彻底变革制造业的六大新兴技术

▼ 锻造业已步入控制技术大革新时代。借助于关键性新经济控制技术，民营企业可实现商业盈利模式、研制与锻造盈利模式、民营企业营运盈利模式的开创性技术创新。

involves锻造、物联网、多端结合、板材工程建设、协同机器、人工智慧等新经济控制技术，将对锻造业的产业发展带来革命性的革新。责任编辑着重于如是说这些新经济控制技术的新一代产业发展和应用领域趋势。

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involves锻造（二维列印）

involves锻造控制技术晚期叫作加速成形(Rapid Prototyping)，是20世纪90年代产业发展起来的几项一流锻造控制技术，对促进民营企业商品技术创新、延长新商品开发期、提升商品竞争优势有积极的推动作用，主要就主要包括FDM(熔化燕座成形)、SLA（三维活字印刷）、SLS（特异性雷射热处理）和DLP（位数光处置）等控制技术。

二维列印是各种加速成形控制技术的泛称。加速成形控制技术的板材主要就是铑，主要就用于研制期的校正。近几年，海内外数家民营企业和研制机构已实现了合金板材的加速成形，成形的速率、精确度急速提升，合金钢铁价格急速下降，可以直接锻造easier小批的配件，因此，欧美国家将该控制技术应用领域领域称为involves锻造（Additive Manufacturing）。

目前，国际非主流的involves锻造商品和软件系统服务商主要包括3Dsystems、Stratasys，以及著眼于合金involves锻造的EOS等。前段时间一年，非主流的IT供应商开始挺进该应用领域领域，involves锻造应用领域领域步入了加速产业发展期。

▼ 比如

IBM面世能够列印R520和多种不同板材的多激波熔化(Multi-Jet Fusion)控制技术的3D列印机（机型分别是3200和4200），列印速率比其他二维列印机快五倍。

Autodesk公司则面世如前所述DLP控制技术（位数光处置，Digital Light Processing）的Ember二维列印机和对外开放的Spark二维列印网络平台，并与Windows10作业系统进行了软件系统。

2016年9月，GE出资6.85亿美元收购瑞典著名工业级3D列印机锻造商Arcam公司，该公司拥有电子束熔化（EBM）合金3D列印控制技术。

全球雷射加工巨头通快集团也面世了合金板材involves锻造设备。

前段时间，由华中科技大学张海鸥教授主导研制的“铸锻铣一体化”合金3D列印控制技术，成功锻造出了世界首批3D列印锻件。运用该控制技术生产配件，其精细程度比雷射3D列印提升50%。同时，配件的形状尺寸和组织性能可控，大大延长商品周期。

造工厂，西门子则在瑞典设立了involves锻造工厂。

involves锻造控制技术可以与机器加工、CAE分析、拓扑优化、板材技术创新，以及传统的切削加工结合起来，提升锻造效率、提升锻造精确度、显著降低配件重量、明显提升配件强度，大幅度降低锻造成本。

全球设计软件领导供应商Autodesk公司面世衍生设计控制技术，实现了involves锻造控制技术与拓扑优化控制技术的软件系统应用领域。

美国的高端运动品牌Under Armour已经使用了Autodesk衍生设计和involves锻造控制技术来锻造运动鞋。

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物联网

物联网控制技术（Internet of Things）是目前全球最热门的控制技术应用领域领域之一。未来传感器的数量将远远超过人类的数量，物联网经济的规模将远大于互联网经济。

锻造业是物联网控制技术应用领域最重要的应用领域领域。思科公司的研究报告认为，锻造业将占整个物联网市场的27%。

▼ 比如

GE公司面世的面向锻造业的工业互联

西门子发布了对外开放的工业云网络平台Mindsphere，可以接入各种传感器的信息，锻造民营企业可将其作为位数化服务，比如预测性维护、能源数据管理以及工厂资源优化的基础。

美国PTC公司则形成了以物联网开发网络平台ThingWorx为基础的整体软件系统。

3

多端结合控制技术

▼ 比如

西门子、PTC和达索系统三大PLM(商品全生命周期管理)控制技术非主流供应商纷纷强调Digital Twin（多端结合）控制技术，实现实际商品和位数商品模型的多端结合，实际装备和装备的位数化模型的多端结合，以及实际车间与位数化车间的多端结合。

沈阳机床集团的i5机床实现了加工中心的真实加工过程和数字商品模型进行仿真分析，从而实现不仅知其然，而且知其所以然，帮助民营企业改进商品。

海尔胶州工厂应用领域了车间的多端结合控制技术，可以将车间的二维位数模型与MES系统反馈的设备状态等实时信息结合起来，展示出车间的实时状态，为民营企业优化生产提供了新的途径。

4

协同机器（COBOT）

以往，工业机器都是与人隔开，孤立地工作。

▼ 比如

2015年，ABB面世双臂的14轴协同机器YUMI，可以帮助电子工业等应用领域领域实现小件装配的自动化应用领域，将人与机器并肩合作变为现实。

未来的锻造盈利模式并不是机器换人，而是人机协同。协同机器的应用领域将全盘改变未来工厂的生产组织和工人的工作方式。

5

板材工程建设

世界板材产业的产值以每年约30%的速率增长，化工新板材、微电子、光电子、新能源是研究最活跃、产业发展最快的新板材应用领域领域，复合板材的应用领域越来越广阔。围绕着板材技术创新，海内外都在开展产学研的协同。

复合板材的锻造工艺与传统的合金板材制作工艺和锻造装备差别很大。既能够保持板材的强度，又能够减轻重量，是复合板材的一大优势。

众所周知，波音787飞机复合板材的使用率已经达到了50%。

国际著名PLM研究机构CIMDATA已经将板材工程建设作为商品技术创新网络平台的核心组成部分。在美国国家锻造业技术创新网络中，已建成的九个研究所中，就主要包括了轻型现代合金锻造业技术创新研究所、复合板材锻造技术创新研究所、革命性纤维和纺织品技术创新锻造研究所等与板材技术创新直接相关的研究机构，足以说明美国对板材技术创新的重视。

在新能源应用领域领域，石墨烯板材的应用领域也被寄予厚望。

6

人工智慧控制技术

IBM非常重视人工智慧控制技术的研究，提出了认知计算（Cognitive Computing）理念，应用领域到各个行业。

在2016年汉诺威工业展上，IBM展出了认知计算与物联网结合的应用领域。首先通过物联网对生产过程设备工况工艺参数等信息进行实时采集，再对商品质量缺陷进行检测和统计；然后在离线状态下，利用机器学习技术挖掘商品缺陷与物联网历史数据之间的关系，形成控制规则；接下来在在线状态下，通过增强学习控制技术和实时反馈，控制生产过程减少商品缺陷；最后软件系统专家经验，改进学习结果。

▼ 比如

Honeywell面世了语音拣货控制技术。

以上分析的六项新经济控制技术，每项控制技术的技术创新产业发展都给锻造业带来重大革新。在同一时期，这五大新经济控制技术都取得了跨越式产业发展，而且是交相辉映，实现了协同应用领域，因此能够帮助应用领域这些关键性控制技术的民营企业实现商业盈利模式、研制与锻造盈利模式、民营企业营运盈利模式的开创性技术创新。

这昭示着，锻造业已经步入了控制技术大革新时代。这个时代对技术创新者会带来极大的机遇，而保守者则会加速退出历史舞台。

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