刘亚威 ¦ 英国高价值制造战略与航空制造创新

金融危机使欧洲各国意识到了实体经济的重要性，普遍出台了国家级的先进制造业战略，其中航空工业是英法德等国最为重视的高端制造业之一，对航空工业以及先进制造技术的支持又是这些战略的重中之重。英国就专门推出了航空工业战略鼓励下一代制造技术发展，并且在全国范围内建设了七个面向先进制造技术开发的创新中心，这些中心的创办者和高级成员大多是航空制造商及其供应商，有力地推动了英国的航空制造创新。

一、英国高价值制造战略

2008年起，英国政府推出“高价值制造”战略，鼓励英国企业在本土生产更多世界级的高附加值产品，确保高价值制造（HVM）成为英国经济发展的主要推动力，促进企业实现从概念到商业化整个过程的创新。战略包括五大扶持措施：1）在HVM方面创新方面的直接投资翻倍，达到每年5000万英镑；2）集中投资那些能保证英国从全球市场受益的技术和行业；3）利用22个制造业能力组合制定投资决策，它们可以分为五个战略主题——资源效率、制造系统、材料集成、制造工艺和商业模式；4）投资HVM弹射中心，为世界级技术的商业化提供尖端设备和技能资源；5）提供开放共享的知识交流平台，如知识转化网络（KTN）、HVM弹射中心等，帮助企业聚合最佳的制造创新，创造世界一流的产品、工艺和服务。航空工业的制造创新是英国高价值制造战略的重要扶持对象。

五个战略主题22个制造业能力

主题	制造业能力
资源效率	针对能源和其它资源的不足寻求制造技术	能源产生、存储、管理与安全	面向可持续性和全寿命的设计与制造
面向轻量化运载器、结构和设备的设计与制造	生物技术、生物和人造生物加工
制造系统	通过创造更高效和有效的制造系统。增强英国制造技术的全球竞争力	食品、医药和化学品流程工程能力	面向小尺度和小型化的设计与制造
系统建模与集成设计/仿真	自动化、机械化和人/机界面
材料集成	通过将新材料、涂层和电子器件与新制造技术集成，创造创新的产品	智能、混合和多材料	智能系统和嵌入式电子器件
先进涂层的开发与应用
制造工艺	开发新型、敏捷、更划算的制造工艺	柔性、自适应制造	在平行/并行工程中组合产品开发步骤
增材制造	净近成形制造
商业模型	构建新型商业模式以实现优秀的价值系统，而支持高价值制造	管理碎片化的价值链	构建新型商业模式
开发和维持技能	管理风险和恢复力

二、“创新英国”机构

“创新英国”即英国技术战略委员会，成立于2004年并隶属前贸易与工业部（DTI），2007年成为非政府的国有独立实体并在2014年更为现名，向商业、创新与技能部（BIS）报告。“创新英国”是英国的创新机构，它通过人与计划的独特组合，支持并连接创新的英国商业，加速可持续的经济增长。该机构组织实施一系列计划和项目，其中与国防制造创新最直接相关的是合作研发计划，如航空技术研究院（ATI）战略研究与技术项目；以及弹射中心计划，如高价值制造（HVM）中心项目；知识转移网络与“_连接”平台项目，将ATI与HVM中心等机构的知识在线共享。

1. 弹射中心

弹射中心是英国政府2010年提出建设的技术和创新中心，旨在通过商业界领导的科学家、工程师和市场机遇之间的协同，促进研发和科技成果产业化，加快打造可就经济紧密结合的创新体系。弹射中心将分三个解决推进建设：第一阶段——建设若干弹射中心，目前已经建设了高价值制造中心、近海可再生能源中心、细胞&基因疗法中心、数字化中心、未来城市中心、卫星应用中心、运输系统中心、能源系统中心、精密医学中心、复合半导体应用中心；第二阶段——基于弹射中心在不同领域内建立知识网络；第三阶段，将弹射中心融入国家创新体系，并进一步加强与欧盟的项目对接。

弹射中心的创新管理运作模式特点包括：一是采取“政府+企业”的模式——在监管管理方面，由“创新英国”下设咨询监督委员会，负责对所有弹射中心的监管；在运营管理方面，每个弹射中心都会建立由企业为主导的管理委员会，负责中心的运营。二是侧重新兴技术领域——除了目前已建立的10家弹射中心，未来还将在绿色经济、气候变化适应、机器人和自主系统、低碳交通、合成生物学等领域建设弹射中心。三是资金来源重视结构平衡——弹射中心的资金来源来自三个方面，各占三分之一，包括通过“创新英国”拨付的核心公共资金、通过竞争获得的由商业界资助的研发合同、通过竞争获得的由公共和私营部门共同资助的合作研发项目。四是重点支持中小企业发展。

