本書圍繞美國制造創新網絡計劃展開，編者根據美國制造業相關部門及網站公開發布的內容進行分析研究，并掌握了大量一手材料，對美國制造 創新的雙軌運行進行詳盡和深入的觀察。全書分上下篇，上篇主要內容包括美國制造創新網絡的背景、運行機制、會員制和知識產權及對中國的啟發等，下篇主要從組織結構、會員制度、技術領域、項目機制等方面詳細介紹America Makes、DMDII、AFFOA、IACMI等美國已建的制造創新研究院。 本書通過研究美國特色的超級產、學、研平臺美國制造創新網絡，充分挖掘美國制造與創新近五年的發展歷程，內容涵蓋宏觀和微觀兩方面。在宏觀上，它有很好的頂層設計與規劃，以及正向運營的機制保障；在微觀上，每個創新中心的定位、職責、流程等設計翔實且具有可操作性，給出了未來產業新制造的藍圖。
| 對美國制造 創新的雙軌運行進行詳盡和深入的研究，剖析其頂層設計與規劃，以及正向運營的機制保障，展現每個創新中心的定位、職責、流程等，設計翔實且具有可操作性。 |
序 言
最近幾年，圍繞著新一輪科技和產業革命，制造業受到工業發達國家的高度重視，而制造業 創新已成為各國不約而同的努力方向。英國近幾年建立了高價值制造技術與創新中心，德國弗勞恩霍夫協會建立了創新技術聯盟，都積極在這條道路上進行探索和實踐。
美國總統科技顧問委員會在2011年發布報告，認為美國先進制造業衰退的重要因素是在將發明和發現實現產業化、轉化成產品這個流程上出了問題。這個介于基礎研究和產業化之間的空缺，被稱為死亡谷。如何將基礎研究的成果轉化為先進制造技術的商業化應用，是制造業解決創新問題必須跨過的一道坎。
最近五年，美國為了推動國家制造創新戰略計劃，圍繞科技成果轉化建設了由一批制造創新研究院組成的一個遍布全國的國家制造創新網絡，旨在保持美國先進制造在全球競爭中的領先地位。由制造創新研究院組成的制造創新網絡涉及近2 000家企業、院所、大學、咨詢等各種機構，構建了面向未來的美國先進制造業創新競爭能力。到2016年，美國已建成14個制造創新研究院。同時，又將國家制造創新網絡正式命名為制造業-美國。
2017年5月，美國先進制造國家計劃辦公室發表了《從概念到實踐：制造業美國年度報告》，充分肯定了制造創新研究院已取得的成就。當然，美國國家制造創新網絡期待著在美國創新研發與先進制造產業化間起到積極的橋梁作用。但是，要完全實現這個目標，仍有一些困難。這種管理、運營模式的發展及效率還有待進一步觀察。
美國制造創新網絡及制造創新研究院給我們最大的啟發是：政府如何利用有限的資金，調動產、學、研、用的積極性，尋求多方面的參與，共同組成創新聯盟，聚焦于共性技術的研究與開發，在基礎研究與產業化間架設橋梁。這給我們留下了十分深刻的印象。
根據《中國制造2025》規劃，我國要建立一批制造業創新中心。近年來，政府已經發布了《制造業創新中心建設工程實施指南（20162020年）》《關于完善制造業創新體系推進制造業創新中心建設的指導意見》，以及2017年7月發布的《省級制造業創新中心升級為國家制造業創新中心條件》；為建設制造業創新中心指明了發展方向。
他山之石，可以攻玉�！睹绹圃靹撔卵芯吭航庾x》的出版恰逢其時。本書是國內第一本系統和完整地介紹美國制造創新網絡的由來，以及14個創新研究院的發展情況及運行機制的圖書，，具有近距離觀察、學習和消化吸收的意義，可以讓國內從事這一領域的專家和工程科技人員充分了解美國在這方面的進展、發展趨勢和運行機制。深信本書對推動我國制造業由大變強，實現建設制造強國目標，具有十分重要的參考價值。
柳百成
中國工程院院士
清華大學機械工程學院及材料科學與工程學院教授
2017年8月6日于北京
《美國制造創新研究院解讀》
一部長度剛剛好的工業實驗劇
