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    • Part 1、支柱1 :開發(fā)和實施先進的制造技術(shù)
    • Part 2、支柱3: 提升供應(yīng)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(guān)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展很多時候是資源的匯集結(jié)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(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,正在從中低端制造領(lǐng)域開始過渡到原先我們不會的先進制造領(lǐng)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(lǐng)導(dǎo)地位的愿景。 制造業(yè)是美國經(jīng)濟實力和國家安全的推動力,在美國經(jīng)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(jīng)濟持續(xù)增長,因為新技術(shù)和創(chuàng)新提高了生產(chǎn)力,為生產(chǎn)下一代產(chǎn)品創(chuàng)造了條件,支持我們應(yīng)對氣候危機的能力,并創(chuàng)造新的、高質(zhì)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(lǐng)域,這份報告是值得我本人反復(fù)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(gòu)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(shù)

 

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

低碳技術(shù)

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(shù),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(yīng)用新化學反應(yīng)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(chǎn)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(shù)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(chǎn)品設(shè)計;采用零排放的運輸工具、建筑和工業(yè),以實現(xiàn)脫碳經(jīng)濟。通過先進的 導(dǎo)電材料、加工技術(shù)和機器開發(fā),加強設(shè)備和材料的制造,使電力轉(zhuǎn)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(yīng)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(jīng)濟上可行的制造技術(shù),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(gòu)技術(shù)領(lǐng)域進行研發(fā)。擴大可持續(xù)材料的設(shè)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(shè)施的規(guī)模。改進數(shù)據(jù)和方法,以評估生 命周期的影響并確定需要改進的領(lǐng)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(chǎn)業(yè)為抓手,對于美國來說,目前產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模不大,因此重點盯這些領(lǐng)域,推進技術(shù)加上補貼,這是一個非常完善的產(chǎn)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(dǎo)體技術(shù)

半導(dǎo)體制造創(chuàng)新的實施路徑包括:

半導(dǎo)體和電子的納米制造對集成光子產(chǎn)品、增材和直接印刷電子 產(chǎn)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(jié)合到所需的分 子和結(jié)構(gòu)中。

 

半導(dǎo)體材料、設(shè)計和制造發(fā)展能夠創(chuàng)造和測試新的設(shè)備、材料和結(jié)構(gòu)的先進制造能力。為國內(nèi)公司和大學提供方便的設(shè)計工具和微電子代工 廠,以提供準確信息和訓(xùn)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(dǎo)體封裝和異構(gòu)設(shè)計引進新的材料、工具、設(shè)計、工藝、裝配 和測試,使封裝活動具有更高的密度、產(chǎn)量和可靠性。加強研發(fā)和原型設(shè)計,以提高生產(chǎn)效率和可靠性。發(fā)展國家設(shè)施,進行異構(gòu)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(yīng)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(yīng)鏈是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),連接著原材料和零部件生產(chǎn)商、物流公司、集成商和商業(yè)支持服務(wù)。這些相互依存的實體設(shè)計、生 產(chǎn)和組裝部件和最終產(chǎn)品,供應(yīng)鏈所處的生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造并受益于產(chǎn)品和工藝創(chuàng)新。一個需要改進的關(guān)鍵領(lǐng)域是供應(yīng)鏈和生態(tài)系統(tǒng)的彈性。 

彈性是指從意外沖擊中恢復(fù)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(chǔ)設(shè)施 和透明度使我們的供應(yīng)鏈變得脆弱,在面臨沖擊和壓力時無法適應(yīng)。供應(yīng)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(wǎng)絡(luò)攻擊、能源中斷、金融危機、自然災(zāi)害和大流行病等。 

三個重點目標:

加強供應(yīng)鏈互聯(lián)互通

加大力度減少制造業(yè)供應(yīng)鏈漏洞

加強和振興先進制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

加強供應(yīng)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(yīng) 供應(yīng)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(nèi)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(shù)投資方面已經(jīng)落后于大型企業(yè),部分原因是主導(dǎo)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(shù)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(yīng)鏈內(nèi)的合作:促進公私合作,加強制造業(yè)供應(yīng)鏈中的技術(shù) 應(yīng)用并推進環(huán)境減排。建立供應(yīng)鏈參與者之間的信任和透明度。

推進供應(yīng)鏈數(shù)字化轉(zhuǎn)型的創(chuàng)新:努力使關(guān)鍵部門的整個流程(從原材料到產(chǎn)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(yīng)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(yīng)鏈。 

加大力度減少制造業(yè)供應(yīng)鏈漏洞 

供應(yīng)鏈彈性是重要優(yōu)先事項,政府機構(gòu)已經(jīng)開始繪制、監(jiān)測和分析關(guān)鍵部門的供應(yīng)鏈。這些工作包括檢查產(chǎn)品生命周期從制 造和分銷的原材料,到產(chǎn)品維護和修理,再到最終處置的所有方面。供應(yīng)鏈彈性依賴于創(chuàng)新的制造工藝和先進技術(shù)。疫情暴露了多個行業(yè)供應(yīng)鏈的漏洞,并由此突出了評估和采用新技術(shù)、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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)鏈上的信息和產(chǎn)品:培養(yǎng)普遍意識,促進共同數(shù)據(jù)共享, 完善報告并推進標準化的網(wǎng)絡(luò)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(yīng)鏈合作伙伴標記漏洞和改善網(wǎng)絡(luò)安全措施。 

提高供應(yīng)鏈的可見性:制定和實施供應(yīng)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(yīng)鏈的可見性,特別是對那些為許多單獨的供應(yīng)鏈提供投入并具有巨大溢出效應(yīng)的公司和行業(yè)。這包括能源生產(chǎn)、半導(dǎo)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(jīng)濟分析,優(yōu)先監(jiān)測關(guān)鍵節(jié)點,以便預(yù)先通知供應(yīng)鏈面臨的沖擊和壓力。 

改善供應(yīng)鏈的風險管理:通過改進對不確定環(huán)境中決策后果的預(yù)測, 改善供應(yīng)鏈中外部因素的風險管理。考慮針對這些事件對供應(yīng)鏈產(chǎn)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(yīng)鏈彈性的技術(shù)。 

提高供應(yīng)鏈的敏捷性:開發(fā)技術(shù),為在供應(yīng)鏈遭受沖擊和壓力時進行應(yīng)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(chǎn)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(jīng)濟發(fā)展計劃應(yīng)促進集群方案圍繞特定部門的資產(chǎn)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(gòu)應(yīng)著重于先進制造業(yè)技 術(shù)的傳播、采用和商業(yè)化。 

小結(jié):我初步再摘錄一下,結(jié)合美國目前在做的一些內(nèi)容,也會根據(jù)這份綱要做一些延展,從頂層設(shè)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?nèi)绾慰创獠渴澜绲淖兓貏e重要!

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

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(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)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。