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美国新版国防工业能力评估报告解读

根据美国法典第10卷第2504条要求,国防部每年要向国会提交《年度工业能力评估报告》,旨在系统反映美国国防工业技术及工业能力状况,是美国制定国防工业政策、编制国防部下一财年预算以及进行国防工业能力调整的重要决策依据。2018年5月17日,美国防部制造业与工业基础政策办公室(MIBP)发布了第21份年度评估报告,对飞机、舰船、材料等十大行业的健康状况进行了逐行业评估。

一、国防工业基础的总体形势

报告认为,2017财年美国军工行业的财务表现继续优于其他行业。但是,一些关键国防产品面临着设备老化、对外依赖、需求不稳、企业兼并、设计人才流失、制造技能丧失等风险,影响了美国国防工业的健康发展,制约了美国的创新能力及在全球市场的竞争力。特别是关于人才的两大问题备受关注:一是制造业的就业率处于“历史最低水平”,未来几年制造业的劳动力缺口将达到200万人;二是老龄化严重,美国航空航天与国防行业的从业人员中,45岁以上者占61%,35岁以下者仅占21%,引进高端科技和工程人才方面面临谷歌、苹果等技术巨头的强大竞争。

特朗普政府发布的新版《国家安全战略》以及据此制定的《国家国防战略》,均将国防工业基础作为发展重点。基于上述两份战略,报告指出,未来美国防工业领域将优先开展以下工作:

 (1)均衡开展武器装备的维修保障、现代化升级、新系统开发工作,重塑战备能力,构建更具杀伤力的部队。

(2)加强国际合作以提升技术与工业基础的全球化,从合作机制入手提高工业合作吸引力。

(3)简化并加速采办流程。


 

二、国防部采用的四步循环风险管理指导原则

报告中,制造业与工业基础政策办公室(MIBP)将国防部原有风险管理措施和新引入措施进行了总结,梳理成用于评估风险的“识别-分析-缓解-监测”四步循环指导原则。

1. 风险识别

风险识别即找出“影响国防工业设计、制造、维持当前和未来关键能力的不确定性”,也就是找出有哪些关键能力处于风险之中。实现途径之一是加强观点交流,主要通过“联合工业基础工作组”每年两次将国防部以及各军兵种负责采办、合同管理、业务管理、装备需求等部门的领导召集起来,分享工业基础分析成果,为国防战略决策者制定战略目标提供必要支撑;通过国防工业三大协会[1]保持与工业界的对话。途径之二是加强信息收集,即积极开发“国防规划指南”的数据采集和分析手段,MIBP于2016年建立了DPA数据输入和检索系统,目的是为国防部下属各部门提供工业方面的风险信息。

2. 风险分析

风险分析即认清可能会失去哪些关键能力以及一旦失去这些能力将会产生的后果。MIBP针对工业基础开展详尽分析,目的是识别“要害性”能力和“脆弱性”能力,了解合并、采办、剥离等活动带来的影响,评估经济发展的趋势,并确定降低风险的最有效方式。主要通过以下方式开展评估工作:

(1)由财政部长、商务部长、国土安全部长、能源部长、司法部长、国家安全局代表、科学技术政策办公室代表、美国贸易代表等组成外商投资委员会,对可能影响国家安全的外商企业兼并、收购或控股行为进行审查。

(2)通过与联邦贸易委员会、司法部合作,对可能导致国防工业垄断的兼并重组进行审查。

(3)开展国防工业评估,MIBP评估团队对国防工业基础中关键系统/子系统/部件/材料供应商可能影响到供应链竞争、创新、供应安全的变化和出现的问题进行评估(即本评估)。

(4)打造“业务情报与分析”平台,用于国防工业资源统筹、共享和分析,MIBP于2016财年推出业务情报平台一期“DBINow”,该平台收集并安全保管来自政府、商业界和开源渠道的数据,MIBP利用数据技术开展索引、再定义、数据关联等进一步工作。

3. 风险缓解

风险缓解即保障美国制造业发展,维持健康的工业基础。方式是利用“国防生产法第三章”“工业基础分析与维护”“制造技术”“美国制造创新机构”等计划和项目的支持,及时弥补关键领域的薄弱点和短板;通过吸引全员参与国防创新的“国家安全技术加速器”、引入民间技术的“国防创新试验小组”、开展多国合作的“供应安全计划”等,鼓励更多力量进入国防供应链。

