美国制造业创新中心的运作模式与启示

发布于:2017-02-27 04:52:28 - 查看:704次

 摘要 

  美国制造业创新中心是公私合作、商业化运营的一个成功实践,通过政府牵引、企业主导、高校和科研机构支持,充分整合各种创新资源,形成了一个“产学研政”合作共赢的创新生态系统,打通了先进制造技术从基础研究到应用研究,再到商品化、规模化生产的创新链条,为美国制造企业提供经过验证的先进制造技术和应用示范,促进前沿创新技术向规模化、经济高效的制造能力转化。 

  我国当前正在大力实施《中国制造2025》,围绕重点行业转型升级和先进制造领域,形成一批制造业创新中心(工业技术研究基地),是其中的一项重大工程。美国制造业创新中心围绕特定的先进制造技术整合创新资源、打通创新链、商业化运作、技术创新与人才培养并重等经验值得我们学习借鉴。 

  为重塑美国制造业的全球领导地位和竞争力,美国政府于2012年启动了国家制造业创新网络,以推动先进制造技术向产业转移、向生产力转化。美国国家制造业创新网络的核心单元是制造业创新中心(以下简称创新中心),它担负着特定领域内先进制造技术成果转化与应用推广的职责。经过向社会公开咨询与评估,美国国家制造业创新网络拟建立45家创新中心,目前已建成7家,分别是美国制造、数字化制造与设计创新中心、未来轻量制造、美国合成光电制造、美国柔性混合电子制造中心、电力美国和先进复合材料制造创新中心。美国制造业创新中心的功能定位、融资方式、治理模式、项目运作及促进创新的举措,对于我国正在积极实施的制造业创新中心(工业技术研究基地)建设工程有一定的借鉴意义。 

  看点一:创新中心致力于先进制造技术的转化与推广 

  美国制造业创新中心在美国国家制造业创新网络扮演着技术“孵化器”的角色,主要功能是加速先进制造技术成果的转化和产业渗透,为美国制造企业提供经过验证的先进制造技术和应用示范,促进前沿创新技术向规模化、经济高效的美国制造能力转化。 

  (一)致力于先进制造技术的开发、转化与应用 

  每个创新中心专注于一个特定领域,对处于“竞争前”阶段的先进制造技术开展应用性研究、试验性开发、商品化试制,把实验室环境下的技术能力转化为产业环境下的生产能力,将生产企业转化和应用新技术的风险与成本降到最低,使得先进制造技术成果能够被快速推广到产业界,最终提升美国制造业的竞争力。 

  (二)围绕特定先进制造技术构建创新生态系统 

  创新中心通过设置适用于各类机构的多层次会员制度,将政府部门、大中小企业、行业联盟与协会、高等院校、社区学院、国家重点实验室以及非营利组织等纳为会员,构建了一个以特定先进制造技术为基础、“产学研政”共同参与的创新生态系统,使得创新技术甄别、技术路线选择等更能贴近产业需求,见下图。 

  ▲美国制造业创新中心的创新生态系统 

  (三)整合创新资源形成完整的技术创新链条 

  在构建创新生态系统的基础上,创新中心通过项目定制和招标,推动会员之间紧密联系、信息共享和合作研究,达成共同的利益关注和资源投入,形成从基础研究到应用研究、再到商品化和规模化生产的完整的技术创新链条,使得先进制造技术成果能够得以有效转化和应用。 

  看点二:创新中心采取商业化的运作模式 

  尽管美国制造业创新中心由美国政府部门主导设立,但具体运作采取了商业化模式。融资方式上,早期由政府出资一部分,后期必须自我持续发展;治理模式上,实行以董事会为核心的商业治理模式;项目运作上,聚焦技术前沿,贴近产业要求,按照市场需求来决定项目支持。 

