在随后的数十年里，信息的价值得到了越来越多的重视，成为社会的主要财富。而信息技术，作为信息价值的挖掘工具，则得到了日新月异的发展。信息和信息技术，改变了我们每个人的工作和生活方式，推动了经济的飞速发展，给整个社会带来的颠覆性变革。
进入21世纪以后，信息技术的发展有了新的变化。
以云计算、大数据、人工智能为代表的算力技术演进，以及以全光网络、4G/5G、Wi-Fi 6为代表的联接力技术飞跃，使得人们对数字技术提出了更高的期望。人们希望在信息化的基础上，进一步实现数字化、网络化、智能化，将澎湃的数字动能从个人消费领域转向包括工业制造、交通物流、教育医疗等在内的各个垂直行业，实现全行业及整个社会的数字化转型。
换句话说，数字技术除了帮助消费者更好地社交、娱乐之外，还要帮助企业升级制造工艺、改进经营流程，进一步提升生产力。此外，还要帮助政府提升治理能力、优化管理效率，改善居民的城市生活质量。
数字孪生技术，就是基于这样的时代背景诞生的。
2011年3月，美国空军实验室首次提出了数字孪生（Digital Twin）。当时，他们将这一概念用于战斗机维护工作的数字化。
不久后，另外两家公司关注到了数字孪生，并决定将它在民用领域发扬光大。这两家公司，分别是美国的通用电气（GE），以及德国的西门子（Siemens）。
通用电气和西门子是世界级的工业巨头，长期关注工业的自动化和数字化改造，也一直在研究工业4.0。
对他们来说，数字孪生信息技术发展到新一阶段的产物，是典型的工业数字化技术，代表了工业制造手段与数字科技深入融合发展的未来方向。为此，他们投入了大量的资源，全力进行数字孪生技术的研发，并将其推向全球各个领域。
说了半天，到底什么是数字孪生呢？
数字孪生的官方概念非常拗口，是这么说的：
数字孪生，是综合运用感知、计算、建模等信息技术，通过软件定义，对物理空间进行描述、 诊断、预测、决策，进而实现物理空间与赛博空间（Cyberspace，可以理解为数字虚拟空间）的交互映射。
删掉描述，提炼骨干，会变得简单一些：“数字孪生，是物理空间和数字虚拟空间的交互映射。”
更简单来说，数字孪生就是在一个设备或系统的基础上，创造一个数字版的“克隆体”。这个“克隆体”，也被称为“数字孪生体”。
对于很多人来说，数字孪生很容易与“数字建模”混淆。毕竟，数字建模也是建立了一个仿真克隆。
但实际上，数字孪生和“数字建模”是有很大区别。数字孪生的特性，概括起来就是4个词——“动态”、“全生命周期”、“实时/准实时”、“双向”。
所谓“动态”，是指本体的实时状态、还有外界环境状态，会通过传感器等手段，复现到数字孪生体上。也就是说，孪生体不是静止的，而是变化的。
“全生命周期”，则是指数字孪生贯穿于产品的整个生命周期，包括设计、开发、制造、服务、维护乃至报废回收等。它并不仅限于帮助企业把产品本体造出来，还在于帮助企业使用和维护本体。
“实时/准实时”，很好理解，就是前面所说的“动态”数字反应，是实时/准实时实现的，没有大的时延，没有明显滞后性。
“双向”这个特性非常关键。传统建模往往是单向的——建立模型，然后依据模型制造本体。数字孪生完全不同，孪生体除了接收本体数据之外，还可以反向给本体输送数据。企业可以根据孪生体反馈的信息，对本体采取进一步的行动和干预。
站在技术的角度来看，数字孪生的技术体系是非常庞大的。它的感知、计算和建模过程，涵盖了感知控制、数据集成、模型构建、模型互 *** 作、业务集成、人机交互等诸多技术领域，门槛很高。
数字孪生的技术竞争，实际上是云计算、大数据、3D建模、工业互联网及人工智能等ICT先进技术综合实力的博弈。
从本质上来说，数字孪生是一项借助数字空间孪生模型，对物理空间真实本体进行模拟的技术。之所以要模拟，无非是两个原因：其一，物理本体的造价昂贵，试错成本太高，超过了承受能力。其二，就是物理本体独一无二，不支持物理复制，没有试错的机会。
前面提到的美国空军实验室和通用电气公司，最早的数字孪生对象，就是造价昂贵的飞机及飞机发动机。截至2018年，通用电气就已经积累开发了120万个数字孪生体。根据他们自己的说法，他们已经为每个引擎、每个涡轮、每台核磁共振都创造了一个数字孪生体。
建立了数字孪生体之后，他们采集物理本体的运行数据，放在孪生体上。然后，他们可以大胆创新，充分试错，进行产品设计改动，进行模拟仿真试验，观察效果，从而判断是否执行实际产品的改动。这样一来，试错的成本和风险大幅下降，也缩短了产品的研发周期。
什么样的系统，是独一无二、不支持物理复制的呢？
当然是那种大型的、真实的、公共的、正在使用的系统。大家应该都想到了，我们每天生活着的城市，就是这样的一个系统。
城市是极为复杂的。在城市里，有百万甚至千万级的人口，有不计其数的建筑、车辆，还有交织密布的基础设施网络（道路、水电煤气、通信）。我们没有办法直接在城市里做试验，也没办法复制一个物理城市来做试验。所以，我们需要借助数字孪生技术，构建一个数字空间的虚拟城市，进行仿真、试验和试错，提升城市的管理和运营效率。
