制造业被普遍视为社会发展的核心引擎,也是构建稳健且具韧性经济体系的基石。在当前全球格局下,制造业的重要性日益凸显,其对技术创新、国家经济安全乃至民众日常生活的影响正被重新审视与深刻理解。麻省理工学院(MIT)机械工程系主任兼新制造倡议(INM)联合主任约翰·哈特(John Hart)强调,当前的社会热点讨论正不断强化制造业在创新进程、经济与国家安全以及日常生产生活中的关键作用。
麻省理工学院于近期启动的“新制造倡议”便是对这一认知作出的积极响应。该倡议旨在通过引入前沿技术、培育高素质人才并探索高效的规模化生产模式,全面推动全球制造业的深刻变革。哈特指出,INM的愿景是显著提升生产效率与产业韧性,加速新技术的广泛采纳,并为社会创造更多高质量的就业机会。这不仅是麻省理工学院的一项战略性举措,更是对该校三年成功的“制造业@麻省理工”项目的进一步拓展与深化,体现了学院对制造业作为跨学科、跨院系优先主题的坚定承诺。除了哈特,INM的联合主任还包括学院教授苏珊娜·伯杰(Suzanne Berger)和化学工程学教授克里斯·洛夫(Chris Love)。
INM的战略核心聚焦于四大主轴,旨在系统性地重塑制造业的未来图景。首先是重构制造技术与系统:这不仅包括对现有生产流程的优化,更侧重于探索颠覆性的制造范式,如增材制造、纳米技术和先进机器人技术在生产中的集成应用,从而实现前所未有的精度、效率和定制化能力。其次是提升制造业的生产力与人类体验:该主轴关注如何通过智能自动化、人机协作以及更人性化的工作环境设计,赋能一线员工,优化操作流程,使其在提高效率的同时,也能获得更丰富、更具价值的工作体验。这超越了单纯的技术升级,更是对劳动力价值的深度挖掘与尊重。
第三,加速新制造模式的规模化部署是INM的一项关键任务。许多前沿技术在实验室阶段表现出色,但如何将其从原型转化为大规模工业生产,是横亘在创新与应用之间的一大鸿沟。INM致力于构建一套从技术孵化到产业落地的完整生态系统,通过与企业紧密合作,解决供应链、标准化、成本控制等方面的挑战,确保创新成果能够迅速转化为实际生产力。最后是转型现有制造基础:这意味着INM不仅关注新兴产业,也致力于帮助传统制造业实现升级换代。通过引入数字化工具、智能管理系统和绿色制造理念,提升传统工厂的竞争力,使其适应新时代的市场需求和可持续发展要求。
企业伙伴关系的深化:打破制造壁垒
INM的成功离不开与业界领军企业的紧密协作。安进(Amgen)、欧特克(Autodesk)、富尔思(Flex)、通用电气维诺瓦(GE Vernova)、PTC、赛诺菲(Sanofi)和西门子(Siemens)等行业巨头已成为INM产业联盟的创始成员。这些战略伙伴与麻省理工学院的师生及研究人员紧密合作,共同推进广泛的制造业相关研究,并聚焦于双方共同感兴趣的特定领域。这种合作模式要求企业每年至少投入50万美元用于麻省理工学院的制造业相关活动,其中包括每年27.5万美元的INM会员费,这笔费用将支持多项核心活动,确保产业成员的深度参与。
INM与产业合作的一大核心方向是推动人工智能(AI)和自动化技术在制造业中的广泛部署与应用。这项工作不仅包括在麻省理工学院开展前瞻性种子研究项目,还通过合作案例研究和共享战略制定,共同探索AI和自动化如何重塑生产线。例如,通过模拟工厂环境,测试AI驱动的质量控制系统,或是开发能够根据实时数据自适应调整的自动化生产线。这旨在帮助企业克服技术采纳的障碍,实现从概念到实践的平稳过渡。
此外,INM还为企业提供了参与麻省理工学院全校范围“新制造研究”项目的机会。该项目深入分析特定制造产业的发展轨迹,并审视技术与融资等跨领域主题。通过系统性的研究,联盟成员可以获取前瞻性的行业洞察,为企业的长期战略规划提供数据支撑。这种全方位的合作模式确保了研究成果的实用性与前瞻性,加速了技术从实验室到工厂的转化。
全方位人才培养:塑造未来制造劳动力
