在各行各業(yè)中，設計師、化學家和工程師都在不斷地進行假設實驗。這樣的設計合適嗎？這種化合物符合我們的需要嗎？測試和迭代是研發(fā)的本質(zhì)。在醫(yī)學、科技、航天等領域取得重大成就公司每年都有數(shù)十億美元投入到研發(fā)中。僅通用汽車公司去年就在新開發(fā)項目上花費了80多億美元。
我們專注于新的網(wǎng)絡平臺、機器人和3D打印技術、人工智能算法和AR/VR技術如何改變了一切，從人才獲取到假設檢驗和產(chǎn)品設計。
網(wǎng)絡平臺拓寬人才庫。
在高度科學的研發(fā)領域，找到高素質(zhì)的專家是最大的挑戰(zhàn)之一。如今，軟件正在幫助企業(yè)挖掘全球的人才資源。在數(shù)據(jù)科學和金融領域，Kaggle、Quantopian和Numerai等平臺可以連接未開發(fā)的數(shù)據(jù)科學和金融人才，這使得“量化”工作民主化，并補償了他們的合作者。這個概念也隨著藥物研發(fā)的興起而興起，雖然在其他領域也在發(fā)展。
科學交流等按需平臺目前正在R&D各領域開展工作，外包R&D可以使企業(yè)快速解決人才缺乏的問題。然而，即使公司隨著更多人才的引進，假設測試過程還有改進的空間。縮短迭代時間的行為可以不斷轉(zhuǎn)化為更快更好的科學發(fā)現(xiàn)。
機器人技術和3D打印技術加速了垂直領域的產(chǎn)品開發(fā)。
根據(jù)最近的行業(yè)調(diào)查，3D打印技術的使用公司我們的主要任務是加快產(chǎn)品開發(fā)。此外，57%的3D打印工作是在新產(chǎn)品開發(fā)的第一階段完成的(即概念證明和原型制作)。
3D打印已經(jīng)成為任何設計工作室的主要內(nèi)容。在訂購成千上萬的物理部件之前，設計師可以通過3D打印看到未來的產(chǎn)品是什么樣子。同樣，機器人技術正在各個垂直領域?qū)崿F(xiàn)試錯過程的自動化。
例如，在合成生物學的研發(fā)領域，機器人技術對Zymergen和Ginkgo Bioworks等非常重要。公司產(chǎn)生了重大影響。為了找到完美的微生物，需要同時測試多達4000種不同的品種，這意味著在潮濕的實驗室中要做大量的工作。使用自動吸管系統(tǒng)和機械臂，液體處理機器人通過高通量實驗實現(xiàn)了更快速度和更少人為錯誤的平衡。以下是用于樣品轉(zhuǎn)染的機器人基因測試儀Counsyl(左)和用于微生物培養(yǎng)的Zymergen輸液機器人(右)的自動化測試。
人工智能正在加速材料科學的發(fā)現(xiàn)。
托馬斯·愛迪生因為強調(diào)材料科學是一個淘汰的過程而出名:我從來沒有失敗過一萬次。我從未失敗過一次。我已經(jīng)成功證明了這一萬種方法都行不通。愛迪生精神仍然存在于今天的R&D實驗室，盡管R&D的數(shù)字化和軟件賦能程度仍然低于人們的預期。根據(jù)美國國家科學院的說法，開發(fā)新材料往往是開發(fā)新產(chǎn)品最長的階段。更好的科學方法的數(shù)字化對于開發(fā)新產(chǎn)品和新材料，然后進行大規(guī)模生產(chǎn)非常重要。
目前人工智能初創(chuàng)企業(yè)最熱門的投融資領域是健康醫(yī)療。因為企業(yè)用人工智能來開發(fā)藥物。藥房公司大量的資金被投入到追蹤中藥物研發(fā)的啟動公司(如RecursionPharmaceuticals和twoXAR。在其他領域取得成功只是時間問題。
一家從事化學和材料科學的公司公司Citrine Informatics在其龐大的材料數(shù)據(jù)庫上運行人工智能，它表示可以提供幫助。機構(gòu)組織減少研究和開發(fā)費用并將制造時間縮短一半，這是一個里程碑。同樣，Deepchem公司開發(fā)Python庫是為了將深度學習應用于化學領域。簡而言之，各個行業(yè)的制造商——工業(yè)生物技術、制藥、汽車、電子或其他材料產(chǎn)品——依靠機器人自動化和3D打印來保持競爭力，并在推出產(chǎn)品時收緊反饋回路。
復雜材料開發(fā)或商業(yè)化的初始階段。公司在3D打印領域已經(jīng)起飛。像Markforge這樣的人公司使用碳纖維復合材料，和類似BMF的東西公司具有罕見納米結(jié)構(gòu)和奇怪物理性質(zhì)的復合材料正在開發(fā)中。當然，未來的制造商將能夠依靠智能軟件進行研發(fā)。
增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實“抽象”了建模過程
目前，所有類型的制造商都依賴于計算機輔助設計(CAD)軟件的原型設計。在未來的制造過程中，增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實可以在研發(fā)中發(fā)揮更大的作用，可以有效地為工業(yè)設計師“抽象”桌面PC，這可能會減少對3D打印物理模型的需求。
Autodesk是一家AutoCAD軟件開發(fā)商。公司是未來原型設計和協(xié)作技術的領導者。應該公司大量資金已經(jīng)投入到3D打印等前沿技術上，包括健康人工智能的初創(chuàng)公司。公司Atomwise合作開發(fā)了一個“機密項目”。最近，Autodesk公司AR/VR游戲引擎的探索預示著沉浸式計算將在設計過程中發(fā)揮更大的作用。Autodesk的游戲引擎Stingray增加了對HTC Vive和Oculus Rift耳機的支持。此外，游戲和VR引擎制造商Unity也宣布與Autodesk合作，以提高互操作性。
同樣，蘋果公司公司還設想可以通過將AR/VR與3D打印相結(jié)合來優(yōu)化設計過程。使用CB Insights數(shù)據(jù)庫，我們獲得了一項蘋果專利，該專利設想將“計算機生成的虛擬信息”疊加在現(xiàn)有物體的真實世界視圖上，從而允許工業(yè)設計師在3D打印中有效地“編輯”現(xiàn)有或未完成的物體。
這項專利設想了通過“半透明眼鏡”使用AR，但它也提到了“配備攝像頭的移動設備”，暗示了潛在的3D打印機會——在iPhone上使用ARKit。康奈爾大學的一名研究人員最近展示了在3D打印中使用AR/VR繪制草圖的能力。最后可以實現(xiàn)人機界面無縫連接，實時雕刻3D模型。未來R&D團隊將繼續(xù)探索AR和VR，并測試它如何與3D打印和傳統(tǒng)原型堆棧相結(jié)合。