2008年金融危機(jī)后，美國的智囊團(tuán)進(jìn)行了深刻的檢討，并啟動(dòng)了工業(yè)化戰(zhàn)略，2012年推出《美國先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃》，在2013年進(jìn)一步推出《制造業(yè)創(chuàng)新國家網(wǎng)絡(luò)》。

何謂先進(jìn)制造業(yè)？從設(shè)備、工藝和組織的數(shù)字化3D打印（或增材制造）以材料定制設(shè)計(jì)的特性，一大批創(chuàng)新的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和經(jīng)營能力都為新類型的制造業(yè)打開變革的通路，集成在一起簡稱為先進(jìn)制造業(yè)。

他們認(rèn)為，制造業(yè)對于國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力以及國家安全問題至關(guān)重要。相比任何其他行業(yè)，具有全球競爭力的制造業(yè)可以把發(fā)明、研究和新的創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為更好或更新的產(chǎn)品或工藝。

先進(jìn)制造業(yè)需要一個(gè)創(chuàng)新的、有許多相互關(guān)聯(lián)要素的生態(tài)系統(tǒng)，包括企業(yè)家、工人、稅收政策。沒有制造業(yè)，經(jīng)濟(jì)建設(shè)及創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會的力量將大大弱化。

舉個(gè)例子，制造型企業(yè)引入新的或顯著改進(jìn)的產(chǎn)品或服務(wù)，幾乎是服務(wù)型企業(yè)的三倍。美國制造業(yè)正處于變革的關(guān)鍵點(diǎn)。先進(jìn)的制造業(yè)需要的不僅僅是制造高科技產(chǎn)品，還包括使用新的、領(lǐng)先的設(shè)備和工藝。這些要素使制造企業(yè)能夠制造更好的、唯一的、甚至更便宜的產(chǎn)品。先進(jìn)的制造技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用也有利于工藝快速改進(jìn)和不同新工藝快速整合，進(jìn)行更改設(shè)計(jì)變得更加容易，如新特征零件或替代材料，可容納定制和高性價(jià)比的小批量的生產(chǎn)?？ㄌ乇死展驹趹?yīng)用、整合了CAD、CAE和CAM的產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)后，設(shè)計(jì)變更的時(shí)間縮短為原來的1/10。

在先進(jìn)制造業(yè)中，產(chǎn)品創(chuàng)新和工藝創(chuàng)新是相輔相成的。研發(fā)人員或工程技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)新想法和新工程方法可以迅速地轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品和新工藝。由于技術(shù)越來越密集，技術(shù)發(fā)展變化越來越快，先進(jìn)制造企業(yè)需要高技能工人在高水平執(zhí)行系統(tǒng)中才能贏得全球競爭。

先進(jìn)的制造業(yè)的發(fā)展為美國提供了一條突破的路徑，以重振其在制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位。美國強(qiáng)大的科技基礎(chǔ)和科技創(chuàng)新能力，將強(qiáng)有力地支持美國制造業(yè)，讓美國成為持續(xù)的知識生產(chǎn)和技術(shù)創(chuàng)新國家。全球經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家大大受益于制造業(yè)和制造業(yè)相關(guān)的研發(fā)活動(dòng)——?jiǎng)?chuàng)新和競爭，美國也不例外。

美國制造業(yè)正面臨巨大的挑戰(zhàn)，美國在制造業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位，尤其是在創(chuàng)新方面正面臨著風(fēng)險(xiǎn)。美國高科技制造業(yè)在全球總產(chǎn)量中領(lǐng)先，但美國占全球市場的份額卻從1998年的34%下降到2010年的28%。在同一時(shí)間，美國的全球高科技出口份額從22%下降到15%左右。有一個(gè)廣泛的共識，美國為在21世紀(jì)的繁榮，必須有一個(gè)高績效的制造業(yè)。在最近的一項(xiàng)調(diào)查中，85%的美國人認(rèn)為制造業(yè)對美國人的生活標(biāo)準(zhǔn)很重要，而77%的人認(rèn)為對國家安全非常重要。符合這一主流觀點(diǎn)的是，79%的美國人認(rèn)為，建設(shè)強(qiáng)大的制造業(yè)基地應(yīng)該是國家的優(yōu)先事項(xiàng)。如果美國制造業(yè)在全球競爭中如2008年之前的10年那樣衰退，必將造成產(chǎn)業(yè)空心化，進(jìn)而消弱美國在全球市場的發(fā)明、創(chuàng)新和競爭力等核心能力。

