Domaine Dominant De La Science Et De La Technologie

La fabrication de matériaux supplémentaires n 'est que l' une des nombreuses technologies émergentes qui, dans les années à venir, devraient apporter des changements importants dans la façon dont beaucoup de choses sont fabriquées.Même la fabrication de matériaux supplémentaires ne se limite pas à l 'impression en 3D.Un procédé appelé « pulvérisation à froid » qui vient d 'apparaître, consiste à injecter des particules métalliques par la buse, qui, en raison de leur vitesse élevée, se lient et se forment l' une l 'autre.Grâce à la commande précise de la buse, l 'opérateur de machine peut produire des objets métalliques tridimensionnels tels que des engrenages, comme par exemple, à l' aide d 'une imprimante 3D.Les objets sont comme ceux qui sont peints par pulvérisation, même avec des métaux inhabituels comme le titane.

Qu 'y a - t - il d' autre?L 'Organisation a recensé 11 domaines techniques qui, selon elle, joueront un rôle crucial dans la prise de décisions concernant la compétitivité du secteur manufacturier et devraient être au Centre des activités nationales de recherche - développement.

Voici brièvement quelques - uns des éléments mis en relief par le Comité:

Capteurs, mesures et contrôle des processus: presque toutes les techniques de fabrication de pointe ont une chose en commun: elles sont toutes pilotées par des ordinateurs qui traitent des données de grande ampleur.C 'est pourquoi les éléments qui capturent et enregistrent les données sont si importants que les capteurs qui surveillent l' humidité, les traceurs GPS qui déterminent l 'emplacement, les cartes qui mesurent l' épaisseur du matériau, etc.Non seulement ces équipements sont de plus en plus utilisés pour l 'intelligence des téléphones portables intelligents, mais ils permettent également la mise au point de technologies de fabrication intelligentes, souples, fiables et efficaces.Dans une usine moderne, les capteurs permettent non seulement de guider des machines de plus en plus sensibles, mais aussi de fournir les informations nécessaires à la gestion de l 'ensemble de l' usine.Les produits peuvent être suivis depuis leur naissance jusqu 'à leur arrivée et, dans certains cas, après leur arrivée.Dans ce processus, en cas de problème, par exemple lorsque l 'humidité de la Chambre de peinture ne convient pas à la pulvérisation, le capteur détecte, envoie un signal d' alarme à l 'opérateur de machine, voire au téléphone de l' administrateur d 'usine.

Design, Synthesis and Processing of Materials: the new machine needs New Materials, the New materials will make the Manufacture of new machine.La mise au point de revêtements, de composites et d 'autres matériaux s' accélère à mesure que l' on progresse dans la ventilation des matières aux niveaux atomique ou moléculaire et qu 'il est pratiquement possible de les manipuler sans avoir à passer par de longues étapes de laboratoire.Tirant parti du succès largement reconnu du programme sur le génome humain (Human Genome Initiative), des organismes gouvernementaux des États - Unis, tels que le Département de l 'énergie, ont lancé l' année dernière le programme Materials Genome Initiative (Materials Genome Initiative), dont l 'objectif est d' identifier de nouveaux matériaux et de réduire de moitié le temps nécessaire à leur introduction sur le marché.Le processus actuel peut prendre des décennies, comme la technologie des batteries au lithium - ion, qui a été conçue pour la première fois par un employé d 'Exxon dans les années 70, mais qui n' a commencé à être commercialisée que dans les années 90.Une partie de ce programme concerne le partage de l 'innovation et de l' innovation entre les chercheurs qui se trouvent dans ce domaine et qui sont dispersés dans le monde entier.

Digital Manufacturing Technology: Engineers andDesignerL 'utilisation d' outils de modélisation assistés par ordinateur, non seulement pour la conception de produits, mais aussi pour la détection, la modification et l 'amélioration numériques de produits, évite souvent de procéder à des tests physiques plus coûteux et plus longs.Le Cloud Computing and Low - cost 3D scanner (qui peut maintenant être un simple scanner 3D à l 'aide d' iPhone) est en train de retirer ces méthodes des laboratoires sophistiqués afin de les intégrer dans le courant général et de les rendre accessibles aux entrepreneurs.Autodesk a produit un logiciel CAD gratuit et entièrement fonctionnel "123 design", ce que les constructeurs automobiles ont dû faire à un moment donné avec des ordinateurs de grande taille, ce qui leur a permis de faire.

