在奥巴马政府的支持下，制造研究所项目得到了快速启动。奥巴马总统直接指导该项目，借此来应对危机，也就是在2008—2009年经济衰退之后，制造业这个主要经济部门出现的重大衰退。由于国会在意识形态上僵持不下，奥巴马政府无法重新开始设计和支持一个全新的项目，不得不转而向现有政府部门的既有项目提供资金和组织，将新项目移植到既有组织中。因此，制造创新的新项目就像一只大脚，不得不被挤进一系列政府部门现有项目的小鞋子里。不用说，鞋子并不太合脚。总的来说，在如此短的时间里实施这么新颖、具有创意的重要项目，的确是一项了不起的政治成就，它需要来自公共和私营部门的许多优秀人才的全身心奉献。

像任何新项目一样，有些实验性的试点会失败，而有些会成功。只有少数研究所存在了足够长的时间，可以根据自身使命来评估所取得的进展，而其他研究所依旧处于初期阶段。利用创新来改造像制造业这样庞大的经济部门，不会是一个短期项目。显然，在一系列重大新技术领域里，部分重要的研发和技术战略已经取得一些重大进展，可能会对制造业的未来产生重大影响。鉴于在成立和运营制造研究所方面已经取得了这些进展，现在是时候“从大处着眼”对整个模式进行审视，也可以对新阶段的功能和改进进行思考。如下所述，我们现在可以看到，随着研究所的发展，一系列新挑战已经浮出水面。该如何应对这些挑战呢？许多研究所正在处理这些问题，它们的解决方法有很多实际上代表了最佳实践，将作为推动整体工作的经验教训。我们同研究所的领导人、联邦政府部门的官员和参与高校的专家们进行了探讨，并根据讨论结果编写了下面这份清单。它们是众多早期的经验教训，也许能够得到更广泛的应用，研究所网络也能够以它们为参考来进行改善。

技术开发导向vs.生产导向

迄今为止，所创建的制造研究所的研究领域都是由联邦政府研发部门所选择的，能帮助他们实现自身的使命，但并不一定满足特定制造业的需求。与其他任务相比，他们更倾向于技术开发导向。这种情况并不让人感到意外。如上所述，研究所是由具有明确使命的政府研发部门所创立的，因此根据相关的授权和拨款法律，这些研究所的研究课题就必须符合政府部门（国防部和能源部）的使命和需求。这些政府部门懂得他们的研发使命，并且重点关注该使命。这些使命也已经变成了研究所的使命。这些政府部门的使命并不包括美国制造业的未来发展，国防部的核心使命是国家安全，能源部的核心使命则是能源技术。这些政府部门在提供资金时必须适合并服务于那些使命。只有一个例外。美国商务部/美国国家标准与技术研究院在2016年举办了“开放课题”竞赛，让产业界本身提出课题。其他研究所也曾经邀请产业界就重点领域的选择发表意见。在最初几轮研究所成立之后，各政府部门已经通过信息请求（RFI）和研讨会的形式争取让产业界和高校更多地参与到课题的选择上来，但课题仍必须满足政府部门优先考虑的问题。所以，实际上，迄今为止的先进制造业工作一直是与政府部门的使命挂钩的，而不是独自为制造业所需的制造创新和突破服务。不过如下所述，幸运的是，这两条道路已经在很大程度上走到了一起。

AMP2.0报告明确了为先进制造研究所选择重点领域的核心标准（制造技术领域——MTA），虽然这些标准并没有被研究所加以使用，但仍然具有启发性，有一定的意义：

●行业或市场拉动：产业中是否存在对这种制造技术领域的“拉力”或需求？如果产业界尚未选择这种制造技术领域，是否感觉到来自市场或消费者的强烈拉力？

●跨领域：这种制造技术领域是否跨越多个经济部门（汽车、航空航天、生物技术、基础设施），也跨越供应链网络中多种规模的制造商？

●国家或经济安全：如果美国在这个制造技术领域中缺乏能力或主导地位，是否会对国家安全或经济安全构成威胁？如果美国缺乏这方面的能力，是否会严重损害美国在供应网络中的竞争力？

