NNMI战略方案和年度报告——美国制造

 

通过增材制造提升制造业建立可持续生态系统流程制定增材制造战略路线图...



编者按
2016年2月19日,美国商务部、总统行政办公室、国家科学与技术委员会、先进制造国家项目办公室,向国会联合提交了首份国家制造创新网络年度报告和战略计划,其中《国家制造业创新网络计划年度报告》重点介绍了制造业创新中心的详细建设进展,《国家制造业创新网络战略计划》重点对未来三年的战略目标进行了阐述。上海市经济信息化委技术进步处组织对两份材料进行了编译,本文转自上海经信委微信号,供大家参考,欢迎围观。
美国制造

(国家增材制造业创新研究院)

https://americamakes.us
使命

加快采用增材制造技术,提升国内制造业竞争力

地点

俄亥俄州扬斯敦主枢纽中心;卫星中心;得克萨斯大学艾尔帕索分校

成立时间

已授予(Awarded),2012年8月;

正式运营时间:2012年10月

联合组织者

国家国防制造与加工中心(NCDMM)

出资情况

联邦政府5500万美元,包括能源部(1000万美元)、商务部下属的国家标准技术研究院(500万美元)、国家科学基金会和国家航空航天局;非联邦政府机构5500万美元(计划在未来5年内投入)

成员数

149
美国制造于2012年8月组建,是美国第一家制造业创新研究院。三年后,美国制造不仅整合了生态系统的要素,还建立了各种流程,使其变身为可持续生态系统。

如下图所示,这些流程能够为参与组织带来足够大的效益,激励这些组织持续参与和投资美国制造,同时能够吸引新组织前来,为生态系统带来更多优势和资金。
此流程图首先是参与规划的途径(participatory approach to planning)。参与了科技开发的美国制造成员和政府机构合作伙伴(例如,商务部、国防部和能源部、国家航空航天局和国家科学基金会)通过合作制定路线图研讨会,确定了增材制造研发要求,并对这些要求划分了优先级。

随后,美国制造与其成员合作组建小组,充分利用投资,管理研究项目组合,共享数据,加快获得知识产权。

成员们建立了综合项目组,执行研究并创建供应链,使技术转化为生产。

结果是提升了美国制造业的能力,使行业朝着制造业霸主的方向发展,这是取得技术、经济和国防霸主地位的先决条件。

同样,参与人才培养的美国制造成员和政府机构(例如,商务部、教育部和劳工部)也针对人才培养,制定了相应的发展优先级。美国制造与其成员一起制定了人才开发计划的路线图,确定急需的工作技能,设置与这些工作技能相对应的课程。成员可提供这些课程,培养出符合增材制造行业中高要求工作所需的人才。
技术进步
在美国制造的领导下,针对先进增材制造技术 制定了行业驱动型战略路线图。战略中强调了美国要成为技术领军人物,所需要的关键技术能力和机会。进步成果包括开发出设计工具、新材料、能够打印多种材料的下一代设备,以及高级过程控制,以降低制造过程的可变性。

为了实现这些技术进步,综合项目组不断组织成供应链,把技术创新人员、材料与部件供应商、设备生产商和大型系统集成商纳入其中。项目组在技术开发阶段,就使得供应链合作伙伴之间建立起了牢固的业务关系,项目与真实世界中的应用以及市场驱动的机会紧密相连。

此项目组的组织结构能确保供应链各个层级对全部要求了如指掌,有利于技术转化为生产。

例如,诺斯洛普·格鲁门公司(Northrop Grumman)领导的项目组,通过与一家制造零件的小型企业Oxford Performance Materials合作,证明了一种高性能聚合物是适合用于航空航天运载工具的材料。此项目开发并推广了第一个面向所有高分子增材的广泛可用的材料设计数据库,与行业共享关键的设计准则,证明了重复利用原材料的能力,从而大大降低了总体制造成本。
人才培养


