回顾令人惊讶和充满挑战的 2016 年，许多趋势可能指向制造业产出增加同时继续分散化的未来。这可能会给分布式经济令人惊讶的未来带来希望，分布式经济开始侵蚀我们认为理所当然的单一大型制造业。
2016 年令人惊讶的政治运动的主题之一是制造业的损失近几十年来北美的就业情况。根据美国劳工统计局的统计数据，仅这一事实是不可否认的。然而，这种下降的原因显然存在激烈的争论。虽然许多制造业专业人士指出运营效率和自动化是通过廉价、强大的计算实现的，但其他人则希望将工厂和工作岗位转移到低工资国家。
我在过去一年中与许多专业人士交谈过会同意这是两者的结合，尽管对于每个人的贡献有多少存在激烈的争论编辑到下降。有人说这主要是低薪工作转移，也有人说自动化占主导地位。如果劳工统计局的统计数据可信，美国的生产量与以往一样多，而工人却更少——这意味着效率在很大程度上导致了就业减少。这可能取决于行业甚至公司。无论哪种方式，它看起来都不利于增加制造业的就业，即使更多的工厂产能被重新支持。随着计算变得越来越便宜，聪明的工程师继续利用这一事实，自动化和效率似乎将继续超过劳动力。
但这种自动化和就业的观点可能是完全错误的，也许从长远来看.
这怎么可能？许多技术和社会趋势指向一个更加分散的制造基地，许多小业主之一生产分布在全国各地的小批量零件。
让我解释一下这可能是如何发生的。
大制造、分布式制造构建
当我们想到今天的制造业时，我们会想到生产 100,000 种产品的大型工厂，从汽车到洗碗机。零部件供应商对从齿轮和活塞到电动机的零部件也采取同样的做法。甚至商业航空航天也在加速生产飞机，其规模是二战以来从未见过的。
然而，即使在这些看似单一的工厂中，转型也已经发生了几十年。供应链变得更加复杂和分散。是的，在全球范围内适用于低工资国家，但甚至在国家和地区内也是如此。空客和波音将来自世界各地供应商的飞机拼凑在一起，汽车行业也是如此。
1988 年至2015. (酸ce：美国劳工统计局和美联储经济数据。）当今的主要推动因素
其中大部分是由工厂和管理系统实现的，例如制造执行系统和产品生命周期管理技术。用于在全球范围内移动零件和产品的高效可靠的运输基础设施是另一个推动因素。合同法和可靠的贸易协定也很重要。
但是，让我们坚持技术性的。例如，产品设计以带有附加制造说明和质量信息（称为 PMI）的 CAD 文件的形式以光速移动。虽然要确保 PMI 完整且最终用户知道如何使用它还有很长的路要走，但这些文件正变得越来越标准化和易于访问。许多零件目录现在都提供 CAD 模型供免费下载。我自己上高中的儿子正在他的机器人俱乐部里做这件事。他的朋友们使用这些零件以最少的安装拼凑出一个机器人设计使用他们在几个周末学到的 CAD 软件程序进行组装。这只会变得更容易 - 称之为设计通信自动化。
正如未来学家 Jeremy Rifkin 在他最近关于这个主题的书中所写的那样（标题不太吸引人零边际成本社会） ，互联网的发展创造了一个新的信息生态系统，任何人，甚至是小型生产商，都可以从中受益。
还有一个问题，即制造设备的高成本。一个小厂家要入局，怎么办？加工中心或其他制造设备并不便宜，通常需要相当多的专业知识才能进行编程。注塑或铸造需要昂贵的模具等。汽车冲压机体积庞大且价格昂贵。
面向未来的制造和增材制造
这就是令人兴奋的新型增材制造技术的用武之地。我会承认这个纳尔rative 在这一点上变得很投机，但在你决定停止阅读之前让我来玩一下。一些行业专业人士正在寻找增材制造的优势，增材制造由选择性激光熔化、SLM、选择性激光烧结、SLS 和其他逐点或逐层生产产品的设备定义。 SME 和美国机械工程师协会等专业组织继续资助有关技术和这些设备的使用的研讨会和座谈会。 ASME 通过其制造小组委员会表示，“从医疗设备到国防再到消费品，几乎每个行业都需要以经济实惠的价格小批量制造 1,000-10,000 件创新和专业产品。”
在未来的愿景中，任何小型制造商都可以制造自己的产品进行销售，或者竞标为汽车等大型产品制造零件。他们很容易倒下不仅加载投标信息，还加载 CAD 文件和材料规格。增材制造设备对此至关重要，因为小型制造商不会被更严格的制造设备锁定在狭窄范围内的潜在产品或零件中。增材制造有望用同一台机器构建任何形状，无论是小批量还是大批量都经济实惠。
自动化支持功能
但我们不要忘记，廉价的智能自动化可以也帮助其他支持功能。重要的是不仅要制造零件或设备，还必须对其进行检查、包装、运输和验证。例如，客户需要知道小型供应商制造的零件符合所需的质量和材料规格。
Local Motors 开创了 au由塑料材料打印的车架制成的 tomobile，颠覆了大型工厂中钣金冲压件的概念。这里的好消息是，自动化也在提高计量设备的性能。我之前提到的 PMI 数据包含 GD&T，解释了与其 CAD 相比零件必须满足的质量度量。适用于特定设备的计量软件使用 GD&T 自动创建零件检测程序。扫描设备的出现，如产生测量点云的激光扫描仪，使这项任务变得更加容易，同时也降低了成本。然后，检查数据将与零件一起上传给客户，并输入识别每个零件的条形码。
因此，自动化将使未来的小型制造商不仅能够制造零件，但具有成本效益的辅助操作，如检查它们并证明它们符合客户的质量标准。互联网生态系统意味着更轻松的数据传输，无论系统变得多么分布式，交易成本几乎可以降低到零。
障碍和机遇
当然，这种乌托邦式的愿景存在障碍。这一愿景的关键推动因素之一是为增材制造的独特问题创建的分析设计软件。通过一点一点地焊接或熔化来创建零件会产生变形、残余应力和潜在缺陷。这些与切削工具或铸件的潜在缺陷完全不同。许多公司正在提供新的分析软件来解决这个问题。甚至出现了一种新的文件格式，即 AMF，用于以数字方式表示要在 AM 中制作的零件。 CAD 领域的所有参与者，无论大小，都在致力于开发新的增材制造软件工具。这些自动化的程度，以便没有数学和分析力学高级学位的操作员可以获得不错的结果，是一个悬而未决的问题。它是 CAE 行业的发展方向，但它要多久才能到达那里？
国防高级研究计划局 (DARPA) 国防科学办公室的研究员 Jan Vandenbrande 指出的另一个关键点在 2016 年 SAE 世界大会上，可以通过增材制造生产的产品具有惊人的复杂性。在增材制造中重新创建设计是一回事，例如，已经在 CNC 滚齿机上制造的齿轮，例如切出齿轮面的实心零件。另一种方法是利用增材制造来创建采用晶格结构的齿轮设计，以减轻重量同时保持强度。正如 Vandenbrande 在 SAE 的演讲中指出的那样，问题在于设计文件可能会大很多，甚至无法充分捕捉物理上很小的零件的结构。
DARPA 希望解决这个问题通过其变革性设计或 TRADES 开发计划，但对于当我们不得不假设对增材制造的不完全理解是目前的一个障碍时。
我认为，随着时间的推移，克服这些障碍是可行的。我们将不得不看看这种分布式的、也许是平等主义的未来制造业世界的愿景如何实现。
就我个人而言，我希望它能实现。
