2018年上半年世界前沿科技态势——先进制造篇

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荐稿单位 | 科技部

荐稿人| 吴纲

先进制造篇

多国制定相关政策，推动先进制造业发展。日本经济产业省发布《2017年度制造业白皮书》，就日本制造业面临挑战、未来展望以及应对之策进行了总结和分析，建议日本大规模利用机器人和人工智能（AI）以节省人工，提升业务效率。德国联邦环境部发布《绿色技术德国制造2018：德国环境技术图集》，分析了德国绿色行业的巨大发展需求以及绿色经济发展态势，主张大力发展绿色企业与绿色制造技术。中国工信部发布《国家智能制造标准体系建设指南（2018版）》，以加快推进智能制造综合标准化工作，加强顶层设计，构建智能制造综合标准体系，发挥智能制造标准的规范和引领作用。

无人驾驶路测大规模开展，商业化进程加快。美国加利福尼亚州4月签署法案，彻底开放治内公共道路，以供无人驾驶汽车公司开展实际行驶测试。苹果公司在加州公共道路开展大规模路测，测试的无人驾驶车辆已增至62辆，以力求在实际道路行驶测试中获得更全面多样的数据样本。谷歌旗下自动驾驶公司Waymo将增加约6.2万辆太平洋混合动力无人面包车，以推出无人驾驶出租车服务。

3D打印技术不断创新，各领域应用持续深化。在设备与技术方面，美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室研发出能够制造完全液态结构的3D打印方法，可用于制造柔性、可拉伸的液体电子器件以及化学合成材料等。澳大利亚金属增材制造公司Titomic推出全球最大金属3D打印机，每小时能够打印约45公斤材料，比目前最快的3D打印机快10~100倍，可制造机翼、潜艇外壳等大型复杂部件。在应用方面，美国3D打印公司3D Systems宣布与美国纽波特纽斯造船公司（NNS）签署协议，将使用金属增材制造为美海军军舰制造部件。波音与欧瑞康公司达成合作伙伴关系，将推动航空航天应用领域增材制造技术的加速采用和标准化。通用汽车公司采用人工智能算法结合3D打印制造技术，开发出能够大幅减轻汽车重量的新型零件。

特种机器人发展迅速，创新成果层出不穷。波士顿公司仿生机器人SpotMini再进化，可自主创建空间地图，将其自身在地图中进行定位，同时检测并避开障碍物，从而实现在复杂办公区域中穿行并上下楼梯。美军方资助Houston Mechatronics公司研发出可在潜艇与人形机器人模式间自由转换的多功能水下机器人。哈佛大学开发出世界上最小版本的机械臂，可在小至7立方毫米的空间内运行且将精准度控制在5微米范围内，该机械臂可进行精准的挑选、包装和生产工作，或在微创手术中得到运用。美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校研发出宽度约为人类发丝1/25的纳米机器人，其能够清除血液中的病原菌以及毒素，有望成为安全有效的解毒方式。

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