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赛迪译丛:先进制造业国家战略报告-美国(2022)(69页).pdf

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赛迪译丛:先进制造业国家战略报告-美国(2022)(69页).pdf

1、关 注“赛迪 智 库”关 注“赛 迪 国 际”先进制造业国家战略报告National Strategy for Advanced Manufacturing来 源:美 国 国 家 科 学 技 术 委 员 会编 译 单 位:中 国 电 子 信 息 产 业 发 展 研 究 院(赛 迪研究院)北 京 赛 迪 翻 译 技 术 有 限 公 司VI 关于科技政策办公室关于科技政策办公室 科技政策办公室(OSTP)根据 1976 年的国家科学技术政策、组织和优先事项法成立,目的是向总统和总统行政办公室的其他人提供有关经济、安全、健康、外交关系和环境的科学、工程和技术相关建议。科技政策办公室领导机构间科学和技

2、术政策的协调工作,协助管理与预算办公室对预算中的联邦研究和发展进行年度审查和分析,并作为总统在联邦政府的主要政策、计 划 和 项 目 相 关 科 学 和 技 术 分 析 和 判 断 的 来 源。更 多 信 息 见http:/www.whitehouse.gov/ostp。关于国家科学技术委员会关于国家科学技术委员会 国家科学技术委员会(NSTC)是行政部门协调构成联邦研究和发展企业等不同实体科技政策的主要机构。国家科学技术委员会的一个主要目标是确保科技政策决定和计划与总统的既定目标相一致。国家科学技术委员会负责编订协调多个联邦机构以完成多个国家目标的研究和发展战略。国家科学技术委员会的工作由下

3、属各委员会组织,而这些委员会则负责监督专注于科学 和 技术 不同 方面的 小 组委 员会 和工作 小 组的 工作。更多 信 息 见http:/www.whitehouse.gov/ostp/nstc。关于关于国家科学技术委员会国家科学技术委员会先进制先进制造业小组委员会造业小组委员会 根据 2010 年美国竞争重新授权法案(美国法典第 42 编第 6622章)第 102 条(及其修订案)的规定,国家科学技术委员会的技术委员会负责规划和协调先进制造业研究和发展的联邦计划和活动,并制定和更新每四年一版的先进制造业国家战略。先进制造业小组委员会(SAM)负责这些职责,并作为参与机构之间就先进制造业的

4、联邦政策、计划和预算指导进行信息共享、协调和建立共识的主要论坛。关于本文件关于本文件 2022 年先进制造业国家战略由美国国家安全局在广泛的公众宣传后制定,包含了美国希望在先进制造业发挥领导地位的愿景。该愿景将促进经VII 济增长,创造高质量的就业机会,增强环境可持续性,应对气候变化,加强供应链,确保国家安全,并改善医疗健康。这一愿景的实现方式是开发和实施先进的制造技术,发展先进的制造劳动力,以及提升制造供应链的弹性。每个目标都确定了重点目标,以及未来四年的国家技术和计划重点和实施路径。免责声明免责声明 本文件中提及任何具体的商业产品、程序、服务、制造商、公司或商标仅作说明用途,不构成美国政府

5、的认可或推荐。版权信息版权信息 本文件属于美国政府的公共信息(见美国法典第 17 编第 105 章)。在遵守下文规定的前提下,可以分发和复制本文件,但需向科技政策办公室致谢。本文件中包含的图形的版权为原始版权人或其受让人所有,经政府许可在本文件中使用。如需使用任何图片,须向图片字幕中指明的提供者提出申请,如果没有指明提供者,则需向科技政策办公室提出申请。2022 年发表于美国。VIII 目录 缩略词表.1 执行摘要.3 导言:制造业和美国的未来.5 先进制造业的愿景、支柱、目标和实施路径.7 支柱、目标和实施路径.9 支柱 1:开发和实施先进的制造技术.11 目标 1.1:实现清洁和可持续的制

6、造以支持脱碳.11 目标 1.2:加快微电子和半导体的制造创新.13 目标 1.3:实施先进制造以支持生物经济.14 目标 1.4:开发创新材料和加工技术.16 目标 1.5:引领智能制造的未来.17 支柱 2:壮大先进制造业的劳动力队伍.19 目标 2.1:扩大和丰富先进制造业人才库.19 目标 2.2:发展、扩大和促进先进制造业教育和培训.21 目标 2.3:加强雇主和教育组织之间的联系.22 支柱 3:提升供应链弹性.23 目标 3.1:加强供应链互联互通.24 目标 3.2:加大力度减少制造业供应链漏洞.24 目标 3.3:加强和振兴先进制造业生态系统.26 附录 A、机构参与和衡量标

7、准.28 附录 B、在实现 2018 年战略计划目标方面取得的进展.30 支柱 1:开发和过渡新的制造技术。.31 支柱 2:教育、培训制造业的劳动力并与他们建立起良好关系.33 支柱 3:扩大国内制造业供应链的能力.35 附录 C、实施路径.37 支柱 1:开发和实施先进的制造技术.37 IX 支柱 2:壮大先进制造业的劳动力队伍.49 支柱 3:提升供应链弹性.56 1 缩略词表 2D/3D 二维/三维 AI 人工智能 AM 增材制造 AR 增强现实 BARDA 生物医学高级研究与开发局 BEA 经济分析局 CAP 跨部门优先事项 CEA 经济顾问委员会 CMOS 互补金属氧化物半导体 C

8、OVID-19 新冠肺炎 CO2 二氧化碳 CTE 职业技术教育 DEIA 多样性、公平性、包容性和可及性 DOC 美国商务部 DoD 美国国防部 DOE 美国能源部 DOL 美国劳工部 DOS 国务院 ED 美国教育部 EDA 美国经济发展局 EERE 能效和可再生能源办公室 EOP 总统行政办公室 FDA 美国食品和药物管理局 FY 财年 GHG 温室气体 HHS 美国卫生与公众服务部 HI 异构集成 IC 集成电路 ICME 综合计算材料工程 I-Corps 创新团队 IoT 物联网 IIoT 工业物联网 IPCC 政府间气候变化专门委员会 ISM 太空制造 IT 信息技术 K-12 从

9、幼儿园到高中 2 LGBTQ 女同性恋者、男同性恋者、双性恋者、跨性别者和酷儿 MEP 制造扩展合作 MGI 材料基因组计划 MIC 中国制造 ML 机器学习 MSI 少数群体服务机构 MRL 生产准备水平 NEC 美国国家经济委员会 NASA 美国国家航空航天局 NIOSH 美国国家职业安全卫生研究所 NIST 美国国家标准与技术研究院 NSF 美国国家科学基金会 NSTC 美国国家科学技术委员会 OEM 原始设备制造商 OMB 管理与预算办公室 OSTP 科技政策办公室 OT 操作技术 PPE 个人防护设备 Perkins V 卡尔帕金斯职业和技术教育法 R&D 研发 RFID 射频识别技

10、术 SAM 先进制造业小组委员会 SBA 小企业管理局 SBIR 小企业创新研究 SMMs 中小型制造商 STEM 科学、技术、工程和数学 STTR 小企业技术转让 TRL 技术准备水平 R&D 研发 U.S.美国 USDA 美国农业部 USPTO 美国专利商标局 VR 虚拟现实 WIOA 劳动力创新与机会法案 XR 扩展现实 3 执行摘要 制造业是美国经济实力和国家安全的推动力。它在美国经济的几乎每一个部门(从航空航天到生物制药等等)都发挥着重要作用。制造业的进步使经济持续增长,因为新技术和创新提高了生产力,为生产下一代产品创造了条件,支持我们应对气候危机的能力,并创造新的、高质量和高收入的

11、就业机会。虽然美国仍能保持其在先进技术领域的领导地位,但是,21 世纪仍有一些高技术制造业的生产和就业水平急剧下降。为应对全球竞争,拜登哈里斯政府采取了一系列措施来振兴制造业,提高美国供应链和国家安全的弹性,为研发提供资金,并培训美国人未来的工作能力。该愿景将促进经济增长,创造高质量的就业机会,增强环境可持续性,应对气候变化,加强供应链,确保国家安全,并改善医疗健康。这一愿景将通过开发和实施先进的制造技术,发展先进的制造劳动力,以及提升制造供应链的弹性。每个目标都确定了重点目标,以及未来四年的国家技术和计划重点和实施路径。本战略提出了美国在先进制造业方面发挥领导地位的愿景。美国在先进制造业方面

12、发挥领导地位的愿景。该愿景将促进经济增长,创造高质量的就业机会,增强环境可持续性,应对气候变化,加强供应链,确保国家安全,并改善医疗健康。为实现该愿景,设定了三大支柱,而这三大支柱相互关联:(1)开发和实施先进的制造技术开发和实施先进的制造技术;(2)壮大先进制造业的劳动力队伍;壮大先进制造业的劳动力队伍;(3)提升供应链弹性提升供应链弹性。为了实现这些支柱,确定了未来四年的 11 项重点目标和 37 项实施路径。4 11 项重点目标为:(1)实现清洁和可持续的制造以支持脱碳;(2)加快微电子和半导体的制造创新;(3)实施先进制造以支持生物经济;(4)开发创新材料和加工技术;(5)引领智能制造

13、的未来;(6)扩大和丰富先进制造业人才库;(7)发展、扩大和促进先进制造业教育和培训;(8)加强雇主和教育组织之间的联系;(9)加强供应链互联互通;(10)加大力度减少供应链漏洞;(11)加强和振兴先进制造业生态系统。这项由国会授权的战略旨在改善美国政府的协调活动,并为支持美国制造业竞争力的联邦计划和活动提供长期指导,包括先进制造业的研究和开发。来自全国各地 700多个个人和组织的公众意见为该战略提供了参考。5 导言:制造业和美国的未来 先进制造业是对现有产品制造方法的创新,以及由先进技术促成的新产品的生产。美国仍然是某些先进技术的全球领导者。1国内和全球对解决气候危机所需的技术和设备的需求急

14、剧上升,然而,先进制造业的某些领域的生产和就业水平却急剧下降。先进技术产品的贸易平衡(这是美国的传统优势)从 2001 年开始从顺差转为逆差,2021年的贸易逆差为 1970亿美元。2 制造业是美国经济3,4中最大的部门之一,占国内生产总值的 11%。5虽然制造业的就业在 1960 年到 1990 年间相对稳定,但在 20 世纪 90 年代末开始下降;在 2000 年至 2010 年的十年间,三分之一的美国制造业工人(近600 万人)失去了工作。6在这些失业工人中,只有不到 200 万人重新找到了工作。然而,值得注意的是,现在制造业的就业率已经超过了 2020 年的峰值,这是自 1978年以来

15、就业率第一次超过其前一个商业周期的峰值。新冠肺炎疫情的全球大流行暴露了制造业供应链的脆弱性,造成医疗用品、关键矿物和半导体等关键产品的严重短缺。7为了加强制造业供应链,中小型制造商(SMM)8(指那些雇员少于 500 人的制造商,其数量占制造商总数的 98%,其雇员占雇员人数的 43%)将需要美国政府及其大客户和供应商的援助。因此,美国必须制定和实施战略,通过对先进制造业的投资重新奠定美国的领导地位。此外,国家的制造业和工业基础支撑着利用先进技术来保障民主的军事能力。1 https:/itif.org/publications/2022/06/08/the-hamilton-index-ass

16、essing-national-performance-in-the-competition-for-advanced-industries/2 https:/www.census.gov/foreign-trade/balance/c0007.html 3 https:/www.nist.gov/el/applied-economics-office/manufacturing/manufacturing-industry-statistics 4 https:/www.bls.gov/web/empsit/ceshighlights.pdf 5 https:/data.worldbank.

17、org/indicator/NV.IND.MANF.ZS 6 https:/data.bls.gov/timeseries/CES30000000017 https:/www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2021/06/100-day-supply-chain-review-report.pdf 7 https:/www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2021/06/100-day-supply-chain-review-report.pdf 8 https:/cdn.advocacy.sba.gov/wp-cont

18、ent/uploads/2021/08/30144808/2021-Small-Business-Profiles-For-The-States.pdf 6 本战略基于公众意见更新了 2018 年的先进制造业美国领导力战略9。10它获得了 2010 年美国竞争重新授权法案的授权。2010 年的美国竞争重新授权法案规定了最初的先进制造业战略(2012 年),该战略在首次发布后每 5 年进行一次更新。11附录 A 对联邦机构的参与情况和衡量标准作出了说明,附录 B则总结了自 2018年战略发布以来取得的进展。9 https:/www.manufacturing.gov/news/announcem

19、ents/2018/10/strategy-american-leadership-advanced-manufacturing 10 https:/www.Federalregister.gov/documents/2021/10/05/2021-21644/national-strategic-plan-for-advanced-manufacturing-request-for-information?utm_medium=email&utm_source=govdelivery 11 2010 年美国竞争重新授权法案(公法 111-478)第 102 章;美国法典第 42编第 6622

20、 章。7 先进制造业的愿景、支柱、目标和实施路径 本战略旨在实现美国先进制造业领导地位的愿景。该愿景将促进经济增长,创造高质量的就业机会,增强环境可持续性,应对气候变化,加强供应链,确保国家安全,并改善医疗健康。促进促进经济增长。经济增长。先进制造业应用创新技术来生产新产品和改进现有产品的生产。制造业的工作,尤其是先进技术领域的工作,提供了比整个劳动力市场更好的薪酬、更稳定的工作时间和更强的工人保护,并对其他部门12的工作产生了广泛影响。这些重大影响使得制造业的进步(美国将这些进步转化为产品、工艺和服务的能力)成为政府的优先事项和国家整体制造业战略的一个关键因素。13 创造高质量的就业机会。创

21、造高质量的就业机会。先进制造业的创新和新技术的实施需要一支高技能和多样化的劳动力队伍。全国制造商协会估计,到 2030 年,美国可能会有超过 200 万个制造业工作岗位空缺。14需要对工人进行新的投资,包括从小学到研究生学位的基础科学教育、颁发行业认可的证书的技术培训计划、学徒和实习计划以及领导力发展计划。将历史上在先进制造业中代表性不足的群体和/或来自服务不足地区的个人吸纳进来,为扩大制造业劳动力队伍和随之而来的经济效益创造了机会。在肯定集群经济发展的好处的同时,美国将优先考虑提高劳动力的技能,增加农村地区和经济困难地区的先进制造业工作的数量和质量,以此来加强区域经济条件。15,16美国还将

22、投入资金来改善制造工艺,进而保护工人安全和健康;这种安全和以人为本的工艺,可以保护和保持工人的工作,对长期的全球竞争力至关重要。增强环境可持续性增强环境可持续性。可持续制造是指通过经济上合理的流程来创造制成 12 https:/www.epi.org/publication/manufacturing-still-provides-a-pay-advantage-but-outsourcing-is-eroding-it/13 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/02/24/the-biden-har

23、ris-plan-to-revitalize-american-manufacturing-and-secure-critical-supply-chains-in-2022/14 https:/www.nam.org/2-1-million-manufacturing-jobs-could-go-unfilled-by-2030-13743/15 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2021/03/31/fact-sheet-the-american-jobs-plan/16 https:/eda.gov/a

24、rpa/build-back-better/8 品。所谓的合理流程是指在节约能源和自然资源的同时,最大限度地减少对环境的负面影响。17将可持续材料管理原则和增材制造纳入产品设计和开发,可以减少制造产品所需的材料和能源,提高安全性。美国将改进整个制造部门内对环境有利的流程,包括在材料加工和制造以及水处理过程中有效使用清洁电力。应对气候变化。应对气候变化。气候危机对国家和全球安全、环境和人类健康以及经济利益构成了一个直接的现存威胁。美国已经定下了一个雄伟且可实现的目标,即 2030 年的温室气体净排放量比 2005 年少 50-52%,在 2035 年之前创建一个无碳污染的电力部门,并在 2050

