把制造业搬到太空去

星辰大海，梦之所及。

去太空旅行，只要带上一台3D打印机，你就拥有了一个微缩版超级工厂，在星河之间随时制造旅途中的任何所需之物。

“把制造业搬到太空去” 这看似科幻电影般的情节，如今正在一步步变为现实。2014年9月21日，太空探索技术公司（Space X）的“龙”飞船将一台微波炉大小的3D打印机送往国际空间站，这台3D打印机的研制者是初创企业美国太空制造公司（Made In Space）。此后，国际空间站的美国国家航空航天局（NASA）航天员，根据地面发来的指令，手动操作3D打印机成功打印了既定部件，这是人类第一次在太空“制造”出所需的工业产品。中国的试验性太空制造任务也紧随其后。2020年5月5日，由中国自主设计研发的“复合材料空间3D打印系统”发射升空，并在两天后完成了首次太空3D打印，打印过程为预先设置、自动操控、自主打印、无人参与。这次试验使得中国在太空制造领域迈出了坚实的第一步。“太空制造”是指在地球外层空间制造实体材料和工业产品的活动，包括空间在轨增材制造与空间原位制造两种模式。“太空制造”出现的根本原因是人类对提升地外活动能力和生存能力的需要。由于太空空间具有纯真空、高辐照、微重力的特色环境，因此在太空制造实物产品具有传统地面制造不可比拟的优势。同时，太空制造的产生与发展也具有现实的必要性：一方面，高精尖的新材料、设备调试、生物育种等领域，亟须太空制造作为新的试验方向，太空制造的试验性与商业性需求正与日俱增；另一方面，受制于人造火箭的最大载荷限制与内仓体积限制，未来大型空间平台与深空探测所必需的工程部件不可能全部由地面制造并发射进入太空。

“太空制造”是近年来制造业发展的前沿领域，对人类社会发展具有重要意义。“太空制造”被全世界各个航空航天强国与重要头部企业公认为是人类未来开始战略性技术试验、进行新兴设备制造、开展地外行星探索、建设大型空间试验平台与建立地外永居基地所必需的战略性关键技术与生产模式。在更远的将来，依靠地外星球矿产资源的原位开采与利用，太空制造将变得更加廉价且实用。

工业制造塑造未来，太空制造引领未来。截至目前，人类已经实现了空间在轨平台的建立与人类的中长期驻留。过去十余年间，尽管包括美国和中国在内的世界各国在太空制造领域已经取得了一系列试验性成果，但受制于太空工程技术发展不完善、产业组织体系发展不健全、人力资本供给深度滞后等一系列瓶颈，太空制造的未来发展并非一帆风顺。不论当下还是未来，世界各国在这一领域开展激烈竞争的同时，充分且全面的国际社会合作也是太空制造未来发展的必然趋势。

《未来制造：数智化时代的制造新模式》一书重点研究了反向定制（C2M 制造）、用户参与制造、社群化制造、设计师驱动的制造、订阅制造、柔性制造、软件定义制造、虚拟制造、云制造、人机融合制造、分布式制造、共享制造、厂外制造、产业链本地化制造、太空制造等15 种新模式、分析了这些新模式的内涵、特点、发展现状与趋势，并结合具体案例进行了解读。该书的总结和提炼，为当下的制造业在未来产业创新史中留下了一个全面、透彻的剖面图。（整理/王沛）