目前，制造基于外套管的光纤预制棒和光纤的标准生产工艺包含了太多的工序，因此在将来并不具备竞争力，其光纤预制棒的长度最多只能达到600公里。由贺利氏特立伏公司开发的核棒技术（圆柱棒中棒）使得圆柱棒的直接应用取代了外套管技术，这样就可以在一次工艺中生产大约5000公里长的光纤。它包含两种不同的方案：离线核棒工艺，即由圆柱棒取代外套管，在此省去了拉伸管。这个圆柱棒由核棒融合而成，其典型的横截面为150平方毫米，长度可达2～3米。同时拉伸获得预制棒，该拉伸过程是必需的，预制棒需要通过拉纤塔台上的熔炉，这时候其典型的横截面会变小到如100平方毫米。另一个更先进的方案是在线核棒技术，核棒向圆柱棒导入，基于这种架构，光纤可直接拉伸。在核棒的拉制工艺中，圆柱棒在拉纤熔炉上时可直接塑造。
重要意义
核棒技术的成本优势是明显的。圆柱棒的材料成本非常低，与外套管相比，其制造成本和材料损耗可以忽略不计。它的超大尺寸导致光纤制造成本大幅降低。它的中间停顿状态明显比标准的产品低。除了对已知的几何参量的改善以外，在线工艺提供最少的工序，这给降低成本带来了极大的潜力。通过这种方案，传统的中间产品光纤预制棒将不再存在，因此在线工艺只是光纤生产商感兴趣的内容，而预制棒生产商仅限于离线工艺，两种工艺给两种情况下的用户提供了明显的竞争优势。
前景预测
离线的核棒工艺已经在标准的生产线中被采用，在线的核棒工艺在2003年才进入产品的试制阶段，它会在将来占据主导地位。
第四部分：新材料神奇的碳纳米管
人 造 肌 肉
未来机械和适应技术的目标是将机械和电子在最小的空间内结合起来。除了微电子电路和传感器，所有的调制器的首要问题是能将控制命令转化为机械负荷。一种全新的、非常具有前景的微观和宏观调制器材料可满足这项需求，这就是由弗劳恩霍夫技术开发组与弗劳恩霍夫界面和生物工艺技术研究所合作开发并优化的碳纳米管。
神奇的碳纳米管
1991年里基玛在他的流体物质与平向球光栅研究工作中偶然发现了碳纳米管。由于它的直径仅有1纳米，长度在厘米范围以及其他一些独一无二的材料特性，使其开创全新应用具有一定程度的可能性。例如，碳纳米管具有金刚石的硬度和高达2800℃的热稳定性。目前正在讨论的应用非常多，如等离子显示器的场发生器、晶体管或者压缩器、纳米天线、热稳定的填充剂、过滤器、存储介质、触媒物质等。
自我发展
1999年堡夫曼和同事第一次描述了碳纳米管现象。仅在接下来的一年内，弗劳恩霍夫技术研究开发组就实现了车刹的碳纳米管调制器。
就在世界各地的科学家还在研究原理的时候，劳恩霍夫技术研究开发组已经目标明确地开始进行技术和经济应用的工作。这种材料展示了独一无二的调制特性。它可以在1伏的电压下，自身伸展1％，这与其他的系统如压电陶瓷或者聚合物调制器相比，显得非常突出。它可承受20牛顿/平方毫米的压力载荷和1千赫兹的时间调制，使许多新的应用变得可能。
挑战：宏观的调制器
在对这种卓越材料的性能的不断探索中，也存在着技术上的困难需要克服。为了能得到可使用的、大尺寸的碳纳米管，目前最重要的是它与纸的生产类似的层化工艺，即所谓的“栅格纸”分离，或者形成长的“带状”结构。两种方法都有明显的缺点，会大幅降低调制特性。其中的原因现在正在研究，以完善这种生产工艺。
结论和展望
碳纳米管作为调制材料还处在研究的开始阶段。然而1伏电压下主动伸展的生物兼容碳纤维给了这个常被引用的术语“人造肌肉”一个及其重要的意义。现正在期待更令人兴奋的应用。
长度与横截面比可达15 000 000 的管状碳分子的六面体网络化照片
栅格纸的扫描电镜图片
第五部分：虚拟企业 生产 服务生产过程的自动一体化（图）
在安乐国的生活和工作 当今生产过程的优化已经不局限于企业内部，而是扩展到了顾客和供货厂商那里， 其目的就是充分利用整个商标增值链的有效潜力。到目前为止，生产过程必需的一体化还很昂贵、周期长、人员投资也大。例如，需要参与企业对整个生产过程的表决以及建立企业本身的信息系统等。
业之间生产过程的自
