美國政府通過高層精英的認真調研，選定了3D打印技術作為美國高端制造業技術創新的突破點之一。其競爭對手也十分明確，就是瞄準了中國或印度

　　國務院發展研究中心國際技術經濟研究所研究員

　　■ 張保明

　　2012年新年伊始，美國總統奧巴馬在國情咨文中指出，新型制造業是振興美國經濟的關鍵之一。新型制造業就是用創新技術武裝起來的產業，或者是通過技術創新改造已有的制造業而形成的新產業。奧巴馬當時并沒有公開新型制造業技術創新突破點的具體內容。

　　筆者觀察到，奧巴馬政府近期正在進行一項新的制造業創新計劃，試圖以該項計劃振興美國的新型制造業，鼓勵美國公司向國內新型制造業投資。這項由美國國防部牽頭的公私合作計劃被命名為“國家添加式制造業創新研究院”(National Additive Manufacturing Innovation Institute，NAMII)，并以聯合體的形式加以實施，美國聯邦政府總共為此項計劃投入啟動資金3000萬美元。這就明確地披露了“添加式制造業”就是奧巴馬心中技術創新的突破點。

　　NAMII 是由40家美國制造業公司、9家研究型大學、5家社區學院(大專)和11家非盈利機構(主要是學術團體)等單位通過競標組建的。聯合體將為創新計劃提供4000萬美元的配套資金。這些單位都來自位于俄亥俄州—賓州—西佛吉尼亞州的“技術地帶”(Tech Belt)。其中包括：通用動力(General Dynamics)、通用電氣(General Electric)、波音、洛克希德·馬丁(Lockheed Martin)、諾—格公司(Northrop Grumman)、IBM、Honeywell、Autodesk 等一流公司;卡內基—梅隆大學、賓州州立大學、匹茲堡大學等著名學府。值得注意的是，這個聯合體的牽頭單位是“全國國防制造業和機械加工中心”。這顯示美國研究發展添加式制造技術，主要是為了提升其國防工業的制造水平，為研發尖端武器創造條件。這從出資參加聯合體的著名公司大都是與軍火工業有關的公司也可得出結論。

　　添加式制造技術

　　添加式制造(Additive manufacturing)技術，在中國通常又稱為3D(立體)打印技術。3D打印技術出現在上世紀90年代中期，實際上是一種利用光固化和紙層疊等技術的快速成型技術。3D打印機就是可以“打印””出真實3D物體的一種設備，其工作原理與普通打印機基本相同。這種技術起初應用于汽車制造業和生產醫療用品(如假牙冠等)。

　　在制造業中，一次性原型的造價可能驚人的昂貴，因此，3D打印技術最先用于制作一次性原型。許多消費品、機械零部件、鞋以及建筑模型等的一次性原型，都被先用3D打印機打出“初稿”，建筑師、工程師和客戶可以對其提出修改要求，并在幾個小時內就可以看到修改后的原型，而不必花費數周在工廠等待。這就極大地縮短了產品的研制周期、提高了生產率，同時也降低了生產總成本。

　　例如，航天制造業中往往要使用價格昂貴的高檔鈦金屬固態坯料來加工金屬零件。這意味著90%的材料將被切割掉，而產生的廢料對制作航天飛機一點用處也沒有。然而，應用3D打印技術，鈦粉可直接用于生產鈦金屬零部件，如飛機艙門把手或衛星的零部件?？罩锌蛙嚨哪腹練W洲航空航天集團EADS公司的研究人員指出，這些零部件跟固態料加工金屬零件沒有差別，但只需使用10%的原材料。

　　“超前”制造遏制中印

　　實際上，早在今年3月，NNMI計劃就已經由美國政府投入10億美元啟動，要在全國建立至少由15個制造業創新研究院構成的“國家制造業創新網絡”(NNMI)。這些研究院將成為各地區制造業精英們的聚集地，他們將大大提高美國制造業的競爭能力，促進對制造業的投資。

　　NNMI計劃提出后不久，美國5個重要的聯邦政府部門—國防部、能源部、商務部、國家科學基金會和NASA聯合出資4500萬美元組建了一個中試研究院(Pilot Institute )，其專業領域也是添加式制造業。美國政府認為，這些研究院將能展示美國官(聯邦政府)、產(公司企業)、學(大學)有能力聯手投資振興制造業所需要的尖端技術和人才，而研究院所在地區將成為在全球范圍內領軍添加式制造業等新興制造產業的中心。前述的NAMII計劃只是奧巴馬政府NNMI計劃的一個組成部分。

　　NNMI計劃得到了“總統科技顧問委員會”(PCAST)的“高端制造業合作伙伴(AMP)指導委員會”的大力支持。AMP是2011年6月由奧巴馬政府提出的一項以官產學聯手合作形式推動美國高端制造業技術創新的國家級計劃。7月，AMP指導委員會以向總統呈交研究報告的形式對發展美國高端制造業提出了全面建議(共計三大類16項建議)和行動計劃。這份長達70頁的報告的題目頗有奪人眼球之嫌—奪取美國在高端制造業的國內競爭優勢。似乎美國的高端制造業在美國國內正在喪失競爭優勢，使美國政府感到喪失高端制造業市場的危機不久就要到來，足見美國政府危機意識之深重。

　　除NNMI計劃外，振興美國制造業的全面行動計劃的內容還包括：為鼓勵制造業者投資美國提供稅收優惠;制止美國制造業為逃避稅收把就業機會向國外轉移;向大專學院和職工培訓投資;支持跨領域的制造技術的創新;投資美國制造業者需要的、21世紀的基礎設施;理順競爭環境使美國工人能以勤奮工作取勝等多項措施，可謂是超前部署、整體推進。

　　奧巴馬說：“我們通過啟動新的制造業創新機構正在進一步加強美國的制造業。這些研究院將確保明日美國制造業的就業機會不再會旁落到像中國或印度之類的地方，而是就地扎根在美國。這樣，我們就能使更多的美國人重返工作崗位，建設一個持久發展的經濟。”

　　官產學聯手

　　不僅如此，美國政府還認定，擺脫金融危機、振興美國經濟的重要途徑就是通過官產學聯手、公私合作等成熟的技術創新模式，占領高端制造業的技術高峰，以期達到挽救美國制造業的頹勢、進而達到奪取全球高端制造業市場的目標。美國政府通過高層精英的認真調研，選定了3D打印技術作為美國高端制造業技術創新的突破點之一。其競爭對手也十分明確，就是瞄準了中國或印度。這個決策值得中國深入研究、認真對待。

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