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　　制造業(yè)的六大技術的創(chuàng)新發(fā)展都會給制造業(yè)帶來重大的變革。而在同一時期，這六大技術同時取得跨越式發(fā)展，都交相輝映，協(xié)同應用，因此，制造業(yè)已經進入了一個偉大的大變革時代。
　　
　　首先是一系列關鍵技術的蓬勃發(fā)展和國際主流公司的高度關注。
　　
　　增材制造（三維打�。�。相關廠商開始進軍該領域，例如惠普推出能夠打印真彩色和多種材料的多射流熔融(Multi-Jet Fusion)技術的3D打印機（型號分別是3200和4200），宣稱打印速度比其他三維打印機快十倍；歐特克推出基于DLP技術（數(shù)字光處理，Digital Light Processing）的Ember三維打印機和開放的Spark三維打印平臺，該平臺已與Windows10操作系統(tǒng)進行了集成。2016年9月6日，GE出資6.85億美元收購瑞典**工業(yè)級3D打印機制造商Arcam公司，Arcam公司擁有電子束熔融（EBM）金屬3D打印技術，是全球**的金屬3D打印設備供應商之一。GE在美國匹茲堡設立了增材制造工廠，西門子則在瑞典設立了增材制造工廠。最近，由華中科技大學張海鷗教授主導研發(fā)的“鑄鍛銑一體化”金屬3D打印技術，成功制造出了世界首批3D打印鍛件。運用該技術生產零件，其精細程度比激光3D打印提高50%。同時，零件的形狀尺寸和組織性能可控，大大縮小產品周期。該技術以金屬絲材為原料，材料利用率達到80%以上，而絲材料價格成本僅為目前普遍使用材料的十分之一左右。在熱源方面，因使用**廉價的電弧，成本也只需進口激光器的十分之一。
　　
　　物聯(lián)網(wǎng)應用。此在次西門子產業(yè)分析師大會上，西門子重點強調了Mindshpere，該平臺的定位是開放的工業(yè)云平臺，可以接入各種傳感器的信息，制造企業(yè)可將其作為數(shù)字化服務，例如預測性維護、能源數(shù)據(jù)管理以及工廠資源優(yōu)化的基礎。Mindsphere的定位類似GE的Predix，是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的基礎數(shù)據(jù)接入平臺，PTC于2016年2月并購的Kepware也屬于類似的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與接入平臺。在物聯(lián)網(wǎng)應用開發(fā)平臺方面，PTC已經先行一步，形成了以ThingWorx為基礎的整體解決方案，可以用于開發(fā)各種物聯(lián)網(wǎng)應用。IBM、微軟、INTEL、ORACLE、SAP等主流IT廠商也紛紛將物聯(lián)網(wǎng)作為主攻方向，ANSYS也推出了支持物聯(lián)網(wǎng)應用的仿真解決方案，中國電信也于近期發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略。華為在今年的漢諾威工業(yè)展上也展出了車聯(lián)網(wǎng)解決方案。通過實現(xiàn)對各種移動設備的數(shù)據(jù)采集，在此基礎上實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析與行業(yè)應用，在智能家居、智能交通、智慧醫(yī)療和智能服務等領域，物聯(lián)網(wǎng)將會有非常廣闊的應用場景和發(fā)展空間。
　　
　　三維可視化技術。西門子、PTC和達索系統(tǒng)三大PLM主流廠商紛紛強調Digital Twin（數(shù)字映射）技術，實現(xiàn)實際產品和數(shù)字產品模型的虛實融合，實際車間與數(shù)字化車間的虛實融合。沈陽機床集團的i5機床實現(xiàn)了加工中心的真實加工過程和數(shù)字模擬的加工過程的虛實融合，通過手機掃描二維碼，可以在加工中心進行實際產品加工時，在手機上看到對產品三維模型的加工仿真過程。產品的虛實融合技術使企業(yè)可以將從實際產品中，通過傳感器和物聯(lián)網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)，對數(shù)字產品模型進行仿真分析，從而實現(xiàn)不僅知其然，而且可以知其所以然；車間的虛實融合技術將車間的三維數(shù)字模型與MES系統(tǒng)反饋的設備狀態(tài)等實時信息結合起來，從而可以展示出車間的實時狀態(tài)，為企業(yè)優(yōu)化生產提供了新的途徑。另一方面，達索系統(tǒng)一直將虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實技術（AR）作為重要的發(fā)展方向，達索系統(tǒng)在2014年就曾幫助東風汽車利用AR技術發(fā)布新車；PTC公司通過并購增強現(xiàn)實技術平臺Vuforia，幫助企業(yè)快速構建AR應用。輕量化三維模型則可以幫助企業(yè)實現(xiàn)生產過程的無紙化。天河軟件幫助海爾膠州工廠實現(xiàn)了虛實融合應用，深圳華龍迅達科技公司幫助多家煙草企業(yè)實現(xiàn)了車間生產的虛擬仿真，武漢創(chuàng)景可視技術公司則幫助東莞勁勝實現(xiàn)了虛擬智能工廠的應用。
