劳动力短缺正在扼杀美国制造业。 这就是人工智能如何让它起死回生。

美国制造业有望大幅复苏。 大流行造成的供应链崩溃表明了过度依赖长供应链的弱点，尤其是美国以外的供应链。

此外，与中国日益紧张的关系使美国质疑其对中国制造业的经济成功的依赖。 这些问题已经改变了美国制造公司在当地建设的承诺。

问题是——美国制造业严重缺乏推动这场革命所需的劳动力。 根本没有足够的技术工人来做这项工作，也没有足够的非技术工人愿意学习。

然而，需要确实是发明之母。 制造业劳动力短缺为制造业人工智能中一些非常令人兴奋的创新的广泛部署铺平了道路。 这些发展如此强大，以至于麦肯斯基预测它们将创造一些 价值 3.7 万亿美元 通过2025。

但在我们进入它之前，让我们快速看一下正在煽动革命的劳工危机。

以下是美国制造业的劳工问题有多严重

即使美国的每一个技术工人都被雇用，仍然会有 空缺职位增加 35% 在耐用品制造业中，技术工人能够胜任。 德勤预测 到 2030 年，美国制造业工人将短缺超过 1 万，这意味着每年 XNUMX 万亿美元的机会成本。

如果不加以控制，事情可能会变得更糟，而不是更好。 还有一些 40 万婴儿潮一代的劳动力——约占总劳动力的 25%，其中许多人担任“老派”制造岗位。 随着婴儿潮一代退休，年轻工人正在避开制造业工作，转而选择技术、医疗保健和其他工作条件和薪酬更具吸引力的机会。

美国可以迅速从工人渴望获得美国就业机会的国家增加移民，但这也带来了一系列挑战，并且需要比我想象的更多的政治巫术。 此外，雇主可能会对培训新的熟练劳动力持谨慎态度，只是在下一次封锁期间看到他们的业务再次关闭。

为了保持机器运转，美国制造商需要寻找人工替代品。

人工智能可以成为劳动力短缺解决方案的重要组成部分

毫不奇怪，这个问题的部分解决方案是人工智能。 与其他行业一样，许多以前的人类工作将不可避免地被人工智能取代。 但与其担心 面临人工智能风险的工作，在这种情况下，您应该考虑 AI 如何帮助您保持运营正常运行并雇佣您的员工。

以下是制造业中的人工智能将帮助缓解劳动力短缺并彻底改变美国本土生产方式的几种方式：

机器人自动化

机器人已在汽车制造和钢铁厂等领域使用了数十年，它们在这些领域执行重复的生产车间操作，例如重型起重和接头焊接。 然而，这些传统机器人的设计目的只是在极其可预测的情况下执行非常狭义的任务。

今天，像西门子这样的人工智能应用 Simatic 神经处理单元 使机器人手臂能够抓住和操纵物体，无论其方向、速度或位置如何。 这意味着机器人和“协作机器人”（旨在与人类一起工作的机器人助手）可以像人类一样被训练来执行各种流水线工作。 同时，配备地图、表面异常检测和物体避让技术等人工智能功能的自动导引车 (AGV) 可以代替装载人员和叉车操作员通过仓库和工厂车间运输零件和成品。

总之，这些人工智能驱动的机器人创新至少可以节省 75%的人工成本 单独使用人类，实现 24 小时连续生产，并帮助避免因装配线危险、重型材料处理和重复性动作而造成的伤害。 难怪现代机器人技术已经在推动 制造业命运的逆转 在新加坡和韩国等地。 为什么不在美国做同样的事情？

增材制造

人工智能帮助缓解制造业劳动力短缺的另一个领域是 3D 打印。 根据传统方法，高技能的设计师和工程师必须利用多年的经验和“最佳猜测”方法来得出最佳设计解决方案。 但人工智能现在赋予了一种快速、生成的方法来开发复杂且高度优化的设计解决方案，这些解决方案可以通过 3D 打印快速生成。

例如，Autodesk 的 Netfabb 等软件系统中的机器学习允许制造商 输入设计参数 并要求最有效、最有效和可制造的选项。 一旦选择了设计，来自 NNAISENCE 等公司的人工智能就会使用 神经网络和数字孪生 预测、监控和消除增材制造过程中的缺陷，帮助避免代价高昂的延误和错误。 Intellegens 的 Alchemite 等 AI 软件甚至可以用于 想象新奇的材料 适用于特定的制造和产品使用需求。

如果所有这些极其复杂的功能都由人类单独执行，它们将需要更大的高技能工程师和设计师团队，并且通常会导致结果不佳。

机器视觉

当您想象一条制造装配线时，您可能首先设想一条产品传送带从一个工位运送到下一个工位，然后人类工人在产品前进时对其进行检查。 在大多数制造环境中，这确实与事实相去甚远。 这是重复性、劳动密集型和容易出错的工作，但它对质量保证过程至关重要。

输入 自主机器视觉 (AMV)，由 Inspekto 和 Matroid 等 AI 公司领导。 AMV 系统使用可识别各种照明条件下装配线产品的形状、方向和状况的摄像头和人工智能，可以在产品经过时对产品进行计数和跟踪，发现缺陷并相应地对产品进行分类。 这消除了 QA 过程中对人眼和手的大部分需求。

机器视觉还可用于支持包装、码垛和货物装载，从而节省劳动力、时间和金钱。 RobitIQ 和 Spiroflow 等公司的解决方案可以确定最佳码垛方法，例如，机器人手臂会自动抓取纸箱并将其放置在托盘上。

生产优化

当生产机器出现故障时，通常需要专门的分析和维修代理，通常由制造商派遣，耗费时间和金钱。 来自 Vanti 和 3DS 等供应商的 AI 不仅可以用于监控机器和模具磨损，从而可以在最佳时间安排预防性维护，还可以监控不同产品和材料的温度、湿度和运行差异，以便生产机器可以根据当前条件进行优化。

当出现问题时，人工智能可以分析所有可能的原因并提出最佳可能的行动方案。 在大多数工厂中，只有经验丰富的人工维护工程师才能做到这一点。

但这不仅仅是维护和损坏控制。 GE 的 Brilliant Manufacturing Suite 和 Siemens 的 Mindsphere 等 AI 驱动的云和边缘系统正在努力连接和管理从设计到需求规划和材料库存、从能源消耗到最终物流的整个端到端制造流程。

制造业对人工智能的需求比你想象的还要大

想象一下具有如此广泛的物理功能和人工智能驱动的适应性的拟人机器人，它们将能够完成人类目前可以完成的几乎所有体力劳动。 当这种情况发生时，发展中国家的劳动力成本作为竞争优势会产生什么影响？ 人工智能驱动的制造商不必招聘和培训几乎一样多的工人。 他们将减少对下一次大流行和封锁的担忧。 他们将避免我们当前的供应链管理危机带来的许多单一来源挑战。 以及更多。

随着人工智能系统接触到越来越多的数据，它们将不断改进，从而产生飞轮效应， 让你破产 如果你错过了火车。 然而，这场革命也具有使美国制造业焕发活力的独特力量，甚至可能再次使其成为世界上最具竞争力的国家之一。

人工智能制造革命正在发生，而不是在某个难以想象的时刻。 这场劳工危机不是一时的烦恼。 这是我们在未来几年应该期待的新商业格局的一部分。 将 AI 定位为的厂商 他们成功的关键驱动力 将在我们当前的十年内获得收益。

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