未来制造

未来制造正在成为当下世界各国产业竞争的核心。那么问题来了，何谓未来制造？

有关专家指出，如果说技术的先进性是先进制造业最显著的特征，那么未来制造，则可以视为在先进制造业山岳中最顶尖的高峰。

原子制造、纳米制造、激光制造……未来制造代表着制造业向前发展的大趋势，是一个国家或地区极限制造、精密制造能力的集中体现。

2023年日本发布的《日本制造业白皮书》显示，以2020年全球市场占有率在60%以上的品种数量为指标，日本占220个，美国占99个，我国则只有44个。其中，日本工业用激光设备占全球市场的30%左右，而我国高端激光器依然依赖进口，国产激光设备各项指标仍然与之存在较大差距；全球传感器市场主要由美国、日本、德国的几家龙头公司主导，我国仅有11%的市场份额；我国高端数控机床的国产化率依然不足10%……

可以说，这些令我们经常被“卡脖”“掣肘”的技术及应用就代表着当前制造业的“顶峰”。对我国来讲，只有不断攀登，才能“顶峰相见”。

WalkerS的问世，代表着国产人形机器人“进厂打工”的科幻故事已经开启

让人欣喜的是，随着近年来政策的加持和产业端的持续发力，我们离登顶的目标越来越近。

党的二十届三中全会明确提出，要加快推进新型工业化，培育壮大先进制造业集群，推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。

2024年一开年，工信部、教育部、科技部等七部门联合发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》（简称《意见》），进一步明确了未来制造需要聚焦的新赛道，提出要发展智能制造、生物制造、纳米制造、激光制造、循环制造，突破智能控制、智能传感、模拟仿真等关键核心技术，推广柔性制造、共享制造等模式，推动工业互联网、工业元宇宙等发展。

结合自身科技与产业基础，全国各地开始纷纷深度布局和推进未来产业。其中，北京、上海、广东等地率先制定实施了关于未来制造产业的发展规划、行动计划、实施方案及配套政策。

当前，人形机器人、生物制造、原子级制造已成为全球产业竞争最为激烈的新赛道

先说人形机器人方面。在我国，目前已呈现出十分广阔的“蓝海”前景。今年4月，首届中国人形机器人产业大会发布的《人形机器人产业研究报告》预测，2024年，中国人形机器人市场规模约27.6亿元；2026年达104.71亿元；到2029年，将达750亿元，占世界总量的32.7%；到2035年，市场规模更有望达到3000亿元。

业界普遍认为，工业将是人形机器人大规模应用的主流场景。

小米集团高级副总裁曾学忠预判，未来智能工厂将由三种劳动力构成：70%的自动化设备、20%的人形机器人、10%的人类。其中，人类负责的是价值判定与挖掘，人形机器人则负责实现柔性制造、跨系统协同。三种劳动力协同作业，将重新定义“工人”与“工厂”。

就在不久前，国产龙头优必选工业版人形机器人WalkerS正式进入蔚来的总装车间“实训”，开启了人形机器人“进厂打工”这一科幻影视作品中才有的场景：它一双灵巧的手对准车头精准贴上车标，一双敏捷的脚带动躯干协调地自动走位到每个座椅进行安全带的拉伸检测，一双慧眼对准车门、车身表面进行缺陷检测。

眼下，智元机器人、小米机器人等国产人形机器人本体企业已着手研发能够实现汽车底盘装配、外观检测、老化测试、齿轮柱点油、物料搬运等功能的工业版人形机器人。

再说生物制造方面。近年来，我国多地纷纷出台相关政策举措，不断加大对以合成生物为代表的生物制造产业的支持力度。

目前，我国生物制造核心产业增加值占工业增加值比重只有2.4%，提升空间巨大。

那么，生物制造有多重要呢？有研究机构预测，未来20年，生物技术革命将产生4万亿～30万亿美元的直接经济影响。其中，生物制造被视为最有潜力推动“第四次工业革命”的关键力量。

生物制造有别于传统的物理、化学制造模式，它创新了物质生产方式，以生物体作为生产介质，为制造业变革带来一系列巨大变化；另外，生物制造是以可再生生物质为原料，对制造业实现“双碳”目标也非常关键，工业和信息化部赛迪研究有关专家表示。

2021年，中科院天津工业生物技术研究所宣布，在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的人工全合成。相关成果于当年9月在国际学术期刊《科学》发表，并先后入选2021年度中国科学十大进展、2021年中国生命科学十大进展等。虽然还没有投入成熟的工业化应用，但这项技术在淀粉的合成能效和速率上远超玉米等农作物，可以说为淀粉的工业化生产打开了一扇窗，并为以二氧化碳为原料合成复杂分子提供了新思路。

我国生物发酵产业规模庞大，产量约占全球的70%，完善的发酵产业体系为生物制造产业提供了坚实的基础，清华大学合成与系统生物学专家认为，未来，随着人们对健康、绿色、环保产品的需求持续增加，生物制造产业发展的空间将越来越大。

再说原子级制造方面。在这一点上，我国一直在持续发力。2018年，中国科学院推出了“功能导向的原子级制造前沿科学问题”先导计划，南京大学设立了全国首个原子制造创新研究中心。

关于原子级制造，我们首先要了解什么是原子级制造？顾名思义，就是原子尺度结构或原子精度产品加工。原子级制造工艺创制的新物质和零部件，不但能在结构上实现原子尺度的精准、完美，而且其物理特性远超常规块体材料的物性。

近年来，浙江大学、天津大学、北京航空航天大学、西南交通大学、东南大学等高校，还有华为等企业，都在积极布局原子级制造研发。据有关专家透露，南京、上海、杭州、成都和苏州等城市也都在今年纷纷提出了原子级制造基础设施的建设构想。

有关专家表示，“原子级制造的应用前景广阔，是下一代超精密制造的重要发展方向，也必将成为全世界工业强国竞争的产业制高点”。