顯著提高運營效率和降低成本
智能制造技術的應用在企業層面以及行業和供應鏈層面都帶來了顯著的生產效益,并且這些益處累積起來有助于為國家產生廣泛的經濟效益。例如,一家領先的美國汽車制造商因其開發的強大的物聯網和數據分析能力,在2011-2015年為企業節省了20億美元。
根據智能制造領導聯盟(SMLC)的估算,僅僅在車間層面,需求牽引、資源和供給高效利用的車間采用智能制造技術,將會帶來:
整體運營效率提高10%;
能源效率提高25%;
面向消費者的包裝減少25%;
安全事故減少25%;
周期時間減少40%;
用水量減少40%。

帶來企業新增收入和更多高技術含量的工作崗位
在量化評估企業采用智能制造技術給制造業產品開發周期和成本降低帶來的作用方面,SMLC測算在建模仿真上的成本將下降80%,而投放目標行業的產品面世速度將整體提升10倍。將這些影響分析累積到美國工業基礎層面的話,SMLC預計智能制造能夠使公司從相應的新產品和服務獲得25%的新增收入,同時給相鄰行業也帶來25%的收入提升。
SMLC進一步預測,智能制造可拓寬中小企業的潛在市場,并為所有的制造商(大企業和中小企業)創造更多高技術含量的工作崗位。在此值得重申的是,制造業的工作對整體就業具有顯著的乘數效應。在美國的經濟環境中,平均而言,每新創造一個制造業的工作崗位將支持其他額外的四個工作崗位,但如果該工作崗位屬于先進制造領域,就業乘數將增至16。正如Nosbuch和Bernaden兩位專家寫道:“隨著工廠變得更加‘聰明’和先進,就業乘數顯著增加。”在某些先進制造業如電子計算機制造業,乘數效應可高達16倍,也就是說,每1個制造業工作崗位將支持其他15個工作。
在更廣泛的層面上,據市場情報公司IDC估計,未來四年,由數據驅動的“智能制造”過程通過以下兩種方式將產生3710億美元的全球凈值:1)利用數據創造價值;2)簡化設計過程,減少工廠操作和降低供應鏈風險。麥肯錫全球研究院則預測會有更顯著的收益,到2025年世界范圍內的工業物聯網每年將產生高達1.8萬億美元的新增價值。
使個性化產品規?;a成為可能
巨大的增長數字背后,我們也必須深刻認識智能制造將如何改變制造業的本質,尤其是智能制造將簡化流水線生產流程(大規模定制)并變得更經濟。柔性的工廠和運用IT技術優化的供應鏈使得生產過程可定制更多個性化產品,如特定劑量的藥物。正如戴爾開創了定制化的個人電腦革命,特斯拉也已展示了類似的汽車工業轉型——允許客戶網上指導工廠將所需的個性化功能導入到他們的汽車中。
事實上,在未來無論是巧克力棒、汽車、游泳眼鏡、運動鞋,還是助聽器、假肢甚至許多其他項目,科技將逐步使更多的個性化產品規?;a成為可能。高效生產所需規模的縮小和生產所需經濟體量的減小,將很可能產生兩個重要的影響。
首先,它將使小型制造商比以往更容易獲得市場份額,特別是針對那些想要更加個性化產品和愿意支付適度價格溢價的客戶。Autodesk公司的Tamburini認為,這將是全新模式的突破,即“創業者或企業家可以再次與大公司競爭并給市場帶來創新”。
第二,智能制造,通過提高勞動生產率和降低高效生產所需的批量規模,可能會實現更多的本地化生產(即“在岸”生產)。根據世界經濟論壇的觀察,“通過與數字系統和數據科學、自動化和自適應過程相結合,智能制造使生產更加貼近市場和需求”。

持續提升高人力成本地區的制造業競爭力
隨著智能制造提高了勞動生產率,勞動力成本相對于總成本將減少,使處于成本邊界上的制造業更容易扎根到勞動力成本較高的地區。同時,智能制造將提高生產車間所需的技能水平,使那些只擁有有限技能工人的傳統低工資國家會新發生更多問題。最后,通過減少有效的最小生產規模,部分得益于定制化生產,智能生產使得生產地點貼近客戶群變得經濟可行。這往往意味著需要在高收入國家進行生產制造。
洛桑大學Suzanne de Treville教授發明了一種可幫助企業量化本地制造的優勢并進行定價的供應鏈分析工具,使人們更容易發現低工資國家的競爭者所給出明顯更低成本的條件可能并不像看上去的那樣有吸引力。
通過應用計量金融工具查詢動態數據,Treville教授的成本差異邊境(CDF)價格計算器使制造商可對因交付時間增加而增大的需求波動進行定價。許多公司通過這項工具發現,因需求波動增大引起的供應鏈錯配,增加的費用往往大于因選擇離岸供應商而減少的成本,即選擇離岸生產并不劃算。結合上述分析與量化需求函數,企業應重新考慮取決于時間敏感度的成本分配問題。總的來說,該工具幫助制造商理解波動性并更好地貼近所在市場(并且是在不要求相應補貼的情況下)。
總之,在現代制造業中,將創意、設計、系統開發、生產和供應鏈管理設在同一地區有了越來越多合理的經濟學解釋。這顛覆了以往將研發設計與生產階段相隔離的舊有制造模式,比如勞動密集型產業制造商去尋求更廉價的海外生產地。
簡而言之,智能制造使美國制造商不再僅僅追求低成本、程式化的商品生產,而是提高他們在美國生產更高附加值、高利潤率零件和產品的能力。世界經濟合作組織(OECD)于2013年發布了一份名為《InterconnectedEconomies: Benefitting From Global Value Chains》的報告,宣稱“迄今為止,幾乎沒有證據證明技術變革的浪潮使得全球價值鏈發生轉移”,但事實是,第五次技術浪潮(即智能制造)正在迅速成熟并將對全球生產鏈產生重大影響。
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