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美国国防科技协同创新的经验启示作者：吴亚菲，舒本耀来源：《中国军转民》 2017年第3期吴亚菲，舒本耀为完善国防科技协同创新体制机制，文章梳理了美国国防科技协同创新的典型做法，总结出制定战略规划文件、设置科研管理机构、改革协同创新模式、构建协同创新环境4 点重要经验，并结合我国国防科技创新发展现状，提出出台健全完善的战略规划体系、建立开放灵活的科研管理部门、开展形式多样的协同创新模式、建设和谐稳定的协同创新环境4 点建议对策。
21 世纪是科技革命与产业革命交叉并行，战争模式由机械化转变为信息化、立体化、平台化的关键时期。
随着变革的深入发展，科技创新交叉融合特征日益突出，为应对新军事变革、发展颠覆性技术、突破国防科技创新发展瓶颈，美国在国防科技协同创新方面进行大量探索，形成了一系列重要的经验做法。
梳理借鉴美国国防科技协同创新做法，进一步完善我国国防科技协同创新体制机制，对于当前深入实施军民融合战略和创新驱动战略具有重要价值意义。
1. 制定战略规划文件，绘制协同创新蓝图1.1 以国家战略为引领制定符合国防工业建设需求、契合科技发展趋势的国家顶层战略规划，能够指引协同创新方向，更大程度驱动国防科技创新发展。
自2009 年起，美国政府每两年发布一版《美国创新战略》，提出国家创新发展的总体构想和政策措施。
为落实奥巴马政府2015 年提出的《美国创新战略》，美国国家科学技术委员会于2016 年发布《21 世纪美国国家安全科技与创新战略》报告，总结美国科技研发重点领域，指出科技创新对于维护国家领导地位、支撑国家安全战略的关键性作用。
同时报告通过分析美国目前国际形势和军事方面存在的安全威胁，提出了国家创新战略的具体领域和重点目标，有利于加强部际间、军地间人员交流和协同创新，有利于推动技术成果转移转化，有利于促进技术成果和设施设备共建共享，有利于吸引高校、企业、科研机构、军方科研部门等的优秀人才投身国防建设，为深化国防科技协同创新指明方向。
美国-先进制造业国家战略计划美国依靠其强大的互联网能力，提出“互联网+”制造为基础的再工业化之路。
在2011年提出“先进制造业伙伴关系”AMP2.0,（AMP Advanced Manufacturing Partnership），以期通过政府、高校、企业的合作来强化美国的制造业，在2012年2月正式发布《先进制造业国家战略计划》，计划描述了全球先进制造业的发展趋势及美国制造业面临的挑战，明确了三大原则：一是能够应对市场变化和有利于长期经济投资的创新政策，制造商共享的知识资产和有形设施的产业公地的建设，优化联邦政府和机构的投资。
也提出了实施美国先进制造业战略的五大目标：1）加快中小企业投资；2）提高劳动力技能；3）建立健全伙伴关系；4）调整优化政府投资；5）加大研发投资力度，实现再工业化之路。
美国在2016年2月发布《国家制造创新网络计划年度报告》中描述了该计划的历史和现状，以及各个制造创新机构的详细情况。
提出4个战略计划目标：【目标一】提升美国制造的竞争力——子目标1：支持更多美国本土制造产品的生产，——子目标2：培育美国在先进制造研究、创新与技术上的领导地位。
图1-2，图1-2 制造竞争力驱动因素【目标二】促进创新技术向规模化、经济和高绩的效本土制造能力的转化——子目标1：让美国制造商能够使用经验证的制造能力和资本密集型基础设施——子目标2：促进用于解决先进制造挑战的最佳实践的共享与书面化——子目标3：促进支持美国先进制造的标准与服务的发展图1-3为向美国工业界转化先进制造能力-制造成熟度等级。
图1-3制造成熟度等级【目标三】加速先进制造劳动力的发展——子目标1：为科学、技术、工程和数学相关工作培养未来工人；——子目标2：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；——子目标3：支持州立、地方教育和培训的课程体系与先进制造技能组合要求的协调；——子目标4：先进知识工人：研究人员和工程师；——子目标5：确认下一代工人所需的能力。
“美国造”的运行机制、最新动态及启示李方正1，胡福文2，马立敏3，汪小明4（1. 工业和信息化部赛迪研究院装备工业研究所，北京 100036；2. 北方工业大学机械与材料工程学院，北京 100144；3. 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心，北京 102211；4. 北京遥感设备研究所，北京 100854）摘 要：“美国造”的原名为“国家增材制造创新研究院”，是美国国家制造创新网络计划提出后建设的第一家创新研究院。
