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经济论文:美国重建制造业大国最新进展

来源: 诚信论文网 发表于:2017-09-06 09:45 点击:
 [提要] 为重新建立美国制造业的全球领导地位,自奥巴马政府第二任期开始就已启动实施国家制造业创新网络计划,其核心是促进美国制造业科技创新和成果转化,建立制造业创新中心。经过几年的发展,目前已在推动重点领域制造工艺、技术、产品的研发和创新方面取得重要进展,并在对制造业创新中心的发展方向和评估认定方面取得有效突破,其经验做法对我国建设国家制造业创新中心具有重要借鉴作用。
  关键词:美国;制造业;进展
  中图分类号:F1 文献标识码:A
  收录日期:2017年6月12日
  为促进美国制造业科技创新和成果转化,2012年3月,美国奥巴马政府宣布启动国家制造业创新网络计划,在重点技术领域建设制造业创新中心,从而重新建立美国制造业在全球的领导地位。经过4年的发展,美国制造业创新网络计划已初见成效,根据2016年2月19日美国国会最新发布的《国家制造创新网络计划年度报告》及《国家制造创新网络战略计划》,目前美国已建成7家制造业创新中心。4月1日美国防部宣布成立新的制造创新研究所,聚焦研发革命性纤维和纺织品。在推动重点领域制造工艺、技术、产品的研发和创新方面取得重要进展,同时明确提出了制造业创新中心未来发展的战略目标及评估指标,在对制造业创新中心的发展方向和评估认定方面取得有效突破,其经验做法对我国建设国家制造业创新中心具有重要启示借鉴。
  一、已建成7家美国制造业创新中心
  目前,美国已建成7家制造业创新中心,分别由美国国防部和能源部支持。
  (一)国防部支持增材制造、数字制造、轻量合金、集成光子、柔性电子领域等5家中心建设。在已建成的7家美国制造業创新中心中,有5家是由美国国防部主导的。
  1、美国制造。2012年8月,美国国家增材制造创新中心成立,于2012年10月开放设施,主中心位于俄亥俄州的扬斯敦,在得克萨斯州埃尔帕索拥有分中心。该中心主要针对增材制造,即3D打印领域开展研究,为扩大影响力,后更名为美国制造。该中心设立前五年的资金投入构成包括联邦政府资金和非联邦政府资金两部分,联邦政府资金5,500万美元,由包括美国国防部、商务部、国家科学基金会(NSF)和国家航空航天局(NASA)在内的政府部门出资,非联邦政府资金5,500万美元。中心建设的牵头机构是美国国家国防制造与加工中心,截至2015年9月份,成员数达到149家。
  2、数字化制造和设计创新中心。2014年2月,数字化制造和设计创新中心(DMDII)成立,于2015年5月开放设施,位于芝加哥,致力于开发数字化制造和设计的应用建模和仿真工具、智能机器等。该中心由美国国防部出资5,000万美元,其他政府机构出资2,000万美元,另有非联邦资金1.06亿美元。该中心由伊利诺伊大学下的UI实验室牵头组建,截至2015年9月份,成员达到140多家,其中100家来自工业界。
  3、未来轻量制造。2014年2月,未来轻量制造(LIFT)创新中心成立,于2015年1月开放设施,主中心位于密歇根州底特律,在俄亥俄州哥伦布、密歇根州安娜堡、马萨诸塞州伍斯特、科罗拉多州戈尔登拥有分中心,旨在促进风力涡轮机、飞机框架、医药设备、武装车辆等领域上使用的轻量化合金制造。该中心的联邦资金为7,000万美元,非联邦资金为7,800万美元。牵头机构是爱迪生焊接研究所(EWI),成员达到82家。
  4、集成光子制造创新中心。2015年7月,美国集成光子制造创新中心成立,位于纽约,致力于集成光子制造的集成设计工具、自动化包装、组装和测试等。该中心的联邦资金为1.1亿美元,非联邦资金5.02亿美元,其中包括纽约州出资的2.5亿美元。牵头机构是纽约州立大学研究基金会(RF SUNY),成员超过124家。
