美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡運作模式及對我國的啟示

導讀

我國當前正在大力實施《中國制造2025》，圍繞重點行業(yè)轉型升級和先進制造領域，形成一批制造業(yè)創(chuàng)新中心（工業(yè)技術研究基地），是其中的一項重大工程。美國制造業(yè)創(chuàng)新中心圍繞特定的先進制造技術整合創(chuàng)新資源、打通創(chuàng)新鏈、商業(yè)化運作、技術創(chuàng)新與人才培養(yǎng)并重等經(jīng)驗值得我們學習借鑒。

美國制造業(yè)創(chuàng)新中心是公私合作、商業(yè)化運營的一個成功實踐，通過政府牽引、企業(yè)主導、高校和科研機構支持，充分整合各種創(chuàng)新資源，形成了一個“產(chǎn)學研政”合作共贏的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，打通了先進制造技術從基礎研究到應用研究，再到商品化、規(guī)?；a(chǎn)的創(chuàng)新鏈條，為美國制造企業(yè)提供經(jīng)過驗證的先進制造技術和應用示范，促進前沿創(chuàng)新技術向規(guī)模化、經(jīng)濟高效的制造能力轉化。

我國當前正在大力實施《中國制造2025》，圍繞重點行業(yè)轉型升級和先進制造領域，形成一批制造業(yè)創(chuàng)新中心(工業(yè)技術研究基地)，是其中的一項重大工程。美國制造業(yè)創(chuàng)新中心圍繞特定的先進制造技術整合創(chuàng)新資源、打通創(chuàng)新鏈、商業(yè)化運作、技術創(chuàng)新與人才培養(yǎng)并重等經(jīng)驗值得我們學習借鑒。

為重塑美國制造業(yè)的全球領導地位和競爭力，美國政府于2012年啟動了國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡，以推動先進制造技術向產(chǎn)業(yè)轉移、向生產(chǎn)力轉化。美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡的核心單元是制造業(yè)創(chuàng)新中心(以下簡稱創(chuàng)新中心)，它擔負著特定領域內先進制造技術成果轉化與應用推廣的職責。經(jīng)過向社會公開咨詢與評估，美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡擬建立45家創(chuàng)新中心，目前已建成7家，分別是美國制造、數(shù)字化制造與設計創(chuàng)新中心、未來輕量制造、美國合成光電制造、美國柔性混合電子制造中心、電力美國和先進復合材料制造創(chuàng)新中心。美國制造業(yè)創(chuàng)新中心的功能定位、融資方式、治理模式、項目運作及促進創(chuàng)新的舉措，對于我國正在積極實施的制造業(yè)創(chuàng)新中心(工業(yè)技術研究基地)建設工程有一定的借鑒意義。

①創(chuàng)新中心致力于

先進制造技術的轉化與推廣

美國制造業(yè)創(chuàng)新中心在美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡扮演著技術“孵化器”的角色，主要功能是加速先進制造技術成果的轉化和產(chǎn)業(yè)滲透，為美國制造企業(yè)提供經(jīng)過驗證的先進制造技術和應用示范，促進前沿創(chuàng)新技術向規(guī)?；?、經(jīng)濟高效的美國制造能力轉化。

致力于先進制造技術

的開發(fā)、轉化與應用

每個創(chuàng)新中心專注于一個特定領域，對處于“競爭前”階段的先進制造技術開展應用性研究、試驗性開發(fā)、商品化試制，把實驗室環(huán)境下的技術能力轉化為產(chǎn)業(yè)環(huán)境下的生產(chǎn)能力，將生產(chǎn)企業(yè)轉化和應用新技術的風險與成本降到最低，使得先進制造技術成果能夠被快速推廣到產(chǎn)業(yè)界，最終提升美國制造業(yè)的競爭力。

圍繞特定先進制造技

術構建創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)

創(chuàng)新中心通過設置適用于各類機構的多層次會員制度，將政府部門、大中小企業(yè)、行業(yè)聯(lián)盟與協(xié)會、高等院校、社區(qū)學院、國家重點實驗室以及非營利組織等納為會員，構建了一個以特定先進制造技術為基礎、“產(chǎn)學研政”共同參與的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，使得創(chuàng)新技術甄別、技術路線選擇等更能貼近產(chǎn)業(yè)需求，見下圖。

整合創(chuàng)新資源形成完

整的技術創(chuàng)新鏈條

在構建創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的基礎上，創(chuàng)新中心通過項目定制和招標，推動會員之間緊密聯(lián)系、信息共享和合作研究，達成共同的利益關注和資源投入，形成從基礎研究到應用研究、再到商品化和規(guī)?；a(chǎn)的完整的技術創(chuàng)新鏈條，使得先進制造技術成果能夠得以有效轉化和應用。

②創(chuàng)新中心采取商業(yè)化的運作模式

盡管美國制造業(yè)創(chuàng)新中心由美國政府部門主導設立，但具體運作采取了商業(yè)化模式。融資方式上，早期由政府出資一部分，后期必須自我持續(xù)發(fā)展；治理模式上，實行以董事會為核心的商業(yè)治理模式；項目運作上，聚焦技術前沿，貼近產(chǎn)業(yè)要求，按照市場需求來決定項目支持。

