工業(yè)4.0

《制造繁榮——促進美國國家財富和安全的宏偉戰(zhàn)略》報告

2018-11-02 來源：評論：0

摘要：2018年6月，由美國商務(wù)部、國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院和國家科學(xué)基金會聯(lián)合支持的美國研究機構(gòu)——制造業(yè)前瞻聯(lián)盟，發(fā)布了名為《制造繁榮——促進美國國家財富和安全的宏偉戰(zhàn)略》的報告

　　2018年6月，由美國商務(wù)部、國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院和國家科學(xué)基金會聯(lián)合支持的美國研究機構(gòu)——制造業(yè)前瞻聯(lián)盟，發(fā)布了名為《制造繁榮——促進美國國家財富和安全的宏偉戰(zhàn)略》的報告（以下簡稱《報告》）。

　　它在分析美國制造業(yè)面臨挑戰(zhàn)和變革機遇的基礎(chǔ)上提出，為維護國家安全，美國必須采取大膽舉措，積極應(yīng)對挑戰(zhàn)，抓住技術(shù)快速變革帶來的機遇。《報告》也提出了美國引領(lǐng)先進制造業(yè)發(fā)展的路徑與措施，其研究視角和相關(guān)建議，對我國加快制造強國建設(shè)具有重要借鑒意義。

　　一、《報告》的主要內(nèi)容

　　（一）美國制造業(yè)面臨重大挑戰(zhàn)

　　產(chǎn)業(yè)公地喪失。重建產(chǎn)業(yè)公地（指由知識和實踐技能、供應(yīng)鏈和生產(chǎn)能力、材料和設(shè)備等組成的集合，以及跨多個行業(yè)部門的完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)），對恢復(fù)美國制造業(yè)競爭力至關(guān)重要。喪失“產(chǎn)業(yè)公地”不僅意味著越來越多的高技術(shù)制造業(yè)向海外轉(zhuǎn)移，還意味著美國失去制造這些產(chǎn)品的能力。

　　一是高技術(shù)制造業(yè)貿(mào)易失衡。2010-2015 年，美國技術(shù)驅(qū)動型產(chǎn)品的進口比例從45%增長到58%；2016 年，美國先進產(chǎn)業(yè)中僅有航空航天和渦輪機實現(xiàn)貿(mào)易順差。

　　二是高技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)向海外轉(zhuǎn)移。以半導(dǎo)體和電子產(chǎn)品、藥品為代表的高技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)外包向亞洲轉(zhuǎn)移，使美國失去了創(chuàng)新下一代產(chǎn)品的能力，失去了創(chuàng)造制造業(yè)就業(yè)崗位和國家財富的機會，并增加了國家安全對國外資源的依賴。

　　三是基礎(chǔ)制造能力弱化。美國機床和模具生產(chǎn)大量轉(zhuǎn)移到海外，1998-2012年，1/3 以上的模具制造企業(yè)倒閉，就業(yè)人數(shù)減少一半。產(chǎn)品研發(fā)外移（在國外發(fā)明，在國外制造）。

　　喪失產(chǎn)業(yè)公地對美國制造業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)生了不利影響，伴隨著高技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)轉(zhuǎn)移至國外，產(chǎn)品的研究開發(fā)也隨之轉(zhuǎn)移到國外。近年來，美國制造企業(yè)國內(nèi)研發(fā)支出份額持續(xù)下降。

　　主要原因在于：

　　一是通用、蘋果、intel等企業(yè)將研發(fā)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移到了中國。2007-2015 年，美國公司占中國外國研發(fā)投資的比重由31%上升到40%。

　　二是光電子、電子、生命科學(xué)、柔性制造等高技術(shù)制造業(yè)，從中國的進口額持續(xù)增長，導(dǎo)致美國企業(yè)減少研發(fā)投資。

