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美国NSF I/UCRC项目:产学合作协同创新制度的实践典范



美国作为全球科技最为发达的国家,一直引领世界的科技发展潮流。其中美国企业的贡献功不可没,无论是像GE、Google、Apple这样的巨无霸企业,还是大量的中小企业,都保持着强大的研发能力和创新精神。美国在鼓励科技创新的制度方面也有许多独到之处,从最初的军民融合产生了因特网(前身是美国国防部的ARPAnet),到源于DARPA的全球定位系统(GPS),再到硅谷创业潮以及席卷全球的工业互联网,这些技术成果的迅速转换背后都得益于制度的促进作用。在整个创新体系中,美国的高校、NSF和企业之间的分工与配合也非常明确,根据NASA提出的9个技术成熟度级别(TRL)来划分,NSF主导分布在各个大学中的研究中心从事3级以下的基础科研,而美国的企业侧重于4级以上的技术开发和系统集成工作。那么如何保持高校与企业之间的互动,加速新技术的研发与应用速度?又是什么样的机制使美国在产学研协同创新中充满活力?这篇文章将详细介绍一下美国NSF设立的企业/高校合作研究中心项目(Industry/UniversityCollaborative Research Center Program, I/UCRC),希望能够为我国的产学研合作制度更加完善和高效提供借鉴。


跨越技术创新的“死亡之谷”


一项技术从概念的诞生到变为成熟的产品走向市场,需要经历以下几个阶段:基础理论研究、技术研发、样机开发、验证性应用、与已有系统或体系集成、商业性推广。在这个过程中,“样机开发”和“示范性应用”这两个过程中失败的技术最多,也被工业界称为技术创新的“死亡之谷”。这背后最主要的原因是投入的陡增和产出的不确定性之间的矛盾。而在学术界,最多的科研经费和精力被投入到了基础科学领域的研究,因为只有这些领域才有可能在顶级期刊发表论文,甚至是摘取诺贝尔奖这颗桂冠上的明珠。


NSF在意识到这个“死亡之谷”的存在后,认为高校和科研机构可以帮助工业界跨越这个挑战,去承担更多的TRL3-4级的技术研发,以降低企业的试错成本。




I/UCRU项目的制度创新


I/UCRC项目始于1970年的一个实验项目,最终发布于1979-1980年间。这个项目是国家科学基金Industrial Innovationand Partner(IIP)所支持的基于合作机制的项目之一。在过去近40年的时间里,I/UCRC项目共支持了来自160多个大学的140个中心,每年获得超过2千万美元的研究经费。I/UCRC是基于大学的工业联盟,同时又与企业以会员制的方式进行深度合作,会员企业提供资金支持,帮助制定研究计划同时共享研究结果。到目前为止的40年时间里,IUCRC很好的完成了使命,同时现在也是自然科学基金所支持的时间最长的合作机制项目。


I/UCRC项目的实施目标包括:


推进对学校和工业都有益的研究项目

为国家研究基础设施做出贡献

通过研究和教学的结合增强工程和科学研究人员能力

在适当条件下,NSF鼓励国际合作推进上述目标的国际推广



为了确保这些目标被有效地执行,I/UCRC在制度方面的创新可以总结为以下几个方面:


1)以共享的精神促进校企之间和企业之间的协同创新:


I/UCRC项目下的研究中心与企业以会员制的形式进行合作,每个企业按照规模的大小每年支付1.2万美元或4万美元的费用,这些费用被用于所有会员企业所关心的共性基础问题研究,产生的科研成果也在会员之间共享。这个形式的最大好处是确保对行业共性挑战的精确定义,并共同承担科研的成本。会员企业通过“工业咨询委员会”(Industrial AdvisoryBoard)的形式参与中心的研究方向的制定,并每6个月召开会议探讨工业界的最新动态和总结过去一段时间的研究成果。


2)“源于工业界,为了工业界”:


那么如何保证中心的研究内容确实能够为工业界创造价值呢?这就要提到I/UCRC项目独特的经费制度和评价制度。在经费制度方面,每一个中心在初始阶段会从NSF得到一个5年的经费,到期之后可以再延续5年。但是NSF并不是这些中心的主要经费来源,事实上I/UCRC中心每年平均从NSF仅得到大约$22,000的经费支持,其余超过80%的经费来自于企业的赞助,这就从动机上确保了中心的研究必须与企业的需求相吻合。在评价制度方面,NSF对I/UCRC中心的考核指标绝不是要求他们获得诺贝尔奖,而是评价每一个中心的科研产出对会员企业的投入比(Return on Investment),这样就从结果管理方面确保了I/UCRC中心的价值导向。


3)有计划性和针对性地对技术进行产业化转移:


对于企业明确的技术研发需求,或是已经通过可行性验证的技术,I/UCRC中心也可以与会员企业合作完成与该技术相关的样机研发和系统验证工作,并探讨技术的商业化与知识产权合作方式。这类研究经费来自于某一个企业,产生的成果也不需要共享和发表。除此之外,NSF对I/UCRC中心的资助一般只有10年,随后这些中心就要“毕业”了,而“毕业”的条件就是将一系列前沿技术孵化并引领一个新的产业。过去毕业的I/UCRC中成功孵化了包括增材制造、生物复合材料、压敏电阻传感器、生物成像技术等。


I/UCRC项目资助的全部研究中心列表可以从以下网址获得: http://www.nsf.gov/eng/iip/iucrc/directory/index.jsp



I/UCRC项目的影响度评估


除了传统的评价人员和经费,项目进度和产出物之外,还有通过每年的直接观察以及工业和教职人员调查问卷总结评估的项目影响力。通过多年的实践,评估项目证明了其在很多方面的价值,包括为基础研究,技术以及相关人员带来的可量化收益等。


2012年,NSF在I/UCRC项目实施30年之际,对资助过的研究中心为会员企业带来的直接经济收益进行了评估,并对外发布了成果报告。基于对现有影响力相关数据的研究,所采集的数据包括I/UCRC财务报告,有价值的合作关系介绍,R&D直接经济价值以及突破性技术描述等。在这份报告中,详细分析了三个成熟的I/UCRC以及与其合作且愿意提供与经济性影响力相关数据的企业。




上图详细描述了被调研企业所提供的经济影响度结果,这些影响力评估包括:


研发效率提升:主要发生在产品预研制截断,主要体现在节省开支,运行效率提高。


改进或者提出新的流程:主要发生在中心研究完成后的几年后。比如IMS中心在全球机构所应用的理念和技术,在对某公司的调研报告中,体现了每年$500,000,000的回报,主要包括提升产量和避免维修费用。


改进或者自造新的产品: 与改进流程的价值创造模式类似。例如,某创业公司使用BASC的技术在2009年产生了大约$90M的价值。


为技术的使用者带来益处:经济价值不仅仅局限在直接客户身上,价值的产生还有对于中心的研究和商业化。例如一个食品流程化公司授权了Center for Advanced Processing and Packaging Studies的技术,在2010年收获了$7M的收益。



I/UCRC经济影响力最大的三个中心评价:


在所有的项目中,IMS(智能维护系统)中心无疑是I/UCRC项目中最闪耀的明珠,对合作企业的收益投入比达到238.3:1,会员企业包括来自15个国家和地区的超过90家企业,覆盖了航空、轨道交通、装备制造、能源、半导体等多个工业领域。


2014年,IMS中心的两位创始主任李杰、倪军教授被NSF授予Alexander Schwarzkopf 技术创新成就奖。在颁奖词中,对IMS中心在工业领域技术创新的引领作用给予高度评价:“IMS中心的研究成果,对当今工业界最前沿的技术创新起到了催化作用,其中包括智能信息服务和工业互联网等”。


2013年开始,IMS中心也开始着手为“毕业”做准备,在NSF的ICorps项目资助下在美国成立了Predictronics 公司,为遍布全球的企业提供工业数据预测性分析和智能产品研发咨询服务。2016年,IMS的另外两家技术孵化企业北京天泽智云科技有限公司(CyberInsight Ltd.)和杭州安脉盛智能技术有限公司成立,致力于服务中国企业的智能制造和智能服务转型。





发布时间:2017年7月25日 13:53 人气: 审核编辑:周薇
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