制造业与十大新兴技术的关系

点击：  作者：星刻    来源： 互联网周刊  发布时间:2016-05-01 16:27:25

 

           人类经历了青铜器时代、工业时代、计算机时代，每一次时代的更替，每一项新技术的兴起，都促使生产力水平的提升与制造效率的变革。未来，那些改变我们生产方式和人类发展进程的新兴技术，将继续和更加令人振奋。

 

1.燃料电池汽车 

 

燃料电池汽车算是电动汽车的一种，但本质上的区别却很大。

 

好比现在被广泛运用到手机领域的快速充电体验一样，燃料电池的优点是可以在几分钟的极短时间内给电池灌满燃料，从而省去了长时间充电的麻烦。其原理在于使用氢氧混合燃料代替一般的化学电池，通常使用补充氢气的方式来进行充电，也有一些电厂和叉车等领域使用甲烷和汽油作为电池燃料。

 

燃料电池汽车的出现，不仅使电动汽车的使用变得更加环保，还大大增强了其使用效率。

 

2.下一代机器人

 

机器人已跳出荧屏，负担起人们的部分生产生活。

 

下一代机器人将更着重于人性化方面。其具体表现在体积更小，不会占用太大的空间，且更加灵活，工作起来更为精细、灵活、智能。真正起到了可以在工作环境中人类助手的作用。例如电子科技领域，智能手机和电子产品零部件的组装等需要细致应对的流水线，也可以轻松完成。

 

下一代机器人的出现，在提高产品制造效率的基础上，更深远的意义在于解放了更多的劳动力思维。

 

3.可循环利用的热固性塑料

 

在不可再生资源逐年锐减的今天，如何发展可持续循环经济变成了全世界各行业都密切关注的焦点。

 

而做为现代制造业中不可或缺的材料，热固性塑料以其高轻度，耐高温等特点受到人们青睐，但其无法循环利用的难题也成为诟病，大部分热固性聚合物只能变为垃圾进行填埋。而随着科技的不断发展，热固性塑料的循环利用难题也即将得到解决。有研究表明一种名为“聚六氢三嗪”（简称PHT）的可循环利用的新型热固性聚合物可放入强酸中溶解，从而打破聚合物关联，分离出单体部分，然后重新组合为新产品。

 

这种可循环利用的先进产品，有望在几年之内取代现有的不可循环的材料，为未来的制造业添砖加瓦。

 

4.精密基因工程技术

 

基因工程技术一直处在科技领域的至高位置，在得到更多瞩目的同时也饱受争议。值得欣慰的是新的基因工程技术以渐渐使传统基因工程问题得到有效改善，特别是在植物的遗传学层面实现了更多重大进展。新技术可以使我们可以直接“编辑”植物的遗传密码，提高植物营养成分、让植物更好地适应气候变化等。

 

比如CRISPR-Cas9系统可以在抑制不需要基因的基础上就可以发挥出与自然变异别无二致的功用；核糖核酸干扰技术（RNAi）可有效预防病毒和真菌病原体，保护植物免受病虫害，减少对化学杀虫剂的需求。这种技术还可以惠及主要粮食作物，预防小麦秆锈病、稻瘟病、马铃薯晚疫病、香蕉枯萎病等。提高农作物的成活率。

 

新基因工程技术，是人类解锁大自然生命奥秘的钥匙，相信这种精密的新技术会帮助人们在生物医药等领取取得更深层次的突破。

 

5.增材制造技术

 

增材制造技术，顾名思义就是先从液体或粉末等碎料着手，然后再利用数字模板，将碎料打造成三维形状。与批量生产不同，3D产品可以根据终端用户需求，实现高度的个性化。还有一些医学应用正引领3D打印朝生物科学的方向迈进。如今，通过直接打印人体细胞，已有望制作出活体细胞，在药物安全筛查和最终的细胞修复与再生等方面开发出有潜力的应用。

 

增材制造技术的下一个重要阶段将会是以3D技术打印线路板等集成电子元件。虽然利用这种办法要将用各种不同材质制作而成的不同电子元件组合为一体并不容易，但不失为一个未来的重要发展趋势。

 

6.自然发生的人工智能

 

人工智能（AI）就好比算机的思维，它可以帮助使程序独立思考，比如前不久的alphaGO，还有无人汽车驾驶等技术都在说明人工智能在未来科技发展中的地位。尽管人工智能还处于测试阶段，但对于一些学习和记忆任务而言，机器确实要优于人类。

