《先进制造业国家战略》
2022 年 10 月 9 日星期五,美国科技政策办公室 (OSTP) 发布了先进制造业国家战略 (NSAM)。这是继特朗普政府 2018 年美国先进制造业领导力战略之后,奥巴马政府于 2012 年 2 月发布的先进制造业国家战略计划的第二次更新。OSTP 是美国总统执行办公室 (EOP) 的一部分,根据 2010 年美国竞争再授权法案的规定,自 2012 年起每 5 年更新一次原始文件。
与2018年版相比,2022版《先进制造业国家战略》突出强调了为美国制造业注入新活力的重要性以及构建制造业供应链弹性的紧迫性。2022版《先进制造业国家战略》指出,美国仍是先进技术的领导者,但在一些高科技制造领域的生产能力以及就业吸纳能力急剧下降。因此,2022版《先进制造业国家战略》提出了七大愿景、三大支柱、十一项具体目标,以确保美国先进制造业的全球领导地位。
这篇报告对于美国先进制造业提出了具体的意见与建议,整篇报告的逻辑简单,内容通俗易懂。先进制造业在全球价值链中所占有极为重要的地位,成为了国家经济发展的重要源动力,先进制造业的发展需要创新的技术、材料与产业链条等等,那么身处于发展先进制造业的洪流中,作为一个设计行业学习与工作者我们能做什么呢?作为中华人民共和国的一员,我们的国家又处于以什么样的位置,并作出了何种反应呢?
文章内容简介
- 2022版《先进制造业国家战略》提出背景
- 2022版《先进制造业国家战略》中提及的现状与愿景
- 先进制造业回流美国
- 先进制造业的重要性
- 2022版《先进制造业国家战略》具体内容分析
- 全球价值链中美两国的增值对比及分析
- 制造业服务化
- 设计在先进制造业中的角色与前景发展思考
1.《先进制造业国家战略》提出背景
2017年4月18日,美国总统特朗普签署行政令——“雇美国人,买美国货”,要求改革目前的签证政策,并采取措施让政府采购更多国产货。特朗普当天在美国北部威斯康星州一家工厂演讲时表示:“通过这次行动,我们向世界发出了一个强有力的信号,那就是我们将保卫我们的工人,保护我们的工作,并竭尽所能将美国(利益)置于第一位。”
2021年1月26日,美国总统拜登签署“购买美国货”行政令,承诺重振美国制造业。要利用美国政府的购买力,加强国内制造业,并为新技术创造市场。
2022年9月12日,美国总统拜登签署行政命令,以启动《国家生物技术和生物制造计划》。来确保美国能够在国内制造于美国所发明的所有东西。该计划将在美国国内创造就业机会、建立更强大的供应链,并为美国家庭降低价格。
从2020年开始,一个更实质性的加速器是由COVID-19大流行病、俄罗斯入侵乌克兰的地缘政治力量、清洁能源增长带来的快速变化的供应链和中国脱钩的风险所驱动的风险认知的积累。供应链缺口的隐患加上美国国内制造的优势,正在迅速加速重新外包的趋势。
为了扭转这样的局面,也包括改善它的相关产业链的安全、国家的国防安全等等,美国在2022年制定了全新的先进制造业国家战略,这也是一直崇尚市场经济的国家开始转向来发展自己的产业政策,保护国内的产业,提高其在全球的竞争力。
2.《先进制造业国家战略》中提及的国家现状与愿景
2.1 NSAM中提及的国家现状
尽管美国在若干先进技术方面仍然是全球领先者,但在在这份报告开头的引言中提及美国正处于经济发展的困境中,这大约包含以下几个方面的问题。
1.气候危机
国内和全球对解决气候危机所需的技术和设备的需求急剧上升。
2.贸易不平衡
美国的优势——先进技术产品的贸易差额从2001年开始由顺差转为逆差,2021年贸易逆差为1970亿美元。
3.失业问题
20世纪90年代后期制造业就业开始下降;在2000年到2010年的十年间,三分之一的美国制造业工人(近六百万人)失去了工作。但制造业就业现在高于其2020年的峰值,制造业就业回流。
4.脆弱的供应链条
严重特殊传染性肺炎全球大流行暴露了制造业供应链的脆弱性,导致医疗用品、关键矿产和半导体等关键产品的严重短缺。
2.2 愿景
先进制造业是美国经济增长和国家安全的引擎,其确保经济持续增长,保证新技术进步和创新提高生产力发展,美国面对21世纪急剧下降的国际地位,以适应剧烈的全球竞争。在这份战略中,美国提出了七大愿景。
- 提高经济增长
- 创造高质量岗位
- 提高环境可持续发展性
- 适应气候变化
- 强化供应链
- 确保国家安全
- 改善健康呵护
