美国先进功能性纤维研究所尚处于初期阶段，但由于其预想模式有所不同，让我们看到制造研究所可以采取一系列不同的方法。44国防部部长2016年4月1日在马萨诸塞州剑桥市宣布建立该研究所，旨在通过产品开发导向对全国分布式原型模型加以应用。正如该研究所首席执行官约尔·芬克在谈论研究所创建背景时提及的，纺织品在历史上的发展变化不大，棉花的使用可以追溯到公元前5 000年的墨西哥和印度河流域，而工业纺织则来自英国的18世纪工业革命。下文介绍的该研究所计划采用的方式，其他研究所也可以加以考虑。不过这些仍然是计划，尚未加以实施。

产品导向

该研究所致力于创造新产品，而不仅仅是针对制造或工艺。这意味着制造技术开发是基于产品的。正如美国先进功能性纤维研究所联邦政府项目经理斯蒂芬·卢克斯基所说的，这是“从产品到工艺”。45如他所言，研究所的目标是“关于生产工艺的原型”，在其工业基地内创造可行且成本合适的制造技术，为未来创建供应链。此后，美国先进功能性纤维研究所再结合产品来调整制造开发和论证工作。研究所希望能创造出智能型的新型纤维和织物，即装备有通信系统，能够照明和发光，含有电池储存系统、健康监测系统或者辐射监测仪。新型纤维不仅仅用于服装，还可用于轮胎、复合材料、家具、车辆，可能还有其他许多地方，例如屋顶和建筑系统。研究所认为制造本身并不是最终目标，问题在于是为了什么而制造。能够吸引公众注意力和得到他们的理解，靠的完全是新产品，而不仅仅是新工艺。率先开发出能做重大而复杂事情的新纺织品，是美国先进功能性纤维研究所的导向。新产品需求将带来新工艺和新制造方法，例如，如何将LED嵌入纤维内。在纺织品的发展历史上，成本压力越来越大，利润空间越来越小。美国先进功能性纤维研究所将在纤维中整合一系列先进技术，迈出全新的一步，借此帮助该行业恢复高价值和高利润空间。

原型制造网络

研究所将总部设在马萨诸塞州剑桥市的麻省理工学院内，该新英格兰地区在19世纪曾是美国的纺织品制造中心。研究所希望未来这里只是众多中心之一。研究所正在建设纺织品发现中心（Fabrics Discovery Centers）。纺织品发现中心将靠近大型的项目参与高校，而资金来源于美国先进功能性纤维研究所本身和其成员企业。46这些中心将会配备先进的设备和专利技术，从而拥有一定的原型制造能力，可以孵化新纤维技术并制作原型。每家中心都会对应某个专业领域，具体取决于该地区的企业和高校的专业知识。这些中心的工作重点是快速设计低成本的原型，以及开发新技术和应用。它们可以为初创公司和老牌公司提供服务，也可以组织竞赛，并为在新纤维开发上取得进展的学生颁发奖金。

美国先进功能性纤维研究所的计划书中包括了一系列大型公司，其中有亚德诺半导体技术有限公司（Analog Devices）、英特尔和苹果公司等。这些公司认为新IT技术可以通过纤维来创造新市场。耐克公司也参与了该项目，该公司在美国本土不进行生产，但对美国先进功能性纤维研究所正在开发的新纤维技术颇感兴趣。此外，参与者中还有先进材料公司杜邦，以及南卡罗来纳州的因曼纺织厂（Inman Mills）。因曼纺织厂是一家家族企业，目前的经营者是家族的第五代。尽管美国大部分纺织品生产企业已经离开并扎根国外，但该纺织厂仍留在美国，专门从事高质量织物的生产。它们同样对技术型纤维感兴趣。除了这些大型公司之外，研究所成员中还有大量纺织行业的中小型企业、众多开设纺织品和材料技术课程的高校，以及多家州政府。高校包括麻省理工学院、德雷塞尔大学（Drexel）、克莱姆森大学（Clemson）、北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳州加斯顿学院（Gaston College）。参与的州政府则有美国东北部的马萨诸塞州和宾夕法尼亚州、南部的卡罗来纳州和格鲁吉亚州，以及中西部和西部的许多州。到2017年春季，已经有80家机构正式签约成为美国先进功能性纤维研究所的成员47。