　　三是企業(yè)管理者將研發(fā)轉(zhuǎn)移到更加靠近用戶的地方，以獲得競爭優(yōu)勢。四是近年來國外研發(fā)人員數(shù)量和質(zhì)量大幅提高，美國公司為降低成本持續(xù)在國外增加研發(fā)投資。

　　創(chuàng)新體系遭破壞。美國跨國公司從“在國內(nèi)創(chuàng)新，在國外制造”到“在國外創(chuàng)新，在國外制造”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，給國家創(chuàng)新體系帶來挑戰(zhàn)。

　　美國基礎(chǔ)研究的科研投入很大，但發(fā)明的技術(shù)往往要么停留在實驗室，要么中斷，要么被轉(zhuǎn)移到海外生產(chǎn)。主要原因在于：

　　一是美國科學(xué)和工程領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究依賴于亞洲等外國研究生，而越來越多的留學(xué)生選擇回自己的祖國就業(yè)。

　　二是外國研發(fā)機構(gòu)通過參與美國大學(xué)的科研項目、成為科研機構(gòu)的成員單位或資助學(xué)術(shù)研究等方式，將研究成果轉(zhuǎn)移到海外。

　　三是由于缺乏轉(zhuǎn)化研發(fā)資金，很多研究成果被擱置在實驗室，或迫于對資金、生產(chǎn)能力和消費市場的需求而轉(zhuǎn)移到中國等國家。

　　四是硬件初創(chuàng)企業(yè)風(fēng)險投資不足。

　　（二）變革性制造技術(shù)帶來難得機遇

　　智能制造。智能制造也被稱為工業(yè)4.0 或工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。其涵蓋了工廠車間層的制造執(zhí)行技術(shù)、生產(chǎn)者和消費者之間的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及遍及所有工業(yè)生產(chǎn)的物流、金融和管理系統(tǒng)技術(shù)。智能制造為美國實現(xiàn)先進產(chǎn)業(yè)的國內(nèi)生產(chǎn)，重塑制造業(yè)競爭優(yōu)勢提供了重大機遇。半導(dǎo)體系統(tǒng)封裝（System-in-Packge）。全自動化的半導(dǎo)體系統(tǒng)封裝技術(shù)，能通過焊接或線鍵將多個硅芯片封裝在一起，使得整個系統(tǒng)規(guī)模大幅減小。蘋果公司正在使用該技術(shù)將多個組件——中央處理器、邏輯、模擬和內(nèi)存——封裝在一起。通過適當(dāng)?shù)募钫撸绹稍诂F(xiàn)有的晶圓廠附近實現(xiàn)半導(dǎo)體系統(tǒng)封裝，就近建立電路板裝配廠。

　　加快采用半導(dǎo)體系統(tǒng)封裝技術(shù)，美國可以恢復(fù)半導(dǎo)體本土化封裝生產(chǎn)，重新實現(xiàn)對先進半導(dǎo)體價值鏈的控制。藥品連續(xù)制造。基于粉劑的藥品連續(xù)制造技術(shù)，可通過不間斷的工藝流程，實現(xiàn)更快、更可靠的生產(chǎn)，改變傳統(tǒng)的批次生產(chǎn)方式。越來越多的美國制造商都在使用藥品連續(xù)制造技術(shù)；藥品連續(xù)制造技術(shù)可以為美國實現(xiàn)藥品和其他高價值化學(xué)品在國內(nèi)生產(chǎn)提供前所未有的機遇，塑造未來競爭優(yōu)勢。

　　（三）確保制造業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位的戰(zhàn)略步驟

　　投資于轉(zhuǎn)化型研發(fā)和制造業(yè)創(chuàng)新。

　　一是組建由高校、工業(yè)企業(yè)等參與的非營利機構(gòu)——研發(fā)成果轉(zhuǎn)化中心TRCs，將資本與產(chǎn)品研發(fā)、工程化、生產(chǎn)、營銷及相關(guān)業(yè)務(wù)相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)、培育和轉(zhuǎn)化有前景的研究成果。