“美国造”的使命是解决技术成熟度等级为4~7级的增材制造技术转向工程应用过程中面临的难题，推动增材制造创新技术的产业化、规模化发展。
“美国造”由美国国家国防制造与加工中心领导，推行分级会员制度和项目驱动联合攻关机制，协调政、产、学、研各方会员之间的责任和权利、协同和共享。
“美国造”现有214家会员，发布了增材制造技术路线图、增材制造标准化路线图，组织形成了投入资金达1亿美元、包含50余个项目的项目群。
“美国造”成立运营6年来，取得了非常瞩目的成绩，成为了美国国家制造创新网络中的标杆，对促进增材制造产业快速健康发展有重要启示意义。
关键词： “美国造”；3D打印；增材制造；运行机制；技术路线图；项目驱动中图分类号：T H11文献标识码：A文章编号：2095-8412 (2018)04-001-06工业技术创新 URL: http: // DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2018.04.001引言增材制造（AM）技术是近三十年来制造技术领域所取得的伟大技术成就，是新一轮工业革命的标志性技术之一[1, 2]。
根据2018年3月份沃勒斯联合公司（Wohlers Associates）发布的2018年版《沃勒斯报告（Wohlers Report）》，2017年全球销售了1 768套金属增材制造系统，和2016年983套的销售量相比，增幅近80%[3]。
毫无疑问，上述数据标志着增材制造产业正从起步阶段向快速成长阶段迈进。
□Information and Communications Technology and Policy No.3INDUSTRY AND POLICY七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七产业与政策1美国先进制造业政策进展1.1顶层设计：明确支持国内制造企业的重点方向2017年7月21日，美国第13806号行政命令《评估和强化美国制造业、国防工业基础和供应链弹性》宣布将对国内制造业提供战略支持。
该命令特别强调了制造、产品供应能力与富有弹性的制造业供应链对美国的重要意义，并进一步要求在命令发布后的270天内由国防部牵头，联合能源部、经济政策部等多个部委,对美国的制造能力进行综合评估，包括列出对国家安全至关重要的公用和民用原材料和产品，由美国敌对或政局不稳的国家独家或主导的产品供应以及可替代产品的来源等。
该命令为今后划分重点领域、针对性支持美国国内制造业奠定了坚实的基础。
1.2并行实施：全面推进制造业创新网络建设在发布行政命令的同时，依托美国制造计划下设的创新研究所，美国坚持推进先进制造技术在美国生产中的应用，为美国工业提供真正的价值。
目前，创新研究所的数量已经从原有的6个增至14个，共囊括了1291名成员（其中844家为纯制造企业），共开展了近270个应用研究和开发项目。
2017年新增6个研究所，所涉领域分别为智能制造、生物制造、机器人制造、生物制药、清洁生产和清洁能源。
1.3政策效果：突破提质增效和实现标准引领在美国制造计划的项目牵引下，对经济和国家安全产生重大影响的新型技术以及美国制造能力得到明显提升。
如通用电气全球研究中心通过优化设计技术把增材制造周期缩短50%，国防部项目LIFT 在不牺牲性能和可靠性的前提下将铸铁卡车部件重量减轻40%。
美国还通过技术路线图的设计引领前沿技术标准。
美国国家标准协会（ANSI ）和美国国家标准与技术研究院（NIST ）合作制定的标准路线图汇集主要标准开发组织制定标准，改善了标准分散开发的低效。
美国先进制造伙伴计划介绍美国的先进制造伙伴关系介绍2011年6月24日，美国总统奥巴马启动“先进制造伙伴关系”（AMP）计划。
AMP将聚合工业界、高校和联邦政府为可创造高品质制造业工作机会以及提高美国全球竞争力的新兴技术进行投资，这些技术（如信息技术、生物技术、纳米技术）将帮助美国的制造商降低成本、提高品质、加快产品研发速度，从而提供良好的就业机会。
该计划利用了目前现有项目和议案，将投资5亿多美元推动这项工作。
投资将涉及以下关键领域：打造关键国家安全工业的国内制造能力；缩短研制先进材料（用于制造产品）所需的时间；确立美国在下一代机器人技术领域的领导地位；提高生产过程中的能源效率；研发可大幅度缩短产品设计、制造与试验所需时间的新技术。
AMP计划是基于美国总统科技顾问委员会（PCAST）建议提出的。
