公司主要从事工业自动化领域设备的研发、销售、维修和承接自动化工程及技术服务等，集产品销售、自动化控制工程、设备维修为一体，销售西门子PLC、触摸屏、变频器、SITOP电源、数控系统(840D、802S/C、802SL、828D?801D)、伺服数控V20/V90/V80V60、软启动、备件等各系列产品。
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稳定电网的秘诀
西门子全新研制的一个机器学习解决方案，正在帮助瑞士国家电网公司准确预测跨境输电的损耗，它不仅显着降低了成本，而且提高了整个欧洲的电网稳定性。
自诩“欧洲中心”的地方不在少数。但若要说到输配电系统，只有一个地方当得起这个美称：人口只有3207人的瑞士劳芬堡（Laufenburg）。莱茵河畔这座风景如画的小镇曾是罗马大军和拿破仑雄狮的交锋之地，而现如今成为截然不同的另一种力量的的聚集之地：连通法国、德国、奥地利、意大利，当然还有瑞士本国的电力线路。此外，用于同步和设置电网频率（有人称“心跳”）的原子钟也安装在这里，它管辖着整个欧盟以及土耳其的电网。
劳芬堡还是瑞士国家电网公司（Swissgrid）的总部所在地。由于其战略位置，Swissgrid在确保跨越多国的发电和用电始终保持平衡方面发挥着关键作用。
然而，实现上述目标，维持50赫兹的稳定频率，在很大程度上取决于准确的预测。在发电方面，这愈发困难，因为可再生资源发电比例不断增加。预测用电量同样是件棘手的事情，因为寒流突袭或热浪过境等诸多不确定因素都可能会造成电力需求的巨大浮动。
除这些变数外，还要预测所谓的“输送损耗”问题。这种损耗是指电能在从一个国家传输到另一个国家的过程中由于线路电阻而损失掉的电量。以意大利为例，该国从北欧购买电能，途径瑞士。此类损耗还受一系列变数的影响，诸如当地气候条件和在某个特定时间点输送的电量，这种损耗“平均达到瑞士电网总负荷的1.6%左右，总损耗约达100兆瓦。”西门子基础设施与城市业务领域智能电网集团**执行官Jan?Mrosik博士称。“按照每度0.055欧元的现价计算，这些损耗折合成资金相当于每小时5500欧元，也就是每年4818万欧元。”
节约成本的算法。为弥补输电损耗，Swissgrid不得不从瑞士电力现货市场额外购电，而这个过程每天都要提前16小时来完成，日复一日，年复一年。鉴于涉及的电量巨大，Swissgrid显然需要较准确的预测。直到前不久，该公司还在依赖一种预测误差约为11%的算法疲于应付。但是据Mrosik介绍，现在借助西门子*研究院开发的一种基于神经网络的算法，Swissgrid有望将其预测误差降低十分之一，到10%左右。他说：“现在调控电力的用量减少，由于过高估计输电损耗而导致的过剩电能也得以降低，我们估计Swissgrid每年能节约大约20万欧元的成本。”另据Ralph?Grothmann博士介绍，不同于同类其他算法的是，西门子*研究院研发的这款系统“从负荷（用电量）预测一步估算输电损耗，这两个功能不再像通常认为的那样互不相干。”Ralph?Grothmann博士和Hans-Georg?Zimmermann博士合作开发了这个算法。“这是一个集成模式，它不仅*辟蹊跷，而且在准确度上远远**过竞争产品。”凭借着研究者多年潜心钻研神经网络的经验，他们的负荷预测准确度一般能达到97%。这种准确度还源于另一个因素，那就是西门子*研究院的算法还考虑到历史数据以及诸如当前天气条件、人工蓄水系统的水位等变数。
新的混合算法一旦得到全面应用，欧盟电网的稳定性将得以提高。“就电网适应风能、太阳能和水电等可再生能源并网发电而言，系统的学习能力至关重要。”Mrosik如是道。
