馮云昊，曹 迪，吳金希

(清華大學社會科學學院，北京 100084)

0 引言

作為新一輪工業(yè)革命的標志性技術(shù)之一，增材制造 (Additive Manufacturing，AM)技術(shù)近年來發(fā)展迅速，歐美等國紛紛把它當作未來優(yōu)先發(fā)展方向[1]。2012年，美國國家科技委員會發(fā)布的 《國家先進制造業(yè)戰(zhàn)略計劃》提出要重點發(fā)展增材制造等產(chǎn)業(yè)技術(shù)[2]。隨后，時任美國總統(tǒng)奧巴馬在宣布建設(shè)國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計劃時，增材制造被選為第一個技術(shù)領(lǐng)域，并迅速成立了國家增材制造創(chuàng)新研究院 (National Additive Manufacturing Innovation Institute，NAMII)，后更名為 “美國造”。在 《中國制造2025》戰(zhàn)略計劃中，也把增材制造創(chuàng)新中心作為首批布局的國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，并于2016年獲批在西安籌建 (為了敘述方便，與前述 “美國造”簡稱相對應，下文將西安國家增材制造創(chuàng)新中心簡稱為 “中國造”)。

無論是 “美國造”還是 “中國造”，兩國對兩個創(chuàng)新中心的定位是類似的，都希望政府牽頭、聯(lián)合產(chǎn)學研用各方創(chuàng)新資源，促進科技成果的集成和快速轉(zhuǎn)化，在增材制造這一高技術(shù)新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。從國家創(chuàng)新體系視角來看，這兩個創(chuàng)新中心都屬于產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)研究機構(gòu)，目的是在產(chǎn)業(yè)競爭前的共性技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，共同促進產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步。

本文通過文獻分析、數(shù)據(jù)分析及實地調(diào)研等方式，在資源投入、組織管理、治理體系等方面對中美兩個類似的研究機構(gòu)加以比較，得出一些啟示，對于國家創(chuàng)新體系建設(shè)，尤其是新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系建設(shè)具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

1 理論回顧與文獻綜述

1.1 產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的相關(guān)研究

與大學和國家實驗室不同，產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院是以產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)為研發(fā)對象，促進科技成果迅速產(chǎn)業(yè)化。很多國家特別重視產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的成立與發(fā)展，典型的有德國弗勞恩霍夫應用研究促進協(xié)會 (FhG)、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所 (AIST)、韓國科學技術(shù)研究院 (KIST)等。這些機構(gòu)對于探索科技創(chuàng)新模式、完善國家創(chuàng)新系統(tǒng)等都具有顯著作用。

長期以來，學者們從不同視角對產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院進行了較為深入的研究。Chu等[3]指出，成立于1973年的臺灣工業(yè)技術(shù)研究院自設(shè)立以來極大地促進了臺灣地區(qū)高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。胡文國[4]提出了產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的主要特性，包括公共性和社會性、運營的非營利性、科技服務的全面性和綜合性等。Mazzoleni等[5]通過對19世紀到20世紀技術(shù)能力實現(xiàn)成功趕超的日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、韓國高級科學研究所、臺灣工研院和巴西航空技術(shù)中心等公立技術(shù)研究機構(gòu)案例進行比較分析，發(fā)現(xiàn)一個國家現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展在很大程度上取決于一個有效的公共研究系統(tǒng)。汪曉光等[6]對美國NIST、德國FhG、日本AIST、韓國KIST四家國際知名共性技術(shù)研究機構(gòu)進行了比較分析，總結(jié)其發(fā)展模式及經(jīng)驗。也有學者重點關(guān)注產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的績效評價,Bonaccorsi等[7]提出通過定義績效的概念來評價產(chǎn)學研合作；王守文等[8]從環(huán)境、投入、運行等方面構(gòu)建產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的績效評價指標體系，并運用層次分析法確定各指標權(quán)重；吳秀潔等[9]從科研投入、科研產(chǎn)出、成果轉(zhuǎn)化、人才培養(yǎng)和創(chuàng)新效益五方面給出產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的五個一級績效評價指標。吳金希[10]、Hu[11]、沈和[12]、胡然等[13]通過對臺灣工研院、新竹產(chǎn)業(yè)園、江蘇產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院以及武漢工業(yè)技術(shù)研究院的案例研究總結(jié)了產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的類型、功能定位、運營模式等問題，為中國加快產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供了有益啟示。

