《美國制造業(yè)戰(zhàn)略計劃2024》發(fā)布：增材制造入列先進制造關(guān)鍵技術(shù)

2024年11月5日，美國正式發(fā)布了《美國制造業(yè)戰(zhàn)略計劃2024》（Manufacturing USA 2024 Strategic Plan）。該計劃描述了美國未來制造業(yè)的發(fā)展愿景、使命、目標和宗旨，概述了技術(shù)投資戰(zhàn)略、如何協(xié)調(diào)聯(lián)邦機構(gòu)的投資以及如何評估該計劃。美國在此前發(fā)布的《2022年先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略》中已經(jīng)確定了一系列國家優(yōu)先技術(shù)主題，其中就包括了增材制造這一主題。

資料獲取鏈接：https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/ams/NIST.AMS.600-15.pdf

△美國制造合作伙伴機構(gòu)

南極熊發(fā)現(xiàn)，此項計劃重點關(guān)注了先進制造技術(shù)，計劃指出美國制造業(yè)協(xié)會研究所將通過公私合作伙伴關(guān)系開展工作，涉及從機器人到增材制造再到生物制造等一系列尖端技術(shù)。計劃明確了增材制造（Additive Manufacturing，AM）等核心技術(shù)創(chuàng)新方向的重要地位。依托“America Makes”國家增材制造創(chuàng)新研究所，美國致力于推動增材制造技術(shù)研發(fā)、行業(yè)應(yīng)用和人才培養(yǎng)，為強化國內(nèi)制造業(yè)競爭力與供應(yīng)鏈韌性奠定基礎(chǔ)。

增材制造的戰(zhàn)略定位：從創(chuàng)新研發(fā)到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的橋梁

增材制造作為一項變革性技術(shù)，在《美國制造業(yè)戰(zhàn)略計劃2024》中被賦予了重要角色。增材制造技術(shù)不僅能顯著提高生產(chǎn)效率，還能通過實現(xiàn)復雜幾何形狀制造、減少材料浪費和縮短生產(chǎn)周期，在多個關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)顛覆性突破。

其中，“America Makes”是全球首個專注于增材制造的創(chuàng)新研究結(jié)構(gòu)，也是美國17家制造業(yè)創(chuàng)新研究機構(gòu)中的重要組成部分。成立于2012年，總部位于俄亥俄州揚斯敦，該研究所致力于通過公共-私營合作模式推動增材制造技術(shù)從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)化。依托其國家級測試平臺與示范設(shè)施，“America Makes”為國內(nèi)企業(yè)提供了從技術(shù)驗證到小規(guī)模生產(chǎn)的全流程支持，大幅降低了企業(yè)技術(shù)應(yīng)用風險。

△美國制造業(yè)協(xié)會下屬的17個研究機構(gòu)，其中國家增材制造創(chuàng)新研究所（America Makes-TheNational Additive Manufacturing Innovation Institute）創(chuàng)立最早

值得一提的是，America Makes研究所積極與學術(shù)機構(gòu)、政府和企業(yè)合作，形成了完整的創(chuàng)新生態(tài)鏈。其推動的技術(shù)已在航空航天、醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用，為美國制造業(yè)提升國際競爭力提供了重要支撐。

△位于俄亥俄州揚斯敦的America Makes

美國未來增材制造的主力發(fā)展方向

課程教育和人才培養(yǎng)：為了滿足增材制造行業(yè)對高技能勞動力的需求，計劃強調(diào)了教育和培訓的重要性。經(jīng)過三年的發(fā)展和190萬美元的投資，美國制造成功推出了制造工程教育計劃（A Manufacturing EngineeringEducation Program）。項目重點是在先進制造業(yè)中創(chuàng)建新的培訓內(nèi)容，具體到使能技術(shù)，包括在幾個地區(qū)進行證書景觀審核和教育景觀評估。該計劃是在通過與勞動力、社區(qū)和經(jīng)濟組織舉行的國家和區(qū)域研討會評估服務(wù)不足人口和退伍軍人的需求后制定的。

航空航天：空間技術(shù)任務(wù)理事會（STMD）是美國宇航局（NASA）與美國制造業(yè)關(guān)系最密切的組織。STMD投資于變革性技術(shù)，以幫助抵消未來的任務(wù)風險，降低成本，提高NASA任務(wù)的能力，并支持航天工業(yè)的增長和高質(zhì)量的就業(yè)機會。計劃中在提及STMD的部分指出：STMD先進制造研究和開發(fā)主要集中在幾個領(lǐng)域，包括空間制造、增材制造、先進材料、聚合物基復合材料、金屬加工和連接、數(shù)字轉(zhuǎn)換以及其他對實現(xiàn)NASA任務(wù)至關(guān)重要的技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域。研究和開發(fā)是通過NASA中心的內(nèi)部活動、與大學和工業(yè)界競爭資助的研究以及與其他機構(gòu)的合作來進行的。將先進制造技術(shù)快速注入到任務(wù)應(yīng)用中是NASA技術(shù)投資戰(zhàn)略的主要重點。

農(nóng)業(yè)：美國農(nóng)業(yè)部正致力于為國內(nèi)外的生產(chǎn)者和消費者創(chuàng)造更好的市場機會。這將包括在多個生產(chǎn)操作中使用增材制造構(gòu)件或適當尺寸的設(shè)備和部件，以提高所有種植者的可及性和可負擔性。美國農(nóng)業(yè)部正在推進創(chuàng)造先進的微生物、熱化學和機械加工系統(tǒng)的方法，以便將不可食用的生物質(zhì)和廢物有效地轉(zhuǎn)化為新材料、食品和燃料。

醫(yī)療衛(wèi)生：美國國家職業(yè)安全戰(zhàn)略計劃研究所（NIOSH）是美國疾病控制和預防中心的一部分，通過收集信息、開展科學研究和將獲得的知識轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和服務(wù)，領(lǐng)導預防與工作有關(guān)的疾病、傷害、殘疾和死亡。最近NIOSH支持先進制造的活動包括在工業(yè)中使用納米和先進材料的現(xiàn)場和實驗室研究，包括3D打印。這些研究已被用來為制造商提供關(guān)于安全和負責任地使用這些技術(shù)的指導。

結(jié)語

《制造業(yè)美國戰(zhàn)略計劃2024》的發(fā)布標志著美國對先進制造業(yè)技術(shù)的重視及對產(chǎn)業(yè)未來的布局，也預示著美國將在全球制造業(yè)技術(shù)競爭中再度發(fā)力。作為先進制造領(lǐng)域的重要突破口，增材制造不僅將改變傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，還將引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與創(chuàng)新模式重構(gòu)。在政策支持和“America Makes”等研究機構(gòu)的推動下，增材制造將為美國制造業(yè)的長期發(fā)展注入新的活力，助力其在國際舞臺上保持技術(shù)領(lǐng)先地位。