美國重建制造業(yè)大國最新進展

朱傳杰

[提要] 為重新建立美國制造業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位，自奧巴馬政府第二任期開始就已啟動實施國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計劃，其核心是促進美國制造業(yè)科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，建立制造業(yè)創(chuàng)新中心。經(jīng)過幾年的發(fā)展，目前已在推動重點領(lǐng)域制造工藝、技術(shù)、產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新方面取得重要進展，并在對制造業(yè)創(chuàng)新中心的發(fā)展方向和評估認定方面取得有效突破，其經(jīng)驗做法對我國建設(shè)國家制造業(yè)創(chuàng)新中心具有重要借鑒作用。

關(guān)鍵詞：美國；制造業(yè)；進展

中圖分類號：F1 文獻標識碼：A

收錄日期：2017年6月12日

為促進美國制造業(yè)科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，2012年3月，美國奧巴馬政府宣布啟動國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計劃，在重點技術(shù)領(lǐng)域建設(shè)制造業(yè)創(chuàng)新中心，從而重新建立美國制造業(yè)在全球的領(lǐng)導(dǎo)地位。經(jīng)過4年的發(fā)展，美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計劃已初見成效，根據(jù)2016年2月19日美國國會最新發(fā)布的《國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計劃年度報告》及《國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略計劃》，目前美國已建成7家制造業(yè)創(chuàng)新中心。4月1日美國防部宣布成立新的制造創(chuàng)新研究所，聚焦研發(fā)革命性纖維和紡織品。在推動重點領(lǐng)域制造工藝、技術(shù)、產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新方面取得重要進展，同時明確提出了制造業(yè)創(chuàng)新中心未來發(fā)展的戰(zhàn)略目標及評估指標，在對制造業(yè)創(chuàng)新中心的發(fā)展方向和評估認定方面取得有效突破，其經(jīng)驗做法對我國建設(shè)國家制造業(yè)創(chuàng)新中心具有重要啟示借鑒。

一、已建成7家美國制造業(yè)創(chuàng)新中心

目前，美國已建成7家制造業(yè)創(chuàng)新中心，分別由美國國防部和能源部支持。

（一）國防部支持增材制造、數(shù)字制造、輕量合金、集成光子、柔性電子領(lǐng)域等5家中心建設(shè)。在已建成的7家美國制造業(yè)創(chuàng)新中心中，有5家是由美國國防部主導(dǎo)的。

1、美國制造。2012年8月，美國國家增材制造創(chuàng)新中心成立，于2012年10月開放設(shè)施，主中心位于俄亥俄州的揚斯敦，在得克薩斯州埃爾帕索擁有分中心。該中心主要針對增材制造，即3D打印領(lǐng)域開展研究，為擴大影響力，后更名為美國制造。該中心設(shè)立前五年的資金投入構(gòu)成包括聯(lián)邦政府資金和非聯(lián)邦政府資金兩部分，聯(lián)邦政府資金5，500萬美元，由包括美國國防部、商務(wù)部、國家科學基金會（NSF）和國家航空航天局（NASA）在內(nèi)的政府部門出資，非聯(lián)邦政府資金5，500萬美元。中心建設(shè)的牽頭機構(gòu)是美國國家國防制造與加工中心，截至2015年9月份，成員數(shù)達到149家。

2、數(shù)字化制造和設(shè)計創(chuàng)新中心。2014年2月，數(shù)字化制造和設(shè)計創(chuàng)新中心（DMDII）成立，于2015年5月開放設(shè)施，位于芝加哥，致力于開發(fā)數(shù)字化制造和設(shè)計的應(yīng)用建模和仿真工具、智能機器等。該中心由美國國防部出資5，000萬美元，其他政府機構(gòu)出資2，000萬美元，另有非聯(lián)邦資金1.06億美元。該中心由伊利諾伊大學下的UI實驗室牽頭組建，截至2015年9月份，成員達到140多家，其中100家來自工業(yè)界。