25、 年之前整个经济体实现净零排放。18,19先进制造业解决方案可以创造新机会,使美国能够通过工业脱碳建立一个更循环的经济;在这种经济中,人们将使用可持续的生物质来取代石油产品,扩大清洁能源的应用,开发其他与气候有关的技术,积极创新,从而帮助整个经济实现净零排放。加强供应链。加强供应链。支持美国制造业的供应链和生态系统正在一些因素的影响下逐步变得薄弱,这些因素包括对创新技术的投资不足,对培训的投资不足,以及为了短期利益而进行的外包和离岸活动。20新冠肺炎疫情大流行和不断变化的地缘政治竞争暴露了这些和其他脆弱性,加剧了经济损失,同时也暴露了国家安全和健康风险。美国需要有弹性的、协作性的、数字化整合的

26、制造业供应链,以防止供应链中断并确保供应链能够从中断中迅速恢复。确保国家安全。确保国家安全。先进的制造技术对国家安全至关重要,它能够为美国的作战人员提供创新能力,使美国能够维持和加强对最重要的战略竞争对手的防御。21战略竞争对手对美国的非动能威胁在增加,美国必须加快技术发展和实施的步伐,并加快制造供应链的转型。17 https:/www.epa.gov/sustainability/sustainable-manufacturing 18 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2021/04/22/fact-sh

27、eet-president-biden-sets-2030-greenhouse-gas-pollution-reduction-target-aimed-at-creating-good-paying-union-jobs-and-securing-u-s-leadership-on-clean-energy-technologies/19 https:/www.Federalregister.gov/documents/2021/02/01/2021-02177/tackling-the-climate-crisis-at-home-and-abroad 20 虽然一些离岸和外包提高了效率

28、,但这些战略有时也导致脆弱性增加和工作质量下降。详见https:/www.whitehouse.gov/cea/written-materials/2022/04/14/summary-of-the-2022-economic-report-of-the-president/和https:/www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2021/06/100-day-supply-chain-review-report.pdf第 6 章。21 https:/www.defense.gov/Spotlights/National-Defense-Strategy/9

29、 改善医疗健康改善医疗健康。先进制造业可用于生产许多新的和日趋完善的医疗保健产品,包括小分子药物、医疗设备、生物制品、疫苗、先进疗法和生物相容性材料。虽然生物医药制造与其他行业有许多共同的交叉技术需求,但它也有独特的需求,因此需要专门定制的应用。制造过程和解决方案必须确保安全性和有效性,这样才能促进人类和动物健康,并尽量减少药物短缺,同时也确保美国在新冠肺炎疫情应对和准备方面的全球领先地位。支柱支柱、目标和目标和实施路径实施路径 本战略的愿景将通过实现三个支柱来实现。要想实现这些支柱,必须实现其下的重点目标和实施路径。未来四年的支柱、目标和实施路径见下表。附录 C 中具体阐述了对每项路径的进一

30、步讨论。支柱支柱 目标目标 实施路径实施路径 支柱支柱 1:开:开发和实施先发和实施先进的制造技进的制造技术术 1.1:实现清洁和可持续的制造以支持脱碳 1.1.1:制造过程的脱碳 1.1.2:清洁能源制造技术 1.1.3:可持续制造和回收 1.2:加快微电子和半导体的制造创新 1.2.1:半导体和电子的纳米制造 1.2.2:半导体材料、设计和制造 1.2.3:半导体封装和异构设计 1.3:实施先进制造以支持生物经济 1.3.1:生物制造 1.3.2:农业、林业和食品加工 1.3.3:生物质加工和转化 1.3.4:药品和保健品 1.4:开发创新材料和加工技术 1.4.1:高性能材料设计和加工

31、1.4.2:增材制造 1.4.3:关键材料 1.4.4:太空制造 1.5:引领智能制造的未来 1.5.1:数字化制造 1.5.2:制造业中的人工智能 1.5.3:以人为本的技术应用 1.5.4:制造业中的网络安全 10 支柱支柱 2:壮壮大先进制造大先进制造业的劳动力业的劳动力队伍队伍 2.1:扩大和丰富先进制造业人才库 2.1.1:提高对先进制造业职业的认识 2.1.2:吸引参与度不高的社区 2.1.3:解决服务不足群体的社会和结构性障碍 2.2:发展、扩大和促进先进制造业教育和培训 2.2.1:将先进制造业纳入科学、技术、工程和数学的基础教育 2.2.2:使先进制造业的职业技术教育现代化

32、2.2.3:扩大和传播新的学习技术和实践 2.3:加强雇主和教育组织之间的联系 2.3.1:扩大基于工作的学习和学徒制 2.3.2:设立行业认可的证书和认证 支柱支柱 3:提提升供应链弹升供应链弹性性 3.1:加强供应链互联互通 3.1.1:促进供应链内部在供应链管理方面的协调 3.1.2:推进供应链数字化转型的创新 3.2:加大力度减少供应链漏洞 3.2.1:追踪供应链上的信息和产品 3.2.2:提高供应链的可见性 3.2.3:改善供应链的风险管理 3.2.4:提高供应链的敏捷性 3.3:加强和振兴先进制造业生态系统 3.3.1:促进新企业的成立和发展 3.3.2:支持中小型制造商 3.3.

33、3:协助技术过渡 3.3.4:建立和加强区域制造业网络 3.3.5:改善公私合作关系 11 支柱 1:开发和实施先进的制造技术 最近在自动化、数据科学、人工智能、机器学习、生物技术和材料科学等领域的进展,加上整个经济范围内的脱碳、医疗保健和国家安全方面的紧迫技术挑战,正在为先进制造业创造新的机会。为了在全球范围内竞争,美国必须通过快速开发和实施创新的制造技术来利用和保护其技术领先地位。虽然联邦对先进制造业相关的研究、开发和部署的投资一般集中在每个机构的特定任务目标上,但基于组合的战略在各机构间的协调将更加有效。为促进目标技术领域的发展而进行公私合作是开发和实施新的制造技术的关键。这种公私合作关

34、系提供了创建和共享工业相关设施的机会。在这些设施中,工具、技术和嵌入的专业知识可以扩大区域创新生态系统,并在区域内和区域间推动经济增长。在支柱 1的范畴下设定了五个重点目标:1.1.实现清洁和可持续的制造以支持脱碳;1.2.加快微电子和半导体的制造创新;1.3.实施先进制造以支持生物经济;1.4.开发创新材料和加工技术;1.5.引领智能制造的未来;每一个目标都有其对应的实施路径以及在未来四年内要获得的成果。目标目标 1.11.1:实现清洁和可持续的制造以支持脱碳:实现清洁和可持续的制造以支持脱碳 气候变化的产生原因是二氧化碳和其他温室气体(GHG)的总量在大气层中增加和持续存在。美国的制造业的

35、一次能源使用量约占全国的三分之一,12 制造业产生的与能源有关的温室气体排放量占全部的 30%。22,23工业材料如钢铁、水泥和化学品的制造也通过化学过程直接产生温室气体排放。通过使用清洁和高效的制造技术24以及减少整个产品生命周期的排放,我们将有可能减少与制造有关的能源消耗和温室气体排放。美国已承诺,其 2030 年的温室气体净排放量将比 2005 年减少 50-52%,并在 2050 年实现净零排放。252022 年 8 月签署成为法律的通胀削减法案,以及 2021 年 11 月颁布的两党基础设施法中的基础设施现代化投资,将提供大量资源和激励措施,帮助实现气候和清洁能源目标。这些新资源将促

36、进拜登哈里斯政府通过国家气候工作组和美国供应链行政命令所做的努力,在美国政府范围内推进清洁能源和与气候相关的制造业的发展。鉴于制造过程本身的脱碳机会,以及扩大美国零碳设备制造规模的机会,制造部门将成为这些脱碳努力的组成部分。先进制造业可以在能源、工业、建筑和运输部门实现低成本、零排放的技术。该目标的实施路径为该目标的实施路径为:1.1.1.制造过程的制造过程的脱碳:脱碳:开发和展示提高能源效率的先进制造技术,使工业过程电气化,在制造过程中采用低碳原料和能源,应用新化学反应以避免工业过程中温室气体直接排放,分离和储存工业二氧化碳,并创造温室气体密集型工业产品的替代品。创建和传播验证工具和程序,以

37、协助将电气化和高效技术融入制造业。公开具有较低能源和碳足迹的先进材料和工艺。1.1.2.清洁能源制造技术清洁能源制造技术:改进清洁发电和储存的材料、制造工艺和产品设计;采用零排放的运输工具、建筑和工业,以实现脱碳经济。通过先进的导电材料、加工技术和机器开发,加强设备和材料的制造,使电力转换和传输更加高效。制造具有高能量密度的先进电池,并为低电压和高电压应用提 22 https:/www.eia.gov/energyexplained/use-of-energy/industry.php;23 https:/www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=77&t=11 24

38、 https:/www.whitehouse.gov/bipartisan-infrastructure-law/25 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2021/04/22/fact-sheet-president-biden-sets-2030-greenhouse-gas-pollution-reduction-target-aimed-at-creating-good-paying-union-jobs-and-securing-u-s-leadership-on-clean-energy-techn

39、ologies/13 供新型可持续材料。1.1.3.可持续制造和回收可持续制造和回收:开发经济上可行的制造技术,将有价值的材料从废物流中分离出来,并开发能源或污染密集型材料的替代品。在分类、净化和解构技术领域进行研发。扩大可持续材料的设计和制造、多种材料类别的回收和循环方法以及试点项目和设施的规模。改进数据和方法,以评估生命周期的影响并确定需要改进的领域。目目标标 1.2:加快微电子和半导体的制造创新加快微电子和半导体的制造创新 半导体是微电子学的基础,半导体技术的进步对国家安全和几乎每个经济部门都至关重要。26它们是控制和调节电力流的电力电子设备的支柱,并使电动汽车充电和将可再生能源纳入电网

40、成为可能。微电子的广泛应用为扩大将产品生命周期中的气候、环境和其他影响考虑在内的可持续制造流程提供了机会。目前,制造业面临着互补金属氧化物半导体技术的基本性能限制、处理器和存储器以外的市场多样化以及全球竞争激烈等问题。要想提高未来性能,需要研究新的微电子材料、设备和互连解决方案的制造和加工能力。这些能力将为未来计算和存储设备提供动力。最近在 2022年 8 月通过并成为法律的为半导体基础设施提供投资的芯片和科学法案27将有助于实现以下目标。该目标的实施路径为该目标的实施路径为:1.2.1.半导体和电子的纳米制造半导体和电子的纳米制造:对集成光子产品、增材和直接印刷电子产品的制造、独特的传感器格

41、式以及混合电子制造进行投资,以利用纳米制造的力量。开发物理、化学和生物方法,将原子精确放置和结合到所需的分子和结构中。1.2.2.半导体材料、设计和制造半导体材料、设计和制造:发展能够创造和测试新的设备、材料和 26 https:/www.epa.gov/smm-electronics/national-strategy-electronics-stewardship-nses 27 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/08/09/fact-sheet-chips-and-science-act-wi

42、ll-lower-costs-create-jobs-strengthen-supply-chains-and-counter-china/14 结构的先进制造能力。为国内公司和大学提供方便的设计工具和微电子代工厂,以提供准确信息和训练有素的劳动力。为微电子器件和组件提供高效和可持续的操作。1.2.3.半导体封装和异半导体封装和异构构设计设计:引进新的材料、工具、设计、工艺、装配和测试,使封装活动具有更高的密度、产量和可靠性。加强研发和原型设计,以提高生产效率和可靠性。发展国家设施,进行异构包装集成研发。目标目标 1.3:实施先进制造以支持生物经济实施先进制造以支持生物经济 美国的生物经济“是

43、由生命科学和生物技术的创新驱动的经济活动,由工程和计算及信息科学的技术进步促成”28,并包括产业、产品和服务。在生物制造中,微生物和不同的生物体(细菌细胞、病毒、酵母、蓝藻、海藻)经过编程可以用来制造各种产品,如食品、饲料、燃料、纤维、生物塑料、天然橡胶、可再生化学品、营养品、非食品材料和其他高价值产品。这个过程,利用可持续的生物质或糖源作为原料,为许多产品如塑料、燃料和材料的生产提供了一个基于石化的替代品。2022 年 9 月,拜登总统签署了一项关于推进生物技术和生物制造创新以实现可持续、安全和可靠的美国生物经济的行政命令。29该行政命令要求整个政府推进生物制造,为健康、气候、变化、能源、食

44、品安全、农业、供应链弹性以及国家和经济安全提供创新解决方案。行政命令中的优先事项在本战略文件中也有概述,其中包括扩大国内的生物制造能力,连接相关的基础设施,以及增加生物制造的劳动力。制造业对于与人类和动物都有生物接口的下一代医疗疗法和设备至关重要。通过将生命科学的发现与智能制造等先进技术相结合,美国可以在创造高质量的生物基产品方面取得巨大的飞跃。应优先实施强有力的生物安全、28 https:/nap.nationalacademies.org/catalog/25525/safeguarding-the-bioeconomy 29 https:/www.whitehouse.gov/brief

45、ing-room/presidential-actions/2022/09/12/executive-order-on-advancing-biotechnology-and-biomanufacturing-innovation-for-a-sustainable-safe-and-secure-american-bioeconomy/15 生物安保和数据隐私控制,以确保对生物经济的支持,促进和保护美国的领导地位、竞争力和国家安全。为了继续提高食品安全和食品可及性,以及食品供应链的弹性,先进的制造工艺必须充分利用新技术,并加快新领域(如细胞农业、替代蛋白质和个性化营养)的发展。应采取措施来创

46、造更多机会,进一步追求从实验室到市场的生物技术,实现新兴产品的制造规模化和向外拓展。这一部分关于制造技术的内容涉及健康、疾病、气候变化、能源、食品和营养安全、经济发展以及持续发展多样化和多学科的劳动力等关键问题。该目标的实施路径为该目标的实施路径为:1.3.1 生物制造生物制造:支持推进生物制造研究,包括基因组和蛋白质工程生产工具、多细胞系统工程、生物模型和生物加工的生物技术方法。支持用于预测模型和生物加工分析工具的多组学和生物计量学的发展。支持加强原料准备、技术准备和制造准备水平的分析工具。优先实施保障措施来确保这些产品用于合法用途。1.3.2 农业、林业和食品加工农业、林业和食品加工:支持

47、先进的基因组测序、生物信息学、功能表型的预测模型、控制系统的整合以及食品、饲料、燃料和纤维制造中人与机器的合作等方面的研究。开发可持续的能源和低成本的水处理技术,包括养分回收系统,从废物和非常规来源中生产出适合的水。1.3.3 生物质加工和转化生物质加工和转化:找出可在美国持续生产并转化为制造业原料的10 亿吨生物质的开发方法、工艺和技术。为理想的生物质原料的预加工、加工和解构开发预测过程建模、生物过程分析以及基因组和蛋白质工程。推进生物基废物流的厌氧处理,以生产沼气、可再生天然气、肥料、植物营养物、土壤改良剂、生物炭、工程碳、动物垫料、表面活性剂、聚合物、清洁生物能源、电力和混合热/冷动力。