  5、下一代柔性。2015年8月,美国柔性混合电子制造创新中心成立,后更名为下一代柔性,位于加利福尼亚州圣何塞,关注集成了可弯曲的先进材料和薄硅芯片的柔性混合电子器件,可用于生产与复杂外形物体无缝集成的下一代电子产品。该中心的联邦资金达7,500万美元,非联邦资金超过9,800亿美元,牵头机构是柔性技术联盟,拥有成员超过162家。
  (二)能源部支持电子电力器件、复合材料领域两家中心建设。在已有的7家美国制造业创新中心中,剩余的两家是由美国能源部主导的。
  1、电力美国。2014年11月,下一代电力电子制造创新中心(电力美国),中心位于北卡罗来纳州罗力,致力于推进以氮化镓和碳化硅为基础的宽禁带半导体电力电子器件。该中心由美国能源部投资7,000万美元,非联邦资金投入7,000万美元。该中心由北卡罗来纳州立大学牵头,成员包括18家企业、7家大学和实验室。
  2、复合材料制造创新中心。2015年6月,复合材料制造创新中心(IACMI)成立并开放设施,位于田纳西州诺克斯维尔,致力于提升纤维增强聚合物领域的制造能力,以满足环保车辆、风力涡轮机等产品对复合材料的需求。该中心由美国能源部发起,联邦政府提供了7,000万美元资金,另有1.8亿美元的非联邦资金投资。该中心牵头机构是田纳西大学,成员超过122家。
  二、明确了未来三年的战略目标及评估指标
  《战略计划》的提出参考了来自国家制造创新网络各个利益相关方的反馈与建议,表达了国防部、能源部等计划参与部门和波音、洛马、GE等工业领袖对该计划未来至少三年该如何发展的共识。《战略计划》将每三年更新一次,首份《战略计划》重点列出了美国国家制造创新网络计划的愿景、目标、实现目标的方式方法、管理机构及评价指标,并计划在未来根据发展情况进一步对目标及评价指标作出调整。
  (一)提出竞争力、技术转化、劳动力发展、可持续发展等四大目标。《战略计划》重点列出了美国国家制造创新网络计划未来三年的战略目标。
  目标一:提升美国制造的竞争力,包括子目标:支持更多美国本土制造产品的生产;培育美国在先进制造研究、创新与技术上的领导地位。
.  目标二:促进创新技术向规模化、经济和高效的本土制造能力转化,包括子目标:为美国制造商提供经验的先进制造技术和资本密集型基础设施;促进用于解决先进制造挑战的最佳实践体会的共享与书面化;促进支持美国先进制造的标准与服务的发展。
  目标三:加速先进制造劳动力的发展,包括子目标:为科学、技术、工程和数学相关工作培养未来工人;支持、扩展和交流相关的中等和高等教育途径,包括资格鉴定与认证等;支持州立、地方教育和培训机构提供满足先进制造技能要求的课程体系;为在校学生提供实习和培训机会,培养未来的研究人员和工程师;确认下一代工人所需具备的能力,从而在教育、培训中嵌入针对性的课程。
  目标四:支持使创新中心稳定、可持续发展的商业模式。商业模式需具备以下特征:确定主要的利益相关者、明确定义创新中心的核心职能、要求会员和合作伙伴提供支持、记录并分享经验教训和最佳实践体会。
  (二)提出评估创新中心的四种常用指标。《战略计划》中列出了美国国家制造创新网络计划的管理机构及其职责。同时,针对创新中心的主要任务和活动,还提出评估创新中心效益的四种常用指标类别,分别是:竞争力,指创新中心对美国创新生态系统的影响力;技术转化水平,主要指在技术进步方面取得的成就,包括技术开发、转让、商业化等;劳动力,指在培养先进制造领域劳动力方面的发展;可持续发展,主要指资金收益方面的可持续性。此外,除常见指标外,针对个别创新中心的独特任务,一些特定指标也将被采用。未来,还将根据创新中心的发展,不断提出新的指标。
  三、美国制造业创新中心具有鲜明特色
