為了更好地了解世界微型制造研發(fā)活動的現(xiàn)狀和新方向，美國國家科學(xué)基金會等機構(gòu)委托一個專家小組進行了一項研究。專家組首先在2004年8月組織了一個研討會，調(diào)查美國在微型制造領(lǐng)域的活動巴柿。隨后在世界技術(shù)評估中心的主辦及贊助下，甄選出亞洲（日本痛但、韓國和中國臺灣）和歐洲（奧地利厨杆、德國、荷蘭和瑞士）各國的政府乖靠、企業(yè)和大學(xué)進行了現(xiàn)場參觀翎郭。專家組成員框定的調(diào)研問題范圍包括設(shè)計、材料萤忘、工藝蔽掀、計量、應(yīng)用悔邀、商業(yè)和經(jīng)濟循抱。

　　這項國際技術(shù)評估研究將重點放在微型元件和產(chǎn)品的制造裝備和系統(tǒng)的微型化全球新趨勢上。這一趨勢越來越多地被稱為微型工廠制造范式或臺式制造范式删舀。它涵蓋了微型部件制造或與計量學(xué)蟀符、材料處理和裝配集成的混合工藝，目的是創(chuàng)建能夠低成本梭狱、全自動生產(chǎn)微型精密產(chǎn)品的微型工廠拍随。本研究從亞洲和歐洲的醫(yī)學(xué)、電子猾瘸、航空航天和消費產(chǎn)品等關(guān)鍵部門的科技與商業(yè)化角度調(diào)查了最新技術(shù)和新興技術(shù)界赔，但不包括微機電系統(tǒng)中通用的基于刻蝕的工藝。

　　世界微型制造活動

　　新興微型化技術(shù)明顯地推動著微型工藝牵触、機械淮悼、計量學(xué)的發(fā)展，以滿足與部件尺寸、特征定義袜腥、精確度和精密度以及材料發(fā)展相關(guān)的需求见擦。本研究揭示出亞洲和歐洲在這些方面開展了許多活動。

　　亞洲和歐洲都是從微機電系統(tǒng)起步的瞧挤，其思路在本質(zhì)上更傾向于以機械學(xué)為中心锡宋，而不是以電子學(xué)為中心。雖然當前發(fā)展的是二維刻蝕技術(shù)特恬，但它并不是主導(dǎo)性技術(shù)，例如：還有更具平衡性的方式徐钠。研發(fā)更傾向于以產(chǎn)品為導(dǎo)向癌刽，而以改進這項技術(shù)為目標作出耐心和持續(xù)的努力，例如：更加強調(diào)腳踏實地的舉措寥伍，而不是好高騖遠虑治。

　　亞洲和歐洲邁向機械微型化的趨勢是明顯的，臺式機床撼腹、裝配系統(tǒng)和測量系統(tǒng)的商業(yè)化也正在進行之中瘪棱。亞洲的微型工廠范式比歐洲更明顯，早在10年前就開發(fā)出了幾個概念系統(tǒng)瓦腋。例如：日本國立先進產(chǎn)業(yè)科技研究所針對小型微制造機床和微型工廠開發(fā)做出了巨大的努力窒兼。歐洲更加強調(diào)機械—工藝層面。

　　在亞洲和歐洲妙旅，許多正在研究的問題和面對的技術(shù)挑戰(zhàn)是：對更小尺寸機械的需求军裂，對多功能混合機械的需求，對部件處理和夾具的關(guān)注战覆，計量學(xué)與加工的集成威沙，以及發(fā)展微觀尺度工藝的需求。

　　政府戰(zhàn)略和資助模式

　　從研究到技術(shù)柬乓、從精心制作到商業(yè)化應(yīng)用攘活，無論是在方向上還是政府長期財政援助上，亞洲和歐洲在國家政府層面顯得比美國更有組織玄呛，因此阅懦，們做出更加持續(xù)的努力來優(yōu)化和完善新的發(fā)展。

　　日本和韓國都在支持國家級的把鉴、龐大的多年度微型制造和微型工廠計劃故黑，雖然韓國是最近才開始這樣做的。日本的微型機械十年計劃（1991-2001年）傾注了巨大的政府投資庭砍，從而與工業(yè)界一起跨越式地啟動了大量行動场晶，并繼續(xù)至今。韓國機械金屬研究院獲得了一份發(fā)展微型工廠的重要政府合同。

