《中國制造2025》發布后，國內外企業和智庫紛紛關注和研究。他們對比了美國的“中國制造2025”、“再工業化構想”、日本的“工業智能”、德國的“工業4.0”后，認為世界先進制造業正聚焦于3D打印、大數據、機器人等前沿熱點。中國在實施《中國制造2025》的過程中，需要密切跟蹤和借鑒全球制造業的前沿熱點和發展路徑，引導企業適時適度地改進和調整發展重點。
3D打印在子行業的應用
"歸根結底，先進的制造技術使新設計和新材料得以應用."通用電氣公司中國研發中心總經理魏斌這樣評價3D打印技術。
最近歐美的制造業聯盟。機構已經明確指出了3D打印子行業的發展，3D打印技術的市場需求主要定位于醫療和飛機關鍵零部件的制造。
對此，中國工程院的報告指出，3D技術將推動智能生產、智能加工和智能裝備。中國的3D打印技術應該會在可穿戴電子設備、可穿戴設備、個性化手術指南和一些醫療模型方面取得更大的成就。
3D技術是一種基于數字模型文件，利用粉末金屬或塑料等粘合材料，通過逐層打印來構造物體的技術。雖然是近幾年才進入大眾視野并引起廣泛關注，但誕生于20世紀80年代的3D打印技術在醫療行業已經嶄露頭角很久了。
比利時Maris 3D打印技術有限。公司中國區總經理Kaiem Fran? ois表示，僅在2013年公司它已經打印了15萬個醫學模型，包括個性化的手術指南和一些醫學模型。目前，全球已有超過1000萬人開始使用定制的3D打印助聽器產品。
上海交大數字醫學教育系工程研究中心教授王認為，個性化、精準化、微創化、遠程化是21世紀臨床醫學發展的四大方向，其中數字化技術是主要支撐，3D打印技術是重要內容。
據王介紹，目前，3D打印技術在臨床醫學上的應用主要有三大領域——建模、精準手術、個體化植入。接下來的研發方向是軟組織系統和組織工程支架的3D打印，同時對模型的物理性質提出了更高的要求，比如血管和肌肉是否可以打印。
據了解，3D打印技術本質上并不是打印技術，而是一種制造技術，業內也稱之為“增材制造”。與傳統制造業通過加工原材料最終成型不同，3D打印技術是一種“無中生有”的制造過程。不僅不受原材料幾何形狀的約束，而且幾乎不產生廢料，可以有效節約成本。
“3D打印技術可以解決很多傳統工藝無法解決的問題。”通用電氣公司R&D中心中國區總經理魏斌表示，先進制造業的基礎在于先進的產品，而先進產品的生產必須有先進可靠的加工方法，并能應用新材料。3D打印技術在制造復雜和個性化產品方面比傳統制造技術更具優勢。
魏斌舉例說，飛機發動機葉片前面的防鳥撞零件形狀復雜，加工難度大，但3D打印技術可以實現“一次成型”，不僅提高了制造效率，還使產品具有滿足功能要求的力學特性。
當然，3D打印技術的應用和管理并不局限于一臺3D打印機，也不意味著只要有機器、有模型、有好材料就能生產出好產品。3D打印行業和傳統制造業一樣，也需要工藝流程進行管理操作，機器只是其中之一。
雖然3D打印技術越來越受到重視，3D打印產業也成為“十大增長最快的產業”之一，但與傳統制造業的規模相比，仍然是滄海一粟。根據世界3D打印技術產業聯盟的統計，直到2013年，全球3D打印市場只有近40億美元，還不到一家大型企業的年產值。
業內人士認為，3D打印技術更適合“制造和銷售高利潤的產品和服務，為消費者提供個性化和革命性的體驗”。其發展的出路不是與傳統制造業競爭，而是通過其高加工制造柔性和廣材料適用性與傳統制造業優勢互補，以其“精、準、快”的制造特點推動傳統制造業轉型升級。
3D打印技術正在成為一場世界性的科技競賽，不僅為先進制造業的發展指明了一條道路，也為傳統制造業的轉型升級指明了一個方向。
大數據+云計算:嵌入生產全過程
美國的“再工業化思想”、日本的“工業智能”、德國的“工業4.0”都將大數據、云計算等新一代信息技術嵌入到制造業生產和服務的全過程，其實施的過程和效果受到廣泛關注。
“大部分制造企業所理解的競爭，主要是在遇到問題的時候，解決問題。這只是可見的競爭。更聰明的公司已經在努力避免問題。這是隱形的競爭，未來的競爭主要是這個。”美國國家科學基金會(NSF)智能維護系統產學合作中心主任李杰表示，互聯網時代全球制造業格局正在發生變化，大數據技術將發揮重要作用。
大數據(Big data)是指所涉及的海量信息，是當前主流軟件無法在合理的時間內檢索、管理和處理的，使之成為能夠幫助企業進行商業決策和實現更積極目標的信息，也稱為巨量數據。
李杰表示，信息時代制造業的大數據源是6C:連接(傳感器和網絡)、云(隨時隨地的數據和需求)、虛擬網絡(賽博)、內容(內容、關聯和意義)、社群(分享和交流)、定制(個性化服務和價值)。
“大數據技術最大的價值就是利用上述大數據，發現尚未發生的隱藏問題，進而避免問題的發生。”李杰說。
據報道，為了防止尿布滲漏等質量問題，寶潔公司公司以前都是用相機一個一個的篩選。發現問題，就要停機，挑出不合格的紙尿褲，重新開始生產。如何在不停產的情況下挑出不合格的產品？
在大數據技術的支持下，P&G公司而不是傳統的對之前發現的問題進行處理的方式，通過對紙尿褲生產的實時監控，提前發現不健康的狀態，在這種狀態下將紙尿褲全部下架，保證生產線的連續工作。僅此一項就將為寶潔公司每年節省4.5億美元的生產成本。
