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被称为3d打印的增材制作(Additive manufacturing)已经成为新一轮产业革命的旗号。它显明分歧于以往，专业人士和喜好者都可用上，并且带有《星际迷航》那样的高科技性感颜色。一层一层地，就像是无中生有一样，一件工具就那么神迹般地做出来了。还记得星际飞船“朝上进步号”上面的那台复制器吗？
但增材制作不外是将来几年有看给良多工具的制作方法带来重年夜变更的一系列新兴技巧之一。甚至增材制作也非仅限于3D打印。一项方才崭露头角的工艺名叫“冷喷涂”，就是经由过程喷嘴喷射金属颗粒，因为速度很高，这些颗粒会彼此联合、构成外形。经由过程准确把持喷嘴，机械操纵员就可以像应用3D打印机打印一样制作出齿轮之类的三维金属物体。物体就像是经由过程喷绘画出来的一样，哪怕是用钛之类的不常见金属，也都是可以完成的。
除此以外还有什么呢？奥巴马总统倡议成立的进步前辈制作业合作委员会(Advanced Manufacturing Partnership)对将来做了一下瞻望。该组织划出了11个技巧范畴，以为这些范畴将对制作业竞争力的决议起到要害感化，应该成为全国研刊行动的重点。
这里简略先容一下该委员会夸大的一部门内乱容：
传感、丈量和进程把持：几乎所有进步前辈制作技巧都有一个共通的工具：它们都由处置巨量数据的电脑驱动。正因如斯，那些捕获并记载数据的工具才如斯主要，如监测湿度的传感器、断定地位的GPS跟踪器、丈量资料厚度的卡尺等。这些装备不仅越来越多地用于智妙手机的智能化，还使得智能、机动、靠得住、高效的制作技巧成为可能。在一座现代化的工场里面，传感器不仅有助于领导日益敏锐的机械，还供给治理全部工场的运营所须要的信息。产物从出生到投递都可以跟踪，某些情形下还可以跟踪到投递之后。在这个进程中，一旦有题目呈现，好比在喷漆室的湿度不合适喷涂的时辰，传感器就会侦测出来，向机械操纵者发送警报旌旗灯号，甚至是向工场治理者的手机发送警报旌旗灯号。
资料设计、合成与加工：新机械将须要新资料，新资料将使新式机械的制作成为可能。跟着将资料细分到原子或分子层级、几乎不须要颠末漫长的试验室步调就可以进行把持的进展呈现，涂层、复合资料和其他资料的开辟正在加速。鉴戒仁攀类基因组打算(Human Genome Initiative)取得的广受承认的胜利，能源部(Department of Energy)等美国当局机构客岁倡议成立了资料基因组打算(Materials Genome Initiative)，其目的是将断定新资料、把新资料推向市场合须要的时光缩短一半。今朝这个进程可能须要耗时几十年，好比锂离子电池技巧是20世纪70年月埃克森(Exxon)的一名员工初次构思出来的，但一向要到90年月才开端贸易化。这个打算涉及的部门工作，即是让该范畴内乱散落活着界遍地、两耳不闻窗外事的研讨职员共享创意和立异。
数字制作技巧：工程师和设计师应用电脑帮助的建模东西已经有些年初，不仅用于设计产物，还以数字方法对产物进行检测、修改、改进，经常省略了更花钱、更费时的实体查验进程。云盘算和低本钱3D扫描仪（此刻用iPhone就可以做一次简略的3D扫描）正在将这些方式从尖端试验室里搬出来，使之进进主流，让创颐魅者可以或许用上。Autodesk制造了一套免费的的全功效CAD软件“123 Design”，汽车制作商一度要用年夜型盘算机才干完成的工作，小我拿这套软件就可以做了。
可连续制作：其目的即便欠好实现，懂得起来也仍是很轻易的，就是将蔑在突丁点物资、蔑在突焦耳能量最年夜化地用到出产傍边，尽可能地削减挥霍。高能效制作是此中的一个重点范畴。好比，制作业工程师经常会说到“无灯”工场的潜力，这种工场在暗中中连续运转，不须要加热或制冷，由于它们基础上都是由机械人或其他机械操纵。跟着范围更小、高度主动化的当地工场变得加倍广泛，再制作和收受接管或许会变得加倍主要，当地供给的资料也会更受器重。
纳米制作：一纳米即是一米的10亿分之一，所以纳米制作的意思就是可以或许在分子、甚至原子层面把持资料。估计纳米资料未来会在高效太阳能电池板、电池的出产进程中施展感化，甚至会在基于生态体系的医学利用傍边施展感化，好比在体内乱安顿传感器，可以告知大夫癌症已经消散。将来几代的电子装备和运算装备或许也会很是依靠于纳米制作。
柔性电子制作：好比坐在上面的时辰会发生曲折的平板电脑，与体温连线、在你须要的时辰供给制冷的衣服等。这些柔性技巧已经在向主流进发，估计会界说下一代的花费装备和运算装备，成为将来10年增加最快的产物门类之一。但这须要极为进步前辈的制作工艺。
生物制作：该范畴应用生物有机体或生物有机体的一部门以人工方法出产产物，如开辟药物和复方药。（出产奶酪不算。）但它可以用到良多范畴，好比能效的进步、纳米制作新方式的发明等。
增材制作：3D打印机不仅有盼望在产量只有一件的时辰就可以或许实现很高的质量，还有盼望为全新的设计、资料构造与资料组合发明前提。可以或许打印1,000多种资料（硬塑料、软塑料、陶瓷和金属等）的打印机已经开辟出来。一家德国制作商开辟了一套一层层地聚积木浆的工艺， 地亚哥一家名叫Organovo的公司正在经由过程3D打印打印试验用的人体组织。此刻有些打印机可以叠加不止一种资料，还可以将内乱置传感器和电路编织到智能部件中，如助听器或动作感应手套等。市场上甚至还有一种名叫“复制机”(Replicator)的工具，它是英国公司Cybaman Technologies开辟的一套体系，先是堆出基础外形，然后用机械将粗拙的物体打磨成准确、鲜明的制品。
产业机械人：产业机械人可以天天24小时、每周七六合运转，精度可反复且越来越高，时光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。它们准确地报告请示进展，在接收效力测试的时辰做出改良，假如安装了进步前辈的传感体系，还会变得加倍灵活。（它们也很少发怨言。）跟着机械人变得越来越广泛，它们的经济性也在进步：据麦肯锡全球研讨院(McKinsey Global Institute)的一份陈述，1990年以来与人工比拟的机械人相干本钱已经降落高达50%。别的，跟着生物技巧和纳米技巧的提高，估计机械人可以或许做的工作将越来越精致，如药品加工、扶植完全人体器官等。
进步前辈成形与衔接技巧：当前年夜部门机械制作工艺基础上仍是依附传统技巧、特殊是针对金属的技巧，如铸型、铸造、加工和焊接等。但专家以为，这个范畴的立异机会已经成熟，可以用新的方式来衔接更多种类的资料，同时进步能源和资本效力。好比冷成型技巧就有可能作为一项修复技巧或进步前辈焊接技巧而施展重高文用。
点评：
中国的进步前辈制作业合作委员会在哪？假如有也只能是个“牙防组” |
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发表于 2016-6-28 01:02:16