此外，该算法还可以用于预测其他因素，比如欧洲的电力流向及风电场和太阳能发电站的预期发电量。“西门子开展的试点项目显示，我们的神经网络可以预测未来72小时内来自可再生能源的电力供应量，其准确率达到90%。”Mrosik称，“这类数据能够真正帮助电网运营商平衡电力流动。”
作者：Arthur?F.?Pease
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不浪费，不需要
土耳其布尔萨市Inegol工业区的污水处理厂是欧洲较大的生物污水处理厂之一。
多年来，土耳其一直以**过世界上绝大多数国家的速度迅速发展。2010年该国的经济增速接近9%，2011年的增速可能与此相当。该国的工业产值以及能源和用水需求的增幅同样巨大。位于布尔萨市的Inegol工业区就是这样的一个例子，布尔萨市拥有人口190万，北距伊斯坦布尔约150公里。该工业区不仅有纺织、玻璃、木材和家具公司，还有化工、食品饮料和汽车企业。这些公司产生的工业废水流进了一个12公里长的污水网络，该网络中还有差不多一半的污水是来自当地居民的生活污水。
布尔萨市的现有污水处理厂建于2000年，日处理量为5.5万立方米。2007年，由于工业区的稳步发展，由西门子和土耳其基础设施开发商Alke组成的联合体受托对该厂进行扩建，使其日处理量达到13万立方米，并采用生物污泥减量系统。
该市的需求和相应的技术规格给这个项目带来了巨大挑战。比如，这个改造处理厂必须消耗更少的能源，降低运营成本，产生更少的污泥。此外，它还必须在没有扩大空间的条件下做到所有这一切。
尽管如此，这个复杂的项目还是取得了成功。“实际上，该污水处理厂是西门子在欧洲较大的生物处理厂。”西门子土耳其水处理技术部负责人Ersoy?Bulutlar表示。由于该厂采用了西门子开发的一种技术——VertiCel工艺，生物处理工艺现在消耗的能源更少。西门子通过将多个水处理阶段集成在一起优化了流程，其中包括清除和处理固体物。
曝气解决方案。为了处理废水，起分解作用的细菌需要氧气。但是供氧需要大量的能源。让这一情况更趋复杂的是，废水里含有传统曝气系统几乎无法发挥作用的表面活性剂和其他杂质。微泡曝气被视作是较节能的清洁水输送工艺，但是受未处理污水中的污染物的影响很大。为了解决这一问题，VertiCel技术采用了一种优化组合：在生物过程的前面阶段采用高效的垂直圆盘表面曝气机，在后续处理阶段采用微泡曝气，这时大部分污染物已经被清除。
剩余的生物污泥被输送至“Cannibal”污泥减量系统，此后可生物降解的物质被进一步分解。根据细菌培养情况，这必须交替式处理，其中一些需要额外的氧气。这种**工艺的结果是，细菌分解更为高效，污泥量（生物处理过程中分解**物的微生物聚集）与传统工艺相比减少30%到50%。经过这些步骤之后仍然存在的生物固体物将被脱水、干燥，然后送往水泥厂进行焚烧。
新技术的使用消除了一大部分污泥，并降低了干燥和焚化成本。在处理之后，水被注入蓄水池，用于农田灌溉。
主要市场。?由于能降低能耗和污泥处置成本，Inegol处理厂一旦满负荷运行，每年可节省大约150万欧元。“这对于相关公司而言颇具吸引力，因为他们可节省运营成本。”Bulutlar说道。凭借这个节省空间、水资源和能源的生物处理厂，西门子在土耳其废水净化领域奠定了良好地位。“Inegol项目展示了与西门子这样的**性供应商合作将会取得怎样的丰硕成果。该公司不仅有丰富的经验，而且还有渊博的技术知识，能提供多种解决方案。”Bulutlar指出。
