美国的制造业

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美国制造业创新四种模式及其启示

美国制造业创新四种模式及其启示

美国制造业创新四种模式及其启示美国制造业一直被视为全球制造业的领导者,其创新能力在很大程度上推动了其经济的发展。

美国制造业之所以能够保持竞争力,主要得益于其多样化的创新模式。

以下将介绍美国制造业的四种创新模式及其启示。

第一种创新模式是科技创新。

美国制造业通过持续的研发和技术创新,不断提高产品和生产过程的效率和质量。

科技创新是美国制造业持续发展的关键因素,其通过引入新的技术和工艺,提高产品的附加值,满足市场的需求。

科技创新的启示是,制造业要注重技术研发和创新,提高产品和生产过程的竞争力。

第二种创新模式是商业模式创新。

美国制造业通过创新商业模式,推动了产品和服务的创新。

商业模式创新主要体现在产品设计、销售渠道、售后服务等方面。

美国制造业通过灵活的商业模式创新,能够更好地满足客户需求,提高产品的市场竞争力。

商业模式创新的启示是,制造业需要不断调整和升级商业模式,提供差异化的产品和服务。

第三种创新模式是组织创新。

美国制造业通过组织创新,提高了生产过程的效率和灵活性。

组织创新主要包括生产流程的优化、供应链的整合、人力资源管理的改进等方面。

美国制造业通过组织创新,能够更好地适应市场变化,提高生产效率,降低成本。

组织创新的启示是,制造业需要关注生产过程的优化和供应链的整合,提高运营效率和灵活性。

第四种创新模式是开放创新。

美国制造业通过与其他企业、机构和个人进行合作,开展合作研发和共享资源,共同推动创新。

开放创新主要体现在知识和技术的共享、市场和资源的整合等方面。

美国制造业通过开放创新,能够更好地获取外部资源和创新能力,加快创新过程,降低创新成本。

开放创新的启示是,制造业需要积极开展合作创新,共享资源和知识,提高创新效率和竞争力。

美国制造业的创新模式主要包括科技创新、商业模式创新、组织创新和开放创新。

这些创新模式为制造业提供了启示,即注重技术研发和创新、不断调整和升级商业模式、关注生产过程的优化和供应链的整合、积极开展合作创新。

是世界上最先进的制造业国家

是世界上最先进的制造业国家

是世界上最先进的制造业国家一、美国美国是世界一流的制造业强国。

美国制造业在生产力水平、劳动效率、工人工资待遇以及生活水平等方面也都位居全球前列。

美国在智能技术的理论和应用研究方面,长期处于全球主导地位。

值得一提的,人工智能、控制论、物联网这些智能技术的基础大多起源于美国。

尤其是计算机届最高奖项图灵奖的获得者中绝大多数是美国科学家。

美国在智能产品研发方面,一直走在全球前列,从早期的数控机床、集成电路、PLC,到如今的智能手机、无人驾驶汽车以及各种先进传感器,大量与智能技术相关的创新产品诞生自美国高校的实验室和企业的研发中心。

据美国机器人工业协会估计,全美曾经有大约有23万台机器人投入工厂生产。

尤其是是依托大数据、物联网等新一代信息技术的智能系统平台相继不断推出。

比如著名的罗克韦尔的开放式智能制造平台、通用的Predix软件平台都是依托数据采集实现工况监测管理的典范。

美国生产流程管理由数字化已进入智能化。

比如全球电动车巨头特斯拉打造的机器人全自动化超级工厂曾经5天内就可以实现一辆电动车从模型到成型的生产过程。

美国从基础元器件到智能制造装备再到工业软件系统的智能制造产业体系越来越完善。

特别是在基础元器件领域,美国不仅有艾默生、霍尼韦尔这样的工业巨头,更有大量专注于某一细分领域的优秀小企业,仅仅PLC厂商就多达上百家,传感器更是达到上千家研发生产商。

在数控机床领域,美国拥有MAG、哈挺、哈斯、格里森等一批全球著名企业满足美国市场需求。

美国的工业机器人也拥有American Robot这样的著名企业。

在工业软件方面,从研发设计软件到管理软件,再到生产控制软件,全球绝大多数有实力的企业都来自美国。

美国曾经约有小企业2500万家,占到美国全部企业数量的98%,而制造业领域的小企业数量接近30万家,其中不乏像居于全球超高频RFID行业领先地位的Alien公司、加速器传感器等方面表现卓越的Dytran公司等优秀企业。