1.2 中美增材制造創(chuàng)新研究院的相關(guān)研究

由于成立時間較短，國內(nèi)外對中美兩個增材制造創(chuàng)新研究院的研究并不多。 Thryft[14]聚焦于NAMII的首批成員項目，這七個項目包括幾種不同的增材制造工藝以及金屬和聚合物材料，由此討論增材制造對美國經(jīng)濟健康的主要貢獻；美國制造業(yè)工程師協(xié)會 (Society of Manufacturing Engineers，SME)[15]論述了協(xié)會在國家增材制造創(chuàng)新研究院中扮演的重要角色，協(xié)會一方面大量參與研究院的技術(shù)轉(zhuǎn)移與傳播，對從業(yè)人員進行教育和培訓，另一方面通過合作制定行業(yè)標準。李方正等[16]概述了 “美國造”的發(fā)展歷程、運行機制和發(fā)布的路線圖等，指出 “美國造”在高度重視政府作用、以創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)思維而非創(chuàng)新中心思維協(xié)同增材制造各方力量、強化增材制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系建設(shè)等方面具有重要啟示意義；劉亞威[17]肯定了 “美國造”對美國增材制造行業(yè)以及先進制造業(yè)做出的貢獻；張秋菊[18]從協(xié)同創(chuàng)新角度探究美國增材制造創(chuàng)新研究所的模式，提出其協(xié)同創(chuàng)新機制對我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要啟示；冷單等[19]分析了美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò) (NNMI)董事會管理方式，以及中小企業(yè)的特點。對西安增材制造國家研究院的學術(shù)研究更是屈指可數(shù)，趙紀元[20]對國家增材制造創(chuàng)新中心的建設(shè)模式、戰(zhàn)略定位等方面進行了分析，認為國家增材制造創(chuàng)新中心是解決國家重大戰(zhàn)略需求、助力基礎(chǔ)技術(shù)成功轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié)；黃衛(wèi)東[21]從戰(zhàn)略高度論述了發(fā)展增材制造技術(shù)的重大意義，提出要以協(xié)同創(chuàng)新的方式發(fā)展增材制造技術(shù)的科技、教育和產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)工程。

現(xiàn)有關(guān)于產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的研究基本限于德國弗勞恩霍夫應用研究促進協(xié)會、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、韓國科學技術(shù)研究院等少數(shù)幾個典型，對國內(nèi)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的研究則更多地局限在地方或高校層面。在增材制造這一新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，已有研究雖然對 “美國造”及 “中國造”進行了一定程度的考察，但還不夠系統(tǒng)深入，對兩者的比較研究基本屬于空白。

2 研究對象及方法

本文選擇 “中國造”和 “美國造”為研究對象。它們都屬于典型產(chǎn)業(yè)的國家級產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，對于兩國產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系的研究具有一定的代表性和典型性。在具體研究方法上，本文主要采用文獻調(diào)研、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)工具交流以及實地調(diào)研訪談等方法。

對于 “美國造”的研究，限于疫情等方面的原因，研究者近年難以赴美國實地考察。但是，作者所在的清華大學戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)研究中心已經(jīng)對它進行了長期學術(shù)跟蹤，從這些機構(gòu)成立之日起，我們就對 “美國造”相關(guān)政策文件、年度報告、官網(wǎng)公報以及第三方的評價等都進行了長期跟蹤和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)積累，并通過電子郵件、即時通訊等方式調(diào)研了若干國外專家和學者，最大限度保證對 “美國造”數(shù)據(jù)的真實和正確認識。

對于 “中國造”的研究，研究團隊除了文獻調(diào)研、數(shù)據(jù)分析外，還著重進行了現(xiàn)場走訪和調(diào)研，以獲取完整的第一手資料。研究團隊曾于2019年、2020年多人次前往西安增材制造國家研究院開展一系列實地調(diào)研，對該院有限公司總經(jīng)理在內(nèi)的多名高級管理人員、研究員、用戶、投資方、合作方、研究院依托大學的相關(guān)專家，以及國家有關(guān)部門的決策者等十余人進行了半結(jié)構(gòu)式深入訪談，參加該院主持的增材制造博覽會及高峰論壇，更加全面、系統(tǒng)地了解 “中國造”的全貌和發(fā)展動態(tài)。還通過科研現(xiàn)場的觀察，獲得研究院日常工作、設(shè)備運轉(zhuǎn)、技術(shù)開發(fā)過程、上下游互動、科技成果轉(zhuǎn)化等環(huán)節(jié)的大量數(shù)據(jù)。

