Amerikas produksjonssektor og dens betydning for landets økonomiske velvære og nasjonale sikkerhet kan ikke overvurderes. Mens produksjonssektoren utgjør 8,5 % av sysselsettingen i USA og 11,7 % av USAs BNP (bruttonasjonalprodukt), står landets produsenter for 35 % av produktivitetsveksten, 60 % av eksporten og 70 % av privat sektors forskning og utvikling (FoU). Dette er av stor betydning, ikke bare for deg og meg – og nasjonen – men også for den globale forsyningskjeden.
Disse dataene og mer er inkludert i den nyeste årsrapporten for Manufacturing USA , som er tilgjengelig gratis fra det amerikanske handelsdepartementets National Institute of Standards and Technology (NIST) Advanced Manufacturing National Program Office. Noen av høydepunktene ...
Hvor har produksjonen vært?
Vi vet alle at det skjedde dramatiske endringer i amerikansk produksjon i begynnelsen av det 21. århundre. Mens sysselsettingen i produksjonsindustrien falt med 5,6 millioner jobber fra desember 2000 til desember 2010 – under toppen av den store resesjonen – har den bare gjenvunnet 20 % av dette tapet.
La oss gå lenger tilbake – til det 20. århundre – hvor fremskritt innen produksjon, inkludert det nyeste og mest nyttige utstyret og nye talenter i arbeidsstyrken, førte til mye av Amerikas globale økonomiske dominans innen produksjon gjennom hele 1900-tallet.
- Reduserte kostnader / Økende lønninger: Ved begynnelsen av det 20. århundre forbedret Henry Fords innovasjoner dramatisk landets lederskap innen produksjon. De brukte elektrifisering og samlebånd for å redusere prisen på en Model T fra 900 dollar til 360 dollar over en periode på syv år, og samtidig doblet de lønningene til 5 dollar per dag.
- Styrket ut av økonomisk depresjon: På 1930-tallet trakk industrien landet ut av den store depresjonen og forberedte USA på suksess i andre verdenskrig.
- Fremme infrastruktur og utforskning: På 1960-tallet tillot avansert produksjon USA å bygge Interstate Highway System og sende menn til månen.
- IT-revolusjonens begynnelse: I de siste tiårene av forrige århundre førte vår innovasjon innen teknologi og produksjon av halvledere til informasjonsteknologirevolusjonen.
Hvor går produksjonen?
Innovasjon for fremtiden er tett knyttet til fremskritt innen nye produksjonsteknologier, som tingenes internett (IoT), additiv produksjon og industriell robotikk. Lavt kvalifiserte jobber og de som er avhengige av utdatert teknologi, forsvinner. Bare gjennom avansert produksjon og ny teknologi (inkludert programvare for forretningsstyring) økes produktiviteten og nye godt betalte jobber skapes. Utdanning og arbeidsstyrkeutvikling er avgjørende for å beholde – og utvikle – disse jobbene og produksjonssektoren.
Hva er avansert produksjon?
Avansert produksjon innebærer nye måter å lage eksisterende produkter på og utvikling av nye produkter som følge av bruk av ny teknologi.
USA er verdensledende innen innovasjon og oppfinnelser, men mange amerikanske forskningsfunn omsettes til produksjonskapasiteter og banebrytende produkter i andre land.
Hvordan bringer vi tilbake amerikansk innovasjon og oppfinnelse til amerikanske produsenter?
Kanskje en av de mest spennende trendene for landets produsenter er evnen til å bygge produkter som kan forandre måten amerikanere jobber og lever på.
Eksempel: Gjennom produksjonsinstituttet NextFlex (Amerikas Flexible Hybrid Electronics Manufacturing Institute, primært finansiert av forsvarsdepartementet) integrerer en ny «smart» bandasje for sår som ikke gror oksygentilførsel i kombinasjon med medisinske sensorsystemer i en rimelig og fleksibel bandasje.
I tillegg dukker bioenergi og bioprodukter opp over hele verden som nye og raskt voksende sektorer innen den svært produktive landbruks- og skogbruksindustrien. Produksjon av biobaserte produkter (f.eks. biodrivstoff, industrielle kjemiske mellomprodukter, høypresterende polymerer og ferdige produkter med høyere verdi) representerer en betydelig mulighet for USA. Hvordan?
Å støtte utvidelsen av en bioøkonomi har potensial til å:
- Bærekraftig høsting og bruk av én milliard tonn fornybar biomasse årlig
- Femdoble det nåværende markedet i løpet av de neste 15 årene, og
- Legg til 500 milliarder dollar til den årlige bioøkonomien, og skape tusenvis av arbeidsplasser, hvorav mange er i landlige områder.
Selv om landbruks- og skogbrukssektoren er avgjørende for å sikre bærekraftig, pålitelig og tilgjengelig produksjon av biobaserte produkter, finnes det enda større fordeler:
- Erstatte bruken av petroleum og andre strategiske materialer som ellers måtte importeres
- Skape inntektsstrømmer med høyere verdi for produsenter i landbrukssamfunn og skogbrukseiere
- Forbedre ernæringen og velværet til dyr og mennesker
- Tilby økosystemtjenester som å sikre ren luft og vann, biologisk mangfold og næringsomløp til miljøet og samfunnet; og
- Muliggjøre integrering av bærekraftig biobasert produksjon i eksisterende amerikanske landbruks- og skogbrukssystemer for å støtte eksisterende og nye markeder for mat, fôr og fiber.