融資方式：初期由政府和會員共同出資，逐漸過渡到自我發(fā)展

創(chuàng)新中心由聯(lián)邦政府和私有部門按照1∶1比例共同出資籌建，形成一個5—7年的合資計劃。聯(lián)邦政府出資總額一般在0.7億—1.2億美元之間，以逐年遞減的形式投入。前3年，聯(lián)邦政府資金主要用于購買設備、啟動資金和基礎項目資助；第4年以后取消啟動資金投入，開始資助競爭項目；第5年以后取消設備投入，主要資助基礎項目和競爭項目。同時，創(chuàng)新中心需建立起一個可持續(xù)的收入模式，主要收入來源包括會員費、服務費、技術轉化項目籌資、知識產(chǎn)權使用費、合同研究、產(chǎn)品試制、捐款等，并在5—7年后脫離聯(lián)邦財政，實現(xiàn)資金上的完全獨立和自我發(fā)展。

治理模式：以董事會為核心的商業(yè)治理模式

盡管美國聯(lián)邦機構主導了各個創(chuàng)新中心的技術領域定位、建立和初步融資，但并不直接領導和干預創(chuàng)新中心的運作。創(chuàng)新中心的日常管理一般交由一個獨立的非營利組織，要求該非營利組織必須是美國本土的機構，并具備極強的整合“產(chǎn)學研政”各界資源的能力，譬如美國制造的牽頭機構是美國國家國防制造與加工中心，擁有堅實的技術基礎和廣泛的合作伙伴，在業(yè)內有較大影響力。創(chuàng)新中心設董事會，負責中心重大事項的決策。董事會成員來自于各個會員機構，“產(chǎn)學研政”各方都會擁有一定的席位。

此外，董事會還會引入以制造企業(yè)代表為主的獨立董事。執(zhí)行董事由負責日常管理的非營利組織帶頭人擔任。創(chuàng)新中心設有一個層級分明的合作伙伴體系，“產(chǎn)學研政”各方會員根據(jù)自身條件與意愿，參與到不同的合作層級，承擔相應的義務，包括繳納會費、參與技術開發(fā)與成果轉化的合作、提供科研資源等，并享受相應的權利，包括董事會席位、技術和知識產(chǎn)權獲取、研發(fā)設施使用等。譬如美國制造的會員組成，根據(jù)捐助的資金或實物分為白金級、黃金級和白銀級，到2015年末美國制造已有近150家會員。

項目運作：專注于從技術甄別到產(chǎn)品開發(fā)的全過程

創(chuàng)新中心的資金主要投入到執(zhí)行技術開發(fā)和成果轉化的各類創(chuàng)新項目。每個創(chuàng)新中心都會制定各自的技術轉化路線圖，起點是對領域內先進制造技術進行甄別，終點是將該技術轉化為可規(guī)?；a(chǎn)的產(chǎn)品，中間的每一個環(huán)節(jié)創(chuàng)新中心都會參與。

1.技術甄別。創(chuàng)新中心定期舉辦由“產(chǎn)學研政”各方成員參與的研討會，甄別出各種為產(chǎn)業(yè)界所需、且具有較高轉化價值的先進制造技術和工藝，并制定出相應的研究與開發(fā)計劃。譬如數(shù)字化制造與設計創(chuàng)新中心，在技術甄別階段會形成一個研究開發(fā)計劃，詳細描述當前某個數(shù)字化技術領域的開發(fā)價值、現(xiàn)狀、困難、企業(yè)共同面臨的問題，以及解決這些問題的方法、步驟等。

2.籌集研發(fā)提案。針對所甄別的技術領域，創(chuàng)新中心會發(fā)起項目動議，向各個合作成員機構征集研發(fā)提案。合作成員機構可自由組隊，向創(chuàng)新中心董事會遞交各自的研發(fā)提案。研發(fā)提案要求包含兩個核心內容：研發(fā)計劃和籌資計劃。其中，研發(fā)計劃包含了具體開發(fā)步驟和解決方案、成果轉化和商業(yè)化方案、配套的勞動力技能升?方案等內容。籌資計劃要求詳細描述聯(lián)邦政府和各會員機構如何分攤相應的研發(fā)成本。

3.招標遴選。創(chuàng)新中心通過招標，公平競爭選出最優(yōu)方案，并給予相應的資金資助。最優(yōu)方案往往要具備四個條件：一是與美國政府的政策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點相一致；二是通過公平競爭脫穎而出；三是由能夠代表技術創(chuàng)新鏈各環(huán)節(jié)的相關機構所組成的綜合團隊來執(zhí)行；四是建立起清晰的、全過程的成果轉化路徑。據(jù)此，創(chuàng)新中心能夠挑選出最具有開發(fā)和應用價值的前沿制造技術，避免了政府及科研機構“拍腦袋”的無效率，最大限度地降低了技術轉化風險。