“土耳其在追赶的道路上还有很多工作要做，将逐渐达到欧盟的水平——这是一个需要巨额投资的宏伟目标。”Bulutlar补充道。为此，土耳其科学工业技术部推出了一系列刺激措施，在该国的工业区推广水净化系统。
根据2009年的统计数据，土耳其120个工业区中只有70个采用了这种系统。但是在未来四年，土耳其计划对另外43个工业区的废水进行净化。对于西门子而言，Inegol是一个理想的展示项目。这不仅是因为它位于一个充满活力的工业区，而且它还必须克服众多挑战。
作者：Martin?Arnold
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师法自然
诸如天气、交通、股票市场和体内生物化学过程等种种复杂系统的运转，并不是随机而为的过程，相反这一切都要遵循各自的非线性规律。此类系统的个体组成部分之间相互作用，不断更迭。这样的例子比比皆是，譬如沙丘会自然成型，又如云朵、蚁群、激光中的光脉冲和大脑中的信号，无不自成一体而有条不紊。系统的复杂性随其所包含元素的数量、这些元素之间的联系广度以及联系关系的非线性程度而增加。因此，假如信号强度加倍，产生的结果未必也只是加倍，而可能是4倍甚至8倍于原本的强度。
不过，通过运用复杂动态系统理论，人们通常可以在寥寥数个参数的基础上为影响着多个系统的趋势建立模型。譬如，一个智能交通引导系统，要预测特定高峰路况或严重拥堵，它并不需要掌握公路上每个司机的驾驶行为。这样的系统经过调试，能够根据交通流量模式的变化及时识别出趋势，然后视需要调整交通灯次序或隧道入口通行情况。
资料来源：互联网数据中心发布的《2011年数字宇宙研究报告》（两份图表均引自该报告）
说到复杂的系统，大脑就是一个较其有趣的例子。当人们学习新事物时，大脑中的神经元会自动建立新的结点，形成新的神经网络。在由感觉器官传递到大脑的刺激模式的作用下，大脑中会形成更为复杂的行为模式。总的来说，在脑研究和复杂系统研究成果的启迪下，计算机科学领域也发生了范式转变。在相当长的时间内，科学家们一度以为复杂的系统只能通过高级程序来控制，但是如今我们知道了，像发电、制造、交通引导系统和物流等领域的很多过程，都可以通过神经网络来实现管理，其作用方式正如大脑神经的互联互通。这里的一大优势就是此类人工神经网络可以从实例中实时学习，并根据变化着的状况灵活做出响应。
现在神经网络已经被应用于电厂运转控制中。比如，堪称当前世界较高效的发电装置的西门子在德国易兴镇建造的燃气轮机，就配备有数千个传感器，可以不间断监测气压、废气温度和排放量。传感器监测到数据后，以人脑为模型的软件系统对数据进行评估，同时自动从中学习。但是测量数据不仅用于优化一座发电装置的运转；利用某种群体智能，还可以实现多座发电装置的互联互通，而这些发电装置本身在运转过程中会根据经验不断自我优化。
与此类似，在未来的“物联网”中，很多设备将可以互相交换数据，使用网络服务，以及人机交互。比如，衣服将告诉洗衣机需要设置的水温；汽车之间将相互通信，从而避免交通堵塞和事故；未来的电网将连通千千万万个能源生产商和消费者；软件代理将自动购买和销售电力；工厂里的部件将装上智能标签，从而能够自我组织，并通过无线电通信来控制生产过程。
资料来源：思科VNI移动，2012年
工业设施也将采集整个产品生命周期期间的数据，用以优化生产制造、产品运转和回收利用；一体化交通和运输系统将综合利用各种交通方式，以使乘客能够尽可能快捷而便利地抵达目的地。在目前的应用中，由先进医疗设备生成的图像已经可以通过计算机来解读，然后图像信息与知识数据库中的信息相联系，辅助医师进行诊断。
