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美國新版國防工業能力評估報告解讀

根據美國法典第10卷第2504條要求,國防部每年要向國會提交《年度工業能力評估報告》,旨在系統反映美國國防工業技術及工業能力狀況,是美國制定國防工業政策、編制國防部下一財年預算以及進行國防工業能力調整的重要決策依據。2018年5月17日,美國防部制造業與工業基礎政策辦公室(MIBP)發布了第21份年度評估報告,對飛機、艦船、材料等十大行業的健康狀況進行了逐行業評估。

一、國防工業基礎的總體形勢

報告認為,2017財年美國軍工行業的財務表現繼續優于其他行業。但是,一些關鍵國防產品面臨著設備老化、對外依賴、需求不穩、企業兼并、設計人才流失、制造技能喪失等風險,影響了美國國防工業的健康發展,制約了美國的創新能力及在全球市場的競爭力。特別是關于人才的兩大問題備受關注:一是制造業的就業率處于“歷史最低水平”,未來幾年制造業的勞動力缺口將達到200萬人;二是老齡化嚴重,美國航空航天與國防行業的從業人員中,45歲以上者占61%,35歲以下者僅占21%,引進高端科技和工程人才方面面臨谷歌、蘋果等技術巨頭的強大競爭。

特朗普政府發布的新版《國家安全戰略》以及據此制定的《國家國防戰略》,均將國防工業基礎作為發展重點。基于上述兩份戰略,報告指出,未來美國防工業領域將優先開展以下工作:

 (1)均衡開展武器裝備的維修保障、現代化升級、新系統開發工作,重塑戰備能力,構建更具殺傷力的部隊。

(2)加強國際合作以提升技術與工業基礎的全球化,從合作機制入手提高工業合作吸引力。

(3)簡化并加速采辦流程。


 

二、國防部采用的四步循環風險管理指導原則

報告中,制造業與工業基礎政策辦公室(MIBP)將國防部原有風險管理措施和新引入措施進行了總結,梳理成用于評估風險的“識別-分析-緩解-監測”四步循環指導原則。

1. 風險識別

風險識別即找出“影響國防工業設計、制造、維持當前和未來關鍵能力的不確定性”,也就是找出有哪些關鍵能力處于風險之中。實現途徑之一是加強觀點交流,主要通過“聯合工業基礎工作組”每年兩次將國防部以及各軍兵種負責采辦、合同管理、業務管理、裝備需求等部門的領導召集起來,分享工業基礎分析成果,為國防戰略決策者制定戰略目標提供必要支撐;通過國防工業三大協會[1]保持與工業界的對話。途徑之二是加強信息收集,即積極開發“國防規劃指南”的數據采集和分析手段,MIBP于2016年建立了DPA數據輸入和檢索系統,目的是為國防部下屬各部門提供工業方面的風險信息。

2. 風險分析

風險分析即認清可能會失去哪些關鍵能力以及一旦失去這些能力將會產生的后果。MIBP針對工業基礎開展詳盡分析,目的是識別“要害性”能力和“脆弱性”能力,了解合并、采辦、剝離等活動帶來的影響,評估經濟發展的趨勢,并確定降低風險的最有效方式。主要通過以下方式開展評估工作:

(1)由財政部長、商務部長、國土安全部長、能源部長、司法部長、國家安全局代表、科學技術政策辦公室代表、美國貿易代表等組成外商投資委員會,對可能影響國家安全的外商企業兼并、收購或控股行為進行審查。

(2)通過與聯邦貿易委員會、司法部合作,對可能導致國防工業壟斷的兼并重組進行審查。

(3)開展國防工業評估,MIBP評估團隊對國防工業基礎中關鍵系統/子系統/部件/材料供應商可能影響到供應鏈競爭、創新、供應安全的變化和出現的問題進行評估(即本評估)。

(4)打造“業務情報與分析”平臺,用于國防工業資源統籌、共享和分析,MIBP于2016財年推出業務情報平臺一期“DBINow”,該平臺收集并安全保管來自政府、商業界和開源渠道的數據,MIBP利用數據技術開展索引、再定義、數據關聯等進一步工作。

3. 風險緩解

風險緩解即保障美國制造業發展,維持健康的工業基礎。方式是利用“國防生產法第三章”“工業基礎分析與維護”“制造技術”“美國制造創新機構”等計劃和項目的支持,及時彌補關鍵領域的薄弱點和短板;通過吸引全員參與國防創新的“國家安全技術加速器”、引入民間技術的“國防創新試驗小組”、開展多國合作的“供應安全計劃”等,鼓勵更多力量進入國防供應鏈。