4.技術開發(fā)和轉化。所選定的項目進入技術開發(fā)和轉化階段后，創(chuàng)新中心會組織更多會員資源，為其提供所需的智力、材料、設施、試驗場地、生產(chǎn)車間等資源。高校和科研機構主要是提供智力支持，為技術孵化建言獻策。國家實驗室提供材料和設施，以及交叉學科和特定領域的專業(yè)知識。大企業(yè)是承接技術開發(fā)的重要平臺，除資金支持外，還提供技術轉化所需的試驗場地和生產(chǎn)車間，并聯(lián)合中小企業(yè)共同探索和開發(fā)創(chuàng)新技術的商業(yè)模式，使先進制造技術能夠快速達到規(guī)?；瘧?。

③創(chuàng)新中心多途徑促進技術轉化和應用

圍繞著先進制造技術成果的轉化和應用，美國制造業(yè)創(chuàng)新中心形成了多元化的促進舉措。這些舉措主要沿著兩個方向展開：一是以創(chuàng)新項目為紐帶，以中小企業(yè)為核心，著力于應用研究和商品化兩個關鍵環(huán)節(jié)，打通技術成果轉化的創(chuàng)新鏈條，使新技術應用能夠快速過渡到量產(chǎn)階段；二是為新技術的大規(guī)模應用掃清各種障礙，包括制定各種應用標準、為新技術應用提供適用性人才等。

充分發(fā)揮中小企業(yè)

科技創(chuàng)新的活力

中小企業(yè)是美國技術創(chuàng)新和轉化的主體，在“產(chǎn)學研政”組成的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中，中小企業(yè)是產(chǎn)業(yè)界的核心代表，具有極高的參與度和話語權。首先，中小企業(yè)在國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡的領導委員會中，保有一定比例的席位。其次，創(chuàng)新中心組建時，要求必須有較大數(shù)量的中小企業(yè)參與，譬如美國制造150個會員中，就有1/3是中小企業(yè)。第三，創(chuàng)新中心運作過程中，它所支持的技術創(chuàng)新項目必須是當前行業(yè)內的首要關注領域，這就要求那些掌握前沿技術的中小企業(yè)能夠充分參與到創(chuàng)新中心中來。

著力于技術成果轉

化和應用的薄弱環(huán)節(jié)

一是為企業(yè)打通先進技術轉化的兩個關鍵環(huán)節(jié)。創(chuàng)新中心承擔了先進技術的應用研究任務，彌補了創(chuàng)新鏈中從基礎研究到商品化的關鍵一環(huán)。同時，創(chuàng)新中心也積極參與商品化環(huán)節(jié)，在其能力范圍內形成新技術應用的原型樣機，使企業(yè)能低風險、低成本、高效率地從試驗性應用快速過渡到規(guī)?；a(chǎn)。二是為企業(yè)提供各種專業(yè)服務，提升企業(yè)承?先進技術的能力，包括提供新技術應用的信息、咨詢、設備和培訓等各類配套服務，提供與其他會員共同技術開發(fā)的合作，促進大中小及初創(chuàng)企業(yè)之間的戰(zhàn)略合作和經(jīng)驗分享。

強化系統(tǒng)內各會員

單位的共享合作

各創(chuàng)新中心都制定有知識產(chǎn)權保護和專利使用權分享制度，以保障其會員機構，尤其是中小企業(yè)，能夠以合法的方式獲得先進制造技術的應用。此外，創(chuàng)新中心還建立了各種共享機制，包括技術設施共享、共同的技能培訓、最佳制造技術實踐分享、內部成員和外部相關者的信息共享等。通過共享合作，創(chuàng)新中心與會員企業(yè)能夠達成對先進技術未來發(fā)展方向的共識，并在技術應用、人才培養(yǎng)和就業(yè)創(chuàng)造上形成共同利益和一致行動，更加高效地實現(xiàn)前沿的、跨領域的技術轉化。

主導推進先進制造技

術應用標準的制定

創(chuàng)新中心通過與產(chǎn)業(yè)界、國內外技術標準制定者及政府部門的通力合作，積極參與并主導適應于新興技術的各種標準制定。同時，為加快標準推廣，創(chuàng)新中心還為制造企業(yè)提供各種適應新標準的軟硬件設施與服務，包括技術參考數(shù)據(jù)、科學和工程數(shù)據(jù)庫、技術應用的相關設施等。

建立人才培養(yǎng)機制保障新技術轉化和應用的人才需求

創(chuàng)新中心作為教育系統(tǒng)與產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)之間的橋梁，引導教育系統(tǒng)加快培養(yǎng)新技術應用所需的人才。創(chuàng)新中心通過甄別新技術和新工藝，明確新技術應用所需要的技能與人才，并將此反饋到教育系統(tǒng)，聯(lián)合高校、社區(qū)學校和技術學校，通過設計培訓計劃和課程、設置技能認證和頒發(fā)資格證書、完善“科學、技術、工程和數(shù)學”學科的教育大綱、提供實習和實踐機會等，為新興制造業(yè)產(chǎn)業(yè)輸送合格的、匹配的科研人員與技術工人。譬如，未來輕量制造中心將輕量設計課程納入了美國22個州的教育系統(tǒng)，美國制造中心聯(lián)合一些制造工程院系推出了3D打印課程，并向1000多所學校捐贈3D打印設備。

