TECHNOLOGIE EN INNOVATIE IN VLAANDEREN: PRIORITEITEN

Titelblad18B

13-03-2007

15:22

Pagina 1

TECHNOLOGIE EN INNOVATIE IN VLAANDEREN: PRIORITEITEN PROCES VAN PRIORITEITSSTELLING EN RESULTATEN

Elke Smits, Elie Ratinckx, Vincent Thoen o.l.v. prof. Koenraad Debackere, Elisabeth Monard, Danielle Raspoet

Technologieverkenningsstudie uitgevoerd door de Vlaamse Raad voor Wetenschapsbeleid in samenwerking met de onderzoeksdivisie van Incentim, K.U.Leuven

Inhoud18B

01-03-2007

13:51

Pagina 3

INHOUDSTAFEL

TEN GELEIDE DEEL I: RELATIEVE POSITIEANALYSE VAN VLAANDEREN

I

D U O NH

9 13

HOOFDSTUK 1: WETENSCHAPPELIJK ONDERZOEK

15

1.1

Evolutie van de Vlaamse publicaties

17

1.2

Citatie-impact van de Vlaamse publicaties

18

1.3

Verdeling van de Vlaamse publicaties per organisatietype

19

1.4

Internationale wetenschappelijke samenwerking van Vlaanderen

20

1.5

Publicatieprofiel van het Vlaams onderzoek

21

D U O HOOFDSTUK 2: TECHNOLOGISCH ONDERZOEK INH

1.6

23

Relatieve citatiefrequentie voor Vlaanderen in twaalf vakgebieden

25

2.1

Octrooien in Vlaanderen

27

2.2

Verdeling van de Vlaamse octrooien per organisatietype

29

2.3

Samenwerkingspatronen in octrooien

31

2.4

Relatieve technologiespecialisatie van Vlaamse octrooien

32

2.5

Octrooien en economische performantie

34

2.6

O&O-investeringen van bedrijven in Vlaanderen

37

2.7

Sectoriële O&O-activiteit in Vlaanderen

38

HOOFDSTUK 3: INNOVATIE

41

3.1

Elf kernindicatoren voor innovatie

43

3.2

Input: financiële middelen en menselijk potentieel

44

3.3

Activiteiten/Processen: overdracht en toepassing van kennis - financiering

46

3.4

Output/Prestaties: creëren van nieuwe kennis - innovatieoutput en markten

49

3.5

Effecten/Impact: op het vlak van menselijk potentieel - op economisch vlak

52

HOOFDSTUK 4: ECONOMISCHE ACTIVITEIT

OUD

57

4.1

Concurrentievermogen en economische groei

4.2

Levensstandaard

4.3

Productiefactoren

61

4.4

Productieve processen

67

4.5

Institutionele omgeving

69

4.6

Kenniseconomie

70

INH

59 60

Inhoud18B

01-03-2007

13:51

Pagina 4

DEEL II: TECHNOLOGISCHE ONTWIKKELINGEN IN DE TOEKOMST

75

HOOFDSTUK 1: COGNITIEVE WETENSCHAPPEN

77

1.1

Onderwijs

77

1.2

Geestelijke gezondheid

78

1.3

Informatietechnologie

1.4

Perceptuele en motorische technologieën

INH HOOFDSTUK 2: COMPLEXITEIT EN SYSTEEMTHEORIE

78

OUD

79 81

HOOFDSTUK 3: SOCIALE EN MENSWETENSCHAPPEN

83

HOOFDSTUK 4: BIOTECHNOLOGIE

85

4.1

Gezondheid en farma

85

4.2

Landbouw en voeding

85

4.3

Industriële biotechnologie

86

D U O NH

HOOFDSTUK 5: COMMUNICATIETECHNOLOGIE

I

87

5.1

Infrastructuur en veiligheid

5.2

Innovatieve toepassingen

87

5.3

Netwerkdesign en nieuwe architectuur voor het internet

88

5.4

Modellen van netwerken

88

5.5

Cyberinfrastructuur, digitale netwerken en informatie-economieën

89

5.6

De driehoek internet, mobiel en draadloos

89

HOOFDSTUK 6: INFORMATIETECHNOLOGIE

91

6.1

Artificiële intelligentie

91

6.2

Virtuele en verhoogde realiteit

92

6.3

Mens-computer interactie

93

6.4

Toepassingsgebieden voor IT

93

6.5

Het verbinden van het ‘reële’ met het ‘virtuele’