交通是一个城市最重要的功能之一。我们以腾讯数字孪生平台为例，详细看一下数字孪生技术是如何赋能智慧交通行业应用的。
首先，我们看看城市交通数字孪生体的搭建。
腾讯利用城市级三维重建技术，基于自己的高精度地图数据，可以真实还原出整个城市的楼宇、道路等主体要素。然后，是树木绿化、公交站台、交通标记、交通标线等静态元素。
静态元素有了，车辆、行人等动态元素怎么办？难道像电脑游戏里面一样，随时生成？
当然不是。交通孪生系统中的车辆和行人，并不是完全虚拟出来的或者随机生成的。
数字孪生平台是通过路测摄像头，实时采集真实道路监控中的影像，检测和感知各个目标（车辆、行车等），然后将目标数据“提取”出来，模型化之后，同步融入到数字孪生环境中。
这样一来，才算真正实现了真实路面交通和虚拟环境的深度融合。实时交通流大数据，在数字空间被真实还原了。
在整个城市的大规模车道级实时仿真下，交通流数据可以像我们使用地图导航APP一样，通过颜色（交通热力图），进行可视化呈现。城市交通的拥堵情况，一览无余。
交通数字孪生体搭建完成之后，我们站在上帝视角，可以做的事情就很多了。
首先，我们可以进行特殊情况下的交通车流变化推演。模拟出现交通事故，或主办大型赛事或演出，观察车流的变化，考验交通路网的承受能力，为城市交通主管部门制定应急预案提供决策依据。
其次，可以模拟交通信号灯的设计优化方案，为管理部门优化交通管理调度提供技术支持。
还有，基于虚拟环境，为救护车、消防车等紧急车辆提供路线动态规划，挽救生命。
在数字孪生环境中，腾讯还引入了游戏引擎相关技术，自由模拟各种天气状态，评估天气对交通路网系统运能带来的影响，提前做好灾害天气环境下的应急预案。
值得一提的是，交通数字孪生平台并不是封闭的。它可以对合作伙伴开放低成本低门槛的API接口，方便他们进行业务系统集成调用，做大做强交通产业生态。
除了城市交通之外，城际高速公路也是交通数字孪生的重要应用场景。
在这个场景中，数字孪生技术强调的是主动运营，也就是把整个高速公路管理起来。
通过ETC、摄像头、车联网终端、RSU（路侧单元）、蜂窝基站甚至卫星，可以实现数据的传输。通过云端或现场MEC（边缘计算节点），可以进行数据的计算和处理。
对于高速公路的管理部门来说，基于感知到的车流、路面、天气、事故数据，可以轻松实现对高速公路全要素全时空的主动安全式精细管控，例如车道级定位及引导，动态路径编排，交通基础设施调控，等等。
对于驾驶员来说，交通数字孪生技术具备准确率达到95%的精准感知能力，以及300ms端到端时延的通信能力。它可以将异常事件告警以视觉和声音的方式，发送到驾驶员的孪生终端上，提高驾驶员的安全通行能力。
尤其是在恶劣天气（例如大雾、暴雨等）以及黑夜情况下，驾驶员的视线受阻，可以通过孪生驾驶员端获取实时精准的周边路况情况。
基于交通数字孪生技术，系统还可以为车主提供LBS伴随式服务，将服务通过微信、地图App等方式，推送给车主，改善驾乘体验。
交通数字孪生技术的另外一个显著特点，是可计算能力。
它主要体现在仿真预测的道路交通可计算和空间可计算能力。通过仿真预测，可以预知未来1个小时的交通流状况，支撑不同交通管理场景的应急预案仿真，为决策者提供科学量化的决策依据和数据支撑。
最后再说说现在很火的无人驾驶。
无人驾驶是智慧出行的一个终极发展方向。目前，各大厂商都在积极进行相关技术的研究和测试。
然而，想要实现无人驾驶技术的普及，最重要的一点，就是行驶数据的海量测试和学习。但是，目前的法律法规，以及路况条件，并不允许无人驾驶车辆随意进入真实道路环境进行测试。这时，数字孪生环境就可以发挥作用了。
基于数字孪生环境，可以自由组合构建自动驾驶测试环境，在云端实现城市级云仿真环境的并行加速测试，而且是7×24小时不间断测试，每天可以测试1000万公里。这对于无人驾驶技术来说，简直就是福音。无人驾驶技术的开发周期可以大幅缩短，加速普及落地。
总而言之，数字孪生作为一项“虚实结合”的数字化转型技术，正在各个领域加速落地。产业互联网高速发展的时代浪潮，更是推动了它的价值爆发。
未来的一百年，人类如果想要实现更大的野心，以数字孪生为代表的虚拟空间技术，将是重要的工具和场景。
数字孪生到底还有多大的潜力？让我们拭目以待吧！
一、瑞士
全球地位： 瑞士是全球公认的制造业强国。瑞士长期以来是全球最富的国家之一，许多人都知道瑞士生产的钟表、军刀、精密机床，是世界上金融服务周到的国家，全球著名的 旅游 胜地，拥有“欧洲花园”之称。
瑞士与新加坡、比利时并列为世界人均出口额最高的三大国家和地区。联合国的调查指出，瑞士贸易竞争力强源于以下因素：瑞士地处欧洲中心地带；瑞士人会讲多种语言（德语、法语、意大利语、英语）；瑞士的职业培训在世界上是最领先的；瑞士产品质量世界公认；瑞士政局稳定，劳资关系和谐；瑞士人工时长、效率高；瑞士拥有世界最好的基础设施（交通运输、通讯等）；瑞士的服务业水准为AAA级（银行、保险业等）；瑞士善于合理利用国际分工；值得一提的是，瑞士的科研水平为世界顶级水平。