3、未來輕量制造。2014年2月，未來輕量制造（LIFT）創(chuàng)新中心成立，于2015年1月開放設(shè)施，主中心位于密歇根州底特律，在俄亥俄州哥倫布、密歇根州安娜堡、馬薩諸塞州伍斯特、科羅拉多州戈爾登擁有分中心，旨在促進風力渦輪機、飛機框架、醫(yī)藥設(shè)備、武裝車輛等領(lǐng)域上使用的輕量化合金制造。該中心的聯(lián)邦資金為7，000萬美元，非聯(lián)邦資金為7，800萬美元。牽頭機構(gòu)是愛迪生焊接研究所（EWI），成員達到82家。

4、集成光子制造創(chuàng)新中心。2015年7月，美國集成光子制造創(chuàng)新中心成立，位于紐約，致力于集成光子制造的集成設(shè)計工具、自動化包裝、組裝和測試等。該中心的聯(lián)邦資金為1.1億美元，非聯(lián)邦資金5.02億美元，其中包括紐約州出資的2.5億美元。牽頭機構(gòu)是紐約州立大學研究基金會（RF SUNY），成員超過124家。

5、下一代柔性。2015年8月，美國柔性混合電子制造創(chuàng)新中心成立，后更名為下一代柔性，位于加利福尼亞州圣何塞，關(guān)注集成了可彎曲的先進材料和薄硅芯片的柔性混合電子器件，可用于生產(chǎn)與復(fù)雜外形物體無縫集成的下一代電子產(chǎn)品。該中心的聯(lián)邦資金達7，500萬美元，非聯(lián)邦資金超過9，800億美元，牽頭機構(gòu)是柔性技術(shù)聯(lián)盟，擁有成員超過162家。

（二）能源部支持電子電力器件、復(fù)合材料領(lǐng)域兩家中心建設(shè)。在已有的7家美國制造業(yè)創(chuàng)新中心中，剩余的兩家是由美國能源部主導(dǎo)的。

1、電力美國。2014年11月，下一代電力電子制造創(chuàng)新中心（電力美國），中心位于北卡羅來納州羅力，致力于推進以氮化鎵和碳化硅為基礎(chǔ)的寬禁帶半導(dǎo)體電力電子器件。該中心由美國能源部投資7，000萬美元，非聯(lián)邦資金投入7，000萬美元。該中心由北卡羅來納州立大學牽頭，成員包括18家企業(yè)、7家大學和實驗室。

2、復(fù)合材料制造創(chuàng)新中心。2015年6月，復(fù)合材料制造創(chuàng)新中心（IACMI）成立并開放設(shè)施，位于田納西州諾克斯維爾，致力于提升纖維增強聚合物領(lǐng)域的制造能力，以滿足環(huán)保車輛、風力渦輪機等產(chǎn)品對復(fù)合材料的需求。該中心由美國能源部發(fā)起，聯(lián)邦政府提供了7，000萬美元資金，另有1.8億美元的非聯(lián)邦資金投資。該中心牽頭機構(gòu)是田納西大學，成員超過122家。

二、明確了未來三年的戰(zhàn)略目標及評估指標

《戰(zhàn)略計劃》的提出參考了來自國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)各個利益相關(guān)方的反饋與建議，表達了國防部、能源部等計劃參與部門和波音、洛馬、GE等工業(yè)領(lǐng)袖對該計劃未來至少三年該如何發(fā)展的共識。《戰(zhàn)略計劃》將每三年更新一次，首份《戰(zhàn)略計劃》重點列出了美國國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計劃的愿景、目標、實現(xiàn)目標的方式方法、管理機構(gòu)及評價指標，并計劃在未來根據(jù)發(fā)展情況進一步對目標及評價指標作出調(diào)整。

（一）提出競爭力、技術(shù)轉(zhuǎn)化、勞動力發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展等四大目標?！稇?zhàn)略計劃》重點列出了美國國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計劃未來三年的戰(zhàn)略目標。

目標一：提升美國制造的競爭力，包括子目標：支持更多美國本土制造產(chǎn)品的生產(chǎn)；培育美國在先進制造研究、創(chuàng)新與技術(shù)上的領(lǐng)導(dǎo)地位。

目標二：促進創(chuàng)新技術(shù)向規(guī)模化、經(jīng)濟和高效的本土制造能力轉(zhuǎn)化，包括子目標：為美國制造商提供經(jīng)驗的先進制造技術(shù)和資本密集型基礎(chǔ)設(shè)施；促進用于解決先進制造挑戰(zhàn)的最佳實踐體會的共享與書面化；促進支持美國先進制造的標準與服務(wù)的發(fā)展。

