謝菲爾德大學先進制造研究中心：以需求為出發點的科技成果轉化模式

劉碧波 劉羅瑞

英國在金融危機后開始重新審視制造業對于維持國家競爭力的作用，并推出“高價值制造”戰略，通過建立彈射中心促進重點產業技術革新與發展。謝菲爾德大學先進制造研究中心（AMRC）作為彈射中心的核心機構，專注于先進制造技術的研發，具備復合材料制造、原型設計、增材制造等核心技術的研發能力，是英國領先的先進制造研發集成地。AMRC通過與工業界合作研發實現自身盈利，極大地激發了科技企業創新活力，并帶動區域經濟發展。

本文詳細解析了AMRC基于工業需求的科技成果轉化模式，并對其核心機制進行全面探討：通過會員制聚集航空航天、汽車、裝備制造等領域的企業形成聯盟；基于會員企業的需求開展科學研究和成果轉化；最終形成一套面向不同生命周期階段企業的科技成果轉化模式，實現原始創新與技術產業化的順利銜接。AMRC獨特的科技成果轉化模式和幫助基礎研究跨越死亡谷的機制能夠為我國科技成果轉化提供重要借鑒。

AMRC的發展背景與特色

英國“高價值制造”戰略推動AMRC發展

工業革命推動英國成為世界上技術最先進、規模最大的工業國，并形成以鋼鐵、紡織、造船和工程為主的制造業結構。2008年，英國政府提出“高價值制造”戰略，其中一大重點措施是建立高價值制造彈射中心。

彈射中心是英國政府主導投資和建設的國家技術創新中心，以提高科技創新能力和助力經濟發展為宗旨。目前已推出9個彈射中心，包括高價值制造彈射中心、衛星應用彈射中心、細胞和基因治療彈射中心等。其中高價值制造彈射中心的主要目標是幫助制造業公司在早期研究和技術商業應用之間架起橋梁，加速技術熟化、降低企業投資風險；側重于發展精密設備、交通運輸等高價值制造重點行業。高價值制造彈射中心涵蓋7個技術創新中心，具備增材制造、減材制造、高價值設計、復合材料、新材料、自動化生產等方面的技術能力；同時擁有尖端研發基礎設施、各類實驗室、工廠以及技術專家。

AMRC是高價值制造彈射中心的核心機構之一，專注于高價值制造技術的研發工作。AMRC成立于2001年，起源于謝菲爾德大學與航空航天巨頭波音公司之間耗資1500萬英鎊的合作項目。依托所在地羅瑟勒姆地區的傳統鑄造和加工技術，結合謝菲爾德大學在制造方面的科研能力，AMRC實現了地區產業和高校科研的結合，將謝菲爾德大學的傳統專長應用于新材料，專注于高價值制造和機械加工研究。

聚焦先進制造，建設全方位研發和產業化能力

AMRC下設多個子中心，包括5個核心研發中心、兩個設施中心、一個培訓中心、多個區域合作中心和技術轉移中心。以上中心職能各有側重，集合起來成為具備綜合先進制造能力的研發網絡。

第一，依托研發和設施中心進行技術開發與產品生產。AMRC的5個核心研發中心分別為復合材料中心、設計和原型中心、鑄件中心、高級結構測試中心、國家金屬技術中心。研發方向覆蓋了高端制造業的關鍵技術環節，包含先進復合材料的制造研發以及部件加工、從概念設計到全功能實現的原型開發、材料和部件的結構測試、鑄件工藝研究設計及小批量生產、粉末冶金學及金屬增材制造等。

第二，以培訓中心為主體開展學徒教育，為企業輸送制造人才。除了技術開發，AMRC的另一個重要任務是人才培養。2013年，AMRC開設了獨立的培訓中心，以獨特的學位學徒制（Degree Apprenticeship）方式培養工程師，向學徒提供學術和實踐技能兩方面培訓。

AMRC的學位制學徒培養方案主要有三個方面的特點：一是側重于培養具備實踐操作能力的工程師，培養方向包括機械師學徒、機械裝配工學徒、金屬加工師學徒、金屬板焊工學徒、管道焊工學徒、復合材料技術員學徒等；二是學徒通過相應等級的資格考試后可以獲得謝菲爾德大學的學位證書，也可繼續深造獲得工程領域的碩士、博士學位證書；三是學徒培養方向通常與周邊產業園區內企業的需求匹配，通過企業面試的學徒由企業負擔其學費并提供工程師實習崗位。

學徒通過參加AMRC的培訓，在獲得職業技能的同時經濟負擔得到減輕；培訓中心通過向企業輸出與其需求相匹配的工程師人才，進一步加強了AMRC與企業的合作關系。

AMRC基于企業聯盟與產業需求的科技成果轉化模式

會員制聚集企業形成聯盟，會員決策整體研究規劃

AMRC依托其在高端制造領域的研發實力，吸引了航空航天、汽車、電氣設備等領域的百余家企業成為合作伙伴。通過會員制模式與企業伙伴建立長期穩定的合作關系、輸出研究成果，并依據會員企業在實際研發和生產過程中產生的需求確定總體研發方向。