英文Know-how的音译，意思是“技术诀窍”。据调查，瑞士制造业无论大小企业均拥有“Know-how”，而且中小企业人均拥有“Know-how”远高于大企业。瑞士仅机床业拥有的“Know-how”就多达5000项。瑞士有一家专门加工手表壳体的小企业，已有90年 历史 ，拥有320项“Know-how”，人均拥有四项。
由于瑞士对教育的高标准要求，因此一个仅有700多万人口的小国，却拥有16名诺贝尔奖金得主，不仅孕育了世界水平的金融、机械、钟表、电子和仪器等、 旅游 等精品行业，更重要的是在培育精品人才上也达到了世界金字塔的尖顶。
瑞士优势制造业：
机电金属产业： 是瑞士最大的工业部门，产值占GDP比重约为9%，包括冶金、机械工程、车辆制造、电子工业和精密零件加工等。同时是瑞士雇用人数最多的行业，从业人数达33.8万。该行业约有80%的产品用于出口。主要出口产品包括医疗器械、金属加工设备以及测量和校准仪器等。
钟表制造： 钟表业是瑞士第三大出口行业。作为世界最大的钟表生产国之一，瑞士拥有众多享誉世界的钟表品牌，产品以腕表为主。瑞士每年生产的手表中有95%以上用于出口。瑞士虽是小国，却创造出了许多“世界级”的精品。瑞士生产的手表的“含金量”：平均每块手表出口创汇曾经是日本的1.5倍。瑞士手表占据了世界手表市场65％的份额，而高 科技 手表所占份额更达到77％。
精密机床： 各国瑞士机床闻名遐迩于工业界，瑞士生产的机床赫赫有名，世界上有150多个国家是瑞士数控机床产品的长期用户。长期以来，瑞士机床出口额位居世界前五位，人均机床出口创汇近30年来稳居世界。尤其是精密机床，更受各国青睐。有人计算过，如果论斤两出售机床，瑞士机床每千克的价格是日本机床的2.8倍、美国机床的3.2倍，是我们出口机床的10倍。尽管瑞士机床价格高居“世界”，但其机床却是国际市场上的抢手货。
瑞士莱斯豪斯机床公司是一家仅有600多人的中型企业，它生产的精密螺纹磨床售价世界高，但却一直供不应求。据一项调查，世界各国机床业的库存量中，瑞士少，因此瑞士机床业的资金流动率居“世界”。在瑞士机床业界盛行一句口号：“产品卖不出去，是设计上的失败”。因此，瑞士的机床设计独树一帜，重要特色有两个：高精度及高要求。
二、瑞典
瑞典制造业点评： 瑞典是欧盟成员国之一，在联合国开发计划署的人类发展指数中通常名列前茅。瑞典仅拥有990万人口，却素以“小国家、大工业”著称。瑞典在全球拥有自己的航空业、核工业、 汽车 制造业、先进的军事工业，以及全球领先的电讯业和医药研究能力。尤其在软件开发、微电子、远程通讯和光子领域，瑞典也居世界领先地位。值得一提的是，瑞典还是欧洲最大的铁矿砂出口国。按人口比例计算，瑞典是世界上拥有跨国公司最多的国家。
瑞典拥有多家享誉全球的制造企业：比如著名的沃尔沃 汽车 、ABB电气、斯堪斯卡工程公司（Skanska）、伊莱克斯电器公司（Electrolux）、爱立信通讯公司（Ericsson）、宜家家居、SKF集团……这些企业大都是世界500强的常客。
瑞典的制造业十分发达，并且逐渐发展起采矿冶金、特种钢冶炼、机械设备、精密仪器和家具制造等产业，催生了一大批诸如基律纳铁矿公司（LKAB，1890年）、斯凯孚轴承公司（SKF，1907年）、沃尔沃 汽车 公司（1927年）等全球巨头。还有，瑞典与芬兰强强联合成立的斯托拉－恩索纸业集团，居全球造纸企业第二位。瑞典的爱立信公司成为瑞典新经济的领头羊。瑞典电信与电子产品出口量位列世界第四，仅次于美国、英国和日本，从事电信产业的人员占到就业总人口的15%。
瑞典的六大支柱性产业： 采矿冶金、林业造纸、机械制造、制药、电力和通讯。、
瑞典产品特点： 制作精良、质量上乘著称，被称为全球设计之乡。瑞典设计新颖别致，简约高雅，功能性强，在全世界已成为质量和品味的象征，无形中大大提高了产品的市场价值。"瑞典制造2030”的关键词是创新和持续。瑞典创新局提出该国未来制造业在创新研发前提下实现再工业化的愿景：“2030年，瑞典有望成为研发与制造高级产品与服务的少数国家之一。
三、比利时
比利时制造业点评： 比利时处于欧洲的十字路口。被誉为"西欧的十字路口"。比利时首都布鲁塞尔拥有享誉世界的滑铁卢古战场，也是众多国际机构及全球总部的所在地。 布鲁塞尔也是国际政治经济中心、世界第二大的会议和展览中心。
比利时尤其纳米、化工、微电子、生物制药等技术水平居 世界前列，拥有11名诺贝尔奖获得者。比利时的劳动力素质高，劳动力生产效率曾经排在世界第五。
比利时是全球十大商品进出口国之一，按人均出口量计算排名世界第一。比利时50%以上的工业产品选择出口，尤其是金属丝线、平板玻璃、梳洗毛线、钻石等的出口量均列世界前茅。
比利时是世界 汽车 生产大国,人均 汽车 (包括轿车及商用车)产量居世界第一。 汽车 制造是比利时的重要工业门类。比利时尽管在世界上缺乏自主品牌，但却拥有享誉世界的沃尔沃、奥迪、福特、欧宝、大众等世界轿车品牌的组装厂。比如著名的沃尔沃卡车组装厂，再比如全球著名的大型客车制造企业（Van Hool和VDL Jonckeere）。值得一提的是，比利时人均 汽车 产量在欧盟居第一位。