●利用美国的优势：该制造技术领域是否早已经拥有相应的劳动力和教育系统、独特的基础设施或政策？50

这套选择标准条理清楚，AMP2.0工作组使用该标准确定了未来的制造研究所最优先处理的三大技术领域，即先进的制造传感技术、控制技术和平台，虚拟化、信息化和数字化制造，以及先进的材料制造。事实上，由政府部门选择的研究所的确对这些通用技术领域进行了研究，例如智能制造创新研究所、数字化制造和设计创新研究所、先进复合材料制造创新研究所，以及未来轻金属创新（轻质和先进金属）研究所。AMP2.0工作组为每个主题制订了详细的技术战略。事实证明，在数字化制造和设计创新研究所创立和启动时，这些技术战略发挥了指导的作用。所以在一些主题选择中，大家的确在应用AMP2.0标准。但总体而言，研究所关注的领域必须更多地面向政府部门实现自身使命所需的新技术，而并非整个制造业的需求。正如前文所述，幸运的是，这两者之间有着明显的重叠。美国国家标准与技术研究院高级制造计划办公室主任迈克尔·莫尔纳估计，在AMP1.0报告推荐的11个技术领域中，有9个目前已经得到现有和计划中研究所的关注。51但如果能够采用更为系统化的方法选择其他技术领域，就可以创造更多的新生产机会。52未来如果有新的研究所成立，应该鼓励政府部门在其主题选择过程中更加正式地权衡上文中AMP2.0的标准。

五年后联邦政府停止提供支持

从宣布成立作为第一家制造研究所的美国制造创新研究所开始，就要求这些研究所在五年后联邦政府停止资助时能够自立。2014年美国通过《重振美国制造法案》（The Revitalize American Manufacturing Act）。关于联邦政府对美国国家标准与技术研究院创立的制造研究所的支持，该法案也同样设定了5年的期限。

这种方法遵循了美国半导体制造技术联盟的模式。美国国防高级研究计划局也只为美国半导体制造技术联盟提供了为期5年的资金。从政治角度来说，这是一个相当具有吸引力的做法，即联邦政府在5年后可以退出，而制造业将稳定下来，研究所在一定程度上将会继续开展工作。相比之下，如下文所述，德国的弗劳恩霍夫研究所并不存在联邦政府在相对较短的固定期限后停止资金支持的问题。研究所在5年后能独立生存这种假设是存在问题的。重振制造业创新将是一个长期而非短期的项目，需要的是技术现实主义，而不是技术魔法。

对于美国半导体制造技术联盟来说，5年过渡期的方法是成功的，因为相比于制造研究所，美国半导体制造技术联盟得到了大量的资金（美国国防高级研究计划局每年拨款1亿美元，行业提供等额配套资金），不仅快速研究和掌握了半导体制造工艺所需的改进，并且在相对较短的时间内加以实施。随着新集成电路的发展，行业本身开始迅速扩张，也带来了新的资源进行技术改进。美国半导体制造技术联盟的工作重点是半导体设备和技术的制造工艺。相比于制造研究所复杂的长期任务而言，美国半导体制造技术联盟的工作重点较为简单直接。

历史上，联邦政府为研发提供资金是源于经济学家所称的“市场失灵”，即尽管研发对于创新而言至关重要，但因为研发从本质上讲是投机性的，所以在竞争激烈且全球化的世界中，企业越来越难以承担研究风险。近几十年来，行业内的大型公司一个接一个地大幅缩减或关闭其研发实验室，著名的贝尔实验室（Bell Labs）的衰落并不是一个孤立的例子。幸存的行业实验室越来越关注与产品改进直接相关的后期开发工作。相比于其他任何领域，这种趋势在制造业中可能更为明显。中小型制造商从一开始就很少进行重大研究。在5年之后，制造研究所研发的一些技术或许足够先进，产业界将愿意承担风险并以此为基础开展进一步的工作，但很多技术可能达不到这个程度。先进制造业工作的一个主要目标是将创新带入企业，特别是中小型制造企业。即使在联邦政府不再提供资金资助之后，研究所继续维持其协作和共享研究的模式，中小型企业在5年后仍然不会考虑接手先进技术研发工作，对于那些面临严峻竞争的大公司来说也是个问题。换而言之，一些重大的市场失灵的问题是持久的，在5年内得不到解决，还将继续存在。