　　
　　協(xié)作機器人（COBOT）。以往的工業(yè)機器人都是與人隔開，孤立地工作。近兩年來，ABB推出雙臂的14軸協(xié)作機器人YUMI，可以幫助電子工業(yè)等領域實現(xiàn)小件裝配的自動化應用，將人與機器人并肩合作變?yōu)楝F(xiàn)實。博世推出協(xié)作機器人APAS，它是協(xié)作機器人中**獲得認證的助理系統(tǒng)，可以協(xié)助人類工作，且無需任何額外的防護，機器人的保護皮衣是觸覺檢測裝置，當檢測到人靠得太近時，其會自動降低運行速度，相當于隱形的防護網(wǎng),在人離開該區(qū)域后，機器人會自動恢復正常速度。優(yōu)傲發(fā)布的最輕便的協(xié)作機器人UR3，自重僅為24.3磅，但是**負載卻高達6.6磅，所有腕關節(jié)均可360度旋轉，而末端關節(jié)可作無限旋轉。這些獨特的功能使得UR3成為現(xiàn)今市場上最靈活輕便、并且可與工人一起肩并肩工作的臺式機器人。人機協(xié)作，已成為現(xiàn)實。
　　
　　材料創(chuàng)新。世界材料產業(yè)的產值以每年約30%的速度增長，化工新材料、微電子、光電子、新能源是研究最活躍、發(fā)展**的新材料領域，復合材料的應用越來越廣闊。圍繞著材料創(chuàng)新，國內外都在開展產學研的協(xié)作。復合材料的制造工藝與傳統(tǒng)的金屬材料制作工藝和制造裝備差別很大。既能夠保持材料的強度，又能夠減輕重量，是復合材料的一大優(yōu)勢。眾所周知，波音787飛機復合材料的使用率已經達到了50%。CIMDATA已經將材料工程作為產品創(chuàng)新平臺的核心組成部分。在美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡中，已建成的九個研究所，就包括了輕型現(xiàn)代金屬制造業(yè)創(chuàng)新研究所、復合材料制造創(chuàng)新研究所、革命性纖維和紡織品創(chuàng)新制造研究所等與材料創(chuàng)新直接相關的研究機構，足以說明美國對材料創(chuàng)新的重視。在新能源領域，石墨烯材料的應用也被寄予厚望。
　　
　　人工智能技術。IBM Watson的認知計算技術正應用到各個行業(yè)。在今年的漢諾威工業(yè)展上，IBM展出了認知計算與物聯(lián)網(wǎng)結合的應用。IBM研究院**研究員王健博士在e-works承辦的首屆工業(yè)軟件與制造業(yè)融合發(fā)展高峰論壇上演講時，介紹了一個通過認知計算提高產品質量的案例。首先通過物聯(lián)網(wǎng)對生產過程設備工況工藝參數(shù)等信息進行實時采集，再對產品質量缺陷進行檢測和統(tǒng)計；然后，在離線狀態(tài)下，利用機器學習技術挖掘產品缺陷與物聯(lián)網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)之間的關系，形成控制規(guī)則；接下來，在在線狀態(tài)下，通過增強學習技術和實時反饋，控制生產過程減少產品缺陷；**集成專家經驗，改進學習結果。另外，語音識別技術在制造業(yè)也開始得到應用，例如Honeywell推出了語音揀貨技術。華中科技大學李德群院士開發(fā)的智能注塑機，也采用了人工智能技術來計算**化的工藝參數(shù)，從而大大提高產品的合格率，顯著減低能耗。
　　
　　其次，制造業(yè)新技術之間的協(xié)同應用，取得了顯著**。
　　
　　例如，增材制造技術與機器人加工、CAE分析、拓撲優(yōu)化、材料創(chuàng)新，以及傳統(tǒng)的切削加工結合起來，提高制造效率、提升制造精度、顯著降低零件重量、明顯提升零件強度，大幅度降低制造成本。在此次全球產業(yè)分析師會議上，西門子也提到了Generative Design（衍生設計）。這是歐特克非常強調的技術，其核心就是將增材制造技術與拓撲優(yōu)化技術集成應用。西門子也展示了將機器人加工與增材制造集成應用的典型案例。下圖是展示的案例和制造的碳纖維材料的實物零件。
　　
　　又如，一家創(chuàng)業(yè)公司Yooshu，將三維掃描、逆向工程、機器人加工等技術結合起來，實現(xiàn)了沙灘鞋的個性化定制。
　　
　　基于增材制造方法，可以對產品可以再設計。意外由于可制造性的限制，需要將多個零件進行裝配或者焊接成一個部件，基于增材制造可以簡化為一個零件。國外對增材制造技術的研究與應用非常關注應用中的實際問題，例如打印大型構件時，需要分解為多個小構件，制造完成后再進行焊接或鉚接。
　　
　　以上分析的六項關鍵技術，每項技術的創(chuàng)新發(fā)展都會給制造業(yè)帶來重大的變革。而在同一時期，這六大技術同時取得跨越式發(fā)展，而且都交相輝映，協(xié)同應用，因此，制造業(yè)已經進入了一個偉大的大變革時代。這個時代對創(chuàng)新者會帶來極大的機遇，而保守者可能會加速退出歷史舞臺。
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