美國發(fā)布2022版《國家先進(jìn)制造業(yè)戰(zhàn)略》

編者按

10月7日，美國科技政策辦公室（OSTP）發(fā)布最新版的《先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略（National Strategy for Advanced Manufacturing，NSAM）》（以下簡稱“《戰(zhàn)略》”）。與2018年版相比，2022年版《戰(zhàn)略》著重強(qiáng)調(diào)了為美國制造業(yè)注入新活力的重要性以及構(gòu)建制造業(yè)供應(yīng)鏈彈性的緊迫性。該《戰(zhàn)略》指出，美國仍是先進(jìn)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，但在一些高科技制造領(lǐng)域的生產(chǎn)能力以及就業(yè)吸納能力急劇下降，因此提出了七大愿景、三大支柱、十一項(xiàng)具體目標(biāo)，以確保美國先進(jìn)制造業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位。本文由中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院編譯。

七大愿景

2022版《先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略》概述了美國引領(lǐng)先進(jìn)制造業(yè)的愿景，即發(fā)展經(jīng)濟(jì)、創(chuàng)造就業(yè)、增強(qiáng)環(huán)境可持續(xù)性、應(yīng)對氣候變化、加強(qiáng)供應(yīng)鏈、確保國家安全和改善醫(yī)療保健等七大愿景。

具體如下：第一，先進(jìn)制造業(yè)通過應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)生產(chǎn)新產(chǎn)品和改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品生產(chǎn)，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。第二，到2030年美國將有200萬個制造業(yè)工作崗位的空缺，應(yīng)努力填補(bǔ)這些空缺。第三，通過對先進(jìn)制造流程的優(yōu)化，可最大限度增強(qiáng)環(huán)境可持續(xù)性。第四，通過工業(yè)脫碳技術(shù)建立更加環(huán)保的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，以應(yīng)對氣候變化。第五，通過構(gòu)建協(xié)作性的、數(shù)字化整合的制造業(yè)供應(yīng)鏈，提高供應(yīng)鏈彈性。第六，借助先進(jìn)制造業(yè)技術(shù)，增強(qiáng)和維持軍事防御能力。第七，先進(jìn)制造業(yè)要助力更多醫(yī)療保健產(chǎn)品生產(chǎn)，并確保美國在新冠疫情應(yīng)對方面的全球領(lǐng)導(dǎo)地位。

三大支柱

為實(shí)現(xiàn)上述愿景，《戰(zhàn)略》確定了三個相互關(guān)聯(lián)的支柱，分別為開發(fā)和實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)、壯大先進(jìn)制造業(yè)勞動力隊(duì)伍、提升制造業(yè)供應(yīng)鏈和生態(tài)系統(tǒng)韌性。

1. 開發(fā)和實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)

美國在先進(jìn)制造的研究、開發(fā)和部署方面，政府投資需要集中在特定的任務(wù)目標(biāo)，促進(jìn)目標(biāo)技術(shù)部門的公私伙伴關(guān)系是研發(fā)和應(yīng)用新的制造技術(shù)的關(guān)鍵。這一支柱包括清潔和可持續(xù)制造、微電子和半導(dǎo)體制造、先進(jìn)生物制造、新材料及加工技術(shù)、智能制造5項(xiàng)具體目標(biāo)。

2.壯大先進(jìn)制造業(yè)勞動力隊(duì)伍

美國必須提供高質(zhì)量的就業(yè)崗位以增加制造業(yè)勞動力，并通過與技術(shù)創(chuàng)新同步的系統(tǒng)培訓(xùn)提升工人的技能。通過加強(qiáng)跨機(jī)構(gòu)的聯(lián)邦政策協(xié)調(diào)及地方的政策導(dǎo)向，最大限度地增加制造業(yè)勞動力。這一支柱包括擴(kuò)大和豐富先進(jìn)制造業(yè)人才庫、拓展教育和培訓(xùn)、加強(qiáng)投資方與教育組織關(guān)系3項(xiàng)具體目標(biāo)。

3. 提升制造業(yè)供應(yīng)鏈和生態(tài)系統(tǒng)韌性

對制造業(yè)供應(yīng)鏈弱點(diǎn)進(jìn)行更多的映射，以支持不同公共和私營利益方的集體行動，并確保供應(yīng)鏈的完整性。中小型制造商占美國制造業(yè)企業(yè)的98%和美國制造業(yè)產(chǎn)品的一半，應(yīng)支持他們，以增強(qiáng)制造業(yè)供應(yīng)鏈和生態(tài)系統(tǒng)的抵御力。這一支柱包括加強(qiáng)供應(yīng)鏈互聯(lián)互通、減少供應(yīng)鏈漏洞、加強(qiáng)制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)3項(xiàng)具體目標(biāo)。

十一項(xiàng)具體目標(biāo)