3 中美增材制造創(chuàng)新研究院的成立背景

2008年全球金融危機后，歐美等發(fā)達國家紛紛提出再工業(yè)化戰(zhàn)略。 2012年2月，美國發(fā)布了 《國家先進制造業(yè)戰(zhàn)略計劃》，正式將先進制造業(yè)提升到國家戰(zhàn)略層面。同年3月，奧巴馬總統(tǒng)講話提出由聯(lián)邦政府出資，在10年內(nèi)成立15個制造創(chuàng)新研究院 (這一數(shù)字在2013年增加到45個)。2012年8月，美國在俄亥俄州的揚斯敦成立了第一家制造創(chuàng)新研究院，用于研發(fā)3D打印技術(shù)。這一研究院起初被命名為國家增材制造創(chuàng)新研究院 (NAMII)，2013年12月更名為 “美國造 (America Makes)”。截至2019年底，美國共成立14家制造業(yè)創(chuàng)新研究院。

2015年5月，為了貫徹落實 《中國制造2025》，推進制造強國建設(shè)，工信部等四部委編制了制造業(yè)創(chuàng)新中心等5大工程實施指南，提出到2020年形成15家左右國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，到2025年形成40家左右國家制造業(yè)創(chuàng)新中心[22]，目的是通過突破重點共性關(guān)鍵技術(shù)，加速科技成果產(chǎn)業(yè)化，顯著提升國家制造業(yè)創(chuàng)新能力。2016年12月，作為首批布局的國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，國家增材制造創(chuàng)新中心獲批在西安籌建。

4 中美增材制造創(chuàng)新研究院比較分析

本文對 “美國造”和 “中國造”的比較分析主要從資金來源、組織結(jié)構(gòu)、會員制度、項目運營模式等方面展開。希望通過這幾方面的比較分析，窺探出中美關(guān)鍵技術(shù)研究機構(gòu)的治理體系特征。

4.1 資金來源

“美國造”的啟動資金由聯(lián)邦政府、業(yè)界共同出資，基本上屬于共擔風險、共享成果的PPP運作模式。聯(lián)邦政府給予每個制造創(chuàng)新研究院的資助額度為7000萬到1.2億美元不等，在5～7年內(nèi)分期投入，同時要求申請者配套比例不低于1:1。5～7年后，聯(lián)邦政府的投入逐漸退出， “美國造”需要在財政上實現(xiàn)自負盈虧。目前， “美國造”的其他收入包括會員費、知識產(chǎn)權(quán)許可、合同研究、開發(fā)培訓課程等。

中國在制造業(yè)創(chuàng)新中心的建設(shè)中采取 “一案一例一策”的方式：每家獲批的制造業(yè)創(chuàng)新中心初期都將獲得國家的2億元基金，此外，政府鼓勵制造業(yè)創(chuàng)新中心建立多元化的融資渠道。西安增材制造研究院啟動資金包括國家撥付的建設(shè)項目基金2億元，以及行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的企業(yè)、科研院所、金融機構(gòu)等13家股東成員投入的資金總計1.35億元，如表1所示。

表1 西安增材制造國家研究院有限公司股東認繳金額

4.2 組織結(jié)構(gòu)

美國國家國防制造與加工中心 (NCDMM)是 “美國造”的牽頭機構(gòu)， “美國造”的領(lǐng)導層包括主任、運營主任、負責技術(shù)研發(fā)的副主任、負責勞動力培訓的副主任和會員總監(jiān)等，其中主任由國家國防制造與加工中心的副總裁擔任，領(lǐng)導層其他人員也大多來自國家國防制造與加工中心。同時， “美國造”下設(shè)執(zhí)行委員會、管理委員會和技術(shù)咨詢委員會，主任要向這三個委員會負責。其中，執(zhí)行委員會由政府、工業(yè)界、學術(shù)界及非營利性組織等代表組成，負責提出愿景、制定政策和規(guī)劃；管理委員會由鉑金會員和黃金會員代表以及州政府代表組成，負責制定技術(shù)戰(zhàn)略和項目指南；技術(shù)咨詢委員會由來自國防部、能源部、國家航空航天局、國家科學基金、商務部國家標準與技術(shù)研究院和教育部等政府技術(shù)官員組成，在發(fā)展戰(zhàn)略、技術(shù)路線、項目評審及人才培養(yǎng)等方面提供咨詢和建議[23]。 “美國造”的組織結(jié)構(gòu)基本框架如圖1所示。