4. 风险监测

风险监测即对上述风险缓解工作产生的效果开展评估,以明确需要进一步采取的措施。

三、国防工业能力逐行业评估结果

过去,美国国防部主要是对飞机、电子、地面车辆、材料、弹药与导弹、航天、舰船七大行业进行评估。本次评估,则将电子行业拆分为电子、C4(指挥、控制、通信、计算机)、雷达与电子战三个行业,并首次对“国防部建制内工业基础”进行了评估。主要的评估结果如下。

1. 飞机行业

目前,美国国内大多数飞机平台由波音、洛马、诺格、德事隆、空客和通用原子六家公司提供。未来四年,国防部将启动教练机、舰载空中加油系统、未来垂直起降三项新计划,将能确保飞机行业的整体稳定发展。在对风险进行评估时,发现飞机行业供应链仍存在对外依赖、来源单一、财务生存能力风险等诸多由来已久的问题。特别是在面向未来战机的设计和制造技术与技能方面,缺少能力储备和人才储备。

为应对风险,国防部已在新采办项目中纳入对关键设计和制造技能人才的培养,同时着手解决对下层级供应商的需求波动问题。

2. C4行业

美国C4行业对全球供应商和商业企业存在依赖,增加了伪冒产品进入国防系统的风险,且越是下级供应链,其产品供应情况越难以追溯。C4系统面临的长期挑战是:在减小尺寸、质量和降低成本的同时,提高性能并跟上技术发展步伐。

3. 电子行业

军用电子市场仅占整个电子市场份额的6%,在军工市场所占份额也微不足道,但军用电子是一个与国防部很多关键能力都直接相关的领域。报告指出,在电子行业需要投入大量资本,才能维持竞争力,美国防部主要通过投资研发活动,支撑军用电子工业基础,如2017财年为直接与电子相关的项目申请经费17亿美元,占国防部研发经费总额的2.3%。

报告重点评估了两条供应链:一是印刷电路板(PBC)。全球PBC市场价值到2015年达到600亿美元,比2000年翻了一番;中国目前在该市场中占据50%的份额,而美国仅占不到5%。二是半导体。全球半导体市场已从1996年的1320亿美元增长到2016年的3390亿美元,主要增长来自除日本以外的亚太国家,但美国在这一市场依然占据主导地位。此外,各层级生产商围绕某些芯片尺寸的整合趋势仍在继续。电子行业主要存在三方面风险:

(1)确保国防部微电子供应链的完整性愈发困难。全球化、器件复杂性提高但体积却在减小、军用电子市场份额小等情况,使国防部知识产权被窃取的风险提升,国防部获取前沿技术的能力面临着更大挑战。

(2)需要对现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的安全予以持续关注。72%的军用及宇航系统需使用FPGA,其面临的安全威胁主要包括FPGA制造完整性问题、对设计比特流的未授权访问、使用过程中可能出现的恶意设计重配置漏洞等。

(3)伪冒和过时的电子设备以及元器件进入供应链。约70%的电子元器件会先于系统报废,电子行业的飞速发展导致国防部在进行武器系统维护时,只能从分销商而非原供应商处购买过时的元器件,加之电子行业的全球化水平提高,伪冒元器件进入国防系统的风险提高。

针对这些风险,国防部2017财年采取的措施主要包括:启动可靠晶圆体代工厂长期战略资助计划;在“国防生产法第三卷”工作中,增加开发改进FPGA安全性的方法和产品;通过加强组织管理和立法应对伪冒风险,启动研究可现场识别假冒电子元器件的途径和方法。

4. 地面车辆行业

地面车辆行业的设计、生产和维护垄断程度较高。相比履带式车辆,轮式车辆对商用汽车技术和生产能力的依赖度更高,目前相应市场被美国奥什科什和悍马两家公司瓜分。履带式车辆主要供应商为BAE和通用动力两家公开,分别主要生产铝制装甲车和钢制战车。履带式车辆行业仍在依靠维护、改装和对外军售来维持能力,由于缺少新项目,导致新型先进车辆的设计和制造经验与能力缺乏,越野车辆的材料和技术已达到物理极限。

为降低风险,报告建议启动新型作战车辆开发项目,在车辆维护和改造领域引入更多竞争企业。

5. 材料行业

军用材料只占整个材料市场的1%~3%,但材料风险会影响到其他行业和诸多武器系统的供应链,危及国家经济安全和国防安全。报告提出,攸关国防和民用需求的材料生产和供应链必须做到有“活力”“适应力”“竞争力”,还要对近期、远期的经济安全和军事需求有“响应力”。当前新技术发展对材料的需求高涨,且稀缺材料资源面临激烈的全球争夺。从军需角度看,材料供应链面临更加严峻的风险,主要包括弹药等军品所需材料出现短缺、对国外独有材料或国外专利材料过度依赖、不公正的国际贸易对关键材料供应商造成伤害、依赖过时的商业材料、部分参与生产的民间企业停产、单一供应源等。报告将这些风险归咎于美国政府和国内企业对材料领域投入不足,以及发展中国家采用了倾销和补贴等压低成本的“扭曲”贸易行为。