新研究所关注的多数技术将需要更长的时间来获得发展，达到大规模实施的程度，远远长于联邦政府资金所规定的5年时间。在轻质材料和复合材料、数字化和增材制造技术、宽带隙半导体、光子学、柔性电子学、智能纤维和再生组织工程等领域，技术开发和实施工作在五年内可能完成不了。即使研究所在未来五年内取得重大进展，这些领域也无法达到技术成熟的程度。其中许多领域需要取得重大突破，而且后续还需要大量开发工作。

如何对五年后联邦政府停止资助的条款加以管理呢？53第一批研究所正逐渐走向这个截止日期。鉴于研究所采用的是协作和风险共担的研发模式，它们首先需要努力鼓励公司继续参与其中并分摊成本。其次，州和地区政府对于研究所的支持也应该继续下去。制造部门对其区域经济的发展而言仍然至关重要，因此州和地区政府的兴趣应该保持不变。这些研究所需要努力争取州和地区政府继续分摊成本。有了产业界和州政府的持续支持，才有可能争取到联邦政府延长资助时限。

这要怎样实现呢？最直接的方法是建立评估机制。当第一个5年结束时，如果评估结果是成功的，则研究所有机会争取到资金支持的延期。或者，有资格的研究所可以向负有使命的其他政府部门申请联邦政府研发经费。尽管这些政府部门在过去并没有直接参与制造研发领域，但它们在特定的技术领域进行了相关研究。AMP2.0建议联邦政府通过那些政府部门来制订先进制造领域的研究战略。54那些政府部门可以与产业界和高校合作开展这项工作。这项工作仍将有助于指导联邦政府对制造研究所进行研发投资。第三种方式是承认研究所是除研发之外一系列项目和计划的新交付模式。政府部门可以（同研究所合作）确定一系列项目改善项目，并且通过后续的合作协议为这些改善项目提供新一轮联邦政府资金支持。从研究所的长期发展和需求出发，都必须建立某种机制，在5年过后较长的时间内，将联邦政府最初提供的资金视为种子资金，此后继续保持一定程度的联邦政府投资。研究所的管理部门现在就应该开始着手建立后续资金支持机制。

总而言之，因为联邦政府的资金支持时间跨度相对较短，这些研究所都存在一个潜在的问题：研究所的项目时间跨度较长，而给予的实施时间却太短。因此有必要对联邦政府的投资期加以调整。多家联邦政府职能部门对15家研究所的总投资约为每年2.25亿美元，鉴于美国制造业的社会和经济效益，这个投资金额并不大。当最初的投资期考虑不周到时，上述设想提供了合理的替代方案。这个问题是研究所模式早期的一个危机，必须采取行动加以解决。

研究所治理模式

制造研究所由联邦政府职能部门组建。从开始这项工作时起，它们的治理和组织观念就始终贯彻其中。这些政府部门往往像对待喂养动物一样来管理研究所，因为对方接受了自己的研究经费。因此，政府部门采用的管理模式是一种研发监督模式（通过合作协议进行），而且政府部门倾向于扮演研究主管的角色。虽然政府部门领导人注意到了这个问题，但它们的法律框架往往要求采取这样的做法。然而，研究所的角色定位要广泛得多。它们会跨经济部门组建由各种公司组成的支持系统，建立持久的合作关系，不只是在研究领域进行合作，同时还进行测试、技术论证和反馈、产品开发以及劳动力教育和培训等合作。

