歐美國家制造業發展戰略措施綜述

張程

[摘要]文章梳理了美國、德國、日本、英國四個工業化強國近年來的科技創新、制造業發展戰略計劃，總結了各國戰略計劃的建設步驟、支撐技術、運營方式、建設方向以及促進本國中小企業發展的實際作用，這些舉措對于解決我國在制造業發展中面臨的重點、難點問題具有重要的借鑒作用。

[關鍵詞]歐美國家；工業化強國；制造業；創新；戰略

[DOI]1013939/jcnkizgsc201809080

制造業是國民經濟的重要組成部分，是國家綜合實力的具體體現。美國制造業占GDP 12%，德國制造業占GDP 22%，日本制造業占GDP 20%，英國制造業占GDP 15%。近年來，歐美發達國家通過不同方式提出“制造業回歸”，并配套有一系列相關的長期規劃和具體措施。我國制造業占GDP比重為36%，學習和借鑒歐美等國在鼓勵中小企業創新發展的構思與措施，將有利于我們在《中國制造2025》的指導下，針對經濟結構調整中面臨的重點、難點，提出更好的解決方案。

1美國

2013年1月，美國總統奧巴馬發布了《國家縣級制造創新網絡：初步設計》報告，初步設想建立15家創新研究院，形成國家先進制造創新網絡（NNMI），確保美國在高技術領域的絕對優勢。

11建設步驟

第一步，建設創新研究院（IMI），由企業、政府、學術機構三方共同出資建設實體研發機構。第二步，在創新研究院的基礎上，通過網絡將各創新研究院聯合起來（NNMI網絡），以點帶面，從整體上提升全美制造業的創新能力。

12研究方向

創新研究院的工作重點是攻破阻礙產業轉化的技術瓶頸，促成技術的市場應用或者產品化。同時，根據技術成熟度（TRL）對潛在的研發方向及技術情況進行評價，重點對評級為4～7級的技術進行攻關。

通過招標遴選出的創新研究院，重點關注的技術領域有：

先進制造，包括3D打印、高分子加工、連接技術等。

新材料研發，包括碳纖維符合材料、太陽能新材料、下一代集成電路等。

智能技術，包括物聯網等。

行業技術，包括醫療器械、生物材料、下一代汽車、航空航天等。

13運營模式

創新研究院采取公私合作模式（PPP），一般項目啟動建設期5～7年，聯邦政府一般投入07億～12億美元，由企業、院校、地方政府等創新中心加盟成員按照1∶1比例進行配資，總運營資金達到14億～24億美元。

創新研究院除了獲得政府及機構的配套資金外，還可以采取市場化手段籌集資金，如會員費、付費服務、產品預研、試生產、專利轉讓與許可以及社會捐贈等。每一所創新中心都實施分級會員制，通用電氣、波音等一系列公司均通過繳納會費方式成員高級會員。聯邦政府希望通過以上方式的培育，創新中心最終能通過市場化手段實現自負盈虧。

14建設意義

國家先進制造創新網絡的實際作用在于對社會資源的整合、利用。在實施過程中，各創新研究院與中小企業建立起實質性的聯系，同時將中小企業服務機構也納入該網絡體系。以先進復合材料制造創新研究院為例，該研究院由美國能源部主導，能源部出資7000萬美元，由企業、大學、非營利機構組成的研發團體提供18億元美元的配套資金，項目總投資25億美元。該研究院開發了碳纖維復合材料的低成本、高速、高效回收工藝，使其制造成本降低50%，能耗降低75%，未來十年的循環率提高到95%以上，促成該復合材料能廣泛應用在輕量化汽車、風力葉片、工業設備等領域，帶動產業鏈上下游7家企業、15所大學及實驗室、14家服務機構、36家財團整體水平的提高。

2德國

“工業40”是德國國家科學工程院在2013年4月漢諾威工業博覽會上提出的新概念，是德國《高技術戰略2025》的重要內容，“工業40”的核心是網絡化、信息化和智能化，代表著一種新的生產方式。

