美国政府通过高层精英的认真调研，选定了3D打印技术作为美国高端制造业技术创新的突破点之一。其竞争对手也十分明确，就是瞄准了中国或印度
国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究员
■ 张保明
2012年新年伊始，美国总统奥巴马在国情咨文中指出，新型制造业是振兴美国经济的关键之一。新型制造业就是用创新技术武装起来的产业，或者是通过技术创新改造已有的制造业而形成的新产业。奥巴马当时并没有公开新型制造业技术创新突破点的具体内容。
笔者观察到，奥巴马政府近期正在进行一项新的制造业创新计划，试图以该项计划振兴美国的新型制造业，鼓励美国公司向国内新型制造业投资。这项由美国国防部牵头的公私合作计划被命名为“国家添加式制造业创新研究院”(National Additive Manufacturing Innovation Institute，NAMII)，并以联合体的形式加以实施，美国联邦政府总共为此项计划投入启动资金3000万美元。这就明确地披露了“添加式制造业”就是奥巴马心中技术创新的突破点。
NAMII 是由40家美国制造业公司、9家研究型大学、5家社区学院(大专)和11家非盈利机构(主要是学术团体)等单位通过竞标组建的。联合体将为创新计划提供4000万美元的配套资金。这些单位都来自位于俄亥俄州—宾州—西佛吉尼亚州的“技术地带”(Tech Belt)。其中包括：通用动力(General Dynamics)、通用电气(General Electric)、波音、洛克希德·马丁(Lockheed Martin)、诺—格公司(Northrop Grumman)、IBM、Honeywell、Autodesk 等一流公司;卡内基—梅隆大学、宾州州立大学、匹兹堡大学等著名学府。值得注意的是，这个联合体的牵头单位是“全国国防制造业和机械加工中心”。这显示美国研究发展添加式制造技术，主要是为了提升其国防工业的制造水平，为研发尖端武器创造条件。这从出资参加联合体的著名公司大都是与军火工业有关的公司也可得出结论。
添加式制造技术
添加式制造(Additive manufacturing)技术，在中国通常又称为3D(立体)打印技术。3D打印技术出现在上世纪90年代中期，实际上是一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型技术。3D打印机就是可以“打印””出真实3D物体的一种设备，其工作原理与普通打印机基本相同。这种技术起初应用于汽车制造业和生产医疗用品(如假牙冠等)。
在制造业中，一次性原型的造价可能惊人的昂贵，因此，3D打印技术最先用于制作一次性原型。许多消费品、机械零部件、鞋以及建筑模型等的一次性原型，都被先用3D打印机打出“初稿”，建筑师、工程师和客户可以对其提出修改要求，并在几个小时内就可以看到修改后的原型，而不必花费数周在工厂等待。这就极大地缩短了产品的研制周期、提高了生产率，同时也降低了生产总成本。
例如，航天制造业中往往要使用价格昂贵的高档钛金属固态坯料来加工金属零件。这意味着90%的材料将被切割掉，而产生的废料对制作航天飞机一点用处也没有。然而，应用3D打印技术，钛粉可直接用于生产钛金属零部件，如飞机舱门把手或卫星的零部件。空中客车的母公司欧洲航空航天集团EADS公司的研究人员指出，这些零部件跟固态料加工金属零件没有差别，但只需使用10%的原材料。
“超前”制造遏制中印
实际上，早在今年3月，NNMI计划就已经由美国政府投入10亿美元启动，要在全国建立至少由15个制造业创新研究院构成的“国家制造业创新网络”(NNMI)。这些研究院将成为各地区制造业精英们的聚集地，他们将大大提高美国制造业的竞争能力，促进对制造业的投资。
NNMI计划提出后不久，美国5个重要的联邦政府部门—国防部、能源部、商务部、国家科学基金会和NASA联合出资4500万美元组建了一个中试研究院(Pilot Institute )，其专业领域也是添加式制造业。美国政府认为，这些研究院将能展示美国官(联邦政府)、产(公司企业)、学(大学)有能力联手投资振兴制造业所需要的尖端技术和人才，而研究院所在地区将成为在全球范围内领军添加式制造业等新兴制造产业的中心。前述的NAMII计划只是奥巴马政府NNMI计划的一个组成部分。
NNMI计划得到了“总统科技顾问委员会”(PCAST)的“高端制造业合作伙伴(AMP)指导委员会”的大力支持。AMP是2011年6月由奥巴马政府提出的一项以官产学联手合作形式推动美国高端制造业技术创新的国家级计划。7月，AMP指导委员会以向总统呈交研究报告的形式对发展美国高端制造业提出了全面建议(共计三大类16项建议)和行动计划。这份长达70页的报告的题目颇有夺人眼球之嫌—夺取美国在高端制造业的国内竞争优势。似乎美国的高端制造业在美国国内正在丧失竞争优势，使美国政府感到丧失高端制造业市场的危机不久就要到来，足见美国政府危机意识之深重。
除NNMI计划外，振兴美国制造业的全面行动计划的内容还包括：为鼓励制造业者投资美国提供税收优惠;制止美国制造业为逃避税收把就业机会向国外转移;向大专学院和职工培训投资;支持跨领域的制造技术的创新;投资美国制造业者需要的、21世纪的基础设施;理顺竞争环境使美国工人能以勤奋工作取胜等多项措施，可谓是超前部署、整体推进。
奥巴马说：“我们通过启动新的制造业创新机构正在进一步加强美国的制造业。这些研究院将确保明日美国制造业的就业机会不再会旁落到像中国或印度之类的地方，而是就地扎根在美国。这样，我们就能使更多的美国人重返工作岗位，建设一个持久发展的经济。”
官产学联手
不仅如此，美国政府还认定，摆脱金融危机、振兴美国经济的重要途径就是通过官产学联手、公私合作等成熟的技术创新模式，占领高端制造业的技术高峰，以期达到挽救美国制造业的颓势、进而达到夺取全球高端制造业市场的目标。美国政府通过高层精英的认真调研，选定了3D打印技术作为美国高端制造业技术创新的突破点之一。其竞争对手也十分明确，就是瞄准了中国或印度。这个决策值得中国深入研究、认真对待。
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