美国制造业的发展现状

美国制造业的发展现状

美国制造业的发展现状一、美国制造业的历史与现状随着科技的发展和经济的全球化,制造业在世界各国的经济发展中都扮演着非常重要的角色。

作为世界上最发达的经济体之一,美国的制造业一直以来都处于世界领先地位。

20世纪下半叶,美国的制造业获得了极为快速的发展,成为推动国家经济大力发展的引擎之一。

不过随着时间的推移和国家经历的变化,美国的制造业也面临着无数新的问题和挑战。

在2019年,美国制造业的产值达到了5.5万亿美元,占GDP的11.4%,同时也是全球第二大制造业体系,仅次于中国制造业。

当前,美国制造业中最为重要的产业领域是汽车和机械制造业,而其中相当一部分贡献来自于跨国公司和半导体生产制造商的技术创新。

然而,美国制造业在近年中面临着许多问题,其中最主要的问题之一就是全球化所带来的进口冲击。

随着新兴市场国家的崛起,以及全球贸易的发展,美国的制造业面临更多来自其他国家的竞争,这就使得很多企业不得不面临生产成本的问题以及带来的居民对就业的担忧。

二、美国制造业的状况1. 技术升级与智能制造虽然美国的制造业面临着诸多挑战,但是这并不意味着美国的制造业就注定要失去优势。

目前,美国政府和企业团体均认为技术升级和智能制造是美国制造业保持强劲竞争力的重要因素。

技术升级与智能制造可以优化生产过程,提高生产效率,减少生产成本、优化产品设计,同时也能启用新的制造系统,它们所涵盖的范畴包括:仿真、虚拟现实、增强现实、物联网、3D打印等。

2. 海外扩张随着亚洲、欧洲和其他部分地区成为新的制造基地,管理层越来越意识到制造与消费来源之间的变化。

不断提高制造效率并拥有更广泛的供应链在全球范围内是重要的生产策略,许多公司也在海外扩张以实现更低成本及更广阔的市场规模。

美国在制造业海外扩张中占据了重要地位,跨国公司发展是美国制造业发展的重要支柱。

3. 面对人工智能的挑战随着 AI 技术的普及和应用,美国的制造业也面临着重大的潜在威胁。

随着机器学习、自动化以及人工智能技术越来越地被使用,传统的制造业工作岗位将面临普及率的下降。

美国制造业创新四种模式及其启示

美国制造业创新四种模式及其启示

美国制造业创新四种模式及其启示美国制造业一直是全球制造业的领头羊,其成功的关键之一就是不断创新。

在美国制造业创新中,可以分为四种模式,分别是:技术创新、商业模式创新、生产创新和组织创新。

技术创新技术创新是指通过研发和应用新技术来提升产品品质、改进生产工艺和提高生产效率。

美国制造业在技术创新方面投入了大量的资金和人力,并且积极开展学术和产业界的合作研究,不断取得重大突破,并成为全球高科技制造业的代表。

例如,航空航天制造业的3D打印技术,可以打印出复杂的金属零件,提高了生产效率和产品精度;生物医药制造业的基因编辑技术,可以精准地修改细胞DNA序列,用于治疗疾病;电子制造业的纳米技术,可以将电子元件缩小到微米级别,提高了电子产品的性能等等。

商业模式创新商业模式创新是指通过改变企业的商业模式,来适应市场经济的变化和消费者需求的变化。

美国制造业在商业模式创新方面非常活跃,尤其是在数字化和智能化时代,不断创造新的商业模式和增值服务,提高产品竞争力。

例如,特斯拉公司的商业模式是将传统汽车工厂转型为智能工厂,采用人工智能和自动化生产技术,生产高性能电动汽车;亚马逊公司的商业模式是通过物流配送和云计算服务,成为全球最大的电商和云服务公司;ERP软件公司的商业模式是将企业内部管理数字化,提供全流程的智能化解决方案,提升企业效率和盈利。

生产创新生产创新是指通过改进产品设计、制造工艺和材料,来提高产品的质量和产能,降低生产成本和环境污染。

美国制造业在生产创新方面非常重视,通过采用先进的制造技术和环保材料,来保持产品的市场竞争力和环境可持续性。

例如,汽车制造业的轻量化技术,采用新材料和设计,减少汽车自重,提高燃油效率和安全性;化工制造业的绿色化生产技术,采用可再生能源和生物可降解材料,减少污染和浪费;食品加工制造业的智能化生产技术,采用自动化和数字化工艺,提高品质和保鲜期。

