1. 可持续制造

可持续制造通过开发和生产更轻、环保的材料和产品，在轻量化方面发挥着至关重要的作用。它涉及使用复合材料、生物材料和轻质再生合金，以实现减重和环境效益之间的平衡。这一趋势主要迎合汽车、航空航天和医疗保健行业，以制造更有效、更轻、更耐用的产品。总体而言，可持续制造提供了一种整体方法来减少制造对环境的影响，同时促进轻量化。

• Fibraworks 实现可持续轻质结构

• 德国初创公司Fibraworks生产多层、多向的半成品纤维产品，用于可持续的轻质建筑解决方案。该初创公司采用基于Fibraforce 技术的专利缠绕工艺，可大规模生产具有热塑性基体的纤维。Fibraworks 采用缠绕成多层的天然纤维、玻璃纤维和碳纤维制造多轴有机线圈，以实现轻量化潜力和成本效益。它通过提供传统制造业的可持续替代方案来满足建筑、暖通空调、医疗保健和管道行业的需求。

• Jigsaw Structures 开发先进复合材料

• Jigsaw Structures是一家总部位于英国的初创公司，使用先进复合材料制造轻质结构。它优化结构设计和材料组合，以平衡组件的性能和强度，从而实现更高的效率和可持续性。该初创公司提供Smart-Tube，低成本、轻质且高强度的工程管。复合材料管具有比金属更好的强度和刚度，并且在压缩和弯曲方面比传统管具有更高的性能。这使得 Jigsaw Structures 能够为卫星、飞机、桥梁、建筑和加工厂提供可持续的轻量化解决方案。

2.先进材料

为了实现轻量化特性，材料至关重要并具有影响力。与钢铁等传统材料相比，碳纤维复合材料、玻璃纤维、生物基材料和先进聚合物等先进材料可提供更高的强度重量比。通过优化成分、结构和制造工艺，材料表现出高刚度、优异的抗冲击性和优异的疲劳性能。此外，先进材料提供的灵活性使制造商能够优化产品几何形状、减少材料使用并减轻重量。

• Armory Technologies 提供折纸复合材料

• 总部位于美国的初创公司Armory Technologies使用折纸结构来释放金属、聚合物和先进复合材料的潜力。该初创公司提供的折纸复合材料使用专利几何结构来提供更轻、更强、更灵活和吸收冲击的产品。其ArmorONE 面板是基于Origami Composite MetaCORE 的轻质高强度夹芯板。该技术可减少整个产品生命周期的碳排放，帮助组织满足环境法规和可持续发展目标。这使得 Armory Technologies 能够重塑半挂车或厢式卡车镶板、车库门、墙隔板和船舶部件的材料性能。

• Muz Motion 制造场调制电机

• Muz Motion是一家总部位于美国的初创公司，生产超轻型智能电动机。它提供具有 3D 磁路的模块化双定子永磁电机，以提供轻量级多模式性能电机。这些电机由可再生非金属复合材料制成，比传统电机更轻且更具成本效益。Muz Motion 通过提供更便宜和可再生的电机来满足航空航天、航空、机器人、自动化、汽车和生物医学应用的需求。

3.无线电子产品

无线电子产品消除了对物理连接器、电缆和笨重组件的需求，从而减轻了重量并提高了移动性。蓝牙、Wi-Fi 和近场通信 (NFC) 等技术可实现更快的电力传输，并使设备变得更轻、更精简。因此，无线电子设备增强了移动性，并为用户提供了极大的灵活性，使其无需电缆即可自由移动。无需复杂的布线和物理连接，简化了安装和维护，同时降低了整体系统的重量和复杂性。

• Galanto Innovations 提供智能手部康复服务

• 印度初创公司Galanto Innovations开发了针对中风、脑瘫和骨科损伤等神经障碍的智能手部康复解决方案。它使手部残疾的患者能够借助轻质智能手套技术重新获得活动能力。RehabRelive Gloves是基于传感器的手套，在基于虚拟现实 (VR) 的评估系统上运行，以监测精细关节的微小手部运动。该初创公司还提供了一个记录日常手部活动的平台，并建议进行游戏化的虚拟练习来训练动作。Galanto Innovations 的仪表板允许患者跟踪进展情况、在线咨询医生以及自我评估手指和关节的进展情况。

• SEAVO 生产水上滑板车

• 埃及初创公司SEAVO生产用于水上交通和冒险运动的全电动水上摩托车。它提供ORCA 水上滑板车，这是一种轻便、便携且坚固的船只，具有稳定性和最佳操控性，可提供更安全的乘坐体验。该滑板车设计紧凑，具有智能跟踪、无线控制和快速充电功能，可实现持续移动。该初创公司采用人工智能，通过了解用户配置文件来提高电源效率和电池寿命。SEAVO 通过为旅游景点和水上运动提供先进的轻型水上移动解决方案来满足海洋行业的需求。

