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美国制造业:用数字化制造实现供应链的连接

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更多 作者:scmnews 发布于:2015-06-06 12:22
        自国际金融危机爆发以来,世界经济竞争格局发生了深刻变化,美、德、日等世界主要发达国家重新重视实体经济,纷纷实施“再工业化”战略,提出通过发展数字化制造重振制造业。美国政府于2011年6月正式启动了“先进制造伙伴计划”,同年12月,宣布成立制造业政策办公室,并于2012年2月制定了《美国先进制造业国家战略计划》,提出要发展包括先进生产技术平台、先进制造工艺及设计与数据基础设施等先进数字化制造技术。2013年5月,美国政府又宣布成立数字化制造与设计创新(DMDI)研究所,这是奥巴马政府继增材制造(3D打印)创新研究所(MAM 2)后提出设立的第二家创新研究中心,旨在提升数字化设计、制造能力。

        1 美国数字化制造的技术优势应用与启示

        当前美国政府着力构建数字化制造研究所,着力实现产学研联合。数字化制造实际上是通过应用数据与工具对相关信息进行加工,并以此做出更好决策的过程。美国制造业的营运模式已经从铸造工艺转型为先进数字化制造技术,在这一过程中,很多数字化制造工作的开展依赖的是美国国家增材制造创新研究所,已经汇聚一百多个成员的协作性和可持续性。美国芝加哥地区拥有自身的优势,能很好地做到这一点。利用伊利诺伊大学所具备的高性能计算能力,美国国家超级计算应用中心、阿贡国家实验室以及位于该地区的其他一些超级计算机,该地区已拥有处理数据的能力。数字化制造并不是将制造业和数据分离开来,也不是制造业新出现的数据。这意味着,现在我们业已拥有工具能使用该数据,将数据转化为信息,然后利用这些信息来做出更好决策,并藉此提高我们制造企业的生产效率。因此,此类数据的应用也就是数字化制造。

       芝加哥数字化制造和设计创新(DMDI)研究院在美国数字化制造的发展中起着十分重要的作用,而伊利诺伊大学是创建UI实验室的驱动因素之一。现在,UI实验室已发展成为一家独立的非盈利性组织。UI实验室真正很好地回溯到了杰森在引入国家制造业创新网络(NNMI)理念时提出的设想。UI实验室着眼于利用美国研究性大学已经取得的良好工作,特别针对工业对下一代技术的诉求,尤其是在制造业的需求。UI实验室致力于撮合大学人才与行业技术,为此类合作创造一个没有偏倚的平台。这实际上是一项组合型的项目,涉及各行各业,但仍处在发展的早期阶段。尽管如此,未来的发展趋势是:高端制造业必将成为数字化制造最初阶段的工作重点。实际上,美国不仅拥有区域技术优势,而且还拥有国家性的技术优势,尤其在软件方面更是如此。诸如3D打印和数字化制造的相关技术,正不断降低成本,缩短原型制作、流程变更到新产品商业化的时间。一直以来,美国所拥有的软件开发优势,使得其在这方面的许多技术领域内处于领先地位。事实上,时至今日,全球80%的软件依然在美国生产,其拥有半数以上世界最强性能的计算机系统。这一技术浪潮引来新一拨的业余爱好者,在自创的电脑俱乐部中,催生出更多类似于苹果的新企业、新产业。

        2 美国数字化制造的网络优势应用与启示

        美国建立了国家制造业创新网络(NNMI),着力关注聚焦区域中心。主要原因是:对于一家中小型制造商而言,或许企业正就如何维持企业生存而担忧,其可能推出有一项产品或流程,但并不一定有时间投身于保持主动、理解业界的发展态势;而对于一家历史悠久的制造型企业而言,这些企业却往往苦于一直缺乏资金进行再投资,而企业又偏逢漏雨之困。考虑到上述种种因素,协同整个制造行业构建一个协作的环境,帮助培养所必要的劳动力队伍、为中小型企业提供一个安全的港湾,解答一些问题、参与构建制造业生态系统,从而让他们能填补本来很难填补的差距。这一点不仅非常重要,而且着实令人振奋。

        美国国家制造业创新网络是一枚明珠,是由政府播撒的种子。而且,它还可以是一种助推器,如果您愿意,它可为我们带来完整的供应链和整个制造行业,利用集体力量达成我们以其他方式无法实现的目标。当谈及全球竞争力以及需要将制造业界定为国家经济安全之关键驱动力时,国家制造业创新网络的概念是非常重要的。未来会有更多拓宽覆盖面的方式,鼓励那些尚未直接以赢家之姿参与其中的其他人的积极参与。然而,拓宽覆盖面,让其他地区与国家层面的合作伙伴能够充分利用此基础,这将是我们国家制造业转型过程中的关键所在。需要指出的是,美国国家制造业创新网络属于独资——完全由政府当局提供种子资金,但这并非原始设计方案。因此,企业能感到的主要束缚在于:关注的重点,必然要切合于出资方的预算之内。

        3 美国数字化制造对供应链的关注

        未来数字化制造应当朝向领导、学习、贡献供应链中的各项工作,但如何运用数字化能力真正去整合供应链却是当前最为关注的问题。供应链基本上涵盖从一端至另一端各环节上所有涉及的环节,包括早期设计流程、制造、运营和设施等,还包含劳动力的发展。

       数字化实现供应链的连接是数字化制造的核心使命,也是我们国家试图建立的关键性创新,即数字化制造联盟的核心。该联盟以一种虚拟的方式链接整个制造行业,并使得互用性、数据共享与数据使用成为可能。在美国,不少数字化制造商已经开始和一些企业开始谈合作,如与通用电气、宝洁公司还有其他企业的合作。西门子、道琼斯、劳斯莱斯等企业都是在其各自生产车间中运用了最前沿的各项数字技术,为什么它们会支付会费成为此类研究合作的一员呢?这是为确保它们的能力与技能可以有效延伸至其供应链的各个环节。它们是投资者,因为供应链的商机、差距缩小和能力更强,能让它们也获得更好的业务发展。因此,随着合作网络的不断扩大,我们将有更多机遇,将这一网络中所有公司的供应链相互连接在一起。

        4 结语

        总体而言,数字化制造对于美国制造业发展的驱动力是十分强大的,并且也是未来更好发展制造业的关键所在。从美国当前的做法来看,产学研结合、打造区域数字化制造中心以及注重供应链的整合是其主要的发展数字化制造的方式。鉴于美国制造业在全球中的巨大影响力,我们国家也应当注重美国经验的学习,并与本土制造业特征进行融合,发展出适合中国的数字化制造方式与策略。应当看到的是,在全球信息技术快速发展的今天,如果在数字化制造领域落后于世界其他国家,则我国制造业的未来将越行越艰难。因此,正视不足,吸取国外先进做法十分必要。

        文 / 孙芃, 江苏省跨国技术转移中心
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