组织创新组织创新是指通过改变组织结构和文化,来提高企业的创新能力和管理效率。

美国制造业创新四种模式及其启示

美国制造业创新四种模式及其启示

美国制造业创新四种模式及其启示美国制造业一直以其创新能力和领先技术而闻名于世。

在制造业的不断发展和变革中,美国不断探索各种创新模式,力求在全球市场中保持竞争优势。

下面我们将介绍美国制造业创新的四种模式,并探讨它们对其他国家的启示。

一、集约型创新模式集约型创新模式是指利用先进的生产技术和管理方法,提高生产效率和产品质量的模式。

美国制造业在这方面做出了很多努力,不断引进先进的设备和技术,提高生产效率和节约成本。

汽车制造业采用了自动化生产线和智能制造技术,大大提高了生产效率和产品质量。

这种模式的启示是,要加大对科技创新的投入,引进先进的生产设备和技术,提高生产效率和产品质量。

二、定制化创新模式定制化创新模式是指根据市场需求和客户要求,灵活调整产品设计和生产过程,提供个性化产品和定制化服务的模式。

美国制造业在这方面也取得了不少成就,航空航天制造业采用了数字化设计和制造技术,能够灵活调整产品设计和生产过程,满足不同客户的需求。

这种模式的启示是,要注重市场需求和客户要求,灵活调整产品设计和生产过程,提供个性化产品和定制化服务。

生态化创新模式是指在生产过程中注重环保和可持续发展,提高资源利用效率和减少环境影响的模式。

美国制造业在这方面也有很多做法,一些制造企业采用了循环经济和清洁生产技术,能够有效减少废弃物和污染物的排放,实现资源的回收和再利用。

这种模式的启示是,要注重环保和可持续发展,提高资源利用效率和减少环境影响,推动制造业向绿色发展。

四、协同创新模式协同创新模式是指不同企业和机构之间共同合作,共享资源和技术,实现技术创新和产业升级的模式。

美国制造业在这方面也做了很多尝试,一些大型制造企业和科研机构建立了联合研发中心,在技术研发和创新方面进行合作。

这种模式的启示是,要加强企业之间的合作,共享资源和技术,实现技术创新和产业升级。

美国制造业创新的四种模式都各有特点,但它们都有一个共同点,即注重技术创新和提高生产效率,同时关注市场需求和环保可持续发展。

美国制造业的现状与未来发展趋势

美国制造业的现状与未来发展趋势

美国制造业的现状与未来发展趋势近年来,美国制造业一直是国内经济的重要支柱之一。

然而,随着全球经济的变化和竞争的加剧,美国制造业也面临着一系列的挑战。

本文将分析美国制造业的现状,并展望其未来的发展趋势。

我们来看美国制造业的现状。

近年来,美国制造业产值逐渐增长,对国内经济和就业市场的贡献不减。

根据美国经济分析局的数据,2019年美国制造业产值约为2.3万亿美元,占国内生产总值的11%左右。

美国制造业还直接或间接提供了约1千万个就业岗位,对减少失业率和促进社会经济稳定发挥了重要作用。

然而,美国制造业也面临着一些挑战。

首先是国际竞争的加剧。

随着全球经济一体化的加深,国际贸易竞争变得更加激烈。

中国、德国和日本等国家的制造业不断增长,成为美国制造业的潜在竞争对手。

其次是技术变革对传统制造业的冲击。

随着人工智能、物联网和自动化技术的快速发展,许多传统制造业面临着机械替代的风险。

高成本劳动力和环境压力也给美国制造业带来了一定的困扰。

面对这些挑战,美国制造业正在通过创新和转型来寻找未来的发展趋势。

一方面,数字化和智能化技术的应用正在帮助提高生产效率和质量。

例如,工业机器人的使用使得生产线更加灵活和高效。

另一方面,美国也在加大对制造业的支持和鼓励。

政府出台了一系列政策和举措,旨在降低企业税率、减少监管负担,吸引更多的投资。

通过创新制造伙伴关系、提供技术支持和培训等方式,为制造业提供更多的支持和帮助。

未来,美国制造业有望在以下几个方面实现更好的发展。

首先是高技术制造业的崛起。

随着人工智能、物联网和云计算等技术的快速发展,高技术制造业有望成为美国制造业的新增长点。

例如,智能汽车、航空航天和新能源领域的发展前景广阔。

其次是可持续发展的推进。

绿色制造和环保技术将成为未来制造业的重要趋势,通过减少能源消耗和环境污染,提高资源利用效率。

新兴市场和电子商务的兴起也为美国制造业提供了更广阔的发展空间。