4、车辆轻量化

汽车轻量化是指在保持或提高车辆性能、安全性和燃油效率的同时减轻车辆重量。这些努力依赖于材料的选择和优化来减轻车辆重量并确保结构完整性。通过重新设计座椅、悬架部件和制动系统等部件，制造商可以提供更安全、更轻的车辆。这一趋势迎合了汽车、航空航天和运输行业，使他们能够制造出节能且具有成本效益的移动选择。

• RKS Offroad 生产陆路拖车

• RKS Off-Road是一家总部位于美国的初创公司，为家庭企业生产陆上拖车和玩具运输车等休闲车辆。它配备了一个自我维持的电源管理系统，用于连接电子产品、电器和玩具，并实现空间和存储的智能平衡。轻质设计和坚固的结构完整性使驾驶员能够自信地驾驶拖车越野。拖车配有SkyDeck屋顶和船用级浸渍厕所，配有离网电源和水，方便旅行。RKS Off-Road 适合家庭和团体探险的拖车提高了耐用性、功能和安全性，同时减少了重量和浪费。

• 复合材料服务提供轻量化汽车固定装置

• 瑞典初创公司Composite Service为车顶、侧板和电池提供轻质、坚固且高精度的碳夹具。它生产白车身 (BIW)，以减少汽车制造中的零件数量并提高最终产品的强度。该初创公司还生产用于电动汽车 (EV) 的碳纤维电池夹具，以减轻电池重量并提供更长的续航里程。这使得复合服务能够帮助汽车、航空航天和医疗行业将设计转变为更轻、更坚固的产品。

5.增材制造

3D 打印或增材制造技术可实现设计自由并提高材料效率，从而有助于实现轻量化。它允许使用传统减材制造方法难以生产的复杂几何形状。3D 打印仅在需要的地方逐层添加材料，从而更有效地利用材料。这最大限度地减少了材料浪费，并能够生产具有优化或定制内部结构的轻质部件。因此，3D 打印使设计人员能够利用快速原型制作，从而使多个行业能够优化其制造流程和拓扑。

• Go Additive 提供按需数字制造

• 意大利初创公司Go Additive提供设计优化和按需数字制造解决方案，以创造高性能且具有成本效益的产品。其人工智能驱动的晶格优化技术提供热和结构优化，以最大限度地提高能源效率并提高产品性能。该平台的工作原理是上传计算机辅助设计 (CAD) 文件并定义优化目标，以通过详细的见解实现优化结果。Go Additive 为汽车和医疗工具以及航空航天原型提供了轻量级且可持续的产品制造替代方案。

• Alloy Enterprises 提供铝添加剂解决方案

• 美国初创公司Alloy Enterprises开发用于全密集零件生产的铝增材制造系统。它提供无粉末层压物体制造，使用铝板进行选择性扩散粘合，无需粘合剂即可逐层构建零件。该技术具有精确切割和支撑策略，使工程师能够自由设计并创建复杂的几何形状。Alloy Enterprises 允许铝制造商在不影响强度和耐用性的情况下制造轻质零部件。

6、小型化

小型化减少了组件和系统的尺寸和重量，同时保持和提高了它们的强度和功能。通过减小尺寸，需要更少的材料，从而减轻重量并有助于材料废物管理。小型化有助于工程师优化组件的布局和配置，从而更有效地利用空间并改善重量分布。它在消费电子产品、医疗设备和可穿戴技术中得到广泛采用，以提高移动性和灵活性。

• BioPro Scientific 提供小型化物联网 (IoT) 解决方案

• BioPro Scientific是一家来自台湾的初创公司，为电化学、材料科学和神经科学研究人员提供无线、轻型和基于物联网的解决方案。该初创公司的Elite EDC是一款数字小型轻型记录仪，用于测量电气特性，并在智能手机和平板电脑上显示数据。此外，BioPro Scientific 还为脑电波研究人员提供NeuLive，一种自动驾驶仪、类似智能手机的大脑记录和刺激物联网系统，可以对动物进行精确的神经调节。

• Commonlads 创建嵌入式视觉系统

• Commonlads是一家总部位于美国的初创公司，为空中和移动机器人提供经济高效的镜头和相关配件。它结合了镜头参数测量机、分辨率投影测试仪、光谱仪和自动化镜头支架组件，可实现精确的镜头生产。该初创公司提供计算机视觉、电话会议和广角相机镜头，以增强高分辨率和低失真的视觉系统。Commonlads 通过提供轻量级镜头解决方案来满足物联网、智能零售、工厂自动化、医疗和 VR 行业的需求。

7. 多材料结构

多材料结构涉及金属、复合材料和聚合物等具有不同特性的材料的组合，以优化重量并保持强度和功能。通过战略性地选择和整合其他材料，制造商专注于提高强度重量比、刚度和抗冲击性。这使得制造商能够实现多功能设计，同时最大限度地减少产品的总重量。多材料结构主要迎合汽车和建筑行业，以延长结构的使用寿命。

• Antefil 生产微工程混合纤维

• Antefil是一家瑞士初创公司，生产用于轻量化结构的微工程混合纤维。它提供单独涂有可熔化和可回收塑料的玻璃增强纤维，用于生产高效的轻质产品。该纤维消除了固化和浸渍过程，从而缩短了循环时间、降低了能源需求并提高了机械性能。Antefil 通过优化材料投入，帮助汽车、氢动力和风力发电行业提供轻质高性能产品。

