关税、人工智能和机器人技术：增材制造未来趋势
在一集引人入胜的 Additive Snack Podcast 中，主持人 Fabian Alefeld 与制造技术协会主席 Doug Woods 进行了广泛的对话。
讨论涉及伍兹在制造业的广泛背景、人工智能（AI）和机器人等技术的变革潜力、"全方位"（Omniverse）的创新概念以及供应链和重新定位的全球格局变化。
从家族根基到行业领袖：道格-伍兹的制造之旅
道格-伍兹进入制造业几乎是命中注定的，是一条 "为他挑选 "的道路，而不是他主动寻找的道路。他的家族历史深深植根于工具和模具领域，他的祖父于 20 世纪 20 年代初从德国黑森林地区移民到这里，并于 1947 年在纽约州罗切斯特市共同创办了一家工具和模具公司。这家公司在罗切斯特的制造业热土上蓬勃发展，柯达和施乐等巨头都曾在此落户，到 1977 年，公司员工已增至 1200 人，收入达 1.5 亿美元。
伍兹曾在家族企业的不同部门工作过，包括精密加工、机器改造、模具制造、金属冲压、泄漏测试系统和自动化公司。他 15 岁时开始正式进入工具制造行业，祖父的这一战略举措让他学习到了制造业的术语--从丝锥和圆头螺钉到镶件--并与劳动力建立了联系。在学校和大学的暑假里，这种实践经验一直持续到现在。这种早期全面接触制造业各个方面的经历塑造了他的视野和领导力。
劳动力挑战与提高技能的力量
从他祖父时代到今天，伍兹的经历中反复出现的一个主题是，在制造业中寻找技术熟练、训练有素的员工一直是个难题。他强调，企业不能等待外部解决方案，而必须主动通过学徒计划、合作或利用在线学习平台来培养自己的劳动力。
伍兹认为，提升技能的工具比以往任何时候都要先进，在线资源、增强现实、游戏和人工智能为个人的资格认证和资格鉴定提供了新的途径。他支持由增材制造 （AM）推动的 "创客运动"，认为这是一股将新人才引入制造领域的重要力量。3D 打印机在教育机构中的普及，让学生从早期阶段就接触到创新制造方法和设计思维。
制造业中的人工智能：从生成到代理
伍兹分享了他参观英伟达（Nvidia）GTC 大会的所见所闻，先进的人工智能开发与制造之间的直接联系显而易见。他指出，Nvidia 的 Blackwell 芯片改变了游戏规则，实现了复杂人工智能应用所需的处理能力。
会上讨论的两个关键人工智能概念是生成式人工智能和代理式人工智能。在 AM 中，生成式人工智能可以分析来自传感器（温度、湿度、功耗）的数千个变量，从而提出工艺改进建议。代理式人工智能可以让机器根据这些数据进行自我调整，在没有预编程算法的情况下对每种情况的参数进行优化。这种能力至关重要，因为制造商需要优化具有众多相互依赖变量的复杂工艺，从而有可能开发出新的合金和材料成分。
全方位：模拟和优化复杂的制造过程
Woods 讨论了Nvidia 的 Omniverse，这是一个集成机器、设备和整个工厂的数字双胞胎的环境，允许它们在一个具有精确物理、运动学和化学特性的虚拟世界中共同运行。这样就可以运行数百万次的合成数据，以优化流程、开发新材料（如用于 AM 的新型粉末），并在大量资本投资之前设计工厂布局。
例如，加拿大Kebo公司利用人工智能和自动试验台来发现新元素；这些试验台可以在Omniverse中进行虚拟扩展，从而大大加快研究速度。这可以实现快速原型设计和问题解决，例如模拟特定条件下的发动机故障点，而无需进行昂贵的物理试验。伍兹预计，这种能力将在两到三年内变得更加普遍。
机器人：从工业机器人到仿人机器人
伍兹将机器人技术分为传统的工业机器人和新兴的仿人机器人领域。工业机器人已经成为制造业不可或缺的一部分，其自身也在进行人工智能驱动的改进，而仿人机器人则因其模仿人类灵巧性和在以人为中心的环境中运行的潜力而备受关注。
仿人机器人的发展推动了传感器技术、部件（电机、驱动器）微型化、能源效率和电池技术的创新。这些进步具有附带效益，包括假肢等医疗应用。虽然仿人机器人在制造业中的广泛应用还有待时日，但这一领域的投资正在加速多个相关行业的发展。在这方面，AM 起着关键作用，它可以制造复杂的轻质部件、定制外形尺寸以及机器人开发所必需的多材料部件。
重新定位与技术民主化
讨论还触及了全球生产重整和本地化的趋势。伍兹认为，早在 COVID-19 之前，在更靠近主要消费市场--美国--的生产逻辑驱动下，转产就已经开始了。地缘政治问题和供应链的脆弱性只会加速这一趋势。政府的激励措施（如《CHIPS 法案》）和抑制措施（关税）旨在进一步鼓励国内生产。
技术的民主化--降低传感器、机器人、机床、快速成型系统和软件平台的成本--使本地化、有弹性的制造变得越来越可行。这样就可以建立先进的制造设施，与低成本劳动力模式竞争，促进地区制造中心的发展。在这一转变过程中，AM 是一个关键的推动因素，它可以实现按需生产，减少对传统铸造厂的依赖，甚至可以在海军舰艇或空间站等偏远地区进行生产。
引领未来：给制造商的建议
伍兹为希望驾驭这一不断变化的格局的公司和个人提供了实用建议。他强调了通过行业协会、大学和创新中心不断学习的重要性。在采用新技术时，他建议不要 "煮沸海洋"。相反，企业应该确定自己的三大问题，并应用有针对性的技术来解决这些问题，或许可以从车间里的热心支持者开始。他还建议拿出一小部分资本支出（约 10%）来 "推动 "更多的实验性技术，以提供竞争优势。
在智能技术和全球生产战略调整的推动下，道格-伍兹的真知灼见描绘了一幅处于深刻变革风口浪尖的制造业图景。对于那些愿意学习、适应和投资的人来说，机遇是巨大的。
如需了解 Doug Woods 的更多信息以及他对未来制造业的看法，请收听 Additive Snack Podcast 完整版。
