極端製造

專家認為：當代“極端製造”具有豐富的內涵和時代特徵。極小尺寸微納製造，能夠通過機械加工將硅片切成芯片並實現封裝，完成如此高精度、如此小的線寬的製造任務。幾萬噸水壓機所進行的極大尺寸製造，是製造大型飛機精密模鍛框架這一高強度、超大構件的前提。

此外，還有極高能量密度和極小時空製造、極高效高潔淨製造與極多參變複雜巨系統製造這三個方面的“極端製造”。如以激光、電子束、離子束刻蝕等強能束製造為代表的激光加工中心；生物礦石破碎、微生物冶金技術等生物製造；飛機制造與熱連軋機組製造等複雜巨系統製造。極端製造的時代特徵，就是在製造尺寸方面極大、極小；在製造環境方面極強、極弱；在製造系統方面實現新效應、新工藝、新裝備、新技術，用多種技術極限，構造製造技術與能力極限。

專家認為，目前，“極端製造”的基礎問題、製造技術突破的科學先導與突破的焦點，主要集中在以下幾個方面：1、強場製造的多維、多尺度演變與製造目標。超強加工能場與被加工系統之間能量的傳遞與轉化，超強能場誘導下物質的多尺度演變與製造目標的實現。例如大型構件製造的能量傳遞與演變，芯片高密度倒裝界面能量傳遞與轉化。2、微結構精密成形、選擇性性能演變與製造目標。包括微去除、微生長、微成形、微改性等製造界面處的物理、化學作用、能量與物質的輸運等。3、微系統的組裝與功能形成，包括在微驅動、微操縱、微連接、微裝配等過程中運用量子力學、微動力學規律與流體動力學、分子動力學規律等。4、複雜功能系統創成與功能狀態的確定性。例如大型水壓機動態運行精度，其製造追求是高階、多元運動的穩定性、惟一性。此外，還有“極端製造”環境的多場耦合、隨機擾動與過程穩定問題，例如，高速切削的顫振與熱位移、高速軋製的顫振與惡性發散等技術問題，至今仍是未決的難題。

專家指出，一個新的“極端製造”前沿已經初現端倪。這些前沿領域標誌性製造技術與產品包括：微射流光纖傳輸系統，約比現在的光纖傳輸速度快10倍；科學家正在研製量子計算機，其運行3秒的速度，相當於現在計算機運行上百億年；還有超速飛機，每小時8000公里，等等。

信息技術等新技術與製造業的完美融合，使“極端製造”前沿的領地客觀、神奇地展現在我們面前。哪個國家的製造科學家能夠更多地搶佔這個領地，他的國家就是製造強國。因此，製造科學家應在微尺度物質結構性態上挖掘與尋求製造技術的新突破；在極強的能量與物質的交互中探索與創造新結構、新功能產品。