2. 知识转移网络

知识转移网络（KTN）是英国的创新网络，为科学、创造性和商业之间构建更好的连接，KTN将商业家、企业家、学术机构和投资者集合到一起，开发新产品、工艺和服务。KTN旨在：增强商业领导的研发，促进研发的探索以帮助英国从创新中获得更多价值，增进商业界之间（B2B）和商业界与研究基础之间（B2R）的协同以使英国受益，面向等待创新的商业界成为“定位”组织。KTN可以帮助连接跨所有工业和技术的60000个成员，访问项目、市场和研究相关的专业技术能力，连接到英国和欧盟公共投资招标和计划，在专家组内参与颠覆性技术，在工业界和研究基础之间合作，获得帮助以构建面向投资的商业案例，开发更可持续的商业模式。“创新英国”建立了“_连接”在线合作平台，使KTN成员和其它关心创新的团体可以共享信息并合作。

英国知识转移网络

KTN有许多覆盖所有重要经济部门的专家组，从防务安全和航空航天到材料、纳米技术、再到生物技术和机器人，以及电子、传感器、光子等等。比如航空航天KTN，旨在朝向合作瞄准投资、能力和要求，加速英国航空工业的创新。航空航天KTN的优先主题有4个：自主系统、国际合作、MRO和英国航空航天技术，有14个委员会（NTC），其中就包括先进设计与制造NTC、材料与结构NTC等。航空航天KTN包括4大支柱，即航空航天战略中规定ATI的4大研究方向：气动、航空结构、推进和先进系统，它们的投资渠道包括：“创新英国”合作研发计划、欧盟框架计划、英国工程和物理科学研究理事会（EPSRC）、小企业研究计划（SBRI）。

三、英国高价值制造弹射中心

高价值制造（HVM）弹射中心于2011年成立，是“创新英国”建立的弹射中心之一，也是英国高价值制造战略的重要组成部分。HVM是英国先进制造方面的面向未来增长和成功的催化剂，包括7个技术和创新中心，与各类规模的企业共同为技术概念和商业化之间搭建桥梁，加速其活动。这7个中心分别是：先进制造研究中心（AMRC）、先进成形研究中心（AFRC）、制造技术中心（MTC）、国家复合材料中心（NCC）、流程创新中心（CPI）、核AMRC、沃里克制造集团（WMG）弹射中心，前五家直接服务于航空工业。HVM弹射中心提供多个制造领域的技术创新和规模化能力，拥有顶尖的设备、专业技术能力和企业合作环境，这些领域包括：先进装配、自动化、铸造、复合材料、设计、数字制造、电子、连接、加工、材料表征、计量测量、建模与仿真、净成形和增材制造、粉末技术、资源高效和可持续的制造、工装和夹具、可视化和虚拟现实。

1. 先进制造研究中心（AMRC）

先进制造研究中心（AMRC）2001年由谢菲尔德大学与波音联合成立，是波音研究中心全球网洛的一部分，因此又称谢菲尔德大学与波音AMRC，2008年开设了AMRC罗尔斯·罗伊斯未来工厂，2011年成为HVM弹射中心之一。AMRC有70多家企业成员，包括波音、罗罗、BAE系统和梅西埃-比加蒂-道蒂等。AMRC目前属于谢菲尔德AMRC集团，其成员还包括核AMRC、铸造技术国际（CTI）、国家金属技术中心（Namtec），以及2012年开设的知识转移中心（KTC）、2013年开设的AMTC培训中心。

AMRC的使命是：维持一个世界级的社群，研究、设计、制造和高效相互学习以使技术进入实践；拥有一个制造能力，展示与金属成形相关的最佳实践、工具和技术；成为一个全球中心，即航空航天制造工具和技术标杆；开发基于知识的仿真工具和技术；孵化技术以提升区域和国家制造企业的绩效；开发假期工程学生计划。AMRC的研发课题由单个公司或工业合作伙伴董事会决定，这确保了工作聚焦工业界的商业需求，为成员提供持续的价值。研究项目分为三类：1）通用研究——代表AMRC伙伴关系，由成员董事会批准，成果在所有成员之间共享；2）特定研究——单个公司直接投资研究并享有任何成果的独家知识产权；3）创新项目——开发早期阶段的技术和工艺，项目通常由英国工程和物理科学研究委员会（EPSRC）、“创新英国”、欧盟委员会或其它外部实体投资，可与外部研究和工业界伙伴合作。

AMRC分为5个研究组，核心研究领域是：加工、集成制造、复合材料、结构试验、设计与原型制造。AMRC拥有3个工厂级的研究设施：首先是最初的主楼，后大规模扩建为AMRC设计原型制造和试验中心，包括先进结构试验中心（ASTC），由欧洲区域发展基金（ERDF）和HVM投资；然后是罗罗未来工厂，由ERDF和工业伙伴投资建成，2012年扩建出AMRC复合材料中心；最后是2015年建成的AMRC“工厂2050”，这是英国首个完全可重构的装配和组件制造设施，由英格兰高等教育投资理事会（HEFCE）管理的研究伙伴关系投资基金投资，波音和西门子在此实践其工业4.0理念。

波音AMRC“工厂2050”