 

特别是自然发生的人工智能，它在此基础上又更进了一步，机器可通过消化海量信息进行自动学习。卡内基梅隆大学的“永不停止的语言学习”项目（NELL）便是一例。这套计算机系统不仅能查阅数以亿计的网页来读取现成的材料，还能在此过程中主动提高自身阅读和理解能力，以求在未来进一步提升表现。

 

7.分布式制造技术

 

分布式制造技术将颠覆我们的产品生产方式和销售方式。这种技术把原材料和生产方式分散化，而产品的最终生产将在终端顾客的身边完成。

 

从本质上说，分布式制造技术的概念是尽可能多地用数字信息取代实体供应链。当前，分布式制造技术在使用上高度依赖自助式的“创客运动”，即爱好者们利用本地的3D打印机、用本地的材料来生产产品。这当中有开源思维的元素，即消费者可以根据自身需求和喜好来制作个性化的产品。分布式制造技术能使当前一些模式化的物品变得更为多样化，比如智能手机和汽车等等，产品的体积大小也不成问题。

 

这对制造业的突破是非常有启迪的。

 

8.能够“感知和躲避”的无人机

 

无人机技术已成为现今军事、农业等领域被广泛利用，还有望在物流行业大显身手。

 

但截至目前，这些无人机仍都有人类飞行员，只不过这些飞行员是在地面远程操控飞行器的飞行。随着科技手段的发展，无人机技术将要开发可以自主飞行的机器，应用领域将进一步拓宽。要做到这一点，无人机必须能感知周围环境并做出应对，调整飞行高度和飞行线路，避免与途中其他物品发生碰撞。

 

在自然界中，鸟类、鱼类和昆虫均能成群结队地集合在一起，每一只动物几乎都能与身边的伙伴同步瞬时移动，并以团队为单位飞行或游动。无人机不妨对此加以模仿。

 

9.神经形态技术

 

计算机是线性的，主要依靠高速中枢，在中央处理器和存储芯片之间实现数据的来回移动。相比之下，人脑则处于全方位的互联状态，人脑中的逻辑和记忆紧密关联，其密度和多样性均是现代计算机的数十亿倍。神经形态芯片旨在用与传统硬件完全不同的方式处理信息，通过模仿人脑构造来大幅提高计算机的思维能力与反应能力。神经形态芯片能效更高、性能更强，可将负责数据存储和数据处理的元件整合到同一个互联模块当中。

 

从某种意义上说，这一系统与组成人脑的数十亿计的、相互连接的神经元颇为相仿，可更好地处理和应对图像信号的无人机、更为强大、更为智能的相机和智能手机、有助于解读金融市场奥妙或进行天气预报的大规模数据透视。

 

试想，计算机可以自主地进行预测和学习，而不是仅仅按照预先编写好的程序行事。

 

10.数字化基因组

 

排列基因组自古以来就是人类遗传学的重要课题。

 

而数字化基因组的出现，把原本需要花费数年和大笔资金的排序，简化到几分钟，数百美元就能完成。并且所得数据也可以利用电脑设备轻松传输，并通过互联网渠道便捷分享。仅仅需要很低成本就能探知我们每个人的独有遗传结构。不仅如此，有了数字化技术之后，医生能通过观察肿瘤的基因结构来决定如何治疗癌症患者。同时，这一新知识也有助于制定具有高度针对性的疗法，使精确用药成为可能，从而改进患者特别是癌症患者的治疗效果。

 

可以说这种新技术的出现将为进一步推动医疗个性化、改善医疗效果带来一场革命。

 

结语：

 

互联网时代，市场需求给制造业领域造成了一个又一个痛点，促使其向着更能满足人们生活需要的方向发展，也就在此时，更多改变世界的创新技术正以惊人的速度被人们所发掘。究其根本，就是市场影响制造业，制造业给创新提供坚实基础，创新科技改变市场，影响我们的生活。这是一个无限循环下去的过程，也正是这种既定循环的存在，人类的历史进程才得以更好的向前推进。

 

换而言之，创新科技无法摆脱制造业环境独立发展；也是越来越多新兴科技的诞生间接促进了制造业不断迈向更高的阶梯。因此，实体制造业和创新科技是互相依存的，都是人类发展不可或缺的重要条件。只有在完备制造水平的基础上不拘一格的创新突破，我们的未来才会迸发出更精彩的光芒。

 

制造业与新兴技术的关系，是鸡和蛋的关系。