Решоринг и ниршоринг: Инновации автоматизации топливают конкурентоспособность производства Северной Америки

Решоринг набирает импульс — и много. Производители быстро возвращают производство в США из-за рубежа или хотя бы ближе к дому в связанном движении, называемом ниршорингом. И решоринг, и прямые иностранные инвестиции выросли, от генерации 11 000 новых рабочих мест в США в год в 2010 году до более чем 300 000 в 2022 году, и еще 180 000 рабочих мест зафиксировано только в первой половине 2023 года. Прогресс в автоматизации играет большую роль в этом феномене, помогая отечественным производителям преодолеть многие вызовы, которые в прошлом выводили производство за рубеж.

Десятилетиями низкие заводские цены, доступные у оффшорных производителей, приводили американские компании к отправке работы за границу. Но в 2020 году пандемия COVID-19 остановила глобальные цепочки поставок и отправила рабочих домой. Бизнес-ответ на катастрофу общественного здоровья ускорил внедрение автоматизации на североамериканских заводах. Различное законодательство США дальней стимулировало отечественное производство. В результате многие компании пересматривают расположение своих производственных отпечатков.

Чтобы узнать больше о решоринге и ниршоринге, включая как преимущества, так и вызовы, и понять, как прогресс в автоматизации делает отечественное производство стоимостно-конкурентоспособным, мы поговорили с экспертами по автоматизации и решорингу в Futura Automation и Reshoring Initiative®.

Что такое решоринг?

Reshoring Initiative определяет решоринг как «практику возвращения производства и услуг в США из-за рубежа». Сайт организации сообщает, что помимо укрепления экономики США, решоринг благодетельствует отечественные компании снижением полной стоимости продуктов и стимулированием продуктовой инновации.

Что такое ниршоринг?

Ниршоринг похож, за исключением того, что он привозит производство не обратно в США, а ближе к ним. Топовый тренд фабричной автоматизации 2024 года, ниршоринг — это релокация иностранного производства или бизнес-операций, обычно из Азии, в близкие страны или регионы, типично близко к базе операций компании. Для американских компаний страны Северной Америки — Канада, Мексика и карибские нации — популярные локации ниршоринга.

Тренды решоринга

Упоминания американскими фирмами решоринга, ниршоринга и оншоринга — синонима решоринга — удвоились год к году с начала 2022 года, согласно данным Bloomberg.

«Первые 15 лет моей карьеры были больше о консолидации: перемещение производства в Мексику или Азию или Восточную Европу», — цитируется Джо Кутилло, CEO Sterling Infrastructure — провайдера e-инфраструктуры, зданий и транспортных решений — в Fortune. «Это действительно первый раз в моей жизни, когда я вижу вещи возвращающимися».

«Мексика также расцветает и имеет преимущества доступного и энтузиастичного рабочего потенциала», говорит Гарри Мозер, президент Reshoring Initiative, компании, помогающей производителям и поставщикам принимать решения по источникам, предлагая множество данных о решоринге, а также бесплатные аналитические инструменты и ресурсы. Мексика превзошла Китай как источник наибольшего импорта в США. Кроме того, Канада показала умеренные увеличения продаж и запасов производства в 2023 году.

BBC-репортер Фаисал Ислам сравнивает рост отечественного производства США с разработками в Китае, когда страна была самой быстрорастущей экономикой в мире. Основываясь на недавнем визите в штат Джорджия, он пишет: «Бум виден на земле…. За 20 лет репортинга по всему миру, то, что я видел в США за прошлый год, может сравниться только с тем, что я видел в Китае в середине 2000-х».

Экономическая политика правительства США в начале 2020-х выровняла игровое поле в некоторых отраслях. Результат — современная золотая лихорадка, говорит Мозер. Он объясняет, что инвестиции в американское производство перешли в овердрайв после того, как Конгресс принял CHIPS and Science Act, Inflation Reduction Act (IRA) и Bipartisan Infrastructure Law. Три билла стимулировали разнообразное отечественное производство и развитие инфраструктуры, от кремниевых чипов и чистой энергии до железных дорог и портов.

