张程

[摘要]文章梳理了美国、德国、日本、英国四个工业化强国近年来的科技创新、制造业发展战略计划，总结了各国战略计划的建设步骤、支撑技术、运营方式、建设方向以及促进本国中小企业发展的实际作用，这些举措对于解决我国在制造业发展中面临的重点、难点问题具有重要的借鉴作用。

[关键词]欧美国家；工业化强国；制造业；创新；战略

[DOI]1013939/jcnkizgsc201809080

制造业是国民经济的重要组成部分，是国家综合实力的具体体现。美国制造业占GDP 12%，德国制造业占GDP 22%，日本制造业占GDP 20%，英国制造业占GDP 15%。近年来，欧美发达国家通过不同方式提出“制造业回归”，并配套有一系列相关的长期规划和具体措施。我国制造业占GDP比重为36%，学习和借鉴欧美等国在鼓励中小企业创新发展的构思与措施，将有利于我们在《中国制造2025》的指导下，针对经济结构调整中面临的重点、难点，提出更好的解决方案。

1美国

2013年1月，美国总统奥巴马发布了《国家县级制造创新网络：初步设计》报告，初步设想建立15家创新研究院，形成国家先进制造创新网絡（NNMI），确保美国在高技术领域的绝对优势。

11建设步骤

第一步，建设创新研究院（IMI），由企业、政府、学术机构三方共同出资建设实体研发机构。第二步，在创新研究院的基础上，通过网络将各创新研究院联合起来（NNMI网络），以点带面，从整体上提升全美制造业的创新能力。

12研究方向

创新研究院的工作重点是攻破阻碍产业转化的技术瓶颈，促成技术的市场应用或者产品化。同时，根据技术成熟度（TRL）对潜在的研发方向及技术情况进行评价，重点对评级为4～7级的技术进行攻关。

通过招标遴选出的创新研究院，重点关注的技术领域有：

先进制造，包括3D打印、高分子加工、连接技术等。

新材料研发，包括碳纤维符合材料、太阳能新材料、下一代集成电路等。

智能技术，包括物联网等。

行业技术，包括医疗器械、生物材料、下一代汽车、航空航天等。

13运营模式

创新研究院采取公私合作模式（PPP），一般项目启动建设期5～7年，联邦政府一般投入07亿～12亿美元，由企业、院校、地方政府等创新中心加盟成员按照1∶1比例进行配资，总运营资金达到14亿～24亿美元。

创新研究院除了获得政府及机构的配套资金外，还可以采取市场化手段筹集资金，如会员费、付费服务、产品预研、试生产、专利转让与许可以及社会捐赠等。每一所创新中心都实施分级会员制，通用电气、波音等一系列公司均通过缴纳会费方式成员高级会员。联邦政府希望通过以上方式的培育，创新中心最终能通过市场化手段实现自负盈亏。

14建设意义

国家先进制造创新网络的实际作用在于对社会资源的整合、利用。在实施过程中，各创新研究院与中小企业建立起实质性的联系，同时将中小企业服务机构也纳入该网络体系。以先进复合材料制造创新研究院为例，该研究院由美国能源部主导，能源部出资7000万美元，由企业、大学、非营利机构组成的研发团体提供18亿元美元的配套资金，项目总投资25亿美元。该研究院开发了碳纤维复合材料的低成本、高速、高效回收工艺，使其制造成本降低50%，能耗降低75%，未来十年的循环率提高到95%以上，促成该复合材料能广泛应用在轻量化汽车、风力叶片、工业设备等领域，带动产业链上下游7家企业、15所大学及实验室、14家服务机构、36家财团整体水平的提高。

2德国

“工业40”是德国国家科学工程院在2013年4月汉诺威工业博览会上提出的新概念，是德国《高技术战略2025》的重要内容，“工业40”的核心是网络化、信息化和智能化，代表着一种新的生产方式。