④對我國實施國家制造業(yè)

創(chuàng)新中心建設工程的啟示

美國制造業(yè)創(chuàng)新中心是公私合作、商業(yè)化運營的一個成功實踐，通過政府牽引、企業(yè)主導、高校和科研機構支持，充分整合各種創(chuàng)新資源，形成了一個合作共贏的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，打通了先進制造技術從基礎研究到應用研究，再到商品化、規(guī)?；a(chǎn)的創(chuàng)新鏈條。我國當前正在大力實施《中國制造2025》，圍繞重點行業(yè)轉型升級和先進制造領域，形成一批制造業(yè)創(chuàng)新中心，是其中的一項重大工程。長期以來，我國始終存在著創(chuàng)新鏈不順暢、科研機構與企業(yè)“兩張皮”的問題，導致科研投入較多，但成果轉化應用不多、創(chuàng)新效率不高。美國制造業(yè)創(chuàng)新中心圍繞特定的先進制造技術整合創(chuàng)新資源、打通創(chuàng)新鏈、商?化運作、技術創(chuàng)新與人才培養(yǎng)并重等經(jīng)驗值得我們學習借鑒。

(一)制造業(yè)創(chuàng)新中心應專注于一個特定的戰(zhàn)略性技術領域

為避免創(chuàng)新資源分散，每家制造業(yè)創(chuàng)新中心應專注于一個特定的技術領域。技術領域的甄別，要充分聽取產(chǎn)業(yè)界和學術界的意見，并向更廣的利益相關者公開咨詢。所選定的技術領域要符合我國制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實與長遠需求，具有巨大的市場潛力，能夠切實促進我國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)能力的提升。創(chuàng)新中心的牽頭單位或管理單位最好是該領域內的非營利機構，長期從事本領域相關技術的研究開發(fā)，在行業(yè)內具有較大的影響力與權威性，有較好的產(chǎn)學研合作基礎，能夠充分整合和利用領域內的各種創(chuàng)新資源。

(二)制造業(yè)創(chuàng)新中心應圍繞構建創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)組建

一是要充分依托地方資源。創(chuàng)新中心可以設在本領域制造業(yè)集聚的代表性地區(qū)，以便于先進技術成果的轉化與應用。美國制造業(yè)創(chuàng)新中心的設立地的選擇，充分考慮了當?shù)卦谙嚓P產(chǎn)業(yè)、人才、科技等方面的優(yōu)勢，以及創(chuàng)新鏈上下游的配套情況，如美國未來輕量制造創(chuàng)新中心設在底特律，與該地區(qū)是美國汽車產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)密切相關。二是要通過多種渠道和方式，如多層次的會員機制，將本技術領域內的大中小企業(yè)、高校、科研機構和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等吸收進入，形成一個“產(chǎn)學研政”協(xié)同合作的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。創(chuàng)新中心要圍繞新技術轉化和應用，加強學術研討、信息共享、設施開放、項目合作等工作，使得創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)能夠切實運轉起來。

(三)制造業(yè)創(chuàng)新中心要以打通技術創(chuàng)新鏈為核心任務

我國制造業(yè)創(chuàng)新中心的主要功能是開展共性重大技術研究和產(chǎn)業(yè)化應用示范，核心是推進先進制造技術成果的轉化與應用。創(chuàng)新中心應針對我國技術創(chuàng)新鏈不暢的問題，整合領域內的創(chuàng)新資源，以創(chuàng)新項目為紐帶，加強先進技術的應用研究、技術開發(fā)和商品化試制，打通技術成果轉化的創(chuàng)新鏈條。創(chuàng)新中心首先要對本領域內的先進制造技術進行甄別，然后對選定的技術要制定明確的轉化路線圖，形成不同創(chuàng)新環(huán)節(jié)的研發(fā)項目，再以招標等形式向由企業(yè)、高校和科研機構等組成的科研團隊發(fā)放，最終將先進制造技術轉化為可規(guī)模化生產(chǎn)的產(chǎn)品，為產(chǎn)業(yè)部門快速規(guī)?；a(chǎn)創(chuàng)造條件。

(四)制造業(yè)創(chuàng)新中心應采取靈活的運作機制，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的主導作用