48、1.3.4 药品和保健品药品和保健品:促进连续制造、在线过程监测和控制、综合人工智16 能辅助系统和新型细胞培养技术的发展。优先发展减法和加法加工以及生物基制造,以创造针对特定患者的医疗产品、设备和生物驱动的给药系统。目目标标 1.4:开发创开发创新材料和加工技术新材料和加工技术 先进材料对于新产品的开发以及经济和国家安全至关重要,其应用遍及多个工业部门。先进材料可能包括用于高超音速的极端温度结构材料、用于恶劣环境的材料、高强度轻质金属合金、合成生物材料,以及许多其他材料。使用新材料往往需要创新的制造技术。由于设计限制得以放松,像增材制造和纳米制造这样的先进工艺为新材料创造了机会。新的高性能先

49、进材料的加工技术可以通过用更快、更有效、更精确和更坚固的方法取代(或补充)现有的方法来提高成本效益和竞争力。先进的材料和工艺可以减少生命周期中的温室气体和制造及产品使用中的其他环境后果。该目标的实施路径为该目标的实施路径为:1.4.1.高性能材料设计和加工高性能材料设计和加工:通过整合基于物理学的计算和数据驱动的机器学习工具,提高材料设计和加工能力。加快高性能材料的测试、鉴定和工艺验证,以简化进入市场的程序。加强材料行为的预测能力以及在苛刻的服务条件下的性能。1.4.2.增材制造增材制造:开发可供所有用户使用的增材制造(AM)工艺优化框架。创造新的传感器来提高过程监测和控制能力。开发机器学习算

50、法,以分析大型、安全、可互操作的数据流,并实现反馈控制。生产工具,创造新的增材制造专用材料和能力。将增材制造技术与智能制造平台相结合。1.4.3.关键材料关键材料:识别和整合替代材料和技术,以减少或取代高需求技术中关键材料的使用。找出先进方法来从初级、二级和非常规来源分离和加工关键材料。为可重复使用、回收、再制造和再利用的关键部件和产品开发设计和制造方法。1.4.4.太空太空制造制造:在微重力环境下开发新的增材制造工艺,以制造替换部17 件和太空基础设施。将机器人技术与太空增材制造工艺相结合来进行深空探索。优先考虑微重力环境下的生物制造投资,以实现长期的太空存在,包括可持续的食品生产、加工和回

51、收,以及危险材料的钝化。目标目标 1.5:引领智能制造的未来引领智能制造的未来 通过数字化设计和制造进行的智能制造业收集和分配生产设备所需的信息,将设计和原材料转化为产品,从而形成一个高度连接的工业企业,可以跨越一个公司或整个供应链。智能制造业将相关信息分发到企业从工厂车间到高管的每个层面,从而提高产品质量和可追溯性,同时降低成本。工业 4.0 范式描述了由越来越多的互联互通和智能自动化带来的技术、行业和社会模式及流程的转型变化。要想在未来取得进步,必须在制造业中广泛采用强大的数字基础设施,打造一支精通数字的劳动力队伍,并创建以人工智能为动力的制造业商业模式,在保护专有信息的同时聚合各制造商的

52、数据。通过这种聚合,制造公司将能找到更好的解决方案,而不是各自为营,分别开发自己的解决方案,因为他们可以从参与网络的所有公司积累的生产经验中受益。30 该目标的实施路径为该目标的实施路径为:1.5.1.数字化制造数字化制造:促使先进的传感、控制技术和机器学习在整个制造业的应用。通过追求数字双胞胎来推进智能制造。制定数据兼容的标准,以实现智能制造的无缝整合。1.5.2.制造业中的人工智能制造业中的人工智能:优先考虑机器学习、数据访问、保密性、加密和风险评估方面的研发,以便在制造业中采用人工智能。开发最佳实践、标准和软件工具,以扩大新的商业模式,在维护数据安全和尊重知识产权的同时实现生产数据的货币

53、化。平衡生产者和消费者在隐私、知识产权和维修 30 https:/doi.org/10.6028/NIST.AMS.100-47 18 权等方面的利益。31 1.5.3.以人为本的技术应用以人为本的技术应用:促进新技术和新标准的发展,通过实现安全和高效的人机互动,增强人的能力和生产工人的能力,从而扩大人与机器之间的协作工作。1.5.4.制造业的网络安全制造业的网络安全:开发标准、工具和测试平台,并传播在智能制造系统中实施网络安全的准则。将工作重点放在更新中小型制造商的资本设备和更换无法实现网络安全的生产设备上。根据总统关于改善国家网络安全的第 14028 号行政命令,直接或通过公开发布向购买者

54、提供每个产品的软件材料清单。31 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/presidential-actions/2021/07/09/executive-order-on-promoting-competition-in-the-american-economy/19 支柱 2:壮大先进制造业的劳动力队伍 先进技术的变革有希望创造数百万个新的、可持续的、高质量的美国就业机会这也包括先进制造业的就业机会。32虽然仍有一些不同意见,但大多数证据表明,自动化、人工智能和机器人技术将是未来十年内全球制造业工作的净增长点。33这些技术的开发和部署应该是对工人技

55、能的补充,而不是取代他们。34为了维持和发展一个强大的先进制造业,提供高质量的工作机会,美国必须增加制造业的劳动力,特别应该注意吸纳那些过去很少在科学、技术、工程和数学领域发展的个人,并通过灵活的教育和培训系统发展工人的技能,使这些技能与创新同步。事实表明,基于工作的学习模式(如注册学徒制)对工人和雇主都有很多好处。35 联邦政府可以通过促进先进制造业劳动力发展的愿景,团结公共和私人利益相关者,并加强各机构之间对联邦政策和计划的协调,以最大限度地提高整体效益和实现基于地方的倡议,在增长制造业劳动力方面发挥领导作用。在支柱 2的范畴下设定了三个重点目标:2.1.扩大和丰富先进制造业人才库 2.2

56、.发展、扩大和促进先进制造业教育和培训 2.3.加强雇主和教育组织之间的联系 目标目标 2.1:扩大和丰富先进制造业人才库扩大和丰富先进制造业人才库 根据最近的调查,除非美国迅速采取相关措施,否则到 2030 年估计会有 210 万个制造业工作岗位空缺。36因此,提高工人报酬是增加制造业 32 https:/www.nber.org/papers/w30332?utm_campaign=ntwh&utm_medium=email&utm_source=ntwg22 33 https:/www.weforum.org/agenda/2020/10/dont-fear-ai-it-will-lea

57、d-to-long-term-job-growth/;又见https:/mitpress.mit.edu/9780262367745/the-work-of-the-future/34 https:/workofthefuture.mit.edu/wp-content/uploads/2021/01/2021-Research-Brief-Helper-Reynolds-Traficonte-Singh4.pdf 35 https:/wol.iza.org/articles/do-firms-benefit-from-apprenticeship-investments/long,https:

58、/www.aspeninstitute.org/wp-content/uploads/2019/01/1.3-Pgs-56-74-Scaling-Apprenticeship-to-Increase-Human-Capital.pdf 36 https:/ 20 工人的关键途径。37满足对工人的预期需求的战略包括扩大制造业劳动力的人口基础并使之多样化。为了应对即将到来的劳动力挑战,将需要过去很少在科学、技术、工程和数学领域工作的人和各种背景的妇女(包括归化公民)更多参与这些领域的工作。此外,扩大先进制造业的劳动力并使之多样化,也将加强创新、弹性和绩效。拜登哈里斯政府已经启动了几项举措,以壮大制

59、造业的劳动力队伍。寻求改善工作质量并创造获得良好工会工作的机会好工作倡议将为工人、雇主和政府实体提供信息。38人才管道计划帮助雇主建立部门伙伴关系,将工人与好工作联系起来。39此外,政府努力扩大注册学徒制,40并为行业领导的、以工人为中心的伙伴关系提供资金。41国家生物技术和生物制造倡议旨在壮大生物制造的劳动力队伍,重点是促进公平和支持服务不足的社区。42这些努力将带来与制造业有关的巨大利益。该目标的实施路径为该目标的实施路径为:2.1.1.提高对先进制造业职业的认识:提高对先进制造业职业的认识:通过专门计划的运动和活动来提高学生或过去很少在先进制造业中工作的人对先进制造业职业的认识。与机构和

60、社区领导人合作,提供与工业界接触的机会,特别是亲身体验的机会。2.1.2.吸引吸引参与度不高参与度不高的社区的社区:制度化行业主导的能力建设伙伴关系,与社区大学和地区高中合作,让过去很少涉足先进制造业和服务不足的社区的学生和家庭参与进来,特别是那些转型自化石燃料产业的社区。积极参与学院和大学的工作,重点是那些为少数群体服务的机构。明确界定合作伙伴之 37 https:/ https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/09/02/president-biden-to-announce-21-winners-of-

61、1-billion-american-rescue-plan-regional-challenge/39 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/06/17/fact-sheet-the-biden-harris-administration-launches-the-talent-pipeline-challenge-supporting-employer-investments-in-equitable-workforce-development-for-infrastructure-jobs/40

62、https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/09/01/fact-sheet-biden-harris-administration-launches-the-apprenticeship-ambassador-initiative-to-create-equitable-debt-free-pathways-to-high-paying-jobs/41 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/09/02/preside

63、nt-biden-to-announce-21-winners-of-1-billion-american-rescue-plan-regional-challenge/42 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/09/12/fact-sheet-president-biden-to-launch-a-national-biotechnology-and-biomanufacturing-initiative/21 间的共同目标、战略和资源,包括工会和社区代表。为来自服务不足的社区的人提供全行业的技术援

64、助、支持服务和指导。2.1.3.解决服务解决服务不足不足群体的社会和结构性障碍群体的社会和结构性障碍:通过建立标准、政策、相关指标、评估和问责制,确保联邦计划推动多样性、公平性、包容性和可及性。要求针对联邦授予的拨款设计包容性计划,以确保退伍军人和过去很少参与和服务不足的社区的人有机会进入先进制造业。目标目标 2.2:发展、扩大和促进先进制造业教育和培训发展、扩大和促进先进制造业教育和培训 教育和劳动力发展系统必须能够灵活地应对先进制造业所需技能和能力的变化。为了让更多的学生接受先进制造业教育,教学法必须继续探索新的技术和授课系统。这意味着开发和提供更广泛的部门合作培训项目,43以及更多的动态

65、和吸引人的远程学习和混合课程(结合虚拟和现场教学)。这也意味着要为先进制造业专业的学生增加更多真实世界、亲身实践、基于工作的学习机会。教育和培训的变化应始于科学、技术、工程和数学教育的早期基础中的先进制造业意识,并在中学后的职业和技术教育计划、基于雇主的培训、学徒和其他基于工作的计划中继续进行。该目标的实施路径为该目标的实施路径为:2.2.1.将先进制造业纳入科学、技术、工程和数学的基础教育将先进制造业纳入科学、技术、工程和数学的基础教育:将先进制造技术的关键概念、基础知识和技能纳入小学和中学科学、技术、工程和数学的改进议程。提高对多种职业道路的认识,加强行业参与,为学生提供实践培训机会。支持

66、技术教育和科学、技术、工程和数学课程,更加注重工程和技术。让教师做好带领工作,为学生提供令人兴奋的、学习密集型的课程,将先进的制造概念和职业结合起来。43 部门伙伴关系将劳动力系统中的主要行为体(包括雇主、培训机构、工会和社区组织)聚集在一起,设计工作和培训,以解决招聘、留任和职业发展道路的问题而不仅仅是短期安置的问题;它们是基于证据的战略,是各政府部门日益增长的劳动力投资优先事项。https:/www.aspeninstitute.org/programs/workforce-strategies-initiative/sector-strategies/22 2.2.2.使先进制造业的职业

67、技术教育(使先进制造业的职业技术教育(CTE)现代化)现代化:通过拨款和基于行业的努力,加强教学和学习,提高学生的参与度和学习成果,激发学生对制造业职业的兴趣,从而实现职业技术教育的现代化和规模化。为教师和大专院校的教师提供资源,使他们能够使用最新的教学方法教授先进制造业的学术知识和技能。支持学生的竞赛活动,提供先进制造业所需的技能,如数字技能和系统思维。2.2.3.扩大和传播新的学习技术和实践扩大和传播新的学习技术和实践:在中学和中学后阶段开展混合课程(包括先进的模拟活动)以及使用先进制造业中的尖端设备和方法。通过学习技术,扩大成人的技能提升和技能再提升的途径,让更多的学生更多地接触先进制造

68、业的职业。为改善学生对高速互联网的使用提供支持。目标目标 2.32.3:加强雇主和教育组织之间的联系加强雇主和教育组织之间的联系 制造业工人供需之间的不平衡可以通过在雇主和培训和教育提供者之间建立更强大的关系来解决。工业界必须明确界定其技能需求和对解决方案的支持,而教育机构必须领导开发所需的教育材料,以获得高质量的证书和认证。在职培训和学徒制对制造业的技能发展非常重要,需要行业、工人代表、教育提供者和政府机构的密切合作。该目标的实施路径为该目标的实施路径为:2.3.1.扩大基于工作的学习和学徒制扩大基于工作的学习和学徒制:扩大高质量、有偿的工作学习和学徒制,包括实习、学徒预科和注册学徒制。为工

69、人提供平台,让他们通过层层深入的边赚钱边学习的经验来获得先进的制造技能。将先进制造业的雇主与现有的学徒制赞助商和学徒制合作伙伴联系起来。2.3.2.设立设立行业认可的证书和认证行业认可的证书和认证:鼓励对新兴制造技术的模块化的、受行业认可的证书和认证进行投资。鼓励行业与教育工作者合作,开发和更新评估方法。追踪不断变化的职业要求,为新的先进制造业职业制定证书标准和要求。23 支柱 3:提升供应链弹性 美国的制造业供应链是一个复杂的生态系统,它连接着原材料和零部件生产商、物流公司、集成商和商业支持服务。这些相互依存的实体设计、生产和组装部件和最终产品,它们所处的生态系统创造并受益于产品和工艺创新。

70、一个需要改进的关键领域是供应链和生态系统的弹性。弹性是指从意外冲击中恢复的能力,包含可见性、敏捷性和冗余性44这些都可以通过更好的管理和先进的数字模型来提高。缺乏数字基础设施和透明度使我们的供应链变得脆弱,在面临冲击和压力时无法适应。供应链的弹性将通过能够承受各种外部冲击的相互依存的系统来减轻风险,诸如地缘政治冲突、网络攻击、能源中断、金融危机、自然灾害和大流行病等。45 关于美国供应链的行政命令:行动与进步的一年46指示联邦机构采取具体行动来提高供应链的弹性。最初的行动包括测绘、监测和分析供应链,以准备和应对中断事件。然而,需要对供应链的漏洞进行更多的测绘和建模,以支持不同公共和私人利益相关

71、者的集体行动,并保证供应链的完整性。中小型制造商占美国制造业公司的 98%,约占全国制造业服务和产品的一半。47应对它们加以支持,以提高制造业供应链和生态系统的弹性。在支柱 3的范畴下设定了三个重点目标:3.1.加强供应链互联互通 3.2.加大力度减少制造业供应链漏洞 3.3.加强和振兴先进制造业生态系统 44 https:/www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2022/04/Chapter-6-new.pdf 45 https:/www.nist.gov/news-events/news/2022/04/nist-releases-study-bloc

72、kchain-and-related-technologies-manufacturing 46 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/02/24/the-biden-harris-plan-to-revitalize-american-manufacturing-and-secure-critical-supply-chains-in-2022/47 http:/docs.house.gov/meetings/AP/AP02/20211026/114154/HHRG-117-AP02-Wstate-B