圖1 “美國造”的組織結(jié)構(gòu)

“中國造”的頂層管理機構(gòu)是2015年成立的國家制造強國建設(shè)領(lǐng)導小組，由國務院相關(guān)領(lǐng)導擔任組長，成員由國務院相關(guān)部門和單位負責人組成。西安增材制造國家研究院有限公司是 “中國造”的牽頭機構(gòu)，其創(chuàng)始股東由業(yè)內(nèi)業(yè)績突出、從事裝備與材料研發(fā)和生產(chǎn)的優(yōu)勢企業(yè)、金融機構(gòu)、研究院所和高校、典型用戶、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等13家公司組成，每個股東出資數(shù)額基本相同。西安增材制造國家研究院有限公司采取企業(yè)法人治理形式，設(shè)有股東會、董事會、監(jiān)事會，董事會下設(shè)研究院運營班子，其組織結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 西安增材制造國家研究院的組織結(jié)構(gòu)

4.3 會員制度

作為PPP運營模式的代表，美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中的每個創(chuàng)新研究院都實施了分級會員制，即根據(jù)繳納會費的不同將會員分為若干級別，不同級別的會員分別對應不同的權(quán)利和義務。 “美國造”將會員劃分為鉑金、黃金和白銀三個等級，每年需要繳納的會員費分別是20萬美元、5萬美元和1.5萬美元。黃金會員和鉑金會員在許多方面都享受優(yōu)惠甚至免費的待遇，比如對于制造創(chuàng)新研究院發(fā)起的聯(lián)合研究項目的知識產(chǎn)權(quán)，所有會員用于研發(fā)活動時均可免費獲取，但只有黃金會員和鉑金會員可以用于商業(yè)目的，且只有鉑金會員可以免專利費。此外，黃金會員和鉑金會員還可以擁有管理委員會的席位、參與制定技術(shù)路線圖等這些白銀會員享受不到的重要的會員權(quán)利。

截至2021年5月， “美國造”的會員已從成立之初的58家發(fā)展到227家，其中鉑金會員16家 (見表2)、黃金會員45家、白銀會員166家。按類別來看，公共部門包括美國國家標準技術(shù)研究院、美國空軍研究實驗室、美國國家科學基金會、美國宇航局等，大型企業(yè)包括3D系統(tǒng)公司、通用電氣公司、西門子公司、波音公司、惠普公司等，研究型大學包括卡內(nèi)基梅隆大學、北愛荷華大學、密歇根大學、匹茲堡大學等，此外還有阿貢國家實驗室、布魯克海文國家實驗室、勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室、橡樹嶺國家實驗室、桑迪亞國家實驗室等國家實驗室，以及洛雷恩縣社區(qū)學院、庫亞和加社區(qū)學院、威斯特摩蘭縣社區(qū)學院等。

表2 “美國造”鉑金會員

“中國造”則采用 “公司+聯(lián)盟”的發(fā)展模式，公司依托全國增材制造 (3D打印)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，同時匯聚國內(nèi)增材制造領(lǐng)域內(nèi)的核心公司。與 “美國造”的成員模式類似，中國增材制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟也實行分級會員制。根據(jù)會員自身需求將會員等級分為普通成員、銀卡會員和金卡會員，由成員自行向聯(lián)盟下設(shè)的執(zhí)行機構(gòu)即理事會申請所需要的成員級別，理事會擁有是否通過的決定權(quán)。值得注意的是，根據(jù)聯(lián)盟章程第二十九條：聯(lián)盟成員應向聯(lián)盟繳納一定費用，理事會可根據(jù)實際情況調(diào)整會費標準 (暫不收取)。也就是說，目前聯(lián)盟內(nèi)的所有成員均無需繳納會費。但是這一舉措的弊端也是顯而易見的：首先，對真正需要差異化服務的會員來說，會員的升級渠道不明晰，普通會員無法享受聯(lián)盟的增值服務，會降低其對聯(lián)盟權(quán)威性的信任；其次，對于已經(jīng)成為高級別會員的成員而言，由于無需投入資金，容易產(chǎn)生搭便車的現(xiàn)象，導致整個聯(lián)盟內(nèi)成員間關(guān)系松散。目前，聯(lián)盟共有金卡會員單位20家 (見表3)，在會員權(quán)益方面，除了享受基本的會員權(quán)利外，還可優(yōu)先承接聯(lián)盟協(xié)議單位提供的企業(yè)孵化項目，并優(yōu)先享受聯(lián)盟協(xié)議單位發(fā)布的技術(shù)成果轉(zhuǎn)讓，以及每年享有免費學習培訓的名額。