制造業(yè)創(chuàng)新中心作為一種新型的、專注于應用開發(fā)的公共研究機構，具體運作上應采取新模式、新機制。創(chuàng)新中心設立和組建時，政府需發(fā)揮主導作用，但在具體運作時，政府不能再“包辦”，其融資方式、治理模式及項目運作，要充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的主導作用，以產(chǎn)業(yè)和市場的實際需求為根本出發(fā)點，采取商業(yè)化、市場化的運作模式。創(chuàng)新中心內部要建立起合作共享、利益一致的運行機制，激發(fā)系統(tǒng)內?機構的創(chuàng)新活力，各盡其能、各得其所，大企業(yè)要發(fā)揮資金、信息和生產(chǎn)設備的優(yōu)勢，中小企業(yè)要發(fā)揮對新技術敏感的優(yōu)勢，高校和科研機構要發(fā)揮基礎研究和科研人才的優(yōu)勢，政府部門要發(fā)揮統(tǒng)籌協(xié)調的優(yōu)勢。

(五)制造業(yè)創(chuàng)新中心要為先進制造技術后續(xù)的應用推廣創(chuàng)造條件

把技術成果轉化為商品或應用性示范只是制造業(yè)創(chuàng)新中心的第一步工作，最終是要把先進技術推向市場，能夠為企業(yè)大規(guī)模應用，形成產(chǎn)業(yè)的制造能力。為此，創(chuàng)新中心既要充當技術“孵化器”的角色，也要為后續(xù)的應用推廣創(chuàng)造條件、掃清障礙、鋪平道路。一是要為先進制造技術的應用制定各種標準，使其能夠為相關各方所接受；二是要成為產(chǎn)業(yè)部門與教育部門之間的橋梁，促進教育部門將先進制造技術的技能要求納入教育體系，為新技術的大規(guī)模應用培養(yǎng)出大批量、多層次的適用性人才。

國務院發(fā)展研究中心企業(yè)研究所“激發(fā)創(chuàng)新主體的活力”課題組

課題負責人：馬駿 張文魁 張永偉 袁東明

課題協(xié)調人：周健奇

執(zhí) 筆：袁東明 鄭舒丹

美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡運作模式

及對我國的啟示

2008年全球金融危機爆發(fā)以后，美國將發(fā)展先進制造業(yè)提升到增強國家經(jīng)濟實力、保障國防安全、確保全球競爭優(yōu)勢的重要戰(zhàn)略高度。2012年3月，奧巴馬總統(tǒng)提議創(chuàng)建由15個制造業(yè)創(chuàng)新研究所組成的國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡，總投資15億美元，促進美國先進制造業(yè)復興。

一、為什么創(chuàng)建國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡

2011年美國總統(tǒng)科技顧問委員會（PCAST）的報告指出，美國制造業(yè)的領導地位正受到威脅，制造業(yè)在國民收入中的比例自上世紀70年代以來顯著下降，并且在制造產(chǎn)品生產(chǎn)和出口方面的領導地位受到威脅。該報告指出，美國在與制造業(yè)相關的研發(fā)方面正落后于德國和日本等其他高工資國家。該報告還強調保持在先進制造方面的技術優(yōu)勢對維護國家安全和保持經(jīng)濟競爭力十分重要。

隨后，2012年PCAST報告指出，盡管美國在基礎科學和發(fā)明方面的優(yōu)勢顯著，但是在創(chuàng)新的整個生命周期中，基于早期科學發(fā)現(xiàn)的研究在商業(yè)和經(jīng)濟上的回報往往實現(xiàn)得很慢，特別是在制造業(yè)規(guī)?；蜕虡I(yè)化的階段。該報告還強調，美國私營部門，特別是中小型制造企業(yè)，將具有前途的早期研究轉變?yōu)楦咝詢r比、高性能的國內制造能力和新產(chǎn)品方面受到了技術和資金的限制。

此外，美國聯(lián)邦政府對于先進制造業(yè)相關的應用研究的投入，相比前期基礎科學研究的投入少得多。未來美國制造業(yè)及其產(chǎn)品創(chuàng)新的能力，關系到其國內優(yōu)質就業(yè)崗位的提供、國家安全和經(jīng)濟安全。

根據(jù)PCAST的建議，美國總統(tǒng)直接領導國防部、能源部、商務部、美國國家科學基金會和美國國家航空航天局，共同推出國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(NNMI)，總投資將達15億美元，成立15家制造業(yè)創(chuàng)新研究所，專注于對相關聯(lián)邦機構的核心任務而言重要的技術主題。

2012年8月，首家制造業(yè)創(chuàng)新研究所——國家增材制造創(chuàng)新研究所（后更名為“美國制造”）在俄亥俄州揚斯敦成立，該研究所專注于增材制造/3D打印，這是一個公私合作的機構，最初包含40家企業(yè)，9所大學，5所學院，11個非營利組織，目前會員數(shù)已增加為近150個。

隨后又陸續(xù)成立了數(shù)字制造和設計創(chuàng)新研究所（DMDII）、輕量和現(xiàn)代金屬制造研究所（LIFT）、下一代電力電子制造創(chuàng)新研究所（PowerAmerica）、先進復合材料制造創(chuàng)新研究所（纖維增強聚合物復合材料，IACMI）、美國制造集成光子研究所（AIM光子）、美國柔性混合電子制造研究所（超薄柔性電子設備和傳感器，NextFlex）。

