美NIST提出4个先进制造领域的技术基础设施建议

作者: 2017-06-30 10:35 来源:
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20161117日,美国国家标准与技术研究院(NIST)发布针对增材制造、先进机器人及自动化、卷对卷制造[1]、智能制造等4个先进制造领域的经济研究报告,分析了缩小技术基础设施缺口的好处,并提出了加强先进制造业技术基础设施建设的建议[2]

一、缩小技术基础设施缺口的经济效益显著

技术基础设施缺口包括基础技术缺口和技术平台缺口两大类,涉及可靠的测量测试方法、科学标准、其他正式知识和工具等。研究提出缩小技术基础设施缺口将促进美国先进制造业的发展,每年可节省生产成本1000亿美元。其中,增材制造领域节省41亿美元,生产成本降低18.3%;先进机器人及自动化领域节省401亿美元,生产成本降低5.3%;卷对卷制造领域节省4亿美元,生产成本降低14.7%;智能制造领域节省574亿美元,生产成本降低3.2%。

二、提出加强美国先进制造业技术基础设施的建议

1、缩小基础技术缺口并确保其公有性。需要重点解决的基础技术缺口:增材制造:工艺标准、最佳实践、参考数据,以及金属表面抛光的高性价比方法和测量表面光洁度的标准;先进机器人及自动化:安全人机交互的测试方法、客观数据、参考数据库和技术标准;卷对卷制造:参考物、质量标准、标准协议和最佳实践,以及术语的不一致;智能制造:网络数据汇总、大数据、预测性维护数据。报告建议通过自愿共识标准、公共机构协调参与标准制定等方式,确保基础技术知识资产的公开化、公有化,避免企业将其转为自有知识资产从而进一步扭曲市场。

2、成立制造研究联盟缩小技术平台缺口。需重点解决的技术平台缺口:增材制造:集成传感器进行实时、现场反馈;先进机器人及自动化:非结构化环境的感知和传感技术;卷对卷制造:先进的探测传感器及移动基板对准和配准技术;智能制造:实时监控的传感监测技术和数字信息无缝传输技术。报告指出通过成立制造研究联盟,聚集多学科团队共同解决关键问题,建立用户和开发人员间的联系,开发符合行业规范的关键技术平台,将有助于缩小技术平台缺口。

3、缩小技术基础设施缺口应全盘考虑。报告指出技术基础设施各要素间存在着重要的关联性,应全面、平衡地缩小各种技术基础设施的缺口。选择性地缩小技术基础设施缺口,而不是确保所有需求得到满足,将显著限制美国制造企业的利益。

4、确保中小型制造企业能够使用先进制造技术并从中受益。中小型制造企业无法获得先进制造技术是阻碍美国先进制造产业进一步发展的重要因素。报告提出通过加强工艺材料通用性、提供充分的测试和验证资源、提高流程互操作性、降低整合成本、鼓励大数据在各领域应用等方式,保证中小型制造企业能与大型制造企业一样,拥有最先进的方法、工具和知识。                              周洪)



[1] 卷对卷(Roll to RollR2R)是指在柔性塑料或金属卷上制造电子设备的技术

[2] Closing Tech Gaps Can Fortify Advanced Manufacturing and Save $100 Billion Annually, NIST Studies Say.  https://www.nist.gov/news-events/news/2016/11/closing-tech-gaps-can-fortify-advanced-manufacturing-and-save-100-billion

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