ASTM國際組織開發(fā)了“標準化影響報告”，以響應(yīng)全球創(chuàng)新趨勢的戰(zhàn)略概述需求，以及標準在支持這些趨勢中所能發(fā)揮的作用。該報告通過對公開信息的廣泛審查，提供了標準制定活動可以幫助滿足社會對環(huán)境、經(jīng)濟和社會的需求的領(lǐng)域概覽，從而為人類和地球創(chuàng)造一個更可持續(xù)的未來。

隨著工廠和生產(chǎn)線采用自動化、數(shù)字模擬和自我監(jiān)控等先進技術(shù)，制造業(yè)正在變得更加高效、可定制和適應(yīng)性更強。外骨骼技術(shù)是行業(yè)內(nèi)的另一項創(chuàng)新，有潛力減少體力勞動并增強從事高體力要求任務(wù)的工人的安全性。同樣，增材制造（AM）技術(shù)的發(fā)展擴展了行業(yè)能力，包括生產(chǎn)小批量、更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，以及在全球范圍內(nèi)傳輸3D設(shè)計的能力。

這些技術(shù)正在顯著增長，將重塑制造業(yè)及其他領(lǐng)域的工作方式，并有可能在航空、建筑、航運和其他重工業(yè)、軍事和醫(yī)療應(yīng)用等多個領(lǐng)域創(chuàng)造新的就業(yè)機會。隨著機會的增加，相關(guān)行業(yè)正在努力跟上與不斷變化的技能要求相關(guān)的教育和培訓。為了確保這些技術(shù)的成功采用，將需要標準來改善溝通和理解，實現(xiàn)一致的安全和性能測試方法，并支持專業(yè)培訓。

增材制造（AM）通過逐層沉積材料來創(chuàng)建3D物體，與傳統(tǒng)減材制造技術(shù)相比，具有更高的設(shè)計自由度和材料利用率。AM技術(shù)的發(fā)展與復(fù)合材料的創(chuàng)新密不可分，尤其是天然纖維增強復(fù)合材料（NFRCs）等生物基材料的應(yīng)用。復(fù)合材料因其輕量化、高強度和高性能特性，成為AM技術(shù)的重要支撐材料。例如，生物基復(fù)合材料不僅符合全球脫碳和可持續(xù)發(fā)展的趨勢，還為AM技術(shù)提供了更廣泛的應(yīng)用場景，如航空航天、汽車制造和醫(yī)療領(lǐng)域。AM技術(shù)與復(fù)合材料的結(jié)合，進一步推動了制造業(yè)向高效、環(huán)保和定制化方向發(fā)展。

市場增長
根據(jù)Wohlers Associates發(fā)布的《Wohlers Report 2024》，到2033年，AM行業(yè)預(yù)計將超過971億美元。

擴展材料組合
標準將支持新AM材料的認證，包括生物基原料、可生物降解材料選項和高熵合金。

天然纖維增強復(fù)合材料（NFRCs）
脫碳和能源減少正在推動生物基NFRCs的發(fā)展。與合成纖維相比，生物基纖維在生物降解性、重量和機械性能方面具有優(yōu)勢。

全球?qū)ι锘鵄M的支持
在美國，能源部（DOE）已資助緬因大學和橡樹嶺國家實驗室之間的2000萬美元項目，以推進使用纖維素納米纖維的大規(guī)模3D打印，為森林產(chǎn)品行業(yè)開辟新的機會。在歐洲，20億歐元的循環(huán)生物基歐洲聯(lián)合承諾（CBE JU）支持促進競爭性循環(huán)生物基產(chǎn)業(yè)的項目，包括AM應(yīng)用。同時，區(qū)域分析揭示了日本AM領(lǐng)域聚合物市場擴展和產(chǎn)品創(chuàng)新的巨大潛力。

外骨骼技術(shù)

外骨骼技術(shù)通過機械與人體交互，增強或輔助人體運動能力，其核心在于輕量化、高強度和靈活性的材料需求。復(fù)合材料，尤其是高性能纖維增強材料，在外骨骼設(shè)計中扮演著關(guān)鍵角色。這些材料不僅能夠減輕設(shè)備重量，還能提供足夠的機械強度和耐久性，以滿足工業(yè)、醫(yī)療和軍事領(lǐng)域的高要求。例如，碳纖維和玻璃纖維增強復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用于外骨骼結(jié)構(gòu)中，以優(yōu)化性能并降低能耗。復(fù)合材料的發(fā)展直接推動了外骨骼技術(shù)的進步，使其在制造業(yè)、康復(fù)醫(yī)療和軍事應(yīng)用中更具實用性和普及性。

市場增長
全球外骨骼市場預(yù)計到2026年將達到21億美元，比2020年增長三倍多。另一項預(yù)測估計，到2029年，該市場將達到120億美元，即七年內(nèi)增長超過12倍。這一增長不僅得益于電子制造商、汽車制造商以及物流和航運公司對外骨骼的采用增加，還得益于醫(yī)療行業(yè)在步態(tài)治療和康復(fù)中的應(yīng)用。

機器人技術(shù)與自動化

機器人技術(shù)與自動化的快速發(fā)展離不開復(fù)合材料的支持。復(fù)合材料因其優(yōu)異的強度重量比、耐腐蝕性和設(shè)計靈活性，成為機器人結(jié)構(gòu)件和自動化設(shè)備的關(guān)鍵材料。例如，在工業(yè)機器人中，碳纖維復(fù)合材料被用于制造輕量化機械臂，以提高運動速度和精度；在服務(wù)機器人中，生物基復(fù)合材料則因其環(huán)保特性而受到青睞。此外，復(fù)合材料的應(yīng)用還推動了機器人技術(shù)的創(chuàng)新，如柔性機器人和可穿戴設(shè)備的發(fā)展。隨著復(fù)合材料技術(shù)的不斷進步，機器人技術(shù)與自動化將在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高效、智能和可持續(xù)的應(yīng)用。

市場增長
全球機器人市場預(yù)計到2026年將達到741億美元，這得益于人工智能、自動化和工業(yè)4.0技術(shù)的進步。這比前幾年有顯著增長，反映了各行業(yè)對機器人技術(shù)的日益采用。

增加的工作需求
機器人技術(shù)職位發(fā)布激增，從2019年到2023年，對機器人技術(shù)人員的需求增長了137%。這反映了隨著各行業(yè)越來越多地將自動化和機器人技術(shù)整合到其運營中，對熟練專業(yè)人員的需求不斷增長。

勞動力市場的變化
到2027年，42%的業(yè)務(wù)任務(wù)將實現(xiàn)自動化，因為機器人技術(shù)和人工智能正在重塑勞動力。這一轉(zhuǎn)變將需要大量的技能提升和再培訓努力，以幫助工人為新的機會做好準備。

相關(guān)ASTM委員會：

• B09金屬粉末和金屬粉末產(chǎn)品委員會

• D20塑料委員會

• E07無損檢測委員會

• E08疲勞和斷裂委員會

• F04醫(yī)療和外科材料及設(shè)備委員會

• F07航空航天和飛機委員會

• F38無人機系統(tǒng)委員會

• F39飛機系統(tǒng)委員會

• F42增材制造技術(shù)委員會

• F44通用航空飛機委員會

• F45機器人、自動化和自主系統(tǒng)委員會

• F48外骨骼和外骨骼服委員會