傳感、測量和過程控制

　　幾乎所有先進制造技術都有一個共通的東西：它們都由處理巨量數據的電腦驅動。正因如此，那些捕捉并記錄數據的東西才如此重要，如監測濕度的傳感器、確定位置的GPS跟蹤器、測量材料厚度的卡尺等。這些設備不僅越來越多地用于智能手機的智能化，還使得智能、靈活、可靠、高效的制造技術成為可能。

　　在一座現代化的工廠里面，傳感器不僅有助于引導日益靈敏的機器，還提供管理整個工廠的運營所需要的信息。產品從誕生到送達都可以跟蹤，某些情況下還可以跟蹤到送達之后。在這個過程中，一旦有問題出現，比如在噴漆室的濕度不適宜噴涂的時候，傳感器就會偵測出來，向機器操作者發送警報信號，甚至是向工廠管理者的手機發送警報信號。

　　材料設計、合成與加工

　　新機器將需要新材料，新材料將使新式機器的制造成為可能。隨著將材料細分到原子或分子層級、幾乎不需要經過漫長的實驗室步驟就可以進行操縱的進展出現，涂層、復合材料和其他材料的開發正在加快。借鑒人類基因組計劃取得的廣受認可的成功，能源部等美國政府機構去年發起成立了材料基因組計劃，其目標是將確定新材料、把新材料推向市場所需要的時間縮短一半。

　　目前這個過程可能需要耗時幾十年，比如鋰離子電池技術是20世紀70年代埃克森(Exxon)的一名員工首次構想出來的，但一直要到90年代才開始商業化。這個計劃涉及的部分工作，便是讓該領域內散落在世界各處、兩耳不聞窗外事的研究人員共享創意和創新。