近日，波音公司和諾斯羅普·格魯門公司宣布加入美國政府支持的增材制造前沿（Additive Manufacturing　Forward，AMF）計劃。

(相關(guān)資料圖)

這項計劃是在今年5月，由美國總統(tǒng)拜登攜領(lǐng)GE航空、西門子能源、雷神技術(shù)、霍尼韋爾和洛克希德·馬丁共5家美國大型制造商一起宣布啟動的。

而今，波音和諾格的加入，讓這一計劃囊括了此前早讀中頻頻出現(xiàn)的美國防務(wù)行業(yè)“五巨頭”。而白宮與“五巨頭”均出席的重大“牌面”，也反過來凸顯了這一計劃的分量之重。

白宮網(wǎng)站發(fā)布的公告《利用增材制造提高供應(yīng)鏈彈性并支持中小型企業(yè)》，宣布美國正式啟動增材制造前沿計劃。

根據(jù)公開信息，美國這一增材制造前沿計劃是由非營利性機構(gòu)美國應(yīng)用科學(xué)與技術(shù)研究組織（ASTRO　America）組織發(fā)起的，是美國大型制造商（也稱為OEM原始設(shè)備制造商）之間的一個自愿性的契約，任何一家OEM都可以參與，只要它愿意公開承諾支持其供應(yīng)商采用增材制造能力，就能得到ASTRO的支持。

因此，啟動增材制造前沿計劃的最主要目的，是推動美國數(shù)以萬計的中小型供應(yīng)商們增加對“增材制造”（AM）的使用。

拜登政府的制造業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展特別助理伊麗莎白·雷諾茲表示，增材制造技術(shù)將與機器人技術(shù)、人工智能一起成為“21世紀(jì)現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)”。

難推廣，中小供應(yīng)商為什么不用？

“增材制造”就是我們?nèi)粘Ｋ^的3D打印。

在過去十余年里經(jīng)歷了一輪又一輪炒作后，近些年的增材制造已經(jīng)實現(xiàn)了巨大的技術(shù)進(jìn)步，從“高高在上”的科研攻關(guān)階段，正式落實到生產(chǎn)應(yīng)用階段——上述美國防務(wù)產(chǎn)業(yè)“五巨頭”等大型制造商，都已經(jīng)開展了對增材制造的有效應(yīng)用。

比如，白宮在此次啟動計劃的官方公告中就提到了一項應(yīng)用案例：

GE航空在發(fā)動機制造中使用增材制造來“打印”燃料噴嘴。

增材制造技術(shù)的引入，使得生產(chǎn)該部件不再像過去那樣需要使用20個單獨部件，能夠節(jié)省30%的成本，減重25%，并且耐用性提高了五倍。

GE航空用增材制造技術(shù)生產(chǎn)的LEAP發(fā)動機燃料噴嘴。

但這些OEM廠商下游的中小型供應(yīng)商，雖然也有部分企業(yè)已經(jīng)使增材制造技術(shù)來生產(chǎn)零部件，但整體來說應(yīng)用率并不高，尤其是應(yīng)用意愿嚴(yán)重不足。

這是因為它們的客戶（也就是上游的OEM廠商）在需求上存在不確定性，并未給出明確的“需求信號”（未下單或給出承諾）。

所以中小型供應(yīng)商如果貿(mào)然投資該技術(shù)，將面臨上游需求的不確定性和盲目投資導(dǎo)致破產(chǎn)的雙重風(fēng)險?！?/p>

對于中小型供應(yīng)商來說，投資增材制造的資金壓力很大：設(shè)備價格高昂，而融資、貸款難度很大；在需求端也沒有明確的需求，即便有，上游OEM在支付貨款時也一貫存在拖延情況。

對于這些中小型供應(yīng)商來說，不論是3D打印機、計算機建模硬件與軟件等相關(guān)設(shè)備的引進(jìn)，還是必要的廠房現(xiàn)代化升級、技術(shù)人員的招募與技能培訓(xùn)等環(huán)節(jié)，任何一項改進(jìn)所需的投資，都意味著“一著不慎滿盤皆輸”，隨時可令其背上債務(wù)風(fēng)險。

