从美国回国的蔡声白在上海作短暂的停留之后，即到山东勘探矿藏，并打算与人合股开矿。1919年11月，周湘舲聘请蔡声白担任江西安福县兴公司工程师。1920年5月，蔡声白与莫怀珠在上海结婚。婚后不久，蔡先后进入联益贸易公司服务，随后担任中美商业公司工程部主任。
蔡的岳父莫觞清是上海著名的丝厂主（莫氏号称“丝业大王”，其久成集团最高峰时拥有10个厂，丝车2800余部，工人7000余，年产丝5000 担）。1917年，莫曾与美商合作开办新式电机丝织厂——美亚织绸厂，但未能正式投产便解散。1920年5月，莫改以独资仍开美亚织绸厂，采用全铁新织机，制造新花样绸品竞争市场。当时美亚设在马浪路（现马当路），建筑厂房10余间，购置日本电力丝织机12台，并聘请熟练技工协助。莫觞清决定请女婿蔡声白主持美亚绸厂。 科学管理法，是蔡声白在进入美亚后即着手采用的新制度，也是美亚能够摆脱陈规走上快速发展之道的重要诱因。蔡在美亚的工厂管理中，许多方面都直接应用了科学管理法。如工作定额原理、标准化原理等等。他在美亚织绸厂创建了直线职能型的组织结构，除作为直线结构的工务处负责生产外，还设立事务处、工账部、雇用部、检查部、惠工处等职能部门，基本上取消了当时在其它工厂中很普遍的“工头”。蔡创立的一些工厂管理法后来也成为一种工厂管理模式，不但扩展到其它的丝织工厂，甚至影响到别的行业的工厂经营者。
在蔡声白的努力经营下，美亚织绸厂气象一新，产销均见增长。由于该厂出品品质上乘，获得客户信赖，工厂获利丰厚。莫觞清也决定加大投资额，继续订购新式织机。1922年2月，莫觞清决定将久成丝厂从马浪路迁至日晖港，其原有厂房全部交给美亚织绸厂，经营规模扩大。到这年底，美亚织机已增至89台。 1923年末，美亚的织机增至116台，成为当时上海绸厂中的大厂。蔡声白以自身的薪资积累参股，美亚厂改由莫觞清与蔡声白合伙经营的企业。1920年代初，上海等地的电机丝织业正面临丝价飞涨、成本提高等困难，而蔡声白担任经理的美亚织绸厂由于在技术与管理上均有独倒之处，其产品销路独佳，蔡声白也名声大震,成为电机丝织业中的英雄式人物。 1929年，莫觞清与蔡声白、虞幼甫合资建立美生绸厂，虞刚从日本留学返国，所学专业即丝织工艺。他们从日本批量购进先进织机，准备生产优质丝织品。莫、蔡又出资接盘云霞绸厂，改名美利绸厂；次年设立南新织物股份有限公司、久纶织物股份有限公司。这样，到1930年底，美亚共拥有859台织机，工人2220余人，其规模让当时的同业望尘莫及。
为了提高规模效益，蔡声白也按照专业化、集中化原则大力扩展其联枝机构。这些机构包括能制造丝织全套机械的铸亚铁工厂、设计纹样版式的美章纹制合作社、承担织品后期练染整理的美艺染练加工厂、专门研究织物改良技术的美亚织物试验所、负责经纬与成品检验的美亚检查所。1930年，蔡声白集中10个分厂的经纬部，建立美经股份有限公司，统一经纬生产。为了训练人才，1931年又设立美亚训练所，负责练习生艺徒与职员的培训。 与此同时，蔡声白对推广产品不遗余力。美亚出品原由严巨卿的天生锦绸庄独家经销，为了拓展产品销售管道，加大品牌宣传力度，乃与天生锦合设美兴绸庄，掌握市场销售的主动权。后来又设立专做南洋市场的美隆绸庄。1928年5月，蔡声白率队亲赴南洋宣传国产丝绸，并考察当地市场，此次考察历时两个月，先后赴安南（今越南）、暹罗（今泰国）、马来亚（今马来西亚）、新加坡等地巡回旅行。1930年10月30日，藉美亚织绸厂10周年纪念之机会，蔡声白在上海静安寺大华饭店举行美亚时装展览会，首创丝绸模特时装表演，会上为来宾放映自拍电影“中华丝绸”，轰动一时。1930年以后，美亚织绸厂每周都有新品发行，满足顾客追求新异的心理，领导丝绸消费的时尚。
1926年，蔡声白专门设立惠工处，负责管理职工生活方面的。除为职工提供良好的食堂、宿舍等设施外，另外设立卫生部、夜校部、俱乐部、储蓄部，以改善员工生活。同时，美亚织绸厂创办《美亚期刊》，供本厂职员与工人交流管理与技术经验，公布厂务动态消息。