據說觀察一個生物體演化的最好對象是果蠅，因為它的生命周期很短。它快速地呈現了一個生物從生到死的過程，演化中各種精彩的片斷都壓縮在一個非常短的時段內。對于實踐者而言，都是苦樂自知的自然呈現，而對于觀察者而言，卻是最珍貴的記錄舞臺。美國國家制造創新網絡，以及建立的各種創新研究院，正是一幕徐徐拉開的全系列工業實驗劇，一切都可以仔細觀察。
中國正在努力地將制造大國提升為制造強國，創新作為轉型升級的重要抓手被寄予厚望。國家和省級制造業創新中心的建設，呈現出高漲的態勢。此刻，美國制造創新研究院的發展，就是一個活生生的樣本，給了我們直接學習和借鑒的案例。
美國宏大的計劃很多，例如，美國基因組計劃，投資非常巨大；美國制造創新研究院的主要委托方，美國國防部DoD在推動工業界、科研院所等開展協同創新方面已經駕輕就熟。然而，美國制造創新研究院充分表達了美國工業體系在調度資源上的章法，仍然是當下最值得關注的熱點。這一次，它呈現出的規律性和重復性，是美國工業體系發展中難得一見的一次最為整齊的集體踢踏舞。
這樣的組織其實協調難度還是很大的，產業界和學術界的合作并不容易。利益既不能太清晰，以至于聯盟成員會相互提防甚至大打出手；但目標也不能太模糊，使得聯盟合作不痛不癢、貌合神離。這種挑戰是對一個組織、一種機制最為嚴峻的考驗。哪些技術應該扶持、哪些知識產權應該保護、哪些成員應該加入、哪些利益集團應該聯合，是一場工業實驗劇復雜的舞臺調度。
中國電子信息產業發展研究院組織編寫本書，意圖借鑒美國制造創新網絡發展模式，通過剖析現有創新研究院的方向選擇、建設過程和運營機制，為我國建設制造業創新中心提供指導，加快推動我國制造強國建設。
本書正是一種觀察和記錄的嘗試，采用了遠焦和近焦兩個鏡頭角度進行展開，上篇主要采用遠焦鏡頭，從十年多來美國制造的報告、戰略角度取景，發現美國制造創新網絡是宏大主旋律下的一曲鏗鏘的樂章。它內含的邏輯，其實并不必然是工業再振興所激發的，產、學、研合作機制有著更長久的歷史。早在20世紀70年代，面對日、韓半導體的崛起，美國形成了產業界、學術界和政府聯合起來的SEMATech半導體聯盟，對于美國重新奪回這塊市場的領先地位居功至偉。而在90年代，由于不愿接受一些條款和發展方向的限制，SEMATech毅然放棄來自政府的補貼，徹底走上市場機制路線。這些政府因素的利弊和實踐經驗，或多或少也會體現在美國制造創新研究院的運作機制中，例如，政府在創新研究院的投入計劃就是七年完成退出。還有很多這種例子表明，美國制造創新研究院正是美國工業體系的一個標準縮影。尊重既定的傳統工業史，回顧那些走過的歷程，是更好面向未來的方式。
下篇則采用了近焦鏡頭，逐一對14個創新研究院進行了分析。然而，有些創新研究院材料比較豐富，所以挖掘相對深；有些則資料相對較少，因此行文中沒有也很難追求完全一致的結構。如果您是一個期望掌控實際操作細節的讀者，可以從不同的章節中抽取不同要素，拼出一個完整的七巧板�？梢哉f，下篇在追述美國未來先進制造脈絡的時候，也比較像一個實操手冊。我們在編寫的時候，有時候甚至都想從書面上跳出來，跟未來的讀者一起探討這種機制到底如何操作。這是編寫本書給我們帶來的一個巨大樂趣。
創新研究院是一個豐富的光譜鏡頭。它將美國科技學術界、產業界和政府凝聚在一個五年的連續鏡頭之后，它之前的邏輯很深，之后的故事很長，我們作為觀眾卻只能定格在這樣的片斷下去觀察它，揣測它的工業體系。因此，這本書也可以看成一個小小的美國制造萬花筒，不同的創新研究院呈現不同的色彩和形狀，不是由一個模子制出來的。
本書的閱讀對象，比較適合政府規劃與決策者、產業界高層管理人員和技術管理者。它涉及的領域，既有美國產、學、研平臺的運行機制，又有對未來高端制造的方向選擇。更重要的是，它的招標流程、技術路線圖的規劃、政府宣傳的手段等，都透出了美國方式，這是最值得學習和借鑒的地方。
