美音科普 | 决定未来制造业的10项关键性先进技术领域
高水平的精密制造是衡量一个国家工业制造水平的重要指标。精密制造企业应不断提升高、精、尖能力，推动工业升级换代，向高附加值制造领域发展，加速实现“中国制造2025”这一宏伟目标！
笔者给大家介绍一下现在我国工业生产中使用的十大先进制造技术：
1.增材制造 Additive Manufacturing
增材制造最典型的应用就是工业3D打印技术，现在实际应用的3D打印使用的材料十分多样化，涉及塑料、橡胶、金属等新型复合材料。不同于以往，专业人士和爱好者都已大量参与，很多创客都在用3D打印生产自己设计的零件和产品原型。
但增材制造不过是未来几年有望给很多东西的制造方式带来重大变革的一系列新兴技术之一。一项刚刚崭露头角的工艺名叫“冷喷涂”，就是通过喷嘴喷射金属颗粒，由于速度很高，这些颗粒会相互结合、组成形状。通过精确控制喷嘴，机器操作员就可以像利 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。
2.传感、测量和过程控制 Advancing Sensing， Measurement and Process Control
几乎所有先进制造技术都有一个共通的东西：它们都由处理巨量数据的电脑驱动。正因如此，那些捕捉并记录数据的东西才如此重要，如监测湿度的传感器、确定位置的GPS跟踪器、测量材料厚度的卡尺等。这些设备不仅越来越多地用于智能手机的智能化，还使得智能、灵活、可靠、高效的制造技术成为可能。
现在越来越多的无人工厂和黑灯工厂里，传感器不仅有助于引导日益灵敏的机器，还提供管理整个工厂的运营所需要的信息。产品从诞生到送达都可以跟踪，某些情况下还可以跟踪到送达之后。在这个过程中，一旦有问题出现，传感器就会侦测出来，向机器操作者发送警报信号，甚至是向工厂管理者的手机发送警报信号。
3.材料设计、合成与加工 Advanced Materials Design，Synthesis and Processing
现代工业生产中，对不同工业部件提出更加苛刻的参数要求来因应严苛的工作环境，比如高温环境，太空环境，深海的高压强环境等。这些要求催生了科学家对新材料的研发热情。
4.数字制造技术 Visualization， Informatics and Digital Manufacturing Technologies
现在制造业的一切都由电脑来操控，工程师和设计师使用电脑辅助的建模工具已经有些年头，不仅用于设计产品，还以数字方式对产品进行检测、修正、改良，常常省略了更费钱、更费时的实体检验过程。云计算和低成本3D扫描仪正在将这些正在将这些方法从尖端实验室里搬出来，使之进入主流，让创业者能够用上。
5.可持续制造 Sustainable Manufacturing
将每一丁点物质、每一焦耳能量最大化地用到生产当中，尽可能地减少浪费。虽然目标看起来难以实现，但现在工业制造技术正在朝这一目标接近。高能效制造是其中的一个重点领域。
比如，制造业工程师常常会说到“无灯”工厂的潜力，这种工厂在黑暗中持续运转，不需要加热或制冷，因为它们基本上都是由机器人或其他机器操作。随着规模更小、高度自动化的本地工厂变得更加普遍，再制造和回收或许会变得更加重要，本地供应的材料也会更受重视。
6.纳米制造 Nano manufacturing
纳米制造的意思就是能够在分子、甚至原子层面操纵材料。预计纳米材料将来会在高效太阳能电池板、电池的生产过程中发挥作 用，甚至会在基于生态系统的医学应用当中发挥作用，比如在体内安置传感器，可以告诉医生癌症已经消失。未来几代的电子设备和运算设备或许也会非常依赖于纳米制造。芯片生产是其典型的例子，现在最高工艺水平已经达到3纳米，快接近材料的物理极限了。
7.柔性电子制造 Flexible Electronics Manufacturing
比如可以弯曲的屏幕，能监控温度在你需要的时候提供温度调节的衣服等。这些柔性技术已经在向主流进发，预计会定义下一代的消费设备和运算设备，成为未来10年增长最快的产品门类之一。但这需要极为先进的制造工艺。
8.生物制造 Biomanufacturing and Bioinformatics
生物制药方向的先进制造工艺，可以对药物在分子尺度以下研究其药力学特性，缩短药物研发周期，攻克重症绝症！
9.工业机器人 Industrial Robotics
工业机器人已经不算个新技术了，在工业应用中也发展了几十年了，但现在的工业机器人完全不同，它们精度更高，成本更低，能耗更少。使得越来越多的中小制造企业能利用工业机器人进行个性化生产。
10.先进成形与连接技术 Advanced Forming and Joining Technologies
当前大部分机器制造工艺基本上还是依靠传统技术、特别是针对金属的技术，如铸型、锻造、切削钻加工和焊接等。但专家认为，这个领域的创新时机已经成熟，可以用新的方法来连接更多种类的材料，同时提高能源和资源效率。比如冷成型技术就有可能作为一项修复技术或先进焊接技术而发挥重大作用。
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