Totalt finnes det fjorten (14) Manufacturing USA-institutter, sponset av handels-, forsvars- og energidepartementene. Eksempler som pirret min interesse, basert på noen av selskapene vi jobber med og snakker med hver dag hos xTuple, er:
Rask fremgang i prosessintensiveringsimplementering (RAPID)
RAPID-produksjonsinstituttet leder en nasjonal innsats fokusert på forskning, utvikling og implementering av teknologier med høy innvirkning og maskinvareløsninger som muliggjør fremskritt i prosessindustrien – særlig kjemikalier, olje og gass, masse og papir. Prosessindustrien står overfor hard global konkurranse og krever innovasjon og investeringer, men fremgangen har stagnert i disse næringene på grunn av faktorer som uoverkommelige kapitalkostnader, den høye kompleksiteten i intensiverte modulære systemer og utilstrekkelig programvare, designverktøy og data.
Institutt for avansert komposittproduksjonsinnovasjon (IACMI)
IACMI-produksjonsinstituttet er forpliktet til å øke den innenlandske produksjonskapasiteten og produksjonsjobbene i den amerikanske komposittindustrien. IACMI samarbeider med privat industri, akademiske forskere og ledere innen arbeidsstyrkeutvikling for å validere produksjonsmaterialer og -prosesser for kompositter i produksjon av kjøretøy, vindturbiner og komprimert gasslagring, noe som gjør det mulig for privat industri å utvikle produksjonsteknikker. Validering av disse teknikkene og materialene gjør det mulig for amerikanske bedrifter å integrere teknikkene i produksjonen, slik at den amerikanske produksjonsindustrien kan lede an i global konkurranseevne nå og i fremtiden.
PowerAmerica
Et hovedmål for PowerAmerica-instituttet er å legge til rette for industriens overgang fra silisiumbasert kraftelektronikk til silisiumkarbid-kraftelektronikk, som er mer effektiv. SiC-kraftenheter kan brukes til å regulere elektrisk kraft mer effektivt – og taper 30 % mindre strøm enn tradisjonelle silisiumenheter. Kostnaden ved å utvikle en produksjonsteknologi for SiC-enheter representerer imidlertid en betydelig barriere for selskaper, spesielt små.
Et team ved NC State University har utviklet en produksjonsprosess, kjent som PRESiCE, som bedrifter kan bruke til å lage sine egne SiC-enheter. Teamets mål er å redusere prisen på silisiumkarbidenheter fra fem ganger prisen på silisiumenheter til 1,5 ganger. Prosessen er eksklusivt tilgjengelig ved X-FAB Texas SiC-støperi, et tidligere silisiumstøperi som ble oppgradert til et silisiumkarbidstøperi ved hjelp av PowerAmerica-finansiering. Ved å hjelpe bedrifter med å unngå den høye prisen ved å utvikle sin egen produksjonsprosess, har PRESiCE som mål å muliggjøre mer silisiumkarbidproduksjon, og dermed redusere den totale kostnaden for silisiumkarbid etter hvert som flere selskaper produserer SiC-produkter og senke barrieren for markedsadgang.
GJENNOMGJØRT
Amerikansk produksjon står for nesten 25 % av landets totale årlige energiforbruk, og REMADE-instituttet jobber med å forbedre amerikansk produksjonskonkurranseevne ved å samarbeide med industrien for å utvikle avanserte produksjonsteknologier som inkluderer prinsipper for energireduksjon og bærekraft. REMADE har som mål å redusere energien og kostnadene som kreves for å gjenvinne, gjenbruke, reprodusere og resirkulere fire materialklasser: metaller, fibre, polymerer og elektronisk avfall.
Institutt for ren energi og smart produksjonsinnovasjon (CESMII)
CESMII fokuserer på å utvikle og distribuere integrerte avanserte sensorer, kontroller, plattformer og høytytende beregningsmodeller for å hjelpe amerikanske produsenter med å dra nytte av smart produksjon, noe som gjør dem mer konkurransedyktige globalt. Med smart produksjon optimaliserer produsenter sin forretnings-, teknologi-, infrastruktur- og arbeidsstyrkepraksis ved hjelp av konstruerte systemer som integrerer driftsteknologier og informasjonsteknologi.
«Smart produksjon gjør det mulig for bedrifter å redusere energiforbruket og spare penger på energiregningene sine ved å optimalisere produksjonsprosessene sine. Faktisk kan økte investeringer i smart produksjon spare amerikanske produsenter 15 milliarder dollar i årlige strømkostnadsbesparelser innen 2035», sier Ethan Rogers, direktør for bransjeprogrammet i American Council for an Energy-Efficient Economy.
Nasjonalt institutt for standarder og teknologi (NIST)
Handelsdepartementets NIST er det eneste forskningslaboratoriet i den amerikanske regjeringen som spesifikt fokuserer på å styrke industriell konkurranseevne, med en robust forskningsportefølje konsentrert om de tekniske utfordringene knyttet til avansert produksjon. I tillegg er NIST Manufacturing Extension Partnership (MEP), som består av 51 sentre i alle 50 stater og Puerto Rico, en kritisk ressurs for å engasjere små og mellomstore produsenter til å utvikle nye produkter, ekspandere til globale markeder og ta i bruk ny teknologi, som de som er under utvikling ved Manufacturing USA-instituttene.
NIST fungerer også som hovedkvarter for det tverretatlige Advanced Manufacturing National Program Office.
Opprinnelig publisert 10. oktober 2018 (sjekk tilbake for oppdateringer). Les hele rapporten fra Manufacturing USA .
{{cta('9ff13137-4f12-44f9-9dc2-3599827115b8','justifycenter')}}