表3 中國增材制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟金卡會員

4.4 項目運營

“美國造”的主要業(yè)務活動包括技術(shù)研究、開發(fā)與示范；教育與培訓；創(chuàng)新方法與實踐；吸引中小企業(yè)與原始設(shè)備制造商參與；提供可共享的設(shè)施與設(shè)備，將實驗室生產(chǎn)按比例放大并做好制造技術(shù)準備[18]。 “美國造”在揚斯敦擁有自己的創(chuàng)新工廠 (Innovation Factory)，致力于推廣增材制造的技術(shù)、工藝、材料和知識。創(chuàng)新工廠有自己的全職員工以及來自會員單位的增材制造設(shè)備，通過展示增材制造能力并提供關(guān)于應用開發(fā)和原型設(shè)計的初步咨詢，為新的和潛在的采用者提供培訓。此外， “美國造”為了擴展在地域、行業(yè)和技術(shù)上的覆蓋范圍，還在得克薩斯大學埃爾帕索分校 (UTEP)設(shè)有一個 “衛(wèi)星中心”。

“項目驅(qū)動的聯(lián)合攻關(guān)機制”是 “美國造”運營模式的核心[16]，其項目的發(fā)起流程為：識別重大挑戰(zhàn)、促成戰(zhàn)略投資、形成招標項目、提供解決方案。 “美國造”提供6種項目驅(qū)動實施模式：研究院發(fā)起的項目、政府部門設(shè)置的項目、會員自己設(shè)立的項目、客戶驅(qū)動的項目、競爭性授予的項目、眾包的項目，其中研究院發(fā)起的項目為最主要的項目模式。對于每個項目的每一筆聯(lián)邦政府投入，項目團隊都要匹配相應的成本分攤資金[23]。

“中國造”的主要目標是瞄準重大設(shè)備、重要材料、關(guān)鍵工藝、核心軟件、核心元器件等共性關(guān)鍵技術(shù)進行自主研發(fā)與技術(shù)集成，突破行業(yè)技術(shù)瓶頸，打造完整的創(chuàng)新鏈。通過創(chuàng)新聯(lián)盟在全國推廣研究成果，孵化高科技企業(yè)，引領(lǐng)增材制造行業(yè)發(fā)展，帶動整個制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。在具體活動上，中心有三大類技術(shù)活動：技術(shù)服務、技術(shù)研發(fā)及技術(shù)推廣。

根據(jù)筆者整理的訪談及相關(guān)材料， “中國造”的具體項目運營沒有固定模式，目前主要包括研究院發(fā)起的項目、客戶驅(qū)動的項目以及政府設(shè)置的項目三大類，其中客戶驅(qū)動項目是其收入的重要來源，政府設(shè)置的項目及研究院發(fā)起的項目一般由課題組在國家自然科學基金以及各類學術(shù)基金的資助下完成。

4.5 主要成效

“美國造”在短短幾年內(nèi)迅速發(fā)展起來，通過整合政府、企業(yè)、高校和科研機構(gòu)等各種創(chuàng)新資源，形成 “政產(chǎn)學研”合作共贏的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，打通了增材制造技術(shù)從基礎(chǔ)研究到應用研究再到商業(yè)化生產(chǎn)的創(chuàng)新鏈條，驗證了科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化的良性發(fā)展路徑?？梢哉f， “美國造”現(xiàn)在已經(jīng)成為美國在增材制造技術(shù)研發(fā)、應用和創(chuàng)新方面的領(lǐng)先者，是美國先進制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展中至關(guān)重要的力量。