目標三：加速先進制造勞動力的發(fā)展，包括子目標：為科學、技術(shù)、工程和數(shù)學相關(guān)工作培養(yǎng)未來工人；支持、擴展和交流相關(guān)的中等和高等教育途徑，包括資格鑒定與認證等；支持州立、地方教育和培訓機構(gòu)提供滿足先進制造技能要求的課程體系；為在校學生提供實習和培訓機會，培養(yǎng)未來的研究人員和工程師；確認下一代工人所需具備的能力，從而在教育、培訓中嵌入針對性的課程。

目標四：支持使創(chuàng)新中心穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式。商業(yè)模式需具備以下特征：確定主要的利益相關(guān)者、明確定義創(chuàng)新中心的核心職能、要求會員和合作伙伴提供支持、記錄并分享經(jīng)驗教訓和最佳實踐體會。

（二）提出評估創(chuàng)新中心的四種常用指標?！稇?zhàn)略計劃》中列出了美國國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計劃的管理機構(gòu)及其職責。同時，針對創(chuàng)新中心的主要任務(wù)和活動，還提出評估創(chuàng)新中心效益的四種常用指標類別，分別是：競爭力，指創(chuàng)新中心對美國創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的影響力；技術(shù)轉(zhuǎn)化水平，主要指在技術(shù)進步方面取得的成就，包括技術(shù)開發(fā)、轉(zhuǎn)讓、商業(yè)化等；勞動力，指在培養(yǎng)先進制造領(lǐng)域勞動力方面的發(fā)展；可持續(xù)發(fā)展，主要指資金收益方面的可持續(xù)性。此外，除常見指標外，針對個別創(chuàng)新中心的獨特任務(wù)，一些特定指標也將被采用。未來，還將根據(jù)創(chuàng)新中心的發(fā)展，不斷提出新的指標。

三、美國制造業(yè)創(chuàng)新中心具有鮮明特色

我國《中國制造2025》戰(zhàn)略中也提出將建設(shè)制造業(yè)創(chuàng)新中心，區(qū)別于我國已有的國家重點實驗室、國家工程實驗室、國家工程（技術(shù)）研究中心等創(chuàng)新載體，美國制造業(yè)創(chuàng)新中心的建設(shè)特色在于以下幾點：

（一）一個領(lǐng)域僅重點建設(shè)一家創(chuàng)新中心。在明確了支持領(lǐng)域后，通過公開、競爭的選拔過程，美國在一個重點領(lǐng)域僅選擇一個團隊建設(shè)一家制造業(yè)創(chuàng)新中心。比如電力美國就是北卡羅來納州立大學牽頭的團隊與紐約一所大學牽頭的另一個團隊競爭，最終北卡羅來納州立大學團隊競標獲勝。這樣的做法區(qū)別于以往“多而散”的支持方式，避免了多個創(chuàng)新主體間功能定位交叉重疊以及潛在競爭性導(dǎo)致各自為戰(zhàn)的問題，有利于集中資金、人才、設(shè)施等各類資源，進行多方協(xié)同創(chuàng)新。

（二）大范圍組織產(chǎn)學研用各方聯(lián)合共建。美國制造業(yè)創(chuàng)新中心的成員涵蓋了制造企業(yè)、研究型大學、社區(qū)學院、非營利機構(gòu)等產(chǎn)學研用各方，在組建之初一般就擁有數(shù)十家成員。在創(chuàng)新中心建成開業(yè)后，還積極通過會員制進行擴張，截至2015年9月，7家中心有6家會員數(shù)都超過了80家。比如，美國制造的會員組織根據(jù)捐助的資金或?qū)嵨飬^(qū)分為白金級、黃金級以及白銀級，擁有不同的權(quán)利，其會員數(shù)已由建設(shè)初期的80多家達到2015年的接近150家，其中小型企業(yè)接近50家，會員達到了40%的年凈增長。

