第一是航空發動機，航空發動機太複雜了，不僅涉及材料，還有製造、工藝，需要太多積累。這麼說吧，你買回一臺別人家的航空發動機，花幾年時間全部研究透，但你自己做不一定做得出來，還涉及很多專利，航空發動機是一個超級複雜的系統工程。一個國家的航空發動機製造水平，代表了這個國家的整體科學技術水平，假如某國的航空發動機水平趕上了美國，就說明該國整體科學技術水平已經與美國平齊了。

第二是晶片，相比較航空發動機容易一些，只要有人才和資金投入，假以時日都可以搞出來。晶片雖不象航空發動機那樣複雜的系統工程，但，也不是簡單的事情。在一塊指甲大小的矽片上，做出能整合數億甚至數十億個電晶體的超大規模積體電路，也有複雜的流程和工藝，包括晶片設計、製造、封裝、測試等環節，任何一個環節跟不上都不行。

第三機器人，有了晶片的基礎，有了製造航空發動機的工業能力，機器人不在話下了。如果材料、機械製造水平上去了，晶片設計、製造水平也上去了，加上自動控制、演算法、AI等，機器人就大功告成了。

個人覺得航空發電機、機器人、晶片這種沒有可比性，如果非要比較，應該最難的是機器人，理由有：

問世的時間

1946年晶片的最早模型電子管問世至今有大概70年曆史；

1870年工程師格拉姆發明了直流發電機至今更有百年的發展歷史；

而世界上第一臺機器人是在1959年 ；

由此可以判斷是機器人。

我說，難度最大的，是你、是我、是我們的技術不行。

不知你是贊還是噴？

縱觀我們的教育、興趣培養、技術論文含金量、技術人員務實度，哪個環節為技術攻堅培養了有效力量？

我們先分析一下，這些專案的技術難點。

航空發動機，是所有動力裝置難度最大的。

簡單點說，噴氣式發動機，就是一個兩端開口的圓筒，透過其中的壓氣機、燃燒室、渦輪的協調工作，把從前端吸入的低壓空氣壓縮、燃燒，推動渦輪、再驅動壓氣機繼續壓縮空氣，最後把高溫、高壓的燃氣從後端高速噴射出，僅僅讓流動的空氣經過幾米長、直徑不到2米的圓筒，產生幾千甚至上萬公斤的推力。

航空發動機，燃氣溫度越高，發動機推力越大。

流過發動機的空氣量越大，發動機推力也越大。

其中，最關鍵的壓氣機、燃燒室、渦輪組，是核心機也是技術難點。

渦輪驅動的壓氣機，轉速每秒高達上千轉，其中的高速高溫軸承、轉子的動平衡、葉片與轉子的受力處理是技術難點。

壓氣機和渦輪驅動效率、燃燒室耐溫材料、油氣混合與燃燒是難點。

葉片形狀、製造工藝、電器控制等等無數的難點。

從實用與工業生產的機器人來看。

技術難點主要體現在幾個方面。

1、運動精確性，機器人操作無法像人那樣，可以透過觸覺去感知，因此，只能靠精密的運動精確度來彌補，要實現運動精確度，需要實現運動剛度、傳動減速機構的回差校正、以及感測器的高解析度。無論是哪個在機電行業都是具有技術含金量的。

2、作業平穩性，理論上的機器人關節是一個點，但是，實際機器人的關節是有間隙的，沒有間隙的運動機械是無法潤滑的，但是有了間隙磨損引起間隙變化就是無法避免的，因此，平穩性和誤差彌補也是一個技術難點。

