摘要
美国国防部通过称为制造业创新研究院的公私合作关系，推动先进制造业的创新。这些研究院加速了光子技术、材料科学和3D打印等领域尖端技术的研发，以增进国家安全。通过整合政府、学术界和产业的专业知识与资金，这些研究院提供关键基础设施，将新技术从研发转化到生产。本文探讨三家研究院如何促进超快速新冠病毒传感器、轻量装甲和敏捷型增材制造等技术，为前线人员提供装备。说明这些研究院提升性能、技术易得性和人才培养的目标。
简介
快速演变的全球威胁要求美军不断增强现代化技术能力。为加速先进制造业创新， 美国国防部在“制造技术计划”即ManTech下设立九家制造业创新研究院。作为公私合作关系，这些研究院整合联邦资金与学术界、产业和州政府的配套投资，创建专注将新技术从研发转化到生产的“创新生态系统”。本文探讨三家研究院如何在光电集成、轻量材料和增材制造等领域取得突破，为美军配备新一代能力。
推动光电集成
美国制造研究院光电部（American Institute for Manufacturing， AIM Photonics）专注硅基光电集成，将激光器与电子器件整合在硅芯片上，实现更快的光纤网络数据传输。该院正在提升最尖端的光电集成技术，使技术易为国防合作伙伴获取，并培育光电人才。
应用例子是仅需一滴血就能在一分钟内检测新冠病毒的传感器，该传感器采用硅基光电子技术同时测试多个病毒的抗体。这展示该研究院如何快速创新关键技术。
优化材料和制造
America Makes研究院专注增材制造，即3D打印，它以塑料、金属或其他材料逐层构建部件。增材制造实现按需分散生产，提高军方作战机动性。
该院着眼成熟和验证增材工艺和材料，以便制造商采用。目前，工艺验证不足是主要障碍。该院还分析如何扩大增材制造供应链以满足国防需求。
该院正加速关键增材能力，使军方甚至在困难环境下也能即时生产备件或新系统组件，支援远征行动。
促进增材制造
America Makes研究院专注增材制造，即3D打印，它以塑料、金属或其他材料逐层构建部件。增材制造实现按需分散生产，提高军方作战机动性。
该院着眼成熟和验证增材工艺和材料，以便制造商采用。目前，工艺验证不足是主要障碍。该院还分析如何扩大增材制造供应链以满足国防需求。
该院正加速关键增材能力，使军方甚至在有争议环境下也能即时生产备件或新系统组件，支援远征行动。
推动协作
为促进协同一致，美国联合国防制造技术小组负责协调各研究院与军种制造计划之间的合作。该小组识别联合制造需求和策略。这种协调确保制造业进步有效惠及国防部门。
结论
从超快速传感器到敏捷后勤，制造业创新研究院正在为战斗人员提供新一代能力。通过衔接政府、学术界和产业，这些研究院提供关键基础设施，将新兴技术成熟应用于国防。美国正推动在国防制造以及硅基光电集成相关技术。
微信公众号 
bilibili 
微信视频号