PCAST 在6月24日发布了一份名为《确保先进制造业的领先地位》（Ensuring Leadership in Advanced Manufacturing）的报告。
报告呼吁政府、工业界与学术界进行合作，确定最紧迫的挑战与最具转化性（transformative）的机遇，以改进涉及多个制造产业的技术、工艺与产品。
美国政府与企业、大学在新技术的研发和商业化方面有着悠久的合作历史。
从电话、微波到喷气发动机、因特网等，这些新技术为经济发展奠定了基础。
未来十年，AMP计划通过制定一个先进制造技术的路线图，加快“将创意转化为产品”的速度，相应增加原创技术，研发可为中小型企业提供创新与竞争力的基础设施和共享设施，而为企业界和学界提供一个突破性的平台。
为启动AMP计划，奥巴马在6月24日公布联邦政府将要采取的一些关键步骤：打造关键国家安全工业的国内制造能力：从2011年夏天开始，美国国防部、国土安全部、能源部、农业部、商务部及其它机构将协同政府范围内的力量，利用其现有资金和未来预算资金（初步总计3亿美元），联合工业界资金投入到创新技术研发中。
国外典型的军用航空发动机技术发展计划航空发动机的发展技术难度大、周期长、费用高、风险大，市场竞争非常激烈，目前国外能独立研制先进军用航空发动机的国家只有美国、英国、法国和俄罗斯等少数几个国家。
这些国家长期以来始终高度重视航空发动机技术的研究和发展，投入大量资金，通过连续不断地实施先进航空发动机技术的研究与验证计划，为其占据当今世界航空发动机领域的领先地位奠定了坚实的基础。
美国综合高性能涡轮发动机技术（IHPTET）计划、欧洲先进核心军用发动机（ACME）计划和美国多用途、经济可承受的先进涡轮发动机（VAATE）计划是国外军用航空发动机技术计划的典型代表。
1 综合高性能涡轮发动机技术（IHPTET）计划IHPTET计划是美国从1987年开始实施的一项范围广泛的国家级航空发动机技术发展与验证计划，目标是到2005年使航空推进系统能力翻一番，即发动机的推重比（功重比）增加100%~120%，耗油率下降30%~40%，生产和维护成本降低35%~60%。
参与该计划的包括美国国防预研局（DARPA）、陆军、海军、空军、NASA和七家航空发动机公司。
IHPTET计划发展的技术包括涡喷/涡扇发动机、涡桨/涡轴发动机和短寿命的发动机，该计划分个三阶段（见表1）进行，总经费投入为50亿美元，每年平均3亿多美元。
IHPTET计划第一阶段验证的技术包括小展弦比后掠风扇、阻燃钛合金压气机材料、双合金压气机盘、刷式密封、陶瓷复合材料的燃烧室火焰筒浮壁、"超冷"涡轮叶片和球形收敛调节片尾喷管（SCFN）。
第二阶段验证的技术包括压气机整体叶环结构、"铸冷"涡轮叶片、涡轮整体叶盘、耐700℃~800℃的γ钛铝合金、周向分级燃烧室、陶瓷轴承。
第三阶段验证的技术包括分隔式叶片风扇、高压比压气机（4级达到F100发动机10级的压比）、驻涡火焰稳定燃烧室、燃烧室主动温度控制、陶瓷基复合材料火焰筒、碳-碳复合材料涡轮、陶瓷材料涡轮、磁浮轴承、气膜轴承、骨架式结构、内装式整体起动发电机、模型基分布式控制系统、非稳态计算流体力学（CFD）仿真技术和射流控制矢量喷管等。
美国国家科学技术委员会发布《先进制造业国家战略计划》报告2012年2月，美国国家科学和技术委员会（National Science and Technology Council，NSTC）发布《先进制造业国家战略计划》。
计划描述了全球先进制造业的发展趋势及美国制造业面临的挑战，提出了实施美国先进制造业战略的五大目标，明确了参与每个目标实施的主要联邦政府机构。
1．先进制造业：模式和趋势1）先进制造业在国民经济中的地位与作用2010年，美国制造商生产的产品价值约1.7万亿美元，占美国国内生产总值（GDP）的11.7%。
安排了1150万人的就业，劳工收入比服务性行业的平均时薪高出约21%。
制造业也是美国出口的最大贡献者，2010年，制造产品出口额在1.1万亿美元以上，占美国所有出口量的86%和美国出口总额的60%。
当前，制造业提供了许多就业机会并催生了众多企业，未来它的作用将更加重要，它的研发支出约占私营部门所有研发支出的72%，并雇用了约60%的研发人员。
先进制造业作为一种新兴产业，是未来经济增长的驱动力。
2）全球先进制造业发展趋势根据经合组织信息技术和创新基金会2011年的报告，美国2009年的研发强度（全国R&D投入占GDP的比重）虽然在工业化国家中排名第八，以创新为基础的竞争力在全球44个工业化国家和地区中排名第四，但以2000年以来创新竞争力和创新能力的进步来衡量，美国排倒数第二。
过去十年，美国的先进技术产品的贸易平衡已经急剧恶化（图1）。