因此，為了重塑美國在制造業(yè)方面的競爭力，美國政府近年來采取一系列的務(wù)實(shí)行動(dòng)來促進(jìn)制造業(yè)的回歸及強(qiáng)調(diào)實(shí)業(yè)立國的國策。

美國制造業(yè)的國家行動(dòng)

2011年 美國先進(jìn)制造業(yè)伙伴關(guān)系計(jì)劃 創(chuàng)造高品質(zhì)制造業(yè)工作機(jī)會以及對新興技術(shù)進(jìn)行投資 提高美國制造業(yè)全球競爭力

2012年 美國先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃 圍繞中小企業(yè)、勞動(dòng)力、伙伴關(guān)系、聯(lián)邦投資以及研發(fā)投資提出五大目標(biāo)和具體建議 促進(jìn)美國先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展

2013年 美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃 計(jì)劃建設(shè)由45個(gè)制造創(chuàng)新中心和一個(gè)協(xié)調(diào)性網(wǎng)絡(luò)組成全國性創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，專注研究3D打印等有潛在革命性影響的關(guān)鍵制造技術(shù) 打造成世界先進(jìn)技術(shù)和服務(wù)的區(qū)域中心，持續(xù)關(guān)注制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，并將技術(shù)轉(zhuǎn)化為面向市場的生產(chǎn)制造項(xiàng)目

先進(jìn)制造技術(shù)不是一項(xiàng)技術(shù)，而是一項(xiàng)技術(shù)體系的創(chuàng)新和整合，啟動(dòng)這樣的技術(shù)革命，需長時(shí)間、巨額、高風(fēng)險(xiǎn)的投入，這不是任何一個(gè)中小企業(yè)所能承擔(dān)的。在面對制造業(yè)新一輪的技術(shù)革命中，美國也面臨著巨大的挑戰(zhàn)：

（1）為了加快創(chuàng)新和先進(jìn)制造能力的實(shí)施，需要在現(xiàn)有的美國創(chuàng)新體系中彌補(bǔ)一些差距，其中：“市場失靈”是對中小企業(yè)投資的一個(gè)主要的威懾力量，必將阻礙新的尖端技術(shù)創(chuàng)新的啟動(dòng)和推進(jìn)，進(jìn)而阻礙先進(jìn)制造業(yè)快速轉(zhuǎn)型。時(shí)間跨度通常超過投資者期望。因此，企業(yè)不愿意投資那些致力于超越現(xiàn)有產(chǎn)品和流程的增量改進(jìn)技術(shù)的開發(fā)工作。

（2）隨著技術(shù)和產(chǎn)品變得越來越復(fù)雜，它們的生命周期萎縮，想要成功地掌握從實(shí)驗(yàn)室到市場所有階段的技術(shù)，需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)體系的參與者做出貢獻(xiàn)，包括：設(shè)備、零部件和服務(wù)的供應(yīng)商，學(xué)校培訓(xùn)項(xiàng)目，公用事業(yè)和其他基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的供應(yīng)商。

（3）隨著全球競爭的加劇，制造和銷售高附加值的產(chǎn)品成為熱潮，這些所謂的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的能力和績效也必須提高。

2012年，美國發(fā)布了《先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃》。美國先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略計(jì)劃的五大目標(biāo)分如下：

（1）增加先進(jìn)制造業(yè)技術(shù)投資，特別是中小企業(yè)的投資，促進(jìn)它們更有效地利用聯(lián)邦政府的力量和設(shè)施，包括聯(lián)邦政府部門的早期采購促進(jìn)計(jì)劃。

（2）大量培養(yǎng)先進(jìn)制造業(yè)增長所需的技術(shù)工人，讓培訓(xùn)和教育系統(tǒng)對先進(jìn)制造業(yè)對技術(shù)人才的需求做出快速有效的反應(yīng)。

（3）創(chuàng)造和支持國家和區(qū)域的政府和私營企業(yè)，建立政府—企業(yè)—專業(yè)機(jī)構(gòu)的伙伴關(guān)系，加速投資和開發(fā)先進(jìn)制造業(yè)。

（4）通過跨機(jī)構(gòu)的組合視角來優(yōu)化聯(lián)邦在先進(jìn)制造業(yè)技術(shù)的投資并做出相應(yīng)調(diào)整。