95

6.6

Automatisering van programmeren

95

6.7

Systeemarchitectuur

96

6.8

Het potentieel in de verschillende niveaus van abstractie

96

6.9

Het fysische niveau

96

HOOFDSTUK 7: VERWERKENDE INDUSTRIE

87

U O H IN

D

97

7.1

Nieuwe materialen, producten en processen

98

7.2


99

7.3

Modellering en simulatie

99

7.4

Productieprocessen en -uitrusting

7.5

Ondernemingsintegratie

99 100

Inhoud18B

01-03-2007

13:51

Pagina 5

HOOFDSTUK 8: NANOTECHNOLOGIE

101

8.1

Nano-elektronica

102

8.2

Biomimetica

102

8.3

Milieu

103

8.4

Energie

8.5

Medische en farmaceutische industrie

8.6

Landbouw

8.7

Nanomaterialen

8.8

ICT

104

8.9

Beveiliging

104

INH

OUD

103 104 104 104

HOOFDSTUK 9: LANDBOUW EN VOEDINGSINDUSTRIE

105

9.1

Overgangsonderzoeksprogramma’s

105

9.2

Hoogtechnologische onderzoeksprogramma’s

106

HOOFDSTUK 10: ENERGIE

109

10.3

D U O Biomassa, biogas en biobrandstoffen H N Waterstof- en brandstofcellenI

10.4

Fotovoltaïsche cellen

111

10.5

Fossiele brandstoffen

111

10.6

Kernsplijting

111

10.7

Kernfusie

111

10.1 10.2

109

Energie-efficiëntie

110 110

HOOFDSTUK 11: TRANSPORT

113

11.1

Vliegverkeer

114

11.2

Vervoer over de weg

115

11.3

Spoorverkeer

115

11.4

Maritiem verkeer

116

HOOFDSTUK 12: MILIEUTECHNOLOGIE

117

12.1

Modellen van maatschappij-ecologie interacties

117

12.2

Rol van biotechnologie

117

12.3

Nieuwe materialen

118

12.4

ICT

12.5

Nanotechnologie

12.6

Sectorspecifieke technologieën

12.7

Groene producten, diensten en ecodesign

12.8

Milieumanagement, management van natuurlijke rijkdommen en systeemmanagement

INH

OUD

118 118 119 119 119

Inhoud18B

01-03-2007

13:51

Pagina 6

HOOFDSTUK 13: GEZONDHEIDSZORG

121

13.1

Pharmacogenomics

121

13.2

Gentherapie

121

13.3

Genetische diagnose

122

13.4

Stamcellen

13.5

Telezorg, telegeneeskunde en e-health

13.6

Bioinformatica

13.7

Minimale invasieve chirurgie

13.8

Medicinale nanotechnologische toepassingen

125

13.9

Regeneratieve geneeskunde

125

13.10 Artificiële en bioartificiële organen

126

13.11 Tissue engineering

126

13.12 Rationele ontwikkeling van medicijnen

126

13.13 Xenotransplantatie

126

13.14 Marktontwikkeling

127

HOOFDSTUK 14: VEILIGHEID

I

INH

122

OUD

123 123 123

D U O NH

129

14.1

Sensor- en radartechnologieën

14.2

Communicatietechnologieën

129 129

14.3

Informatietechnologieën

129

14.4

Materiaaltechnologieën

130

14.5

Humane wetenschappen

130

14.6

Sociale wetenschappen

130

14.7

Biotechnologie

130

14.8

Integratie van systemen, data en diensten

130

HOOFDSTUK 15: DIENSTEN

131

15.1

Implementatie van ICT

132

15.2

Integratie van productie en dienstverlening

132

15.3

Industrialisatie en uitbesteding van diensten

132

15.4

Nood aan bijkomende onderzoeksinspanningen

133

U O H IN

D

Inhoud18B

01-03-2007

13:51

Pagina 7

DEEL III: EXPERTRAADPLEGING VOOR ZES STRATEGISCHE CLUSTERS IN VLAANDEREN

135

HOOFDSTUK 1:TRANSPORT-LOGISTIEK-DIENSTEN-SUPPLY CHAIN MANAGEMENT

137

1.1

Eerste sessie: validering van de ontwikkelingen in de toekomst

138

1.2

Delphi-vragenlijst: vertaling van Europese trendanalyse naar Vlaamse context

147

1.3

Tweede sessie: prioriteitsstelling

153

OUD

HOOFDSTUK 2: ICT EN DIENSTEN VOOR DE GEZONDHEIDSZORG

159

2.1

NH I Eerste sessie: validering van de ontwikkelingen in de toekomst

160

2.2


165

2.3


174

HOOFDSTUK 3: GEZONDHEIDSZORG-VOEDING-PREVENTIE EN BEHANDELING

181

3.1


182

3.2


190

3.3


204

D U O NH

HOOFDSTUK 4: NIEUWE MATERIALEN-NANOTECHNOLOGIE-VERWERKENDE INDUSTRIE

I

215

4.1


216

4.2


223

4.3


230

HOOFDSTUK 5: ICT VOOR SOCIO-ECONOMISCHE INNOVATIE

239

5.1


240

5.2


245

5.3


251

HOOFDSTUK 6: ENERGIE EN MILIEU VOOR DIENSTEN EN VERWERKENDE INDUSTRIE

257

6.1


258

6.2


263

6.3


270

HOOFDSTUK 7: RANDVOORWAARDEN

277

U O H IN

D

Inhoud18B

01-03-2007

13:51

Pagina 8

BRONMATERIAAL

280

ANNEXEN

285

Samenstelling Begeleidingscomité Verkenningen

285

Samenstelling Expertpanel cluster 1 ‘Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’

286

UD O H N

Samenstelling Expertpanel cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’

288

Samenstelling Expertpanel cluster 3 ‘Gezondheidszorg-Voeding-Preventie en behandeling’

289

I

Samenstelling Expertpanel cluster 4 ‘Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie’

291

Samenstelling Expertpanel cluster 5 ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’

293

Samenstelling Expertpanel cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’

295

Samenstelling VRWB-projectteam

297

LIJST VAN AFKORTINGEN

299

LIJST VAN TABELLEN EN FIGUREN

303

I

D U O NH

I

D U O NH

Ten Geleide 18B

13-03-2007

15:23

Pagina 9

TEN GELEIDE

VLAANDEREN: SAMEN DE TOEKOMST WINNEN Welvaart en welzijn van een samenleving zijn geen automatische verworvenheden. De ondersteuning van alle mechanismen die het behoud en de verbetering van het relatieve en absolute peil van welvaart en welzijn bevorderen, is de voornaamste opdracht van iedere verantwoordelijke overheid, evenals van alle geledingen van de maatschappij. Er zijn zeer veel aanwijzingen dat wetenschap en technologische innovatie de belangrijkste motor zijn van onze kennismaatschappij en de hoeksteen vormen voor welvaart en welzijn van de komende generaties.

De toekomstige welvaart van Vlaanderen hangt in belangrijke mate af van het tijdig en adequaat inspelen op technologische en innovatieve ontwikkelingen. Innovatie is bij uitstek toekomstgericht en wordt bijgevolg gekenmerkt door onzekerheid en risico’s. Innovatie is ook een complex proces waarin vele actoren inspraak hebben. Voor een kleine regio als Vlaanderen is de ontwikkeling van een strategische visie noodzakelijk wil het ook internationaal iets te betekenen hebben. Waar leggen we onze prioriteiten om welvaart en welzijn in de toekomst te blijven verzekeren? De overheid, bedrijven en kennisinstellingen zullen samen focus en kritische massa moeten creëren in domeinen die de Vlaamse concurrentiepositie versterken en waarvan de potentiële maatschappelijke baten aanzienlijk zijn. Dergelijk beleid vergt een beperkt aantal weloverwogen keuzes en inspanningen.

Technologieverkenningen winnen daarom sterk aan belang als beslissingsondersteunend kader voor het regionaal innovatiebeleid en haar relatie met de regionale economische ontwikkeling. Bovendien creëren verkenningsstudies door hun procesmatig karakter betrokkenheid van alle actoren bij het innovatiegebeuren en dus ook bij de ontwikkeling van een toekomstvisie voor Vlaanderen.