目前，德国、韩国和日本等国在研发强度方面都高于美国，而且，这些国家都存在贸易盈余。
随着技术生命周期的加速，先进制造业的全球竞争越来越激烈。
美国制造能力的差距导致了巨大的经济利益损失，并影响美国的国家安全和国家经济安全。
国防生产行动委员会（DPAC）指出，政府需要的一些重要产品，美国目前无法通过安全可靠的国内生产来满足。
资料来源：美国统计局图1 美国先进制造产品的贸易均衡2．国家战略计划的原则和目标1）完善先进制造业创新政策先进制造业的创新政策必须能够应对市场失灵。
你了解美国“国家制造业创新网络”计划吗一个多世纪以来，制造业一直是美国经济繁荣的基石。
2011年，美国制造业增加值高达1.8万亿美元，占GDP的12.2%；1.3万亿美元的制成品出口海外，占美国货物出口总额的86%。
2013年1月，为促进美国制造业复兴，美国总统执行办公室、国家科学技术委员会和高端制造业国家项目办公室联合发布《国家制造业创新网络：一个初步设计》，这是奥巴马政府的一大创新。
下面简报将从计划背景、聚焦重点、国家制造业创新学院运作模式等方面予以概述。
美国国家制造业创新网络（NNMI）提出背景从上世纪80年代开始，美国制造业经历了明显衰退。
美国劳工部数据显示，过去13年，每季度平均有占制造业总数3.5%的工厂关闭，而仅有2.6%的工厂新开。
事实似乎表明，美国企业在本土保留核心研发、将规模制造外包或外迁的模式，或难以符合新一轮技术革命的特征：电子与通讯产业可模块化与可复制化的特点，加快了知识的溢出效应，由美国公司巨资开发的技术很容易被海外公司获得，并抢先开发为可商业推广的产品；制造业大规模外迁还造成本地产业链断裂，进而损坏产生创新的基础结构，不少企业的研发部门也随之迁往他国。
美国国家科学技术委员会的数据显示，2000年美国的高端科技产品尚有50亿美元的贸易盈余，到了2011年则逆转为高达990亿美元的赤字，占总体贸易赤字的17%。
在半导体记忆存储装置、锂电池、平面显示器、机器人、太阳能电池、高端照明、氧化物陶瓷等领域，美国曾经是技术的发明者，现在却落后于其他国家。
那么，是什么原因导致美国制造业衰落呢？美国总统科技顾问委员会（PCAST）的研究表明，导致美国高科技制造业衰落的因素，并不在于劳动力价格——德国的工资比美国高30%至40%，但德国制造业却一直蓬勃发展，而在于美国在将发明和发现转化成“美国制造”的产品和流程上逐渐失去立足点，即使美国仍然引领着世界基础研究、科学发现和创造精神。
过去美国有贝尔实验室、施乐帕克研究中心以及IBM实验室等等，它们负责构想下一个有影响的创想。
美国国家制造创新模式探析来源：工业4俱乐部作者：林雪萍、贲霖、王晓明美国国家制造创新网络战略是牵动美国“再工业化”战略的重要发展计划。
美国制造创新网络是如何诞生、如何设想的？美国制造创新网络是如何建设的？先进制造的规划方法、创新中心突破性技术领域的遴选和评估机制如何？问题的答案可以成为中国制造业创新中心建设的他山之石国际顶尖的互联网和IT精英缔造了硅谷传奇，华尔街鲜亮的金融大亨控制了全球经济命脉，美国还在乎本土制造吗？美国又靠什么来保障制造业的领先优势？对于这两个问题的回答，导致了“制造业+创新”的美国国家制造创新网络（National Networking of Manufacturing Innovation，简称NNMI）战略的诞生。
正是为了最大限度地促进基础研发技术向商业化应用技术的转化，美国推出了国家制造创新战略计划，围绕着科技成果转化，形成了遍布美国的制造创新网络，旨在保持美国先进制造的竞争力。
从2012年开始到2017年1月，美国共建立了14个创新研究院。
美国制造创新网络的诞生美国总统科技顾问委员会(PCAST)发现，导致美国高科技制造业衰落的因素，并不在于高昂的劳动力价格——劳动力因素被过度夸大了，因为德国的工资比美国高30%至40%，但德国制造业仍然在发达国家一枝独秀。
这个智囊团认为，是在将发明和发现转化成“美国制造”产品这个流程上出了问题。
虽然美国仍然在基础研究、科学发现和创造精神方面引领世界，但由于大公司研发的大多数重点都放在了短期项目上，中间缺乏像早期的贝尔实验室、德国弗劳恩霍夫研究所等这样的专门机构来做转换性研究。
然而，创新是一个完整的链条，技术开发与技术转化是一个连续的过程，技术必须形成商业化应用或进入规模化生产，才能完成一次创新过程。
科技到生产力中间存在一个“鸿沟”，这个介于基础科研和商业化生产之间的空缺被称为“死亡之谷”。
如何将基础研究方面的成果转化为新技术的商业化应用，是制造业解决创新问题必须跨过的一道坎。