二、國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡

(NNMI)計劃的愿景和任務

根據(jù)2012年PCAST確定的國家需求，奧巴馬總統(tǒng)同意NNMI倡議并尋求國會支持，同年國防部宣布設立首個制造業(yè)創(chuàng)新研究所，并發(fā)布公共信息請求，隨后召開了五次區(qū)域研討會。2013年，發(fā)布NNMI初始設計文件。次年，國會立法授權NNMI計劃。

NNMI愿景是實現(xiàn)美國在先進制造業(yè)的全球領導地位，任務是連接人、概念和技術，解決行業(yè)內的先進制造業(yè)挑戰(zhàn)，從而提高產(chǎn)業(yè)競爭力，促進經(jīng)濟增長，并加強國家安全。其三個目標是取得產(chǎn)業(yè)技術進步，促進創(chuàng)新技術有效應用到規(guī)?；?、高性價比和高性能的國內制造能力；加速先進制造業(yè)勞動力的發(fā)展；建立支撐創(chuàng)新研究所可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式。

作為創(chuàng)新網(wǎng)絡的核心，每個創(chuàng)新研究所需要分享最佳的做法，發(fā)現(xiàn)并解決美國制造業(yè)的技術問題，多學科聯(lián)合開發(fā)專業(yè)技術，幫助培養(yǎng)下一代的技術勞動力，促進新的制造技術向工業(yè)轉化。

三、創(chuàng)新研究所的業(yè)務及運作模式

創(chuàng)新研究所是NNMI計劃的核心。研究所匯集所有的利益相關方，如工業(yè)界、學術界（包括研究型大學、社區(qū)學院、技術學院等）、聯(lián)邦實驗室，以及聯(lián)邦、州和地方政府，各方共同形成一個創(chuàng)新的生態(tài)系統(tǒng)，協(xié)同解決高風險的制造業(yè)挑戰(zhàn)，并協(xié)助廠商在美國保持和擴大工業(yè)生產(chǎn)，也就是使得創(chuàng)新成果最終在美國轉化為生產(chǎn)。創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的成員與聯(lián)邦政府共同投資，形成強大的公私合作伙伴關系，并逐步增加非聯(lián)邦政府投資在先進制造能力發(fā)展和部署中的比例，從而增強美國制造業(yè)的競爭力。下圖描繪了創(chuàng)新研究所創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的主要內容。

圖1 創(chuàng)新研究所創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)

NNMI計劃的一個重點就是連接創(chuàng)新和制造。為此，研究所的業(yè)務活動包括：

? 從事競爭前的應用研究、新技術開發(fā)項目、生產(chǎn)規(guī)模擴大化項目，以及新的制造技術和現(xiàn)有技術、工藝、產(chǎn)品改進的商業(yè)化風險研究；

? 制定和實施教育和培訓計劃；

? 發(fā)展供應鏈整合的創(chuàng)新方法和實踐，并將新技術引入到供應鏈；

? 將中小型企業(yè)和大型制造企業(yè)組織和聯(lián)系起來。

“美國制造”的創(chuàng)新項目由各成員單位合作產(chǎn)生并完成。其工作步驟如下：

? 召開成員參與的創(chuàng)新研討會，確保技術路線圖的相關性和滿足市場需求；

? 充分發(fā)揮成員的知識和見解，起草項目要求；

? 向成員發(fā)布招標書；

? 成員提交投標文件；

? 由成員領導的審查小組審核投標文件；

? 宣布中標方，授予研發(fā)資金；

? 進行研發(fā)，并定期向其他成員匯報進展；

? 產(chǎn)生最終成果，項目產(chǎn)生的競爭前知識產(chǎn)權向成員開放，但所有權為發(fā)明組織擁有。

四、“美國制造”創(chuàng)新研究所取得的成果

根據(jù)2016年初發(fā)布的《國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡年度報告》，“美國制造”創(chuàng)新研究所在技術進步、勞動力發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展、創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展等四個方面取得了如下成果。

1、技術進步

“美國制造”制定了先進增材制造技術戰(zhàn)略路線圖，指出了獲得技術領先需取得的的關鍵技術進步以及面臨的機遇。這些技術進步包括設計工具、新材料、能夠打印多種材料的下一代設備和先進的工藝控制。為實現(xiàn)這些技術進步，綜合項目團隊經(jīng)常將供應鏈上的各個成員組織到一起，包括技術創(chuàng)新者、材料和零部件供應商、設備制造商以及大型系統(tǒng)集成商等。項目團隊早在技術開發(fā)初始階段就形成了緊密的合作伙伴關系，直至實現(xiàn)商業(yè)化應用和走向市場。這種基于供應鏈的團隊結構有利于技術轉型投入生產(chǎn)，確保所有要求在供應鏈的各個層次中被理解。比如：由諾斯羅普?格魯曼公司領導的團隊，與小型企業(yè)和部件制造商——牛津性能材料合作，驗證一種高性能聚合物作為空氣和空間飛行器材料選擇的可行性。該項目開發(fā)并發(fā)布了第一個供廣泛使用的聚合物增材的材料設計數(shù)據(jù)庫，在行業(yè)內共享關鍵設計指南并驗證原材料的再利用能力，從而大大降低了整體制造成本。