然而，有些內容在專業領域涉足過深。因此建議讀者可以像袋鼠一樣，跳躍著閱讀本書。閱讀中如果碰到不可忍受的專業詞匯，不妨放過這個小節，跳到下面一個章節。正如行駛在田間路上，碰到沒有林蔭的地方，可以加速通過，前面的風景又會呈現不同的體驗。
早在三年前，我就開始陸陸續續地關注美國先進制造的戰略，研究工作也是零零星星的。然而，從好奇到興趣，線索越挖越深，主題越來越明確。在這個過程中，才能意識到，手里抓住的釣魚線下面，沉甸甸的是一條超級大魚。掌控它顯然已經超出了作者的能力：這些形形色色的創新研究院就是一架完整的美國工業創新機器。只有靠集體的力量，才能去把握它的含義，因此非常感謝其他作者如賁霖、劉亞威、宋華振等眾人對這本書重要章節的完成。這期間對內容做了大量的裁減和調整，許多好的內容也未能全部放進去。美國制造創新網絡涉及眾多專業學科，大量豐富的細節和內容仍然會有不少遺漏，專業細節理解起來也很有難度，因此本書有很多不太成熟的地方，還請讀者多多提出建議。
美國制造創新網絡，看上去只是美國制造戰略的很小一部分，但也呈現出美國工業恐龍皮影戲般的效果。我們只能提供一個剪影輪廓，要想還原成生龍活虎的真實立體效果，還需要依賴產、學、研各界共同的努力和實踐了。
林雪萍
中國電子信息產業發展研究院第二屆學術委員會智能制造分委會委員
南山工業書院創始人
2017年8月于北京
中國電子信息產業發展研究院（賽迪集團）是直屬于國家工業和信息化部的一類科研事業單位。 成立二十多年來，一直致力于面向政府、面向企業、面向社會提供研究咨詢、評測認證、媒體傳播與技術研發等專業服務。形成了政府決策與軟科學研究、傳媒與網絡服務、咨詢與外包服務、評測與認證服務、軟件開發與信息技術服務五業并舉發展的業務格局。
上 篇
第一章 美國國家制造創新網絡出臺的背景1
1.1 美國制造業現狀1
1.2 美國制造業面臨的主要問題2
1.3 美國制造為何重要6
1.4 國家制造創新網絡的誕生8
1.5 美國制造伙伴（AMP）計劃的推進機制11
第二章 創新戰略如何振興美國制造14
2.1 著名的兩大報告14
2.2 競爭法推動創新美國15
2.3 國家創新戰略的六年三次更改17
2.3.1 《國家創新戰略2009》17
2.3.2 《國家創新戰略2011》20
2.3.3 《國家創新戰略2015》21
2.4 是由創新政策而不是由產業政策推動22
第三章 國家制造創新網絡與制造創新研究院的運行機制26
3.1 循序漸進的國家制造創新網絡戰略設計27
3.2 NNMI的戰略方向與目標28
3.3 NNMI的管理機構30
3.4 IMI的運作機制概要31
3.5 制造創新研究院的技術領域如何確立33
3.6 IMI的業績評估36
第四章 面向中小制造企業的創新網絡39
4.1 制造業拓展伙伴計劃概要39
4.2 MEP的來源：扶持美國中小企業40
4.3 運作架構41
4.3.1 多樣化的人員組成41
4.3.2 MEP與聯邦機構的合作關系42
4.3.3 資金運作機制43
4.4 知識網絡的30年45
4.4.1 傳遞知識45
4.4.2 MEP是一個學習型組織47
4.5 在美國制造創新研究院中嵌入MEP48
第五章 美國制造創新研究院的會員制和知識產權51
5.1 會員制51
5.2 國家制造創新網絡項目中的知識產權問題55
5.3 數字制造與設計創新研究院（DMDII）的知識產權管理56
第六章 國家制造創新網絡對中國的啟發59
6.1 邊界回歸：是技術創新還是商業化60
6.2 美國制造創新研究院與傳統產、學、研平臺的區別61
6.2.1 采用PPP模式，公私合營，由非營利組織牽頭61
6.2.2 強調連接的強度62
6.2.3 培養新工人：人才培養是必需品而非衍生物62
6.2.4 堅持美國優先63
6.3 政府扶持的作用64