动一体化可按如下步骤进行：所有企业产品灵活配套、价格优惠并且建立在公开的标准基础之上。由此不仅为一体化也为整个生产过程的运行降低了成本，增加了灵活性。
关键技术
生产过程自动一体化需要一个基本条件，即每个参与企业要用统一的商务标价语言（XML）报告情况。商务标价语言是一种在企业中为描写不同的生产过程平台而使用的共同语言。在商务标价语言的译码定义中，生产框架程序是机器可读的，如电子商务扩展标价语言（ebXML） 和络世达全球网（RosettaNet）。在这个过程中，所有信息（如订购或结算）将以商务标价语言的形式进行交流，也就像使用标准的产品数据电子交换（openTRANS）和商务标价语言的共享商务库（xCBL）一样。
问题和解决方案
在生产过程一体化的各个阶段中，必须对相同过程在同一个框架下的不同要求进行比较，只有这样，企业才能成为一个真正的生产能手。这里必须明确规定：企业能够支持哪些生产过程、以怎样的形式交换信息资料、怎样通过局部系统支持整个过程，还譬如是否通过E…Mail 或者通过互联网交换信息，等等。这种生产方针将自动协调产生，使不同的产品模式能进行自动对比，从而得到一个标准样品，然后根据这个样品的效应再考虑将生产方针应用于整个生产过程。
重要意义
目前，基础技术是通过科研项目来开发的，如欧盟支助的“生产过程自动一体化汇总” （openXchange），这个项目是最近20年来企业中生产过程一体化技术不断开发的继续，它能使企业少走弯路、降低成本。当然，这种自动生产过程一体化也是有效利用互联网的结果。
前景预测
由于这种生产过程自动一体化对于企业的未来具有深远的影响， 因此未来关于生产过程自动一体化研究的重心应放在如何完善、如何管理和监督这种生产过程以及如何准确定义在生产过程中使用的各种术语等方面。
数字化工厂的软件代理人
数字化工厂是一个非常神秘的系统。在工厂尚未建成、企业尚未开工的时候，这个系统就开始认可并使用工厂了。这样的优化必定也涉及生产过程和引导系统，人在此只起决策和解决问题的作用。不过，人还得借助于帮助才能解决复杂的现代化生产过程中的各种问题，这种帮助就是软件代理，它们能够接受并完成复杂的智力工作从而提供必要的信息资料。
关键技术
这种将主导系统建立在代理基础之上的构思来源于信息学。代理在信息学中叫做软件单位，它与目标对象具有许多共同的特性并通过理智的反映和灵活性得到扩展。代理能完成独立的委托工作，既能独立处理信息又能提供必要的信息交流。代理可以为保证完成复杂的工作而自动组织人力攻关。软件代理在联网平台上工作，它能索取信息源并筛选信息。软件代理穿梭于信息和知识之间，起到连接和加工信息产品的作用。
问题和解决方案
这种基于代理的主导系统搞活了企业经济。在数字化工厂里，代理们既加工知识又提供知识，使企业更有效地实现生产过程，从而获得更多的经济利益。同时还能保证产品质量并合理地调节市场需求。
虽然基于代理的主导系统具备所有的信息技术，然而当自我组织起来的代理大量涌现的时候，就必须要考虑到如何通过平台有效地进行必要的信息交换的问题，而在这方面几乎还无经验可谈。更大的障碍还在于进行数字化工厂的最初知识结构组织的人才，我们需要工程师和信息学人才，因为他们能够一起保证完成数字化工厂里从头到尾的信息模拟所需要的很抽象的工作。在设计数字化工厂及其主导系统方案时就可应用包括信息人才管理系统在内的工程师服务条例，以便于人才管理，这个条例将被证明是能够经受考验的。
重要意义
复杂的生产过程将产生大量的信息，因此，有必要借助新的软件代理技术将工作任务分摊给许多人去完成，这些人各自完成规定的任务，筛选相关的信息并将这些信息与现有知识联系起来，就像机器人帮助人们操纵仪器一样。软件代理发送信号帮助人们理解和处理新的任务。
前景预测
以代理作为基础的下一代生产及企业管理的主导系统将是人们的工作伙伴，这种自始至终的信息模拟正是软件代理为数字化工厂的定义和运行所打下的极好的基础，也就是说，软件代理已为人们完成极其复杂的决策过程及采取相应的措施作好了准备。