  我国《中国制造2025》战略中也提出将建设制造业创新中心,区别于我国已有的国家重点实验室、国家工程实验室、国家工程(技术)研究中心等创新载体,美国制造业创新中心的建设特色在于以下几点:
  (一)一个领域仅重点建设一家创新中心。在明确了支持领域后,通过公开、竞争的选拔过程,美国在一个重点领域仅选择一个团队建设一家制造业创新中心。比如电力美国就是北卡罗来纳州立大学牵头的团队与纽约一所大学牵头的另一个团队竞争,最终北卡罗来纳州立大学团队竞标获胜。这样的做法区别于以往“多而散”的支持方式,避免了多个创新主体间功能定位交叉重叠以及潜在竞争性导致各自为战的问题,有利于集中资金、人才、设施等各类资源,进行多方协同创新。
  (二)大范围组织产学研用各方联合共建。美国制造业创新中心的成员涵盖了制造企业、研究型大学、社区学院、非营利机构等产学研用各方,在组建之初一般就拥有数十家成员。在创新中心建成开业后,还积极通过会员制进行扩张,截至2015年9月,7家中心有6家会员数都超过了80家。比如,美国制造的会员组织根据捐助的资金或实物区分为白金级、黄金级以及白银级,拥有不同的权利,其会员数已由建设初期的80多家达到2015年的接近150家,其中小型企业接近50家,会员达到了40%的年净增长。
  (三)选择具备影响力的牵头机构和带头人。每家美国制造业创新中心都选择了具有相当影响力的牵头机构和带头人,这无疑会增加创新中心的权威性,吸引更多的客户和会员。如美国制造的牵头机构美国国家国防制造与加工中心,于2003年建立,拥有坚实的技术基础和广泛的合作伙伴,在业内具备较大的影响力;电力美国的牵头机构北卡罗来纳州立大学在相关技术和工程领域有长期的研究,和私营部门有非常好的合作伙伴关系,电力美国的执行董事则选择了美国陆军退役少将Nicholas G.Justice,具备相当的权威并掌握广泛的人脉资源。
  (四)在代表性地区建设相关领域创新中心。美国制造业创新中心的建设地点也是经过仔细考量的,在当地建设创新中心能有效依托当地资源,并反过来带动地区产业发展,进一步辐射周边地区。比如,未来轻量制造创新中心的所在城市底特律曾孕育了美国最早的科技行业——汽车工业,但随着通用汽车和福特等传统汽车品牌遭遇经济寒流而逐渐没落,选择这样一座城市建设与汽车材料相关的轻量化合金创新中心,将极大地促进这座“汽车城”的复兴,并进一步将创新理念辐射至美国东南部地区;又如美国制造主中心的地址就位于扬斯敦州立大学的附近,无疑将便于对美国制造的人才输送,同时也有利于当地人才的培养。
  四、对我国建设国家制造业创新中心的启示
  国家制造业创新中心建设工程是《中国制造2025》五大重点工程之一,借鉴美国制造业创新中心的建设特色,在我国制造业创新中心建设方面,可得到如下启示:
  (一)广泛组织产学研用各方,一个领域着力建设一家。为避免出现我国已有的一些创新组织机构交叉重叠、相互竞争,创新资源分散的情况,在一个重点领域应仅开展一家创新中心的建设。同时,创新中心的建设团队应具备一定的规模,不仅要覆盖到产学研用各方,同时还应征集到尽可能多的成员单位参与。
  (二)选择资深权威的牵头机构和带头人,增强影响力。在选择创新中心的牵头机构和带头人时,应重点符合以下条件:长期从事本领域的研究开发,在业内有较大的影响力、有较好的产学研合作基础,掌握广泛的人脉资源。具备这些条件的牵头机构和带头人将有利于创新中心联合产学研用各方,开展业务合作,实现可持续发展。
  (三)充分依托地方资源,帶动地区产业经济快速发展。在选择创新中心建设地点时,充分考虑当地在产业、人才、科技等方面的优势,建设地区应具备产业链上下游的集聚基础,拥有本领域高层次研发人员和管理人才的培养条件和吸引留住人才的条件,并已建有一些本领域的创新载体。在具备这些条件的地区进行创新中心建设,将有益于创新中心研发能力的提升和技术转移扩散,并进一步带动当地乃至周边产业发展。