智能制造变革的效益

显著提高运营效率和降低成本

智能制造技术的应用在企业层面以及行业和供应链层面都带来了显著的生产效益，并且这些益处累积起来有助于为国家产生广泛的经济效益。例如，一家领先的美国汽车制造商因其开发的强大的物联网和数据分析能力，在2011-2015年为企业节省了20亿美元。

根据智能制造领导联盟（SMLC）的估算，仅仅在车间层面，需求牵引、资源和供给高效利用的车间采用智能制造技术，将会带来：

整体运营效率提高10%；

能源效率提高25%；

面向消费者的包装减少25%；

安全事故减少25%；

周期时间减少40%；

用水量减少40%。

带来企业新增收入和更多高技术含量的工作岗位

在量化评估企业采用智能制造技术给制造业产品开发周期和成本降低带来的作用方面，SMLC测算在建模仿真上的成本将下降80%，而投放目标行业的产品面世速度将整体提升10倍。将这些影响分析累积到美国工业基础层面的话，SMLC预计智能制造能够使公司从相应的新产品和服务获得25%的新增收入，同时给相邻行业也带来25%的收入提升。

SMLC进一步预测，智能制造可拓宽中小企业的潜在市场，并为所有的制造商（大企业和中小企业）创造更多高技术含量的工作岗位。在此值得重申的是，制造业的工作对整体就业具有显著的乘数效应。在美国的经济环境中，平均而言，每新创造一个制造业的工作岗位将支持其他额外的四个工作岗位，但如果该工作岗位属于先进制造领域，就业乘数将增至16。正如Nosbuch和Bernaden两位专家写道：“随着工厂变得更加‘聪明’和先进，就业乘数显著增加。”在某些先进制造业如电子计算机制造业，乘数效应可高达16倍，也就是说，每1个制造业工作岗位将支持其他15个工作。

在更广泛的层面上，据市场情报公司IDC估计，未来四年，由数据驱动的“智能制造”过程通过以下两种方式将产生3710亿美元的全球净值：1)利用数据创造价值；2)简化设计过程，减少工厂操作和降低供应链风险。麦肯锡全球研究院则预测会有更显著的收益，到2025年世界范围内的工业物联网每年将产生高达1.8万亿美元的新增价值。

使个性化产品规模化生产成为可能

巨大的增长数字背后，我们也必须深刻认识智能制造将如何改变制造业的本质，尤其是智能制造将简化流水线生产流程（大规模定制）并变得更经济。柔性的工厂和运用IT技术优化的供应链使得生产过程可定制更多个性化产品，如特定剂量的药物。正如戴尔开创了定制化的个人电脑革命，特斯拉也已展示了类似的汽车工业转型——允许客户网上指导工厂将所需的个性化功能导入到他们的汽车中。

事实上，在未来无论是巧克力棒、汽车、游泳眼镜、运动鞋，还是助听器、假肢甚至许多其他项目，科技将逐步使更多的个性化产品规模化生产成为可能。高效生产所需规模的缩小和生产所需经济体量的减小，将很可能产生两个重要的影响。

首先，它将使小型制造商比以往更容易获得市场份额，特别是针对那些想要更加个性化产品和愿意支付适度价格溢价的客户。Autodesk公司的Tamburini认为，这将是全新模式的突破，即“创业者或企业家可以再次与大公司竞争并给市场带来创新”。

第二，智能制造，通过提高劳动生产率和降低高效生产所需的批量规模，可能会实现更多的本地化生产（即“在岸”生产）。根据世界经济论坛的观察，“通过与数字系统和数据科学、自动化和自适应过程相结合，智能制造使生产更加贴近市场和需求”。

持续提升高人力成本地区的制造业竞争力

随着智能制造提高了劳动生产率，劳动力成本相对于总成本将减少，使处于成本边界上的制造业更容易扎根到劳动力成本较高的地区。同时，智能制造将提高生产车间所需的技能水平，使那些只拥有有限技能工人的传统低工资国家会新发生更多问题。最后，通过减少有效的最小生产规模，部分得益于定制化生产，智能生产使得生产地点贴近客户群变得经济可行。这往往意味着需要在高收入国家进行生产制造。

洛桑大学Suzanne de Treville教授发明了一种可帮助企业量化本地制造的优势并进行定价的供应链分析工具，使人们更容易发现低工资国家的竞争者所给出明显更低成本的条件可能并不像看上去的那样有吸引力。

通过应用计量金融工具查询动态数据，Treville教授的成本差异边境（CDF）价格计算器使制造商可对因交付时间增加而增大的需求波动进行定价。许多公司通过这项工具发现，因需求波动增大引起的供应链错配，增加的费用往往大于因选择离岸供应商而减少的成本，即选择离岸生产并不划算。结合上述分析与量化需求函数，企业应重新考虑取决于时间敏感度的成本分配问题。总的来说，该工具帮助制造商理解波动性并更好地贴近所在市场（并且是在不要求相应补贴的情况下）。

总之，在现代制造业中，将创意、设计、系统开发、生产和供应链管理设在同一地区有了越来越多合理的经济学解释。这颠覆了以往将研发设计与生产阶段相隔离的旧有制造模式，比如劳动密集型产业制造商去寻求更廉价的海外生产地。

简而言之，智能制造使美国制造商不再仅仅追求低成本、程式化的商品生产，而是提高他们在美国生产更高附加值、高利润率零件和产品的能力。世界经济合作组织（OECD）于2013年发布了一份名为《InterconnectedEconomies: Benefitting From Global Value Chains》的报告，宣称“迄今为止，几乎没有证据证明技术变革的浪潮使得全球价值链发生转移”，但事实是，第五次技术浪潮（即智能制造）正在迅速成熟并将对全球生产链产生重大影响。

文章内容节选自美国信息技术与创新基金会（ITIF）于2016年11月30日发布的《智能制造决策者指南》报告。报告由上海市科学学研究所课题组翻译，报告翻译全文可向三思派索取。本文标题为三思派编辑添加。

该报告《智能制造决策者指南》（A Policymaker’s Guide to Smart Manufacturing）由美国信息技术与创新基金会（ITIF）于2016年11月30日发布，由上海市科学学研究所产业创新研究室助理研究员赵越博士，助理研究员沈应龙博士，副主任、副研究员庄珺博士，实习生戴子姗编译。文章观点不代表主办机构立场。

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