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推动美国先进制造业的技术创新,加速美国先进制造业的发展,确保美国先进制造业的未来竞争力是美国先进制造战略的核心目标。围绕这一目标,先进制造伙伴执行委员会(ampsc)确立了构造美国先进制造未来领导权生态体系的三大支柱:促进创新、技术人才培养和改善商业环境。本文在研究其战略基础上,结合当前中国制造业转型升级的需求,重点解读其创新支柱。文章最后给出了美国先进制造战略对我国的启示。

一、先进制造技术创新

先进制造技术创新是确保美国先进制造业未来领导力的根本保证。据上海羿歌所了解,为确保创新的可持续性和收益性,amp2.0提出两大工作重点:甄别优先发展的先进技术和建设创新共享基础设施。通过一系列标准和程序,amp2.0最终确立优先发展的三大技术领域:先进传感器、控制和制造平台技术(ascpm),可视化、信息化和数字化的制造技术(vidm),先进材料制造(amm)。

1.先进传感、控制和制造平台技术(ascpm)

数字设计的商业化、传感器和生产设备集成增加、机器人和自动化技术的发展及新型信息技术等因素推动制造业进入快节奏创新和变革时代,是ascpm技术发展的根本驱动因素。

ascpm技术的定义是环绕机器→工厂→企业→供应链方面的传感、仪表、监测、控制和优化以及相关硬件和软件平台的制造业自动化;基于先进的互联网络基础设施,ascpm技术,可以帮助制造业实现智能制造过程中信息和机器设备的无缝操作,从而提高制造敏捷性和生产率,提升经济整体水平和美国制造业竞争力。

ascpm技术未来发展的着力点是基于生物、纳米和微制造的传感器研发;多传感器数据的实时分析;智能化诊断、预测和维修;离散制造的先进控制器;过程控制集成;互联网基础设施;软件应用和软件开发;平台基础设施的设计和构建;

2.可视化、信息化和数字化的制造技术(vidm)

制造业端到端集成的发展、供应链效率的提升、过程安全的改善、制造技术柔性化和智能化发展等是vidm技术发展的主要驱动因素。

vidm技术是一系列集成、尖端、企业层级的智能制造技术集合。借助先进的信息技术系统和工具,vidm技术可以通过提升端到端供应链效率、生产柔性化、最优能源管理等实现个性化定制生产的零次品率。借助稳健的网络安全架构和高计算性能的共享型网络基础设施,可视化、信息化和数字化的制造技术帮助美国制造业向顾客和消费者提供最优化服务(更快、更低价、更简洁、高质量、高能效和环境友好)。

vidm包含三个子领域:数据线、集成信息系统、大数据及分析。数据线集成了供应链数据(产品全生命周期的数据,包括概念,生产,终端使用,维修服务),可以提供互联、可视化、和最优化数字化设计;数据线技术进一步发展的着力点是数字化制造数据本体、制造业数据模型、先进的数据线工具(具备深度分析、仿真和模型化能力)、数据线的网络安全框架以及数据线人才的培养。集成信息系统通过集成当前多样化和异质性信息孤岛,可以缩短前置时间,降低库存成本,提前且可视化地发现问题,并进行正确和预防性地干预。集成信息系统进一步发展的着力点是制定并推广数据标准、模型和算法,建立实时分析/响应机制,打造异质性系统、基础设施和平台。大数据可以用大量、多种类、高速、准确、价值等“5v”特征描述,是实施vidm技术的基础,其未来发展的着力点是元数据的管理,促进私有数据的交换和共享,大数据的监测、可扩展算法及多维推断功能,海量不可预期数据和快速增长的数据的存储等。

3.先进制造材料

多部门、多行业高端材料研发的冲击,材料供给不稳定给**和竞争带来的影响,降低某些生产必需的自然资源的压力等是促进先进制造材料技术发展的主要驱动因素。先进制造材料包括高结构符合材料、生物制造和关键材料再加工等;其进一步发展的着力点是材料可靠性资质认证,促进供应链的透明化,构建制造相关的材料数据库,合成材料对环境影响,关键材料的恢复等。

二、创新共享基础设施

基础设施共享是先进制造技术从研发到应用推动的基础,通过基础设施共享,还可以缩短新技术应用推广时间,降低采用新技术的风险,并促进交叉技术的创新。先进制造研究院是技术共享基础设施的关键一步,也是构建美国制造创新网络的前提。每个先进制造研究院都集中研究一类先进制造技术,已经建立的研究院包括:美国制造研究院(研究3d打印和增材制造)、数字化制造与设计创新研究院(数字化设计、工程和制造等过程的技术和流程研发与应用)、先进复合材料制造创新研究院(比钢更轻更强的材料)等九所研究院。美国创建国家制造创新网络,旨在提供技术创新基础设施共享,联合产学研等各界利益相关者,推动跨领域的技术和产品创新,支持中小企业创新等。美国制造创新网络进一步发展的着力点是促进内外部之间通信交流机制建设,通过传递议题确保实时通信,构建治理架构,明确网络运营的利益分配,保护知识产权,制定先进制造技术领域的动态识别机制。

三、对中国的启示

第一,及时跟踪国外发展情况,用发展的眼光解决中国问题。美国凭借先进的技术研究能力和工业基础及成熟的消费市场,更易捕捉到未来国际产业发展的先机,通过生产模式、生产设备及技术人才的变革,赢得未来竞争的制高点。我国正面临“三期叠加”期,经济转型和制造业结构升级过程中还会出现很多问题题亟需解决。因此我们应该密切关注美国等发达国家的经济发展战略布局及变动方向,用发展的视角解决中国发展中突出的问题。

第二,加强研发创新,实施创新驱动战略。“大众创业万众创新”是引导创新的正确理念。我国研发创新应该加强政府的有力引导,为学术界和产业界牵线搭桥,促进真正的产学研一体化,加强在核高基领域的研发创新,缩短由科研成果向技术转换的时间,延长技术的生命周期。要以只争朝夕的紧迫感,切实推进创新,形成有利于出创新成果、有利于创新成果产业化的新机制。

第三,改革政府职能,完善顶层设计,积极引导和扶持关键产业和技术发展。

相比较于西方的轮流执政,我国政府更能保证政策的连续性和稳定性,以服务于国家和经济。我国政府应该积极参与到未来经济发展的蓝图规划中来,凭借其掌握的优秀人力资源和智力资本,制定更加切实可行又惠及各行各业的战略指导和行动指南,积极推动《中国制造2025》战略的落实和评估,培育我国动态比较优势,保证我国制造业在国际经济格局中的领导力和控制力。

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