SITUERING VAN DE STUDIE EN DOELSTELLINGEN De Vlaamse Raad voor Wetenschapsbeleid (VRWB) heeft, in samenwerking met de onderzoeksdivisie Incentim K.U.Leuven, heel wat ervaring opgebouwd inzake de organisatie en de sturing van technologieverkenningsprojecten (Monard et al., 2005 en Smits et al., 2006). Er werd een methodologisch kader voor wetenschapsen technologieverkenningen ontwikkeld (Debackere et al., 2000) dat aan de praktijk werd getoetst voor twee voor Vlaanderen belangrijke sectoren: chemie en voeding (Verbeek et al., 2004a en b). Deze methodologie werd ook toegepast in opdracht van de multisectorfederatie AGORIA Vlaanderen (Van Looy et al., 2001). De verworven inzichten hebben bedrijfsleiders en onderzoekers uit die specifieke domeinen sterk geïnspireerd. Voor beleidsmakers 9 ten geleide

Ten Geleide 18B

13-03-2007

15:24

Pagina 10

hebben deze sectoriële verkenningsstudies een ondersteunend kader aangereikt om tot beter geïnformeerde keuzes te komen en om acties en instrumenten te ontwikkelen.

Deze verkenningsstudie kadert in het initiatief van de VRWB om een langetermijn referentiekader te ontwikkelen voor technologie en innovatie in Vlaanderen, rekening houdend met de eigen technoeconomische context enerzijds, met de internationale trends anderzijds, en de mogelijke en gewenste kruisbestuiving tussen beide. Dit referentiekader wordt ontwikkeld aan de hand van een technologische verkenningsstudie op macroniveau.

METHODOLOGISCH KADER Het methodologisch kader voor technologieverkenningen (Debackere et al., 2000) laat toe om de ontwikkeling van techno-economische domeinen te identificeren, te onderzoeken, te monitoren én te ondersteunen, en dit vanuit het oogpunt om innovatie in de Vlaamse regio aan te moedigen.

Het verwerven van de nodige informatie en inzichten om tot een prioriteitsstelling te komen valt uiteen in twee delen. Een eerste deel betreft de relatieve positieanalyse van Vlaanderen zoals die zich vandaag voordoet op het vlak van wetenschappelijk onderzoek, technologische ontwikkeling, innovatie en economische activiteit. Het tweede deel betreft een internationale trendanalyse van belangrijke en relevante ontwikkelingen voor de komende tien jaar. Daarop volgt vervolgens een breed consultatieproces met experten uit de verschillende techno-economische sectoren en kennisinstellingen, om aan de hand van de informatie en inzichten uit het eerste en tweede deel te komen tot een prioriteitsstelling.

STRUCTUUR VAN HET RAPPORT Het voorliggend onderzoeksrapport is ingedeeld in drie delen.

Deel I, beginnend na de algemene introductie, geeft de relatieve positieanalyse van Vlaanderen weer inzake wetenschappelijk onderzoek, technologische ontwikkeling, innovatie en economische activiteit. Dit houdt in dat de situatieschets van Vlaanderen in elk van de betreffende domeinen gemaakt wordt. Hiertoe is gebruik gemaakt van kwantitatieve instrumenten die raadpleegbaar zijn in diverse databronnen van het Steunpunt O&O-Statistieken en van het Steunpunt Ondernemerschap, Ondernemingen en Innovatie, om de positie van Vlaanderen in kaart te brengen en in een internationale context te plaatsen.

10 ten geleide

Ten Geleide 18B

15-03-2007

14:55

Pagina 11

Deel II van dit rapport geeft een overzicht van te verwachten trends en ontwikkelingen op technologisch vlak, die de verschillende socio-economische sectoren de komende vijf tot tien jaar kunnen beïnvloeden. De leidraad bij het uitwerken van deze ontwikkelingen is een recente trendanalyse van vijftien sleuteldomeinen voor Europa.

Het laatste deel van dit rapport, deel III, omvat het eigenlijke proces van de technologieverkenning in relatie tot de resultaten van de expertraadpleging voor elk van de zes strategische clusters voor Vlaanderen.

De synthesenota met de prioriteiten voor elk van de zes strategische clusters voor Vlaanderen en de aanbevelingen zijn gepubliceerd in het eerste boekdeel van studiereeks 18 (VRWB-studiereeks 18).

DANKWOORD Toekomstverkenning kan niet zonder de inbreng van heel wat mensen. De auteurs van dit rapport wensen dan ook iedereen te bedanken die heeft bijgedragen tot de realisatie van deze studie. In het bijzonder de voorzitter Karel Vinck en de leden van het Begeleidingscomité Verkenningen voor hun belangrijke bijdrage en commentaren bij de uitvoering van het onderzoek; de onderzoekers van Incentim K.U.Leuven, van het Steunpunt O&O-Statistieken en van het Steunpunt Ondernemerschap, Ondernemingen en Innovatie, voor de wetenschappelijke ondersteuning; de experten, op wiens expertise wij mochten rekenen om dit project te realiseren; de VRWB-staf voor de vlotte realisatie van dit project.

11 ten geleide

D1 Hdst1

27-02-2007

11:24

Pagina 13

DEEL I RELATIEVE POSITIEANALYSE VAN VLAANDEREN Het leidt geen twijfel dat wetenschappelijk onderzoek een belangrijk fundament vormt voor technologische ontwikkeling en dat beide op hun beurt economische groei stimuleren. De onderkenning van de wisselwerking tussen wetenschap en technologie enerzijds, en technologie en economische ontwikkeling anderzijds, is van belang voor een stimulerend beleid rond het realiseren van toekomstige technologische ontwikkelingen.

De focus van het eerste deel van het VRWB-onderzoeksrapport ‘Technologie en innovatie in Vlaanderen: Prioriteiten’ behelst de relatie tussen wetenschap, technologie, innovatie en economische activiteit. Dit houdt in dat de situatieschets van Vlaanderen in elk van de betreffende domeinen gemaakt wordt. Hiertoe is gebruik gemaakt van kwantitatieve instrumenten die raadpleegbaar zijn in diverse databronnen van het Steunpunt O&O-Statistieken en van het Steunpunt Ondernemerschap, Ondernemingen en Innovatie om de positie van Vlaanderen in kaart te brengen en in een internationale context te plaatsen. De uitkomsten van deze relatieve positieanalyse van Vlaanderen worden in dit deel besproken.