6.3.1 政府投入的機制64
6.3.2 聯邦提供自主性與監管性67
6.3.3 制造創新網絡需要長期建設68
6.4 創新研究院運行機制：一種特殊的產業聯盟的主要作用69
6.4.1 運行體系架構：共生組織、共擔項目的機制70
6.4.2 為什么要扎堆：分攤成本，建立市場公約數72
6.4.3 連接與擴散73
6.4.4 知識產權：打破手銬，穿上鎧甲74
6.4.5 誰來牽頭創新研究院74
6.4.6 面臨的困難75
下 篇
第七章 國家增材制造創新研究院美國造（AM）77
7.1 第一個創新研究院上路了77
7.1.1 先上馬再找資金的國家級試點創新研究院77
7.1.2 美國造，美國行78
7.1.3 從區域隊走向國家隊79
7.2 組織結構的形態80
7.2.1 領導機構與管理組織80
7.2.2 管理結構與領導層81
7.2.3 衛星中心82
7.2.4 維修與保障工作組82
7.3 會員制度與核心會員83
7.3.1 會員制度83
7.3.2 鉑金會員的增材制造之路84
7.4 技術領域與技術路線圖86
7.4.1 涉及的技術領域86
7.4.2 技術領域路線圖87
7.4.3 勞動力、教育和拓展路線圖90
7.4.4 國防部增材制造路線圖91
7.5 項目機制與重點項目92
7.5.1 項目機制92
7.5.2 重點項目92
7.5.3 成功項目案例96
7.6 教育與影響力傳播98
7.7 案例分析美國造如何影響美國鑄造行業99
第八章 輕量化制造創新研究院（LIFT）101
8.1 為了明天的輕量化而創新101
8.1.1 從輕量化金屬到輕量化材料101
8.1.2 與五個州通力合作102
8.1.3 尋求各種跨界102
8.2 組織結構與領導層103
8.2.1 組織結構103
8.2.2 領導層的設置104
8.3 會員制度與核心會員105
8.3.1 會員制度105
8.3.2 核心會員106
8.4 技術領域與技術路線圖107
8.4.1 技術領域107
8.4.2 技術路線圖109
8.5 項目機制與重點項目111
8.5.1 項目機制111
8.5.2 重點項目112
8.5.3 集成計算材料工程（ICME）項目113
8.6 教育與影響力傳播114
8.6.1 教育與培訓114
8.6.2 勞動力發展路線圖116
第九章 數字設計與制造創新研究院（DMDII）118
9.1 專注數字技術的機構118
9.1.1 工業界發力數字轉型成就DMDII118
9.1.2 打造開放的數字制造社區119
9.1.3 數字制造還是智能制造120
9.2 組織結構與領導層121
9.2.1 組織結構121
9.2.2 領導層123
9.3 核心會員124
9.4 技術領域126
9.4.1 第一輪技術領域126
9.4.2 第二輪技術領域128
9.5 DMDII的項目運行機制與重點項目129
9.5.1 項目如何運行130
9.5.2 重點項目133
9.5.3 值得關注的項目群135
9.6 教育與影響力傳播137
9.6.1 培訓與影響力提升活動137
9.6.2 勞動力發展戰略路線圖138
第十章 電力美國（POWER AMERICA）140
10.1 POWER AMERICA（PA）的背景與發展140
10.1.1 功率電子應用的市場領域141
10.1.2 PA的使命與行動142
10.1.3 重要會員與成員利益144
10.2 舉足輕重的技術路線圖145
10.2.1 路線圖的誕生145
10.2.2 四大推動力146
10.2.3 短期與長期應用市場規劃148
10.3 項目機制與重點項目149
10.3.1 項目申請方向與流程149
10.3.2 示例一：鑄錠運營149