　　二是提高新技術(shù)的制造成熟度MRL，具體途徑包括：新建一批“美國制造”研究院，推動金屬成型、連接方法和技術(shù)、激光加工和低成本制造等共性制造技術(shù)的發(fā)展，推動基礎(chǔ)制造工藝的改進和推廣；建立競爭機制，為技術(shù)挑戰(zhàn)提供創(chuàng)造性的解決方案，為美國制造企業(yè)在多個領(lǐng)域獲得競爭優(yōu)勢；成立專家組并確定一批“登月計劃”，即重要的、長期的國家目標(biāo)，以在制造技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新方面取得進步。

　　鼓勵試生產(chǎn)和規(guī)模化生產(chǎn)。一是利用政府采購為新產(chǎn)品和新技術(shù)創(chuàng)造領(lǐng)先市場，幫助企業(yè)籌資，促進其在國內(nèi)啟動試生產(chǎn)和規(guī)模化生產(chǎn)。

　　二是建立分布式制造業(yè)投資基金，以公私合作或基于現(xiàn)有政府基金的組織方式，確保硬件初創(chuàng)企業(yè)獲得可靠的投資來源，并在國內(nèi)擴大生產(chǎn)規(guī)模。

　　三是吸取教訓(xùn)，提高政府采購、投資基金等資源利用率。推動中小型制造企業(yè)采用新興技術(shù)。

　　一是為中小企業(yè)提供貸款擔(dān)保和技術(shù)援助，幫助其升級裝備和應(yīng)用智能制造技術(shù)，并鼓勵購買美國制造的技術(shù)裝備。

　　二是資助相關(guān)的教育和信息項目，促進國內(nèi)需求與生產(chǎn)更好地匹配。

　　三是創(chuàng)建工業(yè)獎勵項目，鼓勵剛退休的工程和管理人員與下一代制造業(yè)初創(chuàng)企業(yè)、企業(yè)孵化器和技術(shù)加速器一起工作。四是制定簡化的技術(shù)許可協(xié)議，促進和鼓勵大學(xué)和產(chǎn)業(yè)界（尤其是中小企業(yè)）之間的技術(shù)轉(zhuǎn)讓和聯(lián)合開發(fā)。

　　加快培養(yǎng)工程技術(shù)人才。一是在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域，大幅提高國內(nèi)學(xué)生的研究生獎學(xué)金，提高國內(nèi)研究生數(shù)量，重建國內(nèi)產(chǎn)業(yè)人才供應(yīng)體系。

　　二是設(shè)立國家層面的學(xué)徒培訓(xùn)和資助項目，將高中、大學(xué)畢業(yè)生和退伍軍人等與中小企業(yè)需求相匹配。

　　三是鼓勵高校培育更多的工程技術(shù)人才，吸引更多學(xué)生和退伍軍人從事應(yīng)用工程。

　　二、意圖和實質(zhì)

　　（一）從國家戰(zhàn)略安全角度，呼吁政府高度重視制造業(yè)

　　《報告》用大量篇幅描述了制造業(yè)對于美國維護經(jīng)濟和國家安全的重要性，并指出，自20 世紀(jì)80 年代起，相關(guān)研究已在哀嘆美國制造業(yè)競爭力的逐漸喪失，“美國如果繼續(xù)維持最近幾十年制造業(yè)基礎(chǔ)萎縮態(tài)勢，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)巨額貿(mào)易赤字將持續(xù)，工業(yè)經(jīng)濟將滑入全球第二梯隊，國防安全和全球經(jīng)濟領(lǐng)導(dǎo)地位將難以維護”。

　　（二）強調(diào)發(fā)揮政府作用，制定全面的發(fā)展戰(zhàn)略

　　《報告》指出，德、日、韓和中國都有制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，美國也必須制定制造業(yè)戰(zhàn)略。今年3 月，美國國家科學(xué)技術(shù)委員會先進制造分委會已經(jīng)通過向工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和利益相關(guān)者發(fā)放調(diào)查問卷的方式，公開征求升級奧巴馬政府2012 年推出的《國家先進制造業(yè)戰(zhàn)略計劃》，旨在改善政府協(xié)調(diào)能力，為未來5-10 年的先進制造業(yè)研發(fā)給予指導(dǎo)。

