《电子技术应用》

先进制造伙伴计划:布局下一代美国制造

2015/8/12 9:31:00

       今日全球制造业的翘楚,依然是头号经济大国——美国。在以新一代信息技术为核心的新科技革命牵引下,美国制造业呈现多路演进的新趋势。除了备受中国产业界关注的工业互联网和智能硬件,还有可以归属下一代的先进制造技术。值得指出的是,美国国家级的制造业战略,不是人们谈论得最多的工业互联网,而是先进制造伙伴计划(AMP,Advanced Manufacturing Partnership)。

   研究表明,先进传感、控制和平台系统(ASCPM),可视化、信息化和数字化制造(VIDM),先进材料制造(AMM)将是美国下一代制造技术力图突破的核心。从支撑手段来讲,美国政府正在通过支持创新研发基础设施、建立国家制造创新网络、政企合作制定技术标准等多种方式为制造业注入强大的政府驱动力。 无论是美国还是德国,推动制造业的创新发展绝不单单是工业行业与IT企业自身的市场化行动,而是融合了国家意志的产物。

  捍卫美国制造全球竞争力

   全球金融危机之后,美国政府重新关注制造业问题。美国总统科技顾问委员会PCAST于2011年、2012年先后提出《保障美国在先进制造业的领导地 位》以及第一份AMP报告《获取先进制造业国内竞争优势》。到了2014年10月,该委员会又发布了《加速美国先进制造业》,该报告俗称AMP2.0。

  美国的AMP2.0代表美国政府主导的国家级制造业战略,与德国的工业4.0、中国的中国制造2025可以等量齐观。

  美国在前后两份AMP制造业报告中,都明确提出了加强先进制造布局的理由,那就是通过规划系列《先进制造伙伴计划》,保障美国在未来的全球竞争力。

  在第一份AMP报告中主要提出了这么几个认识,一是先进制造业在全球经济中扮演重要角色;二是在先进制造业中保持技术上的领先是国家安全问题;三是美国在经济上的主要竞争对手已经意识到强大的制造业带来的好处,并制定措施吸引制造业投资,美国需要遏制这种趋势。

  工业4.0研究院跟踪研究表明,虽然美国一些传统的制造业因为得不到更多资源投入而衰退,但美国从未停止革命性技术的研发,例如德国工业4.0的核心技术CPS,该技术在多年前就在美国科学界提出,美国国家科学基金会资助了多个实验室对CPS进行深入研究,其中伯克利的CPS实验室和DARPA的CPS-VO是最值得关注的两个机构。

  借鉴AMP2.0建设制造强国

  在贯彻落实中国制造2025的过程中,不可避免地要与制造强国们对标。如果忽视美国AMP2.0,则不利于找到恰当的标杆。

   中国拥有全球最完备的工业体系,相对一体化的市场,以及国家意志的执行力,这是实施制造强国战略的独特优势,但要在30年间跃升至世界制造强国领先地 位,在很长一个历史时期,我们都要一边对标,一边学习,一边总结经验。工业4.0研究院对全球主要工业国家的制造业战略及计划跟踪研究表明,当前,美国和 以色列更加关注先进制造带来的创新红利,而德国、法国和日本等国,传统制造业比重较大,国家创新机制和实际情况不允许做跨越式的创新,因此后一类国家更关 注持续改进带来的竞争优势。

  在过去10来年,因为去工业化浪潮,美国失去了部分中低端制造业,但在高端及先进制造领域,仍然处于全球领先地位。美国AMP系列计划,分别对发展先进制造业的战略目标、蓝图和行动计划及保障措施进行了详细的说明。

  3大支柱16项政策

  支持美国制造业创新领先

  作为创新大国和强国的美国,在系列AMP报告中,明确提出了通过构建国家级的创新网络、保证创新人才渠道以及提升商业环境等三方面的关键措施(Pillar,直译为支柱),继续保持美国在全球创新方面的领先优势。

  支柱一:支持创新

  未来的美国制造,将大大依赖创新才可以实现,如果创新没有保障,那么美国制造继续领先全球的梦想无法实现。

  为了实现支持创新的目的,PCAST提出了6个方面的具体方法:

  方法1制定国家先进制造业战略具体是通过系统化的流程确定跨领域技术的优先级,用于制定和调整国家先进制造业战略。

  方法2增加优先的跨领域技术的研发投资具体是确定并列出对先进制造业至关重要的跨领域技术,评估这些技术在研发和投资优先级的流程。

  方法3建立国家制造创新研究院网络具体是政企合作建立制造创新研究院,支持各地先进制造业技术的生态系统。

  方法4促进产业界和大学合作进行先进制造业方面的研究具体是建议企业投资大学设施可以免税并获得股权,加强大学和产业界的互动。

  方法5建立促进先进制造业技术商业化的环境具体是建议采取措施把制造企业和大学的创新系统联系起来,为初创公司扩大规模提供更多融资渠道。

  方法6建立国家先进制造业门户具体是建议建立可搜索的制造业资源数据库,作为向中小型制造企业提供必需的基础设施的关键机制。

       支柱二:确保人才输送

  人才历来是保障一国具有创新能力的关键要素。美国的国情也存在优秀人才不愿意进入制造业的弊端。PCAST提出了一系列的方法,解决美国制造业的人才输送,值得注意的是,美国的人才战略跟德国的二元制方式不同,笔者认为,美国更偏重人才的创新,而德国更加保障高素质人才的供应。

  为了实现美国优秀人才保障计划,PCAST提出了6个方面的具体方法:

  方法1改变公众对制造业的错误观念具体是公众对制造业职业的兴趣是国家制造业战略的需要,建议举办活动提高公众对制造业职业的兴趣。

  方法2利用退伍军人人才库具体是退伍军人拥有大量可填补美国制造业人才空缺所需的技能。

  方法3投资社区大学水平的教育具体是社区大学水平的教育是缓解制造业人才需求的最佳切入点。

  方法4发展伙伴关系提供技能认证具体是先进制造业中通用和模块化的认证过程是帮助各个部门协同解决人才输送问题的关键。

  方法5加强先进制造业的大学项目具体是建议大学更关注先进制造业,增加相关的教育模块和课程。

  方法6推出关键制造业奖学金和实习计划具体是支持国家推出制造业方面的奖学金和实习机会,目的不仅是提供更多的资源,更重要的是表明国家对制造业职业的认可。

  支柱三:完善商业环境

  按照哈佛商业历史学家对西方资本主义国家的划分,英国是个人资本主义,德国和美国都是管理资本主义,但德国是合作的管理资本主义,美国是竞争的管理资本主义。美国一直以本国的市场化的商业环境而骄傲,对于保障未来的美国制造,美国自然少不了强调商业环境改善的必要性。

  为了完善有利于美国制造的商业环境,PCAST提出了4个方面的具体方法:

  方法1颁布税收改革具体是提出一系列的税收改革,帮助国内制造企业参与国际竞争。

  方法2合理化监管政策具体是建议建立有关先进制造业更好的政策框架。

  方法3完善贸易政策具体是建议采取特殊措施完善贸易政策。

  方法4更新能源政策具体是针对制造业中重要的能源问题提出政策建议。

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   从美国总统科技顾问委员会在《加速美国先进制造业》报告中提出的革命性技术来看,美国没有把创新重心放到一些系统集成技术上,反而是把第四次工业革命中 的共性技术——智能化技术放到了至关重要的位置,无论是先进传感、控制和平台系统(ASCPM),还是可视化、信息化和数字化制造(VIDM),其核心是 研究基于大数据(机器智慧)的智能如何更高效、精准地驱动物理世界的制造,而先进材料制造(AMM)很可能将颠覆德国、日本等制造强国在装备品、消费品领 域既有的强大制造能力。这些将是美国下一代制造技术力图突破的核心。凭借这一系列革命性技术可以帮助美国继续掌控全球制造的命脉。

  对于关注美国国家制造业战略的读者,应该重点了解PCAST提出的系列AMP报告内容(工业4.0研究院官方网站即将公布中文译文),其中,关于如何基于新型智能化技术,利用创新打造下一代的先进制造,是中国制造业和信息通信业应该深入思考和借鉴的。

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