10.3.3 示例二：加速WBG功率電子的產業化150
10.3.4 示例三：教育與勞動力開發151
10.4 人力資源開發與影響力推廣152
第十一章 柔性混合電子制造創新研究院153
11.1 柔性混合電子制造創新研究院簡介153
11.1.1 柔性混合電子技術簡介153
11.1.2 NextFlex的使命與產業范圍154
11.2 會員組織與管理156
11.2.1 成員的分級管理157
11.2.2 學術與非營利組織成員157
11.2.3 加入NextFlex的成員權益158
11.2.4 NextFlex資金規則160
11.3 技術領域與技術路線圖160
11.3.1 NextFlex聚焦的技術領域160
11.3.2 NextFlex聚焦的產業應用領域161
11.3.3 NextFlex的技術路線圖162
11.4 項目機制與重點項目164
11.4.1 NextFlex的項目機制165
11.4.2 項目示例165
第十二章 AFFOA先進功能織物創新研究院168
12.1 發展概述168
12.1.1 創立背景168
12.1.2 協同創新169
12.1.3 發展目標170
12.2 組織結構與領導層171
12.2.1 跨界人才171
12.2.2 組織結構172
12.2.3 與政府機構的協作關系173
12.3 會員制度與核心會員173
12.3.1 會員組成173
12.3.2 會員管理特色174
12.3.3 會員制度174
12.3.4 核心會員175
12.4 技術領域與技術路線圖175
12.4.1 技術領域175
12.4.2 技術路線圖176
12.5 項目機制與重點項目178
12.6 教育與影響力傳播179
第十三章 其他創新研究院181
13.1 復合材料制造研究院（IACMI）181
13.1.1 IACMI簡介181
13.1.2 IACMI聚焦產業應用領域182
13.1.3 IACMI成員與布局183
13.1.4 如何建立技術路線圖185
13.2 光電集成制造創新研究院（AIM）189
13.2.1 重點依靠院所190
13.2.2 基本運營模式191
13.2.3 管理團隊分析198
13.3 清潔能源智能制造創新研究院（CESMII）199
13.3.1 CESMII發展歷程200
13.3.2 網絡狀的地區制造中心203
13.3.3 有待確定的技術路線圖和發展方向204
13.3.4 CESMII的合作伙伴制207
13.4 化工過程強化應用快速 發展創新研究院（RAPID）209
13.4.1 成立過程及相關背景209
13.4.2 組織架構與聚焦領域210
13.5 生物制藥創新研究院（NIIMBL）214
13.5.1 生物制造的背景214
13.5.2 各個國家競相發展生物制造215
13.5.3 定位與聚焦216
13.5.4 組織及資金籌募217
13.5.5 建立人才培養機制，保障人才需求219
13.6 先進再生制造創新研究院（ARMI）220
13.6.1 ARMI的含義220
13.6.2 ARMI的領導機構221
13.6.3 投資技術領域222
13.7 降低內涵能源與減少排放研究院（REMADE）225
13.7.1 產生背景225
13.7.2 組織方式與資金籌措226
13.7.3 職能定位與技術聚焦227
13.7.4 發展目標與愿景229
13.8 先進機器人創新研究院（ARM）230
13.8.1 成立過程230
13.8.2 組織結構與會員231
13.8.3 主要關注的技術領域232
13.8.4 教育與影響力傳播235
后記236
參考文獻237
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