21建設步驟

第一步，從嵌入式系統向信息物理融合系統（CPS）進化，通過CPS連接虛擬空間與物理現實世界，實現網絡化。第二步，通過CPS系統構建智能工廠，實現智能制造的目的。智能工廠借助CPS建立的信息系統抽象模型，通過“智能計算”對相應的工作過程進行決策。

22支撐技術

“工業40”中信息物理融合系統（CPS）的建立，是德國在嵌入式系統、傳感器、氣動式控制系統具有很強技術優勢與應用經驗前提下做出的戰略性延伸。CPS系統實施需要用到的基礎技術有：

RFID技術：通過無線電識別目標，在各種惡劣環境下讀寫數據。

無線傳感：感知、處理區域內被感知對象的信息。

人工智能：構建具有一定人工智能的系統，計算機可以模擬人類某些行為。

云計算：可靠、安全的數據存儲中心，根據用戶需求選擇訪問計算機或遠程存儲器。

23建設方向

“工業40”的最終目標是建立互聯互通的智能體，通過物聯網技術進行通信，可自行匹配最佳生產路徑，數字化虛擬制造與生產制造相融合。達到這種程度，需要分步實現：

（1）垂直集成。在生產、自動化工程領域找到一種解決方案，將各種不同層面IT系統集成起來。在CPS控制下，智能工廠可以根據需求自助配置資源，實現從訂單管理、需求分析、產品設計、工藝設計、生產制造到物料管理、市場營銷的全過程。

（2）橫向集成。將各種不同使用制造階段和商業計劃的IT系統集成在一起，開發企業間交互的價值鏈網絡。企業以CPS形式把他們的機器、倉儲物流和生產設置組織起來，形成一個將企業在全球各地分中心、分支機構囊括在內的價值鏈網絡。

（3）端到端集成。通過垂直集成、橫向集成，實現貫穿產品及相關制造系統的端到端集成的全價值鏈數字化工程。

24建設意義

（1）促進中小企業發展。德國機械制造業有6000多家公司，大部分是中小企業。在“工業40”的目標下，各種智能制造平臺將中小企業整合到網絡中，進一步增強中小企業活力，促使中小企業成為先進工業生產技術的創造者和供應者，帶動產業結構整體升級。

（2）轉變商業模式。“工業40”的實施將實現研發與生產、生產與管理的協同創新，從而形成新的制造業網絡。柔性生產、個性化定制、生命周期管理等一系列新概念的提出將推動企業商業模式發生重大變革。

25延伸舉措

為了推動“工業40”建設，德國又推出工廠場景參考架構（RAMI 40），并且對內指導大型企業和中小企業進行實踐，對外對接全球標準化體系，希望將“工業40”打造成國際標準。

3日本

2015年6月9日，日本經濟產業省公布了《2015年版制造業白皮書》，2016年5月頒布的《科學技術創新戰略2016》，旨在通過實施產業政策，強化優勢，彌補短板，扭轉日本制造近年來的頹勢。

31建設步驟

第一步，加大對機器人、新材料、3D打印等新供應革命標志性技術的研發投入力度。第二步，借力物聯網、云計算等手段推動管理創新和商業模式變革以應對新環境的迅速變化，寄希望IOT引領制造業模式發生巨變。

32支撐技術

由于日本勞動力嚴重短缺，電機、機械、運輸和鋼鐵行業投入大量機器人用于生產。人工智能、精密零部件、高端傳感器、新材料等領域是日本的傳統優勢產業，儲備了大批先進技術。同時，日本在X射線自由電子激光設施、高強度質子加速器設施共享、多層傳感器領域取得了一系列重大突破，通過“e-Japan”“u-Japan”“i-Japan”計劃，逐步完成了互聯網技術和信息化在政府、學校、醫院等公共部門的大范圍應用。

33建設方向

目前，日本應對德國“工業40”戰略更加清晰，突出未來制造系統的協調性，強調以機器人等智能硬件為基礎，以物聯網、云計算為手段推動整個制造業生產服務系統和運營模式進行改變。

（1）機器人。以機器人技術創新帶動制造業、醫療、護理、農業、交通領域結構性變革、計劃在200多個公司和高校支持下，到2020年政策和企業擬投資1000億元用于機器人項目，機器人銷售額達到24萬億日元。