因此，中小型供應(yīng)商投資增材制造技術(shù)，與其說是一場技術(shù)升級，更不如說是像一場賭局——如果拆掉舊產(chǎn)線、買來3D打印機卻丟了上游客戶的訂單，那無異于一場“自殺”。

所以，美國中小供應(yīng)商對增材制造技術(shù)“敬而遠(yuǎn)之”、保持觀望，是再正常不過的現(xiàn)象。

相對于中小型供應(yīng)商，洛馬等這些巨頭在增材制造上的投入則可謂是爭先恐后、生怕落伍，無不將增材制造視作先進(jìn)制造業(yè)升級轉(zhuǎn)型的重點工作。

白宮決定率先“扶一把”

在這樣的背景下，已經(jīng)宣布加入“增材制造前沿計劃”的7家美國頭部OEM陸續(xù)公布了就增材制造技術(shù)對中小供應(yīng)商的“扶持”措施：

向下游釋放更為明確的需求信號、公布從中小供應(yīng)商處采購增材零部件的份額、簡化增材制造零部件的招標(biāo)采購流程、為之提供技術(shù)支持和指導(dǎo)、對中小型供應(yīng)商的工人進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)、提供設(shè)備采購上的資金支持、幫助它們提高增材制造零部件的產(chǎn)能、加速產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定與資格認(rèn)證等工作。

具體來看，各家的承諾有所不同：

GE航空表示其增材制造零件外部采購總額的30%將向美國中小供應(yīng)商傾斜；

雷神技術(shù)稱美國鼓勵中小供應(yīng)商參與其增材制造產(chǎn)品的競標(biāo)，并承諾簡化并加速采購流程；

洛馬將與中小型供應(yīng)商就增材制造對金屬鑄造、鍛造的替代應(yīng)用展開合作，加強相關(guān)工藝技術(shù)的研發(fā)，擴大相關(guān)人才的培養(yǎng)和發(fā)展；

霍尼韋爾將就零件設(shè)計、數(shù)據(jù)生成、機器操作、后處理、零件檢驗和質(zhì)量管理等環(huán)節(jié)為中小型供應(yīng)商提供技術(shù)支持；

西門子能源將拿出增材制造零部件的20%至40%份額給中小型供應(yīng)商；

而新近加入的波音和諾格也都表示，將全方位支持中小型供應(yīng)商參與合同競標(biāo)，提供技術(shù)指導(dǎo)來幫助更多企業(yè)成為該公司的供應(yīng)商。尤其是，波音稱將幫助合格的中小型供應(yīng)商未來在產(chǎn)能上提升30%。

在雷神技術(shù)的增材制造工藝和能力中心，這臺小型渦輪噴氣發(fā)動機的主要結(jié)構(gòu)部件就來自增材制造技術(shù)。

作為公布在白宮網(wǎng)站的、被拜登政府寄予厚望的“美國制造業(yè)復(fù)興新藍(lán)圖”，在上述巨頭們給出的口惠之外，對“增材制造前沿計劃”，美國的多個官方機構(gòu)也表示要“扶一把”中小型供應(yīng)商：

美國勞工部、小企業(yè)管理局、能源部的橡樹嶺國家實驗室、504貸款計劃、小企業(yè)投資公司（SBIC）計劃等將為這些中小供應(yīng)商在增材制造設(shè)備的采購上提供資金支持、融資渠道，并開發(fā)人員培訓(xùn)課程、制定學(xué)徒計劃，提供技能培訓(xùn)廠所和試點示范設(shè)施等。

對于增材制造的車間廠房和生產(chǎn)過程中，人員該具備何種的人身安全防護(hù)措施、產(chǎn)品質(zhì)量適用何種標(biāo)準(zhǔn)等問題，都需要多個部門的參與、指導(dǎo)與標(biāo)準(zhǔn)制定。

