“中國製造2025”發佈後，國內外企業、智庫紛紛對此進行關注和研究。他們通過比較“中國製造2025”、美國“再工業化構想”、日本“工業智慧化”和德國“工業4.0”之後認為，全球先進製造業正在聚焦3D列印、大數據、機器人等前沿熱點，中國在實施“中國製造2025”的進程中，需要緊密跟蹤借鑒全球製造業前沿熱點和發展路徑，引導企業適時適度完善和調整發展重點，使“中國製造2025”在全球同類規劃中具有競爭力和主動性。

　　3D列印應用到細分産業

　　“歸根結底，先進製造技術使得新設計新材料得以應用。”通用電氣公司研究開發中心中國總經理魏斌評價3D列印技術稱。

　　最近，歐洲和美國等的製造業聯盟機構對發展3D列印細分行業進行了較為明確指向，他們把3D列印技術的市場需求主要定位在醫療和飛機關鍵小部件的製造上。

　　對此，中國工程院有關報告指出，3D技術將對智慧生産、智慧加工和智慧設備帶來推動作用。我國3D列印技術應該在可穿戴電子設備、可穿戴器件、個性化手術導板以及一些醫療模型等方面有更大的作為。

　　3D技術是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑膠等可黏合材料，通過逐層列印的方式來構造物體的技術。儘管最近幾年才走入公眾視野並引發普遍關注，但誕生於上世紀80年代的3D列印技術，很早就在醫療行業嶄露頭角。

　　比利時瑪瑞斯三維列印技術有限公司中國區總經理凱艾姆·弗朗索瓦表示，僅2013年，該公司就列印了15萬個醫療模型，包括個性化手術導板以及一些醫療模型等，目前全球已有1000多萬人開始使用定制化的3D列印助聽器産品。

　　上海交通大學數字醫學教育部工程研究中心教授王成燾認為，個體化、精準化、微創化、遠端化是21世紀臨床醫學發展的四大方向，其中，數字技術是主要支撐，3D列印技術是重要內容。

　　據王成燾介紹，目前3D列印技術在臨床醫學的應用有三大領域——打模型、助力精準手術、量體個性化種植，接下來的研發方向是軟組織系統和組織工程支架的3D列印，同時也對模型的物理性能提出更高需求，如能否列印血管肌肉等。

　　據了解，3D列印技術本質上並不是印刷技術，而是一種製造技術，業內也稱其為“增材製造”，與傳統製造業通過加工原料最終成型不同，3D列印技術是“無中生有”的製作過程，不僅不受原料幾何形狀的約束，還幾乎不産生廢料，能有效節約成本。

　　“3D列印技術可以解決很多傳統工藝解決不了的問題。”通用電氣公司研究開發中心中國總經理魏斌表示，先進製造業的根本在於先進産品，而生産先進産品必須有先進可靠的加工手段，能夠把新型材料加以應用，3D列印技術在製造複雜、個性化産品方面要比傳統製造工藝有優勢。

　　魏斌舉例説，飛機發動機葉片前面的防鳥撞零件形狀複雜，加工起來很有難度，但3D列印技術可以實現“一次成型”，不僅提高了製造效率，而且使産品具有機械特質以滿足功能需求。

　　當然，3D列印技術的應用與管理也絕不僅僅局限于一台3D印表機，也不是説只要有了機器、模型、好的材料就一定能夠生産出好的産品，3D列印行業跟傳統製造業一樣，也需要工藝流程來進行管理操作，機器只是其中一個環節。

　　儘管3D列印技術日益受到重視，3D列印産業也成為“十大增長最快的工業”之一，但與傳統製造業的規模相比，仍然是滄海之一粟。據世界3D列印技術産業聯盟統計，直到2013年，全球3D列印市場規模才近40億美元，還不及一家大型企業一年的産值。

　　業內人士認為，3D列印技術更適合“製造和銷售高利潤的産品和服務，為消費者提供個性化和革命化的體驗”，它發展的出路不在於與傳統製造業一較高下，而是通過其高度的加工製造柔性與廣泛的材料適用性來與傳統製造業優勢進行互補，以其“精、準、快”的製造特點，促進傳統製造業轉型升級。