21建设步骤

第一步，从嵌入式系统向信息物理融合系统（CPS）进化，通过CPS连接虚拟空间与物理现实世界，实现网络化。第二步，通过CPS系统构建智能工厂，实现智能制造的目的。智能工厂借助CPS建立的信息系统抽象模型，通过“智能计算”对相应的工作过程进行决策。

22支撑技术

“工业40”中信息物理融合系统（CPS）的建立，是德国在嵌入式系统、传感器、气动式控制系统具有很强技术优势与应用经验前提下做出的战略性延伸。CPS系统实施需要用到的基础技术有：

RFID技术：通过无线电识别目标，在各种恶劣环境下读写数据。

无线传感：感知、处理区域内被感知对象的信息。

人工智能：构建具有一定人工智能的系统，计算机可以模拟人类某些行为。

云计算：可靠、安全的数据存储中心，根据用户需求选择访问计算机或远程存储器。

23建设方向

“工业40”的最终目标是建立互联互通的智能体，通过物联网技术进行通信，可自行匹配最佳生产路径，数字化虚拟制造与生产制造相融合。达到这种程度，需要分步实现：

（1）垂直集成。在生产、自动化工程领域找到一种解决方案，将各种不同层面IT系统集成起来。在CPS控制下，智能工厂可以根据需求自助配置资源，实现从订单管理、需求分析、产品设计、工艺设计、生产制造到物料管理、市场营销的全过程。

（2）横向集成。将各种不同使用制造阶段和商业计划的IT系统集成在一起，开发企业间交互的价值链网络。企业以CPS形式把他们的机器、仓储物流和生产设置组织起来，形成一个将企业在全球各地分中心、分支机构囊括在内的价值链网络。

（3）端到端集成。通过垂直集成、横向集成，实现贯穿产品及相关制造系统的端到端集成的全价值链数字化工程。

24建设意义

（1）促进中小企业发展。德国机械制造业有6000多家公司，大部分是中小企业。在“工业40”的目标下，各种智能制造平台将中小企业整合到网络中，进一步增强中小企业活力，促使中小企业成为先进工业生产技术的创造者和供应者，带动产业结构整体升级。

（2）转变商业模式。“工业40”的实施将实现研发与生产、生产与管理的协同创新，从而形成新的制造业网络。柔性生产、个性化定制、生命周期管理等一系列新概念的提出将推动企业商业模式发生重大变革。

25延伸举措

为了推动“工业40”建设，德国又推出工厂场景参考架构（RAMI 40），并且对内指导大型企业和中小企业进行实践，对外对接全球标准化体系，希望将“工业40”打造成国际标准。

3日本

2015年6月9日，日本经济产业省公布了《2015年版制造业白皮书》，2016年5月颁布的《科学技术创新战略2016》，旨在通过实施产业政策，强化优势，弥补短板，扭转日本制造近年来的颓势。

31建设步骤

第一步，加大对机器人、新材料、3D打印等新供应革命标志性技术的研发投入力度。第二步，借力物联网、云计算等手段推动管理创新和商业模式变革以应对新环境的迅速变化，寄希望IOT引领制造业模式发生巨变。

32支撑技术

由于日本劳动力严重短缺，电机、机械、运输和钢铁行业投入大量机器人用于生产。人工智能、精密零部件、高端传感器、新材料等领域是日本的传统优势产业，儲备了大批先进技术。同时，日本在X射线自由电子激光设施、高强度质子加速器设施共享、多层传感器领域取得了一系列重大突破，通过“e-Japan”“u-Japan”“i-Japan”计划，逐步完成了互联网技术和信息化在政府、学校、医院等公共部门的大范围应用。

33建设方向

目前，日本应对德国“工业40”战略更加清晰，突出未来制造系统的协调性，强调以机器人等智能硬件为基础，以物联网、云计算为手段推动整个制造业生产服务系统和运营模式进行改变。

（1）机器人。以机器人技术创新带动制造业、医疗、护理、农业、交通领域结构性变革、计划在200多个公司和高校支持下，到2020年政策和企业拟投资1000亿元用于机器人项目，机器人销售额达到24万亿日元。