13 relatieve positieanalyse van vlaanderen

D1 Hdst1

27-02-2007

11:24

Pagina 14

D1 Hdst1

27-02-2007

11:24

Pagina 15

HOOFDSTUK 1 WETENSCHAPPELIJK ONDERZOEK

Bibliometrische analyses, die gebaseerd zijn op de bibliografische gegevens van publicaties, vormen één van de methoden om de wetenschappelijke onderzoeksactiviteit in kaart te brengen. De voornaamste output van wetenschappelijk onderzoek in de biomedische wetenschappen, de natuurwetenschappen en de technische wetenschappen verschijnt in de internationale wetenschappelijke literatuur. De standaardbron voor wetenschappelijke literatuur is de Web-of-Science, uitgegeven en onderhouden door het Institute for Scientific Information in Philadelphia, Verenigde Staten. Via haar Steunpunt O&OStatistieken heeft de Vlaamse overheid toegang tot deze geactualiseerde, exhaustieve en recurrente databronnen. Momenteel beschikt men over een detailopdeling van twaalf wetenschappelijke vakgebieden, waardoor het mogelijk wordt absolute en relatieve publicatie-, citatie- en impactindicatoren te berekenen voor het Vlaams onderzoek ten opzichte van een geselecteerde groep van landen waarmee we Vlaanderen wensen te vergelijken. Deze analyses laten toe om, op het vlak van wetenschappelijk onderzoek, vast te stellen waar Vlaanderen een voorsprong heeft.

Tabel 1 vat de positie van Vlaanderen t.o.v. een aantal referentielanden samen op het vlak van wetenschappelijk onderzoek op basis van bibliometrische analyses uitgevoerd door het Steunpunt O&OStatistieken. In de daaropvolgende paragrafen wordt deze positie voor elk van deze bibliometrische indicatoren meer in detail toegelicht.

15 wetenschappelijk onderzoek

D1 Hdst1

27-02-2007

11:24

Pagina 16

Tabel 1: Relatieve positieanalyse van Vlaanderen op het vlak van wetenschappelijk onderzoek Wetenschappelijk onderzoek 1.1 Uitgesproken activiteitsvoorsprong voor 1.1 Vlaanderen t.o.v. referentielanden

Geen uitgesproken activiteitsvoorsprong voor Vlaanderen t.o.v. referentielanden

1.1 Evolutie van de Vlaamse publicaties • Groei in aantal publicaties in Vlaanderen 1.2 Citatie-impact van de Vlaamse publicaties • Vlaamse publicaties van zeer hoge wetenschappelijke kwaliteit -> Europese top 1.3 Verdeling van de Vlaamse publicaties per organisatietype • Relatief aandeel van bedrijven in de • Universiteitssysteem van hoogwaardige Vlaamse publicatieoutput stagneert kwaliteit met merendeel van de publicaties • Aandeel van publicaties van onderzoeksinstellingen neemt toe in jaren ’90: rol IMEC – VITO – VIB 1.4 Internationale wetenschappelijke samenwerking van Vlaanderen • Vlaanderen is een volledig geïntegreerde regio in het Europees wetenschappelijk netwerk met sterke bindingen, vooral met buurlanden 1.5 Publicatieprofiel van het Vlaams onderzoek • Vlaams relatief publicatieprofiel boven de wereldstandaard in de domeinen biologie, biowetenschappen, biomedisch onderzoek, klinische en experimentele geneeskunde (Westers model)

• Vlaanderen heeft een stijgende activiteitsgraad, doch wel nog lager dan de wereldstandaard, qua publicatievolume in de domeinen chemie, aarden ruimtewetenschappen en neuro- en gedragswetenschappen

1.6 Relatieve citatiefrequentie voor Vlaanderen in twaalf vakgebieden • Citatie-impact van de Vlaamse publicaties in alle twaalf hoofddisciplines boven of gelijk aan de wereldstandaard -> hoge kwaliteit van wetenschappelijk onderzoek in alle vakgebieden


D1 Hdst1

27-02-2007

1.1

11:24

Pagina 17

EVOLUTIE VAN DE VLAAMSE PUBLICATIES

Tabel 2 toont de evolutie van het aandeel van Vlaamse publicaties en van publicaties van elf referentielanden in het wereldtotaal. De laatste tien jaar is er een duidelijke groei in het aantal Vlaamse wetenschappelijke publicaties in de natuur-, levens- en technische wetenschappen. Het Vlaamse aandeel in het wereldtotaal is vanaf 1992 tot 2003 met bijna 50% gestegen. Deze ontwikkeling is het best vergelijkbaar met die van Finland. Hoewel het Vlaamse procentuele aandeel iets kleiner is dan dat van Finland, lopen hun beide trendlijnen tot en met 2001 nagenoeg parallel. Vanaf 2001 wordt de Finse groei stopgezet. Deze groeidynamiek wordt enkel door die van Ierland en Spanje overtroffen als gevolg van de integratie van deze landen in de organisaties en de kaderprogramma’s van de Europese Gemeenschap. Het grootste aantal publicaties is voor rekening van het Verenigd Koninkrijk, Duitsland en Frankrijk, hoewel de groei in deze landen in de laatste jaren eerder stagneert.