Почему бизнес привозит производство домой или рядом с домом

Проблемы цепочки поставок, потребительский спрос и полная стоимость товаров — некоторые причины, почему американские компании выбирают производство дома или ближе к дому. Мозер говорит, что более низкая полная стоимость владения (TCO) — ключевая причина, почему компании сейчас выбирают отечественное производство. Решоринг и ниршоринг часто выгодны даже когда цена, уходящая с завода в Азии, на 30% ниже чем в США, как демонстрирует Total Cost of Ownership Estimator®, бесплатный калькулятор, предоставляемый Reshoring Initiative.

«Резко растущие зарплаты в Китае, гораздо большее использование производственной автоматизации и новые торговые политики сократили разрыв в полной стоимости между азиатским производством и ниршорингом почти до нуля», сообщает Supply Chain Digest. Торговые политики включают пошлины и налоговые стимулы.

Исследование Reshoring Initiative показывает, что принятие решений на основе TCO приводит к победе американских производственных локаций над оффшорингом в Китай в 32% случаев, вверх с 8%, когда рассматривается только заводская цена. Добавление 15% пошлины Section 301 повышает коэффициент побед до 46%.

ПОДПИШИТЕСЬ НА БЮЛЛЕТЕНИ A3

Бюллетени A3 — ваш вход к последним отраслевым обновлениям, экспертным инсайтам и эксклюзивному контенту в робототехнике, зрении и образе, контроле движения и моторах, и промышленных ИИ-технологиях.

Мозер говорит, что местное производство также снижает бизнес-риск в мире, который недавно пережил серьезные сбои цепочек поставок из множества источников: наводнения, связанные с изменением климата, корабль, блокировавший Суэцкий канал, атаки на корабли в Красном море, и военные угрозы Китая против других стран Азии. «Старшие бизнес-лидеры видят решоринг как форму страховки, как страховку от наводнения или пожара, защищающую компанию от сбоев цепочки поставок, угрожающих существованию компании».

Потребительский и корпоративный интерес в экологическом и социальном управлении (ESG) также ведет компании к производству товаров ближе к дому. Американское производство достигает более низкого экологического воздействия с заводами, питанными более чистыми топливами чем уголь, преобладающее источник питания для китайского производства, и меньше топлива, сжигаемого для транспортировки товаров с завода к североамериканским потребителям.

Другие преимущества решоринга и ниршоринга включают:

• Более быстрое время до рынка
• Сокращенные цепочки поставок
• Колокация инженерных и производственных кадров
• Меньшие транспортные затраты
• Меньший риск от глобальной нестабильности
• Более легкий мониторинг качества продукта
• Меньше деловых поездок и быстрее factory acceptance tests (FAT)
• Удобные времена встреч, охватывающие меньше часовых поясов
• Ярлык Made in America

Вызовы решоринга и ниршоринга

Производители, выбирающие решоринг или ниршоринг, сталкиваются с некоторыми вызовами. Один вызов решоринга может быть отсутствием производственного ноу-хау после десятилетий оффшоринга. Однако большинство компаний хотя бы строят прототипы инхаусе, и они могут опираться на эту экспертизу, объясняет Мозер.

Вызовы решоринга могут также включать более высокие затраты на труд и отсутствие доступности квалифицированных кадров. Компании могут требовать навыки, такие как сварка и другие ремесленные навыки, которые менее доступны в новой локации. К счастью, автоматизация помогает преодолеть эти вызовы.

Лучшие практики автоматизации стимулируют решоринг и ниршоринг

Автоматизация помогает сделать решоринг и ниршоринг не только возможными, но и стоимостно-конкурентоспособными на глобальном рынке. ИИ и автоматизация также делают производственные работы более приятными и могут превратить ручной труд в работу знаний.

Две лучшие практики в автоматизации могут значительно снизить стоимость инженерии, что в свою очередь снижает полную стоимость проекта, сокращает время до ценности и улучшает ROI: модулизированная робототехника и готовые автоматизационные решения (off-the-shelf). В отличие от кастомно-инженерных решений, готовые решения снижают риск и затраты для клиентов. Они также доставляют лучшие маржи системным интеграторам, говорит Брайан МакМоррис, президент Futura Automation, провайдера решений промышленных робототехнических систем, передовых автоматизаций и систем IIoT для североамериканских производителей. «Паллетизация — хороший пример готовых инструментов, снижающих затраты. В общем, расширение консервированного решения производит более низкую стоимость входа, чем инженеринг своего собственного».