2、勞動力發(fā)展

“美國制造”與數(shù)個組織合作開發(fā)了員工培訓課程。

1) 與德勤咨詢公司合作開發(fā)3小時增材制造業(yè)務基礎在線課程。已有超過1萬人參加該課程。

2) 與密爾沃基工程師學校&制造工程學會共同推出首個3D打印和增材制造證書課程。截至2015年年中，已授予150多張證書。

3) 與成員單位合作，通過私人捐款的方式為超過1000所學校的科學、技術、工程和數(shù)學（STEM）課程提供了桌面3D打印機。

3、可持續(xù)發(fā)展

1) 會員成長

“美國制造”的會員來自增材制造供應鏈的所有層面：大型和小型企業(yè)、大學、學院、經(jīng)濟發(fā)展組織、聯(lián)邦實驗室和政府合作伙伴。會員每年通過現(xiàn)金或實物支付會員費，白金級會員20萬美元，黃金級會員5萬美元、白銀級會員1.5萬美元。自成立以來，會員數(shù)量已由65個增加為近150個，每年凈增長約40%，同時參與會員的廣度和會員的級別也不斷提升，證明其生態(tài)系統(tǒng)是具有優(yōu)勢的。

2) 小型企業(yè)

加入“美國制造”為小型企業(yè)帶來了顯著的利益和價值。部分原因是加入“美國制造”可使小型企業(yè)通過技術革新獲得更大的產(chǎn)業(yè)機會。比如：俄亥俄州的一家小企業(yè)——rp + M通過與其他成員單位合作，獲得了進入高技術供應鏈的AS9100C認證，從而使該公司能與洛克希德?馬丁、諾斯羅普?格魯曼、GE航空和波音等大公司進行業(yè)務合作。

又如：小型企業(yè)Optomec帶領團隊通過嵌入模塊化設計，開發(fā)混合制造系統(tǒng)（增材和消減制造能力），可對任何數(shù)控機床進行改造升級，實現(xiàn)3D打印能力。該開發(fā)成果使工廠無需購買新系統(tǒng)即可擁有增材制造能力，成本降低60％。這一創(chuàng)新目前已實現(xiàn)商業(yè)化，且銷售業(yè)績可觀。

Steelville制造公司參加了“美國制造”的首批技術開發(fā)項目——由密蘇里科技大學牽頭的復合材料制造熔融沉積成形和液壓成形技術進行稀疏構建快速模具項目，并從中受益，得以進入3D打印工具市場，成為波音公司航天部件的供應商。

3) 公私合作伙伴關系

“美國制造”創(chuàng)新研究所是增材制造技術發(fā)展的國有資產(chǎn)，與政府機構合作，解決具體的研發(fā)問題，這些問題既符合美國工業(yè)戰(zhàn)略路線圖，也符合政府部門的需求。這些項目進入到研究所的研究范圍內，使得更多的公共和私營部門的資源得以集中來解決重要的技術目標。

4、創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展

“美國制造”中私人投資的比例正在增加，美國鋁業(yè)公司投資6000萬美元建研發(fā)中心。研發(fā)中心將包括最先進的增材制造中心，關注原材料、工藝、產(chǎn)品設計和資格認證。該項投資將推進用于增材制造的專利金屬粉末的發(fā)展。

通用電氣正投資3200萬美元，建一個12.5萬平方英尺的位于賓夕法尼亞州匹茲堡附近的先進制造設施，用于幫助業(yè)務單位發(fā)展，實施3D打印和其他創(chuàng)新技術。

在國家層面上，幾家大企業(yè)成員正在根據(jù)“美國制造”技術投資路線圖，重新調整其內部研發(fā)投資。

五、對我國創(chuàng)新戰(zhàn)略的啟示

我國提出的五大發(fā)展理念中將創(chuàng)新發(fā)展放在首位，并指出必須把發(fā)展基點放在創(chuàng)新上，形成促進創(chuàng)新的體制架構，塑造更多依靠創(chuàng)新驅動、發(fā)揮先發(fā)優(yōu)勢的引領型發(fā)展。美國康奈爾大學、英士國際商學院(INSEAD，前譯歐洲工商管理學院)和世界知識產(chǎn)權組織(WIPO)聯(lián)合出版的《2015年全球創(chuàng)新指數(shù)》中對全球141個國家和地區(qū)的創(chuàng)新指數(shù)打分，前3位分別是瑞士、英國、瑞典，美國排第5位，中國排第29名。可見，我國的創(chuàng)新發(fā)展還需要很多努力。美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡從2012年成立至今，已取得了不少成果，有很多方面值得我們借鑒。概括來說，有如下幾點。