总之,美国制造业在面临挑战的同时,也在寻找新的发展机遇。

美国制造业回流的原因与趋势

美国制造业回流的原因与趋势美国制造业在过去的几十年中经历了巨大的变化。

随着全球化的推动和亚洲地区制造业的发展,美国的制造业曾一度萎靡不振。

然而,在近年来,一股“回流海外”的趋势出现了。

那么,美国制造业回流的原因与趋势是什么呢?一、“回流海外”的原因1.成本优势的缩小随着中国等地区劳动力成本的不断上升,美国的劳动力成本相对更为稳定。

此外,美国政府还出台了一系列的减税政策,通过降低企业成本来吸引更多企业回流美国。

2.物流成本的节约与亚洲等地相比,美国的物流体系更加便捷和成熟,这减少了企业的装运成本和交货时间,更加方便了其在美国的营运。

3.技术创新和智能化的推动在近年来,美国在数字化、自动化、智能化等领域都进行了大量投入,这从技术层面上为美国制造业带来了更加优秀、创新的解决方案。

这也使得一些企业更有动力回流美国,以便与技术先进的供应链和制造环境建立更紧密的联系。

4.政策支持的加强美国政府近几年来一直在努力为制造业制定更优惠的政策,以加快制造业回流节奏。

比如在2018年,美国的企业所得税率下降到了21%,这降低了企业的税负,也为企业在美国的发展提供了更加优越的环境。

5.国内市场需求的释放随着美国经济的不断发展,国内市场需求也愈加强劲。

对于想要以美国市场为目标的制造企业而言,回流海外也能使其更加方便地满足市场需求,实现更高质量、更快速的生产。

二、“回流海外”趋势的发展1.制造业企业回流趋势的不断加强自2010年代初期以来,越来越多的美国制造业企业开始回流海外。

需要特别注意的是,这些企业往往是制造业的大型企业,拥有良好的经济基础和先进的技术研发能力。

2.吸引欧洲、日本等外资企业的进入随着美国并购的频繁发生,一些欧洲、日本的企业也开始向美国制造业投入更多的业务和资金。

这些企业更多地依托其高水平的技术和知识优势,进入美国市场,在美国本土发展取得了一定的成果。

3.新型智能制造将催生更多的回流潮随着世界各地对智能制造的重视,美国也在把未来的目光放在智能制造上。

论美国发展高端制造业

论美国发展高端制造业美国作为世界上最大的经济体之一,一直以来都是全球制造业的重要地位。

随着全球化竞争的加剧和新兴市场制造业的崛起,美国的高端制造业面临着越来越大的挑战。

在这种情况下,美国如何发展高端制造业成为了一个备受关注的话题。

高端制造业是一个国家经济的重要组成部分,它不仅能够为国家创造更多的就业机会和财富,还可以提高国家的科技水平和国际竞争力。

发展高端制造业已经成为了美国经济发展的重要战略。

为了更好地探讨美国发展高端制造业的现状和前景,本文将从政府政策、技术创新和人才培养等方面进行分析。

一、政府政策政府政策是推动高端制造业发展的重要手段。

在过去的几年中,美国政府已经采取了一系列的政策措施来促进高端制造业的发展。

最重要的一项政策就是《制造2025》计划。

这个计划旨在通过加大投入和政策支持,提高美国在高端制造业领域的竞争力。

在这个计划的支持下,美国的高端制造业得到了较大的发展。

除了《制造2025》计划外,美国政府还加大了对高端制造业的扶持力度。

政府提高了对高科技制造企业的税收优惠政策,同时还加大了对高端制造业领域的科研经费投入。

这些政策的实施,为美国的高端制造业带来了更多的发展机遇,并提高了其国际竞争力。

要实现高端制造业的进一步发展,美国政府还需加大对高端制造业的政策扶持力度,提高对高端制造业的战略性支持。

二、技术创新技术创新是高端制造业发展的核心驱动力。

在这个领域,美国一直以来都处于全球领先地位。

随着世界科技的进步和竞争的加剧,美国的技术优势正在逐渐被其他国家所挑战。

要想实现高端制造业的持续发展,必须不断加大对技术创新的投入和支持。

三、人才培养美国发展高端制造业需要政府政策、技术创新和人才培养等多方面的支持。

只有加大对高端制造业的政策扶持力度,不断加大对技术创新的投入和支持,并提高人才培养的战略性地位,才能实现高端制造业的持续发展。

相信在政府、企业和社会各界的共同努力下,美国的高端制造业一定能够迎来更加光明的未来。

这些国家经济中的主要产业是什么?