这是一个非常复杂和雄心勃勃的模式，相比于简单直接的研究项目，需要完全不同的管理和支持方式。研究项目只涉及小型科学家团队，以及1位“学术技术带头人”，而研究所涉及大规模的合作，参与者多达50到100人。尽管产业界及州和地区政府会提供大量的配套资金，常常超出了联邦政府的拨款，但联邦政府职能部门倾向于采用其研究项目监管规则来管理配套资金和联邦政府拨款。这种方法可能无助于研究所在要求的5年内实现独立运营。总而言之，从多个方面来说，联邦政府的研究管理体系可能无法推动研究所在非研究性工作上所需要的合作，也无法帮助研究所实现自立和长期生存。目前需要思考这种管理模式效果如何，其中包括因为行政管理行为而导致新研究所的成立被拖延的问题。例如，产业界及州和地区政府的配套资金是否应该由政府部门来控制？还是应该由研究所和出资的利益相关者来设定管理标准？政府部门是否需要改变传统的研究合同管理和监督方法，同州和地方政府进行更多的合作，特别是同产业界的合作？这些工作该如何进行？

网络支持

AMP2.0报告建议将越来越多的制造研究所聚集在一起，成立一个支持网络。该报告提出：“该管理架构能够维护各研究所的独立运营权，同时建立一个公私合作的网络董事会，监督整个网络的表现和各研究所的可持续性。”55美国国家标准与技术研究院一直致力于实施这个建议。该网络在2016年被称为ManufacturingUSA，而且正如美国国家标准与技术研究院充分理解的那样，该网络能够服务于一系列需求。当新研究所成立时不应该再进行“重复创建”。在如何组建董事会和建立法律结构、如何管理知识产权56、如何建立参与者梯队、如何组织地区推广工作，以及如何组织劳动力教育课程等方面，已经有了许多经验教训。强大的网络组织有助于确定各研究所共同面临哪些问题，并且加以解决，而且各研究所的最佳实践方法和经验教训将在整个网络中进行研究和分享57。新研究所的成立往往会持续近一年的时间；这个时间太漫长，外加参加过程和要求都比较复杂，有时会使公司不愿意参与其中，尤其是小公司。考虑到模式的复杂性，成立研究所所需的时间长度是合理的，但这个网络是否可以针对治理、网站安全、教育计划和知识产权安排等常见问题制订标准化的、全面的解决方案？美国国家标准与技术研究院的先进制造业国家项目办公室正与其他政府部门合作，着手解决这个问题。

该网络还有另一项重要的任务。未来的工厂将不会仅仅围绕单一的制造技术领域来进行建设，例如3D打印。相反，工厂将必须把一系列先进的技术综合在一起创造协力，数字化生产、先进材料、光电、生物和纳米制造、电力电子学和机器人等将必须在新的工厂车间里与3D打印技术进行整合。58为了能更好地进行技术开发，各研究所都只将重点放在特定的技术领域上。但只有将所有这些技术领域整合在一起，我们才能创造未来的工厂。因此对该网络而言，推动跨技术领域的试验将是另一项至关重要的任务。

2016年8月6日，美国国家标准与技术研究院主办了一场由现有研究所的所长们参加的会议。会议上，创建网络来对自身进行治理的问题成为人们关注的焦点59。大多数研究所的所长都在忙于自身研究所的建立和运营，这是一项艰巨的任务，也是可以理解的。但在8月的会议上，许多人开始重新考虑创建网络，他们看到了可以共享服务和解决共同问题的网络的潜在价值。大家从研究所所长中间选出了一位网络领导人，着手完成那些任务。一个研究所自治网络可以大幅提高研究所的效率和可持续性，推动共享系统的发展。

强调技术开发vs.强调实施

迄今为止，制造研究所的主要任务是研发。考虑到开发新制造技术的目标，以及创建这些研究所的政府部门都有研发的使命，这种任务并不令人意外。鉴于美国制造研究在创新体系上存在不足，这也填补了一个重要的空白，并且是研究所早期至关重要的使命。因此，研究所看起来像是小型的美国国家科学基金会，但侧重于技术开发。迄今为止，大多数研究所都没有太多地围绕技术实施去组织工作。对研究所而言，将技术发展放在首要地位是合理的，因为它们需要技术进行实施。但正如大多数研究所意识到的那样，实施也应该是其使命之一。例如，中国制造业的优势之一就是能够通过深圳这样的快速原型制造中心迅速扩大新原型的生产。深圳拥有很多小型的原型制造商。(www.daowen.com)