比利时在航空航天领域处于领先地位。比如欧洲很多的飞行器和航空器，其中包括欧洲的空中客车、美国波音及F-16战斗机、阵风、猎鹰7X、阿丽亚娜4号和5号火箭发射装置，以及SPOT5地球观测卫星等，都采用了比利时的航空航天技术。
比利时在全球拥有6个航天中心、12个研究中心。比如，比利时航天大型公司瓦隆，在中远程飞机助推器方面，赛峰航空助推器（SAFRAN AERO BOOSTERS）是全球领导者。比如索纳卡（SONACA）是全球领先的航空制造公司。值得一提的是，世界每3个大型风力发电场（大于2兆瓦）就有1个采用比利时企业的技术。比利时尤其在信息与通信技术产业上处于欧洲领先地位。另外，比利时早在90年前就是欧洲最先建设全国的宽带网络基础设施的国家之一。
全球许多公司巨头在比利时设立了研究中心，比如著名的阿尔卡特—朗讯贝尔实验室、著名的思科分支机构——亚特兰大科学中心。比利时的MEC是世界领先的纳米电子研究中心。
比利时被誉为世界钻石之都。比利时是著名的全球原钻集散地，比利时控制了全球80%的原钻交易、55%的加工钻、45%的工业用天然钻交易。
四、荷兰
荷兰制造业点评： 荷兰是全球经济发达国家，是世界上十个最主要发达国家之一，又是人均收入最高的前十位国家。荷兰尤其在电子、化工、水利、造船以及食品加工等行业技术先进。荷兰是欧洲大陆重要的交通枢纽；荷兰曾经连续多年成为中国在欧盟内仅次于德国的第二大贸易伙伴。
荷兰又曾经是世界上最强大的海上霸主，曾被誉为“海上马车夫”。从地理特点看，荷兰位于欧洲西部，是世界有名的低地国家，荷兰有1/4的国土低于海平面。荷兰尽管面积较小、人口少，但荷兰却诞生了12家全球500强企业，比如享誉世界的壳牌石油、飞利浦、联合利华、阿克 苏·诺贝尔等全球著名跨国企业，拥有ASML、恩智浦这类决定全球半导体产业格局的重要企业，以及EXACT这样的客户遍布全球的信息软件及服务企业。
汽车 产业是荷兰的主要制造业之一，为全世界各大制造商提供系统、元件和材料的开发和生产，包括诸如宝马、戴姆勒克莱斯勒、通用 汽车 、标致雪铁龙和大众这样的大型 汽车 制造商，也有像包括玛莎拉蒂、兰博基尼、宾利和法拉利在内的顶级品牌。
荷兰航空业实力位居欧洲第六位，拥有航空制造、飞机维护、维修和大修（简称 MRO）以及太空活动等一系列大型项目。
荷兰拥有闻名遐迩的飞利浦巨头。飞利浦1891年成立于荷兰，主要生产照明、家庭电器、医疗系统方面的产品。在最新发布的2018年《世界品牌500强》中，飞利浦排名第53位。从20世纪上半叶的碳丝灯泡、收音机、X射线管、电动剃须刀到下半叶的卡式录音机、集成电路、节能灯、镭射影碟、激光唱盘、光学电讯系统、电视机、压缩光盘等，再到21世纪初的液晶显示器、平板电脑、手机等，飞利浦一直都在以创新引领时代发展。如今的飞利浦电子已经是世界上最大的电子品牌之一，在欧洲名列榜首。
五、爱尔兰
爱尔兰制造业点评： 爱尔兰是一个远离欧洲大陆的d丸小国，面积仅有7万平方公里，人口480多万的传统农业国，爱尔兰却在20世纪90年代以后开始了经济腾飞，其骄人的发展业绩至今令世界为之侧目，而异军突起的爱尔兰也因此获得了“凯尔特之虎”的美誉。
爱尔兰迅猛的发展主要归功于其特色产业，爱尔兰的重点及特色产业是信息通讯技术产业、国际金融服务、生物医药化工产业、 食品饮料产业及航空租赁业、 旅游 业等。
爱尔兰制造业业内大约有4000家企业，是爱尔兰全境第二大的行业。曾经占据GDP的36.5。爱尔兰工程行业发展强劲及充满活力。180多家外国企业每年在工业产品和服务、航空航天、 汽车 和清洁技术领域创造了42亿欧元的出口值，是爱尔兰出口行业的重要贡献者。
值得一提的是，爱尔兰在工业4.0准备成熟度方面在欧洲诸国中名列前茅；爱尔兰的整形外科植入物制造商在金属3D打印方面的投资额为全球第一。因特尔公司在爱尔兰斥资125亿美元修建了全欧技术最先进的生产厂房。美国著名的强生的卓越自动化中心总部设在爱尔兰。
再比如爱尔兰高度自动化的隐形眼镜生产商生产了世界33%的隐形眼镜，爱尔兰先进制造业创造的GDP占国家总GDP的23%，甚至比欧洲其它国家平均比例高出15%。爱尔兰每年科研投入达7.38亿欧元，约占商业企业研发的40%。爱尔兰先进制造业使得国家总产值增加18%，欧洲其它国家平均比例为15%。
爱尔兰先进制造业的优势：
人才储备： 国家技术人才数量位居世界前十，人才匮乏岗位数量也是世界最低。
投资记录： 对内投资质量与价值排名世界第一，生产力与生产效率位列世界第一、竞争力排行世界第七。
优惠政策： 企业税率为12.5%、研发免税额度达到25%、为源于知识产权的收入提供6.25%的优惠税率。
便利流程： 爱尔兰是世界上经营业务流程最轻简的国家、爱尔兰的电脑及信息服务出口位于世界领先水平。
领先的教育： 科学、数学及计算机应用学的毕业生比例为是全欧盟最高国家之一。