會員共分為兩檔：一級會員會費每年200000英鎊，主要由行業領導者組成，比如波音、空客、勞斯萊斯、西門子；二級會員會費每年30000英鎊，主要包括供應鏈公司和中小企業。目前，AMRC的會員企業已經達到100多家，其中，一級會員超過30家、二級會員80多家。會員多為來自航空航天和其他高價值制造和工程機械領域供應鏈的企業。

AMRC通過董事會機制確保整體研發方向與企業需求緊密銜接。AMRC核心董事會成員來自會員企業和謝菲爾德大學的核心研究團隊。不同級別的會員在董事會上享有的席位數量不同：每個一級成員在核心董事會上享有一個單獨的席位，所有二級成員在董事會共擁有四個席位。董事會每年在5月和11月舉行會議審查AMRC的運作，并通過投票確定未來研發方向。會員企業可以通過這一渠道參與AMRC發展戰略和研究規劃的決策，以確保整體研發方向符合產業實際需求，而在董事會擁有更多席位的一級會員則享有更高的話語權。

依照企業需求通用程度，提供多層級研發方案

AMRC與企業的具體合作研發模式可以概括為：企業提出研發需求，AMRC針對企業需求提供相應的研發外包服務；重要性不同的研究項目，對應的合作方式與知識產權安排也不同，以保證研發服務高效進行。

AMRC為會員企業提供的研究項目可以分為三類：（1）一般研究：研究中心代表AMRC會員企業進行一般研究，這一類通用項目由董事會確定，研究成果由全體會員共享；（2）專項研究：針對個別公司的具體研究項目，通常由該公司直接投資，并且擁有由此產生的所有知識產權的獨家使用權；（3）創新項目：針對處于開發早期階段的技術和流程，與外部研發機構和工業合作伙伴通過合作項目進行轉化，這些項目通常由工程和物理科學研究委員會（Engineering and Physical Sciences Research Council）、創新英國（Innovate UK）等機構資助。可以看到，AMRC內部已經建立了一個系統，對所有研發需求進行分類并選擇合適的方式進行開發，以高效率地解決先進制造企業面臨的問題。

形成針對不同生命周期企業的科技成果轉化模式

隨著和會員企業的合作日漸成熟，AMRC針對處于不同生命周期和規模的企業形成了相應的科技成果轉化模式。

大型企業：通過深度合作和投資，實現協同發展。對于大型企業，AMRC與之進行深度合作，雙方開展長時間、多領域的合作研發。企業也在AMRC進行場地和設備投資，雙方實現協同發展。

例如，波音公司（Boeing）是AMRC最重要的合作伙伴之一。AMRC創辦之初的重要里程碑成就包括幫助波音787夢想客機使用鈦5553研制起落架零件。這一工作實現了飛機起落架材料及技術的改良——重量得到減輕、零件加工時間縮短至1/18，生產成本降低30%。

此后雙方在航空制造技術領域建立長期合作關系，2018年，波音公司在謝菲爾德商業園開設波音謝菲爾德工廠。工廠總共耗資4000萬英鎊，占地6200平方米，成為波音工業4.0的旗艦工廠。通過投資建廠，波音在謝菲爾德與AMRC共同開展航空領域的尖端工藝開發與測試，形成深度合作、協同發展的科技成果轉化模式。

中型企業：委托研發和合作研發助力技術熟化。對于中型企業和供應鏈公司，AMRC以項目制的委托研發和合作研發為主要形式開展合作。部分創新型合作項目還可以獲得外部機構的研發資助。

例如，賽峰公司（Safron）是AMRC的二級會員，也是世界上最大的飛機起落架制造商。2016年，賽峰公司提出了未來大型起落架計劃項目，由AMRC和謝菲爾德大學負責主要研發工作。項目總預算達到2670萬英鎊，其中有1421萬英鎊來自于創新英國的資助。項目主要目標是探索全新的起落架設計方法，由賽峰公司進行方案設計，AMRC負責產品的開發和實現。賽峰重新設計了飛機起落架的轉向架梁、車軸并替換新的制造材料，預計新方案可減輕起落架20%的重量，并將大修間隔時間（Time Between Overhauls）從12年提高到20年。AMRC航空結構和起落架工程師團隊負責將新方案落地，研究如何將新材料用于加工飛機轉向架梁和車軸組件。賽峰公司這樣的中型企業通過將研發項目委托給AMRC，首先能夠借助其超強的研發實力和生產設備完成關鍵技術的熟化，從而高效實現新技術、新產品的開發；同時也可以利用AMRC先進的虛擬加工技術，提高研發效率、降低研發成本。

小微企業：提供研發、設備、人才等多類型資源。AMRC的第一個合作伙伴是謝菲爾德的小型家族企業，因此有與小微企業合作的傳統。對中小企業甚至小微企業，AMRC更著重于企業孵化，包括提供先進設備、研發能力、經驗和專業知識、專業技術人才等，提高小微企業的業績和生產力，協助其構建核心競爭力。

