傳感、測量和過程控制

　　幾乎所有先進(jìn)制造技術(shù)都有一個共通的東西：它們都由處理巨量數(shù)據(jù)的電腦驅(qū)動。正因如此，那些捕捉并記錄數(shù)據(jù)的東西才如此重要，如監(jiān)測濕度的傳感器、確定位置的GPS跟蹤器、測量材料厚度的卡尺等。這些設(shè)備不僅越來越多地用于智能手機(jī)的智能化，還使得智能、靈活、可靠、高效的制造技術(shù)成為可能。

　　在一座現(xiàn)代化的工廠里面，傳感器不僅有助于引導(dǎo)日益靈敏的機(jī)器，還提供管理整個工廠的運(yùn)營所需要的信息。產(chǎn)品從誕生到送達(dá)都可以跟蹤，某些情況下還可以跟蹤到送達(dá)之后。在這個過程中，一旦有問題出現(xiàn)，比如在噴漆室的濕度不適宜噴涂的時候，傳感器就會偵測出來，向機(jī)器操作者發(fā)送警報信號，甚至是向工廠管理者的手機(jī)發(fā)送警報信號。

　　材料設(shè)計、合成與加工

　　新機(jī)器將需要新材料，新材料將使新式機(jī)器的制造成為可能。隨著將材料細(xì)分到原子或分子層級、幾乎不需要經(jīng)過漫長的實(shí)驗(yàn)室步驟就可以進(jìn)行操縱的進(jìn)展出現(xiàn)，涂層、復(fù)合材料和其他材料的開發(fā)正在加快。借鑒人類基因組計劃取得的廣受認(rèn)可的成功，能源部等美國政府機(jī)構(gòu)去年發(fā)起成立了材料基因組計劃，其目標(biāo)是將確定新材料、把新材料推向市場所需要的時間縮短一半。

　　目前這個過程可能需要耗時幾十年，比如鋰離子電池技術(shù)是20世紀(jì)70年代�？松�(Exxon)的一名員工首次構(gòu)想出來的，但一直要到90年代才開始商業(yè)化。這個計劃涉及的部分工作，便是讓該領(lǐng)域內(nèi)散落在世界各處、兩耳不聞窗外事的研究人員共享創(chuàng)意和創(chuàng)新。