众多尖端企业： 在爱尔兰建立分布的顶尖企业有：全球软件企业前10家中的9家、全球网络安全企业前10中的5家。
值得一提的是，爱尔兰曾经启动了一项新的制造业五年计划——爱尔兰工业4.0战略（2020-2025），以帮助企业实现由新数字技术推动的制造业转型。其中18项战略行动包括：建立新的协调机制；提高制造企业及其供应链对工业4.0概念的认识和理解；支持激活企业主导的工业4.0集群
六、奥地利
奥地利制造业点评： 奥地利是一个欧洲发达国家，首都维也纳是世界“艺术之都”，该国不仅只有艺术，居住环境、安全性、物价等等在国际上首屈一指，维也纳更是被评为世界上最适宜居住城市 No.1。
奥地利拥有的 汽车 工业：100多年来，奥地利已经成为欧洲 汽车 产业背后的驱动力来源。奥地利是一个 汽车 业大国。奥地利 汽车 行业的700个企业每年产生430亿欧元的收入，曾经创造约370,000工作岗位。因此，车辆与零部件供应行业是奥地利的主要产业，创造了整个国家九分之一的工作机会。
奥地利的电子工业：电子元器件是奥地利的出口重点行业。奥地利为圣城麦加著名的钟塔提供了照明系统，在奥地利是欧洲最专长电子和电气工程产业的国家之一。这一领域为本国第二大用工产业。英飞凌、伊顿、AKG、阿尔卡特、惠普、西门子、索尼等企业受益于奥地利的众多优势，它们在奥地利设立国际研发中心和制造车间，生产优质产品。从LED照明到发电机和电车的半导体组件，“奥地利制造”的电子元件享誉国际。奥地利的半导体行业起到至关重要的作用，尤其在 汽车 电子方面。
奥地利的机电行业：机电业被认为是创新的最重要驱动力之一，尤其在优化产品和流程方面。仅上奥州的机电产业集群就覆盖了314家企业，机电业也是下奥地利州的一个重要产业部门，有1,700多家企业。蒂罗尔州的机电产业集群包括约800家企业和研究院所，国际经验丰富。“国际机电论坛”作为一个交流平台，针对机电系统和部件的应用型研发，集聚了德国、奥地利和瑞士的商业伙伴。
无论在医疗器械、工具、木材加工机械领域，或是 汽车 制造业领域，奥地利厂商在生产定制和专门用途的机械方面，已经具备了精湛的专业技能。
奥地利的机械工程行业：奥地利的机械和金属制品行业有1,200家企业，超过118,000名员工，是一个非常成功的行业。在机械工程方面，奥地利与德国、丹麦、瑞典和意大利一样，同为欧洲以机械工程为专长的国家。
奥地利三分之一以上的工业产值来自机械、厂房建设以及金属制品。全国有大约7,000家企业从事机械与设备工程行业，为全球输出产品。该行业的主要成功因素在于专注高质量的缝隙产品、保持精简的产品系列以及单一制造。许多公司是隐藏的冠军，其中也有全球市场的领导者。奥地利也是一个全球出口大国。该行业78%的产品出口至世界各地。
七、新加坡
新加坡制造业的四大支柱产业：石油化工、电子业、机械制造、生物医药中，最为可圈可点的是新加坡的电子产业与石油化工。
新加坡拥抱工业4.0，致力于将自身个工业基础提升至价值链上，不断加强作为全球领先工业枢纽的地位。因此新加坡在数年里已在多个制造业的专业领域取得引人注目的成就：
新加坡精密工程产业： 新加坡生产了全球约60%的微阵列。 新加坡生产了全球约35%的热循环仪和质谱仪。微阵列是一种在上世纪80年代开始研制，90年代成熟和推广并得到广泛应用的生物学检测技术。热循环仪广泛应用于分子生物学、医学、食品工业、司法科学、生物技术、环境科学、微生物学、临床诊断、遗传学、基因芯片等等。
电子产业： 新加坡约占11%全球半导体市场份额。新加坡约占20%全球半导体设备产量。新加坡在世界电子工业中的地位，相当之高，其GDP有3成之多是来自电子工业。很多欧美电子业老牌大厂，在亚洲开展研发和生产，首选新加坡。不少半导体公司，例如意法，英飞凌，安华高，大型代理商安富利等等的亚太总部都在新加坡。
航空产业： 新加坡是全球宇航价值链的关键保养、维修、翻修以及制造节点。新加坡是亚洲的宇航业中心，宇航业总产值超过80亿元，当中八成属于维护、修理和翻修（MRO）。
八、捷克
捷克制造业点评 ： 据全球房地产服务公司高纬环球之前发布的研究报告显示，捷克曾经在全球最适合发展制造业的国家排名中位列第四，欧洲排名第一。全球排名前三位的是中国、美国和印度。
捷克共和国是一个中欧地区的内陆国家，与德国，奥地利，波兰，斯洛伐克四国接壤，是位于中欧的一个内陆国家。捷克于2006年被世界银行列入发达国家行列。拥有极高水平的人类发展指数，是欧盟和北约的成员国。捷克主要有机械制造，化工，冶金，纺织，制鞋，木材加工，玻璃制造和啤酒酿造等工业部门。捷克曾经于2006年被世界银行列入发达国家行列。自奥匈帝国时期起，捷克就是东欧经济最为发达的地区，捷克拥有一个高度工业化的经济体。
捷克的工业： 捷克原为奥匈帝国的工业区，70%的工业集中在此。它以机械制造、各种机床、动力设备、船舶、 汽车 、电力机车、轧钢设备、军工、轻纺为主，化学、玻璃工业也较发达。纺织、制鞋、啤酒酿造均闻名于世。工业基础雄厚，二战后，改变了原来的工业结构，重点发展钢铁、重型机械工业。工业在国民生产总值中的比重曾经占40%。
