4.1 先进制造业的形成背景及其内涵
第二次世界大战后，美国凭借世界第一制造业体系优势发展成为世界超级大国。但从20世纪80年代以来，美国过分侧重于发展金融、房地产等服务业来实现利益最大化，步入90年代后，其服务业占GDP的比重就已高达70%左右，而制造业却不断萎缩，其产业空洞化的现象变得日益严重。
1．先进制造技术产生的背景
美国制造业曾在20世纪60年代前后的20年中，创造了产值占美国GDP 27%以上的记录，并在四十余年间长期稳居世界第一。然而到了20世纪80年代，制造业逐渐被视作“夕阳产业”，美国制造业开始向以服务业为中心的第三产业转移。多年来，由于受美国制造业转移以及美国过分重视金融等服务业思潮的影响，美国的制造业比重一直处于下降趋势，2000年美国制造业占其GDP比重下降到14.5%；到2009年，美国制造业占全国GDP的比重仅为11.2%，导致美国制造业的国际竞争力被严重削弱。
2008年金融危机的爆发，让美国重新认识到制造业特别是先进制造技术发展的重要性，也充分体验到金融创新和信贷拉动经济对发展经济的不可持续性。为实现可持续的经济发展，依然要由制造业，特别是要由先进制造业在国家经济、就业、技术创新、提高产品质量和军工中扮演重要角色。关于这一点，在2012年美国国防部递交给国会的国防工业基础能力调查报告中就明确作了论述。报告指出：美国已在金属加工领域的铸造、锻造和机械加工等方面丧失了技术上的优势，现有的工艺、技术不再能够满足火箭发动机、导弹发射系统、无人机、地面车辆等关键领域的制造需求；其主要原因包括制造技术储备不足、新工艺不够成熟。这些问题，让美国重新认识到制造业，特别是先进制造技术对于发展国民经济、进出口贸易，开发就业岗位和提高国家竞争力，甚至保障国家安全等方面，都起着重大的作用。
2．先进制造技术的基本概念
美国是首先提出“先进制造技术”（advanced manufacturing technology, AMT）这一概念的国家。虽然先进制造技术迄今仍没有一致公认的定义，不过从广义上可以认为先进制造技术是在传统制造技术的基础上吸收机械、电子、材料、能源、信息和现代管理等多学科、多专业的高新技术成果，将其综合应用于产品全寿命周期中，实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产；是一项能够在动态、多变的市场中提高制造技术的适应能力和竞争能力的技术的总称。
1993年，美国政府批准了由联邦科学、工程与技术协调委员会（FCCSET）主持实施的先进制造技术计划（AMT计划）。1994年，美国联邦科学、工程与技术协调委员会下属的工业和技术委员会先进制造技术工作组组织专家进行了有关先进制造技术分类目录的编制工作，这是对先进制造技术内涵的首次较系统的说明。根据这个目录，先进制造技术由主体技术群（指有关产品的设计技术和工艺技术）、支持技术群（指支持设计和制造工艺两个方面取得进步的基础性的核心技术）和制造基础设施（与企业组织管理体制和使用技术的人员协调工作的系统工程的制造技术环境）3个部分组成。具体的技术大致可分为2类，一是数字化设计、制造、管理和系统集成技术；二是制造工艺技术，包括精密／超精密加工技术、精密成形技术、先进焊接技术、表面工程技术、特种加工技术等。
3．重振美国制造业，促成先进制造技术的国家战略
2009年4月，美国总统奥巴马在乔治城大学的讲话中第一次提出了重振美国制造业，让制造业回归美国。2009年12月，奥巴马签署了《重振美国制造业框架（2009）》，将重振制造业和确保先进制造业优势地位确立为国家战略。
重振美国制造业的框架方案将发展先进制造业作为提升国家经济实力、满足国防需求、确保全球竞争优势的重要战略举措。奥巴马政府在2010年《美国制造业促进法案》中，进一步提出先进制造业发展的要求，并由美国国家科学技术委员会于2012年2月正式发布了《先进制造国家战略计划》（National Strategic Plan for Advanced Manufacturing），该计划由国家科学技术委员会（NSTC）起草。在2013年的财政预算中，奥巴马总统提议建立全国制造业创新网络，加大对先进制造技术的投资，支持先进技术从实验室走向市场应用，以促进制造业创新发展。
4．先进制造业发展和创新的主要领域
美国主要在以下几个关键领域不断贯彻落实制造业智能化的战略目标。
一是信息技术与智能制造技术融合。美国向来重视信息技术，此轮实施再工业化战略进程中，信息技术被作为战略性基础设施来投资建设。智能制造是信息技术和智能技术在制造领域的深度应用与融合，大量诞生自美国高校实验室和企业研发中心的智能技术和产品为智能制造提供了坚实的技术基础，如云计算、人工智能、控制论、物联网以及各种先进的传感器等，这些智能技术的研发和应用极大地推动了制造业智能化的发展进程。
二是高端制造与智能制造产业化。为了重塑美国制造业的全球竞争优势，奥巴马政府将高端制造业作为再工业化战略产业政策的突破口。作为先进制造业的重要组成部分，以先进传感器、工业机器人、先进制造测试设备等为代表的智能制造，得到了美国政府、企业各层面的高度重视，创新机制得以不断完善，相关技术产业展现出了良好发展势头。
三是科技创新与智能制造产业支撑。美国“再工业化”战略的主导方向是以科技创新引领的更高起点的工业化。从产业支撑要素来看，智能制造是高技术密集、高资本密集的新兴产业，更加适合在创新水平较高的区域发展。美国政府在再工业化进程中瞄准清洁能源、生物制药、生命科学、先进原材料等高新技术和战略性新兴产业，加大研发投入，鼓励科技创新，培训高技能员工，力推3D打印技术、工业机器人等应用，以取得技术优势，引领制造业向智能化发展，从而抢占制造业新一轮变革的制高点。
四是中小企业与智能制造创新发展动力。美国将中小企业视为其再工业化的重要载体，为中小企业提供健全的政策、法律、财税、融资以及社会服务体系，加大对中小企业的扶持力度。在美国，企业是研发的执行主体，承担了89%的研发任务，联邦实验室和联邦资助研发中心（FFRDC）则承担了9.1%的研发任务。以企业为主体的研发体系使得美国研发成果转化率更高；美国制造业领域的小企业数量接近30万家，其中不乏像居于全球超高频RFID行业领先地位的Alien公司、加速器传感器方面表现卓越的Dytran公司等优秀企业，它们是未来智能制造创新发展的重要动力。