2019 年制造业五大前沿科技趋势前瞻

2018 年制造业稳步增长是趋势。据《福布斯》近期报道，美国制造业自大萧条复苏，过去八年新增 110 万就业岗位，2019 年预计继续攀升。

新技术和创新持续创造制造业就业。例如，计算机数控（CNC）机床进步提升产出和效率指标，为中小制造商（SMM）扳平生产力竞争场。

但制造商是否充分利用这些技术进步？麦肯锡全球研究院报告称，若利用新技术和流程，美国制造业到 2025 年整体价值可提升 20%——高达 5300 亿美元。但麦肯锡警示，整个行业（含 SMM）必须利用新技术和流程才能达标。

从增材制造到协作机器人，全国制造商已利用许多高科技进步，常得益于通过当地 MEP 中心与 MEP 国家网络™ 建立的连接。

基于这些实践，以下是我们建议 SMM 2019 年重点关注的几大热门机遇：

1. 增材制造

据加利福尼亚制造技术咨询（CMTC，加州 MEP 中心）称，增材制造进步可帮助 SMM 降低能源成本、减少浪费、提升产能，且技术日益普及。

去年，NIST MEP 与 NIST 另一项目——增材制造测量科学（MSAM）计划合作，深入探讨增材制造利弊。合作发现，为获 3D 打印收益，制造商应考虑这些“事实点”：

• 无需购买增材制造设备即可尝试。本地服务局可帮助制造商在投资设备前测试。
• 若已使用计算机辅助设计（CAD），可能仅一步之遥即可利用增材制造。若数据已数字化，将数据链接到增材制造设备制作原型即可。
• NIST MSAM 数据库提供 NIST 研究人员采样各种材料、激光功率、激光速度等因素创建构建时收集的数据。
• 别怕玩转增材制造。已与 MEP 中心合作的制造商正在测试原型，早期进展令人鼓舞。
• 增材制造已用于模具制造，替代金属铸造的传统砂模。

2. 协作机器人

机器人工业协会（RIA）定义协作机器人（协作机器人，即“cobots”）为专为在定义的协作工作空间与人并肩工作设计的机器人。除增材制造外，协作机器人技术可成为 SMM 与大型运营竞争的强大盟友。RIA 预测协作机器人销售将达 340 亿美元，因更多制造商利用该技术。

预见这一增长需求，NIST 机器人测试设施研究人员正开展持续机器人研究，包括实施安全标准、研究人与协作机器人并肩工作的复杂性。NIST 科学家正记录协作机器人在装配、机床看护、质量检验等制造任务中的安全性和生产力潜力。

3. 智能制造

随着机器学习和分析通过 CNC 机床更易获得，制造商可利用智能制造提升生产力和效率。近期 MEP 国家网络文章将“智能制造”定义为：“在需要时、以所需形式，将制造工艺信息提供到所需之处，以便对关键业务运营做出明智决策的实践。”

技术本身不会增长业务。文章建议制造商应设定长短期业务增长目标、设定衡量增长的利润率，然后再决定需要何种机器和技术达成目标。

4. 网络安全

得益于 NIST 现成的网络安全指南，无网络安全计划的 SMM 可开始保护运营和客户机密信息。例如，CNC 机床助力制造商增长，但也提供更多计算机访问点供潜在黑客利用，是时候开始解决这些漏洞了。

国防部（DoD）为所有承包商原始设备制造商（OEM）设定网络安全标准，这些规则也适用于 DoD 供应链中的小型制造商。国防联邦采购法规补充（DFARS）提供“基本”信息系统安全控制，定义“充分安全”、“专有信息”、“受控技术信息”等关键术语。

这些 DoD 标准体现在 NIST MEP 开发的《NIST MEP 网络安全自我评估手册：依据 DFARS 网络安全要求评估 NIST SP 800-171 安全要求》中。它为必须满足 DFARS 要求以成为（或保持）国防承包商的制造商，以及寻求管理组织风险的网络安全路线图的商业供应链，提供框架。

5. 劳动力发展

技术进步为未来劳动力发展提供诸多机遇。即使现在，过去从事重复装配或检验任务、现由机器人接管的员工，正晋升为需要解决问题技能的高级岗位。

同时，制造商仍需大量熟练工填补空缺。据德勤和制造业研究院近期研究，熟练生产、数字人才、运营管理岗位未来三年填补难度可能达三倍，2018-2028 年间制造业将有 240 万岗位空缺。

2019 年制造工程师（亦称厂务工程师或工艺工程师）将高需求，执行成本效益分析、解决生产问题、操作 CAD 软件设计生产产品和系统。数字孪生工程师（管理制造价值链中物理与数字世界通信网络）也将高需求，据德勤和制造业研究院研究。

为帮助寻才填补这些新高阶岗位，MEP 国家网络提供深度研究的劳动力发展解决方案，可提供资源连接、行业伙伴关系、职业路径、吸引现有和新兴人才的其他指导。

未来已来

2019 年注定是制造业有趣一年，以上主题代表将塑造未来数十年制造业的更大动态侧面。事实是，我们正处于改变产品设计、制造、使用和服务方式的工业革命之中。对小型制造商尤为振奋，因提升生产力和盈利能力的要素从未如此触手可及。如果您的公司准备抓住机遇，未来就是现在。