（5）增加美國公共部門和私有部門在先進(jìn)制造業(yè)的總體研發(fā)投資。

2013年，美國發(fā)布了《美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)》（NNMI）。美國聯(lián)邦政府耗資10億美元，依托美國的研究型大學(xué)和大型企業(yè)的研究機(jī)構(gòu)，在第一階段設(shè)立15個(gè)與先進(jìn)制造業(yè)密切相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)。以這些研究機(jī)構(gòu)為節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建先進(jìn)制造業(yè)所需的技術(shù)，這些技術(shù)協(xié)作構(gòu)成先進(jìn)制造業(yè)所需的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)體系。每個(gè)研究機(jī)構(gòu)都可以招募會員企業(yè)，一方面，把政府、社會研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)進(jìn)行對接；另一方面，會員企業(yè)共享研究成果，中小企業(yè)繳納一定的會費(fèi)就可以成為會員，可以以很低的成本享受先進(jìn)制造技術(shù)創(chuàng)新的成果。其期待的結(jié)果是，聯(lián)邦政府以極少的資金，合理地組織社會資源，構(gòu)建讓所有企業(yè)共享的快速創(chuàng)新體系。每個(gè)研究院在未來3~5年內(nèi)，就可以脫離政府的資助，依靠會員會費(fèi)實(shí)現(xiàn)生存 發(fā)展。

2012年8月，由政府部門和私營部門共同出資8500萬美元，在俄亥俄州的揚(yáng)斯頓建立“國家3D打印機(jī)制造創(chuàng)新研究所”。2013年5月，美國政府宣布為5個(gè)聯(lián)邦部門提供2億美元的資金，成立了“輕量制造和現(xiàn)代金屬制造業(yè)創(chuàng)新研究所”“數(shù)字制造和設(shè)計(jì)創(chuàng)新研究所”和“下一代電力電子制造研究所”3個(gè)制造業(yè)創(chuàng)新中心。2014年2月25日，奧巴馬制定的2014年4個(gè)制造業(yè)中心構(gòu)建計(jì)劃中的首個(gè)——“復(fù)合材料制造業(yè)研究所”成立。目前，“寬頻半導(dǎo)體研究所”“集成光電子研究所”“柔性混合電子制造創(chuàng)新研究所”“智能工廠研究所”“革命纖維與紡織制造創(chuàng)新研究所”正在籌劃建立。

制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃提供了一個(gè)制造業(yè)科研基礎(chǔ)設(shè)施體系，其中美國的工業(yè)界和學(xué)術(shù)界合作，以解決行業(yè)相關(guān)的問題。該制造創(chuàng)新國家網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)研究機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)制造創(chuàng)新方向都有一個(gè)研究院來針對這個(gè)焦點(diǎn)，集成社會的力量進(jìn)行研究。網(wǎng)絡(luò)整體一個(gè)共同的目標(biāo)是創(chuàng)造、展示和部署先進(jìn)制造業(yè)所需要的新材料、新功能和新制造工藝的技術(shù)體系。通過制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃聚焦產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界和政府合作伙伴，充分利用現(xiàn)有的資源進(jìn)行協(xié)作和合作投資，以培育制造業(yè)的創(chuàng)新土壤，加快創(chuàng)新的商業(yè)化。

作為可持續(xù)制造創(chuàng)新中心，其目標(biāo)是開發(fā)能夠提升所有企業(yè)的先進(jìn)制造技術(shù)，創(chuàng)建、展示和部署新功能，用以提高制造業(yè)生產(chǎn)力。

通過由公共和私營部門的最優(yōu)秀的人才和能力匯集成一個(gè)尖端技術(shù)開發(fā)基地，幫助企業(yè)開發(fā)推廣先進(jìn)制造技術(shù)。否則巨大的投資風(fēng)險(xiǎn)讓企業(yè)不會投資于先進(jìn)的制造研究。建立人才流水線，可支持先進(jìn)制造業(yè)。

該機(jī)構(gòu)和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)將是行業(yè)主導(dǎo)的。他們將與企業(yè)（大型和小型企業(yè)）合作設(shè)計(jì)和實(shí)施（建立和啟動(dòng)）。學(xué)術(shù)界、非營利組織和各州及聯(lián)邦政府啟動(dòng)聯(lián)邦資金以加速發(fā)展與工業(yè)相關(guān)的應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)為目標(biāo)。

