2012年3月,美国联邦政府宣布投资10亿美元成立国家制造业创新网络(National Network of Manufacturing Innovation,简称NNMI)。作为新的区域创新系统和制造业创新载体,它更加突出政府的主导作用,直接针对制造业发展进行研发活动。美国制造业创新网络建设的基本做法对我国也具有较好的借鉴作用,特别是在更好发挥政府作用的手段和方式上有着重要参考价值。
制造业创新网络成立的背景
近年来,美国制造业开始出现衰落,传统研发模式所带来创新优势也逐渐减弱,对美国区域创新发展带来了较大冲击。为此,美国联邦政府开始酝酿新一轮创新革命,通过创新载体和功能,重塑美国的创新优势和制造业竞争力。
(一)制造业出现衰退迹象
制造业在美国经济中扮演至关重要的角色,一直以来都备受关注。但从20世纪80年代开始,美国制造业经历了明显衰退,制造业强国地位出现动摇。一是工作岗位减少。据统计,1979—2010年美国制造业工作岗位从1.94亿个下降到1.15亿个,降幅达40.7%,其中,2000—2010年美国制造业的工作岗位减少了5900万个,降幅为33.8%。二是企业破产多。2011年,美国19个主要制造业行业中有11个产值低于10年前。特别是近10年来,美国有超过6.5万家制造业企业破产,占制造业总数的六分之一,而每季度平均有占制造业总数3.5%的企业关闭,仅有2.6%的新开。虽然从2010年开始美国制造业开始恢复,并增加了超过50万个工作岗位,但仍面临严峻的国际竞争。三是科技产品贸易出现赤字。据美国国家科学技术委员会统计,2000年,美国高端科技产品贸易盈余50亿美元,到2011年则为赤字990亿美元,占美国贸易总赤字的17%。在半导体、锂电池、平面显示、机器人、太阳能电池及高端照明等传统优势领域,美国现在也落后于其他国家。
(二)传统研发模式优势减弱
美国总统科技顾问委员会认为,虽然基础研究领先全球,但由于基础研究到产业化这个环节的缺失,美国高科技制造业在竞争中逐渐丧失优势。特别是“国内研发、国外制造”的模式,使得制造业研发更集中于“两头”,即基础研究和产业化研究,而中间环节相对薄弱,从而产生一些新的弊端。
一方面,长期沿用的传统研发模式产生了大量溢出效应,不利于美国企业源头创新与产业化。比如,电子信息产业模块化与易复制的特点加快了知识技术溢出,造成本土研发的技术很容易被国外学习并抢先产业化。同时,制造环节的“空心化”还影响了美国的产业链,削弱了创新的基础结构,导致一些研发部门伴随制造部门离开美国。
另一方面,研发资金过于集中在研发活动两端。据美国国家科学基金会统计,2008年美国公共和私人R&D支出的17.4%用于基础研究、22.3%支持应用研究、余下的60.3%支持产业发展,其中,联邦政府的R&D经费21%支持基础研究、22%支持应用研究。而占据全美R&D经费约三分之二的企业却将90%投资用于应用研究和技术示范项目,这主要是因为项目技术和商业风险较低,投资回收期短。
制造业创新网络的基本模式与特点
美国总统科技顾问委员会等机构提议建立NNMI,其目的就是为了更好地衔接基础研究和产业化,弥补中间环节缺失造成的创新效益外溢,提高在境内将发明成果转化为产品的能力。它在整个创新系统中强调政府、企业、学术界的共同参与,更加注重创新研究院的特殊功能,在组织架构、经费来源、运行方式等方面进行了较好的制度设计。通过制造业创新网络制度设计,能够推动制造业创新发展,逐步降低研发风险,最终促进新技术、新工艺应用和工人技术水平的提高。
(一)制造业创新网络的运行