物联网将使知识获取方式发生天翻地覆的转变，并催生新的商业模式和服务。人们还将以类似的方式建立一种全新的“知识互联网”和“服务互联网”。不过首要的一点是，通过网络实现互联互通的事物数量势必会激增。举例而言，互联网数据中心（IDC）的市场研究人员预期不**过2015年，**就将有150亿个联网型设备实现互联，而到2020年，这一数字将增加到500亿以上。
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微型矿工
在一项成熟的铜矿和金矿开采工艺中，**存在的细菌被用于从矿石中分解出所含金属。与熔炼技术不同的是，这种方法几乎不消耗任何能源。类似地，细菌将很快被用于帮助回收利用工业废弃物。
Axel?Schippers将他的“珍宝”存放在位于汉诺威的德国联邦地球科学与自然资源研究所。在这里，大约1,500株细菌在零下140℃的温度下被冷冻保存。Schippers是一位地球微生物学家，在需要的时候，他可以让这些在低温下处于休眠状态的生物恢复活力。这些细菌包括酸微菌属、酸硫杆状菌属、钩端螺菌属和氧化硫化杆菌属等。Schippers解释道，“这些细菌都是嗜酸细菌，也就是说，它们喜欢酸性环境，可以将金属硫化物氧化。正因如此，它们都能在生物冶金中发挥重要作用。”
在一种被称为“生物浸出”的提炼方法中，矿物所含金属在酸和空气的作用下被溶解出来。
生物冶金是一项以使用细菌为基础的金属提炼技术。Schippers表示：“现在，**范围内有15%左右的铜矿开采在使用这项技术，还有3%左右的金矿开采使用了这项技术。此外，这项技术在镍、钴和锌等矿物的开采中也有少量使用。”智利的许多铜矿场以及加纳、南非、中亚和澳大利亚等国家和地区的一些金矿都是进行生物冶金的中心。
富含铜、锌和镍等的金属矿物大多由金属硫化合物（金属硫化物）构成。这些化合物是不可溶解的，因此，提炼其中的金属成分的一方法就是在熔炉中加热这些矿石，这个过程需要消耗大量能源。Schippers解释道，“与之相反的是，细菌可以溶解这些金属，而不要求像熔炼设备那样的高温。”
一个尤为高效的生物冶金方法是被称为“生物浸出”的技术。Schippers说：“在这项工艺中，将稀硫酸喷洒到压碎的矿石上。这将刺激岩石中**存在的嗜酸细菌的生长。这些细菌以矿石为食，将不可溶解的金属硫化物氧化，从而将之变为可溶解的金属硫酸盐。”从矿石堆底部渗出的液体富含被溶解的金属。通过对该溶液进行电解处理，即可提炼出固态的**属。
Schippers已知适用于生物冶金的细菌有30多株，并且这个数字还在稳步增长。“显然，这扩大了应用范围。如今我们知道哪些细菌适用于哪种特定矿物，以及较为重要的，它们在什么样的条件下能够较高效地工作。”长期以来，生物冶金一直被视为替代传统熔炼技术的环保解决方案，因为后者不仅要消耗大量能源，而且会产生导致酸雨的元凶——二氧化硫。Schippers解释道，“但在现代化熔炼工厂，这已不是问题，因为99%以上的二氧化硫都被转化为硫酸，后者现已成为炼铜的重要副产品。”
尽管如此，生物冶金的*到之处在于其很低的能源需求，特别是对于处理金属含量很低的矿石。Schippers说：“生物冶金不会取代传统熔炼技术。尽管其能耗很高，但对于富矿，传统熔炼技术的效率依然高得多。不过，随着物价攀升，当开采低级矿藏在经济上变得切实可行时，生物冶金将真正替代传统熔炼技术。”
生物冶金也被引进到镍、钴和锌等矿物的开采中。采用了这项技术的矿场经营者包括芬兰的Talvivaara采矿公司，该公司开发了自有生物浸出工艺，采用细菌同时从同一个矿床开采出多种不同的金属。该公司正在芬兰Sotkamo镇的矿场使用这项工艺，这里的矿藏曾在很长一段时间内被视为品位太低，因而其开采在商业上不可行。拜生物冶金技术所赐，Talvivaara公司现已成为欧洲较大的镍生产商。
