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zxcvxx (zxcvxx)
2018-07-13 15:11:57新兴科技正在改变R&D流程：利用机器人、3D打印、AR / VR
http://bit.ly/2NfAyUq
根据CBInsights调查，过去12个月，大企业每年投入R&D毫不手软，尤其制药、科技业、
航空业，前三名是 Amazon(174亿)、Google母公司Alphabet(145亿)、三星(128亿)在产品
开发方面花费巨资。
CBInsights报告，探讨新的网络平台、机器人和3D打印、人工智能算法以及AR / VR技
术等如何重塑R&D行业，从下世代人才到产品设计与测试等所有方面。
寻找下世代人才
R&D面临下世代技术，最重要就是寻找高素质的专家人才成为最大的挑战之一。现在，软
体(Software)正在帮助企业挖掘世界各地的人才库。像Kaggle, Quantopian, 及 Numerai
这样的平台正在协助企业寻得人才，这个概念已经在制药R&D取得了成功。
像Science Exchange 科学交易所平台目前以跨研发垂直领域开展工作，并允许企业透过
外包研发来迅速解决缺乏内部人才荒的问题。还有，R&D过程的假设性测试部分也是需改
进之处，必须掌握时程来完成。
机器人与3D打印加快了产品在垂直方向的发展
根据一项产业调查，使用3D打印是企业加速新产品开发的一项利器，其中第一阶段的57％
工作由3D打印来完成新产品开发（即概念验证和原型制作）。同时，机器人可以自动化进
行各种垂直方向的试验和错误的物理过程。
图、R&D过程采用3D打印之因素
例如，在生物合成研发方面，机器人技术公司 Zymergen及 Ginkgo Bioworks对生产酵母
微生物客制化生物品生产有巨大影响，因寻找完美的微生物需要同时测试多达4,000种不
同的变异，这代表着巨量的实验室工作要做。
还有，liquid handling robots 自动移液管(pipette)系统和机器人手臂也是运送样品的
机器人，提供高生产量实验既快且少错误而获得组合采用。Zymergen移液机器人用于自动
化微生物培养测试。
材料科学在运算和电子学领域发挥了关键作用
随着半导体变得越来越小，在奈米尺度下工作需要的精细度超出人类能力范围，使机器人
成为首选。例如：英特尔Intel与三星这类的芯片制造商。
未来的科学工具，将越来越自动化和精密地处理微小或奈米级的精准度。
AI正加快材料科学的发现
尽管研发的数位化和软件化程度仍不如人类的预期（美国国家科学院称开发新材料往往是
新产品开发过程中最耗时的阶段）。把科学方法更好地进行数位化对于开发新产品和新材
料以及随后的大规模生产是至关重要。
目前AI新创最热门的投资交易领域在医疗保健领域，因此各公司将AI投注到药物研发上，
例如：Recursion Pharmaceuticals 及 twoXAR。
一家从事化学和材料科学的公司Citrine Informatics，纳入AI于其庞大的材料数据库上
，并声称它可以节省企业50％的研发时程。类似公司，Deepchem开发了一种将深度学习应
用于化学Python数据库。
在3D打印领域，开发或商业化复杂材料的新创公司已经开始发展。MarkForged等公司采用
碳纤维复合材料，其他类似BMF的公司正在开发具有罕见奈米结构和特别物理特性的复合
材料。
扩增与虚拟实境将建模流程“抽象化”
目前，制造商依赖电脑辅助设计（CAD）软件进行原型设计制作。然而，未来的制造流程
，将以AR扩增和VR虚拟实境在研发过程扮演更大的角色，可将PC桌面“抽象化”以供工业
设计师使用，可能不需要3D打印物理模型。例如：AI新创公司Atomwise 、Autodesk。游
戏和VR引擎制造商Unity也跟Autodesk进行了合作以增加可互操作性。
苹果公司方面，也想结合AR/VR以及3D打印来促进研发及设计流程。从苹果申请一项专利
，该专利设想AR“叠加计算机生成的虚拟信息”(AR/VR facilitating the design
process in combination with 3D printing)到现有对象的现实世界视图当中，从而让工
业设计师可以在现有或者未完成的对象上有效地进行可3D打印的“编辑”。该项专利借由
AR“半透明眼镜”，“配备了摄影镜头的行动设备”，可能透过iPhone上的ARKit来达到
3D打印的可能性。
康奈尔大学研究人员最近展示了在3D打印时透过AR/VR来进行描绘的能力。人机接口最终
可以做到如此无缝到3D模型可即时雕刻出来。未来将会探索AR和VR的应用，并且测试如何
结合3D打印以及传统的原型开发流程。