目前， “美國造”擁有超過200家會員，凝聚了美國國內(nèi)增材制造領(lǐng)域主要的工業(yè)界和學術(shù)界力量，其中不乏大型企業(yè)、科研院所和政府部門，而鉑金會員有20多家，其每年會費高達20萬美元。美國國家實驗室的大量加入也為 “美國造”增色不少，如阿貢國家實驗室 (ANL)、布魯克海文國家實驗室 (BNL)、勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室 (LLNL)、橡樹嶺國家實驗室 (ORNL)等，它們都是研究院的高級會員。 “美國造”先后發(fā)布了 《增材制造標準化路線圖》 (Standardization Roadmap for Additive Manufacturing)1.0版和2.0版，以及 《 “美國造”增材制造技術(shù)路線圖》 (America Makes Additive Manufacturing Technology Roadmap)，確立了5個重點關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域，分別是設(shè)計 (Design)、材料 (Material)、工藝 (Process)、價值鏈 (Value Chain)和增材制造基因組 (AM Genome)，這5個技術(shù)領(lǐng)域下面還分別包含3～6個子方向。路線圖的發(fā)布描繪出 “美國造”乃至美國增材制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的路徑。

在技術(shù)路線圖的指導下， “美國造”目前已開發(fā)項目82個，每個項目均由其會員組成的團隊進行研發(fā)。在82個招標項目中，屬于設(shè)計領(lǐng)域的有12項、屬于材料領(lǐng)域的有19項、屬于工藝領(lǐng)域的有28項、屬于價值鏈領(lǐng)域的有21項、屬于增材制造基因組領(lǐng)域的有2項。以金屬粉末床增材制造的變形預測和補償方法開發(fā)項目為例 (見表4)，該項目獲得約100萬美元聯(lián)邦資金的投入，同時團隊成員需要匹配不低于1∶1的自籌資金，最終成果將無償提供給 “美國造”會員使用，這些項目的研發(fā)有效推動了增材制造關(guān)鍵技術(shù)的應用和發(fā)展。此外，在勞動力培養(yǎng)和教育方面， “美國造”制定了 《增材制造勞動力和教育路線圖》，在知識與認知、能力和技能、行業(yè)實習、個人發(fā)展、轉(zhuǎn)移和擴散等方面提供幫助。 “美國造”還通過資助各類挑戰(zhàn)賽、開設(shè)增材制造課程 (包括Advanced Certification/Curriculum in Additive Design,Engineering,and Manufacturing Innovation，ACADEMI)、舉辦夏令營和社區(qū)開放日等多種形式的活動，為新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供豐富的人才資源。

表4 金屬粉末床增材制造的變形預測和補償方法開發(fā)項目

“中國造”成立只有三年時間，但是在產(chǎn)業(yè)界也產(chǎn)生了重要影響。研究院設(shè)立創(chuàng)新設(shè)計、材料、裝備、檢測等7個專業(yè)研究所，布局多項自主研發(fā)項目，聚焦重大設(shè)備、重要材料、關(guān)鍵工藝、核心軟件、核心元器件等共性關(guān)鍵技術(shù)。在科技成果轉(zhuǎn)化方面，已孵化企業(yè)5家，同時研究院自2017年開始每年舉辦一屆中國 (西安)國際3D打印博覽會暨高峰論壇 (International Additive Manufacturing Expo，IAME)，至今已累計邀請20余名國內(nèi)外院士、超160名專家學者做專題報告，吸引150余家國內(nèi)外知名企業(yè)參會展覽展示，并組織800余支參賽隊伍參與國際3D打印創(chuàng)意設(shè)計大賽，舉辦各類技術(shù)交流和活動70余項，吸引3萬余人次參與，其權(quán)威性、綜合性、國際化、專業(yè)化和規(guī)?；潭仁艿疆a(chǎn)業(yè)內(nèi)外的一致認可。在IAME的影響下， “中國造”探索并形成了集學術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)應用、企業(yè)孵化、人才培訓、制定行業(yè)標準、檢測及咨詢服務等功能于一體的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)。

5 中美增材制造創(chuàng)新研究院治理模式探析

5.1 資金投入機制：美國 “扶持造血”，中國 “快進快出”

