三、不利之處：政治、經濟、勞動力  

當然，制造業(yè)各領域也面臨諸多挑戰(zhàn)：國防部門仍在消化政府的預算削減所帶來的影響；奧巴馬醫(yī)改計劃對醫(yī)療設備行業(yè)的影響還不確定；而經濟增長勢頭仍不確定，盡管還在緩慢增長。應該看到，很多挑戰(zhàn)超出了制造商的可控范圍。 

以政治環(huán)境為例。很多人認為，政治環(huán)境的不確定性正在影響經濟增長。過去幾年中，聯(lián)邦預算危機接連不斷，2013年10月，部分政府部門關門16天。在年終前，國會終于通過了為期兩年的兩黨預算方案，暫時穩(wěn)定了經濟環(huán)境。最近的緊張矛盾和現(xiàn)有預算削減，仍然給不確定性留下了空間。國會未來究竟能否通力合作，避免政府關門的情況再度發(fā)生，現(xiàn)在還不好說。許多企業(yè)抱怨，這樣的背景下，企業(yè)很難為投資做出計劃和決定。“過去幾年真的很混亂”，美國航空航天工業(yè)協(xié)會總裁兼首席執(zhí)行官瑪麗昂·布萊基（Marion Blakey）發(fā)出上述感慨。 

還有勞動力的挑戰(zhàn)。2011年，預計制造業(yè)勞動力缺口約為5%，即60萬人。去年已經有關于這一缺口嚴重性的討論。雖然不少研究表明，美國學生和企業(yè)員工在理工科知識上遠遠落后于其他國家，但還是有專家認為，制造廠商只要提高工資就行了。 

從實際角度來說，許多制造商一直反映，找到合適的工人是最大的困難。未來幾年，這一缺口還將擴大，其中一個特別的原因就是制造業(yè)勞動力比其他經濟部門的勞動力老齡化速度更快。約一半的制造業(yè)勞動力年齡在45歲以上，嬰兒潮出生的員工正進入退休年齡，企業(yè)著手更新員工隊伍時，根本沒有合適的人選。這種勞動力短缺現(xiàn)象，在電焊工、機器操作工、管理人員和工程師等各類員工中普遍存在。 

　　圖4 2000-2012年不同教育程度等勞動力進入制造業(yè)的比例  

普華永道（紐約城、紐約州和倫敦）稱，該公司在季度《制造業(yè)晴雨表》中調查的大部分制造商反映了用工難的問題。“四分之三的企業(yè)表示存在用人缺口，其中一半的公司在重要崗位招聘上面臨困難。在有限的市場中，這種現(xiàn)象很有問題。”普華永道美國工業(yè)制造業(yè)負責人鮑比·博諾（Bobby Bono）如是說。 

制造商稱，車間中應用的技術越來越復雜，對制造業(yè)工人的知識要求比過去要高，招聘尤為困難。事實上，大量新技術給管理帶來了難度，這種管理需求在整個行業(yè)中廣泛存在。設備和技術不斷升級一直是重中之重，但判斷哪些技術能夠帶來最大的經濟效益并不容易。有些車間稱，上一項投資資金還未回籠，就要考慮投資下一項重大技術。不過，許多企業(yè)清楚，必須升級技術才能在激烈的全球競爭中生存發(fā)展。 

Applied Fusion是總部位于加利福尼亞州圣利安卓的一家公司的車間，專業(yè)從事航空航天、半導體和其他重要領域的復雜焊接工作。其負責人杰夫·馬斯格洛夫（Jeff Musgrove）表示，他一直在考慮投資新技術是否劃算，但答案有時并不明朗。“這個問題真的需要一直思考。”他說。 

盡管存在種種挑戰(zhàn)，制造業(yè)整體上已經為增長和創(chuàng)造就業(yè)做好了準備，在航空航天、汽車和能源等領域尤其如此。 

事實上，與其他國家相比，制造廠商更看好美國市場。普華永道在第三季度的《制造業(yè)晴雨表》中稱，受訪的大型全球制造商中60%對美國經濟持樂觀態(tài)度，而對全球經濟持有相同態(tài)度的只有40%。“不斷有跡象表明，美國市場需求健康向好、價格具有優(yōu)勢、新產品投資涌現(xiàn)、新員工招聘正在進行，美國依然是工業(yè)制造領域的增長引擎，”博諾說，“對銷售額增長的總體預期適中，保障流動性的同時，管理團隊對于資本分配和成本管理仍然采取謹慎態(tài)度。” 

四、制造業(yè)各領域現(xiàn)狀  

機器和自動化  

一人一機的日子即將一去不復返。 

今天，高端制造機器的目標是一次設置后能夠同時執(zhí)行多個任務，更棒的是，可以全天候無人監(jiān)管地工作。 

與新型增材制造（3D）相對的減材制造，目前依然是制造業(yè)的主流技術。 

金屬、陶瓷和塑料等材料制造棱形部件和轉軸等轉動件時，材料外形加工的主要方法仍然是材料去除和材料成型。而創(chuàng)新技術3D打印即增材制造，雖然有些人認為最有可能帶來制造業(yè)的下一次技術革命，但目前投入大規(guī)模生產尚未成熟。與傳統(tǒng)的金屬去除或金屬成型工藝不同，3D打印是一種累加的工藝，通過逐層堆疊塑料和金屬等制造工件，再用熱源加固。 

增材制造最初應用于快速原型、限量生產和固定件制造，現(xiàn)正向小批量生產發(fā)展，特別用于制造內有空洞的小型復雜工件。3D打印金屬零部件時的局限性，是最大只能打印信封大小且擴展性差。一家機床制造商正在突破這種局限，把3D打印整合到標準加工中心平臺上。有了這些發(fā)展，許多減材制造機器和輔助設備比以前更加高端了。 

高端制造技術包括最新的高精度多功能機床、相關輔助設備、CAD/CAM和控制軟件，控制軟件可以提高生產率、改進工藝流程、完善產品、提高競爭力。高端機床包括多任務銑床/車床、五軸加工中心、高功率激光器和水射流機，還有自動化和相關類似于零部件的傳感器。 

制造業(yè)工具和機器越來越先進復雜，對工人的技能要求也越來越高。 

多任務機器上運行多功能操作，減少了機器從一種工藝（銑削）向另一種工藝（車削）和鉆削等其他工藝轉換時重新安裝零部件的步驟。一次安裝，大大減少了質量公差的累計，同時減少了成品與印刷尺寸之間的偏差。 

柔性加工中心和全天候無人看管車削中心的發(fā)展趨勢仍在繼續(xù)，如汽車行業(yè)的原始設備制造商和分級制造供應商正在使用能夠設置多個加工單元的加工中心。每個單元由機器人監(jiān)控，并配有帶導軌的托盤系統(tǒng)。伴隨產品模型設計和要求根據(jù)MTConnect標準和生產安排的變化，每個加工單元可以重新配置。 

從大型公司到小型創(chuàng)新車間，自動化正在迅速應用。這既是為爭取利潤做出的努力，也是實際的必然要求，因為生產需求不斷上升，而技工數(shù)量依然短缺。 

另外，機床制造商和切割工具供應商正面臨挑戰(zhàn)，他們需要生產創(chuàng)新型工具處理鉻鎳鐵合金、鎳、鈷基合金和復合材料等機器難以處理的金屬和材料。（未完待續(xù)）