美国先进功能性纤维研究所辨识众多成员企业拥有的制造技术（编织、针织技术），并且将这一系列制造技术连接在一起，以在该领域内第一次实现快速的原型制造，再快速地为新技术型纤维和纺织品寻找制造能力。实际上，这种方式可以为新产品快速建立新的供应链。

这种方式行得通吗？在美国先进功能性纤维研究所宣布成立三个月后，2016年6月，研究所尝试采用该方式开发第一款新产品，一种用于军方的复合纤维。这也是对该新系统的测试。一家著名的国防实验室开发了这款先进的新纤维（功能性综合纤维）之后，4家研究所成员签约共同快速开发一个全织物的原型。这是一种独特的综合性织物，包含40层多种工业纤维，每层的厚度不超过1微米。在收到规格参数后的两周内，因曼纺织厂将织物运送到了美国先进功能性纤维研究所供国防部使用。该研究所有潜力为军方客户建立一个全新的高价值产品线。

知识资源

研究所联邦政府项目经理斯蒂芬·卢克斯基指出，研究所致力于在整个纺织品供应链中打造数据管理、建模和分析48。纤维和纺织品行业通常缺乏建模、仿真和决策工具，而这些工具有助于产品批量定制化的预测性设计和精密制造。该行业也需要开发纺织面料中新型电子设备所需的一些基本设计工具，因为这些工具目前尚不存在。依托织物发现中心，美国先进功能性纤维研究所可以建造一个纤维和纺织面料的实体目录和数字化目录，其中包括谱系数据。美国先进功能性纤维研究所的成员能访问该目录，使用谱系数据。研究所也能通过该目录向全体成员告之各种标准。美国先进功能性纤维研究所可以通过各种项目与商业企业合作，打造设计和分析工具，并且对这些工具进行商业化，以在行业内得到更广泛使用。

知识产权聚合者

为了实现其快速原型制造能力，美国先进功能性纤维研究所计划采用一种独特的模式来汇集其众多高校参与者的知识产权。这些高校拥有可能与新工业纤维和材料有关的数千专利，但像大多数高校专利一样，这些专利大部分从未得到过使用。美国先进功能性纤维研究所的计划是，代表这些高校（以及他们的教师发明者）担任这些知识产权的代理，收集、组织和整理这些知识产权，将它们分类归组，以方便公司访问。高校将保留其知识产权的所有权，并且可以得到版税，而美国先进功能性纤维研究所只是在其中牵线搭桥，通过研究所的产业界成员将知识产权和行业需求联系在一起。鉴于许多工业纤维需要多项专利，美国先进功能性纤维研究所希望自己能成为行业的“一站式购物点”和大学知识产权的推动者，增加专利获得途径，并缩短谈判时间。当某个成员公司（或某群公司）利用这些知识产权设计出新的纤维和纺织产品时，它们将拥有自身产品的所有权。但是，通过美国先进功能性纤维研究所去使用这些知识产权，必须保证后续生产在美国进行。美国先进功能性纤维研究所通过这种方式来确保联邦政府对研究所的投资能为美国制造收益。

有效的决策制定(www.daowen.com)

美国先进功能性纤维研究所的目标之一是创建一个庞大且多样化的网络，因此其参与者只需签订两页纸的成员协议，协议内容简单直白。通常情况下，在涉及知识产权时，协议会长达数十页，而且必须针对协议进行漫长的法律审查和后续谈判。这两种情况形成了鲜明的对比。美国先进功能性纤维研究所的做法对中小型企业参与者而言特别有利。它也带来了相对较快的会员增加速度。

尽管许多研究所都设有董事会，希望通过该方式来代表所有利益相关者，但如果董事会成员达到40个或更多，就会变得非常笨拙。美国先进功能性纤维研究所创建了一个由10人组成的小型董事会，可以更快速地进行决策（大多来自大型和小型公司，两位来自高校，还有一位来自一家先进技术公司），同时能与国防部“制造技术”项目派来的政府监察员进行沟通联系，相互协作。研究所针对有效的技术开发、劳动力发展和经济影响，以及其他特定问题等也在内部设有相对规模较小的委员会，以便于其他利益相关方能参与其中。49