4. 風險監測

風險監測即對上述風險緩解工作產生的效果開展評估,以明確需要進一步采取的措施。

三、國防工業能力逐行業評估結果

過去,美國國防部主要是對飛機、電子、地面車輛、材料、彈藥與導彈、航天、艦船七大行業進行評估。本次評估,則將電子行業拆分為電子、C4(指揮、控制、通信、計算機)、雷達與電子戰三個行業,并首次對“國防部建制內工業基礎”進行了評估。主要的評估結果如下。

1. 飛機行業

目前,美國國內大多數飛機平臺由波音、洛馬、諾格、德事隆、空客和通用原子六家公司提供。未來四年,國防部將啟動教練機、艦載空中加油系統、未來垂直起降三項新計劃,將能確保飛機行業的整體穩定發展。在對風險進行評估時,發現飛機行業供應鏈仍存在對外依賴、來源單一、財務生存能力風險等諸多由來已久的問題。特別是在面向未來戰機的設計和制造技術與技能方面,缺少能力儲備和人才儲備。

為應對風險,國防部已在新采辦項目中納入對關鍵設計和制造技能人才的培養,同時著手解決對下層級供應商的需求波動問題。

2. C4行業

美國C4行業對全球供應商和商業企業存在依賴,增加了偽冒產品進入國防系統的風險,且越是下級供應鏈,其產品供應情況越難以追溯。C4系統面臨的長期挑戰是:在減小尺寸、質量和降低成本的同時,提高性能并跟上技術發展步伐。

3. 電子行業

軍用電子市場僅占整個電子市場份額的6%,在軍工市場所占份額也微不足道,但軍用電子是一個與國防部很多關鍵能力都直接相關的領域。報告指出,在電子行業需要投入大量資本,才能維持競爭力,美國防部主要通過投資研發活動,支撐軍用電子工業基礎,如2017財年為直接與電子相關的項目申請經費17億美元,占國防部研發經費總額的2.3%。

報告重點評估了兩條供應鏈:一是印刷電路板(PBC)。全球PBC市場價值到2015年達到600億美元,比2000年翻了一番;中國目前在該市場中占據50%的份額,而美國僅占不到5%。二是半導體。全球半導體市場已從1996年的1320億美元增長到2016年的3390億美元,主要增長來自除日本以外的亞太國家,但美國在這一市場依然占據主導地位。此外,各層級生產商圍繞某些芯片尺寸的整合趨勢仍在繼續。電子行業主要存在三方面風險:

(1)確保國防部微電子供應鏈的完整性愈發困難。全球化、器件復雜性提高但體積卻在減小、軍用電子市場份額小等情況,使國防部知識產權被竊取的風險提升,國防部獲取前沿技術的能力面臨著更大挑戰。

(2)需要對現場可編程邏輯門陣列(FPGA)的安全予以持續關注。72%的軍用及宇航系統需使用FPGA,其面臨的安全威脅主要包括FPGA制造完整性問題、對設計比特流的未授權訪問、使用過程中可能出現的惡意設計重配置漏洞等。

(3)偽冒和過時的電子設備以及元器件進入供應鏈。約70%的電子元器件會先于系統報廢,電子行業的飛速發展導致國防部在進行武器系統維護時,只能從分銷商而非原供應商處購買過時的元器件,加之電子行業的全球化水平提高,偽冒元器件進入國防系統的風險提高。

針對這些風險,國防部2017財年采取的措施主要包括:啟動可靠晶圓體代工廠長期戰略資助計劃;在“國防生產法第三卷”工作中,增加開發改進FPGA安全性的方法和產品;通過加強組織管理和立法應對偽冒風險,啟動研究可現場識別假冒電子元器件的途徑和方法。

4. 地面車輛行業

地面車輛行業的設計、生產和維護壟斷程度較高。相比履帶式車輛,輪式車輛對商用汽車技術和生產能力的依賴度更高,目前相應市場被美國奧什科什和悍馬兩家公司瓜分。履帶式車輛主要供應商為BAE和通用動力兩家公開,分別主要生產鋁制裝甲車和鋼制戰車。履帶式車輛行業仍在依靠維護、改裝和對外軍售來維持能力,由于缺少新項目,導致新型先進車輛的設計和制造經驗與能力缺乏,越野車輛的材料和技術已達到物理極限。