2. 先进成形研究中心（AFRC）

先进成形研究中心（AFRC）的想法始于2005年的斯特拉思克莱德大学，正式成立是在2009年，一级创始成员是罗罗、波音和TIMET，2011年成为HVM弹射中心。AFRC聚焦开发成形和锻造技术，以支持跨航空航天、船舶、汽车行业产品的设计和制造。AFRC的制造创新方法是全周期的，包括7个主题：物理加工、工艺评价、工艺设计与再设计、建模与仿真、制造试验、工艺确认、自动化与控制。除了制造创新支持，AFRC提供一系列标准服务，包括：工业工具、材料表征、计量与检测、精密加工、热工艺、可靠性建模、技术路线图、项目管理。

AFRC的项目包括商业项目和合作研发项目，前者是客户完全控制项目生成知识产权，相当于AMRC的特定研究；后者相当于通用研究，由如下研究机遇：影响加速器账户——为AFRC和大学中开发的概念、技术和方法投资，以引入工业界或嵌入企业形成经济影响；合作研发——从“创新英国”获得投资；创新凭单——允许初创和中小企业与HVM弹射中心共事；知识转移伙伴关系。此外，AFRC还有3种研究项目：核心研究计划——围绕7个主题，由一级成员合作开发和监管；弹射研究计划——通过HVM弹射中心授予投资，在其总目标下探索新能力和研究主题；EngD计划——从事更基础的研究，进入具备学术挑战的领域，同时发展人才。

3. 制造技术中心（MTC）

制造技术中心（MTC）于2010年成立， 4家创始人分别是伯明翰大学、拉夫伯勒大学、诺丁汉大学和焊接研究所（TWI），2011年成为HVM弹射中心。MTC的目标是填补学术界和工业界之间的空白，愿景是加速英国的工业增长、带来创新、改变和嵌入技能、在供应链内的最大协同。MTC拥有超过85家企业成员，一级成员多为航空制造相关企业，如罗罗、空客、GE、BAE系统、GKN等。MTC还拥有一个商业孵化器。MTC的技术领域包括3大类：装配系统——先进工装夹具、电子制造、智能自动化；组件制造系统——高完整性制造、净成形与增材制造、非常规加工；数据系统——计量与无损检测、制造信息学、制造仿真。

4. 国家复合材料中心（NCC）

国家复合材料中心（NCC）于2009年随着英国复合材料战略的发布而在布里斯托大学成立，5家创始成员是空客、阿古斯塔·维斯特兰（现为李奥纳多）、罗罗、GKN航宇和Vestas，2011年成为HVM弹射中心，投资来自ERDF、西南地区发展局和BIS“创新英国”。NCC将企业和学术机构集合到一起开发高质量复合材料产品的设计和快速制造的新技术。NCC的关键目标是：提供一个工业规模的制造设施，以及能够建造原型以确认设计概念的快速制造工艺；成为英国开发和实施快速复合材料制造技术和系统的中枢；领导一个复合材料区域优异中心的强化网络；为基础研究提供方向和聚焦，并提供与英国大学的合作联系；帮助开发和协调培训，以支持应用先进和专业复合材料技术的技能基础。NCC的4大能力是：先进复合材料制造，设计和仿真，数字制造、自动化与工装，材料与工艺。

NCC先进航空制造验证设施

5. 流程创新中心（CPI）

流程创新中心（CPI）旨在支持英国的流程制造行业，与大学、大中小企业合作帮助克服制造挑战并开发下一代产品和工艺。CPI提供一系列服务，包括：产品和工艺开发，原型制造、演示验证和规模化，试生产，给料和材料研究，可制造性、工艺建模与仿真，经济评价、寿命周期分析和流程经济，识别和接洽关键合作者，商业化支持和孵化器空间。CPI的4个技术领域包括：工业生物技术和生物精炼，配方和柔性制造，可打印电子，生物制剂。航空工业是CPI服务的主要行业之一，包括：照明与显示，先进航空涂层，智能感知，可持续的动力，航空航天制造，机场。CPI开发了CPI创新集成者模式，支持商业界和项目，识别挑战与机遇，同时支持在新产品和工艺进入大规模生产前的证明，以降低风险。

刘亚威先生此前已为《空天防务观察》提供42篇专栏文章，如下表所示：

序号	篇名	发表日期 （2015-2016）
1		2015年2月16日
2		2月23日
3		2月25日
4		2月27日
5		3月11日
6		4月8日
7		4月22日
8		5月27日
9		6月1日
10		8月17日
11		8月24日
12		9月28日
13		10月9日
14		10月14日
15		11月23日
16		12月18日、21日和23日
17		2016年1月8日、15日
18		2月15日
19		2月22日
20		3月4日
21		4月1日
22		4月6日
23		4月8日
24		5月11日
25		5月17日
26		5月23日
27		5月30日
28		6月6日
29		6月29日
30		7月5日、7月7日
31		7月11日、7月13日
32		9月8日
33		10月19日
34		10月21日
35		10月24日
36		11月21日
37		11月30日
38		12月26日
39		12月28日
40		2017年3月1日
41		3月8日
42		5月8日

有兴趣的读者，可点击上表中“篇名”列的原文链接阅读。

 （中国航空工业发展研究中心  刘亚威）

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