AMRC通常為每個小微企業量身定制項目，服務內容涵蓋：降低采用新技術、原型設計和測試的風險；改進設計和制造流程以將新產品推向市場等。對于小微企業而言，能夠尋求AMRC提供的技術支持是一項巨大的資產，不僅為其研發和制造能力提供了強力的支持，與AMRC的合作也成為其研發能力的背書。與AMRC合作是小微企業擴展研發設施和能力的重要方式，而小微企業在AMRC的全方位協助下也得到順利孵化。

核心機制分析及對我國科技成果轉化的啟示

通過激發創新企業活力、吸引投資促進區域經濟發展

根據2017年安永公司為英國彈射中心做的第三方評估，AMRC是第一批高價值制造彈射中心里規模最大、產值最高且唯一實現了盈虧平衡的研究中心。根據英國高等教育統計局數據，2019年，謝菲爾德大學在英國的工程研究收入排名中位居榜首，總收入達到1.24億英鎊，其中大約57%來自AMRC。

除了自身獲得大量的研究收入實現盈利，AMRC在促進經濟發展方面也起到重要作用。2021年AMRC委托Lichfields公司對其成立20年以來產生的經濟效益進行全面分析。根據報告結果，AMRC在以下方面做出了重大貢獻：（1）激發區域創新活力：2019/20年度，AMRC承擔的創新活動總價值達3210萬英鎊，通過提高生產力、提高競爭力和開發新產品和流程為區域產業提供支持；（2）支持中小企業發展：2017/18至2019/20年間，AMRC平均每年為1100多家私營部門企業提供制造業創新和技術支持，其中42%為中小企業；（3）吸引企業投資：依托AMRC提供的研發、創新和培訓能力，位于羅瑟勒姆的先進制造園和鄰近的謝菲爾德商業園吸引了包括波音、邁凱倫、勞斯萊斯等企業的大量投資，初步估計兩個地點吸引的總投資額達到2.6億英鎊；（4）帶動就業：自2013年培訓中心成立以來，已培訓超過1700名學徒，學徒中80%居住在南約克郡，表明AMRC對提高當地居民的技能、確保本地企業能夠獲得熟練工人做出了重要貢獻。

目前，AMRC的良好形象和聲譽已經使其成為南約克郡的標志性資產，幫助該地區吸引先進制造企業的投資，這些投資又有助于在當地經濟中創造高價值、高生產力的工作崗位，形成良性循環。AMRC的成功運作被認為是高價值制造彈射中心的典范，也成為其他地區為了提升區域經濟水平而尋求復制的成功模式。

構建以企業需求為主導的科技成果轉化模式

科技成果轉化實質上是實現科技供給與市場需求對接的過程，AMRC構建了一套以企業需求為主導的科技成果轉化模式。首先，由會員企業依據實際生產經營過程中需要突破的技術難點決定中心的整體研發策略和方向；其次，AMRC根據各公司的具體需求，組織相應領域的工程師團隊與高?？蒲袌F隊一起開展特定研發項目，AMRC提供研發場地、實驗設備等；最后，研發成果在AMRC進行試驗生產和測試，以確保產品的質量和適配性。以上模式可以很好實現“產-學-研”的聯合：企業的研發需求得到滿足、科研院所在開展聯合研究過程中充分了解市場需求、技術研發和產業化得到順利銜接，從而大大提高科技成果轉化的成功率。

整合工業界和學術界資源，幫助基礎研究跨越“死亡谷”

科技成果轉化“死亡谷”是全球科研機構普遍面臨的問題，這一概念主要基于NASA提出的技術準備水平（Technology Readiness Level，簡稱TRL）?！八劳龉取背霈F的原因，一方面是學術研究機構著重于TRL1～TRL3早期階段技術開發，但由于缺乏資金和商業知識，難以將技術發展到TRL4～TRL6應用階段；另一方面是工業企業傾向于在技術發展到TRL7～TRL9的完全成熟階段再開始介入，以避免使用未經驗證的技術帶來潛在風險。

AMRC則把學術界與工業界聯合起來，彌補了TRL4～TRL6階段技術開發的空白。資金層面，通過會員制方式吸納企業成員，并收取會員費和研發合同費用，實現工業企業資助學術研究；同時，作為創新型科研機構，AMRC的運營也得到政府基金的支持，由創新英國和歐洲區域發展基金提供一部分運營資金，實現政策性資金資助應用研究。技術層面，由高校和企業在AMRC合作進行技術開發，實現TRL4～TRL6階段的技術熟化，并由AMRC提供試驗生產所需的設備和場地。通過資金、技術、硬件設備層面的合作，AMRC成功幫助基礎研究跨越“死亡谷”，這一模式值得借鑒。

（劉碧波為清華大學五道口金融學院副教授，清華大學國家金融研究院資本市場與公司金融研究中心聯席主任；劉羅瑞為清華大學國家金融研究院資本市場與公司金融研究中心中級研究專員。本文編輯/秦婷）