而且，由于增材制造畢竟不同于以往的傳統(tǒng)工藝，所以對應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、廠房設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、工作人員生產(chǎn)安全的保障標(biāo)準(zhǔn)等都需要重新制定。

對此，美國商務(wù)部、國防部制造技術(shù)計劃辦公室、ASTM國際、國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所、美國機械工程師協(xié)會、美國制造研究所、美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院等機構(gòu)都表示，正著手展開相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

增材制造能否重塑供應(yīng)鏈？

那么上述自愿加入這一計劃的OEM，為何要如此賣力地幫中小型供應(yīng)商早日用上增材制造呢？一個合理的解釋便是早讀系列中老生常談的話題：供應(yīng)鏈。

解決供應(yīng)鏈危機的方式，不僅僅在于建造港口，還在于讓零部件的制造回歸美國本土中小企業(yè)，

ASTRO　America的首席執(zhí)行官尼爾·奧林格這樣說道。

造成當(dāng)前美國供應(yīng)鏈危機的部分原因在于物流的中斷：海外供應(yīng)商運來的零部件積壓在港口、堵在路上。再溯其根源，則是美國本土中小型供應(yīng)商無法生產(chǎn)，或是產(chǎn)能不足。

按照白宮的設(shè)想，理論上增材制造的大規(guī)模應(yīng)用將為美國的中小型供應(yīng)商帶來美好的將來：生產(chǎn)速度和產(chǎn)量顯著提高、交貨時間縮短、生產(chǎn)更靈活、能夠快速響應(yīng)上游需求、能夠做到按需生產(chǎn)、降低庫存（減少資金積壓）等。

因此，用上了增材制造技術(shù)的中小型供應(yīng)商，會構(gòu)成一個OEM理想中的供應(yīng)鏈：可靠、高效、多產(chǎn)，且能做到彈性生產(chǎn)。

波音公司負(fù)責(zé)增材制造的副總裁表示：“包括波音在內(nèi)的美國工業(yè)基地的競爭力，其實依賴于廣泛的供應(yīng)商生產(chǎn)和交付處理關(guān)鍵航空零部件的能力。”換言之，當(dāng)前供應(yīng)鏈出了問題，波音也就無法保證新機的按期下線交付。圖為波音和Thermwood測試的、用增材制造技術(shù)生產(chǎn)的3.6米長的大型航空零部件。

如果此次美國政府牽頭的“增材制造前沿計劃”最終執(zhí)行徹底、成果顯著，那么實現(xiàn)能力跨越的將不只是美國的中小型企業(yè)，這些OEM也將再次收獲紅利。

反之，如果這一計劃沒有整體統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)合作，只有其中某一家或幾家OEM單打獨斗、給自家供應(yīng)鏈上的中小型供應(yīng)商“輸血”，最終還是會因“溢出效應(yīng)”讓其他家搭了便車、而自身利益受損。

而這種“為他人作嫁衣”的顧慮也是此前行業(yè)巨頭們遲遲不愿投資供應(yīng)鏈中下游的中小型供應(yīng)商，不愿意主動推進(jìn)增材制造技術(shù)廣泛應(yīng)用的原因。

有了增材制造技術(shù)，一些幾年以后才需要更換一次的備件也就不需要囤太多了，即便停產(chǎn)了也不怕，需要的時候直接3D打印出來。像美國C-5運輸機上要花1萬美元才能換個馬桶圈的“悲劇”就不會再有了，3D打印只需300美元。

白宮和紐約時報的愿景

拜登政府對于增材制造的發(fā)展，最終也同樣落腳在“供應(yīng)鏈”這一關(guān)鍵詞上。

白宮網(wǎng)站的公告文章《利用增材制造提高供應(yīng)鏈彈性并支持中小型企業(yè)》在最后總結(jié)道：

正如最近發(fā)布的《總統(tǒng)2022年經(jīng)濟(jì)報告》所闡明的那樣，美國的供應(yīng)鏈正在變得脆弱，并拖累了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著對供應(yīng)鏈中斷成本的認(rèn)識不斷提高，企業(yè)正在采取行動提高其供應(yīng)鏈彈性和恢復(fù)能力。