美国制造与多家组织合作,共同开发并提供成功人才培训课程。

· 德勤咨询:合作设置了3小时免费网络课程,课程内容为增材制造业务基础知识。目前已经有超过10,000人参加了此课程。

·密尔沃基工程学院和制造工程师学会:联合推出了首个3D打印和增材制造证书课程。截止2015年年中,该课程已颁发150多张证书。

·私营行业:与成员合作,向私人募捐,为1000多所学校(K-12)捐赠台式3D打印机,以用于学校的科学、技术、工程和数学(STEM)教育课程。
美国制造将继续沿着设定的路线图稳步前进,识别未来的增材制造人才教育与培训课程并确定优先级。
可持续发展
成员队伍壮大

加入美国制造生态系统的优点从成员增长数量、成员的广泛性以及成员支持的程度上可见一斑:

·该创新研究院成员数将近150名,年净增长约40%。

·成员代表了增材制造供应链各个层级:大型与小型企业、大学、社区学院、经济开发组织、联邦实验室和政府合作伙伴。

·成员组织每年提供价现金和/或实物捐助,其中白金级成员200,000美元,黄金级会员50,000美元,白银级成员15,000美元。

小型企业

从小型企业身上可以明显地看出,加入美国制造给它们带了极大利益和价值。

其中部分价值在于,美国制造为较大的行业机会与小型企业创新之间提供管道。

·通过与美国制造成员合作,俄亥俄州埃文湖的一家小型企业rp+m成功通过了必要的AS9100C航空航天质量管理体系认证,有资格为高科技供应链提供服务。通过认证后,该企业能够与大型企业开展业务,包括洛克希德·马丁(LockheedMartin)、诺斯洛普·格鲁门(Northrop Grumman)、通用电气航空(GE Aviation)和波音公司。

·小型企业Optomec带领团队开发了一种混合制造系统(增材与减材制造能力),这种系统内嵌模块化设计,能将任何数控机床改造升级为具备3D打印能力。这一开发成果能使机械厂拥有增材制造能力,而实际所需成本只有采购新系统的60%不到。

这一创新目前已经在商业上可用,推出后初步销量相当不俗,这表明客户对此极感兴趣。

·Steelville Manufacturing即将进军3D打印工具市场,为波音公司生产并供应航空航天部件。SteelvilleManufacturing之所以能够进军该市场,是得益于美国制造第一批技术开发项目之一“熔融沉积成形的复合材料制造和液压成形用快速简洁工装”的支持。该项目在密苏里科技大学领导下执行。
公私合作

联邦机构认识到美国制造是一个全国性增材制造技术开发资产后,随即着手与美国制造建立合作关系,根据行业驱动的战略路线图和机构需要,确定具体的研发方向。

这些项目将加入创新研究院内的共享研究项目组合,并为公共和私营部门提供进一步机会,将资源汇集在一起来解决重要的技术目标。
成员反馈

2015年8月27日商务部部长Penny Pritzker在美国制造举行了圆桌讨论会,与会的24名成员都对美国制造给予了高度评价。成员们常常会提到的一种说法是,发展相互依赖的成员关系网或生态系统。

下面是一些评论

·洛克希德?马丁公司:“美国制造是我在32年的职业生涯中所见过的实力最雄厚的公私合作。”

·通用电器:通用公司的一位代表称,该创新研究院开展的合作是其他地方做不到的。

·扬斯敦州立大学:“美国制造对我们地区有着非凡的影响。扬斯敦州有了新的自信。当地政府与各院校和当地企业等积极开展合作。扬斯敦州立大学为美国制造就在我们附近而感到骄傲,而且现在还是我们学生出去应聘时的一个优势。”

·罗瑞恩县社区学院:美国制造“帮助社区学院了解社会需要的人才技能,其价值是无法衡量的。”
创新生态系统发展
成员们通过直接投资生态系统创建和运营,证明了生态系统有多么重要。

·雷神公司(Raytheon)资助一名员工学习增材制造专业知识,并且该员工有一半时间以美国制造兼职员工的身份工作,如今该员工已成为行业领导者,同时担任“路线图顾问团”和“美国制造执行委员会”负责人。

·美国机械工程师学会为一位入会一年的全职会员提供资助费用,指派该员工在美国制造参与人才教育与推广工作。

·德勤咨询公司为多名员工提供资助费用,派遣他们帮助美国制造开发技术商业经流程,并评估美国制造创造的经济效益。经济影响。



来源:上海经信委


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