在战略与国际研究中心战略技术项目中,美国副国务卿介绍美国商务部如何提高美国的竞争力、创造机会和捍卫民主——拜登总统称之为“我们这个时代的决定性挑战”。副部长讨论了商务部国际经济议程的三个重点领域:
- 重振战略经济联盟
- 保护我国经济和国家安全
- 推动美国私营部门成为国际合作伙伴的首选
3.先进制造业回流美国
2010-2021年期间,美国已宣布超过130万个回流和外国直接投资制造业就业岗位。
2022年10月,BMW宣布在美建厂,目标2030年生产至少6款电动汽车。
2022年11月,顶级农业机械制造商——迪尔股份(DE.US)表示,到2030年,美国的玉米和大豆生产可能实现完全自动化。
2022年11月16日,苹果公司CEO库克表示苹果从2024年起,开始从美国一家工厂采购芯片。
2022年12月,台积电斥资400亿美元,在美国兴建一座全球最大,最先进的芯片代工厂。
2022年12月,三星开展在美国建厂的计划。
2022年12月,应用材料扩大在美投资,拟在2030年扩大全球制造能力。
4.先进制造业的重要性
制造业分类有两大类,一类是耐用品:指能多次使用、寿命较长的商品,如电视机、电冰箱、音响、电脑等,另一类则是非耐用品:指使用次数较少、消费者需经常购买的商品,如食品、文化娱乐品等。
A:耐用品
- 木制品
- 非金属矿物产品
- 初级金属
- 机械装置
- 计算机和电子产品
- 电气设备、电器和组件
- 机动车、车身和拖车
- 其他运输设备
- 家具和相关产品
- 杂项制造
B:非耐用品
- 食品、饮料和烟草产品
- 纺织厂和纺织品厂
- 服装、皮革和相关产品
- 纸制品
- 印刷和相关支持活动
- 石油和煤炭产品
- 化学产品
- 塑料和橡胶产品
我们知道美国是一个市场经济市场配置资源起决定性作用的国家,第三产业在国家GDP占比高达80%,那么美国为什么要牢牢把制造业的主权握在自己手里呢?但是随着最近几年在全球竞争的过程中间,美国越来越感觉到力不从心,主要表现在美国从海外进口的这些商品所表现为的贸易逆差快速的增长,这就意味着其实美国在某种程度上,制造业,生产行业的企业,在全球的竞争力实际上是并不那么强。
制造业是在美国工业生产中占比最高的产业,要想发展工业生产,必先从制造业着手。
5.2022版《先进制造业国家战略》具体内容分析
5.1 三大支柱
为实现上述愿景,《战略》确定了三个相互关联的支柱,分别为开发和实施先进制造技术、壮大先进制造业劳动力队伍、提升制造业供应链弹性。其中,支柱1包括清洁和可持续制造、微电子和半导体制造、先进生物制造、新材料及加工技术、智能制造等5项重点目标;支柱2包括扩大和丰富先进制造业人才库、拓展教育和培训、加强雇主与教育组织关系等3项重点目标;支柱3包括加强供应链互联互通、减少供应链漏洞、加强制造业生态系统等3项重点目标。
5.2 11个具体目标
- 实现清洁和可持续的制造以支持脱碳
- 加快微电子和半导体的制造创新速度
- 实施先进制造以支持生物经济
- 开发创新材料和加工技术
- 引领智能制造的未来
这其中提及很有启发的两点是,一开发最佳实践、标准和软件工具来扩展新的商业模式,二通过实现安全和高效的人机交互来扩大人与机器之间的协同工作
- 扩大和丰富先进制造业人才库
- 发展、扩大和促进先进制造业教育和培训
- 加强雇主和教育组织之间的联系
- 加强供应链互联互通
数字化供应链
- 加大力度减少供应链漏洞
- 加强和振兴先进制造业生态系统
建立区域协作机制,加强技术和劳动力发展之间的联系,促进区域经济发展
以上的数据表明美国正在逐步地回笼制造业,不管是信息技术类还是增材产业,其增值在美国制造业产值正在逐步上升。
作为全球超级大国,美国向来习惯于把制造环节外包出去,从一战前的全球工业中心逐渐蜕化为二战后的全球服务中心和全球消费中心,第三产业在美国庞大的GDP中占比高达80%以上。
如今,从特朗普的“美国优先”到拜登的“购买美国货”,从半导体到新能源汽车产业,美国正在迅速完善自身供应链条的完整性。
6.全球价值链中美两国的增值对比及分析
6.1 什么是全球价值链
联合国工业发展组织的定义最有代表性:全球价值链是指为实现商品或服务价值而连接生产、销售、回收处理等过程的全球性跨企业网络组织,涉及从原料采购和运输,半成品和成品的生产和分销,直至最终消费和回收处理的整个过程。
当前散布于全球的处于价值链上的企业进行着从设计、产品开发、生产制造、营销、交货、消费、售后服务、最后循环利用等各种增值活动。