捷克掌握着世界上最先进的 汽车 制造和设计技术，捷克也是全球最大的15家 汽车 生产商之一。捷克的 汽车 技术不仅在欧洲，而且在全球范围内都发挥着关键作用。比如斯柯达 汽车 就是捷克最大的 汽车 品牌，而且斯柯达是一个有着上百年 历史 的 汽车 品牌。虽然最后被德国大众给收购了，但是它依然保留着明显的捷克烙印。
捷克强大的航空工业：捷克从飞机的基础生产到飞机的最终组装，再到尖端的航空项目研发，捷克的航空工业都取得了巨大进步。大多数的捷克航空公司和机构都与世界顶尖的航空业厂商合作，并参加了多个世界顶级航空公司的研究项目。捷克能自己生产完整的飞机，包括运输的小型飞机、教练机和轻型战斗机、 体育 和农业飞机、超轻型飞机以及滑翔机。世界上售出的超轻型飞机有四分之一是由捷克生产的。
捷克能够生产用于大型运输机、军用飞机、轰炸机、和直升机的零部件。值得一提的是，这些零部件都涵盖了材料学，锻造学和机械工程学等学科知识。世界上有很多大国，也没有生产类似高质量零部件的能力。
机械制造业： 是捷克经济的支柱产业，捷克的机械制造业就包含了1100多家公司。这些公司涉及能源工程、运输工程、机械加工和成型工具的生产制造、冶金以及结构和金属部件的生产。
捷克的 Tram： 捷克的工程公司提供机械工业的制造设备，如涡轮机、机械加工和成型工具、农业机械和食品加工机械。捷克很小，所以它的90%的工程产品都是用来出口的。
医疗设备： 捷克的医疗设备非常先进，而且每年都会有大量的医疗器械设备用于出口。捷克的医用纳米纤维技术在世界上处于领先地位，值得一提的是，捷克还是电子显微镜的重要生产国，目前全球能独立完整生产电子显微镜的国家屈指可数！
电子电气工程技术： 捷克的电子和电气工业占整个捷克制造业总产出的14%以上，成为捷克经济的第二大支柱。产品主要包括像：电机、发电机、变压器、变频器、电气开关设备系统和开关集料、电缆和绝缘电线等。微型计算机、日常电子、硬件和自动化电子、医疗和光学设备等精密电子元器件行业的生产位居世界前列。比如传感器，芯片等产品。
九、丹麦
丹麦制造业点评： 丹麦的制造业具有灵活、敏锐、可持续性的特点。丹麦拥有一些享誉世界的企业巨头，比如著名的嘉士伯、ECCO鞋业，乐高、诺和诺德、维斯塔斯、马士基等。丹麦面积不大，人口也只有550万左右，但是这么小的一个国土上，却能够诞生如此多世界有名的品牌。
丹麦制造业 历史 悠久，非常发达，不仅世界知名的产品种类众多，而且“丹麦制造”以独特的设计和精湛的质量而闻名于世。丹麦工业联合会的一份分析报告指出，标上“丹麦制造”的产品在全球市场的价值可以提高30%。丹麦出口商品中的50%为高档商品，如乔治·延森银器、皇家哥本哈根瓷器、潘多拉珠宝和丹麦加工的琥珀、爱步皮鞋，等等。丹麦设计和制造的家具、首饰、瓷器等生活家居用品，或精致高贵，或简洁大方，或方便实用，不仅深入寻常百姓家，同时也是世界各地博物馆和游客的收藏品。此外，丹麦品牌的服装、厨具、温控阀、水泵等产品都在世界范围内大受欢迎，丹麦的生物制药、生物技术、新能源和风力发电等新兴产业这些年来更是异军突起，引领世界。
丹麦的自然资源并不丰富，但其制造业不依赖原料，而是以产品的设计和品质见称。丹麦由于地处寒冷的北欧，国家小，自然资源贫乏，造就了丹麦人注重产品设计、创新、精益求精和追求更高产品附加值的产业精神，全力寻求可用资源的充分利用以创造最大价值是丹麦人孜孜以求的企业理想。
丹麦人讲究务实，杜绝浪费，宁要少而精，也不求大而全，力求将自己的优势产业和优良品牌发挥到淋漓尽致，不断推陈出新，做到世界最好。无疑这也正是“丹麦制造”成功的秘诀和精髓所在。“丹麦制造”之所以在世界上占有一席之地并长盛不衰，“丹麦设计”功不可没。“丹麦设计”崇尚简约、实用和功能性。
丹麦众多知名品牌的产品往往在简洁、朴素、内敛的外表下，蕴含着设计者处处为使用者着想的精心考量，将材料、功能和造型融合在一起，形成有机统一，浑然天成。其匠心独运、才思缜密，常常令人叹为观止。丹麦有多位享有国际盛誉的设计大师，比如汉斯·维纳的“雪茄沙发”，阿纳·雅各布森的“蛋椅”和“天鹅椅”，保尔·汉宁森的灯具等等，都享誉世界。
丹麦积极参与国际分工和国际竞争，全力打造和推销自己的优势产业和优势品牌。在竞争中，丹麦人采取独特的“利基(Niche)战略”，即专注于某一个小而特别的领域，要么不做，要做就做到世界最好。
丹麦的制造业多以中小企业为主，生产专业性强的产品。在丹麦，75%的企业为员工人数在50人以下的中小企业。这种小而专的高度分工产业体系，是丹麦制造最大竞争优势和创新活力所在。
世界著名绿色企业、丹麦温控阀生产商丹佛斯就是成功运用“利基战略”的一个例子。丹佛斯的创始人麦斯·克劳森在1933年利用业余时间发明了丹佛斯的第一个散热器恒温阀，该产品在当时只是冰箱的一个零部件，但是却对温度控制技术产生了革命性的影响。于是，克劳森不断改革产品的设计和功能，将这一技术推广到了工业生产的各个领域，丹佛斯逐步发展壮大成为全球温控技术领域的翘楚和行业霸主。迄今，先进的温控技术仍是丹佛斯的核心竞争力，引领着世界这一产业的发展方向。目前，已有约4.8亿个丹佛斯制造的恒温阀运行在世界各地，为全球节约了巨量能源，为丹佛斯和丹麦王国创造了巨额的经济利润，丹佛斯也始终保持着世界上最大的散热器恒温阀生产商地位。