1933年3月，在蔡声白的努力下，美亚各分厂以及联枝企业合并成功，改组成为美亚织绸厂股份有限公司，全公司统一核算，由莫觞清任董事长，蔡任总经理。公司共包括10个分厂（依序更名美亚一厂至十厂）以及美经、美艺、美章、美兴、美隆等单位，额定资金280万，丝织机1098台，日产绸缎1000 匹，职工3614人，这些数字均刷新了中国丝织工业的记录。
从1930年代初起，全球性经济危机以与国内政治形势的变化，也在深深影响美亚织绸厂的经营。美亚也成为上海罢工运动的中心之一。1934美亚发生震惊全国的大罢工后，蔡声白开始改变工厂运营方向，当年将美亚三厂迁至苏州，八厂移址杭州。外地设厂既有分散同盟罢工风险，也有避免政治力影响的考虑，另外，也含有降低企业运营成本的意蕴。同时，将上海部分厂基出租承包给特定的厂家，由美亚供料，加工定织，减轻直接与工人交涉的压力。工厂网络的向外辐射，实际上也能帮助各地美亚产品的推广，并对本国工业的地区发展平衡有利。这点在后来的美亚历史中得到验证。 除美亚织绸厂股份有限公司外，蔡声白也在作丝织业以外的投资尝试。1931年11月，在无锡成立美恒纺织股份有限公司，生产棉布。1934年4月，设立开利绸缎公司，在静安寺路同孚路口设立门市部，直接与零散客户做业务。1934年11月，莫觞清与蔡声白决定将马浪路总厂迁址，改建市房收租，从美亚公司划出资本100万元另行创立美兴地产公司。1936年，成立美丰纺织有限公司。这些公司基本上由蔡声白担任董事长以及总经理，各单位的管理模式均一如美亚织绸厂。美亚已具备发展成规模宏大的综合纺织企业的潜力了。
在中国近代国货运动历史上，蔡声白有着重要地位。自1921年起，几乎所有重要的国货展览会，美亚织绸厂均会参加。1928年中华国货展览会，蔡声白担任顾问，并为该会纪念特刊撰《我国丝织业之概况》，美亚出口的各色绸缎也获得一等奖。1929年5月，上海五国货团体春季国货展览会上，美亚织绸厂获得政府工商部奖励。1930年10月西湖博览会上，美亚是最重要的丝织业参展商，美亚出品又获得博览会金奖。 1932年3月，蔡声白与中国银行总经理张公权一起发起组织星五聚餐会，方液仙、王性尧、任士刚、方剑阁等人均参加聚会，后来他们便成了蔡声白国货圈的至友，他们的努力将近代的中国国货运动推到高潮。以星五聚餐会为基础，8月，中华国货产销协会成立，决定实现生产界、销售界、金融界三方面实际的合作，使国货运动能有效持久地发展。蔡声白是这个协会的核心人物。1933年2月9日，蔡声白与方液仙、任士刚、潘仰光、史量才、王志莘等人集资创办的中国国货公司在南京路大陆商场开幕。公司资本10万元，蔡声白以大股东身份任常务董事，方液仙为董事长兼总经理。他们推动的国货运动，后来与国民政府的国民经济建设运动合流。在政府支持下，1937年4月10日，中国国货联合营业公司于在南京创立，实业部长吴鼎昌任董事长，美亚及蔡声白是该公司的大股东，因此由他担任总经理。国货联营公司，先后在全国56个城市建立国货公司，完成全国范围的国货推销网。
国货运动与美亚织绸厂的国内市场战略有着密切关系。美亚从1933年后便以国货为口号，大力加强国内市场的宣传，蔡声白对国产绸缎的推广不遗余力。他曾作为国产绸缎救援会代表赴南京向政府请愿。同时也倡导在绸缎营销中运用承兑汇票，以扩大销售，融通资金。1936年，经过数年的努力，蔡声白也率先在上海为美亚织绸厂第十厂争取到“保税工厂”待遇。 1937年“八·一三”事变后，美亚织绸厂在上海及以苏州、杭州的工厂被迫停工，时在香港的蔡声白就地成立美亚办事处，作为未来华南营业基础。8月30 日，蔡声白回到上海，决定把上海闸北、南市的工厂分别迁往汉口、广州、香港、重庆等地。随后美亚改行分区制，在上海、香港、汉口、重庆分设华东、华南、华西、华中等四个管理处，统一管理，分散经营。但是随着随着的推展，广州、武汉工厂被迫停产。1939年7月，蔡声白决定将总处迁回上海，将总处迁霞飞路霞飞别墅36号，继续维持艰难的营业。这年年底，蔡声白还亲赴新加坡设立晋南行，推销美亚绸疋，从事中国与南洋间的贸易。太平洋战争爆发后，为了避免日军将公司资产定性为“敌产”，美亚在上海的工厂挂上了意大利商行的名号，以“久安洋行绸业部”的名义继续经营。武汉厂则向德商许士洋行转租怡和洋行产业开设，挂德商招牌，以图保护。香港美亚分厂改名为复兴织绸厂继续运营。发行方面，上海则以“粤记绸庄”名义进行，汉口以“汉记绸庄”名义。美亚重庆厂开工后，因日本战机对重庆的连续轰炸，正常生产与营业受到影响，于是，经过再三考察后，蔡声白决定将重庆厂部分机器运四川乐山，开设美亚五通桥厂，以分散风险。这个工厂在1940年10月正式建成开工。
