回流和近岸外包：自动化创新增强北美制造业竞争力

回流势头正在增强——而且力度很大。制造商正迅速将生产从海外或至少离本土更近的地方转移回美国，这一相关举措被称为近岸外包。回流和外国直接投资都在增长，从 2010 年每年在美国创造 11,000 个新就业岗位到 2022 年超过 300,000 个就业岗位，到 2023 年上半年又创造了 180,000 个就业岗位。自动化的进步在这一现象中发挥了重要作用，帮助国内生产商克服了过去推动生产离岸的许多挑战。

几十年来，海外制造商的低廉出厂价格导致美国公司将工作转移到海外。但 2020 年，新冠肺炎 (COVID-19) 大流行导致全球供应链陷入停顿，工人被迫回家。企业对公共卫生灾难的反应加速了北美工厂自动化的部署。美国的各种立法进一步刺激了国内制造业。因此，许多公司正在重新考虑其制造足迹的位置。

为了详细了解回流和近岸外包，包括好处和挑战，并了解自动化的进步如何实现具有成本竞争力的国内制造业，我们采访了 Futura Automation 和 Reshoring Initiative® 的自动化和回流专家。

什么是回流？

回流倡议将回流定义为“将制造业和服务从海外带回美国的做法”。该组织的网站表示，除了加强美国经济之外，回流还可以降低产品总成本并刺激产品创新，从而使国内公司受益。

什么是近岸外包？

近岸外包与之类似，只不过它不是将制造业带回美国，而是更接近美国。近岸外包是 2024 年工厂自动化的主要趋势，是指将外国制造或业务运营（通常从亚洲）迁移到附近国家或地区（通常靠近公司运营基地）。对于美国公司来说，北美国家（加拿大、墨西哥和加勒比国家）是受欢迎的近岸地点。

回流趋势

美国公司提及回流 ，近岸外包 ，以及在岸 根据彭博社汇编的数据，自 2022 年初以来，回流的同义词逐年翻倍。

“我职业生涯的前 15 年更多的是关于整合：将制造业转移到墨西哥或亚洲或东欧，”《财富》杂志援引 Sterling Infrastructure（一家电子基础设施、建筑和运输解决方案提供商）的首席执行官 Joe Cutillo 的话。 “这确实是我一生中第一次看到东西回来了。”

Reshoring Initiative 总裁 Harry Moser 表示：“墨西哥也正在蓬勃发展，拥有可用且热情的劳动力的优势。”该公司通过提供大量有关回流的数据以及免费的分析工具和资源，协助制造商和供应商做出采购决策。墨西哥已超过中国，成为美国最大的进口来源国。此外，加拿大 2023 年制造业销售额和库存将小幅增长。

BBC 记者 Faisal Islam 将美国国内制造业的增长与中国的发展进行了比较，当时中国是世界上增长最快的经济体。根据最近对美国佐治亚州的访问，他写道：“繁荣是显而易见的......在世界各地报道的 20 年中，我过去一年在美国看到的情况只能与 2000 年代中期在中国看到的情况相比较。”

2020 年代初美国政府的经济政策为一些行业创造了公平的竞争环境。莫泽说，其结果是现代的淘金热。他解释说，在国会通过《芯片和科学法案》、《降低通货膨胀法案》(IRA) 和《两党基础设施​​法》后，对美国制造业的投资开始加速。这三项法案刺激了各种国内生产和基础设施发展，从硅芯片和清洁能源到铁路和港口。

为什么企业将制造带回家或在家附近

供应链问题、消费者需求和商品总成本是美国公司选择在国内或离家较近的地方生产产品的部分原因。 Moser 表示，较低的总拥有成本 (TCO) 是企业现在选择国内制造的关键原因。即使亚洲工厂的出厂价格比美国低 30%，回流和近岸外包也常常会被淘汰，正如回流倡议组织提供的免费计算器“总拥有成本估算器®”所证明的那样。

《供应链文摘》报道称：“中国工资的急剧上涨、制造自动化的广泛使用以及新的贸易政策已将亚洲生产与近岸外包之间的总成本差距缩小到几乎为零。”贸易政策包括关税和税收优惠。

Reshoring Initiative 的一项研究表明，在 32% 的案例中，基于 TCO 的决策使美国制造商在向中国离岸外包方面获胜，而仅考虑工厂价格时这一比例为 8%。加上15%的301条款关税，胜诉率提高到46%。

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莫泽表示，本地生产还降低了世界的商业风险，因为最近经历了来自各种原因的严重供应链中断：与气候变化相关的洪水、一艘船只堵塞苏伊士运河、红海船只袭击以及中国对亚洲其他国家的军事威胁。 “高级商业领袖将回流视为一种保险形式，就像洪水或火灾保险一样，可以保护公司免受威胁公司生存的供应链中断的影响。”

消费者和企业对环境和社会治理 (ESG) 的兴趣也促使企业在离家更近的地方生产商品。美国制造业对环境的影响较小，工厂使用的燃料比煤炭（中国制造业的主要动力来源）更清洁，而且将货物从工厂运输到北美消费者时消耗的燃料也更少。