　　3D列印技術正成為一場世界性的科技角逐，既為先進製造業發展指明瞭一條路徑，也為傳統製造業轉型升級指出一個方向。

　　大數據+雲計算：嵌入生産全過程

　　美國的“再工業化構想”、日本的“工業智慧化”和德國的“工業4.0”都把大數據和雲計算等新一代資訊技術嵌入到製造業的生産和服務全過程，其實施的進程和效果已被廣泛關注。

　　“多數製造企業所理解的競爭，主要著眼于遇到問題解決問題，這只是看得見的競爭，更聰明的企業已經在努力避免問題上下功夫，這就是看不見的競爭，未來的競爭主要是這個。”美國國家科學基金會（NSF）智慧維護系統産學合作中心主任李傑説，網際網路時代全球製造業格局正在發生改變，大數據技術將扮演重要角色。

　　大數據是指所涉資料數量巨大，無法通過目前的主流軟體在合理時間內擷取、管理、處理，使其成為能夠幫助企業經營決策、達成更積極目的的資訊，又稱巨量資料。

　　李傑説，資訊時代製造業的大數據來源，就是6C：連接（Connection，感測器和網路）、雲（Cloud，任何時間及需求的數據）、虛擬網路（Cyber，模式與記憶）、內容（Content，相關性和含義）、社群（Community，分享和交際）與客制化（customization，個性化服務與價值）。

　　“大數據技術的最大價值，就是利用上述大數據找出隱性的、還沒有發生的問題，然後避免問題發生。”李傑説。

　　據介紹，為防止出現尿布滲漏等品質問題，寶潔公司過去要用相機逐一篩查，找到問題後必須停機，挑出不合格尿布，再重新開機生産。如何讓生産線不停機也可以挑出不合格産品？

　　在大數據技術支援下，寶潔公司改變以前發現問題再處理的傳統方式，而是通過實時監控尿布生産情況，預先發現不健康狀態，並將處於這一狀態下的尿布統統去除，保證了生産線連續工作，僅此一項，每年就為寶潔節省4.5億美元生産成本。

　　“中國有最大的應用市場，有很多數據，高鐵數據，機床數據，生産線數據，如果不能分析，我們就損失掉最大的市場。美國缺乏19萬大數據分析工程師，中國缺乏190萬。”李傑説。

　　高德納諮詢公司認為，大數據成為海量、高增長率和多樣化的資訊資産的前提，需要有新的處理模式，這就是雲計算（CloudComputing）。

　　“雲計算，用一個簡單的詞來説，就是網路計算，即計算不需要再圍繞CPU轉，而是圍繞網路轉，就像附著在網路上的一層能力，網路延伸哪個地方，你的計算能力就延伸到哪個地方，無處不在。”思科（CISCO）大中華區高級副總裁殷康説。

　　雲計算是傳統電腦和網路技術融合發展的典型産物，它使零碎數據可以變成相關數據，使衰敗數據可以變成鮮活數據，通過雲計算，共用的軟硬體資源和資訊可以按需求提供給電腦和其他設備。

　　殷康説，雲計算使得大數據有了生存空間和價值，有了“從智慧走向智慧”的可能性。專家表示，資訊化和工業化的融合非常重要，驅動這個融合過程的是兩個引擎——縱向上的雲計算性能的提高和橫向上的産業發展空間的開放。

　　IBM軟體集團智慧城市事業部首席架構師朱華宇認為，製造過程中的洞察力有賴於大數據的實時監測和有效預測，而産品優化上的洞察力則還要依靠客戶的反饋，所以，對非結構化數據的處理能力，是大數據技術應用於製造業需要突破的一個瓶頸。

　　大數據與雲計算的結合，具體到一個企業上，就是促進企業從生産型製造向服務型製造轉變，通過網際網路技術消除不對稱的商業模式，並且培養製造過程中的洞察力和産品優化上的洞察力。