增材制造前沿計劃代表了一種有用的新模式，因為它促進(jìn)了OEM/供應(yīng)商的協(xié)作、通過增材制造技術(shù)顯著地縮短了交付時間。通過在供應(yīng)鏈內(nèi)部和跨供應(yīng)鏈之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，這種伙伴關(guān)系也將提高旨在促進(jìn)對這些尖端技術(shù)投資的政府計劃的有效性。

發(fā)展增材制造的好處都有啥？提高供應(yīng)鏈彈性、支持中小型企業(yè)，為美國制造業(yè)再創(chuàng)蓬勃發(fā)展的機遇。

《紐約時報》在相關(guān)報道中也進(jìn)一步補充：

增材制造是一種高科技數(shù)字制造工藝，它發(fā)揮了美國在軟件方面的實力，將使美國制造業(yè)減少對海外尤其是中國在鑄造和金屬加工方面的依賴。增材制造還將帶來環(huán)境紅利，它遠(yuǎn)比傳統(tǒng)制造業(yè)的鑄造、鍛造和切削所造成的浪費要少得多。

對于某些金屬部件的生產(chǎn)，增材制造可以將材料成本降低90%、降低一半的能源消耗。如果能夠快速、高效地進(jìn)行大批量生產(chǎn)，又可大幅降低制造專用零件的總成本。

新老總統(tǒng)不同的制造業(yè)“藥方”

如上述所述，瀏覽白宮公告、媒體報道等相關(guān)資料，自然會對拜登政府這一“增材制造前沿計劃”產(chǎn)生一種“分析行業(yè)痛點，頂層設(shè)計新賽道，聚焦創(chuàng)建新生態(tài)，以組合拳賦能中小型供應(yīng)商”的感覺。

但是這一劑“新藥方”，能否真能如拜登政府所期待的，在未來幾年內(nèi)徹底解決當(dāng)前困擾美國制造業(yè)的供應(yīng)鏈等問題，并讓美國制造業(yè)“回歸偉大”（Great　Again）？

不過，筆者在檢索白宮網(wǎng)站的文檔時，意外“穿越”到了奧巴馬時代。

新聞中，時任美國總統(tǒng)奧巴馬在2011年6月發(fā)起了先進(jìn)制造業(yè)合作伙伴關(guān)系（AMP）計劃，“要將工業(yè)、大學(xué)和聯(lián)邦政府聯(lián)合起來，投資新興技術(shù)和技能，以支持充滿活力的國內(nèi)先進(jìn)制造業(yè)，創(chuàng)造高質(zhì)量的就業(yè)機會并鼓勵公司在美國投資?！?/p>

不僅如此，在2012年8月，美國國家增材制造創(chuàng)新研究所（現(xiàn)在為“America　Makes”）在俄亥俄州揚斯敦成立，奧巴馬更進(jìn)一步表示增材制造技術(shù)“能夠避免未來的制造業(yè)工作在中國或印度等地扎根，而保證其在美國扎根。這是我們讓更多人重返工作崗位并建立持久經(jīng)濟(jì)的方式?！?/p>

站在今日，回顧奧巴馬當(dāng)日的“豪言壯語”，這一企圖重振美國制造業(yè)的藍(lán)圖顯然沒有成真。

那么，已從奧巴馬時代的副總統(tǒng)“轉(zhuǎn)正”的拜登，這次以增材制造為突破口的新計劃會有何效果？深陷供應(yīng)鏈危局的美國制造業(yè)巨頭們，能否如數(shù)兌現(xiàn)承諾，緊緊圍繞著白宮的計劃，抱團(tuán)攜手？

我們將繼續(xù)在早讀系列中靜觀。

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