在特定的時(shí)間段內(nèi)，各研究院將成為一個(gè)自給自足的卓越技術(shù)中心。他們在滿足了關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的，由行業(yè)、學(xué)術(shù)界和區(qū)域組織的規(guī)?；枨蠓矫骖I(lǐng)先于同行。這個(gè)成本共享與協(xié)作的方式降低了先進(jìn)制造技術(shù)提純、驗(yàn)證和商業(yè)化的成本和風(fēng)險(xiǎn)，從而提高了現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的競爭力，促進(jìn)新產(chǎn)業(yè)的誕生。

作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，研究院將補(bǔ)充彼此的能力，如知識產(chǎn)權(quán)、合作研究、共享收益、降低風(fēng)險(xiǎn)。雖然該研究院將以區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)，但該網(wǎng)絡(luò)將是國家的、綜合的、動(dòng)態(tài)的，旨在促進(jìn)創(chuàng)新和提供新的能力，可以刺激制造業(yè)的規(guī)?；?yīng)。

NNMI程序由跨部門的先進(jìn)制造國家項(xiàng)目辦公室（AMNPO）管理，參與機(jī)構(gòu)包括國防部、能源部、商務(wù)部國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）、美國航空航天局、國家自然科學(xué)基金、教育部和其他機(jī)構(gòu)。

創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的目標(biāo)是通過投資10億美元組建美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，從而推動(dòng)高校、企業(yè)和政府部門形成合力，通過縮小科研與商業(yè)之間的差距，打造一批具有先進(jìn)制造能力的創(chuàng)新集群；促進(jìn)新技術(shù)、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品和教育項(xiàng)目的開發(fā)，推動(dòng)美國先進(jìn)制造業(yè)的復(fù)興；為美國創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會，從而提振美國經(jīng)濟(jì)。

美國制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的實(shí)體是15家制造業(yè)創(chuàng)新研究所，制造業(yè)創(chuàng)新研究所匯集企業(yè)、大學(xué)、社區(qū)學(xué)院，以及聯(lián)邦、州和地方政府等相關(guān)機(jī)構(gòu)，共同投資產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)，加快制造業(yè)創(chuàng)新。除此之外，創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)組成部分是協(xié)調(diào)性網(wǎng)絡(luò)，即通過協(xié)調(diào)和推廣手段，來擴(kuò)大單個(gè)創(chuàng)新研究所的影響力，以確保研究所充分發(fā)揮其潛力。

創(chuàng)新研究所主要支持介于“發(fā)現(xiàn)/發(fā)明起步階段的創(chuàng)新”和“商業(yè)化之前開始規(guī)模生產(chǎn)時(shí)期的創(chuàng)新”。其重點(diǎn)研究領(lǐng)域包括：開發(fā)碳纖維復(fù)合材料等輕質(zhì)材料，提高下一代汽車、飛機(jī)、火車和輪船等交通工具的燃料效率、性能以及抗腐蝕性；完善3D印刷技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、材料和設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)利用數(shù)字化設(shè)計(jì)進(jìn)行低成本小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)；創(chuàng)造智能制造的框架和方法，允許生產(chǎn)運(yùn)營者實(shí)時(shí)掌握來自全數(shù)字化工廠的“大數(shù)據(jù)流”，以提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化供應(yīng)鏈，并提高能源、水和材料的使用效率等。

此創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)已按計(jì)劃有效落實(shí)，2012年8月，美國政府宣布由政府部門和私營部門共同出資8500萬美元，在俄亥俄州的揚(yáng)斯頓建立“國家3D打印機(jī)制造創(chuàng)新研究所”。2013年5月，美國政府宣布為5個(gè)聯(lián)邦部門提供2億美元的聯(lián)邦資金，成立了“輕型和當(dāng)代金屬制造創(chuàng)新研究所”、“數(shù)字制造和設(shè)計(jì)創(chuàng)新研究所”和“下一代電力電子制造研究所”三個(gè)制造業(yè)創(chuàng)新中心。2014年2月25日，奧巴馬制定的2014年4個(gè)制造業(yè)中心構(gòu)建計(jì)劃中的首個(gè)——復(fù)合材料制造業(yè)研究所成立。

截至目前，又有幾個(gè)研究所成立，包括寬頻半導(dǎo)體研究所、集成光電子研究所和柔性混合電子制造創(chuàng)新研究所。同時(shí)，正在籌劃建立智能工廠研究所和革命纖維與紡織制造創(chuàng)新研究所。