回流和近岸外包的其他好处包括：

• 更快的上市时间
• 供应链较短
• 工程人员和制造人员协同办公
• 降低运输成本
• 全球不稳定的风险较小
• 更轻松地监控产品质量
• 减少商务旅行并加快工厂验收测试 (FAT)
• 跨越时区较少的便捷会议时间
• 美国制造标签

回流和近岸外包的挑战

选择回流或近岸外包的制造商需要应对一些挑战。回流的挑战之一可能是经过数十年的离岸外包后缺乏制造技术。然而，大多数公司至少会在内部构建原型，并且他们可以利用这些专业知识，Moser 解释道。

回流挑战还可能包括劳动力成本上升和缺乏熟练劳动力。公司可能需要焊接和其他手工工艺等技能，而这些技能在新地点不太容易获得。幸运的是，自动化有助于克服这些挑战。

自动化的最佳实践促进回流和近岸外包

自动化不仅使回流和近岸外包成为可能，而且在全球市场上具有成本竞争力。人工智能和自动化还使制造工作变得更加有趣，并且可以将体力劳动转变为知识工作。

自动化领域的两种最佳实践可以显着降低工程成本，从而降低项目总成本、缩短实现价值的时间并提高投资回报率：模块化机器人技术和现成的自动化解决方案。与定制设计的解决方案不同，现成的解决方案可以降低客户的风险和成本。 Futura Automation 总裁 Brian McMorris 表示，它们还为系统集成商带来了更高的利润。Futura Automation 是一家为北美制造商提供工业机器人系统、高级自动化和工业物联网 (IIoT) 系统的解决方案提供商。 “码垛是降低成本的现成工具的一个很好的例子。一般来说，扩展罐装解决方案比设计自己的解决方案产生更低的进入成本。”

放眼长远是有帮助的。 McMorris 指出，机器人是一项可以在 10 年内创造价值的资本投资。因此，他建议制造商以三到五年的投资回报为目标。他解释说，机器人手臂本身约占初始项目投资的 25%。相比之下，大约 75% 是工程和辅助设备。 “最佳实践是只购买您需要的东西 - 选择适合应用程序尺寸的机器人和夹具，并且不要过度设计。对于工程，通过选择经过充分测试的标准解决方案来提高投资回报率，最大限度地减少调试时间以及初始和经常性工程成本。”

如今的进步使机器人和协作机器人能够执行装配工作和其他高度灵巧的任务，而这些任务以前将制造业推向了低工资国家。 McMorris 继续解释道：“自动化解决方案可以通过振荡零件来分离或隔离平板上的各个零件，使机器人能够拾取物品，同时使用成本更低、更易于教学的 2D 视觉系统，而不是复杂的 3D AI 视觉系统。”

他说，3D AI 视觉工具可用于定位箱子或托盘中随机方向的零件，这些零件无法轻易分割，例如海绵状、橡胶状和粘性零件以及对于柔性送料器来说太大的零件。人工智能 (AI) 算法确定哪个部分最适合拾取以及如何根据其姿势（例如以直角）拾取它。

即用型、电子、以太网和传感器集成抓取技术（在某些情况下具有力反馈）是一项进步，使机器人和协作机器人能够执行比以前更具挑战性的任务，例如拾取柔性 O 形圈。机械手穿过环的中间并展开以拾取它，然后提取器推动它以放置环。 “与我合作的制造商需要花费 10 万美元或更多才能在内部设计定制 O 形圈夹具，”麦克莫里斯说道。 “相反，我们采购了一款商用夹具，适用于各种 O 形圈尺寸（从 4 毫米到 300 毫米）。”

他说，一旦决定在国内生产某种零部件或产品，所有生产子类别也会被带回国内。此类任务包括分配粘合剂、螺栓连接、钎焊、电缆扎带、铆接、压接、插入、紧固、精加工、钉钉、压制、铆接、拧螺丝、锡焊、铆接、装订和焊接。幸运的是，自动化和机器人解决方案可用于所有这些装配任务以及工艺任务，例如机器维护、3D 打印和喷漆。他补充说，机器人焊接的进步使得固定焊枪以及机器人和焊枪的灵活重新定位成为可能，即使在部署之后，机器人和焊枪也可以根据变化进行自动调整。

物料搬运是自动化和机器人创新的另一个领域，可以降低劳动力成本。码垛机、输送机、龙门架、自动导引车 (AGV) 和自动移动机器人 (AMR) 以需要较少劳动力的方式在工厂周围移动零件和供应品。

回流和近岸外包自动化的未来

有些任务仍然超出了机器人的能力范围。麦克莫里斯说，虽然织物裁剪和缝纫的技术解决方案众所周知，但处理织物却是一个新领域。当机器人或自主系统掌握这项任务时，人工智能可能有助于创造按需、独一无二的服装。家居和造船是制造自动化的其他研究领域。

也就是说，制造自动化将继续在回流和近岸外包中发挥重要作用，因为公司领导者需要管理风险和总成本。全球风险意识不断增强，而财务激励和自动化使北美制造业再次具有竞争力。