Schippers透露，有一个领域尚待深入研究，他说：“将生物冶金用于开采稀土在很大程度上仍处于试验阶段。”然而，在工业废弃物后处理和回收利用方面，细菌的使用颇具商业合理性。Schippers指出，“实验室研究和试点研究已经表明，可以利用细菌来对原本只能采用填埋法进行处理的矿渣进行后处理，因为这些矿渣含有大量重金属。”鉴于这种矿渣中的残余金属含量之高，到头来这种处理方式甚至可能在经济上较具吸引力。正如Schippers所解释的那样，目前在实验室中试用的工艺尚不具备商业可行性。但只要物价飙升，这种情况很快就会改观。到那个时候，采用生物浸出技术来处理矿渣和电子废料，以提取其中含有的贵重金属将很可能变得有利可图。
作者：Nils?Ehrenberg
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魔高一尺，道高一丈
诸如电网、数据高速公路和公交网络等复杂的基础设施，需要由精密的安全防护架构来提供保护。
华盛顿追击。一股黑势力正在张网追击。他们的目标是劫持一名在警探约翰?麦克林（布鲁斯?威利斯饰）护送下的证人。约翰?麦克林面临的形势不容乐观。追击他和证人的罪犯团伙侵入了华盛顿市的所有计算机系统。他们现在控制了交通网络、电话线路和IT线路，因此能够一面通过团伙指挥中心的巨型监视器掌握追击对象的行踪，一面将交通灯切换成红灯，关闭地铁线路，使整个市区陷入混乱之中。电影《虎胆威龙》中的一幕可以说是每位IT安全*的噩梦。
位于慕尼黑的西门子*研究院的IT安全技术领域负责人Johann?Fichtner博士也看过这部电影。Fichtner和他的团队负责协助西门子各个业务领域解决IT安全问题。“电影中的情景并非完全是无稽之谈；理论上，黑客入侵可以使整个基础设施系统陷入瘫痪。”Fichtner如是道。在机场、公交系统、饮用水和能源网络、医院以及数据网络中，控制系统的复杂性和互联程度越高，发生这种意外的风险也就越大。
由于诸多其他基础设施均依赖于电力，所以电网首当其冲需要保护。对于智能电网而言，这一点尤为重要，因为未来智能电网将与众多电力生产商、电力消费者及软件系统密切相连。在这一领域需要制定和实施国际安全策略标准。“在此过程中，我们要着眼于整个智能电网，而不只是个别组件之间的连接。”奥地利维也纳西门子自动化仪表和信息系统业务部（AMIS）的负责人Alexander?Schenk表示。部署有AMIS系统的智能电网可以利用智能电表计量家庭用电量，从当地变电站收集用电数据，监视和管理电网，向控制中心发送数据，并将数据存储在软件中，然后由软件生成电费单。所有这些功能和连接都不可避免地需要安全防护。已经部署AMIS的网络，如上奥地利州（Upper?Austria）和德国巴符州（Baden-Württemberg）的电网，均有软件加密功能和协议来保驾**，这些防护措施对于哪些模块可以传输数据以及向哪里传输数据，都有明确的定义。“这种措施带来了一种优势，因为即使某个密码被黑客破解，他们也只能访问某个网段，而这个密码可以通过软件下载很快得到修改。”Schenk说道。在此类系统中，还可以视需要添加新的或扩展安全标准。
另一个问题是，越来越多的网络和工业设施都在使用标准的操作系统，并且采用基于网络的服务，这使得它们面临着从任何PC都可以对其进行访问的潜在风险。鉴于它们大多使用Windows或Linux操作系统，所以也具有易于维修的优势。“不过也正是由于这个原因，它们与使用专门开发的软件的系统相比，更易受到攻击，因为其设置对黑客来说已是轻车熟路。”西门子*研究院的*Steffen?Fries表示。