3、佈局的多樣性，也可以說是通用性，太過於定製化的裝置，成本是非常高的，設計師需要對通用性，進行綜合考慮，這也是不小的技術難點。

4、操作易用性，機器人總是需要人來操作的，日常的維護、保養是否能夠低成本化，對機器人的執行成本有直接聯絡。因此，在這個上面也是一個難點。

如果還要列舉，其難點，可呢不必航空發動機少。

晶片，就是拿一塊矽片，在上面做光刻，然後腐蝕、沉積、離子注入，便可以形成各種各樣的半導體，重點是每一步都是在奈米級的精準度上。

其實上面的每一步裡面，都有很多個小步驟。

晶片的技術難點，往往不在於怎麼去做這些步驟，而在於每一個步驟的損壞率。因為每一步都是在上一步的基礎上進行的。

如果每一步的成功率是99%，如果有2000多個小步，把99%x99%……一直乘到2000多個步驟，總體成功率會越來越低，如果低於90%、80%是會嚴重虧損的。

從上面的這些技術難點看，為什麼國外能完成，而我們不行？

最核心的難點，其實是我們自己，我們的下一代技術力量。

任何複雜的技術，都是無數個細小技術堆疊而成的。

如果說航空發動機、機器人、晶片，我們做不出，只能說我們的人不行。

如果你仔細琢磨，我們自己做的東西，是不是，沒有任何一個人做出來的東西，可以像晶片這麼樣，百分之百的精準。

可能有的人會說，有那個必要那麼精準嗎？

這就是問題所在，要求和標準不夠嚴謹和嚴格！

縱觀我們的教育、興趣培養、技術論文含金量、技術人員務實度，哪個環節為技術攻堅培養了有效力量？

如今，很多人只看到了，從藝收入高，很多家長培養孩子，從小都去學藝術的特長，可是科技方面的特長培養，很多家長卻覺得沒必要。

難道就是因為，現在很多唱唱跳跳的節目，讓人看到，只要出名，就有好前途，形成了這麼一個誤區。

再有，一些骨幹科研企業或者單位的研究室，往往領頭不是技術牛人，對於研發上，會有很多不務實，只看什麼論文報告，談到什麼就說，我們依據了什麼什麼論文。

話說不回來了，中國的論文行業，還有幫助寫論文的行業，讓那些研究生，能夠不研究就拿學位。

科研企業參考這些毫無價值論文，而不去實際務實的考察實驗，能得出什麼有價值的技術成果呢？

我們所有技術難點，其實是在於我們自己，我們的人。

我作為媒體人、科技人、會繼續在這個領域引導熱愛科技的人，不讓我們被國外的科技所鉗制。

從科技的角度分析航空發動機，機器人，晶片都歸屬於核心技術領域，每個從高階的角度分析都是需要多年的積累才能完成的事情，但非要比較其難度個人還是傾向於航空發動機。因為航空發動機只是在應用在軍工行業，要想真正意義上的突破必須部署一個產業鏈，這個成本的代價就會顯得非常大了，就拿國內的實際情況對比，從剛建國時候的只有幾架日本的教練機到現在擁有自己的太行發動機，這中間消耗的代價可想而知，為了彌補在基礎領域的缺陷，國家在各地都建設了軍工研究所不斷積累理論基礎，在實踐的過程中不斷的遇到尖銳問題，特別是在發動機的材料方面下了非常大的功夫，需要靠自己的力量合成能夠耐高溫的材料，還要保證其壽命。

當然上面講到的發動機的材料只是一方面，發動機需要在高溫，高壓下工作對於裡面的基礎部件的要求也是非常高，中國早期的發動機基本上都是依靠從俄羅斯進口而來，但是俄羅斯的發動機的特點就是壽命比較短，早期裝備的飛機因為發動機的問題很多沒怎麼使用就已經不能用了，而且制約中國戰鬥機數量的瓶頸就在發動機上，像對於發動機這種技術完全靠的是技術慢慢積累，需要時間作為鋪墊，中國的發動機立項從80年代就開始了，經歷了20多年才在2007年的時候有點突破，主要原因在於前期的技術積累太薄弱了，幾乎就是零基礎在起步，遇到核心的部件如果不過關就會被卡在那裡不動了，航空發動機的研發過程中可謂充滿了血與淚，好在太行發動機在突破了瓶頸之後已經慢慢開始部署在國內戰鬥機了，但是距離歐美的最高技術還是存在很大的差距。

工業體系是支撐基礎研發的關鍵，中國是在工業體系真正部署完全之後才開始航空母艦的建造工作，因為即使早期有能力製造這個戰艦但是由於維護不了，或者對別的國家的依賴性太強，就失去建造航空母艦的意義，未來中國構建航空母艦的速度會越來越快，完成從0到1的突破之後再從1到N對於製造大國中國來講不是多大的問題，航空發動機是航空工業最關鍵的瓶頸，一旦突破中國的航空技術將進入嶄新的一個篇章，為了打造這個航空發動機不僅僅是一個航空產業鏈條的問題，還需要對應的工業技術能夠跟上，像印度一樣直接買個別人淘汰的裝置拉過去壯國威，結果出問題了還需要進口買零件，這種狀態真正到了戰爭的狀態，很容易被卡住軟肋打擊。為了發動機的製造中國在裡面的投入的資金和人力以及時間都是巨大，所以從難度上講遠高於機器人和晶片。