Помогает брать долгий взгляд. МакМоррис отмечает, что робот — это капитальная инвестиция, которая может доставлять ценность 10 лет. Соответственно, он рекомендует производителям целевать 3-5 лет ROI. Он объясняет, что рука робота сама по себе составляет около 25% первоначальных инвестиций проекта. В противовес, примерно 75% — это инженерия и вспомогательное оборудование. «Лучшая практика — покупать только то, что нужно — выбирать робота и гриппер правильного размера для приложения, и не переинженернировать. А для инженерии увеличивать ROI, выбирая хорошо протестированное стандартное решение, минимизирующее время ввода в эксплуатацию, а также начальные и повторяющиеся инженеринговые затраты».

Прогресс позволяет роботам и коботам сегодня выполнять сборочную работу и другие высокодекстерные задачи, которые ранее выводили производство в страны с низкими зарплатами. МакМоррис продолжает объяснять, «Автоматизированное решение, которое осциллирует детали для сингуляции, или изоляции, индивидуальных деталей на плоской пластине, позволяет роботу подбирать предметы используя более низкостоимостную, более простую для обучения 2D систему зрения, вместо изощренной 3D ИИ системы зрения».

3D ИИ инструменты зрения доступны для локализации в бункере или поддоне случайно ориентированных деталей, которые не могут быть легко сингулированы — губчатые, резиновые и липкие детали, а также детали, слишком крупные для флекс-фидера, говорит он. ИИ-алгоритмы определяют, какая деталь лучшая для подбора и как подобрать её на основе её позы, например под прямым углом.

Готовые к использованию электронные, эфирнет и сенсор-интегрированные грипперные технологии, с обратной связью по силе в некоторых случаях, — это прогресс, позволяющий роботам и коботам выполнять более сложные задачи, чем ранее, такие как подбор гибких O-колец. Манипулятор проходит через середину кольца и расширяется, чтобы подобрать его, а затем экстрактор толкает его для размещения кольца. «Это стоило бы производителю, с которым я работал, $100 000 или больше для инженеринга кастомного O-кольцевого гриппера инхаусе», говорит МакМоррис. «Вместо этого мы нашли коммерчески доступный гриппер для широкого диапазона размеров O-колец — от 4 мм до 300 мм».

После принятия решения производить компонент или продукт отечественно, все подкатегории производства также привозится домой, говорит он. Такие задачи включают дозирование клея, болтование, пайку, затяжку кабель-тайов, клинчинг, кrimпинг, вставку, крепление, финиш, гвоздевание, прессование, заклёпку, ввинчивание, пайку, штокать, скобление и сварку. К счастью, автоматизированные и роботизированные решения доступны для всех этих сборочных задач, а также для процессных задач, таких как обслуживание станков, 3D-печать и покраска. Прогресс в роботизированной сварке позволяет фиксированные горелки и гибкую релокацию робота и горелки, которые могут автономно адаптироваться к вариациям даже после развертывания, он добавляет.

Перемещение материалов — другая область автоматизации и роботизированных инноваций, снижающая затраты на труд. Паллетизаторы, конвейеры, порталы, беспилотные управляемые транспортные средства (AGV) и автономные мобильные роботы (AMR) перемещают детали и снабжение по фабрике способами, требующими меньше труда.

Будущее автоматизации в решоринге и ниршоринге

Некоторые задачи остаются вне досягаемости роботов. В то время как технологические решения для резки и шитья ткани хорошо известны, работа с тканью — новая граница, говорит МакМоррис. Когда роботы или автономные системы освоят эту задачу, ИИ может помочь создавать на-запрос, уникальную одежду. Домашнее и кораблестроение — другие области исследований в производственной автоматизации.

Тем не менее, производственная автоматизация будет продолжать играть большую роль в решоринге и ниршоринге, потому что лидеры компаний должны управлять рисками и полными затратами. Осознанность глобальных рисков выросла, в то время как финансовые стимулы и автоматизация сделали северноамериканское производство снова конкурентоспособным.