為降低風險,報告建議啟動新型作戰車輛開發項目,在車輛維護和改造領域引入更多競爭企業。

5. 材料行業

軍用材料只占整個材料市場的1%~3%,但材料風險會影響到其他行業和諸多武器系統的供應鏈,危及國家經濟安全和國防安全。報告提出,攸關國防和民用需求的材料生產和供應鏈必須做到有“活力”“適應力”“競爭力”,還要對近期、遠期的經濟安全和軍事需求有“響應力”。當前新技術發展對材料的需求高漲,且稀缺材料資源面臨激烈的全球爭奪。從軍需角度看,材料供應鏈面臨更加嚴峻的風險,主要包括彈藥等軍品所需材料出現短缺、對國外獨有材料或國外專利材料過度依賴、不公正的國際貿易對關鍵材料供應商造成傷害、依賴過時的商業材料、部分參與生產的民間企業停產、單一供應源等。報告將這些風險歸咎于美國政府和國內企業對材料領域投入不足,以及發展中國家采用了傾銷和補貼等壓低成本的“扭曲”貿易行為。

化解這些風險的首要途徑是“實現供貨多元化”。報告提出了美國防部可采取的機制和手段:一是通過“國防生產法第一卷”項目、“國防優先與分配機制”“國防儲備計劃”,確保國防材料需求得到優先響應;二是通過“國防互惠采辦諒解備忘錄”“購買美國貨法”“國防生產法第三卷”,確保能從國內外獲得可靠戰略物資,提高并保護相關工業能力;三是通過與商務部、能源部等部門的協作,評估戰略/關鍵材料的供應風險。

6. 彈藥和導彈行業

該行業的主承包商和次級承包商的國防專屬性都較強,受國防需求波動的影響大。雷神公司和洛馬公司兩個主承包商約占國防部采購額的97%,次級承包商在面臨需求猛增時很難迅速做出反應,容易出現交付延誤和成本增加。此外,該行業大部分研發經費用于對原有項目的升級或改造,并未用于很好地發展滿足未來國家安全需要的概念設計、系統開發和生產等能力。本次評估發現的風險與2017年基本一致:

(1)固體火箭發動機和小型渦輪發動機。目前均只有兩家競爭者,前者中的航空噴氣·洛克達因公司、后者中的泰萊達公司均因沒接到相應訂單,已決定關閉相關生產設施,退出國防部業務。

(2)熱電池。因產量低和利潤率低而嚴重依賴單一供應源,并缺乏技術改進投資。

(3)引信。制造系統的改進顯著減少了引信需求量,導致了能力過剩和技術投資萎縮。

(4)導彈含能材料。端羥基聚丁二烯和固體火箭發動機的阻燃原料分別依賴法國和比利時的國外唯一供應源,風險較大;因利潤低,美國國內的高氯酸銨供應商在大幅提價,二甲基二異氰酸酯供應商有意退出此業務。

海軍巡航導彈發展計劃、空軍遠程防區外武器研發試驗與評估、導彈防御局薩德卓越計劃等的開展,對于維護彈藥和導彈行業能力起到重要作用。此外,美國防部還實施了專門的工業基礎分析和維護措施,包括對引信所依賴的電子保險和解保裝置發展提供資助,培養和擴大供應基礎;出資擴大端羥基聚丁二烯、環三亞甲基三硝胺和鈍感炸藥IMX產能,并已對前者進行了測試和認證;與高氯酸銨的需求大戶——美國家航空航天局(NASA)合作,為穩定市場和降低成本制定長效方案;對有意退出市場的唯一供應商,協助其進行市場分析,或尋求替代方案。

7. 雷達與電子戰行業

國防部大部分雷達與電子戰行業的采辦、研發和維護項目被雷神、諾格、洛馬、哈里斯和BAE系統五家公司壟斷。雷達與電子戰行業面臨著其他電子工業的很多共性問題,如代工廠不可靠、出現偽冒零件、原材料短缺等。有源相控陣雷達當前和未來發展面臨著競爭力和創新力減弱的問題。隨著F-35飛機戰術有源電掃描陣列(AESA)雷達項目的投資計劃完結,未來先進雷達系統的開發和競爭格局可能難以維持。軟件編碼人才流失問題嚴重。高頻行波管、箔條、熱誘餌彈等基礎器件和錸鎢-3%錸絲、釤鈷等貴金屬材料,存在著來源單一和對外依賴的風險。

報告重點提出,需要加強制造工藝和硬件等的通用性,如此可協調不同項目的進程,推進資源、人才的有效分配與共享,提高利用率。投資研發下一代有源電掃描陣列,是降低戰術空載雷達系統競爭和創新風險的唯一途徑。此外,國防部已通過“國防生產法第三卷”項目,有效支持了雷達與電子戰工業能力。當前正在開展“氮化鎵高級電子戰單片微波集成電路”“氮化鎵單片微波集成電路生產計劃”等項目。

8. 艦船行業

美國艦船行業的集成商主要集中在四家公司的7個船廠。2017財年該行業保持穩定,全年交付10艘艦船,并新接受了海軍150億美元的采購合同(其中上述幾大船廠獲得了115億美元)。相比而言,下級供應商在近20年來數量萎縮嚴重,關鍵供應商名單中共列入139家企業,其中50%是單一來源供應商。美海軍制定了“打造355艘艦船規模”的新目標,給艦船行業發展帶來了穩定工作量,有利于刺激行業投資和擴張。