Tabel 2: Evolutie van het aandeel van Vlaanderen en elf Europese referentielanden in het totaal van Tabel 2: SCIE-publicaties (alle vakgebieden samen) Jaar

VL

BEL

DNK

FIN

FRA

DEU

IRL

ITA

NLD

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

0,60% 0,61% 0,64% 0,67% 0,71% 0,73% 0,79% 0,81% 0,81% 0,83% 0,85% 0,88%

1,03% 1,06% 1,11% 1,15% 1,20% 1,22% 1,28% 1,30% 1,27% 1,30% 1,32% 1,36%

0,86% 0,88% 0,91% 0,89% 0,90% 0,92% 1,00% 0,98% 1,00% 1,00% 0,97% 1,00%

0,72% 0,77% 0,80% 0,80% 0,83% 0,87% 0,88% 0,91% 0,95% 0,95% 0,93% 0,93%

5,65% 5,83% 5,84% 5,93% 6,00% 6,15% 6,34% 6,31% 6,17% 6,19% 5,96% 5,99%

7,32% 7,34% 7,41% 7,47% 7,78% 8,17% 8,70% 8,56% 8,58% 8,60% 8,41% 8,30%

0,24% 0,26% 0,26% 0,27% 0,29% 0,30% 0,33% 0,33% 0,34% 0,35% 0,36% 0,37%

3,27% 3,37% 3,52% 3,61% 3,83% 3,90% 4,05% 4,05% 4,07% 4,24% 4,29% 4,42%

2,23% 2,35% 2,34% 2,35% 2,37% 2,45% 2,45% 2,40% 2,43% 2,43% 2,44% 2,48%

ESP

SWE

GBR

2,02% 2,13% 2,20% 2,27% 2,42% 2,64% 2,79% 2,88% 2,91% 3,03% 3,15% 3,12%

1,69% 1,78% 1,77% 1,79% 1,87% 1,87% 1,94% 1,94% 1,90% 1,99% 1,92% 1,87%

8,73% 8,92% 9,01% 8,97% 9,13% 8,82% 9,18% 9,17% 9,33% 9,00% 8,69% 8,54%

Bron: Vlaams Indicatorenboek, 2005


D1 Hdst1

27-02-2007

1.2

11:24

Pagina 18

CITATIE-IMPACT VAN DE VLAAMSE PUBLICATIES

Het bibliometrisch middel bij uitstek om de impact van publicaties te meten is de citatie. Het aantal citaties weerspiegelt de acceptatie en de erkenning van gepubliceerde onderzoeksresultaten door de wetenschappelijke gemeenschap. Figuur 1 stelt de relatieve citatiefrequentie van Vlaanderen en elf Europese referentielanden voor. Vlaamse publicaties zijn van zeer hoge wetenschappelijke kwaliteit. Vlaanderen behoort qua zichtbaarheid van de wetenschappelijke output tot de Europese top.

Figuur 1: Citatie-impact van de wetenschappelijke publicaties (2001)

Ierland Denemarken Vlaanderen Nederland België Finland Zweden Duitsland Verenigd Koninkrijk Frankrijk Italië Wereld Spanje

1,35 1,21 1,17 1,16 1,15 1,14 1,13 1,13 1,10 1,05 1,02 1,00 0,98

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

Relatieve citatiefrequentie



1,2

1,4

1,6

D1 Hdst1

27-02-2007

1.3

11:24

Pagina 19

VERDELING VAN DE VLAAMSE PUBLICATIES PER ORGANISATIETYPE

Figuur 2 geeft voor de twee deelperiodes 1992–1996 en 1999–2003 het procentuele aandeel van de verschillende organisatietypes weer in de Vlaamse publicatieoutput. Het aandeel van instellingen voor hoger onderwijs, dus de universiteiten en hogescholen, overheerst met meer dan 85% in het aandeel van wetenschappelijke publicaties in Vlaanderen. Aangezien de meeste publicaties door de universiteiten gepubliceerd worden, kan worden geconcludeerd dat het Vlaamse universiteitssysteem van een hoogwaardige kwaliteit getuigt. Het aandeel van de wetenschappelijke instellingen neemt toe in de loop van de jaren ’90, om vervolgens te stabiliseren rond de 10%. Hierin speelt de oprichting van het Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum (IMEC), de Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek (VITO) en het Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB) een belangrijke rol. Een zeer beperkt aantal Vlaamse bedrijven publiceert. Bovendien stagneert het relatief aandeel van de publicatieoutput van Vlaamse bedrijven in de totale publicatieoutput van Vlaanderen. De verdeling van deze publicaties is bovendien zeer scheef omdat een beperkt aantal bedrijven, met name Janssen Pharmaceutica en Innogenetics, het grootste aandeel voor hun rekening nemen. Deze gegevens i.v.m. het publicatieprofiel van Vlaanderen stemmen nauw overeen met de situatie in andere Europese landen.

Figuur 2: Verdeling van de Vlaamse publicaties per organisatietype 1992–1996

Instelling voor hoger onderwijs Publieke onderzoeksinstelling of -administratie Private instelling Ziekenhuis Andere

85,1 9,0 6,6 5,1 0,1

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

P Publicaties (%)

1999–2003

Instelling voor hoger onderwijs Publieke onderzoeksinstelling of -administratie Private instelling Ziekenhuis Andere

88,8 9,9 6,5 4,4 0,7

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Publicaties (%) P



D1 Hdst1

27-02-2007

1.4

11:24

Pagina 20

INTERNATIONALE WETENSCHAPPELIJKE SAMENWERKING VAN VLAANDEREN

Om de sterkte van de wetenschappelijke samenwerking van Vlaanderen tussen bepaalde landen te kunnen meten wordt de Salton-maat (r) gebruikt, die voor Vlaanderen in figuur 3 is aangeduid. De algemene intensiteit van Vlaamse co-publicatielinks is vanaf 1992 beduidend toegenomen. Deze waarneming is in overeenstemming met de globale trend die voor vele landen een duidelijke intensivering van samenwerkingsrelaties weerspiegelt. Vlaams onderzoek toont internationaal actieve samenwerkingen en deze sterke internationalisering lijkt nog verder te gaan. Vlaanderen neemt actief deel aan multinationaal onderzoek, met voorop de Europese kaderprogramma’s, en is partner in diverse internationale onderzoeksinstellingen en -initiatieven. De voortschrijdende specialisatie en het toenemende interdisciplinaire karakter van de wetenschap, alsook de snelle ontwikkeling van de informatieen telecommunicatietechnologieën bevorderen zeker deze internationalisering. Vlaanderen wordt gekenmerkt als een volledig geïntegreerde regio in het Europese wetenschappelijk netwerk met sterke verbindingen, vooral tot zijn buurlanden. Naast de EU-relatie is de versterkte samenwerking met Noord-Amerika vermeldenswaard.