73、onvillianW-20211026.pdf 24 目标目标 3.1:加强供应链互联互通加强供应链互联互通 制造业企业之间强有力的合作可以提供诸如降低成本、增加创新和适应供应链中断48等好处。然而,由于存在大量的离岸和外包活动,行业内的合作十分薄弱,行业行动呈孤立状态。因此,美国的小型制造商在技术投资方面已经落后于大型企业,部分原因是主导企业只注重降低单位价格等容易衡量的成本。49中小型制造商遭遇技术滞后问题后,他们的大客户也会因此受到影响。例如,供应商在采用增材制造(AM)方面的迟缓,给航空航天和国防制造商的锻造和铸造供应链造成了瓶颈;在某些情况下,零件在订购后近一年才交付。50总体而言,

74、最大的制造商的劳动生产率比中等规模的同行高 58%;这一差距的很大一部分原因是小公司缺乏技术应用。该目该目标的实施路径为标的实施路径为:3.1.1.促进促进供应链内的合作供应链内的合作:促进公私合作,加强制造业供应链中的技术应用并推进环境减排。建立供应链参与者之间的信任和透明度。3.1.2.推推进进供应链数字化转型的创新供应链数字化转型的创新:努力使关键部门的整个流程(从原材料到产品寿命周期终止再到废物回收和再利用)实现数字供应链高速公路(数字主线/数字孪生)的愿景,使私营和公共部门能够使用和分析纵向和横向供应链。目标目标 3.2:加大力度减少制造业供应链漏洞加大力度减少制造业供应链漏洞 供应

75、链弹性是美国的一个重要优先事项51,联邦和州政府机构已经开始绘制、监测和分析关键部门的供应链。这些工作包括检查产品生命周期从制造和分销的原材料,到产品维护和修理,再到最终处置的所有方面。美国供应链弹性依赖于创新的制造工艺和先进技术。新冠肺炎疫情的全球大流行暴 48 https:/www.whitehouse.gov/cea/written-materials/2022/04/14/summary-of-the-2022-economic-report-of-the-president/第6 章 49 https:/obamawhitehouse.archives.gov/sites/defau

76、lt/files/docs/supply_chain_innovation_report_final.pdf 50 https:/www.whitehouse.gov/cea/written-materials/2022/05/09/using-additive-manufacturing-to-improve-supply-chain-resilience-and-bolster-small-and-mid-size-firms/51 https:/www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2022/02/Capstone-Report-Biden.pdf

77、25 露了多个行业供应链的漏洞,并由此突出了评估和采用新技术、不断提高物流流程的效率和有效性、减少风险并保持一支高度熟练的供应链员工队伍的迫切性和必要性。研究必须客观地评估现有的框架和流程,以确定生命周期成本和价值,并开发和监测供应链指标,如弹性价值和准备时间的成本。52通过整合政府和私营部门知识的物流和供应链管理研究,我们将能获得更强的洞察力、趋势分析和决策管理工具。该目标的实施路径为该目标的实施路径为:3.2.1.追踪供应链追踪供应链上的上的信息和产品信息和产品:培养普遍意识,促进共同数据共享,完善报告并推进标准化的网络安全整合,以帮助识别和快速降低风险。开发工具和实践,以帮助更大的供应链

78、合作伙伴(包括联邦政府)标记漏洞和改善网络安全措施。3.2.2.提高供应链的可见提高供应链的可见性:性:制定和实施供应链绘图战略、数字工具和标准,以在保护隐私的同时提高供应链的可见性,特别是对那些为许多单独的供应链提供投入并具有巨大溢出效应的公司和行业。这包括能源生产、半导体或运输等公司和行业,以及那些对国家安全很重要的公司和行业(如气候和健康安全)。利用人工智能系统和经济分析,优先监测关键节点,以便预先通知供应链面临的冲击和压力。3.2.3.改善供应链的风险管理改善供应链的风险管理:通过改进对不确定环境中决策后果的预测,改善供应链中外部因素的风险管理。确保在新冠肺炎和其他发生概率低但后果严重

79、的事件中的敏捷性。考虑针对这些事件对供应链产生的压力进行测试。开发和推广有助于企业衡量、评价和提高其供应链弹性的技术。3.2.4.提高提高供应链的敏捷性供应链的敏捷性:开发技术,为在供应链遭受冲击和压力时进行应变制造和缩短交货时间提供支持。建立和实施先进工艺和劳动力培训的最佳实践,以促进主导企业和供应商之间的合作。52 示例详见 https:/merce.gov/;https:/ 26 目标目标 3.3:加强和振兴先进制造业生态加强和振兴先进制造业生态系统系统 先进制造业的生态系统由各种类型和规模的制造企业组成。所有这些企业都在促进新产品、新工艺、新商业模式和创造新市场的创新过程中发挥着重要作

80、用。拜登哈里斯政府推进小型和大型制造商53的技术领先地位的计划将推进颠覆性创新,从而给新市场的创造和发展注入动力。新成立的公司或小公司经常面临从原型到商业实践的挑战。州和联邦一级的政府机构必须关注这些挑战,并通过将其纳入“由美国工人在美国制造”54项目来支持它们发展。一些服务可以帮助公司根据其技术资产为产品和服务确定客户和市场,如由美国商务部资助的霍林斯制造扩展合作项目的技术予以驱动的市场情报55。跨越技术、劳动力和经济发展的全方位的公私合作,对于加强和保障美国的先进制造业供应链至关重要,并有助于区域创新生态系统推动经济发展的力量。经济发展计划应促进集群方案围绕特定部门的资产形成,并成功建立一

81、个制造业生态系统。先进制造业创新的合作机构应着重于先进制造业技术的传播、采用和商业化。这些不同的伙伴关系必须保持并通过评估工具和方法进一步加强联系,以应对供应链漏洞。美国需要建立和加强这些类型的联合体,以保持其在先进制造业的全球领先地位。该目标的实施路径为该目标的实施路径为:3.3.1.促进新企业的促进新企业的成立成立和发展和发展:优先考虑那些为新的制造业企业的成立和发展提供关键支持的项目,包括创业培训、科学家和工程师指导以及对企业发展和影响的长期跟踪。3.3.2.支持中小型制造商支持中小型制造商:协助和激励中小型制造商采用先进的制造技术,并为发展技能培训作出贡献。确保中小型制造商得到联邦计划

82、和机构的广泛 53 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/02/24/the-biden-harris-plan-to-revitalize-american-manufacturing-and-secure-critical-supply-chains-in-2022/54 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/presidential-actions/2021/01/25/executive-order-on-ensuring-the-future-is-m

83、ade-in-all-of-america-by-all-of-americas-workers/55 https:/www.nist.gov/mep/grow 27 支持,以促进它们对先进制造业的理解和投入。3.3.3.协助技术过渡协助技术过渡:协调各机构和联邦技术转让相关的政策小组的工作,以确定所有社区和机构能够适应技术从实验室向市场过渡的要求。优先资助测量科学和标准开发方面的研究,以促进研发向制造可持续过渡。3.3.4.建立和加强区域制造业网络建立和加强区域制造业网络:建立区域协作,加强技术和劳动力发展之间的联系,促进区域经济的发展。在战略上协助发展多部门和多辖区的规划、领导、技术和专业

84、知识,以维持和发展区域制造业网络。3.3.5.改善公私合作关系改善公私合作关系:支持现有的和新的公私伙伴关系,在开展劳动力教育的同时发展先进的制造技术。继续利用联邦的召集权来确保有关各方(特别是中小型制造商和服务不足的社区)充分参与。为这种合作寻求更多的联邦拨款计划的协调和支持。28 附录 A、机构参与和衡量标准 联邦部门和机构对这些支柱和目标的潜在贡献见下表。本战略中列出的所有联邦活动均受预算限制,并需获得必要批准,包括联邦政府在制定年度预算时对优先事项和现有资源的权衡,以及国会在立法拨款时的权衡。支柱支柱 目标目标 商商 务务 部部 国国 防防 部部 能能 源源 部部 劳劳 工工 部部 交

85、交 通通 部部 教教 育育 部部 环环 境境 保保 护护 署署 卫卫 生生 与与 公公 众众 服服 务务 部部 国国 家家 航航 空空 航航 天天 局局 国国 家家 科科 学学 基基 金金 会会 农农 业业 部部 支柱支柱 1:开发和实开发和实施先进的施先进的制造技术制造技术 1.1:实现清洁和可持续的制造以支持脱碳 1.2:加快微电子和半导体的制造创新 1.3:充分利用先进制造以支持生物经济 1.4:开发创新材料和加工技术 1.5:引领智能制造的未来 支柱支柱 2:壮大先进壮大先进制造业的制造业的劳动力队劳动力队伍伍 2.1:扩大和丰富先进制造业人才库 2.2:发展、扩大和促进先进制造业教育

86、和培训 2.3:加强雇主和教育组织之间的联系 支柱支柱 3:提升供应提升供应链弹性链弹性 3.1:加强供应链互联互通 3.2:加大力度减少制造业供应链漏洞 3.3:加强和振兴先进制造业生态系统 29 联邦部门和机构在促进美国先进制造业创新方面发挥着关键作用。本战略中概述的支柱、目标和实施路径是由直接负责或关心推进制造业创新的联邦部门和机构制定的。通过带动对研发、教育和劳动力发展以及有弹性的制造业供应链和生态系统的投资的伙伴关系和集体行动,州和地方政府也为先进制造业提供了重要支持。为了评估在实现拟议的支柱、目标和优先事项方面的进展,我们建议以各部门和机构的参与程度以及根据所述优先事项制定的新方案

87、和项目作为衡量标准。30 附录 B、在实现 2018 年先进制造业国家战略计划目标方面取得的进展 美国国家科学技术委员会于 2018 年 10 月发布了先进制造业国家战略计划。56本节总结了该计划中确定的支柱和重点目标所取得的进展。2018年战略计划提出了一个愿景,即确保美国在各工业部门的先进制造业中处于全球领先地位,以此来保障国家安全和经济繁荣。这一愿景将通过以下三个支柱来实现:开发和过渡新的制造技术。教育、培训制造业的劳动力并与他们建立起良好关系;扩大国内制造业供应链的能力。这些支柱都分别设定了重点目标以及技术和项目优先事项(及需在四至五年内达成的成果要求)。建议用来评估实现 2018 年

88、支柱和目标进展的衡量标准是各机构的参与程度以及根据所述优先事项制定的新方案和项目。该表给出了对支柱和重点目标作出贡献的联邦机构。56 https:/www.manufacturing.gov/sites/default/files/2021-06/Advanced-Manufacturing-Strategic-Plan-2018.pdf 31 支柱支柱 目标目标 DoD DOE DOC HHS NSF NASA DOL USDA ED 制造技术制造技术 智能制造系统 材料及加工技术 医疗产品制造 电子设计与制造 食品和农业制造 制造劳动力制造劳动力 未来的制造业劳动力 职业技术教育 行业公认

89、的证书 将技术工人与行业相匹配 国内供应链国内供应链 中小型制造商 制造业创新的生态系统 国防制造基地 面向农村社区的先进制造业 支柱支柱 1 1:开发和过渡新的制造技术开发和过渡新的制造技术。在该支柱下设定了以下重点目标:1.把握智能制造系统的未来 2.开发世界领先的材料和加工技术 3.通过国内制造保证医疗产品的供应 4.保持在电子设计和制造方面的领先地位 5.增加食品和农业制造的机会 联邦政府在向许多机构内的制造业研发活动进行了投资。这些机构相互协调彼此的工作以避免重复,同时确保他们的投资满足任务需要,并在适当的时候相互补充。参加国家科学技术委员会先进制造业小组委员会的机构已经进行跨部门合

90、作,协调和优化联邦对先进制造业研发的投资。32 联邦政府计划在促进技术开发和向制造企业(特别是那些中小型企业)转让方面是成功的。这些计划包括美国制造研究所、NIST 制造扩展合作、能源部的制造示范设施和嵌入式创业计划,以及国家科学基金会的未来制造计划。此外,商务部、国防部、能源部、卫生与公众服务部、国家航空航天局、国家科学基金会和环境保护署的小企业创新研究/小企业技术转让项目也为制造业研发提供了创业援助。下表列出了对先进制造业研发进展作出贡献的机构计划的范例。机构机构 技术开发计划技术开发计划 商务部商务部 美国制造业 制造业扩展伙伴关系 增材制造 智能制造机器人 先进材料测量 标准参考材料

91、制造业中的人工智能 生物制药制造 智能制造系统 先进制造业路线图 区域创新中心 美国国家制造业 紧急援助计划 新冠肺炎经济反应快速援助 国防部国防部 制造业技术计划 美国制造业研究所 国防工业基地现代化 能源部能源部 美国制造业研究所 制造业示范设施 关键材料研究所 BOTTLE 联盟 制造业的高性能计算 实验室嵌入式创业 教育和劳动力路线图(NREL)机器人、高性能计算和储能实习 小企业创新研究和小企业技术转让计划 美国制造挑战 卫生与公众卫生与公众服务部服务部 生物医学高级研究与开发局 先进开发和制造创新中心 研究、创新和商业冒险司计划 技术观察(TechWatch)推进持续制造的监管科学

92、 监管科学和创新拨款 监管科学创新卓越中心 新兴技术团队 先进技术团队 国家航空航国家航空航天局天局 改变游戏规则的发展计划 先进探索系统计划 技术示范任务计划 空间技术研究拨款计划 改革性航空概念计划 33 国家科学基国家科学基金会金会 网络物理系统 工程研究中心 未来制造计划 工业/大学合作研究中心 先进制造业计划 机器人基础研究 人类与技术前沿工作的未来 国家机器人计划 3.0 农业部农业部 科学主题小组 小企业创新研究 林产品实验室 试验工厂设施 生物经济、生物能源和生物产品计划 内部和外部研究计划 支柱支柱 2 2:教育、培训制造业的劳动力并与他们建立起良好关系:教育、培训制造业的劳

93、动力并与他们建立起良好关系 在该支柱下设定了以下重点目标:1.吸引和培养未来的制造业劳动力队伍 2.更新和扩大职业和技术教育的途径 3.促进学徒制的推广和获得行业认可的证书 4.将技术工人与需要他们的行业相匹配 联邦对教育和劳动力发展的投资将有助于培养一支多样化和熟练的未来劳动力队伍。虽然目前只有教育部门专注于 K-12教育,劳工部专注于劳动力发展和认证,但其他机构,如国防部、美国国家航空航天局和国家科学基金会将会支持 STEM 教育和相关的劳动力培训和发展计划(特别是那些有利于制造业部门的)。与 MEP 中心合作的美国制造业研究所在教育和劳动力发展方面也很活跃。在 2021 财年,“美国制造

94、”项目的教育和劳动力计划在全国范围内培训了90,000 多人,帮助说服了许多人从事制造业的工作。劳工部根据劳动力创新与机会法案(WIOA),帮助培训被淘汰的制造业工人和那些希望进入劳动力市场的工人。美国制造业研究所和劳工部的许多项目侧重于对退伍军人的培训援助。教育部则根据卡尔 帕金斯职业和技术教育法帮助吸引高中和社区大学学生进入制造业。下表列出了各机构对制造业教育、培训和劳动力发展的进展做出贡献的计划实例。34 机构机构 教育和劳动力发展教育和劳动力发展计划计划 商务部商务部 美国制造业研究所教育和劳动力计划 NIST 实习计划 MEP 劳动力发展计划 NIST 暑期本科生奖学金 国防部国防部