简而言之,即众多参与企业通过承担不同环节的功能,捕获各不相同的利润,并且通过与主供应商以及跨国公司的协调实现该链条的持续性运作。
6.2中美两国的全球价值链增值对比
6.2.1 “微笑曲线”理论
国内重要科技业者宏碁集团创办人施振荣先生,在1992年为了“再造宏碁”提出了有名的“微笑曲线”(SmilingCurve)理论。
“微笑曲线”指出在附加价值的观念指导下企业体只有不断往附加价值高的区块移动与定位才能持续发展与永续经营。一组研究使用国家间的投入产出表来计算绘制微笑曲线的两个要素:经济部门在全球价值链中的增值收益(即增加值贸易),以及该经济部门主要经营的生产阶段,以平均传播长度来衡量。
Ito and Vézina 2016; Meng, Ye, and Wei 2020
6.2.2 中美两国国内ICT公司和跨国ICT公司增值对比(ICT:Information and Communication Technology Export-Related)
中美两国国内ICT公司对比
上图显示,中国国内ICT企业出口的价值链呈现微笑曲线,这些企业处于曲线的中底端,因为它们主要出口劳动密集型的组装产品,高度依赖中间投入,尽管通常处于低附加值的生产阶段,但这些企业也拥有最大的增值收益。
上图显示,美国国内的ICT公司,雇佣高技能、高工资的劳动力,并使用复杂、高租金的资本投入,高于价值链两端的公司,处于高附加值阶段,说明中间增值环节高。
中美两国跨国ICT公司对比
以PRC为基础的ICT企业,都从事加工贸易,需要更多中间进口,而且劳动密集程度更高,但以USA为基础的ICT企业同样有大量的中间投入,但这些中间投入是来自价值链上游的国内和国外公司,所以相比比以PRC为基础的公司增值更高。
6.3 中美两国的全球价值链增值分析
中国国内制造业企业的产业升级和国内服务业在中国ICT价值链中的作用不断增强,使得更多的中国国内制造业和服务业企业参与到中国国内ICT企业出口链的上游部分。 这也导致了外国企业取代了中国国内ICT企业的中间投入提供者。 中国的快速技术升级甚至使国内的制造和服务企业处于美国跨国公司出口价值链的上游。 美国的重大技术升级也导致了美国国内ICT企业向生产高附加值产品过渡,减少了对国内外中间投入的依赖。
在新一轮科技革命和产业变革在全球范围内蓬勃兴起的当下,各国都将抢占先进制造业GVC制高点这一目标提升到了战略地位。
美国大量的上游价值链的中间投入,以及雇佣高质量的人才提高了其价值链的增值。
我国之前采取“ 低端切入冶GVC的粗放型发展模式所带来的高端产品供给不足、低端产品供给过剩、关键技术和零部件等受制于人等弊端日益凸显,严重阻碍了我国先进制造业在 GVC上的发展和攀升。
因此,为了使我国先进制造业突破其在 GVC地位上的“天花板”,实现 GVC 升级,必须摒弃长期以来形成的路径依赖,挖掘新的发展动力。
7.制造业服务化
制造业服务化是指制造业企业为顾客提供更加完整的包括产品和服务的“组合包”。制造业服务化是基于制造业的服务和面向服务的制造的融合,是基于生产的产品经济和基于消费的服务经济的融合。
服务不仅有助于制造业和农业价值链,而且它们也越来越多地形成自己的价值链,因为某些服务的 “生产 “过程允许类似于商品的分割。这使各国能够像加入货物全球价值链一样加入服务全球价值链。这种战略的两个例子是印度的软件服务和菲律宾的业务流程外包。
2018年1月17日,人民日报发表文章《加快制造业服务化转型》,加快制定推动制造业服务化发展的指导意见,明确我国制造业服务化发展的路线图,建立一体化的产业政策体系。其说明了一下重要的三点:
- 大力发展融资租赁服务。
- 发展整体解决方案。
- 发展供应链管理服务,为客户量身定制个性化解决方案。
结合这张图表可以看出,企业可以通过两种动态路径沿着全球价值链进行升级:线性和非线性。例如,一家企业从组装手机开始,然后制造越来越复杂的手机部件,最终生产自己品牌的手机。非线性路径是采购核心技术,直接跳到品牌建设。
制造业服务化就是制造企业为了获取竞争优势,将价值链由以制造为中心向以服务为中心转变。
8.设计在先进制造业中的角色与前景发展思考
艺术与设计在美国GDP占比中高达4.2%,是非常重要,不容忽视的一部分。
近几年,我国颁布了许多政策法规来支持制造业服务化发展,从上到下使全球价值链条更加完整。那么作为一个设计从业者,我们如何在这股洪流中找到自身的定位呢?