经费来源与构成方式。NNMI的每个创新研究院原则上获得0.7亿—1.2亿美元的联邦政府资助,其他政府机构也给予幅度不等的资助额度。创新研究院成立2—3年后,联邦政府资助额度逐渐减少,但研究机构、企业的资助额度开始增加。5—7年后,创新研究院通过收取会员费、委托研究和产品试制等方式获得持续性收入,并逐步实现自负盈亏。例如,增材制造研究院就得到了美国国防部、能源部、商务部、国家科学基金会和国家航空航天局共计4500万美元资助,数字化制造和设计创新研究院则获得国防部5000万美元资助,以及其他政府机构2000万美元资助。
衔接中间环节的划分。NNMI主要支持介于“发明”和“商业化前”这个阶段的研究,前者可以得到美国政府大量的科研经费支持,后者则是企业研发的重中之重。NNMI将这两者进行有机衔接,从而完善整个研究开发的链条。
合作方的选取与管理。每个创新研究院由非盈利研究机构领导,该机构必须有足够的人力资源和基础设施保证,从而引领某个行业领域内的技术创新。从联邦政府到地方各级的利益相关者都是创新研究院的合作者,包括各类企业、研究型大学和社区学院等教学研究机构,国家实验室、联邦资助的其他研发机构,各种规模的行业联盟、行业协会、非营利组织以及公众。每个创新研究院有一个独立的管理委员会负责处理日常事务,并享有充分的自主权,涉及日常事务、成员单位变更、知识产权、项目选择和资助等问题通常都由政府、学术界和企业三方共同参与讨论商议决定。
(二)创新研究院的作用与关注重点
每个创新研究院都由先进制造国家项目办公室确定一个研究领域,目前NNMI初步计划设立15个。它们既作为区域创新中心对接技术优势和产业优势,也是产业集群的一部分共享关键设备和基础设施,还承担着培训企业员工的重要职责。
开展的主要业务。一是应用研究、开发和示范项目。在实验室环境中由成熟的组件技术向前集成,以降低高端制造业发展和应用新技术的成本和风险。二是继续教育和再培训。创新研究院将提供教育培训机会来改善和扩大劳动力,不断满足技术发展的需求,包括“K—12”课程、实习机会、技能鉴定、与社区学院和大学的合作,以及硕士生、博士生的再培训。三是提高研发创新能力的方法。通过创新研究院及其战略合作伙伴的合作,努力影响规模较大的产业综合体,整合制造业供应链。四是鼓励中小企业参与。通过采取多种措施吸引中小企业参与,最大限度地发挥对产业的推动作用,减少其研发成本压力。主要包括:创新研究院向与中小企业联系紧密的合作伙伴和中介进行宣传,提供技术发展趋势等咨询和与工艺创新相关的订制服务;为中小企业提供共享设施和专门设备以加速产品设计和测试;为新中小企业会员的各种捐赠提供津贴等。五是共用基础设施。每个创新研究院都将为本地产业发展提供共用基础设施,特别是为初创企业和中小企业的技术产业化做准备。
关注的创新领域。一是新的制造工艺流程。例如,增材制造研究院的设立就是为改进增材制造的标准、材料和设备,以使低成本、小体积的增材制造可以应用在更多领域。二是高级材料的制造方法。例如,研发轻型材料的低成本制造方法,包括用于下一代汽车、飞机、轮船以及货车等交通工具舱体的纤维材料,以提高燃料的效率。三是技术可行性。例如,研究可以将低成本部件整合到制造流程中的设施和方法,使操作人员可以利用智能终端提供的大数据来提高生产效率,优化产业链和降低成本。四是具体产业部门。例如,通过使用在线监控、分析等功能,改进制药设备或者生物材料制造流程,以提高药物、化学品的安全性和质量。
创新研究院的选择。NNMI中创新研究院的遴选过程由先进制造业国家计划办公室管理,办公室成员包括商务部、国防部、能源部、航空航天局、国家科学基金会以及制造企业和大学的代表。遴选采取公开招标形式,评估小组包括先进制造业国家计划办公室、合作方和其他技术专家。评审过程包括预评估、实地考察和商业计划分析三个步骤,需要考虑的因素主要有:美国产业发展需求、是否是早期研究到产业化的转化、是否有实现目标的充足人力和物质资源、能否获取持续资金支持、中小企业的参与程度、共享设施的持续性和利用程度,等等。
制造业创新网络与传统区域创新系统的比较