95、 军队教育推广计划 STARBASE 美国制造业研究所教育和劳动力计划 退伍军人投身能源行业 制造业工程教育计划 教教育部育部 卡尔 帕金斯职业和技术教育法 劳动力创新与机会法案第二篇,成人教育和家庭扫盲法案 能源部能源部 美国制造业研究所教育和劳动力计划 实验室嵌入式创业计划 为工业伙伴提供更好的工厂在线学习 500001 准备就绪的导航仪 先进制造业教育和劳动力路线图 核相关奖学金和研究金 制造实习项目 EERE 高性能计算 EERE 储能实习计划 EERE 机器人实习计划 核能大学核领导力计划 科学本科生实验室实习办公室 社区大学科学实习办公室 科学访问教师计划办公室 科学研究生研究计划

96、办公室 能源部能源部 美国制造业研究所教育和劳动力计划 实验室嵌入式创业计划 为工业伙伴提供更好的工厂在线学习 准备就绪的导航仪 制造业高性能计算实习计划 储能实习计划 机器人技术实习计划 劳工部劳工部 学徒计划 贸易调整援助 美国的承诺就业培训拨款 加强社区大学拨款 发展纳米技术和半导体的学徒制 唯一劳动力拨款 通过基于部门的战略拨款扩大学徒制的规模 学徒制:缩小技能差距拨款 国家航空国家航空航天局航天局 教师奖学金计划 STEM参与计划 激励竞争研究的既定计划(EPSCoR)少数群体大学研究和教育计划 国家科学国家科学基金会基金会 高级技术教育计划 基于培训的先进网络基础设施的劳动力发展

97、工程研究中心计划 未来制造计划 革新工程系计划 扩大对计算机和工程项目的参与 为研究生提供非学术研究实习机会(INTERN)基于培训的先进网络基础设施的劳动力发展 农业部农业部 学术奖学金和助学金 4-H科学计划 与大学包括 MSI和社区大学的合作关系 合作拓展网络 农业和食品研究计划(AFRI)教育和劳动力发展拨款 35 支柱支柱 3 3:扩大国内制造业供应链的能力扩大国内制造业供应链的能力 在该支柱下设定了以下重点目标:1.提高中小型制造商在先进制造业中发挥作用 2.鼓励制造业创新的生态系统 3.加强国防制造业基础 4.加强农村社区的先进制造业 美国的制造业供应链是一个由大大小小的制造商、

98、集成商、原材料生产商、物流公司和提供其他支持服务的公司(会计、财务、法律顾问等)组成的复杂系统。这些公司,其中许多在美国之外,形成相互依存的网络,向美国和全球客户提供各种各样的成品。下表列出了对国内制造业供应链和生态系统做出贡献的机构计划的范例。36 机构机构 供应链计划供应链计划 商务部商务部 美国制造业研究所 MEP 中心 网络安全供应链风险管理计划 半导体制造和先进包装审查 供应链竞争力咨询委员会 供应链办公室,专业和商业服务 国防部国防部 美国制造业研究所 工业基地计划 能源部能源部 美国制造业研究所 关键材料研究所 BOTTLE 联盟 制造业和能源供应链办公室 能源部能源部 美国制造

99、业研究所 制造业供应链计划 国家航空航天局国家航空航天局 供应链风险管理(SCRM)计划 国家科学基金会国家科学基金会 美国的种子基金 融合加速器计划 创新团队 运营工程计划 创新途径 启用开源生态系统的途径 区域创新引擎 农业部农业部 仓储设施贷款 地方食品推广计划 农贸市场 增值生产商拨款 区域食品系统伙伴关系 乳品企业创新计划 商业和工业担保贷款计划 食品供应链担保贷款计划 肉类和家禽检查准备拨款 合作拓展网络 环境保护署环境保护署 可持续材料管理计划 37 附录 C、实施路径 支柱支柱 1:开发和实施先进的制造技术:开发和实施先进的制造技术 目标目标 1.1:实现清洁和可持续的制造以支

100、持脱碳:实现清洁和可持续的制造以支持脱碳 路径路径 1.1.1.制造过程的制造过程的脱碳:脱碳:开发和展示提高能源效率的先进制造技术,实现工业过程电气化,在制造过程中采用低碳原料和能源,应用新化学反应以避免工业过程中温室气体直接排放,分离和储存工业二氧化碳,并创造温室气体密集型工业产品的替代品。创建和传播验证工具和程序,以协助将电气化和高效技术融入制造业。公开具有较低能源和碳足迹的先进材料和工艺。充足的、低成本的、清洁的电力供应将大大减少制造业中的二氧化碳和其他排放物的排放量。在美国所有制造业的排放物中,近 43%来自于工业加工加热。57许多制造过程需要中度到高度的工艺温度,目前是通过使用高排

101、放量的化石燃料实现的。而在一些产品(如水泥和铁)的标准加工过程中发生的化学转化会释放出二氧化碳,这一点尤其难以消减。美国的制造厂可以通过采用新型的、电气化的、高效的先进制造工艺来减少排放这些工艺可以减少能源消耗,降低温度要求,并避免会产生二氧化碳的化学转化过程。对于那些难以减少二氧化碳排放的工艺,必须考虑通过储存或利用进行碳捕获。用创新的电气化加热技术取代化石燃料的加热过程可以减少排放,并提供生产力和竞争力的优势。新颖的电化学工艺使化学转化在更低的温度下进行,为工业过程的电气化提供了另一个机会。通过催化剂的设计、电化学的使用或强化的工艺技术,可以使化学反应更加高效。通过在混合和分离中应用工艺强

102、化原则,包括综合运用多种工艺,也可以明显改善能源使用效率。为了减少铁和水泥生产中固有的二氧化碳的产生,应进一步开发创新的方法,如直接还原铁和使用替代材料。需要降低氢气生产的成本,并将其作为一种 57 https:/www.energy.gov/sites/prod/files/2016/06/f32/QTR2015-6I-Process-Heating.pdf 38 燃料来源纳入生产过程。此外,在碳捕获整合、效率、成本、二氧化碳储存和利用方面的技术进步也减少制造业的排放量。路径路径 1.1.2.清洁能源制造技术清洁能源制造技术:改进清洁发电和储存的材料、制造工艺和产品设计;采用零排放的运输工具

103、、建筑和工业,以实现脱碳经济。通过先进的导电材料、加工技术和机器开发,加强设备和材料的制造,使电力转换和传输更加高效。制造具有高能量密度的先进电池,并为低电压和高电压应用提供新型可持续材料。为了 2050 年能实现净零排放的目标,美国计划到 2035 年 100%使用无碳污染电力。低碳或“清洁”电力的成本大幅降低加速了全球清洁电力的使用和普及,72%的新产能来自可再生能源。58要使交通、建筑、能源和制造业等高排放部门能够使用低成本的清洁电力来替代基于化石燃料的电力和能源,就需要对发电和管理进行改变和升级。制造业的进步为清洁能源的生产、储存和利用提供了具有成本竞争力的技术,使美国能够引领全球能源

104、转型。需要创新,如用于风力涡轮机叶片的先进复合材料和用于充电和电网集成的高效电力电子设备,以满足多个部门电气化所带来的日益增长的需求。实现这一目标所需的一个主要使能技术是用于电网规模能源储存的经济型电池生产。为了提高下一代设计和化学制品的能量密度,需要改进制造工艺。包括回收在内的国内供应链应能使高性能、低成本的储能设备为国家的电气化能源和交通部门提供动力。由先进的电力电子设备、高速连接和相位测量单元组成的智能电网将根据能源生产、储存和消费参数等因素来平衡电力分配。可靠的清洁电力供应依赖于通过先进制造业提供的技术,如先进的电池生产、高效的电力储存和管理以及电网的利用等。路径路径 1.1.3.可持

105、续制造和回收可持续制造和回收:开发经济上可行的制造技术,将有价值的材料从废物流中分离出来,并开发能源或污染密集型材料的替代品。在分 58 https:/www.irena.org/publications/2020/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2019 39 类、净化和解构技术领域进行研发。扩大可持续材料的设计和制造、多种材料类别的回收和循环方法以及试点项目和设施的规模。改进数据和方法,以评估生命周期的影响并确定需要改进的领域。将可持续材料管理原则纳入产品设计和开发,可以减少制造产品所需的材料和能源,从而向脱碳迈进。这包括设计和使用新的材料,使其保持更长的使用时间

106、,或用其取代那些对能源、健康和环境有不利影响的材料。在美国发展再利用和回收基础设施而不是将高价值的废物流出口到其他国家或地区,不仅增加国内的原材料数量,还将创造新的就业机会。循环制造59最大限度地减少了原料的使用,最大限度地提高了加工材料和部件的再利用。要有效地处理复杂的原料和废物流来进行共同生产和回收,必须开发出先进的分离技术。为了解决当前回收和再利用战略的瓶颈,必须在分布式收集和处理场所部署自动分拣和材料检测技术。在分离之后,必须利用先进的加工技术,使二级材料和回收材料能够以同等或更好的成本和性能取代原始材料。为材料回收、循环和再利用而设计的产品能够在价值链中有效地利用材料和能源,减少从环

107、境中提取材料的需要,并实现循环经济。作为第二大化学品生产国,美国是全球食品、医药、清洁和卫生发展的一个重要推手。化学工业也是工业领域60中最大的能源消耗者,总生产成本中高达 85%来自于能源利用。61减少或消除有害物质的使用或产生并提高能源效率的可持续化学技术将对工业领域产生最大影响。需要技术来减少生产过程中的水消耗和污垢,并有效地处理非传统的水资源和废水资源,以去除污染物并获得适合目的的清洁水资源。目标目标 1.2:加快微电子和半导体的制造创新加快微电子和半导体的制造创新 路径路径 1.2.1.半导体和电子的纳米制造:半导体和电子的纳米制造:对集成光子产品、增材和直接印 59 循环制造是一种

108、节约资源、减少浪费的生产模式,包括尽可能长时间地共享、再利用、修复、翻新和回收现有材料和产品,同时创造价值和新的商业机会。60 https:/www.eia.gov/energyexplained/use-of-energy/industry.php#:text=In percent202020 percent2C percent20the percent20industrial percent20sector,of percent20total percent20U.S.percent20energy percent20consumption 61 https:/www.energy.gov

109、/sites/prod/files/2015/08/f26/chemical_bandwidth_report.pdf 40 刷电子产品的制造、独特的传感器格式以及混合电子制造进行投资,以利用纳米制造的力量。开发物理、化学和生物方法,将原子精确放置和结合到所需的分子和结构中。微电子技术依赖于一个多样化的全球供应链,而这个供应链最近遭遇了弹性挑战。在过去的三十年里,先进的微电子系统和部件经历了许多创新,这是由新材料、设计和纳米制造的制造技术的快速发展所推动的。随着设计空间向三维电路发展,制造工艺正向异构集成技术的扩展所带来的亚纳米分辨率发展。为了满足集成电路和系统日益增长的复杂性和分辨率要求,需

110、要微电子硬件设计工具和原子级精度的制造和计量过程。推进创新的微电子技术需要整合新的试生产和制造扩充能力。创新包括提供快速访问和传输大量数据的光子集成电路,但这项技术需要涵括集成激光器和探测器的完整系统解决方案。另一个创新的例子是原子精度的制造技术,它可以实现对单原子尺寸敏感的工艺,如量子隧道。路径路径 1.2.2.半导体材料、设计和制造半导体材料、设计和制造:发展能够创造和测试新设备、材料和结构的先进制造能力。为国内公司和大学提供方便的设计工具和微电子代工厂,以提供准确信息和训练有素的劳动力。为微电子器件和组件提供高效和可持续的操作。虽然硅仍将是大多数微电子系统的主要平台,但其他类型的材料也需

111、要用于诸如电力、传感、光子和量子等应用。我们正考虑将量子片、线和点纳入数字框架,进而提高系统性能。这些框架将提供增强的局部功能,如光通信。这些材料的整合需要新的制造和加工能力来改进转移的手段,定位至亚微米的精度,并与替代和低维材料连接。为了革新电网,电力电子学需要新的材料,以补充目前使用的宽带隙和超宽带隙材料,如碳化硅和氮化镓。要使用这些材料来制造部件和设备,需要取得加工和缺陷控制方面的进展且这些进展必须便于集成到制造基础设施中。为了保持在未来计算领域的全球领先地位,须对量子计算硬件的设计和41 制造进行长期投资。基于量子的新设备和系统的快速发展和技术前景要求研究和开发适合量子设备的新的制造方

112、法,包括经济和可持续的方法,从而将它们冷却到超低温度以获得最佳性能。量子计算、网络化和传感功能依赖于由超导体和二维拓扑绝缘体等不同材料制成的非传统设备。这些系统需要极高的精度、可复制的加工工艺和缺陷控制来实现其技术和商业潜力。为了研究、开发和有效地实施用于未来神经计算机的新计算机结构,还需要广泛地利用从特殊材料、绝缘体和生物细胞中制造半导体系统的设施。路径路径 1.2.3.半导体封装和异半导体封装和异构构设计设计:引进新的材料、工具、设计、工艺、装配和测试,使封装活动具有更高的密度、产量和可靠性。加强研发和原型设计,以提高生产效率和可靠性。发展国家设施,进行异构包装集成研发。随着数据的指数级增

113、长和晶体管密度的缩小因原子限制而放缓,芯片设计者发现更难解决高性能计算、机器学习和人工智能的需求。同样,随着移动计算设备的外形(或尺寸)不断减小,系统和芯片封装的重要性日益凸显。为了满足日益复杂和苛刻的计算需求,芯片设计者确认,异构集成总体上可以实现更高的性能、更低的能源消耗和更低的成本。所谓的异构集成是指把分别制造的执行不同功能的模具,如逻辑、内存和电源管理,放在一个单一包装中。微电子制造越来越依赖于基底、连接线、芯片62和插板方面的进展。基底在提供热耗散的同时保护和支持集成电路芯片。器件、基底、连接线、模具、芯片和插板必须共同设计和制造,以提供最佳的电子、机械、热、和光子功能。最后,在未来

114、的半导体设计中,必须考虑将量子计算设备与更多的传统计算设备进行整合,以实现最佳性能和价值。目标目标 1.3:实施先进制造以支持生物经济实施先进制造以支持生物经济 路径路径 1.3.1.生物制造生物制造:支持推进生物制造研究,包括基因组和蛋白质工 62 芯片是一种微小的集成电路(IC),它包含一个明确定义的功能子集。42 程生产工具、多细胞系统工程、生物模型和生物加工的生物技术方法。支持用于预测模型和生物加工分析工具的多组学和生物计量学的发展。支持加强原料准备、技术准备和制造准备水平的分析工具。优先实施保障措施来确保这些产品用于合法用途。在计算、数据分析、人工智能、机器学习、基因组工程和合成生物

115、学发展的推动下,生物和材料科学的进步汇合在一起,催生了生物制造的创新浪潮。生物制造的应用横跨许多领域,包括国防、太空、农业和食品、健康和医药、消费产品以及先进材料和能源生产。它们为气候变化、水资源短缺、食品和营养安全以及人类、动物和植物的传染病等挑战提供了潜在的解决方案。为了确保生物安全,这些材料和技术的开发和部署方式可以与美国的原则和价值观以及国际最佳做法保持一致,并且不会导致对人、动物或环境的意外或故意伤害,正如关于生物技术和生物制造的行政命令中所述。63 生物制造提供的解决方案包括可持续的、灵活的、集中的关键和新型分子和产品的生产,以及混合机械/生物系统,将生物的再生特性与传统结构的强度