丹麦在清洁能源领域占有全球独领风骚的地位。世界自然基金会发布的《2012全球清洁技术创新指数报告》显示，丹麦是最适合开展清洁能源研究和发展的国家。丹麦有世界上最大的风力发电机生产商维斯塔斯，尽管风力发电机市场竞争非常激烈，但是维斯塔斯风力发电机仍然占领着世界风力发电机市场20%的份额。此外，全球大约20%的风力发电机都装有丹麦制造的风力发电机零部件。
十、以色列
以色列制造业点评： 以色列是一个在严峻的环境中迅速崛起，由一个落后的农业国变为发达的工业国。可以说无数次战争冲突刺激了军事工业发展；另外民用工业技术尖端且成熟，新兴产业发展快速。信息产业现已成为以色列国民经济的重要支柱产业，软件产业成为国际软件业的主要力量。
以色列在卫星图像、纳米技术、太阳能发电、生物技术等领域以色列均取得领先的成果。。以色列人口占世界总人口的0．2％，但拥有162位诺贝尔奖获得者。公民受教育率达95％以上，在全球仅次于瑞典。值得一提的是，以色列十分注重启发式教育和课外教育，对教育的投入比重始终在全球名列前茅。
以色列工业体系非常发达。新兴产业发展非常快。以色列英语著名制造企业以及工业软件企业：以色列航空工业公司、拉斐尔武器开发集团、艾尔比特系统公司、以色列军事工业集团、梯瓦制药工业有限公司、Stratasys等。以色列拥有全球领先的仪器和通信产业。
固态存储设备一、固态存储设备的应用
在航空航天信息处理系统中，大容量固态存储器有磁泡和半导体盘。其主
要优点是没有机械运动部件、比磁盘、磁带存储器更能承受温度、振动、冲击
。90年代初Intel公司推出新型闪速存储器（Flash Memor
y）后，受到宇航系统及其它抗恶劣环境计算机应用领域高度重视。这种半导
体存储器是非易失性的，当电源有故障或被切断后，信息仍保存完整。
闪速存器基本特点是可以电擦除，并且可按字节重新编程，特别适合用在
实时模拟和电子战场合。Flash Memory现也译为快速擦写存储器
。
在宇航系统中Flash Memory主要用在以下领域：
（1）数据采集子系统。所采集的数据可以周期性地从芯片中取出，进行
分析、综合。电擦除后，Flash Memory成为空白芯片，可反复使
用万次以上。
（2）需要周期性地修改已存储的代码和数据表。过去用EPROM（可
擦、可编程只读存储器），修改一次代码耗时15～20分钟，用Flash
只要一秒左右。擦除和重新编程可在同一系统或同一编程器插座中现场进行。
（3）宇航计算机研制阶段（组装、装配），用它存放硬件诊断、调试程
序，芯片直接装焊在电路板上，既可提高系统可靠性，又增加了调试灵活性。
此外，Flash可维修性优异，可通过串行通信口对电路上的芯片直接进行
改写，可显著降低维修费用。
（4）固化 *** 作系统，可以比装在软盘或硬盘上的 *** 作系统开机等待时间
大大减少，提高系统实时性。
（5）当要求系统关键数据安全性时，例如飞行员（领航、驾驶员）携带
飞机数据库中保密信息时，一旦被击落，要有安全措施或清除掉上述信息。美
国海军空战中心信息存储部门十分强调：要在几秒钟内全部清除掉所存信息。
对此磁盘或磁带机难以胜任。
因此，在航空航天及军事系统中，Flash具有非易失性、可电擦除、
高密度和快速诸优点。即使价格昂贵，一般也倾向优选此方案。
二、闪速存储器的基本工作原理
ETOX－Ⅱ（Eprom Tannel OXide）闪速存储器是
Intel公司推出的典型Flash产品，其工艺是由标准的Cmos E
prom工艺发展而来的，单元结构一样。两者差别在于ETOX－Ⅱ的栅极
氧化层较薄，为100～120�，使它具有电擦除功能。而Epron的氧
化层一般为325�。
下面从编程（信息写入）和擦除原理方面进行分析。
1．编程原理
Flash和Eprom的编程原理相同。控制栅上接＋12V±5％的
编程电村Vpp，漏极（drain）上外加5V电压，源极（Source
）接地。漏源极间的电场作用使电子空越沟道，在控制栅的高电压吸引下，这
些自由电子越过氧化导进入浮置栅，（Floating gate），一旦
该栅获得足够多的自由电子，源漏极间便形成导电沟道（接通状态）。信息存
储在周围都绝缘的浮置栅上，即使电源切断，信息仍然保存。
2．擦除原理
Flash的擦除原理和Eprom完全不同。电擦除可编程只读存储器
（EEPROM）每位信息可用电来擦除；而紫外（UV）型Eprom（U
VEPROM）是靠紫外光束来“中和”浮置栅上的电荷实现整体擦除的。
Flash备两种Eprom特点。在源极上施加高电压Vpp，而控制
栅接地，在这种电场作用下，浮置栅上的电子就越过氧化层进入源极区域，被
外加电源全部中和掉，实现整体擦除。随着存储容量增大，Flash也可采