1、明確政府在國家技術創(chuàng)新中的角色定位

《2015年美國創(chuàng)新戰(zhàn)略》中多次強調美國聯(lián)邦政府的創(chuàng)新服務角色定位，“為創(chuàng)新者鋪平道路，打造創(chuàng)新者國度?！闭淖饔弥饕谟谕度肓α窟M行基礎建設，制定鼓勵創(chuàng)新的政策環(huán)境，以及指明大的技術創(chuàng)新方向。比如美國在基礎建設方面，主要對基礎研究、國家物理基礎設施、下一代數(shù)字化基礎設施進行投資，并且在科學、技術、工程和數(shù)學(STEM)教育上大量投入，培育未來的工程師、科學家和創(chuàng)新者。在政策方面，通過改進移民制度，發(fā)揮移民對創(chuàng)新經(jīng)濟的作用；建立鼓勵創(chuàng)新的市場環(huán)境和規(guī)則；向公眾開放聯(lián)邦研究數(shù)據(jù)；支持發(fā)展區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)等等。一方面借助優(yōu)秀移民的創(chuàng)新能力，另一方面支持和激發(fā)本國人民的創(chuàng)新才能，共同推進國家創(chuàng)新實力和經(jīng)濟增長，并形成創(chuàng)新的良性循環(huán)。同時在充分發(fā)揮各界才能的基礎上，制定符合國家發(fā)展需求的未來技術創(chuàng)新方向。

2、發(fā)揮中小型企業(yè)在國家創(chuàng)新中的重要作用

美國是世界上較早通過立法，設置專門的政府機構來著手解決中小企業(yè)問題的國家，美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡也特別強調對中小型企業(yè)扶植，這是因為中小企業(yè)是美國創(chuàng)新的重要源泉，他們往往是變革技術的早期使用者。在技術密集型制造業(yè)部門，憑借高度有效的供應鏈，中小企業(yè)是提高美國高端制造業(yè)競爭力的重要力量。另外，中小企業(yè)在促進國際貿易、穩(wěn)定經(jīng)濟增長、減少失業(yè)等方面也起著不可替代的積極作用。

然而，迫于成本壓力，美國中小企業(yè)的研發(fā)投資比大型企業(yè)要少得多。因此，鼓勵中小企業(yè)加入創(chuàng)新研究所是建立美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡的主要目的之一。為此美國創(chuàng)新網(wǎng)絡和創(chuàng)新研究所制定了多項策略，鼓勵中小企業(yè)參與，主要包括：向與中小企業(yè)聯(lián)系緊密的合作伙伴和中介進行宣傳，提供技術咨詢（如技術發(fā)展趨勢）和量身定做的服務（如提供與工藝創(chuàng)新相關的尖端技術服務）；為中小企業(yè)提供共享設施和專門的設備，以加速企業(yè)產(chǎn)品的設計和測試；提供一個分層次的會員費結構；為新中小企業(yè)會員的各種捐贈提供津貼；提供知識產(chǎn)權分級授權等等。

3、強調全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新

創(chuàng)新研究所在項目啟動初始階段直至產(chǎn)品投向市場的全過程中，將供應鏈上的各成員組織起來，形成團隊共同開發(fā)，這樣做的好處是整合整個供應鏈上的優(yōu)勢力量，避免重復開發(fā)，降低開發(fā)成本，使最終的產(chǎn)出成果更加合理有效，更容易走向市場。

4、構建可持續(xù)的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)

從2003年至今的十幾年中，關于構建創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的問題一直貫穿在美國的政府報告中，是美國創(chuàng)新戰(zhàn)略乃至構筑國家競爭力的核心。

在NNMI計劃中，聯(lián)邦政府資助周期為5～7年，主要集中在第2年和第3年，第7年以后，創(chuàng)新研究所憑借會員費、知識產(chǎn)權許可、合同研究、服務費等收入實現(xiàn)自我維持，讓研究所健康運作下去?？梢钥闯?，聯(lián)邦政府投入的資金起到的是一個杠桿作用，隨后，吸引地方政府和社會的跟進投資，通過不斷的成果產(chǎn)出和產(chǎn)業(yè)化進程，實現(xiàn)主動造血，良性循環(huán)。

5、知識產(chǎn)權制度至關重要

知識產(chǎn)權制度是美國創(chuàng)新制度的重要組成部分。美國一直主導建立的強有力知識產(chǎn)權體制不僅鼓勵了發(fā)明者,也吸引了關鍵的資本投資。

在創(chuàng)新研究所協(xié)同開發(fā)的運作方式下，完善的知識產(chǎn)權體系是能夠確保項目成功的至關重要的因素。為此，美國先進制造國家項目辦公室專門出臺了《國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡知識產(chǎn)權指南》，指導各創(chuàng)新研究所依自身情況提出知識產(chǎn)權的保護、共享和發(fā)布計劃，避免出現(xiàn)權益糾紛。指南在制訂時除了考慮現(xiàn)行法律法規(guī)外，還注意鼓勵機構各成員的融入，鼓勵中小企業(yè)參與，推動機構朝自給自足方向發(fā)展，保護政府投資生成的知識產(chǎn)權，界定出版、數(shù)據(jù)管理和出口控制中的知識產(chǎn)權問題。