Figuur 3: De geografische kaart van de belangrijkste co-publicatielinks van Vlaanderen 1992–1995

Salton-maat (r):

r ≥ 5,0%

Bron: Vlaams Indicatorenboek, 2005 20 wetenschappelijk onderzoek

2000–2003

5,0% ≥ r ≥ 2.5%

2,5% ≥ r ≥ 1,5%

D1 Hdst1

27-02-2007

1.5

11:24

Pagina 21

PUBLICATIEPROFIEL VAN HET VLAAMS ONDERZOEK

De specialisatie van het Vlaams onderzoek tijdens de periodes 1992–1996 en 1999–2003 wordt op basis van de activiteitsindex, gedefinieerd als de relatieve activiteit met betrekking tot de wereldstandaard, grafisch in figuur 4 weergegeven. De wereldstandaard is in het diagram door een regelmatige twaalfhoek aangeduid. Er dient op gewezen te worden dat de activiteitsindex een evenwichtsindicator is, d.w.z. als de activiteitsgraad van een land in enkele gebieden boven de wereldstandaard ligt, moet de activiteitsgraad in andere gebieden noodzakelijkerwijs beneden de standaard liggen. Het publicatieprofiel van het Vlaams onderzoek heeft het karakteristiek patroon van het Westers model met bio- en medische wetenschappen als overheersende gebieden. Wel is het profiel van de tweede periode enigszins veranderd in de richting van de wereldstandaard, maar het ‘paradigmatische’ basistype van het Vlaamse profiel is onveranderd gebleven. Tevens valt de sterke groei van de activiteitsgraad op van enkele vakgebieden zoals agronomie en omgevingswetenschappen, neuro- en gedragswetenschappen en wiskunde. Samenvattend kan gesteld worden dat het Vlaamse publicatieprofiel wordt gekenmerkt door een significant boven de wereldstandaard liggende activiteitsgraad in de gebieden biologie, biowetenschappen, biomedisch onderzoek en klinische en experimentele geneeskunde en door een beneden de wereldstandaard liggende activiteitsgraad in de gebieden neuro- en gedragswetenschappen, chemie en aarden ruimtewetenschappen.


D1 Hdst1

27-02-2007

11:24

Pagina 22

Figuur 4: Het publicatieprofiel van het Vlaams onderzoek (op basis van de activiteitsindex) Figuur 4: (1992–1996 en 1999–2003) agronomie en omgevingswetenschappen wiskunde

technische wetenschappen

aarden ruimtewetenschappen

1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0

biologie (op het organisme- en het supraorganismevlak)

biowetenschappen (algemene, cellulaire en subcellulaire biologie; genetica)

biomedisch onderzoek

klinische en experimentele geneeskunde I (algemene en interne geneeskunde)

fysica

experimentele geneeskunde II (niet-interne vakken)

chemie

neuro- en gedragswetenschappen

1992–1996



1999–2003

wereldstandaard

D1 Hdst1

27-02-2007

1.6

11:24

Pagina 23

RELATIEVE CITATIEFREQUENTIE VOOR VLAANDEREN IN TWAALF VAKGEBIEDEN

Figuur 5 geeft de relatieve citatiefrequentie weer voor twee deelperiodes van telkens vier jaar (1992–1995 en 1998–2001). De relatieve citatiefrequentie van Vlaanderen is in alle vakgebieden boven of tenminste gelijk aan de wereldstandaard. Dit getuigt van een hoge kwaliteit van het wetenschappelijk onderzoek in alle vakgebieden in Vlaanderen. De levenswetenschappen en wiskunde hadden voor beide deelperiodes een zeer hoge score. De indicatorwaarde van de natuurwetenschappen stemt met de wereldstandaard overeen of bevindt zich enigszins boven de waarde van 1,0. De relatieve citatiescores in de wiskunde en de levenswetenschappen zijn - vooral in het klinische onderzoek - toch iets hoger dan in de natuurwetenschappen.

Figuur 5: Relatieve citatiefrequentie voor Vlaanderen in twaalf vakgebieden Figuur 5: (1992–1995 en 1998–2001) agronomie en omgevingswetenschappen

1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0

wiskunde

technische wetenschappen

aarden ruimtewetenschappen

biologie (op het organisme- en het supraorganismevlak)

biowetenschappen (algemene, cellulaire en subcellulaire biologie; genetica)

biomedisch onderzoek

klinische en experimentele geneeskunde I (algemene en interne geneeskunde)

fysica

chemie

experimentele geneeskunde II (niet-interne vakken) neuro- en gedragswetenschappen

1992–1995

1998–2001

wereldstandaard

Bron: Vlaams Indicatorenboek, 2005 23 wetenschappelijk onderzoek

D1 Hdst2

27-02-2007

11:35

Pagina 25

HOOFDSTUK 2 TECHNOLOGISCH ONDERZOEK

De output van technologisch onderzoek is minder eenduidig te meten dan de output van wetenschappelijk onderzoek. De meest gebruikte databron (zowel naar OESO- als naar Eurostat-normen) is de octrooiliteratuur. Uiteraard is de toepassing van deze databron niet zonder enige controverse daar niet alle resultaten van technologisch onderzoek terug te vinden zijn in de octrooiliteratuur: niet alle uitvindingen worden immers geoctrooieerd, maar ook, niet alle octrooien leiden tot innovaties en niet alle innovaties berusten op geoctrooieerde uitvindingen. Een voordeel van octrooi-indicatoren betreft dan weer het betrouwbare en systematische karakter van de data. Dankzij hun betrouwbaarheid en hun beschikbaarheid zijn octrooianalyses en octrooistatistieken uitgegroeid tot een internationaal onderdeel van technologie-indicatoren. Daarbij wordt voornamelijk met twee verschillende databanken gewerkt: de databank van het Europees octrooibureau (European Patent Office - EPO) en de databank van het Amerikaans octrooibureau (United States Patent and Trademark Office - USPTO). Het Steunpunt O&OStatistieken van de Vlaamse overheid beschikt over beide geactualiseerde databronnen. Deze databronnen laten analyses toe per technologiedomein en per sector. Ook hier kan uiteraard vergeleken worden met een groep van referentielanden.

Naast de octrooidata zijn de O&O-uitgaven van bedrijven vaak gebruikte indicatoren om de investeringen in technologieontwikkeling in economische sectoren weer te geven. Via de OESO O&O-enquêtes beschikken we over gedetailleerde data die, mits de juiste extrapolaties, een inzicht verschaffen in de positie van de Vlaamse economische sectoren op het vlak van O&O-bestedingen. Deze data zijn door het Steunpunt O&O-Statistieken en het Steunpunt Ondernemerschap, Ondernemingen en Innovatie bewerkt en aangeleverd.