對於機器人的研發，從單純的工業機器人來講難度倒也不是很大，因為機器人的種類非常多，現在國內中低端的機器人制造技術也是非常強大的，但要達到人工智慧裡面包含神經系統的機器人制造能力，目前還在探索的階段，目前機器人這塊技術主要在企業中引領，像百度，阿里巴巴都在人工智慧中處於領先的地位，像百度的小度機器人技術目前屬於國內領先的位置，但是距離真正意義上的實踐落地還是需要一段時間的。目前在工業機器人領域日本屬於比較靠前的位置，國內很多工廠的自動化生產線都是從日本進口的，包括華為手機智慧組裝系統都是從日本引進的，按照中國的發展速度以及新技術的追進能力，機器人行業也將是一個巨大的突破，畢竟機器人產業背後的產業鏈在國內領域還算比較齊全，對於打造機器人工業體系也是有著非常大的幫助，以私有企業為龍頭帶動加上國家的大力支援，這塊中國在世界範圍內也能打出一片天空。

工業市場一直有一句話：工業是產業鏈，有上游，中游，下游之分，沒有高低之分，有利潤高低之分，沒有貴賤之分，更主要的是沒有誰比誰更高階之分。

工業是一條鏈，哪一個環節落下了，都會瘸腿，沒有所謂的彎道超車，只有加班惡補！

航空發動機，機器人，晶片是三個完全不同的產品，分屬於三個不同的行業，有三種完全不同的產業鏈，擁有完全不同的生產工藝，同時也擁有完全不同的發展歷史。

按照嚴格的學院式風格來說：沒有認可可比性！但是產業來說，這三個由都有交叉。那麼我們來分別說這三個產品的發展和核心難點！

1、機器人的發展歷程

全球工業機器人的發展史1959年，由美國科學家制造出來，中國最早的工業機器人研究是1970s年代（詳細不可考證）。在機器人的研究上中國並沒有比美國落後很多年。

1980年全球進入工業機器人發展的狂潮，這主要是因為美國研發生產出了伺服電機，這是一個可以精確控制速度和位置的電動機，通俗的跟你解釋就是，透過驅動器，可以讓電機轉360度的多少個弧分。（也就是我們將一週360度，透過編碼器細分為180個弧分，那就是2rad是一個弧分，你可以透過驅動器精確地控制轉多少個弧分），這玩意的出現是日本fanuc將伺服電機引入工業機器人應用領域，而後出現了可以精確控制速度和位置的工業機器人——也被稱為關節機器人。

在之後的發展歷程中，人們找到了應用於工業機器人領域，最好的場所：汽車製造業。所以從1980年——2020年，全球工業機器人應用的第一大市場依然是汽車行業。

2、有人會問：為什麼我們問的是機器人，你這裡只談工業機器人？還有人工智慧應該是機器人的核心啊！

工業機器人是全球“機器人”概念，第一個落實到產品的物體，同時讓人類實現了：程式設計控制機器人——機器人執行操作工作，實現生產。

其後不斷湧現的人工智慧，他已經超出了當代機器人的範疇，因為人工智慧並不是在製造機器人，而是在製造如人類一般的人！一個可以獨立思考，並處理能力的人，即使他沒有手腳，他也可以說話，陪你聊天。所以我們暫且不談人工智慧，畢竟他歸屬於軟體方向。

3、機器人的核心技術

（1）驅動技術：伺服電機驅動

當前機器人的驅動，主要採用的是伺服驅動技術，不論是高階的atlas，還是工業機器人，以及外骨骼機器人，都是採用的伺服驅動技術。偶有情況下會配備一些液壓驅動技術。

伺服電機的驅動一直在向微小型，高扭矩，高精度，高速度方向發展。從伺服發展至今已經有半個多世紀了，你說伺服發展到盡頭了嗎？沒有，肯定沒有。只是伺服平民化應用了而已，但這並不表示這個產品已經沒有前路了。

如今微型化直驅伺服，在靈巧手，以及各類高精度仿人型機器人中大量使用。包括編碼器的解析度，從17位，20位，23位，乃至25位是否能夠更高的細分？這都是產業發展的方向。編碼器屬於感測器，伺服電機控制晶片是FPGA，也屬於晶片範疇。