116、和精度相结合。生物制造整合到更广泛的产品组合中,将可以从更多的生物和基因工程、生物工艺设计和生物制造方法的标准化中获得好处。路径路径 1.3.2.农业、林业和食品加工农业、林业和食品加工:支持先进的基因组测序、生物信息学、功能表型的预测模型、控制系统的整合以及食品、饲料、燃料和纤维制造中人与机器的合作等方面的研究。开发可持续的能源和低成本的水处理技术,包括养分回收系统,从废物流和非常规来源中生产出适合的水。在农业、林业、食品和纤维工业中采用先进的制造技术可以提高生产力、供应链弹性和可持续性。要想获得更多产量以及使农业和食品加工、水生食品生产和替代性蛋白质产品的制造更具弹性,必须依靠新技术。采用

117、支持分布式生产和加工食品的技术,不仅可以开发新型食品和其他相关产品,还可以实现公平的食品分配。63 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/presidential-actions/2022/09/12/executive-order-on-advancing-biotechnology-and-biomanufacturing-innovation-for-a-sustainable-safe-and-secure-american-bioeconomy/43 数字线程技术在食品加工中的应用将支持全球食品生产从创造到消费过程中的食品可追溯性和安全性。制

118、造技术的采用,例如从单细胞中生产替代蛋白质的生物发酵、微藻类生产、原料栽培和养殖、作物的蛋白质特征修改以及组织、肉类和海产品替代品培养,将促进来源多样化和改善粮食安全。路径路径 1.3.3.生物质加工和转化生物质加工和转化:找出可在美国持续生产并转化为制造业原料的 10 亿吨生物质的开发方法、工艺和技术。为理想的生物质原料的预加工、加工和解构开发预测过程建模、生物过程分析以及基因组和蛋白质工程。推进生物基废物流的厌氧处理,以生产沼气、可再生天然气、肥料、植物营养物、土壤改良剂、生物炭、工程碳、动物垫料、表面活性剂、聚合物、清洁生物能源、电力和混合热/冷动力。生物质的转化对于开发生物产品包括燃料

119、和高价值消费产品至关重要。用于燃料、纤维、材料和能源的生物基工艺和产品的持续开发依赖于新技术的支持来加快用于先进材料的生物质(如木质素)的分解。处理和捕获构成木质素的芳香单体将使生物燃料和生物产品的生产更加高效。通过使用容易分解的生物质作为原料,并通过使用新溶剂提高解构方法的有效性,可以实现先进的加工技术。基因组工程、微生物过程和化学过程方面的技术,如可回收的离子溶剂,将是提高商业生物质转化的经济可行性的关键。这些技术也将促成新产品的出现,如作为功能性添加剂、无毒粘合剂、包装材料的纤维素纳米材料,以及开发生物产品扩大其在未开发的化学和添加剂市场的用途所需的新功能特性。路径路径 1.3.4.药品

120、和保健品药品和保健品:促进连续制造、在线过程监测和控制、综合人工智能辅助系统和新型细胞培养技术的发展。优先发展减法和加法加工以及生物基制造,以创造针对特定患者的医疗产品、设备和生物驱动的给药系统。先进制造业可用于生产许多新的和改良的医疗保健产品,包括小分子药物、医疗设备、生物制品、疫苗、先进疗法和生物相容性材料。生物医学制44 造与其他行业部门有许多共同的交叉技术挑战,但在特定的医疗应用方面也有独特的挑战。每种产品的制造工艺都必须确保安全和有效,保护人类和动物健康,并尽量减少药物短缺,同时还要确保美国在新冠肺炎疫情应对和准备方面的全球领先地位。能够促使生产现代化、强化过程并改善过程控制的技术包

121、括智能制造、连续制造、在线过程监测和控制、自动闭环系统、综合人工智能辅助系统、新型细胞培养技术和更高产量的替代系统。机械加工、增材制造和生物基制造方面的进展可以加速或增强创造针对特定患者的医疗产品和设备、生物驱动的给药系统和密切模仿自然属性的植入物的能力。随着先进制造业采用这些先进的制造方法并生产新型产品,需要同步创新开发测量工具以提高制造效率和产品性能。医疗产品和设备制造的持续发展将降低运营成本,并帮助重建一个涵盖国内生物药品、组织产品、机器和生物兼容材料的弹性供应链。这条供应链上的所有药品/产品机器/材料均在美国或由值得信赖的盟友和合作伙伴制造。目标目标 1.4:开发创新材料和加工技术开发

122、创新材料和加工技术 路径路径 1.4.1.高性能材料设计和加工高性能材料设计和加工:通过整合基于物理学的计算和数据驱动的机器学习工具,提高材料设计和加工能力。加快高性能材料的测试、鉴定和工艺验证,以简化进入市场的程序。加强材料行为的预测能力以及在苛刻的服务条件下的性能。影响个人和公共安全或将严重影响国家安全或经济的系统,如核反应堆或高超音速防御系统,通常需在恶劣的服务条件下运行,如极端温度、压力、化学品和腐蚀性介质、微粒负荷或辐射等。64轻质、高强度、高导电性、耐腐蚀的金属、复合材料和其他类别的先进材料的开发和采用是新兴制造能力的重要推动力。64 https:/www.energy.gov/s

123、ites/default/files/2021-04/Materials for Harsh Environments_ 2020 Virtual Workshop Summary Report.pdf 45 为了开发满足苛刻服务条件要求的精密材料,美国必须为合金和其他材料开发全新的范式,利用并整合成熟的物理学驱动工具、综合计算材料工程和数据驱动的机器学习。高性能材料工程和性能预测的计算方法开发是减少新应用的成本和上市时间的关键因素。美国材料基因组计划65正在开发材料创新基础设施。该基础设施将以当前成本的一小部分快速提供新材料,并应被用来开发所需的高性能材料。路径路径 1.4.2.增材制造增材

124、制造:开发可供所有用户使用的增材制造(AM)工艺优化框架。创造新的传感器来提高过程监测和控制能力。开发机器学习算法,以分析大型、安全、可互操作的数据流,并实现反馈控制。生产工具,创造新的增材制造专用材料和能力。将增材制造技术与智能制造平台相结合。增材制造技术的进步已经将独特的金属合金、集成的复合材料结构和陶瓷材料纳入复杂的高性能产品,以满足不断变化的需求。通过专门的研发来扩大增材和混合能力的作用,进而解决持续存在的挑战(如缺乏可重复性和可预测性)并提高其制造/技术准备水平,对于使其与既定的制造技术相结合至关重要。尽管增材制造已经彻底改变了原型和小批量的生产,但还需要进一步通过改进性能建模和分析

125、、过程监测和控制以及量身定制的过程后非破坏性评估,释放出用高性能材料制造的零件的潜力,特别是对于后果严重的应用。66几家标志性的美国制造商在联邦政府的支持下,共同发起了增材制造前进计划,旨在通过帮助美国的中小型制造商采用增材制造来提高他们的竞争力。67美国必须继续投资和支持先进的研发,以克服阻碍采用增材制造的关键技术障碍。路径路径 1.1.4.3.关键材料关键材料:识别和整合替代材料和技术,以减少或取代高需求技术中关键材料的使用。找出先进方法来从初级、二级和非常规来源分离 65 https:/www.mgi.gov/sites/default/files/documents/MGI-2021-

126、Strategic-Plan.pdf 66 https:/doi.org/10.6028/NIST.AMS.600-10 67 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/05/06/fact-sheet-biden-administration-celebrates-launch-of-am-forward-and-calls-on-congress-to-pass-bipartisan-innovation-act/46 和加工关键材料。为部件和产品重复使用、回收、再制造和再利用关键材料开发设计和制造方法

127、。关键材料68是能源、交通、卫生和国防工业基地所必需的技术的组成部分。到 2040 年,为了满足全球脱碳目标,全球对稀土元素、锂、钴、镍和铂族金属等关键材料的需求预计将增加四倍。69 扩大中游加工能力70及改良材料和制造效率的制造创新将建立有弹性、多样化和安全的关键材料供应链。采用先进的制造技术可以提高材料的利用率,并通过最小化甚至消除废物流来减少生命周期的影响。71应确定和验证新的替代材料和技术,以减少对关键材料的依赖;高效的分离过程可以使关键材料的供应多样化。此外,高效的回收和再利用可以通过建立循环经济和实现关键材料的国内供应来减轻供应链风险。路径路径 1.4.4.太空太空制造制造:在微重

128、力环境下开发新的增材制造工艺,以制造替换部件和太空基础设施。将机器人技术与太空增材制造工艺相结合来进行深空探索。优先考虑微重力环境下的生物制造投资,以实现长期的太空存在,包括可持续的食品生产、加工和回收,以及危险材料的钝化。自从太空时代开始以来,太空任务所需的所有资源或设备均在地球上制造后再运往太空。考虑到未来更大的空间基础设施的需要,太空制造(ISM)可以提供技术优势来提高建造空间基础设施(如通信天线、地球观测平台和太阳能电池阵列)的能力。正如国家太空服务、装配和制造战略72所阐明的那样,太空制造通过扩大天基经济和激励下一代学生、创新者和领导者,提供了机会来加强和加速美国在空间的领导地位。太

129、空制造还可以利用空间独特的微重力环境为地面应用开发新的和改进的产品,这可以产生有利于生命科学、工业材料和可持续发展的高价值产品。68 https:/www.usgs.gov/news/national-news-release/us-geological-survey-releases-2022-list-critical-minerals 69 https:/www.iea.org/reports/the-role-of-critical-minerals-in-clean-energy-transitions 70 国内的中游供应链一般包括材料加工和精炼,范围广的也包括零部件制造。71 h

130、ttps:/www.gao.gov/products/gao-16-699 72 https:/www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2022/04/04-2022-ISAM-National-Strategy-Final.pdf 47 进一步提高空间任务能力的努力包括展示微重力下用于打印电子和传感器、置换和维修用金属部件的增材制造技术,以及用于基础设施的月表土 3D打印技术。其他关键领域包括开发用于深空探索的生物制造技术。该技术可以推进综合、多功能、多生物的生物制造系统的实用性,进而支持在类似火星条件下的长期任务。目标目标 1.5:引领智能制造的未来引领

131、智能制造的未来 路径路径 1.5.1.数字化制造数字化制造:促使先进的传感、控制技术和机器学习在整个制造业的应用。通过追求数字双胞胎来推进智能制造。制定数据兼容的标准,以实现智能制造的无缝整合。数字化制造涉及到使用一个综合的、基于计算机的系统,其中包含模拟、三维可视化、分析和协作工具,以同时创建产品和制造过程的定义。基于技术的生产力改进通过提供新的工具来提高工厂车间工人的生产力,不断推动就业增长。现在,新的科学认识和广泛的高速计算和通信技术使巨大的新生产力收益成为可能,但前提是信息技术能够与操作技术相结合。数字化制造将通过监测和控制生产过程的每个阶段来保证零件拥有较长的正常运行时间和高质量。虽

132、然现有的方法可以用来控制几乎所有的制造过程,但实施起来往往耗费巨大,缺乏通用性,而且不完全可靠,使其难以应用到最昂贵或最多数的产品。需要新的方法来将智能制造从不凡的演示集合过渡到常规和广泛的使用。智能制造的最终实现将依赖于数字孪生的实施这种计算模型能够精确地反映现实,可以在故障发生之前准确地预测和避免故障。数字孪生的实施需要无处不在的关键工艺参数的传感,这将通过生产低成本、微型和精确的传感器以及能够应对不确定性的工艺模型来实现。路径路径 1.5.2.制造业中的人工智能制造业中的人工智能:优先考虑机器学习、数据访问、保密性、加密和风险评估方面的研发,以便在制造业中采用人工智能。开发最佳实践、标准

133、和软件工具,以扩大新的商业模式,在维护数据安全和尊重知识产权的同时实现生产数据的货币化。平衡生产者和消费者在隐私、知识产权48 和维修权等方面的利益。73 机器学习(ML)作为人工智能的一个子集,需要大型数据集来提供变革性的能力。为制造业应用提供这种大规模的数据集可能需要访问各公司的生产数据,但前提是需要确保专有信息不被破坏。有了这样的保证,机器学习有可能对各公司制造商的集体生产经验进行分类,并为个别制造商提供为其应用定制的低成本解决方案。与在各个工厂车间开发自己的解决方案并将其作为商业秘密加以保护的普遍做法相比,这种潜力有望带来巨大收益。目前各工厂各自为政的做法不可避免地导致了大规模的、经济

134、范围内的低效率,因为对其他地方常规应用的解决方案进行重新发明的成本很高。界定关键制造问题的定义并提供与这些问题相关的数据集是使机器学习方法在制造业中得到应用的基础。74 路径路径 1.5.3.以人为本的技术应用以人为本的技术应用:促进新技术和新标准的发展,通过实现安全和高效的人机互动,增强人的能力和生产工人的能力,从而扩大人与机器之间的协作工作。过程传感和分析与增强/虚拟/扩展现实(AR/VR/XR)、机器人技术和人类互动的整合,通过为工人提供连续、实时的信息,使活动适应他们加工和组装的零件,从而提高制造业的生产力。在制造业中广泛采用增强/虚拟/扩展现实需要有一支训练有素的劳动力队伍来使用数字

135、工具和改进的软件,以降低实施成本。人/机协作工具和系统必须提供安全的人机互动,以实现人类和机器人在近距离内的合作工作。由于和机器合作的人类本身是不可预测的,因此需要在人工智能方面取得新的突破,使机器人能够在所有操作中预测人类的行动,确保职业安全和提高生产效率。使用这种工具可以提高一线工人的技能,而不是替代他们。73 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/presidential-actions/2021/07/09/executive-order-on-promoting-competition-in-the-american-economy/74 h

136、ttps:/doi.org/10.6028/NIST.AMS.100-47 49 路径路径 1.5.4.制造业的网络安全制造业的网络安全:开发标准、工具和测试平台,并传播在智能制造系统中实施网络安全的准则。将工作重点放在更新中小型制造商的资本设备和更换无法实现网络安全的生产设备上。根据总统关于改善国家网络安全的第 14028 号行政命令,直接或通过公开发布向购买者提供每个产品的软件材料清单。制造公司通常都会制定数字化的生产和物流计划,而这些计划可能会受到网络篡改或间谍活动的影响。被盗的数据可能会暴露知识产权或被加以篡改并引致产品缺陷,这使得保障网络安全成为先进制造业的首要任务。75由于需要保护

137、信息技术(IT)和操作技术(OT)系统中的漏洞,制造业组织的网络安全问题变得更加复杂。信息技术/操作技术问题通常可以通过传统的风险管理技术来解决,如数据加密、更新安全补丁、映射数据流以识别漏洞、限制个人设备对敏感数据的访问、增强云供应商的安全协议,以及使用多重身份验证等手段。然而,许多制造商使用的传统系统具有众所周知的漏洞,无法通过简单的软件更新来保护。需要开展新的研究工作来制定和/或更新标准和准则76,以实施新兴制造业的网络安全技术,包括用于检测和处理威胁的人工智能和分布式账本技术,以确保敏感制造信息的有效性和跨供应链网络的验证。支柱支柱 2:壮大先进制造业的劳动力队伍壮大先进制造业的劳动力

138、队伍 目标目标 2.1:扩大和丰富先进制造业人才库扩大和丰富先进制造业人才库 路径路径 2.1.1.提提高对先进制造业职业的认识:高对先进制造业职业的认识:通过专门计划的运动和活动来提高学生或过去很少在先进制造业中工作的人对先进制造业职业的认识。与机构和社区领导人合作,提供与业界接触的机会,特别是亲身体验的机会。公众往往看不到不断增长的、由技术驱动的先进制造业的新兴职业机会。75 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/presidential-actions/2021/05/12/executive-order-on-improving-the-nat