為實(shí)現(xiàn)三個總體戰(zhàn)略目標(biāo)，《戰(zhàn)略》提出了11項(xiàng)具體戰(zhàn)略目標(biāo)。

第一，實(shí)現(xiàn)清潔和可持續(xù)的制造，以支持脫碳。美國2021年11月頒布的《兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法》中的基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化投資，將提供大量資源和激勵措施，幫助實(shí)現(xiàn)氣候和清潔能源目標(biāo)。其他實(shí)施建議包括：實(shí)現(xiàn)制造過程使用脫碳技術(shù)，使工業(yè)過程電氣化，支持避免工業(yè)過程直接排放溫室氣體的新化學(xué)活動，捕獲和儲存工業(yè)二氧化碳，以及創(chuàng)造溫室氣體密集型工業(yè)產(chǎn)品的替代品；使用清潔能源制造技術(shù)，改善清潔發(fā)電和儲存的材料、制造工藝和產(chǎn)品設(shè)計；零排放運(yùn)輸、建筑和工業(yè)，以實(shí)現(xiàn)脫碳經(jīng)濟(jì)；發(fā)展可持續(xù)制造和回收措施，開發(fā)經(jīng)濟(jì)上可行的制造技術(shù)。

第二，加快微電子和半導(dǎo)體的制造創(chuàng)新速度。為提升產(chǎn)品的性能，需研究新的微電子材料、元器件，提高互連解決方案的制造和處理能力。實(shí)施建議包括：加大投入，提升半導(dǎo)體和微電子納米制造能力；改建半導(dǎo)體材料、設(shè)計和制造，開發(fā)先進(jìn)的制造能力，允許創(chuàng)建和測試新設(shè)備、材料和架構(gòu)；為美國公司和大學(xué)提供易于獲得設(shè)計工具和微電子鑄造設(shè)備的機(jī)會，提供基本的見解和訓(xùn)練有素的勞動力；加強(qiáng)半導(dǎo)體封裝和多樣化設(shè)計的創(chuàng)新，介紹新型材料、工具、設(shè)計、工藝、組裝和高密度、產(chǎn)量和可靠性先進(jìn)封裝的測試。

第三，實(shí)施先進(jìn)制造，以支持生物經(jīng)濟(jì)。為了繼續(xù)改善食品安全、食品可及性和食品供應(yīng)鏈的彈性，必須充分利用先進(jìn)制造技術(shù)加速細(xì)胞農(nóng)業(yè)、蛋白質(zhì)替代和個性化營養(yǎng)等新領(lǐng)域的發(fā)展。實(shí)施建議包括：支持和推進(jìn)生物制造技術(shù)的研究，包括基因組和蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)工具、多細(xì)胞系統(tǒng)工程、生物模型和生物加工的生物技術(shù)方法；支持高級基因組測序、生物信息學(xué)、功能表型預(yù)測建模、控制系統(tǒng)集成以及人類與機(jī)器在食品、飼料、燃料和纖維制造方面的合作；開發(fā)可持續(xù)生產(chǎn)轉(zhuǎn)化成用于制造的原料；推進(jìn)連續(xù)生產(chǎn)、在線過程監(jiān)控，集成鋁輔助系統(tǒng)，和新穎的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。

第四，開發(fā)創(chuàng)新材料和加工技術(shù)。建議通過集成基于物理的計算和數(shù)據(jù)驅(qū)動的機(jī)器學(xué)習(xí)工具，提高材料設(shè)計和處理能力；優(yōu)化制造過程框架，使所有用戶都可以訪問，并創(chuàng)建新的傳感器來提高過程監(jiān)控能力；識別和整合替代材料和技術(shù)，以減少或替代高需求技術(shù)中關(guān)鍵材料的使用；在微重力環(huán)境中開發(fā)新的增材制造工藝，以創(chuàng)建替換部件和空間基礎(chǔ)設(shè)施。

第五，引領(lǐng)智能制造的未來。建議重點(diǎn)研發(fā)先進(jìn)傳感等數(shù)字化制造技術(shù)，制定數(shù)據(jù)兼容性標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)智能制造的無縫集成；在機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)訪問、機(jī)密性、加密和風(fēng)險評估中優(yōu)先考慮人工智能技術(shù)；使用以人為本的技術(shù)，促進(jìn)新技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，通過促進(jìn)安全和高效的人機(jī)交互，增強(qiáng)人的能力和增強(qiáng)生產(chǎn)工人的能力，擴(kuò)大人與機(jī)器之間的協(xié)作工作；制定標(biāo)準(zhǔn)、工具和測試平臺，并發(fā)布在智能制造系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)安全指導(dǎo)。