• Intellight 推进多材料轻量化设计

• 德国初创公司Intellight提供多材料轻量化设计的专业知识、工程和实施。它提供系统化的潜力分析，以确定现有组件的属性，以便有利地替换混合轻量化解决方案。该初创公司采用数字化技术，实现智能多材料轻量化设计，并通过分层组合实现传感器集成。Intellight 通过在组件制造的轻量级设计中提供人工智能，满足机械、土木、医学工程和能源领域的需求。

8. 综合设计优化

集成设计优化是一种多学科方法，结合了轻量化产品的设计、分析和优化技术。它的工作原理是在设计过程中考虑结构完整性、性能、成本和重量等多种因素。该方法利用先进的计算工具，例如有限元分析 (FEA)、计算流体动力学 (CFD) 和参数化建模。这些工具使产品经理能够评估材料和设计变更对重量和性能的影响。集成设计优化允许逐步细化和收敛，以实现组件的最佳轻量化设计。

• Vertiq 开发飞行器伺服电机推进系统

• 美国初创公司Vertiq为飞行器提供伺服电机推进解决方案。其核心设计包括带有嵌入式位置传感器的轻型集成电机，以提供性能优势。该初创公司提供了一个电机校准和控制平台，以提高推进效率、功率输出、速度控制和螺旋桨定位能力。这使得 Vertiq 能够让商业和国防无人机公司制造轻型推进系统。

• Herone 提供超轻热塑性复合型材

• 德国初创公司Herone开发和制造超轻热塑性复合型材，用于跨行业传递负载、运动和流体。它生产具有整体元件的运动和负载传递解决方案以及耐化学性的流体传输和存储。该初创公司将自动化纺织性能与高效压制成型相结合，用于生产热塑性复合材料部件。Heroine 通过提供从首件检验到批量零件生产的完整生产解决方案来满足制造业的需求。

9.形状记忆轻量化

形状记忆合金、压电材料和活性液体等自适应材料可减轻各种产品和结构的重量，同时提高性能。此类材料会根据温度、压力或电场等外部因素改变其特性。工程师将智能材料融入轻量化设计中，创造出能够动态适应不断变化的条件、优化其效率和功能的智能结构。在汽车行业，自适应材料有助于开发轻质部件，这些部件可以实时改变其刚度或形状，从而提高燃油效率和车辆操控性。

• Petit Pli 创造弹性面料

• 总部位于英国的初创公司Petit Pli利用回收材料生产可拉伸的童装面料。该初创公司为室内、室外和多功能应用提供Fluid TX-TILE、Ripstop TX-TILE和Extreme TX-TILE面料。该服装设计轻便、防风雨且耐用，适合所有季节的活动。Petit Pli 发明并应用材料技术来解决纺织价值链中的个人和企业问题。

• Kinetics Automation 部署形状记忆合金技术

• 加拿大初创公司Kinetics Automation使用形状记忆合金技术制造线性执行器和活塞泵。它通过用电动阀门执行器取代甲烷排放气动装置来帮助消除甲烷排放。该初创公司提供KVA 阀门执行器、KLA 线性执行器和KPP 活塞泵来提供过程控制。Kinetics Automation 通过提供电动轻型自动化和控制解决方案，为先进制造、航空航天和过程控制行业提供支持。

10. 制造工艺优化

制造优化是指微调和改进生产工艺，以在不影响最终产品结构完整性的情况下实现轻量化。这些优化使制造商能够识别并应对流程效率低下和材料浪费的问题，从而生产出更轻、更高效的组件。冲压、热成型、注塑和预浸料铺层等先进工艺使航空航天、国防和汽车行业能够实现所需的强度重量比。简化和优化制造流程使工程师能够开发复杂的轻质且经济高效的结构。

• Unilite提供绿色建材

• 台湾初创公司Unilite生产可重复使用的废料和抗震绿色建筑材料。其废物再造轻粒子技术将废物转化为资源，并再生可持续的轻质托盘。这些托盘取代了混凝土混合物中的砾石和沙子，具有单位重量轻、隔热、抗冲击和耐腐蚀等特点。Unilite 为房屋建筑、桥梁工程和石油钻井平台提供了天然砂岩的可持续替代品。

• iCOMAT 开发变革性轻量化解决方案

• 总部位于英国的初创公司iCOMAT为航空航天和汽车结构设计和制造轻量化解决方案。它提供了一个通过端到端工作流程优化组件和结构的平台。材料表征和测试以及虚拟和物理原型制作可实现全自动灵活制造，从而确保流程的速度、质量和可重复性。iCOMAT 的专利快速丝束剪切 (RTS)工艺使制造商能够实现更轻、更可持续且成本更低的结构。

轻量化的未来将随着无线电子、增材制造和小型化等现代技术的集成而不断进步。通过使用可持续技术和回收原材料，各行业采用环保制造工艺来减少碳排放。此外，汽车、航空航天、国防和其他制造商努力实现轻量化、高效和提高产品质量。

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