（2）機器人控制系統

透過示教器，編寫程式在控制系統中執行，從而操控機器人

說到機器人控制系統，其實這就是一個純純正正的軟體系統，有采用C++語言寫的，有采用ST語言寫的。機器人控制系統是一個較為複雜的運動學演算法的系統。儘管中國確實掌握了機器人控制系統的開發實力，並且得到了實踐和應用，但是系統的穩定性，以及功能的多樣化還是要不斷的完善。

（3）減速機

減速機各個零部件構成（RV減速機屬於擺線輪減速機）

大量的朋友都在說：“啊，減速機是機器人的核心，是我們中國的短板”。減速機不是我們中國的短板，金屬材料科學，加工機床行業是我們國家的短板，減速機沒有技術難點，難點就在高精密的加工工藝以及加工機床，我們一沒經驗，二沒裝置。日本納博斯克RV減速機可以作為1萬小時以上穩定執行，國內減速機如今穩定執行的總時長也不過才3000-5000小時。這種經過長時間的最佳化的產品，都還沒有出來。

所以，從機器人的難度上面來說，我們還是看到基礎科學：材料科學，精密加工工藝，軟體開發科學，感測器（編碼器），晶片（電機，機器人控制器）都是需要發展的領域。這就同上面三個溝通到一起了。

（4）工業機器人應用軟體

別光看機器人的硬體，有經驗還要應用的軟體，包括模擬軟體，離線程式設計軟體。這些都不是找幾個人，花個幾十億就能做出來的。梳理完一個坑，填滿下一個坑，才有不斷完美的過程。

從中美貿易戰，到光刻機斷供，到華為處處被打壓，我們基本看到了新時代的國際爭端都在高科技，而且是最頂尖的高科技領域。

晶片內部結構

1、EDA軟體——晶片設計的開端

EDA積體電路設計軟體在繪製PCB板電路（此處不是晶片）

很不巧，沒有上來就說晶片蝕刻製程的技術，EDA軟體屬於工業研發設計類關鍵。這玩意是IC設計的基礎。整個積體電路行業，推理不了EDA，中國也確實有中國產的EDA軟體，但是中國市場95%以上都是外資佔據。

熟悉軟體商業環境都知道，用的人越多，說明什麼？說明整個服務商越有錢，工具越完善。

2、光刻機

光刻機確實是晶片生產扼住咽喉的一把鎖，必須要解開，國內目前自研的技術，只能做到14nm，中芯國際採用n+1工藝，可以做到7nm的蝕刻。這個產品確實不是一個可以彎道超車的領域。只能依靠不斷的經驗積累。

3、FPGA

FPGA可以算是晶片的一種，也可以說是IC大類下同晶片並列的一個產品。大部分都忽略了FPGA的應用，可以簡單理解為CPU的低配版。但是這不代表FPGA就真的技術含量低，FPGA的優勢是穩定，這種產品大量應用在航空，汽車，電力，化工等領域，就是因為他相較於CPU極其穩定。這個領域是意法半導體的天下。

不想過多的贅述晶片的難度，國內的小年輕們，都在夜以繼日的用命在博一個明天，你可以曲解成是為了掙錢。這都無所謂。

總之，在我們失去的20世紀的後半個世紀裡，我們想透過21世紀短短的20年就趕上歐美，那真的只有拼命。

1、工業設計軟體

在航空發動機領域，最牛的工業設計軟體，是達索的CATIA軟體產品。可以設計引擎，甚至可以模擬實際狀態下的發動機運轉情況，瞭解空氣，液體流動情況，乃至溫度變化情況。

基本上市面上80%的航空發動機都是使用達索的系統研發的，也僅有GE，西門子等幾個自己生產航空發動機的廠家，才有自己的設計軟體。

2、材料科學

由於本身材料成型領域技術的缺乏，國內嘗試採用了不少新的技術，期望突破，包括採用3D列印引擎葉片——鐳射熔化金屬3D列印技術。但是這都需要一個漫長的試錯過程。

（通用航空發動機的3D列印技術發展）

GE9X發動機的部分部件

GECatalyst發動機

3、加工機床

說到加工機床是不是又說回到機器人生產中也遇到相同的問題了。

總結而言，三者做起來都非常不容易。尤其是想做好，更是有挑戰。但是必須做！

這就是整個工業生產的鏈條裡，複雜而且相互交錯。但是你哪一個都避免不了。