Dit alles leidt ertoe dat in tabel 3 aan de hand van de octrooidatabronnen en de O&O-bestedingen, een positieanalyse op het vlak van technologisch onderzoek van Vlaanderen kan gemaakt worden in relatie tot een vergelijkende groep van landen. In de daaropvolgende paragrafen wordt deze positie voor elk van deze technologie-indicatoren meer in detail toegelicht.

25 technologisch onderzoek

D1 Hdst2

27-02-2007

11:35

Pagina 26

Tabel 3: Relatieve positieanalyse van Vlaanderen op het vlak van technologisch onderzoek Technologisch onderzoek Uitgesproken activiteitsvoorsprong voor Vlaanderen t.o.v. referentielanden


2.1 Octrooien in Vlaanderen • Octrooiactiviteit in Vlaanderen in stijgende lijn

• Vlaanderen in middenpositie op het vlak van octrooiactiviteit ver achter topperformers Finland, Zweden en Duitsland • Zwakke score voor Vlaanderen in aantal hoogtechnologische EPO-octrooien

2.2 Verdeling van de Vlaamse octrooien per organisatietype • Overgrote meerderheid van octrooiaanvragen voor rekening van bedrijven • Aandeel van onderzoekswereld in octrooigebeuren neemt toe in Vlaanderen: onderzoeksinstellingen duidelijke voortrekkers in octrooigedrag

• Octrooien zijn sterk geconcentreerd bij een beperkt aantal grote, vaak buitenlands gecontroleerde ondernemingen • KMO’s afwezig in octrooilandschap

2.3 Samenwerkingspatronen in octrooien • Gestadige toename op het vlak van co-uitvinderschap 2.4 Relatieve technologiespecialisatie van Vlaamse octrooien • Relatief technologisch voordeel (octrooien) voor Vlaanderen t.o.v. EU in technologiedomeinen: optica; landbouw en voedselverwerking; verpakking en drukkerij; grondstofverwerking, textiel en papier; farma en cosmetica; biotechnologie

• Relatief technologisch nadeel (octrooien) voor Vlaanderen t.o.v. EU in technologiedomeinen: ruimtevaart en defensie; motoren, pompen en turbines; transport; audiovisuele technologie; telecommunicatie

2.5 Octrooien en economische performantie • Grote kloof tussen marktpositie en technologiepositie in Vlaanderen. 2.6 O&O-investeringen van bedrijven in Vlaanderen • Vlaanderen in middenpositie voor O&Oinvesteringen door de private sector beduidend lager dan Europese toplanden zoals Zweden en Finland 2.7 Sectoriële O&O-activiteit in Vlaanderen • Laagtechnologische sectoren in Vlaanderen zijn O&O-actief


• Hoogtechnologische sectoren voeren op Vlaams niveau beperkte O&Oinvesteringen uit • Sterke concentratie van O&Oactiviteiten in beperkt aantal sectoren in Vlaanderen

D1 Hdst2

27-02-2007

2.1

11:35

Pagina 27

OCTROOIEN IN VLAANDEREN

De octrooiactiviteit in Vlaanderen is in stijgende lijn en dit zowel in het EPO-systeem als in het USPTOsysteem met Vlaamse aanvrager of uitvinder (tabel 4). Die vaststelling is niet uniek voor onze regio: we spelen duidelijk in op een belangrijke trend.

Tabel 4: EPO-octrooiaanvragen en USPTO-octrooitoekenningen voor Vlaanderen en België 1995

1998

2001

1121 1571

1038 1608

665 957

817 1186

EPO-aanvragen Vlaanderen (aantal) België

770 1048 USPTO-toekenningen

Vlaanderen (aantal) België

407 564


Ook internationaal blijkt een significante toename van octrooigedrag voor nagenoeg alle voor Vlaanderen relevante referentielanden. Om bij het analyseren en het vergelijken van de technologische prestaties tussen landen of regio’s rekening te houden met de ‘grootte’ van de betreffende landen, werkt men in regel met het aantal octrooien per miljoen inwoners (figuur 6). Met 168,91 EPO-octrooiaanvragen per miljoen inwoners in 2001 vragen de Vlaamse uitvinders ongeveer evenveel octrooien aan als de gemiddelde EU-uitvinder. Deze middenpositie ligt ver achter op deze van de topgroep, met landen als Finland, Zweden, Duitsland en Nederland met dubbel zoveel octrooiaanvragen. Vlaanderen presteert dan weer beter dan landen als Frankrijk, het Verenigd Koninkrijk en Ierland.


D1 Hdst2

27-02-2007

11:35

Pagina 28

Figuur 6: Internationale vergelijking van EPO-octrooiaanvragen 1992

Duitsland Nederland Zweden Frankrijk Vlaanderen Finland Denemarken België Verenigd Koninkrijk Italië Ierland Spanje

152,40 150,83 124,59 96,95 95,07 89,68 83,69 82,52 70,70 44,93 26,22 8,77

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

EPO-octrooiaanvragen (per miljoen inwoners)

2001

Finland Zweden Duitsland Nederland Denemarken Vlaanderen België Frankrijk Verenigd Koninkrijk Ierland Italië Spanje

322,13 319,49 291,33 282,17 180,77 168,91 156,67 146,64 115,81 76,06 70,74 20,71

0

50

100

150

200

250

300

EPO-octrooiaanvragen (per miljoen inwoners)



350

D1 Hdst2

27-02-2007

11:35

Pagina 29

Voor hoogtechnologische EPO-octrooien scoort Vlaanderen zwak in vergelijking met de toetslanden (figuur 7). Het aantal hoogtechnologische octrooien per miljoen inwoners bedraagt in Nederland het drievoud van in Vlaanderen. Ook Zweden zit in de kopgroep. Slechts België en Ierland doen slechter dan Vlaanderen. Zoals verder zal blijken kan deze positie mede verklaard worden door de structuur van het industrieel weefsel in Vlaanderen (en België).