这些国家经济中的主要产业是什么?一、美国美国是全球最大的经济体之一,其经济体系高度发达且多元化。

以下是美国主要的产业:1.金融服务业:美国有世界上最大的金融市场,华尔街是全球金融中心之一。

纽约证券交易所和纳斯达克证券交易所是全球最大的证券交易所之一。

2.高科技产业:硅谷是美国高科技产业的代名词,汇集了全球许多科技巨头和初创企业。

美国在信息技术、生物技术、航空航天和电子设备制造等方面处于领先地位。

3.制造业:美国制造业广泛涉及汽车、航空航天、电子产品、化工和机械设备等领域。

造船、飞机制造和汽车工业是美国重要的制造业支柱。

4.医疗保健:美国拥有世界上最先进的医疗技术和设施。

医学研究、制药和健康保险是美国医疗保健产业的重要组成部分。

二、中国中国是世界第二大经济体,其产业结构也经历了快速发展和转型升级。

以下是中国主要的产业:1.制造业:中国是全球最大的制造业生产和出口大国。

华为、阿里巴巴、小米和腾讯等中国高科技企业在国际市场上崭露头角。

2.服务业:中国服务业不断扩大,特别是金融、零售、旅游和咨询等领域。

中国在电子支付、电商和物流等方面领先于世界。

3.农业:中国是世界上最大的农产品生产和消费国之一。

粮食、肉类、水果和蔬菜是中国农业的主要产业。

4.能源行业:中国是全球最大的能源消费国,煤炭、石油和天然气是中国主要的能源来源。

中国也在可再生能源领域不断发展,加大太阳能和风能的利用。

三、德国德国是欧洲最大的经济体之一,以其高质量的制造业而闻名。

以下是德国主要的产业:1.汽车制造业:德国是全球汽车制造业的重要中心,大众、奔驰和宝马等德国汽车品牌享誉全球。

2.机械制造业:德国的机械设备制造业在全球市场上具有竞争优势,德国机械工程公司生产的机器和设备用于各行各业。

3.化学工业:德国化学工业在全球市场上具有领先地位,涉及到制药、塑料、橡胶和化肥等领域。

拜耳和巴斯夫是德国著名的化学公司。

4.能源行业:德国在可再生能源和环保技术领域取得了重大突破。

美国制造业转型的历程和经验

美国制造业转型的历程和经验一、引言制造业一度是美国经济的中坚力量,但随着全球化和技术进步的发展,美国制造业开始面临很多挑战。

本文将介绍美国制造业的转型历程和经验,希望能对其他国家的制造业发展提供借鉴和启示。

二、美国制造业的兴盛与衰退20世纪初,美国成为世界工业强国,制造业占国内生产总值的四分之一以上,全球商业和工业中心都在美国。

到了20世纪60年代,由于世界其他发达国家的制造业崛起,美国制造业逐渐失去了竞争力。

另外,1980年代开始,国际贸易逐渐开放,许多美国公司开始向海外转移制造业,以降低成本。

到了21世纪初,由于中国等新兴国家的崛起和技术进步的影响,美国制造业进一步衰落。

据统计,2000年到2010年间,美国出口的制造业产品下降了18%,而中国的出口则上升了386%。

同时,许多产业被自动化和电脑化取代,导致大量的工人失业。

三、美国制造业的转型1.重视科技创新在全球化和技术进步的影响下,美国制造业开始注重科技创新。

政府对科研投入增加,鼓励企业与研究机构合作,以培育新技术,提高生产效率和品质。

例如,美国航空航天局(NASA)和美国国防部的研究成果都推动了航空航天和防卫等产业的发展。