除了技术创新与产业合作,INM还高度重视制造业人才的培养。该倡议致力于构建涵盖制造业所有职业层级的教育体系,并通过与企业、社区学院、政府机构及其他伙伴建立联盟,扩大课程覆盖面。哈特表示:“我们将把课程扩展到更广泛的受众,从有志于从事制造工作的工人、生产线主管,直至工程师和企业高管,实现全链条的人才培养。”
在劳动力培训方面,INM将与企业广泛合作,共同理解行业面临的挑战,并据此制定全面的劳动力发展议程。同时,INM也将针对特定企业面临的挑战提供定制化解决方案,例如协助一家新工厂招聘并培训具备相应技能的员工。这种深度的产学合作确保了培训内容与实际产业需求的高度契合,弥补了现有劳动力市场的技能缺口。
更重要的是,INM的产业伙伴将直接与学生互动。例如,创始成员富尔思(Flex)曾邀请麻省理工学院的研究人员和学生到其位于巴西索罗卡巴的富尔思科技学院,共同开发电子制造领域的新解决方案。这种沉浸式的实践经验,使得学生能够将课堂所学与实际工业问题相结合,培养解决复杂工程问题的能力,同时也为企业输送了具备实战经验的未来人才。
哈特指出,历史经验表明,产品创新必须与制造创新同步进行。在麻省理工学院,随着越来越多的学生选修制造业相关课程,他们在决定研究问题或原型设计时,会更多地考虑关键的制造问题。同样,对于企业而言,无论通过内部能力还是供应链,那些在制造前沿运营的公司,都更有能力站在产品创新和整体增长的前沿。他补充道:“我们将有机会把制造思维带到研发的早期阶段,在设计新工艺和新设备时就充分考虑到其可扩展性。”
此外,麻省理工学院预期将开设新的制造相关实验室,并进一步拓展与现有共享设施(如MIT.nano)的产业合作。哈特表示,这些设施不仅提供先进设备,还将促进与企业的联合项目,例如共同研发新的纺织编织技术,或加速电池制造过程。这种紧密的合作模式,使得科研成果能够更快地转化为实际生产力,推动整个产业的进步。
聚焦美国制造:重振经济引擎
尽管INM是一项全球性项目,但它对美国制造业给予了特别关注。美国作为世界第二大制造业经济体,近年来却经历了制造业就业和创新能力的显著下滑。扭转这一趋势、重振美国制造业基地,关键在于积极倡导制造业在社会中的核心作用及其提供的职业机会。
哈特强调:“没有人真正质疑制造业的重要性。但我们需要通过宣传、教育项目以及行业、政府和学术界的共同参与,提升人们对制造业作为一项有价值职业的兴趣,从生产工人到制造工程师和领导者。”他指出,麻省理工学院在召集产业界、学术界和政府利益攸关方,共同应对这一关键问题方面,拥有独特的优势。
此外,在制造业发生根本性快速变化的时代,哈特认为“我们需要专注于将新技术部署到工厂和供应链中”。他进一步指出:“技术并非唯一的解决方案,但如果美国要扩大我们的制造业基础,就需要以技术作为关键推动力,拥抱各种规模的企业,包括中小型企业。”
“随着人工智能变得更加强大,自动化变得更加灵活和易于获取,这些都是应对制造挑战的关键构建模块,”哈特说。“人工智能和自动化提供了加速开发、部署和监控生产过程的新途径,这带来了巨大的机遇,在某些情况下甚至是必需的。”他认为,尽管制造业始终是旧技术与新技术、既定实践与新思维的结合,但数字技术为制造商提供了超越竞争对手的机会。“这对于美国以及任何旨在创造差异化能力的公司或国家来说,都具有非常强大的意义。”
令人欣慰的是,近年来,投资者对美国的新兴制造业表现出越来越浓厚的兴趣。“他们看到了再工业化、建设未来工厂和生产系统的机会,”哈特说。然而,他补充道:“建设新制造业是资本密集型且耗时的工作。因此,这也是一个需要召集利益相关方,思考初创企业和成长阶段公司如何构建其资本组合,大型企业如何支持中小企业和年轻公司生态系统,以及如何培养支持这些成长型公司的人才的领域。”
制造业生态系统中的所有这些关注点和机遇都与麻省理工学院的优势不谋而合。哈特强调:“麻省理工学院跨学科合作和与行业合作的基因,能让我们产生巨大的影响力。我们能够理解实际挑战,也能探索研究中的突破性想法并培育成功成果,直至形成新的公司和伙伴关系。有时这些被视为不同的方法,但我们喜欢将它们融合在一起。”