如上一章节所述，AMP1.0报告预计研究所的技术成熟度应该处于4到7（“技术开发”到“技术论证”再到“系统和子系统开发”）60这个区间。但事实上，迄今为止，合理数量的一些研究所更倾向于面向技术的早期阶段（从“可行性研究”到“技术开发”这个区间内）。由于政府部门倾向于围绕离投产还有一定距离的新技术来组织研究所，因此一些技术必须得到进一步的开发才能被产业界所使用。鉴于美国制造研发中存在的裂隙，这种情况可能是不可避免的。随着时间的推移，这将导致各研究所在技术实施上存在能力缺口。如果没有更多的工艺技术、论证、测试和反馈系统，这些研究所可能难以吸引中小型制造企业，因为在研究所广受欢迎的技术尚不能进入生产阶段，可以让小型企业拿起来就用。正如德勤报告所发现的那样，过于注重技术开发可能会“导致研究所在技术商业化方面存在能力缺口”61。大多数研究所的领导者都明白这一点，但这个问题仍然需要关注。

总而言之，技术开发显然是重要的，是核心任务，但各研究所必须确保落实创新流程中技术成熟度5-7级所要求的其他任务，从而保证不断发展的技术能得到实施，尤其是中小型企业对技术的使用。下面探讨劳动力教育的内容会就这些问题做进一步的探讨。

供应链的参与

研究所往往必须专注于项目中的技术开发工作，而这项工作通常涉及高校和大公司中的研究人员；小公司往往不包括在其中，因为它们的研发能力有限。但是，正如大多数研究所领导人所理解的那样，除非小公司理解并使用新技术，否则新技术将不会得到广泛采用；为此，各研究所还必须采用全供应链的方法，让整个供应链参与到技术论证、测试和培训中。供应链中小型制造商的支持也将是州政府继续支持先进制造业的关键所在。因此，为了研究所的可持续性，小公司也必须参与进来。通过参与供应链来吸引它们加入研究所的工作，这可能是最好的办法。正如下文所述，由于制造业生态系统往往是区域性的，因此在建立研究所的地区和国家的中心时，吸引供应链参与的方法同样重要。

劳动力培训

制造研究所在劳动力培训和工程教育中的作用存在类似的潜在问题。如果大小型公司内的工程设计人员和工人没有掌握新技术的知识和技能，那么不断发展的先进制造技术无法得到实施。长期以来，各州一直在发挥教育和培训的作用，尤其是通过社区学院，这是让它们参与各研究所的好方法。在未来轻金属创新研究所的带领下，一些研究所看到，劳动力培训对于它们来说是一种早期取得成功的方法，可以为它们所在的工业部门服务，帮助它们建立同公司、州政府和社区学院之间的联系网络。其他研究所也在这方面追赶上来。政府部门派往研究所的项目官员往往是以技术为导向，而不是教育专家，因此他们中的大多数侧重于研究所的研发工作。研究所的所长们本身来自工程设计和工业领域，在劳动力教育方面的经验也普遍有限。

但是，研究所不应该只注重于其中一个方面。它们需要开展这两方面的工作，才能充分服务于其所在的行业。政府部门应确保研究所在各项工作中都重视劳动力教育，并努力为所有人提供最佳实践。在未来轻金属创新研究所的带头下，一些研究所已经率先制订新的教育方法，这些工作将可以帮助到其他研究所。研究所还可以在行业参与者与现有的联邦政府劳动力培训项目间牵线搭桥62，并将这些项目结合起来，把研究所作为新的培训交付机制。在线学习和混合学习的方法与平台尤其可以服务于整个系统。不断发展的国家制造创新研究所网络应该发挥建设性作用，在各研究所推广最佳教育实践。