 

國防部正在加強與造船企業的密切合作,確保設備設施和配件供應能滿足需求,并通過靈活使用多年期采購合同、大宗購買合同、資產開支刺激計劃、造船能力維持協議等,為工業界提供支持。雙方也在協力培養技術熟練的員工隊伍,以避免未來出現人力不足。

9. 航天行業

美國國家安全太空系統越來越依賴于商業市場。但與此同時,商業市場中存在著賽博威脅、供應鏈不可信、對外依賴、需求不穩定等問題,也影響著供應能力和質量。特別是國家安全太空系統對某些性能和功能有特殊需要,且對于尖端技術要求較高,這是商業/民用系統所無法滿足的。報告特別指出,宇航級結構和纖維、抗輻射加固微電子元件、輻射測試和資格認證設施、衛星零部件和總裝四個領域面臨的風險最高。

美國防部自2013年起批準實施航天工業能力投資計劃。航天關鍵技術工作組作為該計劃的執行機構,重新全面審查了航天工業基礎的脆弱環節和技術需求,并已根據總統關于美國航天工業基礎的決定,確定了具體的風險化解項目,主要包括電子束直寫、數字增強抗輻射/模擬技術P&Q、RH信任的現場可編程門陣列、輻射試驗設施、鍺基板等。

10. 建制內工業基礎

國防部建制內工業基礎(DoDOrganic Industrial Base,DOIB)是國防工業基礎的一部分,主要包括原材料供應者、采辦和后勤支持規劃者、制造和維修執行部門。DOIB為庫存裝備提供維護保障和專用制造能力。該行業因美國海外軍事行動的開展和裝備規模的擴大而需求廣泛,且隨著裝備愈加復雜,對該行業的技術要求和設施現代化程度要求也在提高。目前,美國防部需要維護約4.4萬輛戰車、780枚戰略導彈、278艘戰艦和近1.4萬架飛機,運營17個主要建制內(政府擁有和運營的)倉庫維修設施和3個軍火制造廠。這一行業當前面臨著復雜的基礎設備設施老化、電網和通信等配套落后、技能人員經驗和資質不足等問題。如海軍船廠固定設備平均壽命已達22年、海軍航空基地基礎設施已達59年、海軍陸戰隊維修司令部設施已達31年,這些都嚴重影響基地的維護能力。

為應對這些難題,增加對重建基礎設備設施的資金投入是主要途徑,但由于軍隊戰備和裝備現代化仍是國防開支主流,評估認為,該行業要想獲得支持還需時日。該行業在人才招募和培養上也較其他政府雇員缺少優勢,國防部正在通過與學術界合作、采用學徒制和實習制等方式來彌補缺口。

四、評估所體現的幾個特點

伴隨著對國防工業基礎重視度的提升,美國正在從國家、國防部、國防部制造業與工業基礎政策辦公室三個層面,加強對國防工業基礎健康性的關注,并積極采取措施,識別和化解國防工業基礎供應鏈上存在的風險。報告中值得關注的幾點如下。

1. 擴大了美國防工業基礎的范圍

首先,在主體界定上,此前往年的評估報告對國防工業基礎的界定都是直接和間接為國家安全目的提供產品和服務的“企業及國防部所屬單位”。新版報告首次對此進行了修訂,將范圍擴大到“企業、國防部單位、非營利機構和大學”,即新增加了聯邦資助非營利機構(FFRDC)、民辦和公辦大學及實驗室的范疇,體現了對國防科技發展的重視。其次,在邊界界定上,新版評估報告根據《2017財年國防授權法》將澳大利亞和英國納入“國家技術與工業基礎”范圍內,再加上前期已加入的加拿大,美國希望借助這三支國際力量來提升美國的技術、工程、制造能力,以減輕對中國等國在某些領域的依賴。2018財年,美國將在外商直接投資、受控技術轉讓、中小型企業賽博安全等領域開展國際試點合作。

2. 樹立了國防工業基礎健康的四個新標桿

通過往年的評估報告可以看出,美國防部對國防工業基礎能力健康表征的認識,正在隨需求和資源環境的變化而演變,從最初的“可靠”“經濟”“充分”,逐漸納入了對安全、活力、創新等方面的考慮。對比2015財年和2016財年的“健全”“創新力”“承受力”“技術領先”四個標準,2017財年將“健全”“安全”“適應力”“創新力”作為“理想工業基礎”的四個特征,因應了當前從美國總統到國防部各機構對國防工業供應鏈自主性、穩定性和可靠性的擔憂。

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