制造业回流美国：AI 、自动化与数字劳动力的作用

近年来，在地缘政治紧张、供应链中断、靠近客户和市场、生态系统协同效应以及对国内经济产生积极影响的需求推动下，制造业回流美国_­已成为一个重要趋势。然而，回流也带来了一些挑战，主要是劳动力、技术和经济问题。

AI 、自动化和数字劳动力有助于应对这些挑战。对于愿意直面这些挑战并从一开始就立志成为转型优化者的组织而言，这同样是一个机遇，可以跳过几代制造业演进过程，直接采用有助于从起步就超越竞争对手的技术。

以下是 IBM 针对考虑回流制造业企业的一些具体建议和示例：

回流的主要障碍之一是获取熟练的制造业劳动力。根据美国制造业协会（Manufacturing Institute）的一份报告，由于技能差距危机，目前美国制造业中半数熟练技术工人的空缺岗位无法填补。回流生产需要既具备操作计算机控制设备的技术技能，又拥有如解决问题这样软技能的工人。

为应对这一挑战，企业可以利用数字劳动力，通过自动化重复性、危险性或复杂的任务来补充现有劳动力。例如，协作机器人可以与人类工人并肩工作，执行需要精度或灵活性的任务，从而解放人力专注于更高价值的工作。此外，人工智能驱动的工具可以帮助识别技能差距，并提供个性化的培训项目以提升员工的跨领域技能。

根据德勤引用的研究估计，到 2025 年， AI 和机器学习将促使劳动生产率提高 37% 。此外，世界经济论坛的一项研究发现，到 2025 年，自动化和人机之间新的劳动力工将颠覆 8500 万个工作岗位，但同时也会创造 9700 万个新岗位，这凸显出工人掌握新技能的迫切性。

回流生产面临着流程与基础设施方面的挑战。以往海外制造允许较长的生产周期，且产品切换成本较低；而回流生产则要求生产系统具备更高的灵活性与敏捷性。

数字劳动力能够提升流程的适应性。数字孪生技术通过创建物理资产的虚拟模型来模拟变更，使企业能够在实施前测试并优化生产流程。机器学习算法可以持续优化运营，从而提升效率并减少浪费。

根据国际机器人联合会的报告，2022 年专业服务机器人的总销量达到 158,000 台，同比增长 48% 。尽管这些技术的实施需要前期投入，但整体上会带来更高效、更经济集约的生产模式。这将有助于美国制造商在目前由中国企业领先的关键电动汽车部件（如电池）领域实现追赶。

虽然回流生产消除了海外供应链风险，但其经济性仍需通过严谨论证。波士顿咨询公司估算，回流成本将比离岸生产高出 10% 至 30% 。然而，通过数字工人实现任务自动化，相较于中国等工资水平较低的国家，反而能够降低整体劳动力成本。

企业必须权衡短期实施成本与长期节约及战略收益之间的关系。投资数字技术的企业有望实现成本节约与收入增长。此外，美国国家经济研究局的研究报告指出，自动化可能导致短期岗位流失，但也能够带来长期就业增长。

下文将通过半导体行业与电动汽车电池制造两个案例，具体分析数字劳动力如何助力应对制造业回流美国的挑战。

案例研究 1：半导体行业

半导体行业为回流挑战及解决方案提供了典型范例。作为计算机与通信等关键行业的核心元件，半导体供应链的中断将严重威胁全球经济。

当前半导体供应链呈现全球化与复杂化特征，设计、设备制造、晶圆加工和封装测试等环节分布在不同国家。美国在全球晶圆产能中的份额已从 1990 年的 37% 降至目前的 12% 。为满足关键应用领域的产能需求，美国需要新建约 18 至 20 座晶圆厂，并创造 7 至 9 万个工作岗位——这相当于现有劳动力规模的 50% 。值得注意的是，由于自动化程度提升，许多传统制造岗位正在减少，而工程技术岗位需求持续增长。这种结构性变化要求对现有劳动力进行技能提升与转岗培训。

数字技术能有效应对半导体行业的劳动力挑战。AI 驱动工具可精准识别技能差距，并为员工提供个性化的跨领域技能培训方案。数字孪生技术通过模拟优化生产流程，减少对实体样机的依赖，加速新产品研发进程。协作机器人则能与工人协同完成重复性任务，使人力专注于更高价值的工作。

虽然实施数字技术需要前期投入，但最终将实现更高效、更经济集约的整体生产模式。将半导体制造回流美国不仅能降低供应链风险，还能增强与客户及市场的紧密度，构建供应商与创新生态圈。此外，通过创造新就业机会与提升现有员工技能，这一战略将有力缓解高技术劳动力短缺问题。

综上所述，半导体行业有力印证了数字劳动力如何帮助解决制造业回流美国的各项挑战。通过有效运用数字技术，企业能够克服劳动力、技术与经济层面的障碍，最终获得战略性收益。

案例研究 2：电动汽车电池制造

美国的电动汽车电池制造业在劳动力、技术与经济层面面临独特挑战。但正如先前半导体制造的案例所示，通过采用 AI 、自动化与数字劳动力，这些挑战均可得到有效应对。

全球电动汽车电池供应链主要集中于亚洲。为实现其宏大的电动汽车目标，美国需要提升本土电池制造产能。这既要求大规模扩建基础设施，也亟需开展劳动力培训。自动化可通过接管重复性任务来缓解劳动力压力，使人力得以专注于更复杂的工序。数字孪生技术能模拟电池生产流程，在实际投入前完成测试与优化。尽管这些技术需要巨额前期投资，但自动化将带来更高效、更经济集约的生产模式，使美国制造商具备全球竞争力。同时，它还有助于降低占电动车总成本大头的电池组价格。

在美国本土布局电池制造还能带来战略效益：保障供应链安全，减少对外部供应商的依赖，促进技术创新，推动就业增长，并助力填补技能缺口。

制造业回流美国所面临的劳动力、技术及经济挑战均可通过 AI 、自动化与数字劳动力破解。对制造商而言，这更是在美国"从零开始"布局的千载良机。建议采纳以下引领回流浪潮的企业所具备的核心特质：

• 现代化的云平台。采用兼顾公有云与私有云的混合云 IT 基础设施，使制造商能在最优位置处理数据。
• 坚实的数据基础。通过普及大数据应用，企业能获得深度洞察，提升运营效率，增强网络韧性。
• 数字技术整合。云平台可集成机器学习、 AI 、物联网、自动化、智能工作流、机器人、数字孪生等关键赋能技术。
• 新型工作模式。行业领军者正持续投资员工培训，培育支持现代制造解决方案的数字与技术技能。
• 云端联动的业务成果。制造先锋企业通过财务团队深度参与，将云制造计划与可量化的价值回报直接挂钩。