139、ions-cybersecurity/76 https:/www.nist.gov/cyberframework 50 虽然人们的认识在不断提高,但人们仍然普遍认为制造业是体力劳动,枯燥和重复,有时还很危险。此外,人们一直以来都认为制造业的工作属于低技能、低工资和高风险的工作虽然这些看法早已过时,他们没有看到先进制造业的现实职业机会和好处。各方围绕先进制造业进行的信息传递可以改变人们对先进制造业岗位的看法。我们需要开展相关工作来吸引人们的兴趣,展示进入该行业的明确途径,并激励新一代追求有价值的职业。为了叙述先进制造业的机会,在传递关键信息时必须消除这个行业岗位的耻辱感,加强自豪感和制造业职业的

140、社会价值。有效的宣传将突出可亲的榜样,说明职业和技术教育的价值主张,并强调先进制造业在应对气候变化、全球经济竞争和国家安全等国家挑战中的关键作用。信息传递活动应与现有的活动一起进行,包括所谓的制造日,并将行业和学术机构聚集在一起,通过现实世界的体验、媒体宣传和其他科学、技术、工程和数学的接触机会来向学生传递这个行业的信息。对于那些负面认知属实的情况,美国应设法改善现实。实施本报告中的路径,特别是与培训相关的路径,将大有帮助。此外,虽然先进制造业需要提高技能,但在许多情况下,岗位空缺的原因往往是“工资低下”而不是“技能不足”。77 路径路径 2.1.2.吸引吸引参与度不高参与度不高的社区的社区。

141、为行业主导的能力建设伙伴创建专门机构,与社区大学和地区高中合作,让过去很少涉足先进制造业和服务不足的社区的学生和家庭参与进来,特别是那些转型自化石燃料产业的社区。积极参与学院和大学的工作,重点是那些为少数群体服务的机构。明确界定合作伙伴之间的共同目标、战略和资源,包括工会和社区代表。为来自服务不足的社区的人提供全行业的技术援助、支持服务和指导。77 https:/ 51 只有当工作质量得到改善,服务不足的社区及其代表组织积极主动地持续参与进来,信息才会转化为行动。联邦机构可以通过建立行业与两年制和四年制学院之间的关系来加速变革,特别关注为少数群体服务的机构、社区组织、专业协会、行业协会、工会和

142、劳资联合组织,以及地方、地区和州一级的经济/社会发展机构。为了让服务不足的社区有效参与,必须探索和追求多种途径。其中包括增加有关先进制造业机会的信息流;提高课程的文化相关性;增加榜样引导和指导;利用受尊敬的社区机构和思想领袖的影响力。路径路径 2.1.3.解决服务解决服务不足不足群体的社会和结构性障碍群体的社会和结构性障碍:通过建立标准、政策、相关指标、评估和问责制,确保联邦计划推动多样性、公平性、包容性和可及性。要求针对联邦授予的拨款设计包容性计划,以确保退伍军人和过去很少参与和服务不足的社区的人在先进制造业中的机会。美国的科学、技术、工程和数学职业(如先进制造业)的准入和晋升方面有着长期的

143、社会和结构性障碍。这些障碍影响到许多社区,包括妇女、少数种族和民族、残疾人和退伍军人。2021 年的一份联邦机构间报告指出了导致这些群体在技术职业中代表性不足的广泛障碍。78这些障碍包括政策、工作场所氛围、教育成本、偏见、支持不足、刻板观念、机构文化对变革的抵制、经验要求、语言和文化挑战,以及缺乏人力资本资源。克服这些障碍需要对受影响社区所面临的挑战进行诚实和彻底的审查,然后采取全面和坚决的行动。持续的努力不仅会扩大初级工人的人才库,而且会帮助具有类似技能的在职和失业工人进入先进制造业的劳动力队伍。必要的步骤包括重新评估选拔/晋升指标;发展更多样化的制造业劳动力领导团队;有针对性的基于工作的学

144、习举措;提供包括交通和托儿援助在内的支持服务;承认、授权和有效利用先进制造业劳动力中已经存在的多样性。78 https:/www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2021/09/091621-Best-Practices-for-Diversity-Inclusion-in-STEM.pdf 52 持久的变革需要持续的资源以及进展监测。联邦机构可以通过将多样性、公平性、包容性和可及性规划纳入资助建议和奖励评估标准来加快进展。目标目标 2.2:发展、扩大和促进先进制造业教育和培训发展、扩大和促进先进制造业教育和培训 路径路径 2.2.1.将先进制造业纳入科学、

145、技术、工程和数学的基础教育将先进制造业纳入科学、技术、工程和数学的基础教育:将先进制造技术的关键概念、基础知识和技能纳入小学和中学科学、技术、工程和数学的改进议程。提高对多种职业道路的认识,加强行业参与,为学生提供实践培训机会。支持技术教育和科学、技术、工程和数学课程,更加注重工程和技术。让教师做好带领工作,为学生提供令人兴奋的、学习密集型的课程,将先进的制造概念和职业结合起来。像其他科学、技术、工程和数学密集型产业一样,先进制造业依赖于强大的科学、技术、工程和数学劳动力和教育系统。联邦联合科学、技术、工程和数学教育战略计划概述了改善科学、技术、工程和数学教育管道的优先方法。79然而,先进制造

146、技术和职业意识并没有获得足够的重视,也没有在流行的科学、技术、工程和数学项目和竞赛中出现。因此,通过纳入先进制造技术和职业意识,科学、技术、工程和数学这些科目将有极大的机会得到加强。此外,还有可能通过激励和吸引学生进入新的和多样化的教育途径来扩大科学、技术、工程和数学的劳动力队伍。学生应该通过与工业界的接触和基于项目的学习,接触到先进制造业的跨学科性质。机器人和其他学科的竞赛激励着学生,并为实际技术和工程应用的跨学科性质提供第一手经验。创客教育培养了学生的创造力,并通过多学科的经验为机械、电气和计算机科学技能的学习提供背景知识。80 专业发展可以教会教育者如何更好地将制造技能的发展与相邻的科学

147、、技术、工程和数学学科结合起来。针对教师的 ASM 国际材料营向教师展示了 79 https:/www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2022/01/2021-CoSTEM-Progress-Report-OSTP.pdf 80 创业为基础的学习等新方法为学生在跨职能团队的项目中工作提供了相关的背景。53 如何在课堂上展示工程概念,是几个有前途的模式之一。81 路径路径 2.2.2.使先进制造业的职业技术教育(使先进制造业的职业技术教育(CTECTE)现代化)现代化:通过拨款和基于行业的努力,加强教学和学习,提高学生的参与度和学习成果,激发学生对制造业职业

148、的兴趣,从而实现职业技术教育的现代化和规模化。为教师和大专院校的教师提供资源,使他们能够使用最新的教学方法教授先进制造业的学术知识和技能。支持学生的竞赛活动,提供先进制造业所需的技能,如数字技能和系统思维。需要革新职业技术教育的课程和教育途径,以便向学生宣传和激励学生进入先进制造业就职。职业技术教育教育者经常面临挑战,如缺乏最新的设备来支持他们的项目,或没有足够的资源来跟上最新的制造技术。成功的方法包括整合领先的技术和有效的策略来吸引学生,让企业和行业作为合作伙伴共同设计职业技术教育的学习计划,并提供基于工作的学习机会,以确保学生获得的知识、技能和证书能够为他们在劳动力市场上取得成功做好准备。

149、总的来说,相对于其对美国经济未来的重要性,中学和中学后的职业技术教育项目仍然被广泛低估,资源不足。为解决这一差距而增加的投资应该从初中开始,通过展示最先进的技术和职业向学生介绍一系列的技术职业道路。在此基础上,对高中职业技术教育职业道路的基本投资包括学院/大学和中学之间的并行或双录取机会、基于工作的学习机会以及在学术项目中获得行业认可的证书的机会。在中学后阶段,两年制学院提供了通向各种先进制造业职业的机构门户,以及发展可堆叠的证书和关联学位模式的机会,来帮助人们进入该领域并取得进展。随着智能和数字制造系统变得越来越普遍,数字技能值得特别强调。教师和中学后的教职工需要做好准备,以利用最先进的教学

150、法和学习技术提供课程。诸如机器人竞赛等活动可以通过吸引学生并提供学术和技能导向的经验来发挥作用。81 https:/www.asmfoundation.org/teachers/materials-camps/54 路径路径 2.2.2.3.扩大和传播新的学习技术和实践扩大和传播新的学习技术和实践:在中学和中学后阶段开展混合课程(包括先进的模拟活动)以及使用先进制造业中的尖端设备和方法。通过学习技术,扩大成人的技能提升和技能再提升的途径,让更多的学生更多地接触先进制造业的职业。为改善学生对高速互联网的使用提供支持。新冠肺炎大流行病对现场教育和培训的破坏,加速了变革性学习工具和分配系统的发展、扩

151、散和接受。混合学习模式(即混合在线和现场教学)已被证明在技术学习方面是特别有效。82混合式学习使用异步学习模块,让学生获得制造设备特有的概念性知识和基本技能。基于游戏的学习和虚拟现实模拟对于加强这些远程和混合学习模式有非常大的潜在作用。丰富的远程和混合学习模式将教职员工的教育能力惠及更大的学生群体,同时为稀缺和昂贵的设备和教职员工提供支持专业化服务和分时模式。课程的模块化和基于能力的评估可以帮助工人通过再学习和整个职业生涯的持续学习过渡到新的职业。诸如“为所有人提供互联网”等倡议也使教育内容能够传递给服务不足的社区。83 目标目标 2.3:加强雇主和教育组织之间的联系加强雇主和教育组织之间的联

152、系 路径路径 2.3.1.扩大基于工作的学习和扩大基于工作的学习和注册注册学徒制学徒制:鼓励对新兴制造技术的模块化的、受行业认可的证书和认证进行投资。鼓励行业与教育工作者合作,开发和更新评估方法。追踪不断变化的职业要求,为新的先进制造业职业制定证书标准和要求。先进制造业技能的最佳掌握方式是结合实际工作场所的经验进行概念学习。学徒计划提供了一个广泛认可的框架,将挣钱和学习结合起来,同时使所有的学生,特别是低收入社区的学生受益。基于工作的学习的黄金标准是注册学徒制,这是一个由行业驱动的途径,82 https:/olj.onlinelearningconsortium.org/index.php/o

153、lj/article/viewFile/1726/558 83 https:/merce.gov/news/press-releases/2022/05/biden-harris-administration-launches-45-billion-internet-all-initiative 55 个人在其中将获得工作经验、指导、课堂教学、逐步增加的工资,以及一个可移植的、国家认可的证书。然而,许多雇主发现,要满足完全公认的注册学徒制的所有要求具有挑战性。中小型企业在提供资源以支持基于工作的学习模式方面尤其面临挑战。因此,相对于需求而言,先进制造业中存在的学徒和基于工作的学习机会不足。这个

154、供应方面临的瓶颈必须予以破解。其中一个补救措施是在中学和中学后的职业技术教育项目中扩大和整合基于工作的学习项目。基于工作的学习也可以通过在中学后的机构提供学术学分的实习和合作学习项目以及高中学徒前项目实施。路径路径 2.3.2.设定设定行业认可的资历和证书行业认可的资历和证书:扩大高质量、有偿的工作学习和学徒制,包括实习、学徒预科和注册学徒制。为工人提供平台,让他们通过层层深入的边赚钱边学习的经验来获得先进的制造技能。将先进制造业的雇主与现有的学徒制赞助商和学徒制合作伙伴联系起来。如果没有一个不断发展的证书体系,教育项目就无法与新兴技术有效互动。这样的证书为工人提供了挣钱的能力,为雇主提供了规

155、划指标,为教育和培训界提供了明确的投资信号。虽然传统的制造技能已经由制造技能标准委员会84定义,但在先进制造业中还需要定义额外的能力。目前的证书种类太多,相互重叠,而且没有普遍意义上的能力基础。未来的证书必须以行业为主导,以能力为基础,并可在全国范围内通用。精心设计的证书可以创造巨大的经济价值,使行业能够识别最新的知识、技能和能力在劳动力市场的价值。这种证书将有助于教育和培训机构定制他们的学习计划,并使毕业生能够有效地向雇主展示他们的能力。为了实现改进后的证书的潜力,大学和 K-12 项目必须更新学生的评估方 84 https:/www.msscusa.org/56 式,包括为之前接受的培训提

156、供学分,并设计基于能力的评估方式。雇主和培训界可以通过严格的开发和传播微型证书和数字徽章85来补充基本证书外的空白领域。随着新生产技术的发展,教育工作者和行业专家必须有效合作来设定新的职业要求。86 支柱支柱 3:提升供应链弹性提升供应链弹性 目标目标 3.1:加强供应链互联互通加强供应链互联互通 路径路径 3.1.1.促进促进供应链内的合作供应链内的合作:促进公私合作,加强制造业供应链中的技术应用并推进环境减排。建立供应链参与者之间的信任和透明度。分散式供应链进行重大革新可能会遭遇两难境地:上游企业在看到需求之前不会供应某种东西,但下游企业除非有现成的供应,否则不会投资于需要这种投入的产品(

157、如增材制造或电动汽车供应链的情况)。因此,改善各方之间的协调可以帮助供应链上的各方机构实现绿色经济,找出减少排放和使用危险材料的共同机会。在供应商不能充分了解客户使用产品的情况,或者不能有效区分增加价值的活动和导致浪费的活动时,就会产生过量的浪费。半导体制造技术战略联盟87伙伴关系是公私合作的一个例子。它通过协调半导体设备的需求和供应来解决这些问题。环境保护署的 E3(经济能源环境)计划88是公私合作的第二个例子。它将供应商和客户聚集在一起,确定减少排放的方法。新的增材制造向前计划89是第三个成功的例子,向人们展示了公私合作关系如何解决这些问题。路径路径 3.1.2.推动供应链数字化转型的创新

158、推动供应链数字化转型的创新:努力使关键部门的整个流程(从原材料到生命周期终止再到回收和再利用)实现数字供应链高速公路(数字主线/数字双胞胎)的愿景,使私营和公共部门能够使用和分析纵向和 85 数字徽章是一种技能、学习成就或经验的数字表示。86 美国劳工部建立了 https:/www.apprenticeship.gov/网站,为求职者、雇主和教育工作者提供资源和技术援助。87 https:/www.darpa.mil/about-us/timeline/sematech 88 https:/www.epa.gov/e3 89 https:/www.whitehouse.gov/briefing

159、-room/statements-releases/2022/05/06/fact-sheet-biden-administration-celebrates-launch-of-am-forward-and-calls-on-congress-to-pass-bipartisan-innovation-act/57 横向供应链。通过在虚拟空间中复制物理操作,供应链中的企业可以共享信息,将设计和原材料迅速转化为产品。供应链的数字化将提高效率,增加投资回报,并实现清洁和可持续制造。实现数字化转型需要在几个关键领域进行技术创新:强大的工业物联网;人工智能和机器学习算法;可在广泛的制造过程中应用的机

160、器人技术;射频识别;可以在一个以信息为中心的综合系统中即插即用的机床和控制器。美国必须扩大正在进行的研发工作,以便在数字制造环境中表示、构建、通信、存储、标准化和保护产品、工艺和物流信息。目标目标 3.2:加大力度减少制造业供应加大力度减少制造业供应链漏洞链漏洞 路径路径 3.2.1.追踪供应链追踪供应链上的上的信息和产品信息和产品:培养普遍意识,促进共同数据共享,完善报告并推进标准化的网络安全整合,以帮助识别和快速降低风险。开发工具和实践,以帮助更大的供应链合作伙伴(包括联邦政府)标记漏洞和改善网络安全措施。为了确定企业的脆弱性,从而充分规划和管理破坏性事件的风险,必须清楚供应链关系。90要