  (一)融资方式:初期由政府和会员共同出资,逐渐过渡到自我发展 

  创新中心由联邦政府和私有部门按照1∶1比例共同出资筹建,形成一个5—7年的合资计划。联邦政府出资总额一般在0.7亿—1.2亿美元之间,以逐年递减的形式投入。前3年,联邦政府资金主要用于购买设备、启动资金和基础项目资助;第4年以后取消启动资金投入,开始资助竞争项目;第5年以后取消设备投入,主要资助基础项目和竞争项目。同时,创新中心需建立起一个可持续的收入模式,主要收入来源包括会员费、服务费、技术转化项目筹资、知识产权使用费、合同研究、产品试制、捐款等,并在5—7年后脱离联邦财政,实现资金上的完全独立和自我发展。 

  (二)治理模式:实行以董事会为核心的商业治理模式 

  尽管美国联邦机构主导了各个创新中心的技术领域定位、建立和初步融资,但并不直接领导和干预创新中心的运作。创新中心的日常管理一般交由一个独立的非营利组织,要求该非营利组织必须是美国本土的机构,并具备极强的整合“产学研政”各界资源的能力,譬如美国制造的牵头机构是美国国家国防制造与加工中心,拥有坚实的技术基础和广泛的合作伙伴,在业内有较大影响力。创新中心设董事会,负责中心重大事项的决策。董事会成员来自于各个会员机构,“产学研政”各方都会拥有一定的席位。 

  此外,董事会还会引入以制造企业代表为主的独立董事。执行董事由负责日常管理的非营利组织带头人担任。创新中心设有一个层级分明的合作伙伴体系,“产学研政”各方会员根据自身条件与意愿,参与到不同的合作层级,承担相应的义务,包括缴纳会费、参与技术开发与成果转化的合作、提供科研资源等,并享受相应的权利,包括董事会席位、技术和知识产权获取、研发设施使用等。譬如美国制造的会员组成,根据捐助的资金或实物分为白金级、黄金级和白银级,到2015年末美国制造已有近150家会员。 

  (三)项目运作:专注于从技术甄别到产品开发的全过程 

  创新中心的资金主要投入到执行技术开发和成果转化的各类创新项目。每个创新中心都会制定各自的技术转化路线图,起点是对领域内先进制造技术进行甄别,终点是将该技术转化为可规模化生产的产品,中间的每一个环节创新中心都会参与。 

  1.技术甄别。创新中心定期举办由“产学研政”各方成员参与的研讨会,甄别出各种为产业界所需、且具有较高转化价值的先进制造技术和工艺,并制定出相应的研究与开发计划。譬如数字化制造与设计创新中心,在技术甄别阶段会形成一个研究开发计划,详细描述当前某个数字化技术领域的开发价值、现状、困难、企业共同面临的问题,以及解决这些问题的方法、步骤等。 

  2.筹集研发提案。针对所甄别的技术领域,创新中心会发起项目动议,向各个合作成员机构征集研发提案。合作成员机构可自由组队,向创新中心董事会递交各自的研发提案。研发提案要求包含两个核心内容:研发计划和筹资计划。其中,研发计划包含了具体开发步骤和解决方案、成果转化和商业化方案、配套的劳动力技能升?方案等内容。筹资计划要求详细描述联邦政府和各会员机构如何分摊相应的研发成本。 

  3.招标遴选。创新中心通过招标,公平竞争选出最优方案,并给予相应的资金资助。最优方案往往要具备四个条件:一是与美国政府的政策和产业发展重点相一致;二是通过公平竞争脱颖而出;三是由能够代表技术创新链各环节的相关机构所组成的综合团队来执行;四是建立起清晰的、全过程的成果转化路径。据此,创新中心能够挑选出最具有开发和应用价值的前沿制造技术,避免了政府及科研机构“拍脑袋”的无效率,最大限度地降低了技术转化风险。 

  4.技术开发和转化。所选定的项目进入技术开发和转化阶段后,创新中心会组织更多会员资源,为其提供所需的智力、材料、设施、试验场地、生产车间等资源。高校和科研机构主要是提供智力支持,为技术孵化建言献策。国家实验室提供材料和设施,以及交叉学科和特定领域的专业知识。大企业是承接技术开发的重要平台,除资金支持外,还提供技术转化所需的试验场地和生产车间,并联合中小企业共同探索和开发创新技术的商业模式,使先进制造技术能够快速达到规模化应用。 

