一、增材制造 Additive Manufacturing
普遍称为3D打印的增材制造 已经成为新一轮工业革命的旗帜。它明显不同于以往，专业人士和爱好者都可用上，但增材制造不过是未来几年有望给很多东西的制造办法带来重大变革的一系列新兴技能之一。乃至增材制造也非仅限于3D打印。
一项刚刚崭露锋芒的工艺名叫“冷喷涂”，便是通过喷嘴喷射金属颗粒，由于速率很高，这些颗粒会相互结合、组成形状。通过精确掌握喷嘴，机器操作员就可以像利 用3D打印机打印一样制造出齿轮之类的三维金属物体。物体就像是通过喷绘画出来的一样，哪怕是用钛之类的不常见金属，也都是可以完成的。
二、传感、丈量和过程掌握 Advancing Sensing， Measurement and Process Control
险些所有前辈制造技能都有一个共通的东西：它们都由处理巨量数据的电脑驱动。正因如此，那些捕捉并记录数据的东西才如此主要，如监测湿度的传感器、确定位置的GPS跟踪器、丈量材料厚度的卡尺等。这些设备不仅越来越多地用于智好手机的智能化，还使得智能、灵巧、可靠、高效的制造技能成为可能。
在一座当代化的工厂里面，传感器不仅有助于勾引日益灵敏的机器，还供应管理全体工厂的运营所须要的信息。产品从出身到投递都可以跟踪，某些情形下还可以跟踪 到投递之后。在这个过程中，一旦有问题涌现，比如在喷漆室的湿度不适宜喷涂的时候，传感器就会侦测出来，向机器操作者发送警报旗子暗记，乃至是向工厂管理者的 手机发送警报旗子暗记。
三、材料设计、合成与加工 Advanced Materials Design，Synthesis and Processing新机器将须要新材料，新材料将使新式机器的制造成为可能。随着将材料细分到原子或分子层级、险些不须要经由漫长的实验室步骤就可以进行操纵的进展涌现，涂层、复合股料和其他材料的开拓正在加快。
借鉴人类基因组操持取得的广受认可的成功，能源部等美国政府机构去年发起成立了材料基因组操持(Materials Genome Initiative)， 其目标是将确定新材料、把新材料推向市场所须要的韶光缩短一半。
目前这个过程可能须要耗时几十年，比如锂离子电池技能是20世纪70年代埃克森(Exxon)的一名员工首次构想出来的，但一贯要到90年代才开始商业化。这个操持涉及的部分事情，便是让该领域内散落在世界各处、两耳不闻窗外事的研究职员共享创意和创新。
四、数字制造技能 Visualization， Informatics and Digital Manufacturing Technologies
工程师和设计师利用电脑赞助的建模工具已经有些年头，不仅用于设计产品，还以数字办法对产品进行检测、改动、改良，常常省略了更费钱、更费时的实体考验过 程。云打算和低本钱3D扫描仪(现在用iPhone就可以做一次大略的3D扫描)正在将这些方法从尖端实验室里搬出来，使之进入主流，让创业者能够用上。
Autodesk制作了一套免费的的全功能CAD软件“123 Design”，汽车制造商一度要用大型打算性能力完成的事情，个人拿这套软件就可以做了。
五、可持续制造 Sustainable Manufacturing
其目标即便不好实现，理解起来也还是很随意马虎的，便是将每一丁点物质、每一焦耳能量最大化地用莅临盆当中，尽可能地减少摧残浪费蹂躏。高能效制造是个中的一个重点领域。
比如，制造业工程师常常会说到“无灯”工厂的潜力，这种工厂在阴郁中持续运转，不须要加热或制冷，由于它们基本上都是由机器人或其他机器操作。随着规模更小、高度自动化确当地工厂变得更加普遍，再制造和回收或许会变得更加主要，本地供应的材料也会更受重视。
六、纳米制造 Nano manufacturing
一 纳米即是一米的10亿分之一，以是纳米制造的意思便是能够在分子、乃至原子层面操纵材料。估量纳米材料将来会在高效太阳能电池板、电池的生产过程中发挥作 用，乃至会在基于生态系统的医学运用当中发挥浸染，比如在体内安置传感器，可以见告年夜夫癌症已经消逝。未来几代的电子设备和运算设备或许也会非常依赖于纳米制造。
七、柔性电子制造 Flexible Electronics Manufacturing
比如坐在上面的时候会产生波折的平板电脑，与体温连线、在你须要的时候供应制冷的衣服等。这些柔性技能已经在向主流进发，估量会定义下一代的消费设备和运算设备，成为未来10年增长最快的产品门类之一。但这须要极为前辈的制造工艺。
八、生物制造 Biomanufacturing and Bioinformatics
该领域利用生物有机体或生物有机体的一部分以人工办法生产产品，如开拓药物和复方药。它可以用到很多领域，比如能效的提高、纳米制造新方法的创造等。
九、工业机器人 Industrial Robotics
工业机器人可以每天24小时、每周七天地运转，精度可重复且越来越高，韶光上可以精确到几百分之一秒，空间上可以精确到人眼都看不到的程度。它们精确地申报请示进展，在接管效率测试的时候做出改进，如果安装了前辈的传感系统，还会变得更加机动(它们也很少发牢骚)。
随着机器人变得越来越普遍，它们的经济性也在提高：据麦肯锡环球研究院(McKinsey Global Institute)的一份报告，1990年以来与人工比较的机器人干系本钱已经低落高达50%。其余，随着生物技能和纳米技能的进步，估量机器人能够做 的事情将越来越风雅，如药品加工、造就完全人体器官等。工业机器人：传统流水线作业职员如何转型学习工业机器人干系技能
十、前辈成形与连接技能 Advanced Forming and Joining Technologies
当前大部分机器制造工艺基本上还是依赖传统技能、特殊是针对金属的技能，如铸型、铸造、加工和焊接等。但专家认为，这个领域的创新机遇已经成熟，可以用新的方法来连接更多种类的材料，同时提高能源和资源效率。比如冷成型技能就有可能作为一项修复技能或前辈焊接技能而发挥重大浸染。什么是激光焊接技能