　　上升到整個製造業層面，大數據與雲計算可以為産業帶來更高的效益、生産的靈活性與安全性，以及新的創新平臺，促進製造業從生産型製造向服務型製造轉變，最終朝著智慧製造和雲製造方向跨進。

　　人機共融成新一代機器人發力點

　　未來機器人不僅能跟人融合，而且還會變得比較便宜。讓中小企業用得起機器人，既要靈活，又要便宜，這是目前很難實現的目標，但卻是下一步努力的方向。

　　根據國家部署，我國機器人産業未來十年的發展，將圍繞汽車、機械、電子、危險品製造、國防軍工、化工、輕工等工業機器人、特種機器人，以及醫療健康、家庭服務、教育娛樂等服務機器人應用需求，積極研發新産品，促進機器人標準化、模組化發展，擴大市場應用。突破機器人本體、減速器、伺服電機、控制器、感測器與驅動器等關鍵零部件及系統整合設計製造等技術瓶頸。

　　工業機器人作為自動化技術的集大成者，一直被譽為自動化領域“皇冠上的明珠”。據中國工程院院士王天然介紹，工業機器人自誕生以來實現廣泛發展，而且還在向其他領域進行技術轉移，派生出新的領域，如服務機器人等。

　　據權威機構預測，機器人是未來影響人類工作與生活的關鍵技術之一，其中，用於增加人的生産能力的工業機器人和用於醫療方面的機器人將會産生很大的影響。

　　特別是在緩解勞動力不足等問題上，工業機器人所發揮的作用越來越大。以日本為例，王天然説，20世紀70年代至90年代，日本經濟高速增長，勞動力嚴重短缺，用了20年時間變成機器人第一大國，而且變成製造強國。進入90年代，亞洲經濟快速發展，該區域工業機器人需求量增幅全球最高。目前全球對工業機器人的需求仍然很廣泛，按照工作崗位算，工業機器人只佔5.63％。

　　王天然説，目前，工業機器人已經在汽車整車及零部件、工程機械、軌道交通、低壓電器、電力等領域有了較好的應用，而且機器人技術仍在不斷提升發展，主要是兩個方向：一是在機器人操作能力上追求完美，提升其速度、精度、適應性，擴大應用領域；二是在機器人智慧化、網路化上不斷努力，提高機器與人的交互能力。

　　有統計顯示，從1990年到2000年，工業機器人定位精度提高了61％，平均無故障時間增加了137％，價格差不多降了一半。據日本預測，到2030年，機器人重復定位精度將會翻一番，絕對定位精度將提高一個數量級。

　　“現在教機器人怎麼幹活的辦法很笨，人要拿著示教器，一步一步教機器人怎麼操作，機器人跟著週而复始重復操作，不能挪地方換産品，否則還要再教一遍。”王天然説，現在的努力方向是把機器人變成生産過程當中的一個部件，即插即用。

　　目前，機器人應用領域正在擴大。據了解，日本在人形機器人研發方面正在取得一些突破。日本大阪大學國際電信基礎技術研究所高級研究員西尾修一説，這種機器人看起來和人形差不多，可由操作員進行遠端控制，實現機器人與用戶之間的自如交流。

　　“人機共融是新一代機器人的本質特徵，是國際機器人界努力的主要方向。”王天然説，以工業機器人為例，就是機器人今後跟人在同一自然空間工作，可以配合人的需求，學習人的技能，“將來機器人能夠像徒弟一樣跟著師傅幹活，向師傅學習，人與機器人的關係，也將從主仆關係變成合作關係”。

　　近年來，隨著我國有效勞動力逐年減少、人力成本不斷上升，對機器人的需求快速增長。據統計，2013年中國機器人銷量3.6萬台，比2012年增長41%，超過日本，成為世界機器人的第一大市場。國際機器人聯合會預測，中國將在2017年擁有40萬台工業機器人，達到歷史最高值。

　　“按每台機器人售價25萬元，年銷量3.6萬台，每台完成4倍于售價的應用工程，國內市場每年就是幾百個億的規模。”王天然説，開放的市場將吸引全球機器人製造商，市場競爭將不斷加劇。