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국가제조혁신네트워크에 첨단 제조기술 분야의 지역별 제조혁신연구소(Manufacturing Innovation Institutes)가 연결된다. 제조혁신연구소는 응용연구를 통한 기술개발, 시제품 개발, 제조 소프트웨어 개발, 교육 및 인력 개발 관련 업무를 맡고 있다. 즉 응용연구와 제품개발 사이의 간극을 메우는 역할을 하며 지역 제조업 혁신의 허브 역할을 하는 것이다. 동시에 참여 기관 간 네트워킹, 공동투자 등을 통해 미국 내 투자와 생산을 일으키는 유망 기술 분야에 대한 공동투자를 촉진하는 역할을 수행한다. 제조혁신연구소는 3D프린팅, 경량소재, 차세대 전력, 디지털디자인 및 제조, 복합소재 등 첨단 제조기술 분야 또한 담당한다. 현재 전국적으로 15개의 제조혁신연구소 개설이 진행 중이다. 특히 참여기업에 대한 실질적 도움이 될 수 있도록 최첨단 설비와 장비의 활용, 제조 전 과정에 대한 근로자의 재교육 및 훈련 기회를 제공하고 있다.
국가제조혁신네트워크에 연결되는 지역별 제조혁신연구소는 응용연구와 제품개발 사이의 간극을 메우며 지역 제조업 혁신의 허브 역할을 한다. 더불어 유망기술 분야에의 공동투자 촉진과 첨단 제조기술 분야도 담당하며 기업의 근로자 재교육 및 훈련 기회를 제공한다.