先进制造技术发展的总趋势

核心提示本周将跟进各领域2021年上半年世界科技发展态势,敬请关注全球技术地图,获取前沿资讯。全球制造业复苏趋势增强,各国进一步推进制造业发展2021年上半年,全球疫情得到进一步控制。欧美等发达国家疫情好转,全球经济复苏以及各国实施较强的刺激政策,

本周我们将跟进2021年上半年世界科技在各领域的发展趋势。请关注全球科技地图,获取前沿资讯。

全球制造业复苏趋势加强,各国进一步推动制造业发展。

2021年上半年,全球疫情得到进一步控制。欧美等发达国家疫情好转,全球经济复苏,各国实施强刺激政策,强化了全球制造业的复苏趋势。美国总统拜登签署了一项关于“确保美国工人未来在美国制造”的行政命令,敦促联邦政府增加对美国产品和服务的采购,加强国内制造业生产,为新技术创造市场。日本经济产业省发布《半导体数字产业战略》,旨在加强与海外国家的合作,加快数字化投资,发展尖端半导体制造技术并确保产能,优化国内半导体产业布局,增强半导体制造业的韧性。我国“十四五”规划纲要提出加大对制造业的支持力度,提出培育先进制造业集群,推动集成电路、航空空航天、船舶与海洋工程装备、机器人、先进轨道交通装备、先进电力装备、工程机械、高端数控机床、医药和医疗器械等产业创新发展。

机器人技术不断创新,应用不断推进。

美国塔夫茨大学和佛蒙特大学开发了第二代活体微生物机器人Xenobots,这种机器人基于非洲爪蟾细胞。与第一代相比,Xenobots的移动速度更快,信息读写功能和自愈能力更强,可以在5分钟内愈合严重撕裂的伤口。这种机器人在医疗领域可能有应用潜力。挪威大学开发了Dyret,这是一种四足机器人,可以独立调整腿长和行走步态,以适应不同的地形。该机器人配有传感器和摄像头,结合人工智能技术,能有效识别不同地形,可在灾难搜救、农业、军事侦察、行星探索等场景中发挥作用。瑞士ANYbotics公司的全独立四足机器人ANYmal已经商用落地。该机器人配备了深度相机、360°激光雷达和广角彩色相机,可以独立穿越复杂地形路线。它的背部装有视觉、热量和声音传感器,可以勘测和监控设备。奥地利Printstones公司推出了一款名为Baubot的移动多任务建筑机器人。用户可以切换不同类型的模块,使机器人具有运输重物、砌砖、砂石、等离子切割、钻孔等多种能力。以满足不同施工任务的需要。

3D打印技术和材料不断推出,创新成果不断涌现。

美国布法罗大学开发了“快速水凝胶立体打印”的立体光刻3D打印新技术,可在几分钟内创建厘米大小的多尺寸固体水凝胶模型,比行业标准快10-50倍,有望推动人体组织器官生物3D打印的发展。罗格斯大学开发了3D打印智能凝胶,与3D打印弹性材料结合后可以变色,产生伪装效果。这种材料可用于开发柔性机器人、柔性显示屏和新型军事伪装技术。澳大利亚阿德莱德大学和德国斯图加特大学利用3D微打印技术开发出了世界上最小的柔性血管内窥镜。它不仅可以避免对脆弱狭窄的组织或器官的损伤,还可以通过3D打印的自由曲面消除像差,从而大大提高成像质量。与之前的零部件相比,福特和惠普公司通过再利用3D打印废料开发的汽车零部件具有更好的防潮性和耐化学性,重量减轻7%,价格降低10%,可以有效降低成本,节约资源。

推进智能工厂技术和建设,提高制造业生产效率。

德国与美国谷歌云合作,将谷歌云的数据云和人工智能/机器学习技术与西门子的工厂自动化解决方案相结合,使制造商能够协调其工厂数据,在数据上运行基于云的算法模型,并在网络上部署边缘算法,以进一步优化工厂流程,提高车间生产速度。日本发那科公司投资约15.6亿元人民币扩建上海工厂。通过其工程集成和技术服务能力,利用物联网、AI等智能制造技术,构建了集生产、研发、展示、销售、系统集成和服务于一体的机器人超级智能工厂。Hangkong 空航空宇宙产业公司计划在未来5年内投资985亿韩元,利用人工智能和大数据分析等技术建设“智能工厂”,以支持新型KF-21战斗机的生产。

作者张宇

编辑郑石

研究所简介

国际技术经济研究所成立于1985年11月,是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构。其主要职能是研究我国经济、科技和社会发展中的重大政策性、战略性和前瞻性问题,跟踪分析世界科技和经济发展趋势,为中央政府和有关部委提供决策咨询服务。“全球科技地图”是国际技术经济研究所的官方微信账号,致力于向公众传递前沿科技信息和科技创新洞察。

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