（2）物联网。以世界主流PLM软件及产业化的问题为基础，开发适用于日本的通用工具，开展通信领域的技术标准化建设，构建跨行业的工厂互联机制。

（3）大数据。开发开放性软件平台，提高数据收集的全面性和分析精确度，运用大数据和IT技术，通过传感器检测、预防并提前处置故障。

（4）新制造系统。以物联网连接的产品加工组装的生产流程链，集物资采购、库存管理和用户信息于一体的信息网络平台，计划2020年实现实用化。

34建设意义

日本产业界运用人工智能、物联网、大数据等手段改造生产流程、管理系统和商业模式更多的是“自下而上”的自发行为，企业已经成为日本工业发展的真正主体。日本政府产业政策的提出，更多的是转向为企业提供服务和支援为主的功能性措施。

日本在一揽子政策兑现中，加强了对中小企业的扶持。综合采用财政、税收、特别项目等多样化、组合式的政策工具，涉及中小企业人才输送、风险投资、税收改革、成果产业化等方面。典型的制度安排有《中小企业技术基础强化税制》《中小企业技术革新制度》等。

4英国

《英国工业2050战略》就是定位于2050年英国制造业发展的一项长期战略研究。在该项研究的指导下，英国政策推出了不少制造业产业落地政策，其中比较有影响力的是高价值制造弹射中心。弹射中心虽然与美国创新研究院有很多相似之处，但英国弹射中心的建设方案仍值得借鉴。

41建设步骤

第一步，2011—2016年，英国在制造、生物、能源、医疗、新材料、信息技术等领域建设11家弹射中心。第二步，基于弹射中心在不同领域内建立知识网络。第三步，将弹射中心融入国家体系，强化与欧盟创新机构的对接。

42研究方向

弹射中心主要致力于新兴科学的研究，多元化的研究涉及超精密、光电、液态金属工程、再生医疗、智能制造、复合材料、增材制造、激光生产、电子工业、工程服务等。

43运营模式

弹射中心管理方式采取“政府+企业”的模式。在监管管理方面，有英国技术战略委员会下设立监督委员会，负责对所有弹射中心监管；每个弹射中心建立由企业为主导的管理委员会，负责中心运营。弹射中心的经费有1/3来自政府投入的核心研究经费，1/3来自横向合同收入，1/3来自其他竞争性项目，采取独立的公司化运作模式，有独立的法人地位，按照公司模式设立董事会。弹射中心作为非营利性组织，可以通过向企业收取有关费用或者以合同实现市场化收入。

44建设意义

弹射中心的一个非常大的作用就是将中小企业纳入国家制造业创新体系中。由于大学科研成果的技术成熟度通常为1-3，市场需求技术的成熟度为6以上，针对这一缺口，弹射中心的项目技术成熟度在3～6之间，可以很好解决这类问题。英国先进制造研究中心（AMRC）是谢菲尔德大学与波音公司联合成立的。目前有70多家企业成员，包括波音、罗罗、BAE系统和梅西埃等企业。AMRC在通用项目方面的研究成果在所有成员之间共享，中小企业可以了解该领域通用技术的最新研究成果。同时，单个企业可以直接投资，委托AMRC进行特定项目开发并独家享有知识产权。

45延伸举措

英国政府特别为中小企业提供众多的资金支持计划。如贷款担保计划、融合还贷款计划帮助中小企业从银行获得贷款；通过种子企业投资计划、企业投资计划、风险资本信托计划减免了投资者所得税等；通过小企业研究计划，采购目前市场上还不存在的产品鼓励中小企业创新。

5结论

通过对欧美等发达国家创新政策、“再工业化”总体方案的梳理，虽然各国制定了不同的发展目标，确定了重点发展的技术领域，但大多数通过振兴制造业、发展新兴产业、提高科技创新投入和减轻中小企业负担等路径来实现推动经济再次高速发展的战略目标。

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