鼓励初创公司

迄今为止，很少有制造研究所去考虑初创公司，但美国先进功能性纤维研究所有所不同。它希望小型制造商可以使用其快速原型制造的能力，自己的知识产权聚合者角色能够帮助纤维生产方面的初创公司——在美国的近几十年里极少出现这种情况。如果初创公司有了某项计划，它可以通过美国先进功能性纤维研究所许可相关的知识产权，然后利用快速原型制造来降低技术风险，即证明该项技术可以投入生产，并对其加以测试和再测试，了解其具体的生产成本，此后能更好地从风投公司或企业合作者处寻求融资。该初创公司可以向潜在的资金方展示实物“产品”，而不仅仅只是“产品”设想。初创公司也可以使用美国先进功能性纤维研究所的分布式网络，成为其合约制造商。这种快速原型制造的能力甚至有点像中国的深圳等地方具有的能力。其纺织品发现中心将同时为初创公司和老牌公司提供服务，并且培育新技术。

此外，德雷塞尔大学的时尚设计课程是美国先进功能性纤维研究所的一部分，麻省理工学院、弗吉尼亚理工大学（Virginia Tech）和北卡罗来纳州立大学等领先的理工科高校也是如此。尝试设计新技术的纤维和织物初创公司实际上可以通过美国先进功能性纤维研究所的网络来相互联系，该网络也许可以解决深层次的系统裂隙问题。宾夕法尼亚州与德雷塞尔大学合作，正计划让自己的新创业孵化器赋予这种可能性，其他孵化器，或者与已有的孵化器之间的连接，也将随之而来。

美国先进功能性纤维研究所的教育和培训项目正在发展中。纺织行业近年来经历了大规模的裁员，阻碍了人才进入这个行业。激烈的国际竞争给该行业造成很大的破坏，也导致行业工资保持在较低水平。企业抱怨他们无法吸引到优秀的员工，但如果该领域打算采用全新的技术进步，人才将是至关重要的成功因素。如果能够开发一系列新的纤维和织物技术，创造新的高功能性技术，则能够实现更高的利润率，从而拉动工资增长，提高劳动力对该行业的兴趣。美国先进功能性纤维研究所仍然需要开发培训和教育体系，其中包括与高校相关专业、社区学院和产业界挂钩的在线和混合式学习方式，以帮助产业界客户脱离困境。一般来说，教育不是研究所首要考虑的问题，但这点必须得到改变。如下所述，教育计划是取得成功的关键因素；它们可以创造变革推动者，引导行业转变制造模式。

总而言之，美国先进功能性纤维研究所有一些值得大家注意的特点：

●美国先进功能性纤维研究所采取的是产品导向，而不是工艺导向，这吸引了那些最终需要开发产品的公司。产品发展必定会带来工艺进步，从而将工艺进步也纳入该模式中。相比于复杂的工艺说明，新产品可以让公众和政策制定者更清楚地看到新科技研究所可能取得的成果。

●美国先进功能性纤维研究所将尝试建立一个强大而多样的公司网络，拥有广泛的专业知识，在这个近年来鲜有新产品的经济部门内实现快速原型制造。公司拥有不同的专业技术，它们之间的相互联系不仅能实现原型制造，同时能让原型快速进入外包制造。美国先进功能性纤维研究所希望能在纤维和织物领域实现半导体行业的摩尔定律，即建设一个快速开发产品、快速原型制造和快速生产的系统和网络，实现重大进步的快速实施。

●美国先进功能性纤维研究所基于知识产权进行原型制造，并作为高校知识产权的聚合者。它将担任高校的代理人，建立一个面向工业产品开发商的一站式购物场所，借此加快产品开发。高校通过联邦政府提供资金进行研发，并通过《拜杜法案》获得相关的知识产权，它们对此非常看重。美国先进功能性纤维研究所不会让高校放弃自己的权利，而是让产业界能够有渠道来使用这些知识产权，并且将版税返还给高校。

●其小而精的董事会和简短的成员协议有助于推动决策效率，提高参与度。

●美国先进功能性纤维研究所拥有原型制造网络，也有外包制造的潜能，由此能成为中小型企业的供应链建设者。这对于众多制造研究所而言是个问题，因为它们是围绕技术创新成立的，不进行研发的小公司在其中发挥的作用相当有限。通过原型制造网络创建供应链的能力可以更好地引导小型制造企业加入制造研究所。这种机制也对初创公司起到鼓励作用，因为它们能够获得快速进行产品原型制造的能力，从而快速开发产品。这种机制还能帮助初创公司获得后续融资。