在未来，消费者家中的智能电表会将数据发送到互联网，所以他们可以通过网络应用程序来随时查看其用电情况。但是如果黑客侵入*服务器，他们便可以判断出某个家庭或公寓何时未用电，从而事先窥探出家中何时没有人在。
模拟小故障。不仅电网正日益成为高度复杂的系统；现今的高铁网络和新型地铁线路已经采用软件控制的机械和电气推进系统，因而同样十分复杂。因此，某一个模块的故障可能会影响整辆列车。比如，如果电子系统无法正常关门，那么仅仅手动关上车门并不能解决问题。其他系统需要了解该问题，并相应调整自身的操作，这时其需要发出命令，允许列车在未接到显示门实际已关闭的电子信号的情况下驶离站台。针对每一种可以预想到的情景，*们都必须绘制出故障树形结构，描述出现每一种功能错误时应采取的应对措施。只有在针对每一种可以预见的意外情况完成此分析后，才能定义应对参数。
“我们以往必须针对每个新列车概念制定一个新的故障树。”慕尼黑西门子*研究院的风险管理与分析部负责人Martin?Rothfelder说。但这样又会出现另外一个问题，那就是每个国家都有其自己的铁路系统安全标准。比如，法国的大部分列车门控制系统只能通过电子系统进行监控，但是英国的铁路网络通常还使用基于传感器的附加安全架构，该架构通过总线系统发送信号。如此一来，证明系统是否具备故障安全功能变得更为困难。?Rothfelder的团队利用标准软件工具开发出一种程序，通过该程序可以在子系统中应用故障树。技术人员只需要键入具体列车的一些变量，然后便可以自动执行故障分析。“如果某项提议的解决方案不够安全，我们现在能够更快地确定，然后告知研发团队需要考虑其他解决方案。”Rothfelder介绍道。
为保护敏感系统抵御侵袭而设计的各种策略基本上都大同小异。其流程不外乎由专业人员对系统和需要的防护类型进行分析，定义安全要求，开发合适的安全架构，然后再付诸实施。据Fichtner表示，目前来看安全编程技术的测试和官方认证是大势所趋。西门子*研究院的研发中心是负责软件研发的部门，该部门同时还在中东、欧洲和印度业务区提供不断更新的安全培训课程。用Fichtner的话说，这里的首要原则是：必须不断检查所有系统的新弱点。“那种认为现行系统不能动的观点已然不合时宜。”
作者：Katrin?Nikolaus
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制造业的复兴
两个多世纪以前，**次工业革命开启了农业社会向工业社会的转变。如今，据麦肯锡**研究院于2012年11月发布的研究报告《制造业的未来：**增长与创新的新纪元》称，**工业总产值高达7.5万亿美元，占**国内生产总值（GDP）的16%，工业化国家的制造业技术工人数量约为4,500**。
随着金融危机日渐平息，西方各国的工业开始复苏。在德国，制造业产值不断提高，占其GDP（不包括建筑行业）的比重达到了5年来的较高点。
据麦肯锡公司计算，2010年德国制造业产值占其GDP的比重为19%。在**范围内，制造业产值占GDP比重的平均值为17%。具体而言，各国的占比从英国的10%和美国的12%，到日本的20%和中国的33%不等。
欧盟**打算在欧盟内部扩大工业生产，其目标是到2020年，将工业产值占GDP的比重从当前的15.5%增加到20%。预计工业政策将侧重于创新投资、改善市场条件、筹措资金和加强职业培训等领域。
制造商是一个国家的主要研发力量。譬如，据美国国会研究处发布的数据，在美国，工业领域开展的研发活动占私营部门研发活动的三分之二以上，工业领域取得的新**占全国总数的90%以上。