“128号公路”高技术园区是全球知名的电子工业中心,依靠国防部的军事订单迅速发展。硅谷更是现代高科技的集聚地,在不足3900平方公里区域内聚集近万家高科技公司,其中包括全球前100大高科技公司30%的总部,以及《财富》全球企业500强中51家的总部。二者都是美国传统区域创新系统的典型代表,在助推美国区域创新中发挥了重要作用。与之相比,2012年美国联邦政府新成立的制造业创新网络更具特殊意义,将创新重点瞄准了产业中间环节,在产业选择与前期资金投入上更加强调政府作用。它与“128号公路”、硅谷两个传统区域创新系统的区别,主要表现在:
初期资金来源不同。硅谷有上千家风险投资公司和2000多家中介服务机构,吸引了全美约35%的风险资本和约50%的风险投资基金。“128号公路”高技术园区有专门为小企业提供融资服务的机构,但风险投资的规模和作用远不及硅谷。NNMI成立初期的资金主要由政府直接提供,具有一定的政府主导作用。
政府参与方式不同。在“128号公路”高技术园区和硅谷中,政府通过采购和研发经费支持创新,没有进行创新系统的规划或作为出资方直接介入。相比而言,NNMI是美国联邦政府为明确目标而建立的,政府直接参与创新研究院的遴选和相关事务管理。
研发机构作用不同。“128号公路”高技术园区中麻省理工学院居于研发核心地位,并参与企业市场开拓。硅谷中斯坦福大学为企业提供技术支持和人员培训,主持政府资助的研究项目和帮助企业获取政府订单。NNMI中创新研究院从事某项平台技术的研发,为企业提供技术服务,高校的作用表现在与企业协同开发新技术、为企业提供必要的技术援助,帮助企业培训技术工人,共享研发设备和其他基础设施。相对于其他两个区域创新系统,NNMI中研发机构的定位更明确,即针对基础研究和产业化的衔接。
对我国区域创新系统建设的启示
美国崇尚自由经济,政府很少采取直接的行政手段。但在制造业创新面临巨大压力之际,还是由联邦政府主导建立了制造业创新网络。我国制造业研发机构、人员和风险投资都与美国有较大差距。在创新节奏快、知识溢出快的今天,应借鉴美国有关经验,加快推进我国区域创新系统建设。
(一)积极发挥政府的有效作用
企业作为以盈利为目的的市场主体,其研发行为也要考虑成本收益,必然趋向于低风险和高收益的阶段。这就导致企业的研发集中于产业化。基础研究由于得到政府大力支持,资金、人力相对充裕,而基础研究和产业化之间的环节容易被忽略和弱化。政府应该出台相应政策支持中间环节研发。比如,可以在国家高新区建设专门衔接基础研究与产业化的机构,同相关研究院所、企业保持密切联系,充分利用院所的研究能力,为企业提供产业化前的研发服务。同时,在省级以下高新区配套支持政策,采取后补助方式,鼓励企业进行中间环节的研发。
(二)产业转移过程中注意保持制造优势
在劳动力成本上升和人民币升值等因素的影响下,我国一些传统优势制造业开始出现制造环节向国外转移的情况。比如,服装鞋帽行业的许多工厂近年来开始向生产成本更低的东南亚搬迁。美国制造业衰落的教训告诉我们,制造环节的转移在一些情况下会带来研发环节的转移,最终带来整个产业竞争力的下降。因此,在我国这些制造业部门的产业转移过程中,行业主管部门应注意保持竞争优势,争取在增强创新能力的同时,保持制造强国的地位,避免走美国“空心化”后“再制造”的老路。
(三)努力培育良好的创新环境
“128号公路”科技园区和硅谷的发展,更多的是良好创新环境下各种创新要素自发组合发展起来的。这种环境包括创新人才在企业和研究机构间的流动,以及较低的融资门槛等。即使是在制造业创新网络,政府提供初始资金后还是要在创新环境下由科研机构、企业和创新研究院进行合作。培育良好的创新环境,需要在区域创新系统更高层面上进行制度设计。比如,拓宽创业投资的融资渠道,促进更多资金进入创新创业领域;完善知识产权制度,保护科研人员权利,提高科研人员积极性;进一步促进产学研用结合,构建良好区域创新体系。