聯(lián)邦政府在美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中的作用不是完全包辦，而更像是一種 “師傅領(lǐng)進門，修行在個人”的關(guān)系。美國聯(lián)邦政府的資金投入不會一步到位或是全程資助，只在成立初期提供部分資金，而且要求非聯(lián)邦資金與聯(lián)邦政府資金投資比至少為1:1。在2～3年后，聯(lián)邦政府的資金投入開始明顯下降，企業(yè)、研究機構(gòu)等投入逐漸占據(jù)主導地位；5～7年后，聯(lián)邦政府的資金資助完全結(jié)束，同時不再介入制造創(chuàng)新研究院的管理決策。聯(lián)邦政府采取的這種逐漸退出的投資策略給各創(chuàng)新研究院帶來了無形的壓力，推動各制造創(chuàng)新研究院通過技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、社會技術(shù)服務獲得多元化收入，比如等級會費等。各制造創(chuàng)新研究院的主觀能動性也被調(diào)動起來，不斷激發(fā)自身的創(chuàng)新活力，最終提升先進制造領(lǐng)域的競爭力。此外，由于聯(lián)邦政府的扶持只限于技術(shù)研發(fā)階段，不會直接進入成熟的商業(yè)應用階段，因此也能在一定程度上避開創(chuàng)新研究院內(nèi)各會員的戒心，不同機構(gòu)齊心協(xié)力地穿越從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應用這一危險區(qū)域。聯(lián)邦政府還賦予各制造創(chuàng)新研究院很大的自主權(quán)，各制造創(chuàng)新研究院可以自行設(shè)定發(fā)展目標、規(guī)劃及戰(zhàn)略，保證各制造創(chuàng)新研究院能夠根據(jù)市場規(guī)律進行迭代更新，有助于實現(xiàn)更有效率的產(chǎn)出。

在中國各個制造業(yè)創(chuàng)新中心成立初期，中央政府為每家制造業(yè)創(chuàng)新中心提供了2億元的配套資金，但是并未對其他渠道的資金配比提出硬性要求，各制造業(yè)創(chuàng)新中心根據(jù)自身能力爭取不同數(shù)額的配套資金。比西安增材制造國家研究院有限公司稍早成立的國聯(lián)汽車動力電池研究院有限公司注冊資本為9.3億元，其政府資金和非政府資金配比高達1:4.65。同為國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，西安增材制造國家研究院的注冊資本僅為1.35億元，實際認繳僅0.85億元，其政府資金和非政府資金配比不到1:0.68。同時，國家要求這些研究院5年內(nèi)要實現(xiàn)自負盈虧，一次性大額撥款和剛性的營利要求給增材制造創(chuàng)新中心帶來了較大壓力。

在實地調(diào)研中我們發(fā)現(xiàn)， “中國造”這種投入模式產(chǎn)生了一些問題：首先，為了實現(xiàn)短期盈利要求， “中國造”不得不承接大量的短期技術(shù)研發(fā)工作，容易忽視長期的關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)工作，這與其成立初衷不符。其次，政府負責投資和績效考評，具體運營需要靠 “中國造”自己的領(lǐng)導班子來執(zhí)行，這些專家往往身兼數(shù)職，既要負責對關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，又要負責研究機構(gòu)運營、項目申請等工作，降低了科研效率。

5.2 機構(gòu)屬性：美國定位為非營利機構(gòu)，中國是公司法人模式

包括 “美國造”在內(nèi)的美國制造創(chuàng)新研究院幾乎全部由非營利性組織牽頭，不以追求利潤為主要目的，因此能夠更加專注地投入到技術(shù)研發(fā)活動中。另一方面，行業(yè)協(xié)會、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等非營利性組織本身就聚集了該領(lǐng)域的大量資源，可以作為政府、工業(yè)界和學術(shù)界的粘結(jié)劑，協(xié)調(diào)各會員關(guān)系，起到橋梁作用，能達到事半功倍的效果。

中國制造業(yè)創(chuàng)新中心在成立之初就采取了 “公司+聯(lián)盟”的建設(shè)模式，每家創(chuàng)新中心均有依托公司，實際上成為創(chuàng)新中心的主體，西安增材制造國家研究院有限公司就是在這樣的背景下成立的。公司是由股東認繳出資后成立的，因此出于對股東負責的基本要求，營利是其分內(nèi)之事。西安增材制造國家研究院有限公司的目標就是將研究院打造成為中國乃至全球資本市場青睞的、以增材制造集成技術(shù)供應源為重要特征的高市值上市公司。這一營利屬性決定了增材院的市場導向，因此會優(yōu)先開發(fā)市場價值高的技術(shù)而不是對產(chǎn)業(yè)最有價值的技術(shù)，理想情況下這兩類技術(shù)可以實現(xiàn)重疊，但現(xiàn)實往往并非如此。

