2020年上半年世界前沿科技发展态势——先进制造篇

全球制造业发展滞缓，各国采取措施积极应对。新冠肺炎疫情对全球经济影响巨大，全球制造业发展滞缓。世界主要国家均采取分阶段解封措施扩大复工复产范围。欧盟签署总额5400亿欧元的紧急救助计划，并酝酿采取措施吸引制造业回归，降低供应链外部依赖。美国启动“大众企业贷款计划”，以支持受疫情影响的中小企业。英国通过降息、拨款、拟定创业就业计划等措施，应对可能出现的失业潮。法国拨款1360亿欧元实施经济救助，包括援助航空产业150亿欧元和汽车产业80亿欧元。

机器人技术持续创新，应用落地速度加快。德国马克斯·普朗克研究所研发出能在血液中逆流移动的微型机器人，可通过体外磁场控制运动方向，或将为微型机器人针对性和局部性治疗铺平道路。中国科学院化学研究所开发出可程序化控制的磁性机器人，首次实现了液滴的切割、移动、释放和旋转等复杂行为，在化学分析和生物医学等领域具有广泛应用前景。波士顿动力机器狗Spot在挪威石油公司Aker BP实现应用，使用其立体摄像头系统、避障系统和机载传感器进行故障检查。韩国SK电讯和日本欧姆龙集团合作开发出5G防疫AI机器人，其搭载了AI、5G、机器人自动控制等尖端技术，可执行建筑物内喷洒消毒喷雾，使用紫外线灯灭菌，协助出入访客体温检查等任务。

3D打印技术创新成果不断，技术与应用齐发展。德国卡尔斯鲁厄理工学院开发出“分光束”双光子3D打印技术，可实现从100纳米到100微米大跨度尺寸的3D打印，较之前提高数十倍至上百倍。中美科学家利用3D打印技术构造出三维锥形不对称结构蒸发体系，使海水淡化速率达每小时每平方米1.72 千克，显著提高了水蒸发速率和能量利用效率。美国海军空战中心飞机分部(NAWCAD)利用3D打印技术制造医用防护面罩，以供给美国海军“仁慈”级医疗船，用于新型冠状病毒的防护工作。英国国防部利用增材制造技术开发个性化形状的爆炸物，为爆炸效果创造新可能性，同时减少材料消耗，降低成本。

5G技术加速与工业融合，促进智能制造新发展。英国投资900万英镑启动名为“5G-Encode”的5G技术与制造业融合项目，将探索工业环境中专用5G网络的新业务模型，研究5G在改善复合材料设计和生产过程中的实际应用。韩国现代重工集团与电信运营商KT公司合作开发基于5G网络的先进智能船厂解决方案，进一步提升自主机器人技术，以提高效率和安全性。台湾微软与台达电子、远传电信三方共同打造台湾地区第一个5G智慧工厂，在生产过程中建立智慧物流调度系统，稳定执行物流搬运工作，大幅缩减物料搬运次数及人力成本，并依据监测资讯即时下达指令，有效提高产能。

作者简介

张宇，国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究一室，研究助理

研究方向：跟踪全球先进制造领域研发端、产业端和政策端的进展及趋势