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    • Part 1、支柱1 :開發(fā)和實施先進的制造技術
    • Part 2、支柱3: 提升供應鏈彈性
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戰(zhàn)略探討|美國的先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略報告有哪些關注的點

2022/10/21
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汽車行業(yè)待了很久,越發(fā)感受到,產業(yè)的發(fā)展很多時候是資源的匯集結果。這次公開披露的2022年《先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略》,我們也能發(fā)出在產業(yè)領域,正在從中低端制造領域開始過渡到原先我們不會的先進制造領域。

這一份材料由美國國家安全局在廣泛的公眾宣傳后制定,包含了美國希望在先進制造業(yè)發(fā)揮領導地位的愿景。 制造業(yè)是美國經濟實力和國家安全的推動力,在美國經濟的幾乎每個部門(從航空航天到生物制藥等等)都發(fā)揮著重要作用。制造業(yè)的進步使經濟持續(xù)增長,因為新技術和創(chuàng)新提高了生產力,為生產下一代產品創(chuàng)造了條件,支持我們應對氣候危機的能力,并創(chuàng)造新的、高質量和高收入的就業(yè)機會。 

注:由于我現(xiàn)在的工作重點就是在先進制造領域,這份報告是值得我本人反復研讀的,在這里先做一些摘錄,后面還會對這份材料進行解讀和引用。

美國先進制造也發(fā)展是通過三個支柱構建的。這里重點講講支柱一和支柱二。

Part 1、支柱1 :開發(fā)和實施先進的制造技術

 

主要分成低碳、微電子、生物經濟、創(chuàng)新材料和智能制造。和我們相關的主要是前面兩塊,低碳技術和微電子。

低碳技術

制造過程的脫碳:開發(fā)和展示提高能源效率的先進制造技術,使工業(yè)過程電氣化,在制造過程中采用低碳原料和能源,應用新化學反應以避免工業(yè)過程中溫室氣體直接排放,分離和儲存工業(yè)二氧化碳,并創(chuàng)造溫室氣體密集型工業(yè)產品的替代品。創(chuàng)建和傳播驗證工具和程序,以協(xié)助將電氣化和高效技術融入制造業(yè)。公開具有較低能源和碳足跡的先進材料和工藝。 

改進清潔發(fā)電和儲存的材料、制造工藝和產品設計;采用零排放的運輸工具、建筑和工業(yè),以實現(xiàn)脫碳經濟。通過先進的 導電材料、加工技術和機器開發(fā),加強設備和材料的制造,使電力轉換和傳 輸更加高效。制造具有高能量密度的先進電池,并為低電壓和高電壓應用提供新型可持續(xù)材料。這個直接就對著電力板塊,先進電池的方向。

可持續(xù)制造和回收開發(fā)經濟上可行的制造技術,將有價值的材料 從廢物流中分離出來,并開發(fā)能源或污染密集型材料的替代品。在分類、凈化和解構技術領域進行研發(fā)。擴大可持續(xù)材料的設計和制造、多種材料類別的回收和循環(huán)方法以及試點項目和設施的規(guī)模。改進數(shù)據和方法,以評估生 命周期的影響并確定需要改進的領域。這個分支對于電池回收、電機的稀土等等都是有意義的。

這幾塊都可以圍繞電動汽車和電池產業(yè)為抓手,對于美國來說,目前產業(yè)鏈規(guī)模不大,因此重點盯這些領域,推進技術加上補貼,這是一個非常完善的產業(yè)鏈提升計劃。配合著IRA的需求,美國是有可能實現(xiàn)的。

半導體技術

半導體制造創(chuàng)新的實施路徑包括:

半導體和電子的納米制造對集成光子產品、增材和直接印刷電子 產品的制造、獨特的傳感器格式以及混合電子制造進行投資,以利用納米制 造的力量。開發(fā)物理、化學和生物方法,將原子精確放置和結合到所需的分 子和結構中。

 

半導體材料、設計和制造發(fā)展能夠創(chuàng)造和測試新的設備、材料和結構的先進制造能力。為國內公司和大學提供方便的設計工具和微電子代工 廠,以提供準確信息和訓練有素的勞動力。為微電子器件和組件提供高效和 可持續(xù)的操作。 

半導體封裝和異構設計引進新的材料、工具、設計、工藝、裝配 和測試,使封裝活動具有更高的密度、產量和可靠性。加強研發(fā)和原型設計,以提高生產效率和可靠性。發(fā)展國家設施,進行異構包裝集成研發(fā)。 

支柱2:壯大先進制造業(yè)的勞動力隊伍:這塊比較虛,我就略過了。

 
 

Part 2、支柱3: 提升供應鏈彈性

這部分其實講得特別好,美國(全球也是)的制造業(yè)供應鏈是一個復雜的生態(tài)系統(tǒng),連接著原材料和零部件生產商、物流公司、集成商和商業(yè)支持服務。這些相互依存的實體設計、生 產和組裝部件和最終產品,供應鏈所處的生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造并受益于產品和工藝創(chuàng)新。一個需要改進的關鍵領域是供應鏈和生態(tài)系統(tǒng)的彈性。 