2.注重人才培养美国企业注重人才的培养和培训,以提高员工的技术和管理能力。

企业投资于员工教育培训,并鼓励员工参加职业技能证书考试。

此外,美国政府推出了多项职业培训计划,帮助员工获得更好的职业发展机会。

3.加大环保投入在制造业转型的过程中,美国注重环保和可持续发展,鼓励企业采取环保措施,降低污染和浪费。

政府和企业联合推出的“绿色制造”计划,为环保和低碳经济提供了更多机会。

例如,某些制造业企业采用再生能源,减少二氧化碳排放。

四、美国制造业转型的经验1.发扬创新精神美国制造业能够成功转型的关键因素是创新,它是推动企业转型和发展的最大动力。

创新不仅包括技术创新,还包括业务和管理创新。

企业需要注重自主研发和自由创造,鼓励员工提出新的想法和做法,使企业赢得在市场上的竞争优势。

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美国的制造业车用锂离子电池系统GM位于底特律的哈姆特拉米克组装厂美国的制造业目前正处于困境之中。

这无论对于该国的经济还是创新的未来都不是什么好消息。

制造业衰落是外包惹的祸?美国通用电气公司(GE)有一个像飞机库般的建筑,这里曾是组装蒸汽涡轮机的地方,不过现在,一套投资达1亿美元的电池生产设施正在这里建设,GE将使用一种从未如此大规模商业化的化学工艺来制造新产品。

在离这儿数公里外的GE研究中心,一个由材料科学家和工程师组成的团队已对这种新型的卤化钠电池进行了数年的测试和优化。

现在,同一批研究人员正负责在这个足以容下三个半足球场大的生产设施中再现这些研究成果。

GE的研究中心坐落在一座极具田园风光的山上,从这里可俯瞰美丽的莫霍克河,而现在,GE的工程师们纷纷搬迁到了位于纽约斯克内克塔迪市郊的生产现场,该市在鼎盛时期曾有“电气城”的美称。

在那里,他们将负责指导自动化机械设备、高温窑及分析设备的安装和调试。

新型卤化钠电池将使用一种新型陶瓷作为电解质,与目前用于数据中心、重型电气设备及备用电源的铅酸电池相比,这种新技术存储的电能要高达3倍之多。

新型电池、电动汽车、太阳能发电市场目前正在迅猛增长,GE的这个工厂只是全球各地为这些市场制造新产品的诸多设施中的一个,但这些努力似乎并不能使美国制造业正陷入困境的现实有所改观。

为极力降低成本而经过几十年的外包生产后,许多美国大公司已经失去了拓展和生产当今最新技术所必需的复杂工程和设计专长,更别提其中所蕴含的风险意愿了。

如果你认可托马斯?弗里德曼关于“世界是平的”观点,并认为将制造业迁移至生产成本更低的地方可使企业变得更具竞争力,那么这种转移对美国经济和工人的影响也许并不相关。

虽然美国仍然是世界上最丰富的新技术产地,特别是与材料相关的领域,但制造能力的减弱可能会严重削弱全球创新的证据正在不断涌现。

有充分的理由相信,美国计算机产业在过去几十年里成功地将其大部分生产进行外包,本土只优先于设计而不制造的范式,将无法在能源、先进材料及其他新兴行业的创新技术产业化中得以成功复制。

美国的学术研究人员已开始从美国制造业的衰落如何影响新技术的兴起着眼,探讨创新和制造之间的复杂联系。

哈佛商学院的管理学教授史兆威创建了一个最近几年美国正在失去其在制造业中领先地位的基本技术清单,其中就包括晶硅片、液晶显示器、太阳能电池及许多新型电池所用的功率半导体技术等。