州政府的作用

从一开始，包括政府、行业和高校参与者在内，AMP1.0和AMP2.0过程的参与者都看出，研究所在如何均衡各方利益方面面临严峻的挑战。所有的制造工作最终都是地方性的，所涉及的生产和创新生态系统的地区性也很强。因此，制造研究所必须立足于地区制造经济，那里也是它们的产业界和高校参与者的所在地。然而，这些研究所正在开发的技术在全美范围内也存在需求，并不会只在一个地区发展。它们必须被转化为国民经济中的一部分。不只是俄亥俄州东北部需要3D打印技术，全美范围内的许多地区经济体和许多工业部门都需要该项技术。一方面立足于区域经济，一方面立足于全国经济，这种情况导致研究所创造了由两种层次组成的复杂模式。

部分研究所正面临一个问题，即在最初把一个研发项目设为重点项目时，可能过多地考虑了国家层面，因此需要在后期予以平衡。如果联邦政府在5年之后停止资金资助，那么研究所在地区和地方所扮演的角色就变得至关重要。参与州政府的支持会关系到研究所的存亡。如果这些研究所在早期不与地区经济建立密切联系，那么州政府的支持就达不到必要的程度。例如，美国制造创新研究所的研究重点是3D打印，如果他们没有积极地去协助发展其总部所在地扬斯敦市的经济，那么就得不到来自俄亥俄州政府的实质性支持。对国家层面经济的关注还必须转化为对地方经济的关注和地方效益的实现。

在编写AMP报告和计划时，各州的州长并没有出席会议，因为他们不是参与方。63部分原因是过去10年间，甚至在州一级，两党之间的意识形态鸿沟在持续扩大。虽然联邦政府希望把来自两党的州长们同时请到会议桌上，但这种操作对政府当局来说难度很大。通过开发先进的制造技术来支持区域制造业的生态系统，是一种新想法。它从来都不是州政府采用的经济发展工具中的一部分。州政府通常采用零和博弈，即提供大量税收补贴来贿赂大公司从其他州搬到自己州。

传统能被改变吗？美国国家标准与技术研究院（通过其美国制造业扩展伙伴关系项目和商务部经济开发署）与全美州长协会合作，支持成立全美州长协会“政策研究院”，为感兴趣的州组织研讨会并提供规划资助，使这些州能够制定州制造战略来改善其制造基地。64事实证明，这个2011年的项目有效地帮助各州了解了自身的生产制造部门，反思其技术和劳动力的发展。有7个州制订了州制造战略65，它们也都加入了制造研究所，而且其中4个州成为研究所的总部所在地。各州决策者非常关注本地的制造业，因为制造业往往对州经济和就业机会有着重要的影响力。政策研究院这样的项目可以发挥重要的作用，培育复杂的州制造项目和强大的地区制造研究所。商务部经济开发署已经启动了制造业社区合作伙伴投资项目（IMCP），将继续进行这方面的工作。不过，该项目只在地区层面进行，而不是在州一级。66

总之，与地区经济挂钩，借此来争取州政府的支持，将成为影响研究所存亡的关键因素。美国国家标准与技术研究院的美国制造业扩展伙伴关系项目之所以能坚持下来，原因之一在于它立足于各州，每个州都有一个项目。该项目深受小型制造商的青睐，而小型制造商是州长们相当看重的支持者。事实证明，如果美国制造业扩展伙伴关系项目运行顺畅，会是州长在政坛争取支持者的好办法。因此，美国制造业扩展伙伴关系项目为各研究所提供了一个很好的案例。新的政府项目要想获得生存和发展，不仅需要强有力的项目设计，还必须有高质量的政治支持设计。政治设计并不容易。它不能扭曲项目设计以达到政治目的。它必须支持项目设计使之更强健67。研究所需要找到正确的方法来综合政治设计和项目设计。对地区经济进行密切关注，这不仅仅有助于建设强大的研究所，同时也能保证正确的政治设计，确保未来得到支持。当然，众多研究所已经意识到这种平衡需求，正在努力巩固州政府的支持。例如，先进复合材料制造创新研究所在其核心参与州建立了一系列州技术中心，而未来轻金属创新研究所已经成功邀请其核心州加入制订该州劳动力培训课程的工作中。