彈性是指從意外沖擊中恢復的能力,包含可見性、敏捷性和冗余性,這些都可以通過更好的管理和先進的數(shù)字模型來提高。缺乏數(shù)字基礎設施 和透明度使我們的供應鏈變得脆弱,在面臨沖擊和壓力時無法適應。供應鏈 的彈性將通過能夠承受各種外部沖擊的相互依存的系統(tǒng)來減輕風險,諸如地緣政治沖突、網絡攻擊、能源中斷、金融危機、自然災害和大流行病等。 

三個重點目標:

加強供應鏈互聯(lián)互通

加大力度減少制造業(yè)供應鏈漏洞

加強和振興先進制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

加強供應鏈互聯(lián)互通 

制造業(yè)企業(yè)之間強有力的合作可以提供諸如降低成本、增加創(chuàng)新和適應 供應鏈中斷等好處。然而,由于存在大量的離岸和外包活動,行業(yè)內的合作十分薄弱,行業(yè)行動呈孤立狀態(tài)。因此,美國的小型制造商在技術投資方面已經落后于大型企業(yè),部分原因是主導企業(yè)只注重降低單位價格等容易衡量的成本。中小型制造商遭遇技術滯后問題后,他們的大客戶也會因此受到影響。目標的實施路徑為:

促進供應鏈內的合作:促進公私合作,加強制造業(yè)供應鏈中的技術 應用并推進環(huán)境減排。建立供應鏈參與者之間的信任和透明度。

推進供應鏈數(shù)字化轉型的創(chuàng)新:努力使關鍵部門的整個流程(從原材料到產品壽命周期終止再到廢物回收和再利用)實現(xiàn)數(shù)字供應鏈高速公路(數(shù)字主線/數(shù)字孿生的愿景,使私營和公共部門能夠使用和分析縱向和橫向供應鏈。 

加大力度減少制造業(yè)供應鏈漏洞 

供應鏈彈性是重要優(yōu)先事項,政府機構已經開始繪制、監(jiān)測和分析關鍵部門的供應鏈。這些工作包括檢查產品生命周期從制 造和分銷的原材料,到產品維護和修理,再到最終處置的所有方面。供應鏈彈性依賴于創(chuàng)新的制造工藝和先進技術。疫情暴露了多個行業(yè)供應鏈的漏洞,并由此突出了評估和采用新技術、不斷提高物 流流程的效率和有效性、減少風險并保持一支高度熟練的供應鏈員工隊伍的 迫切性和必要性。研究必須客觀地評估現(xiàn)有的框架和流程,以確定生命周期 成本和價值,并開發(fā)和監(jiān)測供應鏈指標,如彈性價值和準備時間的成本。通過整合政府和私營部門知識的物流和供應鏈管理研究,能獲得更強的洞察力、趨勢分析和決策管理工具。 

該目標的實施路徑為:

追蹤供應鏈上的信息和產品:培養(yǎng)普遍意識,促進共同數(shù)據共享, 完善報告并推進標準化的網絡安全整合,以幫助識別和快速降低風險。開發(fā)工具和實踐,以幫助更大的供應鏈合作伙伴標記漏洞和改善網絡安全措施。 

提高供應鏈的可見性:制定和實施供應鏈繪圖戰(zhàn)略、數(shù)字工具和標準,以在保護隱私的同時提高供應鏈的可見性,特別是對那些為許多單獨的供應鏈提供投入并具有巨大溢出效應的公司和行業(yè)。這包括能源生產、半導體或運輸?shù)裙竞托袠I(yè),以及那些對國家安全很重要的公司和行業(yè)(如氣候和健康安全)。利用人工智能系統(tǒng)和經濟分析,優(yōu)先監(jiān)測關鍵節(jié)點,以便預先通知供應鏈面臨的沖擊和壓力。 

改善供應鏈的風險管理:通過改進對不確定環(huán)境中決策后果的預測, 改善供應鏈中外部因素的風險管理。考慮針對這些事件對供應鏈產生的壓力進行測試,開發(fā)和推廣有助于企業(yè)衡量、評價和提其供應鏈彈性的技術。 

提高供應鏈的敏捷性:開發(fā)技術,為在供應鏈遭受沖擊和壓力時進行應變制造和縮短交貨時間提供支持。 

目標3:加強和振興先進制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng) 

先進制造業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)由各種類型和規(guī)模的制造企業(yè)組成。所有這些企 業(yè)都在促進新產品、新工藝、新商業(yè)模式和創(chuàng)造新市場的創(chuàng)新過程中發(fā)揮著 重要作用。經濟發(fā)展計劃應促進集群方案圍繞特定部門的資產形成,并成功建 立一個制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。先進制造業(yè)創(chuàng)新的合作機構應著重于先進制造業(yè)技 術的傳播、采用和商業(yè)化。 

小結:我初步再摘錄一下,結合美國目前在做的一些內容,也會根據這份綱要做一些延展,從頂層設計來看,在全球的競爭壓力下,我們沒理由認為美國的制造業(yè)還會持續(xù)之前的大外包戰(zhàn)略。人都是被逼出來的,企業(yè)也是一樣,國家也有發(fā)展的壓力和彈性。我們如何看待外部世界的變化特別重要!

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產品方面的工作。汽車產業(yè)雖然已經被人視為夕陽產業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。