（2）物聯網。以世界主流PLM軟件及產業化的問題為基礎，開發適用于日本的通用工具，開展通信領域的技術標準化建設，構建跨行業的工廠互聯機制。

（3）大數據。開發開放性軟件平臺，提高數據收集的全面性和分析精確度，運用大數據和IT技術，通過傳感器檢測、預防并提前處置故障。

（4）新制造系統。以物聯網連接的產品加工組裝的生產流程鏈，集物資采購、庫存管理和用戶信息于一體的信息網絡平臺，計劃2020年實現實用化。

34建設意義

日本產業界運用人工智能、物聯網、大數據等手段改造生產流程、管理系統和商業模式更多的是“自下而上”的自發行為，企業已經成為日本工業發展的真正主體。日本政府產業政策的提出，更多的是轉向為企業提供服務和支援為主的功能性措施。

日本在一攬子政策兌現中，加強了對中小企業的扶持。綜合采用財政、稅收、特別項目等多樣化、組合式的政策工具，涉及中小企業人才輸送、風險投資、稅收改革、成果產業化等方面。典型的制度安排有《中小企業技術基礎強化稅制》《中小企業技術革新制度》等。

4英國

《英國工業2050戰略》就是定位于2050年英國制造業發展的一項長期戰略研究。在該項研究的指導下，英國政策推出了不少制造業產業落地政策，其中比較有影響力的是高價值制造彈射中心。彈射中心雖然與美國創新研究院有很多相似之處，但英國彈射中心的建設方案仍值得借鑒。

41建設步驟

第一步，2011—2016年，英國在制造、生物、能源、醫療、新材料、信息技術等領域建設11家彈射中心。第二步，基于彈射中心在不同領域內建立知識網絡。第三步，將彈射中心融入國家體系，強化與歐盟創新機構的對接。

42研究方向

彈射中心主要致力于新興科學的研究，多元化的研究涉及超精密、光電、液態金屬工程、再生醫療、智能制造、復合材料、增材制造、激光生產、電子工業、工程服務等。

43運營模式

彈射中心管理方式采取“政府+企業”的模式。在監管管理方面，有英國技術戰略委員會下設立監督委員會，負責對所有彈射中心監管；每個彈射中心建立由企業為主導的管理委員會，負責中心運營。彈射中心的經費有1/3來自政府投入的核心研究經費，1/3來自橫向合同收入，1/3來自其他競爭性項目，采取獨立的公司化運作模式，有獨立的法人地位，按照公司模式設立董事會。彈射中心作為非營利性組織，可以通過向企業收取有關費用或者以合同實現市場化收入。

44建設意義

彈射中心的一個非常大的作用就是將中小企業納入國家制造業創新體系中。由于大學科研成果的技術成熟度通常為1-3，市場需求技術的成熟度為6以上，針對這一缺口，彈射中心的項目技術成熟度在3～6之間，可以很好解決這類問題。英國先進制造研究中心（AMRC）是謝菲爾德大學與波音公司聯合成立的。目前有70多家企業成員，包括波音、羅羅、BAE系統和梅西埃等企業。AMRC在通用項目方面的研究成果在所有成員之間共享，中小企業可以了解該領域通用技術的最新研究成果。同時，單個企業可以直接投資，委托AMRC進行特定項目開發并獨家享有知識產權。

45延伸舉措

英國政府特別為中小企業提供眾多的資金支持計劃。如貸款擔保計劃、融合還貸款計劃幫助中小企業從銀行獲得貸款；通過種子企業投資計劃、企業投資計劃、風險資本信托計劃減免了投資者所得稅等；通過小企業研究計劃，采購目前市場上還不存在的產品鼓勵中小企業創新。

5結論

通過對歐美等發達國家創新政策、“再工業化”總體方案的梳理，雖然各國制定了不同的發展目標，確定了重點發展的技術領域，但大多數通過振興制造業、發展新興產業、提高科技創新投入和減輕中小企業負擔等路徑來實現推動經濟再次高速發展的戰略目標。

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