虽然在美国政治系统中，各州政府的主要工作不是研发，但它们在小型企业的发展和劳动力的教育培训方面确实扮演着重要的角色。小型制造商是地区工业供应链的一部分，让它们加入制造研究所，也是争取州政府支持的重要办法。其次，各研究所的劳动力培训工作本身就是地区性的，为研究所争取各州的支持提供了另一种手段。研究所必须建立这些项目。

衡量进展情况

正如研究所及支持它们的联邦政府部门所理解的那样，想要持续发展，就必须展示它们在技术开发和劳动力教育方面取得的进展。制订绩效指标是关键的一步。美国国家标准与技术研究院的先进制造业国家项目办公室为研究所网络提供支持。他们同研究所合作，发布了绩效评估流程的初步指南68。该指南已经得到研究所所长的认同。指南倡议研究所收集有关参与者的数据，其中包括积极参与的中小型制造商的数量、正在积极开展的研发项目及其进展、各种来源的资金支持水平、劳动力培训覆盖的学生人数，以及劳动力培训师的培训情况等。这是一个建设性的步骤。

此外，还必须根据研究所正在开发的技术路线图跟踪其进展。德勤建议分析从创立到研发执行，再到更长期的成果等研究所必须经历的发展阶段，然后为每个阶段制订进展衡量基准。69同时，还必须确保研究所及其网络正在稳步实现长期目标，例如先进技术产品对贸易平衡的贡献，开发并实施的新技术数量，以及确保先进制造业劳动力供应等。这些都将需要新的衡量标准。最后还必须跟踪了解竞争对手国家，分析判断美国对研究所的投资是否足以保证其在先进制造部署上的领先位置。70研究所将需要用成绩来证明对它们支持是正确的，并且对它们的未来发展进行规划。在这个方面，便于管理的通用衡量系统将是关键所在。

一个潜在问题：联邦政府的先进制造技术研发工作和对技术战略的需求

对上述挑战的应对能力产生影响的，是联邦政府研发部门过去对制造业的研究关注不够。正如上文所讨论的，美国战后在制造业拥有领先地位，因为认为没必要去重点关注制造业。也正是这个原因，制造研究所倾向于关注技术成熟度较低的阶段，比先进制造合作伙伴计划报告提议关注的阶段更低。制造技术的基础研究工作仍然需要进行。但是，如果联邦政府职能部门正在进行的研发工作能够更多地关注制造技术的实施，那将是对制造研究所的重要补充，有助于创造新的制造范式。需要指出的是，需要转化的众多发现正在进行当中。联邦政府正在进行的研究工作为数字和传感器技术、先进材料，光子学、机器人技术、柔性电子和复合材料等领域的重大进展提供了支持。潜在的制造范例即将出现，这让它们显得意义非凡。但未来的研究应该被更系统地应用于生产中。除非联邦政府的研发工作与注重应用工作的研究所能更好地联系在一起，否则前者会陷入困境，久而久之失去创造新制造技术进步的能力。

麻省理工学院的拉斐尔·赖夫常常引用一个例子来说明研究和技术开发与实施之间的脱节。这个例子来自半导体行业。我们在上文中探讨过，美国半导体制造技术联盟围绕系统化的技术路线图对整个行业进行组织，让行业在30余年的时间里以摩尔定律的速度发展。美国半导体制造技术联盟付出的努力众所周知，而且也成为制造研究所的榜样。鲜为人知的是，焦点中心研究项目（Focus Center Research Program）一直伴随着美国半导体制造技术联盟，联合美国国防高级研究计划局和行业，为一系列大学的早期阶段突破性研究提供支持。此外，美国半导体研究公司（Semiconductor Research Corporation，SRC）在行业和高校应用研究上与美国半导体制造技术联盟形成了互补。美国半导体制造技术联盟强调行业技术实施和路线图制订，本身就整合了这些要素。它是一个在研究、应用和实施方面有着广泛联系的系统，在每个阶段都有连接和切换。尽管看起来硅基技术的摩尔定律发展速度即将结束，但这个系统仍然是一种组织典范。先进制造业将同时需要那三个阶段。我们现在拥有这些研究所，同时有联邦政府的研发部门，为制造业相关领域的大量研究提供资金，如先进材料、数字技术、宽带隙半导体和光子学。但获得联邦政府部门支持的研发机构并没有同研究所建立起工作上的联系。