　　（三）聚焦變革性制造技術(shù)，謀求先進制造業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位

　　《報告》指出，智能制造等先進制造技術(shù)將改變產(chǎn)業(yè)競爭的基礎(chǔ)，低成本的勞動力投入將不再重要，有效利用智能化、數(shù)字化和柔性化的生產(chǎn)將至關(guān)重要。這些改變可以更好地發(fā)揮美國的優(yōu)勢：靈活性、適應(yīng)性、龐大的資本市場、優(yōu)越的高等教育，以及全球最強的研發(fā)能力等。

　　（四）以中國制造為假想敵，體現(xiàn)出全方位圍堵我國制造業(yè)

　　升級發(fā)展的戰(zhàn)略意圖，《報告》通過對369 家在華跨國制造企業(yè)的調(diào)查，認(rèn)為這些企業(yè)將研發(fā)轉(zhuǎn)移到中國，主要原因在于中國具有產(chǎn)業(yè)公地優(yōu)勢。同時，中國的供應(yīng)商、技術(shù)和客戶網(wǎng)絡(luò)強大、響應(yīng)性強，并且易于合作。

　　鑒于智能制造對制造業(yè)的變革性作用，《報告》明確提出，要從安全角度出發(fā)，像對待中興、華為一樣，限制中國智能制造企業(yè)的發(fā)展，妄圖圍堵我國先進制造技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

　　三、相關(guān)啟示

　　（一）堅定不移地推進制造強國戰(zhàn)略，加快發(fā)展先進制造業(yè)

　　近期，美國借推行貿(mào)易保護主義，一方面對我制造強國戰(zhàn)略橫加指責(zé)，另一方面積極醞釀制定美國全國性的制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，著手提出新的“先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃”。

　　這恰恰體現(xiàn)出對我制造強國戰(zhàn)略的忌憚。我國應(yīng)堅定不移地加快實施制造強國戰(zhàn)略，不斷完善具體的政策措施，加快先進制造業(yè)的發(fā)展步伐。

　　（二）瞄準(zhǔn)智能制造等變革性制造技術(shù)，積極搶占未來制造發(fā)展制高點

　　我國應(yīng)按照“以智能制造為主攻方向推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級，推動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)根本性轉(zhuǎn)變”的指示精神，牢牢抓住智能制造的主攻方向，立足發(fā)展實際，強化組織領(lǐng)導(dǎo)和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，加快突破智能制造關(guān)鍵技術(shù)，夯實發(fā)展基礎(chǔ)，完善生態(tài)體系。

　　（三）采取一攬子系統(tǒng)性政策措施，鞏固提升基礎(chǔ)制造能力

　　我國應(yīng)充分借鑒近幾十年來美國制造業(yè)的經(jīng)驗和教訓(xùn)，一是扭轉(zhuǎn)很長時間以來一味追求“高大上”的基礎(chǔ)研究開發(fā)，視“加工組裝”等基礎(chǔ)制造能力為低端需要轉(zhuǎn)移的錯誤傾向。二是繼續(xù)破除科技和產(chǎn)業(yè)“兩層皮”的體制機制障礙，在現(xiàn)有制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)基礎(chǔ)上，加快部署包括金屬成型、焊接工藝和技術(shù)、激光加工和低成本制造等傳統(tǒng)共性制造創(chuàng)新中心，鞏固和提升我國基礎(chǔ)制造能力。三是加大對中小企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的支持力度，切實解決中小企業(yè)融資難、采用新型技術(shù)能力弱、工程技術(shù)人才短缺等難題。

　　文 / 工業(yè)和信息化部賽迪研究院左世全尹峰

　　編輯 /黨博文

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