他详细描述了“产业基础”(研究诀窍、工程技能及实现特定技术所需的制造专长)的缺失,也往往意味着创造相关技术进步的知识和激励机制的缺失。

例如,当硅半导体生产及相关供应链转向亚洲时,美国硅基太阳能电池技术的发展就受到了阻碍。

卡耐基梅隆大学副教授埃里卡?福克斯的研究表明,美国光电子制造商在把生产线迁离美国后,在很大程度上已经放弃了集成光电子技术的开发。

在21世纪初该产业崩溃后,许多美国电信公司被迫转向亚洲寻求更低成本的产品,但生产实践的差异性表明,在这些国家生产光电子芯片并不具经济可行性。

于是,一项曾被认为离计算机甚至是光学感应器革命仅几步之遥的技术就这样被抛弃了。

经济学家也许会说,不必关心产品在哪里生产,但福克斯认为,生产地可对“你所选择生产的产品乃至技术轨迹本身”造成极大的影响。

对很多业内人士来说,创新和制造之间的关系已成为一个必须要关注的问题。

GE负责先进技术的副总裁迈克尔?艾德奇说:“我们体会到,没有制造业的立足地,创新能力就会受到显著影响。

”外包生产的问题,不只是你最终失去了你的工程专长,还有“企业将不得不依赖于别人对于下一代产品的创新”。

他说,其中的一个影响是,研究人员和工程师失去了对制造工艺的理解。

根据最新统计,几十年来一直作为世界上最大制造国的美国,现在对世界制成品的贡献为19.4%,排名第一的中国的贡献已达19.8%。

即使在高科技产品方面,美国的进口量也已超过其生产量。

这些统计数字对就业、国家竞争力甚至国家的政治和社会结构都会产生影响。

特别是就长期而言,更令美国人担忧的是,制造能力的下降是否意味着下一代技术创新的迟滞?美国能否在高风险的制造业上重振往日的风采?当今最有前途的许多创新技术是否会殊途同归,遭受与集成光子芯片一样的悲惨命运?电动车会是制造业救星?几十年来一直作为美国汽车制造业中心的底特律城,过去常以其城市建设为荣。

一个现代化的棒球体育场矗立在市中心的边缘,附近则是繁华的剧院区。

然而现在,从通用汽车公司(GM)总部光闪闪的玻璃大楼及河滨正在崛起的新公寓步行不远的距离,你就能看到一片片空空荡荡的摩天大楼。

在城市郊区,被克莱斯勒高速公路和埃德塞尔?福特高速公路隔开的地区,放眼望去,成片的被废弃的工业厂房显得如此苍凉。

在密歇根州,22%的工作仍与汽车制造密切相关,但底特律汽车制造业历经10年的破产和销量暴跌后,该地区的经济已是举步维艰。

自2000年以来,密歇根东南部已失去了近50万个就业岗位。

然而,就在这一片废墟中,GM哈姆特拉米克组装厂则是一个“秩序和活力”的绿洲。

这个于20世纪80年代中期建成,曾制造过凯迪拉克和别克的巨无霸企业,正在向人们展示重建底特律的决心。

在工厂的前面,大片的太阳能电池板已安装就位,在访客停车场的边缘则是一排排配有电气插座的车位。

厂房内,凯迪拉克和别克的装配线已经被GM最近推出的电动车雪佛兰V olt和它的欧洲版欧宝Ampera取代。

电动车几乎填满了生产线上的每个可用空间,GM希望到明年能将电动车的产量提升到6万辆。

所有生产活动的中心是T型的锂离子电池,它是新车的心脏乃至大部分密歇根人的经济希望之源。

新电池重162公斤,这与20世纪90年代GM命运多舛的第一代电动车使用的410公斤重的铅酸电池相比已是一个巨大进步。

更小、更轻的新电池更易容纳在一辆像V olt这样的紧凑型轿车中,而且新的化学工艺也提高了车辆的性能。

如果GM明年能制造6万辆V olt,这些车将很快地把几家大型电池制造厂的产量消耗殆尽。

但是,如果由于更便宜和更高效的电池导致电动车市场突然起飞,电池的需求量将会大大超出人们的预期。

据估计,如果电动车占据美国汽车销量的十分之一,将需要43个大型电池工厂为汽车制造商进行配套生产。

GM和其他汽车制造商之间对电池的潜在需求,已催生了在底特律周围320公里范围内至少6家电池制造和装配厂正在开工建设。

在奥巴马政府对先进电池生产和电动汽车的24亿美元资金推动下,这方面的发展情形也许代表了该地区的制造业基础复苏的前景,同时也是在创建这样大的基础设施过程中所面临的巨大挑战的一个写照。

距底特律哈姆特拉米克组装厂以北大约200公里就坐落着全美最大的新电池工厂之一――陶氏柯卡姆。

这家由陶氏化学公司、TK先进电池公司和法国马塞尔达索集团组建的合资企业,目前正在密歇根的米德兰建造一个3.22亿美元的工厂,建成后将可为3万辆电动汽车提供足够的锂离子电池。

