01 增材制造技术，通常称为3D打印，已经成为新一轮工业革命的标志性技术。这一技术不仅使得专业人士和爱好者都能轻松使用，而且在未来几年有望为许多产品的制造方式带来重大变革。实际上，增材制造技术不仅仅局限于3D打印。例如，冷喷涂技术，它通过高速喷射金属颗粒，使颗粒相互结合形成所需形状。通过精确控制喷嘴，操作员可以像使用3D打印机一样，制造出三维金属物体，如齿轮。这项技术可以用于制造出如同绘画般的精细物体，即使是不常见的金属如钛也能适用。

02 传感、测量和过程控制技术是先进制造技术的共同核心。这些技术都依赖于计算机处理大量数据。因此，用于捕捉和记录数据的设备，如监测湿度的传感器、定位的GPS跟踪器、测量材料厚度的卡尺等，变得至关重要。这些设备不仅越来越多地应用于智能手机的智能化，也使得智能、灵活、可靠、高效的制造技术成为可能。在现代化的工厂中，传感器不仅有助于指导机器的运作，还提供了管理整个工厂运营所需的信息。产品从生产到交付的整个过程都可以进行追踪，甚至在某些情况下，交付后也可以进行追踪。一旦出现问题，如喷漆室湿度不适宜喷涂时，传感器能够检测到并警告机器操作员，甚至可以直接通知工厂管理者。

03 材料设计、合成与加工技术是推动新型机器发展的关键。随着材料可以被细化到原子或分子级别，并在几乎不需要漫长实验室步骤的情况下进行操作，涂层、复合材料和其他材料的开发速度正在加快。受到人类基因组计划广受认可的成功启发，美国政府机构如能源部去年启动了材料基因组计划（Materials Genome Initiative）。该计划旨在将确定新材料并将新材料推向市场所需的时间缩短一半。目前，这一过程可能需要花费数十年，例如，锂离子电池技术最初是由埃克森公司（Exxon）的一名员工在20世纪70年代提出的，但直到90年代才开始商业化。该计划的部分工作涉及促使全球各地的研究人员共享他们的创意和创新。