取分区擦除。
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三、Flash存储器芯片及半导体固态盘产品现状
美国两大供应Flash存储芯片的厂商是Intel和AMD。前者约
占70％，AMD占16～30％市场。
Intel公司16Mbits芯片1993年面市，1994年春已推
出单片32Mbits第四代产品。AMD公司将于1994年推出16Mb
its芯片，比商用产品推迟一季度交付军品芯片。
日本有四家公司生产供应4Mb FlashE〔2〕prom，它们是
东芝、日本电气（MEC）、三菱电机和日立，分别用512K×8b、25
6K×16b、或512K×6b以及512K×8b组成，可重写次数10
≥〔4〕次，生产工艺为CMOS、0．7～1．0μm，批量生产时间均为
1992年以后。
从逻辑结构上看，Flash是与或（NOR）逻辑，一般电源电压是＋
5V、＋12V。1987年东芝推出NAND与非逻辑的Nand Epr
om利用Fowler－Nerdhein隧道进行擦除和重写，电源电压只
用单一＋5V。它的位面积仅为Fash的36％，成本比Flash更低。
缺点是读出时间比Flash约慢10倍，在要求体积紧凑、电源单一、可靠
性高的场合Nand型更有潜在优势。第一个Flash产品是在美国的日本
公司开发的，但在生产和应用方面美国处于领先地位。
四、现有Flash存在的主要问题
虽然Flash具有电气整体擦除、高速编程（每个芯片总编程时间仍需
以秒计，每字节花费10～100μs）、低功耗、抗噪声、内部命令寄存器
结构可以和微处理器、单机片机微控制器写入接口兼容，以及比E〔2〕pr
om密度大、价兼、可靠等优点，但仍存在以下缺点和问题：
1．入时间过长（读出速度可与RAM相当）。不适合在军事宇航控制系
统中作随机存储器，适宜用作只读存储器（ROM）。
2．数据传输率不高。一般为270KB／S，而温盘机一般都超过1M
B／S。
3．Flash芯片仍存在极限寿命。过去几年，写入一擦除周期已从1
0〔5〕次提高到10〔6〕次。由于芯片的写入耐疲劳度所限，如果一个扇
区（Sector）被写入5万到10万次，它的氧化层就被磨损。
目前解决上述寿命问题的技术方案有以下三点：
（1）为回避此问题，Targa Electronics）公司研制
一种IDE（Integrated Device Electronic
s）接口的板级固态盘产品，该产品内装软件以保证数据完整性，一旦执行存
取 *** 作就将数据重新安排并且在扇区磁道上标注出已损坏的扇区号。
（2）Sundisk公司作为Flash盘的最早厂家之一已经较好地
解决了这一问题。它采用了纠错码（ECC）技术、磨损调整（Wear－L
eveling）技术，以及动态缺陷管理技术等。
所谓磨损调整技术就像更换汽车轮胎安装部位那样，当某一扇区已经写入
太多次数时，就把基中数据搬移到另一扇区去。
动态降管理技术，必要时把某一已坏的信息位（bit）重新映像到另一
位。Sundisk公司不让任一位写入次数超过5万次，据称使用具备这些
技术的存储系统工作100年也不会破坏。尽管Flash有寿命极限问题，
但可以克服。
Sundisk公司称它不依靠另加软件就可实现磨损调整功能并且该存
储系统能和DOS及Windows系统100％全兼容。虽然它主要面向商
用，但已在波音777飞机上安装使用。
4．在提高可靠性方面存在的问题及改进措施
（1）偶然性的擦除使信息丢失：为此Intel公司1990年在其F
lash芯片中增加了字组保护结构（boot block archit
ecture），它能保持一部分重要代码不被偶然擦除丢失。
（2）传统的Flash芯片为实现重新编程需要单独的外电源＋12伏
电路。为适应军品宽温（－55℃～＋125℃）变化，要求＋12伏±5％
严格控制允差范围，这对军用固态盘存储系统不合适。为此AND公司于19
93年4月推出一种单一＋5伏电源供电、1Mb Flash芯片，其写入
次数至少有10万次。采用这种芯片既提高了可靠性又使写入周期次数增大。
写入周期耐疲劳度（Write cycle endurance）指在每
一扇区内可以反复存储数据的次数。
今后，要求双电源（＋5，＋12伏）的芯片将渐被淘汰。
5．在仿真硬磁盘（HDD）时，占用主机CPU时间
传统的Flash芯片构成存储器时由主机系统的软件命令控制，花费C
PU时间。
AMD公司单电源（＋5伏）芯片中已装入“嵌入式算法”（Embed
ded algorithm）命令由它给出。
许多固态盘仿真旋转式HDD时，主要是CPU花费时间在它的I／O端
口上访问传统的驱动器。
五、现有抗恶劣环境固态盘
我们将适应宽温、耐冲击、抗振动并经过美国军标质量论证过的各公司产
品型号扼要列于表中，以供参考。
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