小编的话：各人都知道美国总统特朗普器重制造业，不停想让“制造业回流美国”，但实在，上届美国总统奥巴马同样器重制造业。其发起建立的“先辈制造业互助委员会”，Advanced Manufacturing Partnership，就将来制造业的发展做出了预测，重点规划11个技能范畴，以为这些范畴将对制造业竞争力的决定起到关键作用，应当成为天下研发举措的重点。

01
【增材制造】
Additive Manufacturing
广泛称为3D打印的增材制造 已经成为新一轮工业革命的旌旗。它显着差别于以往，专业人士和爱好者都可用上，但增材制造不外是将来几年有望给许多东西的制造方式带来庞大厘革的一系列新兴技能之一。乃至增材制造也非仅限于3D打印。




一项刚刚崭露锋芒的工艺名叫“冷喷涂”，就是通过喷嘴喷射金属颗粒，由于速率很高，这些颗粒会相互联合、构成外形。通过准确控制喷嘴，呆板操纵员就可以像利 用3D打印机打印一样制造出齿轮之类的三维金属物体。物体就像是通过喷绘画出来的一样，哪怕是用钛之类的不常见金属，也都是可以完成的。


02
【传感、丈量和过程控制】
Advancing Sensing, Measurement,
and Process Control

险些全部先辈制造技能都有一个共通的东西：它们都由处置惩罚巨量数据的电脑驱动。正因云云，那些捕获并记载数据的东西才云云紧张，如监测湿度的传感器、确定位置的GPS跟踪器、丈量质料厚度的卡尺等。这些装备不但越来越多地用于智能手机的智能化，还使得智能、机动、可靠、高效的制造技能成为大概。


在一座当代化的工厂内里，传感器不但有助于引导日益敏捷的呆板，还提供管理整个工厂的运营所必要的信息。产物从诞生到送达都可以跟踪，某些环境下还可以跟踪 到送达之后。在这个过程中，一旦有题目出现，好比在喷漆室的湿度不相宜喷涂的时间，传感器就会侦测出来，向呆板操纵者发送警报信号，乃至是向工厂管理者的 手机发送警报信号。


03
【质料计划、合成与加工】
Advanced Materials Design,
Synthesis, and Processing
新呆板将必要新质料，新质料将使新式呆板的制造成为大概。随着将质料细分到原子或分子层级、险些不必要颠末漫长的实行室步调就可以举行利用的希望出现，涂层、复合质料和其他质料的开辟正在加速。





鉴戒人类基因组筹划取得的广受承认的乐成，能源部等美国当局机构客岁发起建立了质料基因组筹划(Materials Genome Initiative), 其目的是将确定新质料、把新质料推向市场合必要的时间收缩一半。


现在这个过程大概必要耗时几十年，好比锂离子电池技能是20世纪70年代埃克森(Exxon)的一名员工初次构想出来的，但不停要到90年代才开始贸易化。这个筹划涉及的部门工作，便是让该范畴内散落在天下各处、两耳不闻窗外事的研究职员共享创意和创新。


04
【数字制造技能】
Visualization, Informatics,
and Digital Manufacturing Technologies



工程师和计划师利用电脑辅助的建模工具已经有些年初，不但用于计划产物，还以数字方式对产物举行检测、修正、改良，经常省略了更费钱、更费时的实体查验过 程。云盘算和低本钱3D扫描仪（如今用iPhone就可以做一次简朴的3D扫描）正在将这些方法从尖端实行室里搬出来，使之进入主流，让创业者可以或许用上。


Autodesk制作了一套免费的的全功能CAD软件“123 Design”，汽车制造商一度要用大型盘算机才气完成的事变，个人拿这套软件就可以做了。


05
【可连续制造】
Sustainable Manufacturing



其目的即便欠好实现，明白起来也照旧很轻易的，就是将每一丁点物质、每一焦耳能量最大化地用到生产当中，尽大概地淘汰浪费。高能效制造是此中的一个重点范畴。


好比，制造业工程师经常会说到“无灯”工厂的潜力，这种工厂在暗中中连续运转，不必要加热或制冷，由于它们根本上都是由呆板人或其他呆板操纵。随着规模更小、高度主动化的当地工厂变得更加广泛，再制造和接纳大概会变得更加紧张，当地供应的质料也会更受器重。


06
【纳米制造】
Nano manufacturing

一 纳米即是一米的10亿分之一，以是纳米制造的意思就是可以或许在分子、乃至原子层面利用质料。预计纳米质料未来会在高效太阳能电池板、电池的生产过程中发挥作 用，乃至会在基于生态体系的医学应用当中发挥作用，好比在体内安置传感器，可以告诉大夫癌症已经消散。将来几代的电子装备和运算装备大概也会非常依靠于纳 米制造。


07
【柔性电子制造】
Flexible Electronics Manufacturing

好比坐在上面的时间会产生弯曲的平板电脑，与体温连线、在你必要的时间提供制冷的衣服等。这些柔性技能已经在向主流进发，预计会界说下一代的消耗装备和运算装备，成为将来10年增长最快的产物门类之一。但这必要极为先辈的制造工艺。


08
【生物制造】
Biomanufacturing and Bioinformatics

该范畴使用生物有机体或生物有机体的一部门以人工方式生产产物，如开辟药物和复方药。它可以用到许多范畴，好比能效的进步、纳米制造新方法的创造等。


09
【工业呆板人】
Industrial Robotics



工业呆板人可以天天24小时、每周七天地运转，精度可重复且越来越高，时间上可以准确到几百分之一秒，空间上可以准确到人眼都看不到的水平。它们准确地报告希望，在担当服从测试的时间做出改进，假如安装了先辈的传感体系，还会变得更加机灵（它们也很少发怨言）。


随着呆板人变得越来越广泛，它们的经济性也在进步：据麦肯锡环球研究院(McKinsey Global Institute)的一份陈诉，1990年以来与人工相比的呆板人相干本钱已经降落高达50%。别的，随着生物技能和纳米技能的进步，预计呆板人可以或许做 的事变将越来越精良，如药品加工、扶植完备人体器官等。


10
【先辈成形与毗连技能】
Advanced Forming and
Joining Technologies

当前大部门呆板制造工艺根本上照旧依赖传统技能、特殊是针对金属的技能，如铸型、锻造、加工和焊接等。但专家以为，这个范畴的创新机遇已经成熟，可以用新的方法来毗连更多种类的质料，同时进步能源和资源服从。好比冷成型技能就有大概作为一项修复技能或先辈焊接技能而发挥庞大作用。


11
【先辈的生产和检测装备】
Advanced Manufacturing
and Testing Equipment