化解这些风险的首要途径是“实现供货多元化”。报告提出了美国防部可采取的机制和手段:一是通过“国防生产法第一卷”项目、“国防优先与分配机制”“国防储备计划”,确保国防材料需求得到优先响应;二是通过“国防互惠采办谅解备忘录”“购买美国货法”“国防生产法第三卷”,确保能从国内外获得可靠战略物资,提高并保护相关工业能力;三是通过与商务部、能源部等部门的协作,评估战略/关键材料的供应风险。

6. 弹药和导弹行业

该行业的主承包商和次级承包商的国防专属性都较强,受国防需求波动的影响大。雷神公司和洛马公司两个主承包商约占国防部采购额的97%,次级承包商在面临需求猛增时很难迅速做出反应,容易出现交付延误和成本增加。此外,该行业大部分研发经费用于对原有项目的升级或改造,并未用于很好地发展满足未来国家安全需要的概念设计、系统开发和生产等能力。本次评估发现的风险与2017年基本一致:

(1)固体火箭发动机和小型涡轮发动机。目前均只有两家竞争者,前者中的航空喷气·洛克达因公司、后者中的泰莱达公司均因没接到相应订单,已决定关闭相关生产设施,退出国防部业务。

(2)热电池。因产量低和利润率低而严重依赖单一供应源,并缺乏技术改进投资。

(3)引信。制造系统的改进显著减少了引信需求量,导致了能力过剩和技术投资萎缩。

(4)导弹含能材料。端羟基聚丁二烯和固体火箭发动机的阻燃原料分别依赖法国和比利时的国外唯一供应源,风险较大;因利润低,美国国内的高氯酸铵供应商在大幅提价,二甲基二异氰酸酯供应商有意退出此业务。

海军巡航导弹发展计划、空军远程防区外武器研发试验与评估、导弹防御局萨德卓越计划等的开展,对于维护弹药和导弹行业能力起到重要作用。此外,美国防部还实施了专门的工业基础分析和维护措施,包括对引信所依赖的电子保险和解保装置发展提供资助,培养和扩大供应基础;出资扩大端羟基聚丁二烯、环三亚甲基三硝胺和钝感炸药IMX产能,并已对前者进行了测试和认证;与高氯酸铵的需求大户——美国家航空航天局(NASA)合作,为稳定市场和降低成本制定长效方案;对有意退出市场的唯一供应商,协助其进行市场分析,或寻求替代方案。

7. 雷达与电子战行业

国防部大部分雷达与电子战行业的采办、研发和维护项目被雷神、诺格、洛马、哈里斯和BAE系统五家公司垄断。雷达与电子战行业面临着其他电子工业的很多共性问题,如代工厂不可靠、出现伪冒零件、原材料短缺等。有源相控阵雷达当前和未来发展面临着竞争力和创新力减弱的问题。随着F-35飞机战术有源电扫描阵列(AESA)雷达项目的投资计划完结,未来先进雷达系统的开发和竞争格局可能难以维持。软件编码人才流失问题严重。高频行波管、箔条、热诱饵弹等基础器件和铼钨-3%铼丝、钐钴等贵金属材料,存在着来源单一和对外依赖的风险。

报告重点提出,需要加强制造工艺和硬件等的通用性,如此可协调不同项目的进程,推进资源、人才的有效分配与共享,提高利用率。投资研发下一代有源电扫描阵列,是降低战术空载雷达系统竞争和创新风险的唯一途径。此外,国防部已通过“国防生产法第三卷”项目,有效支持了雷达与电子战工业能力。当前正在开展“氮化镓高级电子战单片微波集成电路”“氮化镓单片微波集成电路生产计划”等项目。

8. 舰船行业

美国舰船行业的集成商主要集中在四家公司的7个船厂。2017财年该行业保持稳定,全年交付10艘舰船,并新接受了海军150亿美元的采购合同(其中上述几大船厂获得了115亿美元)。相比而言,下级供应商在近20年来数量萎缩严重,关键供应商名单中共列入139家企业,其中50%是单一来源供应商。美海军制定了“打造355艘舰船规模”的新目标,给舰船行业发展带来了稳定工作量,有利于刺激行业投资和扩张。