Fabrication durable: son objectif, même s' il n 'est pas atteint, est facile à comprendre, à savoir réduire au minimum le gaspillage en utilisant au maximum chaque point de matière, chaque Joule d' énergie dans la production.La production efficace d 'énergie est l' un de ces domaines prioritaires.Par exemple, les ingénieurs du secteur manufacturier parlent souvent du potentiel des usines « sans lampe », qui fonctionnent dans l 'obscurité sans chauffage ni réfrigération, puisqu' elles sont essentiellement exploitées par des robots ou d 'autres machines.À mesure que les usines locales, plus petites et plus automatisées, deviennent plus courantes, la reconversion et le recyclage pourraient devenir plus importants et les matériaux fournis localement devraient recevoir une plus grande attention.

Fabrication de nanomatériaux: un nanomètre équivaut à un milliard de mètres, ce qui signifie que les nanomatériaux peuvent manipuler des matériaux au niveau moléculaire, voire atomique.On s' attend à ce que les nanomatériaux jouent un rôle dans la production de panneaux solaires et de batteries à haut rendement et même dans des applications médicales écosystémiques, telles que l 'installation de capteurs in vivo, qui pourraient indiquer aux médecins que le cancer a disparu.Dans les générations à venir, les équipements électroniques et opérationnels pourraient aussi être fortement tributaires de la fabrication de nanomatériaux.{page} u break}

Fabrication d 'électrons flexibles: par exemple, lorsque vous êtes assis là - haut, vous créez un ordinateur plat plié, connecté à la température corporelle, et vous fournir la réfrigération lorsque vous en avez besoin.VêtementAttends.Ces technologies flexibles sont déjà en cours d 'intégration et devraient permettre de définir la prochaine génération d' équipements de consommation et de matériel opérationnel, qui sera l 'une des catégories de produits qui connaîtra la croissance la plus rapide au cours des 10 prochaines années.Mais cela exige des procédés de fabrication très perfectionnés.

Fabrication biologique: dans ce domaine, la production artificielle de produits, tels que la mise au point de médicaments et de médicaments composites, fait appel à des organismes biologiques ou à une partie de ces organismes.La production de fromage ne compte pas.) mais il peut être utilisé dans de nombreux domaines tels que l 'amélioration de l' efficacité énergétique, la création de nouveaux procédés de fabrication de nanomatériaux, etc.

Fabrication de matériaux supplémentaires: les imprimantes 3D ont l 'espoir non seulement d' obtenir une qualité élevée lorsqu 'il n' y a qu 'une seule production, mais aussi de créer les conditions d' une conception, d 'une structure et d' un ensemble de matériaux entièrement nouveaux.Des imprimantes capables d 'imprimer plus de 1 000 matériaux (plastique dur, plastique souple, céramique et métal, etc.) ont été mises au point.Un fabricant allemand a mis au point un procédé d 'accumulation de pâte de bois en couches, et une société du nom d' organovo, à Diego, utilise le tissu humain pour des expériences d 'impression en 3D.Certaines imprimantes peuvent maintenant empiler plus d 'un matériau et tisser des capteurs et des circuits intégrés dans des composants intelligents tels que des appareils auditifs ou des gants de détection de mouvement.Il y a même sur le marché un objet appelé replicator, un système mis au point par la société britannique cybaman technologies, qui consiste d 'abord à empiler des formes de base puis à broyer des objets rudimentaires à l' aide d 'une machine pour en faire des produits finis précis et frais.

Robots industriels: les robots industriels peuvent fonctionner 24 heures sur 24, sept jours sur sept, avec une précision répétée et de plus en plus élevée, avec une précision temporelle allant jusqu 'à 1% de seconde et une précision spatiale telle qu' ils ne sont pas visibles.Ils rendent compte avec précision des progrès accomplis, améliorent l 'efficacité lorsqu' ils sont soumis à des tests et deviennent plus sophistiqués si des systèmes de détection perfectionnés sont installés.Ils se plaignent rarement.Les robots devenant de plus en plus répandus, leur économie s' accroît: d 'après un rapport de l' Institut McKinsey Global, les coûts liés aux robots ont diminué de 50% par rapport à la main - d 'œuvre depuis 1990.En outre, avec les progrès de la biotechnologie et des nanotechnologies, on s' attend à ce que les robots deviennent de plus en plus sophistiqués dans des domaines tels que le traitement des médicaments, la culture de corps humains entiers, etc.

Techniques avancées de moulage et de raccordement: la plupart des procédés actuels de fabrication de machines reposent essentiellement sur des techniques traditionnelles, en particulier pour les métaux tels que le moulage, le forgeage, le traitement et le soudage.Les experts ont toutefois estimé que le moment était venu d 'innover dans ce domaine et qu' il était possible d 'utiliser de nouvelles méthodes pour relier davantage de matériaux tout en améliorant l' efficacité énergétique et l 'utilisation rationnelle des ressources.Par exemple, les techniques de moulage à froid peuvent jouer un rôle important en tant que techniques de réparation ou de soudage de pointe.