奥巴马政府迈出了向这些研究所转移研究成果的第一步。2016年4月，国家科学和技术委员会（白宫科学和技术政策办公室的一个机构，用于推动政府部门间的合作）的先进制造小组委员会（SAM）发布了报告《先进制造业：联邦政府技术开发优先领域速览》。71该报告定义了先进制造业研发的必要性，详述了被多个政府部门列为优先研发的工作，其中许多与研究所的工作和需求相关。报告也列举了联邦政府在新兴技术领域正在开展的研发工作，这些有可能成为制造业的重点：先进材料制造、支持生物工程的生物制造、再生医学和其他先进的生物制品，以及制药业的连续性生产。报告还直接分析了与第一批制造研究所关注的技术相关的研发工作。

这些政府部门的许多工作都意义重大。能源材料网络（Energy Materials Network）就是一个突出的例子。这是一个资助额为4 000万美元的能源部项目，旨在将计算能力整合到实验材料的研究中，开发新的多尺度计算、信息学和数据管理工具，以及新材料制造公司用于建模和论证的新技术，为最佳先进材料创造新的“材料基因图谱”。如果将这些和其他研究成果同研究所的需求联系在一起，就可能创造重大的意义。该报告为下一步工作奠定了基础，即围绕新兴制造业范式制定技术协作战略，将政府研发机构及其主要研究人员与来自产业界和高校的研究所专家和研究人员聚集在一起进行合作。技术协作战略将成为一种联动机制，指导双方的工作。如前所述，包括研发在内的技术协作战略是AMP2.0报告中的一项具体建议。

这些由产业界、高校和政府专家共同开发的技术协作战略将定期进行更新，以指导政府部门研发机构和研究所的工作。久而久之，它们将可能发展成为技术发展路线图。没有它们，系统将会失去目标和方向。

联邦政府对先进制造技术的购买

联邦政府还有另外一个角色。联邦政府部门，特别是最大的采购部门国防部，可以发挥重要作用，为新制造技术创造初始市场。3D打印不仅是一个潜在的重要新制造工艺，它还使得一系列新技术和组件的生产成为可能，国防部可能会对其中一些非常感兴趣，尤其是在航空航天和生命组织制造领域。通过购买来推动自身所需技术的发展，这是国防部的传统职责。例如，1959年，罗伯特·诺伊斯和杰克·基尔比发明集成电路。此后约4年的时间，集成电路的市场完全只有国防部和美国国家航空航天局。在用于军事和航天市场的集成电路技术完善之后，其民用市场逐渐开放，后来变成了主要的市场。

针对新一代的制造技术，国防部同样可以扮演初始市场创造者的角色，但其采购系统必须密切关注研究所及其成员公司所开发的成果。这点应该可以实现。例如，美国审计总署（General Accountability Office，GAO）分析了美国制造创新研究所开发的3D打印技术的潜力，并且认为该技术可以满足一系列军事需求。72美国审计总署建议国防部制订和实施一套策略，“系统地跟踪全部门的活动和资源，以及这些（3D打印）活动的结果；推广这些成果以促进该技术在整个部门中的采用”。正如联邦政府的研发体系需要围绕技术协作战略同制造研究所密切联系，优化思想和研究输入，协助研究所开展工作，政府部门（尤其是国防部）应该利用来自研究所的成果（输出）来满足自身的采购需求，帮助研究所建立初始市场，散播它们的技术进步。