 

国防部正在加强与造船企业的密切合作,确保设备设施和配件供应能满足需求,并通过灵活使用多年期采购合同、大宗购买合同、资产开支刺激计划、造船能力维持协议等,为工业界提供支持。双方也在协力培养技术熟练的员工队伍,以避免未来出现人力不足。

9. 航天行业

美国国家安全太空系统越来越依赖于商业市场。但与此同时,商业市场中存在着赛博威胁、供应链不可信、对外依赖、需求不稳定等问题,也影响着供应能力和质量。特别是国家安全太空系统对某些性能和功能有特殊需要,且对于尖端技术要求较高,这是商业/民用系统所无法满足的。报告特别指出,宇航级结构和纤维、抗辐射加固微电子元件、辐射测试和资格认证设施、卫星零部件和总装四个领域面临的风险最高。

美国防部自2013年起批准实施航天工业能力投资计划。航天关键技术工作组作为该计划的执行机构,重新全面审查了航天工业基础的脆弱环节和技术需求,并已根据总统关于美国航天工业基础的决定,确定了具体的风险化解项目,主要包括电子束直写、数字增强抗辐射/模拟技术P&Q、RH信任的现场可编程门阵列、辐射试验设施、锗基板等。

10. 建制内工业基础

国防部建制内工业基础(DoDOrganic Industrial Base,DOIB)是国防工业基础的一部分,主要包括原材料供应者、采办和后勤支持规划者、制造和维修执行部门。DOIB为库存装备提供维护保障和专用制造能力。该行业因美国海外军事行动的开展和装备规模的扩大而需求广泛,且随着装备愈加复杂,对该行业的技术要求和设施现代化程度要求也在提高。目前,美国防部需要维护约4.4万辆战车、780枚战略导弹、278艘战舰和近1.4万架飞机,运营17个主要建制内(政府拥有和运营的)仓库维修设施和3个军火制造厂。这一行业当前面临着复杂的基础设备设施老化、电网和通信等配套落后、技能人员经验和资质不足等问题。如海军船厂固定设备平均寿命已达22年、海军航空基地基础设施已达59年、海军陆战队维修司令部设施已达31年,这些都严重影响基地的维护能力。

为应对这些难题,增加对重建基础设备设施的资金投入是主要途径,但由于军队战备和装备现代化仍是国防开支主流,评估认为,该行业要想获得支持还需时日。该行业在人才招募和培养上也较其他政府雇员缺少优势,国防部正在通过与学术界合作、采用学徒制和实习制等方式来弥补缺口。

四、评估所体现的几个特点

伴随着对国防工业基础重视度的提升,美国正在从国家、国防部、国防部制造业与工业基础政策办公室三个层面,加强对国防工业基础健康性的关注,并积极采取措施,识别和化解国防工业基础供应链上存在的风险。报告中值得关注的几点如下。

1. 扩大了美国防工业基础的范围

首先,在主体界定上,此前往年的评估报告对国防工业基础的界定都是直接和间接为国家安全目的提供产品和服务的“企业及国防部所属单位”。新版报告首次对此进行了修订,将范围扩大到“企业、国防部单位、非营利机构和大学”,即新增加了联邦资助非营利机构(FFRDC)、民办和公办大学及实验室的范畴,体现了对国防科技发展的重视。其次,在边界界定上,新版评估报告根据《2017财年国防授权法》将澳大利亚和英国纳入“国家技术与工业基础”范围内,再加上前期已加入的加拿大,美国希望借助这三支国际力量来提升美国的技术、工程、制造能力,以减轻对中国等国在某些领域的依赖。2018财年,美国将在外商直接投资、受控技术转让、中小型企业赛博安全等领域开展国际试点合作。

2. 树立了国防工业基础健康的四个新标杆

通过往年的评估报告可以看出,美国防部对国防工业基础能力健康表征的认识,正在随需求和资源环境的变化而演变,从最初的“可靠”“经济”“充分”,逐渐纳入了对安全、活力、创新等方面的考虑。对比2015财年和2016财年的“健全”“创新力”“承受力”“技术领先”四个标准,2017财年将“健全”“安全”“适应力”“创新力”作为“理想工业基础”的四个特征,因应了当前从美国总统到国防部各机构对国防工业供应链自主性、稳定性和可靠性的担忧。

关键词: 国防工业 美国 能力