虽然建设尚在进行,大部分设备仍在安装之中,但已能粗略看出其操作的规模和复杂程度。

在一个大的挑高房中有大量的自动化机架,每个电池单元都将在这里“成形”,并按照一套严格的操作程序对电池进行充电和放电,以精确地设置其化学性能。

正是这种规模和对细节的关注,吸引了像陶氏化学这样的世界第二大化学品生产企业的眼光。

像GE的艾德奇一样,陶氏化学公司首席技术官威廉?班霍尔泽也承认拓展新技术存在的风险。

但他认为,陶氏的规模和雄厚财力使其能够承受小公司难以承担的风险,而且其大量的基础设施亦使其能有效地将制造过程的各个方面进行集成。

陶氏的规模也允许它通过进入其他新能源市场来对冲其在电池上的赌注。

在陶氏柯卡姆这个巨型制造企业的对面,它正在建设一个太阳能制造工厂,这个工厂将生产含有薄膜光伏器件的屋面瓦。

班霍尔泽说:“直到你开始实际生产,你才能看清真实的成本和缺点。

”在建一个示范工厂就要耗资5亿美元的能源企业里,“风险资本模型被打破了,”他补充道,“有一个很大的问题是:小公司如何能在这一领域与大公司竞争?”以小博大要想得更周全班霍尔泽确信新创公司无法在生产能力上与GE或陶氏这样的企业进行抗衡,但小公司在一些最具前景的技术,特别是新材料和新能源的交集技术上可有所作为。

如果这些技术能经济地进行生产,他们可以大大拓展现有市场。

新兴公司面临的最主要挑战是,寻求一种能利用现有技术诀窍来将他们的技术制成产品,同时又能开发出足以对既定技术造成冲击的新产品的途径。

Sakti3公司首席执行官安?玛丽?沙斯特里清楚地表明新创公司也可以做到这一点,坐落在密歇根州安娜堡一个小型工业园中的这家公司正在致力于下一代固态电池技术。

沙斯特里说,新电池将没有液态电解质,而且将使用过去曾制作土豆片包装的制造设备,除此之外她拒不透露任何相关的技术细节。

但她进一步解释了这家新创公司将如何从竞争激烈的先进电池领域中脱颖而出。

沙斯特里认识到,任何新技术必须承诺其优势要远超过现有产品。

电池的能量密度增加一倍,就可对通信设备供电产生巨大的影响,特别是在无法频繁充电的地方。

对交通运输的影响也将是巨大的,更高能量密度和成本显著降低的新电池可将电动汽车的需求提升到一个全新水平。

于是,她和她的同事们从“元素周期表”起步来发明一种新的电池。

从一开始,这家公司就认识到技术必须要成规模。

“我们并没有拿张白纸就匆匆上马,”她说,“而是尽量从分析已经或是将能规模化的制造方法开始入手。

”在周期表中寻找或能颠覆现有技术的材料,是目前正处于早期阶段的新创能源公司最常用的策略。

麻省理工学院的材料科学家格布兰德?希德在几年前发起了一个“材料基因组计划”,他利用计算机在已知的化学世界里对材料的特性进行分析和预测,并希望创建一个开放的信息数据库。

其主要目标之一是更有效地鉴别出适于制造的材料。

希德对有可能成为电池材料的多种化合物进行了系统分析。

他于2009年与人共同创办的培林公司,利用其材料基因组计划开发的计算机工具,已确定了一种镁基电池的新阴极材料。

如果它能顺利工作,新电池的能量密度将比现有锂离子电池提高一倍或两倍。

同样重要的是,它们还可为现有的锂离子电池生产提供原料。

这一点是十分关键的,因为“如果发明一种新材料,可能要花上5年至10年,但如果你还要发明一种新设计,它可要花上10年至20年”。

一些正处于创业阶段而又极具前景的能源新创公司正努力规避那些众所周知的制造局限性。

例如,由加州理工学院和加州大学伯克利分校的研究人员创建的阿尔塔器件公司正在开发一种利用只有一微米厚的砷化镓薄膜来制作光伏电池的新方法。

砷化镓被广泛用作激光器和其他光学器件的原料,其具有优良的光学特性,但对于大多数太阳能电池来说则过于昂贵。

然而,这项新技术只使用极少的的该种材料,故其价格不再令人望而却步。

阿尔塔器件公司花了数年时间来完善生产工艺,目前它已开通一条试产线,以便在明年生产光伏材料,并希望在2013年进行商业化生产。

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