產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)有公共物品屬性，是一種技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，其外部性往往容易導致市場失靈的問題，因此非營利組織的模式可能更有助于更高效率的產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)研發(fā)。只有實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)的突破，才能使產(chǎn)業(yè)內(nèi)的新技術(shù)真正實現(xiàn)商業(yè)化，從而帶動整個產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

5.3 協(xié)同創(chuàng)新：美國各主體分工合作，中國由工信部主導

美國各聯(lián)邦機構(gòu)根據(jù)各自的機構(gòu)使命，選擇支持不同的創(chuàng)新研究院。例如，美國國防部資助 “美國造”、數(shù)字設(shè)計與制造創(chuàng)新研究院 (MxD)、光電集成制造創(chuàng)新研究院 (AIM Photonics)、柔性混合電子制造創(chuàng)新研究院 (NextFlex)等8家創(chuàng)新研究院；美國能源部資助電力美國 (Power America)、先進復合材料制造創(chuàng)新研究院 (IACMI)等5家創(chuàng)新研究院，美國商務部資助1家創(chuàng)新研究院。從協(xié)作廣度來看， “美國造”不僅整合了所在行業(yè)的資源，還覆蓋了整個地區(qū)的制造產(chǎn)業(yè)與研究型大學的優(yōu)勢資源，真正打通了整個制造業(yè)，實現(xiàn)了協(xié)同創(chuàng)新的治理模式， “美國造”充分結(jié)合所在區(qū)域的制造產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢與需求進行精確定位，又能充分調(diào)動聯(lián)邦與地方政府、企業(yè)、大學和非營利性組織對增材制造技術(shù)發(fā)展的精準扶持，從而更有效地推動行業(yè)或區(qū)域創(chuàng)新集群的發(fā)展。

中國政府在 《中國制造2025》的具體實施過程中，由工信部、發(fā)改委、科技部、財政部聯(lián)合印發(fā)了制造業(yè)創(chuàng)新中心工程實施指南，在現(xiàn)有的16家制造業(yè)創(chuàng)新中心工程建設(shè)過程中，從方案研討、資金落實、技術(shù)專家委員會的組織到具體運營和考評，均由工信部一頭管理。由于各部委之間缺乏協(xié)作，容易造成對某一環(huán)節(jié)的重復投入 (如科技部又另外發(fā)布了 《 “增材制造與激光制造”重點專項項目申報指南》)。

6 啟示與思考

無論是 “美國造”還是 “中國造”，都瞄準國家戰(zhàn)略目標和制造業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)，從現(xiàn)有成效來看，兩個研究院通過政府牽引，企業(yè)、高校和科研機構(gòu)支持，充分整合各類創(chuàng)新資源，形成了一個合作共贏的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，雖然存在著體制機制等方面的差異，但總的來說都是發(fā)展兩國新興產(chǎn)業(yè)的一次有益探索。在具體的政策扶持方面，美國制定了更為有效的投資策略，尤其是關(guān)于資金的來源渠道和投資的持續(xù)性方面，美國均給出了詳細的指導方案。中國雖然在一定程度上借鑒了美國經(jīng)驗，但在政府角色的定位方面仍然不清晰，尤其體現(xiàn)在政府資金的過快退出方面。

由于產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)是一種在很多領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)或未來可能被普遍應用，其研發(fā)成果可共享并對整個產(chǎn)業(yè)或多個產(chǎn)業(yè)及其企業(yè)產(chǎn)生深度影響的一類技術(shù)[24]，它具有公共物品的非排他性 (外部性)和競爭性特征。當一項產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)研發(fā)成功后，受益者是整個行業(yè)，所以容易造成企業(yè)搭便車現(xiàn)象，存在市場失靈現(xiàn)象。

中美兩國建立制造業(yè)創(chuàng)新研究院的主要目標之一就是為國家先進制造業(yè)供給關(guān)鍵共性技術(shù)，但是二者在具體治理模式上選擇了不同的道路。模式的選擇影響創(chuàng)新成果的產(chǎn)出與轉(zhuǎn)化效率。美國選擇了以非營利性組織主導的治理模式，中國則選擇依托公司+產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的治理模式。從產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)的本質(zhì)屬性來看，非營利組織模式與產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)的公共屬性有一致性，有助于克服市場失靈，為整個行業(yè)提供高質(zhì)量的共性技術(shù)。由一家公司主導的治理模式有可能誘發(fā)短期行為，不利于產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)的鉆研和開發(fā)。