2018年上半年世界前沿科技態勢——先進位造篇

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先進位造篇

多國制定相關政策，推動先進位造業發展。日本經濟產業省發布《2017年度製造業白皮書》，就日本製造業面臨挑戰、未來展望以及應對之策進行了總結和分析，建議日本大規模利用機器人和人工智慧（AI）以節省人工，提升業務效率。德國聯邦環境部發布《綠色技術德國製造2018：德國環境技術圖集》，分析了德國綠色行業的巨大發展需求以及綠色經濟發展態勢，主張大力發展綠色企業與綠色製造技術。中國工信部發布《國家智能製造標準體系建設指南（2018版）》，以加快推進智能製造綜合標準化工作，加強頂層設計，構建智能製造綜合標準體系，發揮智能製造標準的規範和引領作用。

無人駕駛路測大規模開展，商業化進程加快。美國加利福尼亞州4月簽署法案，徹底開放治內公共道路，以供無人駕駛汽車公司開展實際行駛測試。蘋果公司在加州公共道路開展大規模路測，測試的無人駕駛車輛已增至62輛，以力求在實際道路行駛測試中獲得更全面多樣的數據樣本。谷歌旗下自動駕駛公司Waymo將增加約6.2萬輛太平洋混合動力無人麵包車，以推出無人駕駛計程車服務。

3D列印技術不斷創新，各領域應用持續深化。在設備與技術方面，美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室研發出能夠製造完全液態結構的3D列印方法，可用於製造柔性、可拉伸的液體電子器件以及化學合成材料等。澳大利亞金屬增材製造公司Titomic推出全球最大金屬3D印表機，每小時能夠列印約45公斤材料，比目前最快的3D印表機快10~100倍，可製造機翼、潛艇外殼等大型複雜部件。在應用方面，美國3D列印公司3D Systems宣布與美國紐波特紐斯造船公司（NNS）簽署協議，將使用金屬增材製造為美海軍軍艦製造部件。波音與歐瑞康公司達成合作夥伴關係，將推動航空航天應用領域增材製造技術的加速採用和標準化。通用汽車公司採用人工智慧演算法結合3D列印製造技術，開發出能夠大幅減輕汽車重量的新型零件。

特種機器人發展迅速，創新成果層出不窮。波士頓公司仿生機器人SpotMini再進化，可自主創建空間地圖，將其自身在地圖中進行定位，同時檢測並避開障礙物，從而實現在複雜辦公區域中穿行並上下樓梯。美軍方資助Houston Mechatronics公司研發出可在潛艇與人形機器人模式間自由轉換的多功能水下機器人。哈佛大學開發出世界上最小版本的機械臂，可在小至7立方毫米的空間內運行且將精準度控制在5微米範圍內，該機械臂可進行精準的挑選、包裝和生產工作，或在微創手術中得到運用。美國加利福尼亞大學聖地亞哥分校研發出寬度約為人類髮絲1/25的納米機器人，其能夠清除血液中的病原菌以及毒素，有望成為安全有效的解毒方式。

作者丨張宇

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