161、获知相关关系网,既需要改进技术,也需要提高买家和供应商之间的信任。91大多数主要制造商对他们所依赖的供应链(特别是对超过两层的关系)了解得并不多。他们也不太了解依赖相同或类似部件的产品之间的相互依赖性,而这些部件的国内或全球生产能力可能十分有限。供应商的专有利益限制了制造商获得有效管理供应和供应商有效管理生产计划所需的信息。信息缺乏往往是由于原始设备制造商(OEM)和供应商之间缺乏信任造成的;在数字化转型发生之前必须解决这个问题。提高信息和产品的可追溯性将有助于进行更好的决策,限制关键产品的 90 https:/ 91 https:/mackinstitute.wharton.upenn.ed

162、u/2021/building-supply-chain-continuity-capabilities-for-a-post-pandemic-world/58 供应链风险,并加强应对冲击和压力的适应能力。透明的供应链可以促进对风险的认识,识别瓶颈,并帮助各组织确定是否需要为关键投入找出替代来源。透明的供应链也使消费者能够做出明智的购买决定,使企业能够更好地管理其供应商和服务其客户。路径路径 3.2.2.提高供应链的可见提高供应链的可见性:性:制定和实施供应链绘图战略、数字工具和标准,以在保护隐私的同时提高供应链的可见性,特别是对那些为许多单独的供应链提供投入并具有巨大溢出效应的公司和行业。

163、这包括能源生产、半导体或运输等公司和行业,以及那些对国家安全很重要的公司和行业(如气候和健康安全)。利用人工智能系统和经济分析,优先监测关键节点,以便预先通知供应链面临的冲击和压力。全球制造业供应链的复杂而庞大的生态系统还没有被完全描绘出来,也没有在国内外的利益相关者之间共享。众多的供应商、数据系统和隐藏的相互依存关系使得准确描绘一个制造公司的整个供应网络变得非常困难。因此,重大的供应链中断往往导致重大收入损失和关键货物生产障碍。通过描绘供应链图和分析供应链的可视性将解决这一难题,使人们能够发现供应链的威胁和漏洞,降低风险,并为业绩增长创造机会。为确保弹性和市场安全,联邦政府应与行业伙伴和志同

164、道合的盟友合作,确定企业间的网络结构,并为关键行业创建供应链图。部门间的联系(但不是公司间的联系)可以通过用经济分析局投入产出账户数据中的分类、公开数据来了解。92,93可以通过对关键节点的监测来加强供应链图谱的绘制。例如,HHS 供应链控制塔94提供了个人防护设备(PPE)的需求信号,这在新冠肺炎疫情大流行期间至关重要。每日更新的平台提供了关于个人防护设备库存水平、制造商能力、分配流量和医疗点消费的可见性,为决策准备和响应提供了信息。联邦经济和市场工具也可用于加强制造能力,以满足需求和应对供 92 https:/www.bea.gov/industry/input-output-accoun

165、ts-data 93 https:/www.whitehouse.gov/cea/written-materials/2022/04/14/summary-of-the-2022-economic-report-of-the-president/Chapter-6 94 https:/aspr.hhs.gov/AboutASPR/ProgramOffices/ICC/Pages/IM-Division.aspx 59 应链挑战。95,96使用这些工具可以使人们对每个制造单位的运作、可持续的生产率、短期和长期的战略投资以及向市场推出新的高科技产品的前瞻性计划作出日常或定期的决定。提高对供应链中部

166、门与部门之间和跨境连接的可见性的好处,必须与个别公司的隐私和公司与公司之间连接的好处相平衡。路径路径 3.2.3.改善供应链的风险管理改善供应链的风险管理:通过改进对不确定环境中决策后果的预测,改善供应链中外部因素的风险管理。确保在新冠肺炎和其他发生概率低但后果严重的事件中的敏捷性。考虑针对这些事件对供应链产生的压力进行测试。开发和推广有助于企业衡量、评价和提高其供应链弹性的技术。今天,信息的缺乏限制了整个供应链上的实体就相关主题作出明智的决定,如可靠地采购原材料和零部件,有效地利用和扩大生产能力,确定成本和价格,以及准备和应对意想不到的供应链中断。短期和长期的供需失调导致关键产品的短缺和价格

167、大幅上涨。此外,缺乏信息和透明度会导致不合格的、假冒的和非法来源的产品、材料和设备进入供应链而不被发现,造成严重后果。为了更好地管理风险和提高弹性,公司需要获得更具体更全面的信息,并拥有更好的系统和工具来使用信息,以便他们能够在最佳状态下管理扰动的风险和复杂的全球关系。为了解决这些弱点并改善各级供应链的决策,技术中心和产业集群应该扩大并更好地沟通,以便它们能够有效地利用共同的信息平台和市场情报。联邦机构在组织、动员和沟通战略情报方面具有独特的优势,可以向国家的供应链提供关于潜在的网络威胁、供应链冲击和地缘政治风险的早期预警。制造业实体还必须利用共享知识来提高对气候变化影响的弹性,并了解日益严重

168、的天气干扰、沿海和内陆洪水、野火等对其供应商、客户和分销网络的影响。制造商必须确保在大流行病和其他发生概率低但后果严重的事件中的经济灵活性,并应考虑针对这些事件对其供应链进行压力测试。采用类似这样的敏捷做法往往能提高企业的成本竞争力和弹性,因为对解决问题的能力 95 https:/www.usda.gov/oce 96 https:/www.ams.usda.gov/60 进行投资将减少停机时间,从而提高稳定时期和紧急情况下的表现。路径路径 3.2.4.提高提高供应链的敏捷性供应链的敏捷性:开发技术,为在供应链遭受冲击和压力时进行应变制造和缩短交货时间提供支持。建立和实施先进工艺和劳动力培训的

169、最佳实践,以促进主导企业和供应商之间的合作。数字化转型可以使供应链的反应能力和弹性大大增强。实现这一愿景的挑战不仅是技术上的,而且是组织上和经济上的:供应商和他们的工人必须有激励措施和能力来采用这种技术上要求高的流程。如果企业对工人解决问题的能力进行投资,他们将能够迅速使用替代产品或工艺或对异常情况作出反应。有弹性和灵活性的公司和工人会找到一种替代性的原材料来取代无法获得的原材料,采用一种与传统标准非常不同的工艺,或者提高生产过程的灵活性,以便公司能够进行专业性相对较低的投入。提高灵活性可能需要供应链上的企业进行前期投资,但随着时间的推移,灵活性的提高可以降低成本并提高效率。对解决问题的能力进

170、行投资将会减少准备时间并提高正常时间和紧急情况下的表现。这些敏捷的制造流程以及相关的劳动力培训必须有效地分布在整个供应链中,以促进企业之间更有效的合作和沟通。如果成功实施,这些流程可以大大改善美国制造业的竞争力。目标目标 3.3:加强和振兴先进制造业生态系统加强和振兴先进制造业生态系统 路径路径 3.3.1.促进新企业的促进新企业的成立成立和发展和发展:优先考虑那些为新的制造业企业的成立和发展提供关键支持的项目,包括创业培训、科学家和工程师指导以及对企业发展和影响的长期跟踪。突破性技术通常需要很长的时间才能找到进入市场的途径。联邦计划旨在帮助小企业度过这些不确定的时期。这种计划在制造业中特别重

171、要,因为制造业的风险和回报权衡对私人资本来说并没有吸引力。小企业创新研究(SBIR)和小企业技术转让(STTR)计划为有新想法的小公司提供资金。小61 企业创新研究和小企业技术转让及其他补充计划是许多政府机构的固有项目。97 美国国家科学基金会的创新团队(I-Corps)计划提供了将新发现推向商业化所需的市场推进方面的强化培训。98许多其他机构已经采用了 I-Corps模式来建立类似的计划,重点是转化研究,以便机构支持的研究可以作为产品或服务进行商业化,从而使公众受益。国防部快速创新基金为小企业的成熟技术想法提供资金,以将这些想法引入到国防项目中。导师伙伴计划使小企业与大公司结成伙伴,接受若干

172、领域的商业发展支持。99小企业管理局的小企业发展中心为初创企业和现有小企业提供商业和技术援助。100 路径路径 3.3.2.支持中小型制造商支持中小型制造商:协助和激励中小型制造商采用先进的制造技术,并为发展技能培训作出贡献。确保中小型制造商得到联邦计划和机构的广泛支持,以促进它们对先进制造业的理解和投入。中小型制造商占美国制造业公司的 98%,占工业产出的一半左右。101就个体而言,许多中小型制造商在采用先进技术和为其工人提供足够的培训和报酬方面面临着挑战。102中小型制造商需要联邦援助,以继续他们对制造业生态系统的重大贡献,并参与先进制造业的发展。政府在解决中小型制造商的脆弱性方面可以发挥

173、关键作用。相关网络,诸如美国制造研究所(其成员包括工业界和教育机构),将教育和培训提供者聚集起来满足中小型制造商的技术和培训需求。商务部资助的霍林斯制造扩展合作项目(MEP)则作为一个典型例子说明了联邦计划对中小型制造商的支持方案。当务之急是通过其他公司、高等院校、联邦实验室、美国制造业研究所等将中小型制造商与新技术、技术基础设施和专业知识的来源联系起来。教育和培训系统对于提供必要的计划以提高先进制造业劳动力的技能至 97 https:/www.sbir.gov/sites/default/files/SBA_Final_FY19_SBIR_STTR_Annual_Report.pdf 98

174、https:/www.nsf.gov/news/special_reports/i-corps/99 https:/www.sba.gov/federal-contracting/contracting-assistance-programs/sba-mentor-protege-program 100 https:/www.sba.gov/local-assistance/resource-partners/small-business-development-centers-sbdc 101 http:/docs.house.gov/meetings/AP/AP02/20211026/11

175、4154/HHRG-117-AP02-Wstate-BonvillianW-20211026.pdf 102 https:/mitpress.mit.edu/books/creating-good-jobs 62 关重要。103中小型制造商还应从地方、州和区域组织寻求可信赖的顾问,以获得关于新技术可能性的适当建议。扩大中小型制造商从联邦和州一级获得技术专家的机会将进一步推动对这些公司至关重要的生产和工程功能。104 路径路径 3.3.3.协助技术过渡协助技术过渡:协调各机构和联邦技术转让相关的政策小组的工作,以确定所有社区和机构能够适应技术从实验室向市场过渡的要求。优先资助测量科学和标准开发方

176、面的研究,以促进研发向制造可持续过渡。制造业部门必须能够迅速适应利用研发进展的制造能力。这不是先进制造业所特有的,这一优先事项跨越了联邦政府支持的所有研发领域。技术转让的关键作用和促进技术从实验室向市场过渡的重要性,在总统的管理议程中被确认为一个跨部门优先事项(CAP)目标。105联邦机构被指示通过实验室到市场的跨部门优先事项目标加强协调工作,通过五项战略改善技术转让:(1)确定联邦技术转让政策和实践中的监管障碍和行政改进;(2)增加与私营部门技术开发专家和投资者的接触;(3)建立一个更具创业精神的研发队伍;(4)支持技术转让的创新工具和服务;(5)提高对全球科学和技术趋势和基准的认识。106

177、 为了促进有效的前进道路,联邦的努力不仅应该集中在那些最有可能进一步发展和实施先进制造技术的公司,而且还应该充分调动参与度较低的社区和美国农村的能力。同时,测量科学和标准的进步也不能被忽视,因为这些对于支持先进制造技术的可重复性和广泛采用至关重要。路径路径 3.3.4.建立和加强区域制造业网络建立和加强区域制造业网络:美国的制造能力在全国各地的城市和农村环境中都有区域性的聚集,为提高生产力和创新提供了随时可以获得供应商、基本服务和工人的机会。107区域内的需求、资产和机会是不同的,应该由活跃在这些地区的企业和政府组织来解决。这就是美国制造业研 103 https:/merce.senate.g

178、ov/services/files/0DAF8ACC-8382-4E85-BEBA-1F8B5F577922 104 https:/docs.house.gov/meetings/AP/AP02/20211026/114154/HHRG-117-AP02-Wstate-BonvillianW-20211026.pdf 105 https:/www.performance.gov/pma/106 https:/www.nist.gov/news-events/news/2020/11/taking-innovation-lab-market 107 https:/ 63 究所的利益相关者与他们所

179、在和投资的区域生态系统的经济、工业、教育和社区领导紧密合作的原因。设计和运作良好的公私合作关系在加强先进制造业生态系统方面有关键的贡献。只有公私合作关系才能吸引和集中资源,同时提供框架来连接基本的利益相关者,包括工业、教育机构、劳动力投资委员会、地方和社区组织以及联邦和州机构。联邦机构应利用公私领域的网络提供更为便利的资助申请机会,特别是便于中小型制造商和参与度不足的社区申请的机会。联邦机构可以通过加强技术和劳动力发展之间的联系,提供更为便利的资助申请机会,特别是便于中小型制造商和参与度不足的社区申请的机会,来加强区域先进制造业供应链。应明确项目之间的协同作用,使网络能够将资金流汇集起来实现更

180、大的目标。联邦机构应做出更大的努力,协调拨款公告与评价标准,推动计划执行、拨款后管理、监管和监督的互补性。联邦资助战略的这种协调将使区域网络获得发展所需的支持。联邦机构与环境保护署的“重建更好的地区挑战”108、“好工作挑战”109和“建设规模计划”110等项目的合作将有助于促进美国所有社区的经济复苏,创造高薪工作,并保持美国在先进制造业的全球领先地位。路径路径 3.3.5 改善公私合作关系改善公私合作关系:支持现有的和新的公私伙伴关系,在开展劳动力教育的同时发展先进的制造技术。继续利用联邦的召集权来确保有关各方(特别是中小型制造商和服务不足的社区)充分参与。为这种合作寻求更多的联邦拨款计划的

181、协调和支持。设计和运作良好的公私合作关系在加强先进制造业生态系统方面有关键的贡献。公私合作关系可以吸引和集中资源,同时提供框架来连接基本的利益相关者,包括工业界、联邦实验室、教育机构、劳动力投资委员会、劳工和社区组织以及联邦和州机构。美国制造研究所、美国国家科学基金会工程 108 https:/eda.gov/arpa/build-back-better/109 https:/eda.gov/arpa/good-jobs-challenge/110 https:/eda.gov/oie/buildtoscale/64 研究中心和产学研合作项目以及 MEP 中心,都是合作和伙伴关系的优秀范例。它

182、们为新技术降低了风险,将这些技术推向更高的生产准备水平/技术准备水平,并提供了良好的教育机会。最近宣布的鼓励中小型制造商采用增材技术的增材制造向前计划可以扩展到其他技术和行业。111社区大学和支线高中也必须纳入地方和区域伙伴关系,以建立新的教育计划和支持伙伴关系计划。还必须做出更大的努力来选择和战略性地调整联邦拨款项目。公私合作关系中的合作强度决定了其生存和发展。因此,需要一个中介机构或个人不断地促进公私合作,以确保各个伙伴能够理解彼此投资回报期待,并确保每个伙伴都能积极参与合作。译自:National Strategy for Advanced Manufacturing,October 2

183、022 by Subcommittee on Advanced Manufacturing Committee on Technology of The National Science and Technology Council 译 者:赛迪翻译 吴静 刘洋 联系方式: 电子邮件: 111 https:/www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/05/06/fact-sheet-biden-administration-celebrates-launch-of-am-forward-and-calls-on-congress-to-pass-bipartisan-innovation-act/

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