　　日本國立先進產(chǎn)業(yè)科技研究所和物理化學(xué)研究所都為微型制造做出了巨大的努力诗轻，并取得了顯著的成果钳宪。在這兩個所的實驗室中，研發(fā)計劃正在創(chuàng)造非常尖端扳炬、復(fù)雜和高度創(chuàng)新的加工方法吏颖。

　　歐洲的聯(lián)邦和州政府對研究院所進行大量的投資。它們的重點似乎是創(chuàng)造啟動性基礎(chǔ)設(shè)施來支持研究成果向技術(shù)的轉(zhuǎn)化恨樟，使之達到吸引公司進行應(yīng)用和商業(yè)化的程度综俄。德國全國的弗朗霍夫研究所似乎取得了重大成功。每個研究所都關(guān)注一項特定技術(shù)仲寇，都依傍著重要的大學(xué)而建制沦，也都與公司緊密協(xié)作。在德國购具，“弗朗霍夫體系”是微型制造研究榛青、技術(shù)發(fā)展和商業(yè)化的主要推動力。

　　企業(yè)戰(zhàn)略

　　在支撐性企業(yè)戰(zhàn)略方面惯醇，以下幾點值得注意：

　　大額的研發(fā)預(yù)算：總體來說曙惋，亞歐的大型和小型公司的研發(fā)預(yù)算都高于美國。如韓國三星公司2001年的研發(fā)投入為銷售額的4%（相當于美國公司的平均研發(fā)投入）款野，但到2004年就升到了8.5%妙声，并且這一比例還將保持下去。

　　持續(xù)的努力：亞洲和歐洲的公司都往往能夠發(fā)展和維持長期的研發(fā)項目臊整。如日本發(fā)那科公司的納米機器人就是數(shù)十位研究和工程人員17年努力的成果障漓。

　　強大的政府伙伴關(guān)系：卡爾?蔡司公司新的微調(diào)測量機就是它與德國政府聯(lián)合努力的成果，其中德國政府資助占項目的30%蛔琅。

　　緊密的研究所/大學(xué)聯(lián)系：為了聯(lián)合開發(fā)技術(shù)胎许，德國的公司提供巨大投資并在弗朗霍夫研究所—大學(xué)所在地駐有職員。

　　研究所—大學(xué)戰(zhàn)略

　　亞歐的大學(xué)研究傾向于以設(shè)備開發(fā)為導(dǎo)向罗售，它們較長期的項目以開發(fā)設(shè)備和相關(guān)集成系統(tǒng)為目標辜窑。在工藝基礎(chǔ)領(lǐng)域尤其是建模和仿真領(lǐng)域的活動不甚明顯。

　　日本大學(xué)的研究計劃往往更具基礎(chǔ)性寨躁，以教授為中心的研究計劃并不多見穆碎。韓國和中國臺灣也采取類似的模式。日本的大學(xué)和政府實驗室缺乏聯(lián)系职恳。

　　在德國所禀，各大學(xué)幾乎全都跟弗朗霍夫研究所聯(lián)合，并重點從事以產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)的研發(fā)項目放钦。瑞士和荷蘭也有類似的傾向色徘。在所到之處恭金，它們的實驗室設(shè)施是先進的，主要依靠政府資助褂策，跟美國相比横腿，它們的教職人員將更多的時間放在研究上，關(guān)心資助問題的時間較少般六。

　　在大學(xué)和公司關(guān)系方面灰深，日本的公司期望大學(xué)講授基礎(chǔ)原理和提供廣泛的科學(xué)教育，而公司一般在員工就業(yè)的頭幾年提供更具針對性和以應(yīng)用為導(dǎo)向的專項培訓(xùn)铲苹。應(yīng)注意的是彰饭，與知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)的政府政策可能為關(guān)注政府資助的大學(xué)創(chuàng)新和發(fā)明人的產(chǎn)業(yè)界提供有利條件。公司能向政府購買許可證殿膏，從而將大學(xué)的發(fā)明商業(yè)化策哈，政府擁有其資助所產(chǎn)生的全部知識產(chǎn)權(quán)。參與的教員可以應(yīng)邀免費與公司合作尘箫。然而，日本大學(xué)正逐步采納美國的研究資助模式媚瘫。

　　摘譯自世界技術(shù)評估中心“國際微型制造研發(fā)評估”

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