波士顿咨询集团于2011年开展的一项调查研究表明，“美国制造”再一次取得了显着成绩。中国工业遭遇了来自美国的日趋激烈的竞争。Harold?Sirkin是该研究报告的作者之一，他表示，“美国正在成为发达国家中的较低成本生产国之一。”中国工人的工资不断上涨，美国的生产率日益提高以及美元疲软等因素，将很快缩小中美之间的差距。2010年，中国的工厂创造一美元销售额的成本，比美国的工厂低12%左右，但是，到2015年，这种成本差距将缩小至7%。
智能工厂是在德国被称为“Industry?4.0”的新型工业生产模式的关键要素。物理网络系统（CPS）和物联网是两个用于表示为Industry?4.0奠定了坚实基础的软件、传感器、处理器和通信技术等的组合的术语。随着它们的发展，制造业正在悄然转变。未来，将出现与可自主交换信息的智能机器、仓储系统和工业设施等相连接的物理网络系统。德国国家科学工程院（acatech）院长Henning?Kagermann教授表示，“得益于CPS，未来的工厂将能实时统筹安排生产和供应链，兼顾个别客户偏好。”然而，Industry?4.0的实现需要在今后20年内采取一系列举措，特别是在标准、接口和工艺等方面。
智能工厂在提高生产效率方面较具潜力。据IMS?Research发布的数据，2012年，**工业自动化市场实现营业额近1,600亿美元，到2015年，这个数字将达到约2,000亿美元。Frost?&?Sullivan日前发布的一份分析报告指出，到2015年，诸如以太网和无线系统等工业网络和通信技术市场的收入将从2010年的8.54亿欧元，增至将近16亿欧元。这要归功于对更高生产率的不懈追求和因使用实时数据而降低了成本。对快速、可靠的工业级计算机的需求也与日俱增。Frost?&?Sullivan预计，到2015年，这种计算机的**市场将从2011年的21亿美元增至32亿美元。据TechNavio预测，从2011年到2014年，**数字生产软件市场的年均增幅将达到7.5%，其中，亚太地区的年均增幅更是高达9.5%。
据美国市场调查机构Global?Industry?Analysts估算，到2020年，**三维印刷技术（亦称快速成型制造）市场将增至52亿美元左右。有了这项技术，人们可以借助计算机控制的机器，直接按照设计数据制造出产品——使用液体或粉末状原材料，逐层制成产品。未来，将能在短时间内以这种方式“直接从印刷机”生产出备件。
人们越来越多地采用开源软件来创建数据库、网络浏览器、电子邮件客户端或者开发或内容管理系统。这种软件可供公众免费使用，并且取决于其许可证，可以自由拷贝、修改或分发给其他人。许多企业已经转而使用名为“Linux”的开放源码操作系统来运行其服务器。开源软件和现有的网络平台也可用于让参与者随时随地融入产品开发流程。这一趋势被称为“众包”。原则上讲，通过众包，譬如，欧洲的设计者只要用电子邮件将产品技术规格发送给澳大利亚的客户，然后，后者就可以自行印刷出想要的产品，如一盏灯，甚或在这盏灯的设计流程的早期阶段提出意见或建议。随着用于制作三维模型的扫描技术逐步简化，模拟认证技术问世，三维印刷机的价格日益走低，以及软件不断完善，这项技术将得到愈益广泛的应用。从医疗植入物到飞机和工业机器人中使用的塑料组件，各种应用不胜枚举。波士顿麻省理工学院（MIT）比特和原子中心主任Neil?Gershenfeld坚信，“三维印刷技术将在工业和商业领域引发一场天翻地覆的变革。”
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