  看点三:创新中心多途径促进技术转化和应用 

  围绕着先进制造技术成果的转化和应用,美国制造业创新中心形成了多元化的促进举措。这些举措主要沿着两个方向展开:一是以创新项目为纽带,以中小企业为核心,着力于应用研究和商品化两个关键环节,打通技术成果转化的创新链条,使新技术应用能够快速过渡到量产阶段;二是为新技术的大规模应用扫清各种障碍,包括制定各种应用标准、为新技术应用提供适用性人才等。 

  (一)充分发挥中小企业科技创新的活力 

  中小企业是美国技术创新和转化的主体,在“产学研政”组成的创新生态系统中,中小企业是产业界的核心代表,具有极高的参与度和话语权。首先,中小企业在国家制造业创新网络的领导委员会中,保有一定比例的席位。其次,创新中心组建时,要求必须有较大数量的中小企业参与,譬如美国制造150个会员中,就有1/3是中小企业。第三,创新中心运作过程中,它所支持的技术创新项目必须是当前行业内的首要关注领域,这就要求那些掌握前沿技术的中小企业能够充分参与到创新中心中来。 

  (二)着力于技术成果转化和应用的薄弱环节 

  一是为企业打通先进技术转化的两个关键环节。创新中心承担了先进技术的应用研究任务,弥补了创新链中从基础研究到商品化的关键一环。同时,创新中心也积极参与商品化环节,在其能力范围内形成新技术应用的原型样机,使企业能低风险、低成本、高效率地从试验性应用快速过渡到规模化生产。二是为企业提供各种专业服务,提升企业承?先进技术的能力,包括提供新技术应用的信息、咨询、设备和培训等各类配套服务,提供与其他会员共同技术开发的合作,促进大中小及初创企业之间的战略合作和经验分享。 

  (三)强化系统内各会员单位的共享合作 

  各创新中心都制定有知识产权保护和专利使用权分享制度,以保障其会员机构,尤其是中小企业,能够以合法的方式获得先进制造技术的应用。此外,创新中心还建立了各种共享机制,包括技术设施共享、共同的技能培训、最佳制造技术实践分享、内部成员和外部相关者的信息共享等。通过共享合作,创新中心与会员企业能够达成对先进技术未来发展方向的共识,并在技术应用、人才培养和就业创造上形成共同利益和一致行动,更加高效地实现前沿的、跨领域的技术转化。 

  (四)主导推进先进制造技术应用标准的制定 

  创新中心通过与产业界、国内外技术标准制定者及政府部门的通力合作,积极参与并主导适应于新兴技术的各种标准制定。同时,为加快标准推广,创新中心还为制造企业提供各种适应新标准的软硬件设施与服务,包括技术参考数据、科学和工程数据库、技术应用的相关设施等。 

  (五)建立人才培养机制保障新技术转化和应用的人才需求 

  创新中心作为教育系统与产业系统之间的桥梁,引导教育系统加快培养新技术应用所需的人才。创新中心通过甄别新技术和新工艺,明确新技术应用所需要的技能与人才,并将此反馈到教育系统,联合高校、社区学校和技术学校,通过设计培训计划和课程、设置技能认证和颁发资格证书、完善“科学、技术、工程和数学”学科的教育大纲、提供实习和实践机会等,为新兴制造业产业输送合格的、匹配的科研人员与技术工人。譬如,未来轻量制造中心将轻量设计课程纳入了美国22个州的教育系统,美国制造中心联合一些制造工程院系推出了3D打印课程,并向1000多所学校捐赠3D打印设备。 

  看点四:对我国实施国家制造业创新中心建设工程的启示 

  美国制造业创新中心是公私合作、商业化运营的一个成功实践,通过政府牵引、企业主导、高校和科研机构支持,充分整合各种创新资源,形成了一个合作共赢的创新生态系统,打通了先进制造技术从基础研究到应用研究,再到商品化、规模化生产的创新链条。我国当前正在大力实施《中国制造2025》,围绕重点行业转型升级和先进制造领域,形成一批制造业创新中心,是其中的一项重大工程。长期以来,我国始终存在着创新链不顺畅、科研机构与企业“两张皮”的问题,导致科研投入较多,但成果转化应用不多、创新效率不高。美国制造业创新中心围绕特定的先进制造技术整合创新资源、打通创新链、商?化运作、技术创新与人才培养并重等经验值得我们学习借鉴。 