第五部分：虚拟企业 生产 服务前景预测
机器人助人为乐
人们做梦都想着能有一个帮手，它能做繁琐的家务、能提供饮料、取报纸，在人们休假时它能看房子、修草地以及送咖啡等，也就是说，它是一个全能的服务员，只要人一张嘴，它就能知道人想干什么，就会为人服务、与人消遣。然而，可惜的是，当今这个时代已经没有多少人雇得起帮手和家庭保姆了，更何况是要用机器人呢？当然，上面指的机器人是专门为病人、残疾人或活动不便的人们设计的，因为他们更需要机器人的帮助。对这些人来说，技术上的支持能够很大程度地赢得他们心理上的独立感和安全感。他们可以不必非得待在治疗机构，而可以待在家里。当然，在日常生活中，除了他们以外还有别的一些人也需要机器帮助。因此，科研人员和仪器制造厂商已看好这个机器人帮手的巨大市场。
劳恩霍夫生产技术与自动化研究所许多年来一直在开发具有
服务功能的机器人，其中也有用于日常生活的帮手。有一种机器人叫“看屋宝”（Care…O…bot），目前，第二代样机已经试运行了。
关键技术
机器人“看屋宝”由一个带有电池的移动平台、一个机器胳臂、 一个抓手和一个用来扫描周围环境以辨别人物的光学传感器以及一个带有语言、图像和接触传感器的使用界面等部分共同组成。使用者通过口授或在屏幕上点击服务图像通知机器人要干什么。当机器人知道它要执行的工作和周围环境以后，它就能自动产生执行程序，接着传感器便按照人的意愿指挥机器人工作，发出信号让机器人打开相应的门和柜子并传递日常用品。此外，非常灵敏的运动技能和传感器也在起作用，以保证机器人识别出不同的人和周围环境，以便人与机器能和睦共处。
关键技术
机器人帮手至少应该能几乎像人一样在不很宽敞的房间里灵巧安全地移动，同时也要价格实惠、经久耐用。为了达到这个目的，必须根据运动学为抓手和胳臂设计出新的驱动装置。其中，最大的挑战是实现人和机器的相互作用，即如何通过协调语言、手势和触摸而产生需要的对话。更重要的是，机器人只要认出服务对象就应该很快根据程序完成人的要求。另外，也应加强研究如何有效地模拟这种多功能对话（即语言、手势和触摸），并使之能方便地为人所使用。
重要意义
机器人的研究和开发为我们展现了一个庞大的市场。就像家庭洗衣机或者老人用的手扶车一样，机器人“看屋宝”也可作为我们日常生活中的一个舒适的家庭设备。目前，全世界还有许多科研机构或者公司都在从事机器人帮手的研制和开发。
前景预测
根据专家预测，10年内将会有第一台前所未有的机器人进入家庭。但大批量家庭机器人的使用则要在10年或者更多年以后才能实现。科研人员和生产商们一致的看法是，虽然未来机器人助手的市场潜力非常大，但问题是谁能成功地实现这个突破呢？
喷丸技术和陶瓷
自从20世纪30年代喷丸技术用在赛车的传动轴上，大幅度提高了赛车的疲劳强度以来，这种表面处理工艺便开始迅速发展。今天，每个汽车马达的阀门弹簧都必经喷丸，尽管喷丸会稍微损失些表面材料，但它保证了马达的使用寿命。这种根据需要利用普通材料局部优质表面以提高其特殊性能的处理方法，对金属材料而言已是很普遍的了。
前，人们对高质量的陶瓷材料并不进行喷丸优化处理，因为
常规的喷丸也会引起这种陶瓷材料的脆裂，这也说明断裂并不是因为强度低而引起的。与金属相比，陶瓷材料从根本上具有完全不同的变形和断裂性能，超载时陶瓷会突然断裂。从表面上看，像喷丸这样的工艺只会引起脆性陶瓷的损伤，因为在喷丸过程中既要使陶瓷零件的表面局部变形，又不能让它断裂，这似乎是难以两全其美的。
第五部分：虚拟企业 生产 服务问题和解决方案
关键技术
喷丸与喷砂的原理相似：具有一定硬度的微小球墨或球丸通过空气压力或其他气体压力快速喷射到零件表面，如果是金属的话，其冲击作用会引起一定深度的表面变形而且直到表面层变硬才终止继续变形。同时，压力会产生相应的预应力，这种预应力会使构件在使用时产生很危险的拉应力。但喷丸后，变硬的表面层确实具有很高的强度和很强的耐磨及抗腐蚀能力。
问题和解决方