“中國有最大的應用市場，有很多數據，比如高鐵數據，機床數據，生產線數據。如果我們不能分析它，我們將失去最大的市場。美國缺19萬大數據分析工程師，中國缺190萬。”李杰說。
高德納協商公司認為大數據成為海量、高增長、多元化信息資產的前提，需要一種新的處理模式，這就是云計算。
“云計算，簡單來說就是網絡計算，即計算不需要繞著CPU轉，而是繞著網絡轉，就像附在網絡上的一層能力。網絡延伸到哪里，你的計算能力就延伸到哪里，無處不在。”思科大中華區高級副總裁康殷說。
云計算是傳統計算機和網絡技術融合發展的典型產物。它使零碎的數據變成相關的數據，腐朽的數據變成新鮮的數據。通過云計算，可以根據需要向計算機和其他設備提供共享的軟硬件資源和信息。
康殷說，云計算讓大數據有了生存空間和價值，有了“從智能走向智慧”的可能。專家表示，信息化和工業化的融合非常重要，融合過程由兩個引擎驅動——云計算性能的縱向提升和產業發展空間的橫向打開。
IBM軟件集團智慧城市事業部首席架構師朱華雨認為，制造過程中的洞察依賴于大數據的實時監控和有效預測，而產品優化中的洞察依賴于客戶反饋。因此，處理非結構化數據的能力是大數據技術應用于制造業需要突破的瓶頸。
大數據和云計算的結合，具體對于一個企業來說，就是推動企業從生產型制造向服務型制造轉變，通過互聯網技術消除不對稱的商業模式，培養對制造流程和產品優化的洞察力。
上升到整個制造業層面，大數據和云計算可以帶來更高的效益、生產的靈活性和安全性，以及新的創新平臺，推動制造業從生產型制造向服務型制造轉變，最終走向智能制造和云制造。
人機融合成新一代機器人發力點
在未來，機器人不僅可以與人融合，還可以變得更便宜。讓中小企業買得起機器人，要靈活便宜，目前很難實現，但這是下一步努力的方向。
根據國家部署，未來十年我國機器人產業發展將圍繞汽車、機械、電子、危險品制造、國防軍工、化工、輕工等工業機器人和特種機器人以及醫療健康、家庭服務、教育娛樂等服務機器人的應用需求，積極研發新產品，推進機器人標準化、模塊化，拓展市場應用。突破機器人本體、減速器、伺服電機、控制器、傳感器、驅動器等關鍵部件的技術瓶頸和系統集成設計制造。
工業機器人作為自動化技術的集大成者，一直被譽為自動化領域的“皇冠上的明珠”。在中國工程院院士王天然看來，工業機器人從誕生到現在已經取得了廣泛的發展，并且還在向其他領域轉移技術，衍生出新的領域，比如服務機器人。
根據權威機構據預測，機器人將是未來影響人們工作和生活的關鍵技術之一。其中，用于提高人們生產力的工業機器人和用于醫療的機器人將產生巨大影響。
特別是在緩解勞動力短缺方面，工業機器人發揮著越來越重要的作用。以日本為例，王天然說，從20世紀70年代到90年代，日本經歷了經濟快速增長和勞動力嚴重短缺。用了20年成為機器人第一大國和制造強國。上世紀90年代，亞洲經濟快速發展，該地區工業機器人需求增幅全球第一。目前全球對工業機器人的需求還是非常廣泛的。按照喬布斯的說法，工業機器人只占5.63%。
王天然說，目前，工業機器人已經在汽車零部件、工程機械、軌道交通、低壓電器、電力等領域得到了很好的應用。，而且機器人技術還在不斷改進和發展，主要是兩個方向:一是在機器人操作能力上追求完美，提高速度、精度和適應性，拓展應用領域；二是在機器人的智能化、網絡化方面不斷努力，提高機器與人的交互能力。
統計顯示，從1990年到2000年，工業機器人的定位精度提高了61%，平均無故障時間提高了137%。價格差不多減半了。根據日本的預測，到2030年，機器人的重復定位精度將提高一倍，絕對定位精度將提高一個數量級。
“現在教機器人如何工作的方法很愚蠢。人們必須手持教學設備，一步一步地教機器人如何操作。機器人會一遍又一遍重復操作，不允許換產品，否則再教一遍。”王天然說，目前的努力方向是把機器人變成生產過程中的一部分，即插即用。
目前，機器人的應用領域正在擴大。據了解，日本在人形機器人的研發方面正在取得一些突破。日本大阪大學國際電信基礎技術研究所高級研究員西尾秀吉(Nishio Hideyoshi)表示，這種機器人看起來像人形，可以由操作員遠程控制，實現機器人與用戶之間的自由交流。
“人機一體化是新一代機器人的本質特征，也是國際機器人界的主要方向。”王天然說，以工業機器人為例，未來機器人將與人在同一個自然空間工作，可以滿足人的需求，學習人的技能。“未來，機器人可以像學徒一樣與主人一起工作、學習，人與機器人的關系也將從主仆關系轉變為合作關系”。
近年來，隨著我國有效勞動力逐年減少，勞動力成本不斷上升，對機器人的需求迅速增加。據統計，2013年中國銷售機器人3.6萬臺，比2012年增長41%，超過日本，成為全球最大的機器人市場。國際機器人聯合會預測，2017年中國將擁有40萬臺工業機器人，為歷史最高。
“按照每個機器人價格25萬元，年銷量3.6萬臺，每個機器人完成一個價格4倍的應用項目。國內市場每年幾百億。”王天然表示，開放的市場將吸引全球機器人制造商，市場競爭將繼續加劇。