  (一)制造业创新中心应专注于一个特定的战略性技术领域 

  为避免创新资源分散,每家制造业创新中心应专注于一个特定的技术领域。技术领域的甄别,要充分听取产业界和学术界的意见,并向更广的利益相关者公开咨询。所选定的技术领域要符合我国制造业发展的现实与长远需求,具有巨大的市场潜力,能够切实促进我国制造业产业能力的提升。创新中心的牵头单位或管理单位最好是该领域内的非营利机构,长期从事本领域相关技术的研究开发,在行业内具有较大的影响力与权威性,有较好的产学研合作基础,能够充分整合和利用领域内的各种创新资源。 

  (二)制造业创新中心应围绕构建创新生态系统组建 

  一是要充分依托地方资源。创新中心可以设在本领域制造业集聚的代表性地区,以便于先进技术成果的转化与应用。美国制造业创新中心的设立地的选择,充分考虑了当地在相关产业、人才、科技等方面的优势,以及创新链上下游的配套情况,如美国未来轻量制造创新中心设在底特律,与该地区是美国汽车产业集聚区密切相关。二是要通过多种渠道和方式,如多层次的会员机制,将本技术领域内的大中小企业、高校、科研机构和产业联盟等吸收进入,形成一个“产学研政”协同合作的创新生态系统。创新中心要围绕新技术转化和应用,加强学术研讨、信息共享、设施开放、项目合作等工作,使得创新生态系统能够切实运转起来。 

  (三)制造业创新中心要以打通技术创新链为核心任务 

  我国制造业创新中心的主要功能是开展共性重大技术研究和产业化应用示范,核心是推进先进制造技术成果的转化与应用。创新中心应针对我国技术创新链不畅的问题,整合领域内的创新资源,以创新项目为纽带,加强先进技术的应用研究、技术开发和商品化试制,打通技术成果转化的创新链条。创新中心首先要对本领域内的先进制造技术进行甄别,然后对选定的技术要制定明确的转化路线图,形成不同创新环节的研发项目,再以招标等形式向由企业、高校和科研机构等组成的科研团队发放,最终将先进制造技术转化为可规模化生产的产品,为产业部门快速规模化生产创造条件。 

  (四)制造业创新中心应采取灵活的运作机制,充分发挥产业和企业的主导作用 

  制造业创新中心作为一种新型的、专注于应用开发的公共研究机构,具体运作上应采取新模式、新机制。创新中心设立和组建时,政府需发挥主导作用,但在具体运作时,政府不能再“包办”,其融资方式、治理模式及项目运作,要充分发挥产业和企业的主导作用,以产业和市场的实际需求为根本出发点,采取商业化、市场化的运作模式。创新中心内部要建立起合作共享、利益一致的运行机制,激发系统内?机构的创新活力,各尽其能、各得其所,大企业要发挥资金、信息和生产设备的优势,中小企业要发挥对新技术敏感的优势,高校和科研机构要发挥基础研究和科研人才的优势,政府部门要发挥统筹协调的优势。 

  (五)制造业创新中心要为先进制造技术后续的应用推广创造条件 

  把技术成果转化为商品或应用性示范只是制造业创新中心的第一步工作,最终是要把先进技术推向市场,能够为企业大规模应用,形成产业的制造能力。为此,创新中心既要充当技术“孵化器”的角色,也要为后续的应用推广创造条件、扫清障碍、铺平道路。一是要为先进制造技术的应用制定各种标准,使其能够为相关各方所接受;二是要成为产业部门与教育部门之间的桥梁,促进教育部门将先进制造技术的技能要求纳入教育体系,为新技术的大规模应用培养出大批量、多层次的适用性人才。


来源:国务院发展研究中心  作者:王泽凤