第六，擴(kuò)大和豐富先進(jìn)制造業(yè)人才庫。建議提高對先進(jìn)制造職業(yè)的認(rèn)識，特別要關(guān)注在先進(jìn)制造領(lǐng)域就業(yè)人數(shù)不足的職業(yè)；將行業(yè)主導(dǎo)的能力建設(shè)伙伴關(guān)系制度化；與社區(qū)大學(xué)和地區(qū)高中合作，帶動來自先進(jìn)制造業(yè)和服務(wù)不足的社區(qū)的學(xué)生和家庭，為該地區(qū)的人提供全行業(yè)的技術(shù)援助和指導(dǎo)；通過制定標(biāo)準(zhǔn)、政策、相關(guān)指標(biāo)、評估和問責(zé)制，確保推動政府項(xiàng)目過程多樣性、公平、包容和可及性。

第七，發(fā)展和促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)教育和培訓(xùn)。建議將先進(jìn)制造納入基礎(chǔ)性STEM教育：擴(kuò)展基礎(chǔ)和中級STEM改進(jìn)議程；通過捐贈和基于行業(yè)的發(fā)展使職業(yè)技術(shù)教育更加現(xiàn)代化，并擴(kuò)大其規(guī)模，以強(qiáng)化教學(xué)和學(xué)習(xí)，提高學(xué)生參與度和成果，激發(fā)學(xué)生對制造業(yè)職業(yè)的興趣；擴(kuò)大和傳播新技術(shù)，在中學(xué)和中學(xué)畢業(yè)后，實(shí)施混合課程，包括高級模擬以及使用先進(jìn)制造中采用的尖端設(shè)備和方法。

第八，加強(qiáng)投資方和教育組織之間的聯(lián)系。建議擴(kuò)大基于工作的學(xué)習(xí)和學(xué)徒注冊制，鼓勵工人獲取行業(yè)認(rèn)可的證書和新興制造技術(shù)相關(guān)認(rèn)證，鼓勵工業(yè)界與教育工作者建立伙伴關(guān)系，制定和更新評估方法；建立行業(yè)認(rèn)可的證書，擴(kuò)大高質(zhì)量帶薪學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)，包括實(shí)習(xí)、學(xué)前實(shí)習(xí)和注冊實(shí)習(xí)。

第九，加強(qiáng)供應(yīng)鏈互聯(lián)互通。

建議促進(jìn)供應(yīng)鏈內(nèi)部的協(xié)調(diào)和公私伙伴關(guān)系，以改進(jìn)在制造業(yè)供應(yīng)鏈中采用先進(jìn)技術(shù)并減少環(huán)境排放；推進(jìn)供應(yīng)鏈的數(shù)字化改造創(chuàng)新：致力于為關(guān)鍵部門建立數(shù)字供應(yīng)鏈高速公路，使私營部門和公共部門能夠使用和分析縱向和橫向供應(yīng)鏈。

第十，加大力度減少供應(yīng)鏈漏洞。建議跟蹤供應(yīng)鏈信息和相關(guān)產(chǎn)品，發(fā)展普遍意識、數(shù)據(jù)共享、改進(jìn)報告和標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)安全集成，以幫助識別和快速減輕風(fēng)險；制定和實(shí)施供應(yīng)鏈測繪戰(zhàn)略、數(shù)字工具和標(biāo)準(zhǔn)，在保證隱私的同時，提高供應(yīng)鏈的可見度，特別是對許多具有巨大溢出效應(yīng)的單個供應(yīng)鏈提供支持的公司和行業(yè)；通過改進(jìn)對不確定環(huán)境中所作決定后果的預(yù)測，改進(jìn)供應(yīng)鏈外部因素的風(fēng)險管理；刺激供應(yīng)鏈敏捷性：開發(fā)技術(shù)，在供應(yīng)鏈沖擊和壓力源期間支持制造業(yè)快速增長能力。

第十一，激活并加強(qiáng)先進(jìn)制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。建議促進(jìn)新企業(yè)形成和增長，優(yōu)先考慮為新制造企業(yè)形成和增長提供關(guān)鍵支持的方案，包括企業(yè)培訓(xùn)、為科學(xué)家和工程師提供指導(dǎo)以及長期跟蹤企業(yè)增長和影響；支持中小型制造商，協(xié)助和激勵采用先進(jìn)的制造技術(shù)，提高先進(jìn)生產(chǎn)能力；確保中小型制造商得到聯(lián)邦方案和機(jī)構(gòu)的廣泛支持，以促進(jìn)對先進(jìn)制造業(yè)的了解和承諾；協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)和聯(lián)邦技術(shù)轉(zhuǎn)讓相關(guān)政策小組，以確定和加快從實(shí)驗(yàn)室向市場過渡的技術(shù)發(fā)展；建立和加強(qiáng)區(qū)域制造網(wǎng)絡(luò)，支持現(xiàn)有和新的公共私營部門伙伴關(guān)系；改善公私伙伴關(guān)系，支持現(xiàn)有和新的公私伙伴關(guān)系，結(jié)合勞動力教育開發(fā)先進(jìn)制造技術(shù)。