美国制造创新网络是如何诞生，如何设想的？本文回顾了美国制造创新网络的建设和先进制造的规划方法。

充满了硅谷传奇的互联网和IT精英、华尔街鲜亮的金融大亨，美国还在乎本土制造吗？美国靠什么保障制造业的领先优势？对于这两个问题的回答，导致了“制造业+创新”的美国国家制造创新网络NNMI战略的诞生。

美国制造创新网络的诞生

美国总统科技顾问委员会发现，导致美国高科技制造业衰落的因素，并不在于高昂的劳动力价格——劳动力因素被过度夸大了，因为德国的工资比美国高30%至40%，但德国制造业仍然一枝独秀。智囊团认为，是在将发明和发现转化成“美国制造”产品这个流程上出了问题。虽然美国仍然引领世界基础研究、科学发现和创造精神，但由于大公司研发的大多数重点放在了短期项目上，中间缺乏像早期的贝尔实验室、德国弗朗霍夫研究所等一样的专门机构来做转换性研究。

然而，创新是一个完整的链条，技术开发与技术转化是一个连续的过程，技术必须形成商业化应用或进入规模化生产，才能完成一次创新过程。科技到生产力中间有一个惊险的鸿沟，这个介于基础科研和商业化生产之间的空缺被称为“死亡之谷”。如何将基础研究方面的成果转化为新技术的商业化应用，是制造业解决创新问题必须跨过的一道坎。

图1：科技转化鸿沟

对于如何填平这样的鸿沟，美国提出的对策就是建立工业界和学术界合作的制造创新机构，通过“握手机制”，政府负责前半棒，后半棒交接给工业界。美国总统科技顾问委员会PCAST在2011年提交《确保美国在先进制造业的领导地位》后，成为支撑后来制造业发展的重量级报告。它推动总统宣布成立了“先进制造伙伴”计划AMP（Advanced Manufacturing Partnership），其最主要任务就是识别工业界、学术界和政府之间的合作机会。

在此基础上，国家制造业创新网络NNMI设想被提及并得以落实，作为一种重要的促进政府激活美国先进制造潜力的战略。在运作机制上，主要采取PPP模式的政府，学术界，工业界三方合作，共同出资出力，共同致力于解决NNMI的目标问题，共同分享成果。而这种模式，也是在私人资金无力解决“鸿沟”问题的对策。

国家制造创新网络的含义

NNMI作为一个国家级制造业创新项目，重点体现了它作为两个创新层次的网络结构。

第一层是创新研究院IMI（Manufacturing Innovation Institute）。战略规划指出，IMI是按PPP方式由政府，学术界，企业界合作，共同投资建设的致力于开发世界级先进技术和能力的实体。每个IMI必须有其突破性技术领域及其第一流的中心设施，允许和参与方在此基础上进行相关技术领域的预备竞争力研发（技术成熟度4-7），同时，IMI提供培训，教育以及致力于可持续的，稳定的先进制造技术生态环境的创造。

第二层是NNMI网络，网络由各IMI及其下属子网络组成。通过各个地域化的IMI的作用，并且相互连接，从而整体上增强美国制造业全球竞争力。

促进创新技术向规模化、成本分摊和国内产能转化，是一个相对复杂的目标，这也是美国制造创新网络的核心，也就是说，解决创新过程中，制造业“死亡谷”问题。

它采用了一个非常具体的度量工具，那就是技术成熟度TRL。

这个区间被设定在TRL值是从4到7之间。在这样一个区域，大量技术创新成果由于没有得到及时足够的支持，而很难转化成为现实的生产力和产能，没有能产生应该有的经济效益。

这期间，由国家投资、企业院所配套来解决。

每个创新院IMI，政府给的资助额度一般在7千万到1.2亿美元之间，时间是5-7年，民间资金和政府资金的比例一般为1：1。不同领域的资金配比会有所不同，在一些领域如增材制造、智能纺织的民间资金配比往往会远高于这个水平。对于财大气粗的光电集成创新院，其配比资金高达5：1，简直是肥得流油了。联邦资助的支出规划根据IMI特点的不同有所不同，但基本是在初始阶段完成后逐年减少，最后需要创新研究院能够才财政上自负盈亏自行发展。

图2：政府投资逐渐退出

创新研究院的自主资金来源可以非常多样化，例如会员费、付费服务、合同、预研生产、研究资助、知识产权转让和捐赠等。波音、洛克希德·马丁、通用电气几乎加入所有已成立机构，并且缴纳高额会费成为高级会员。这些巨头公司，对于技术转化的垂青，不言而喻。而分级会员制，则是每个制造创新机构运行的基础，并且制定了非常详尽的知识产权产生规则和使用规则，这就在一开始，把知识产权的边界，圈定清晰。

作为公私合作（PPP）创新模式的最新代表，国家制造创新网络之中每一个已经成立的制造创新机构都在实施分级会员制，即根据缴纳会费的不同将会员分为若干级别，每个级别分别拥有不同的权利和义务。

总体而言，美国制造创新研究院的基本目标可以用三个词来概括：产业竞争力、商业转化力和新型劳动力。而政府起到最重要的作用，就是自循环，也就是让这个摩天轮要能持续转下去。

与国内高喊创新其实有所不同的是，“创新技术的商业转化力”，是核心所在。制造业创新网络所要解决的问题在于“商业化的转变能力”，重点是商业转化，而不是技术创新。

图3：美国制造创新的逻辑

这种原因，也使得NNMI在2016年9月，重新命名为更加鲜明的制造业USA（Manufacturing USA），以便更好地传播和记忆，名字的改动，也成为商业化的一个小小注脚。商业转化能力，显然只是最终实现价值的一个过渡性阶段，但却是最重要最需要呵护的一个阶段。因为它是一个脆生的婴儿，需要穿过一段狭长无人照顾的峡谷。而美国政府，打算扮演一个“阶段性托管”的角色。

创新研究院的技术领域如何确立

自从2012年8月，第一个增材制造创新研究院作为MANUFACTURING USA的先导创新机构以来，MANUFACTURING USA在不同的工业技术领域陆续成立了14个创新机构。这些创新机构都有其不同的聚焦技术领域，有些并不出意外，比如，轻量材料，等；而有些却让我们耳目一新，比如先进功能纺织品，生物组织制造，流程集约化实施的快速推进等。

那么MANUFACTURING USA作为一个国家级制造业创新计划，是如何确定创新机构的突破性技术领域（Manufacturing Thrust Areas，MTA’s）的呢？又是如何通过科学方法确保突破性技术领域的科学性，准确性和有效性的？

MANUFACTURING USA是一个复杂的系统工程问题，这些决定影响因素非常多样化，有世界范围内制造内先进技术潮流、国家创新战略、制造业创新战略，也有创新机构招标发起人的优先利益重点、技术成熟度\产业需求迫切度等。