1942年后，战局虽然稍趋稳定，但物价浮动剧烈，通货膨胀严重。为了达到公司资产保值的目的，蔡声白要求各个管理处尽量将现钞转成物资存储。同时，他在上海创办利亚实业股份有限公司，经营进出口贸易，以降低投资风险，蔡担任总经理。并入股环球企业公司、南洋企业公司、中新企业公司、惠工银行，新华银行、中国工业银行、科学化工厂、大陆制革厂，光华百货公司、同益南北货股份有限公司等等。1942年，美亚股票在上海证券交易所上市，由于资本雄厚，运营良好，美亚股票迅速成为股市“最为活跃”的红股之一。1944年，美亚织绸厂又利用鸿禧葛（通称美亚被面）在市场上的声誉，开展栈单交易。为了解决织绸厂原料问题，1943年3月，蔡声白与金融界合作共同发起组织中国丝业公司，担任该公司总经理。由于蔡声白的努力经营，美亚织绸厂在战时的困难环境中，不但资产方面没有出现大的亏损，而且有了新的发展。
1945年8月，中日战争结束，美亚企业集团面临新的机遇与挑战。早在1944年，美亚便开始战后发展规划，欲在生产与营业范围上有大的突破。战争结束后不久，美亚即宣布将5个管理处改为分公司，并恢复长沙、衡阳、昆明、福州等地办事处，增设北京办事处。但时势变化却往往不遂人愿。对日战争刚刚结束，国共内战硝烟又起，正常生产秩序恢复仍属无望。金融也陷于困境，通货膨胀加速，外汇管制严格。加之交通阻塞，商人投机成风，国内民族企业的经营环境愈来愈恶化。在此情形下，蔡声白决定美亚公司的运营原则为“紧守范围、步步为营”。正常的经营环境既然遭到破坏，金融界及企业界对政治局面好转也没有太大信心，蔡声白乃寄希望于国外贸易业务的拓展，希望能在国内丝绸销售市场萎靡不振之际，扩大产品在海外的直接销售。同时，也增加利亚实业公司资本，扩大其业务。
1946年1月，蔡声白宣布即日启程赴重庆，并顺道考察成都、乐山、五通桥等处厂务。3月，蔡声白由重庆飞抵香港，一方面考察港厂业务，一方面欲以香港为基地拓展国外贸易网络。5月，蔡由香港启程赴美国，筹备在美国成立办事处及分公司事宜。1947初，蔡声白又从美国到欧洲考察，先后抵达英国、瑞士，法国，意大利等国。回香港后，全力扩大美亚港厂的生产规模，添建厂房，增加织机，以作为南洋与美州区产品销售之准备。1947年10月，美亚在泰国曼谷成立发行所。
到1949年，国内战局全面恶化，尽管到10月，国共战争基本上告一段落，新的政权也在北京成立。但报告显示，美亚上海分公司已经“亏损甚巨”，天津分公司处于困境中，西南的工厂也停产。像此时中国其它民族企业一样，美亚织绸厂面临因秩序失宁而带来的严重危机。12月，蔡声白从香港到天津，视察津分公司业务，举行美亚设计会议，希望能群策群力，解决企业遭遇的许多难题。会后蔡返回上海，在新的局面下负责美亚织绸厂各项工作。由于实行机构改革，妥善处理劳资关系，1950年8月23日，《人民报》甚至专门发表消息介绍美亚织绸厂的经验。蔡大概也在政府统战对象范围内。
1950年，由于中国介入韩战，美国及其盟国立即宣布对中国大陆实施封锁禁运，中国对外贸易受到严重影响，蔡声白的国外贸易战略也没有办法实施。国内美亚各家工厂在经营不景气的同时，工人薪资仍需要及时解决。蔡声白在此种环境中有一筹莫展之感。加上三反五反运动的刺激，到1953年，他原来就有的高血压病也严重起来。于是，蔡声白向美亚公司请长假，请童莘伯代理总经理职务，自己赴香港养病。从此，他对美亚业务基本上不加顾问，美亚香港厂及海外一些营业机关虽然仍在他管理范围，但从资料来看已经没有什么发展的迹象。美亚国内部分的资产，于1954年全部参加了公私合营，企业名字都全部更改。曾经在近代中国历史上显赫一时的美亚织绸厂渐渐为世人所淡忘。1977年4月15日，蔡声白因为心脏病突发，在香港九龙寓所安静地离开了人世。
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