一、增材生产 Additive Manufacturing广泛称作3D打印机的增材生产 早已沦为新一轮工业革命的旗帜。它显著不同于以往，专业人士和爱好者都能用上，但增材生产不过是未来几年未来将会给很多东西的生产方式带给根本性变革的一系列新兴技术之一。

甚至增材生产也非仅限于3D打印机。一项刚崭露头角的工艺名为“冻喷涂”，就是通过燃烧室喷气金属颗粒，由于速度很高，这些颗粒不会互相融合、构成形状。通过准确掌控燃烧室，机器操作员就可以像利 用3D打印机打印机一样生产出有齿轮之类的三维金属物体。物体就看起来通过喷出绘画出来的一样，哪怕是用钛之类的不少见金属，也都是可以已完成的。

二、传感、测量和过程控制 Advancing Sensing， Measurement and Process Control完全所有先进设备生产技术都有一个共通的东西：它们都由处置巨量数据的电脑驱动。正因如此，那些捕猎并记录数据的东西才如此最重要，如监测湿度的传感器、确认方位的GPS跟踪器、测量材料厚度的卡尺等。

这些设备不仅更加多地用作智能手机的智能化，还使得智能、灵活性、可信、高效的生产技术沦为有可能。在一座现代化的工厂里面，传感器不仅有助引领日益灵敏的机器，还获取管理整个工厂的运营所必须的信息。

产品从问世到递送都可以追踪，某些情况下还可以追踪 到递送之后。在这个过程中，一旦有问题经常出现，比如在喷漆室的湿度不适合喷涂的时候，传感器就不会探测出来，向机器操作者发送到警报信号，甚至是向工厂管理者的 手机发送到警报信号。三、材料设计、制备与加工 Advanced Materials Design，Synthesis and Processing新的机器将必须新材料，新材料将使新式机器的生产沦为有可能。随着将材料细分到原子或分子层级、完全不必须经过漫长的实验室步骤就可以展开操控的进展经常出现，涂层、复合材料和其他材料的研发正在减缓。

糅合人类基因组计划获得的颇受接纳的顺利，能源部等美国政府机构去年发动正式成立了材料基因组计划(Materials Genome Initiative)， 其目标是将确认新材料、把新材料推向市场所必须的时间延长一半。目前这个过程有可能必须耗时几十年，比如锂离子电池技术是20世纪70年代埃克森(Exxon)的一名员工首次设想出来的，但仍然之前90年代才开始商业化。这个计划牵涉到的部分工作，乃是让该领域内布满在世界各处、两耳不言窗外事的研究人员分享创新和创意。

四、数字生产技术 Visualization， Informatics and Digital Manufacturing Technologies工程师和设计师用于电脑辅助的建模工具早已有些年头，不仅用作设计产品，还以数字方式对产品展开检测、修正、改进，经常省略了更加费钱、更加费时的实体检验过 程。云计算和低成本3D扫描仪(现在用iPhone就可以做到一次非常简单的3D扫瞄)正在将这些方法从尖端实验室里搬出来，使之转入主流，让创业者需要用上。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计算机才能已完成的事情，个人拿这套软件就可以做到了。

五、可持续生产 Sustainable Manufacturing其目标即便很差构建，解读一起也还是很更容易的，就是将每一丁点物质、每一焦耳能量最大化地中用生产当中，尽量地增加浪费。低能效生产是其中的一个重点领域。比如，制造业工程师经常不会说道到“无灯”工厂的潜力，这种工厂在黑暗中持续运转，不必须冷却或加热器，因为它们基本上都是由机器人或其他机器操作者。

随着规模更加小、高度自动化的本地工厂显得更为广泛，再行生产和重复使用也许不会显得更为最重要，本地供应的材料也不会更加不受推崇。六、纳米生产 Nano manufacturing一 纳米相等一米的10亿分之一，所以纳米生产的意思就是需要在分子、甚至原子层面操控材料。

预计纳米材料将来不会在高效太阳能电池板、电池的生产过程中充分发挥不作 用，甚至不会在基于生态系统的医学应用于当中发挥作用，比如在体内移往传感器，可以告诉他医生癌症早已消失。未来几代的电子设备和运算设备也许也不会十分依赖纳米生产。七、柔性电子生产 Flexible Electronics Manufacturing比如躺在上面的时候不会产生倾斜的平板电脑，与体温连线、在你必须的时候获取加热器的衣服等。

这些柔性技术早已在向主流会合，预计不会定义下一代的消费设备和运算设备，沦为未来10年快速增长最慢的产品门类之一。但这必须十分先进设备的生产工艺。

八、生物生产 Biomanufacturing and Bioinformatics该领域利用生物有机体或生物有机体的一部分以人工方式生产产品，如研发药物和复方药。它可以中用很多领域，比如能效的提升、纳米生产新方法的建构等。

九、工业机器人 Industrial Robotics工业机器人可以每天24小时、每周七天地运转，精度可反复且更加低，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到的程度。它们准确地汇报进展，在拒绝接受效率测试的时候作出改良，如果加装了先进设备的传感系统，还不会显得更为灵活(它们也很少发牢骚)。

随着机器人显得更加广泛，它们的经济性也在提升：据麦肯锡全球研究院(McKinsey Global Institute)的一份报告，1990年以来与人工比起的机器人涉及成本早已上升高达50%。另外，随着生物技术和纳米技术的变革，预计机器人需要做到 的事情将更加精致，如药品加工、培育原始人体器官等。

工业机器人：传统流水线作业人员如何转型自学工业机器人涉及技术十、先进设备成形与相连技术 Advanced Forming and Joining Technologies当前大部分机器生产工艺基本上还是依赖传统技术、尤其是针对金属的技术，如铸型、切削、加工和焊等。但专家指出，这个领域的创意时机早已成熟期，可以用新的方法来相连更加多种类的材料，同时提升能源和资源效率。比如冻成型技术就有可能作为一项修缮技术或先进设备焊技术而充分发挥根本性起到。

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