（三）選擇具備影響力的牽頭機構(gòu)和帶頭人。每家美國制造業(yè)創(chuàng)新中心都選擇了具有相當影響力的牽頭機構(gòu)和帶頭人，這無疑會增加創(chuàng)新中心的權(quán)威性，吸引更多的客戶和會員。如美國制造的牽頭機構(gòu)美國國家國防制造與加工中心，于2003年建立，擁有堅實的技術(shù)基礎(chǔ)和廣泛的合作伙伴，在業(yè)內(nèi)具備較大的影響力；電力美國的牽頭機構(gòu)北卡羅來納州立大學在相關(guān)技術(shù)和工程領(lǐng)域有長期的研究，和私營部門有非常好的合作伙伴關(guān)系，電力美國的執(zhí)行董事則選擇了美國陸軍退役少將Nicholas G.Justice，具備相當?shù)臋?quán)威并掌握廣泛的人脈資源。

（四）在代表性地區(qū)建設(shè)相關(guān)領(lǐng)域創(chuàng)新中心。美國制造業(yè)創(chuàng)新中心的建設(shè)地點也是經(jīng)過仔細考量的，在當?shù)亟ㄔO(shè)創(chuàng)新中心能有效依托當?shù)刭Y源，并反過來帶動地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，進一步輻射周邊地區(qū)。比如，未來輕量制造創(chuàng)新中心的所在城市底特律曾孕育了美國最早的科技行業(yè)——汽車工業(yè)，但隨著通用汽車和福特等傳統(tǒng)汽車品牌遭遇經(jīng)濟寒流而逐漸沒落，選擇這樣一座城市建設(shè)與汽車材料相關(guān)的輕量化合金創(chuàng)新中心，將極大地促進這座“汽車城”的復(fù)興，并進一步將創(chuàng)新理念輻射至美國東南部地區(qū)；又如美國制造主中心的地址就位于揚斯敦州立大學的附近，無疑將便于對美國制造的人才輸送，同時也有利于當?shù)厝瞬诺呐囵B(yǎng)。

四、對我國建設(shè)國家制造業(yè)創(chuàng)新中心的啟示

國家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)工程是《中國制造2025》五大重點工程之一，借鑒美國制造業(yè)創(chuàng)新中心的建設(shè)特色，在我國制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)方面，可得到如下啟示：

（一）廣泛組織產(chǎn)學研用各方，一個領(lǐng)域著力建設(shè)一家。為避免出現(xiàn)我國已有的一些創(chuàng)新組織機構(gòu)交叉重疊、相互競爭，創(chuàng)新資源分散的情況，在一個重點領(lǐng)域應(yīng)僅開展一家創(chuàng)新中心的建設(shè)。同時，創(chuàng)新中心的建設(shè)團隊應(yīng)具備一定的規(guī)模，不僅要覆蓋到產(chǎn)學研用各方，同時還應(yīng)征集到盡可能多的成員單位參與。

（二）選擇資深權(quán)威的牽頭機構(gòu)和帶頭人，增強影響力。在選擇創(chuàng)新中心的牽頭機構(gòu)和帶頭人時，應(yīng)重點符合以下條件：長期從事本領(lǐng)域的研究開發(fā)，在業(yè)內(nèi)有較大的影響力、有較好的產(chǎn)學研合作基礎(chǔ)，掌握廣泛的人脈資源。具備這些條件的牽頭機構(gòu)和帶頭人將有利于創(chuàng)新中心聯(lián)合產(chǎn)學研用各方，開展業(yè)務(wù)合作，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

（三）充分依托地方資源，帶動地區(qū)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展。在選擇創(chuàng)新中心建設(shè)地點時，充分考慮當?shù)卦诋a(chǎn)業(yè)、人才、科技等方面的優(yōu)勢，建設(shè)地區(qū)應(yīng)具備產(chǎn)業(yè)鏈上下游的集聚基礎(chǔ)，擁有本領(lǐng)域高層次研發(fā)人員和管理人才的培養(yǎng)條件和吸引留住人才的條件，并已建有一些本領(lǐng)域的創(chuàng)新載體。在具備這些條件的地區(qū)進行創(chuàng)新中心建設(shè)，將有益于創(chuàng)新中心研發(fā)能力的提升和技術(shù)轉(zhuǎn)移擴散，并進一步帶動當?shù)啬酥林苓叜a(chǎn)業(yè)發(fā)展。