2020年7月23日,国务院在《十五部门关于进一步促进服务型制造发展的指导意见》中指出,建设设计协同平台,开创众创、众包、众设模式应用推广,建立数字化设计与虚拟仿真系统,发展个性化设计、用户参与设计、交互设计,共享生产与制造各个环节的资源。
以地方具体的指导政策为例,江苏省工信厅在2022年10月16日《关于推进服务型制造赋能制造业高质量发展的实施意见》中同样明确了上述几点,同样说明定制化服务。鼓励制造业企业生产和消费环节对接,增强定制设计和柔性制造能力。加强体验设计、畅通体验渠道、优化体验环境,综合利用5G、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术,构建产品个性化定制服务平台。
《苏州市“十四五”服务业布局规划》中说明苏州现代服务业的主要定位是 “优先发展生产性服务业,大力发展新兴服务业,改造提升传统服务业”,据此,其行业范围主要包括: 现代物流、金融保险、科技服务、信息服务、商务服务、商品市场服务、软件和服务外包、研发设计、文化创意、物联网应用等。
我总结了以下四点:
- 与制造生产过程对接
- 搭建网络化设计协同平台,共享每一步的设计信息(构建设计通路)
- 加强体验设计,构建产品设计定制服务平台
- 强化新材料,新技术,新工艺的应用(数字化制造)
现在国内外许多的设计团队都会进行跨学科的服务,以及提供完整的设计服务链条。从概念到详细规划,从招标到施工和维护。以国外知名的提供设计服务的公司——MESO为例,他们的设计服务完整有序,给我们提供了一定的参考价值。
1.Turn-Key Solutions 全套解决方案
2.Media Strategy 媒体战略
从动感元素到LED技术,从传感器和演员到智能设备、物联网和网络技术,为您的设计语言找到最佳解决方案。
3.User Interaction Scenario 用户互动场景
来自于软件可用性背景,我们分析居民、游客、操作人员和维护人员的不同需求,以确保建筑能够在不影响可维护性的情况下充分沟通其数字潜力。
4.Generative Architecture 生成式建筑
生成式或参数化设计策略的自然匹配
5.Technology Consulting and Research 技术咨询与研究
帮助客户决定使用哪种技术,或为一个成功的项目规划哪种流程。咨询服务得益于一个强大的全球合作伙伴网络,包括开发创新产品和解决方案的研究实验室以及最先进的材料。
6.Graphic, Motion, and Sound Design 平面、动作和声音设计
7.Dynamic Visualization and Simulation 动态可视化与模拟
从互动效果图到实时VR环境。
8.Digital Models 数字模型
用LED、投影或显示器来增强有形的模型,以表达项目中计划的互动元素。
9.Media Planning and Production 媒体策划与写作
从CAD图纸、部件清单、方框图到软件规格,以及监督施工过程和外部分部分项,规划和生产正常运行的系统。
10.Software and Hardware Development 软件与硬件开发
开发定制的解决方案,连接各种软件和硬件组件
11.Mobile Apps and Kiosks 移动应用程序与信息站
12.Adaptability 适应性
我们通过纳入外部媒体资源来扩展你的架构的功能。我们定制的软件将在您的特定设计参数内自动整合媒体内容。
13.Project Management, Controlling, and Quality Assurance项目管理、控制和质量保证
14.Monitoring and Long-Term Maintenance 监控与长期维护
设计作为一个创造性与包容性如此之强的专业,面对先进制造业当中创新技术生产与各种高科技的产业,怎么样让我们的设计在这当中插上一手呢?我们在学习与专业的应用中,要不害怕并且勇敢地尝试新材料,新技术,努力开发一种设计工具,品牌建设的范式可以应用于各种场景之中,强化设计的产业链,形成属于“设计服务”的价值链,这些设计服务就如同生产一样,可以加入到全球价值链体系中。
信息可视化图 Infographic
感想
选择了一篇自己从未涉足的领域的文章,延伸拓展寻找和学习了很多资料,中间还有些很简单的问题搞不懂特意去咨询了专业人士。总的来说,还说挺有意思的,去关注了一下经济方面的时事,发现自己是真的不适合,还还好好地在设计里呆着吧。
原文
Eop, E. E. (2022). National strategy for ADVANCED MANUFACTURING (p. 53).
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