Figuur 7: Internationale vergelijking van hoogtechnologische EPO-octrooien (2002)

Nederland Zweden VS Duitsland Japan Verenigd Koninkrijk Frankrijk EU-15 Vlaams Gewest België Ierland EU-25

93,00 74,74 48,42 45,48 40,35 32,00 31,81 30,92 30,09 27,73 26,78 26,01

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Hoogtechnologische EPO-octrooien (per miljoen inwoners)

Bron: Sociaal Economisch Rapport Vlaanderen, 2005; Uit: Eurostat Noot: gegevens voor het Vlaamse Gewest: 2001

2.2

VERDELING VAN DE VLAAMSE OCTROOIEN PER ORGANISATIETYPE

Het Vlaams Wetenschap, Technologie en Innovatie (WTI)-systeem wordt gekenmerkt door een breed spectrum aan actoren die elk hun eigen bijdrage leveren tot implementatie van onderzoek en innovatie. In tabel 5 wordt de evolutie weergegeven per organisatietype voor wat betreft het aantal aangevraagde EPO-octrooien voor twee vergelijkende periodes (1983–1992 en 1993–2002). De overgrote meerderheid van 83% van de aangevraagde octrooien komt voor rekening van de industrie in de periode 1983–1992, terwijl de universiteiten en onderzoeksinstituten een bescheiden rol spelen van ongeveer 3% in het Vlaamse octrooilandschap. In de tweede periode (1993–2002) bedragen de percentages respectievelijk 80% en 10%. De rol van de onderzoekswereld in het hele octrooigebeuren neemt m.a.w. toe. Naast een toename van het octrooigedrag van universiteiten valt hier vooral de rol van het IMEC en het VIB op; deze onderzoeksinstituten zijn de laatste jaren duidelijke voortrekkers geworden. 29 technologisch onderzoek

D1 Hdst2

27-02-2007

11:35

Pagina 30

Tabel 5: EPO-octrooiaanvragen in functie van het organisatietype in Vlaanderen Organisatietype

1983–1992

1993–2002

Onderneming Onderzoeksinstituut Universiteit Persoon

2104 38 51 342

(83%) (1%) (2%) (13%)

4175 (80,3%) 341 (6,6%) 185 (3,6%) 498 (9,6%)

Vlaanderen

2535

(83%)

5199

Bron: Vlaams Indicatorenboek, 2005 Richten we onze aandacht verder op de private sector, dan valt onmiddellijk de scheve distributie op: een beperkt aantal ondernemingen vertegenwoordigt het merendeel van de private octrooiaanvragen. Deze concentratie geldt zowel voor België als voor Vlaanderen en zowel voor de EPO- als voor de USPTOoctrooien en is gelijkaardig aan wat in andere ‘kleinere’ landen zoals Nederland al werd vastgesteld. In grotere landen (bv. Duitsland en Frankrijk) is de concentratie minder uitgesproken, hoewel de distributie scheef blijft.

Zo zijn octrooien sterk geconcentreerd (56,2%) bij een beperkt aantal grote multinationale ondernemingen, terwijl de kleine en middelgrote ondernemingen gemiddeld opvallend afwezig zijn in het octrooilandschap. De topondernemingen in België en Vlaanderen zijn: Agfa-Gevaert (VL), Janssen Pharmaceutica (VL), Solvay (B), Bekaert (VL), TotalFina (B), Alcatel-Bell (VL), Picanol (VL), New Holland (VL), Raychem (VL, nu Tyco), Innogenetics (VL), GlaxoSmithKline (B), UCB (B), Procter and Gamble (VL), Xeikon (VL), Barco (VL), Atlas Copco (VL), GB Boucherie (B), Plant Genetic Systems & Aventis Cropscience (VL), Michel Van de Wiele (VL), Esselte (VL), Bayer (VL), Xeikon (VL), Vaillant (VL) en Heraeus Electronite (VL). Een analyse van deze topondernemingen toont de sterke buitenlandse afhankelijkheid aan van een meerderheid van de octrooiaanvragers. Deze analyses tonen echter ook aan dat de topaanvragers uit Vlaanderen en België, in hun respectievelijke specialisatiedomeinen, tot de Europese topspelers behoren. M.a.w. er is een sterke concentratie, hoewel de betrokken spelers internationaal een sterke positie hebben opgebouwd.

Men dient zich bewust te zijn van het feit dat de hier gepresenteerde resultaten een weerspiegeling zijn van deze kleine groep bedrijven en dat van een breed verspreide geoctrooieerde technologische activiteit in Vlaanderen geen sprake is. Dit wordt verder verscherpt en bevestigd door de barrières zoals hoge kosten en de complexiteit (strategisch en organisatorisch) van het beschermingsproces die vele KMO’s in Vlaanderen ervaren ten opzichte van octrooieren. 30 technologisch onderzoek

D1 Hdst2

27-02-2007

11:35

Pagina 31

Deze vaststellingen betekenen echter niet dat we blindelings de octrooiactiviteit moeten proberen op te drijven. Octrooien vergen een aanzienlijke investering en zijn als instrument voor de bescherming van kennis enkel doelmatig indien ze strategisch goed ingebed worden. Om een optimale doelmatigheid te waarborgen moeten octrooien deel uitmaken van een algemene intellectuele eigendomsstrategie. Dit betekent dat een uitvinder of een aanvrager, zoals een onderneming, een universiteit of een onderzoeksinstelling, heel nauwgezet de alternatieven van handelsgeheim, publicatie, contractuele beschikkingen en instrumenten van juridische bescherming moet afwegen.

2.3

SAMENWERKINGSPATRONEN IN OCTROOIEN

Octrooi-informatie kan ook gebruikt worden om het patroon van samenwerking tussen uitvinders te onderzoeken. Om de sterkte van de relaties tussen bepaalde landen te kunnen meten wordt de Saltonmaat (r) gebruikt. Figuur 8 geeft de internationale samenwerking van de Vlaamse uitvinders in de jaren ’90 weer. Co-uitvinderschap is in Vlaanderen gestadig toegenomen. De sterkste banden bestaan met Nederland, gevolgd door de Verenigde Staten, Duitsland en het Verenigd Koninkrijk. Samenwerkingspatronen op het vlak van co-eigendom van octrooien komen echter veel minder frequent voor.

Figuur 8: Internationale samenwerking van Vlaamse uitvinders (op basis van EPO-octrooiaanvragen)

Bron: Vlaams Indicatorenboek, 2005 31 technologisch onderzoek

D1 Hdst2

27-02-2007

2.4

11:35

Pagina 32

RELATIEVE TECHNOLOGIESPECIALISATIE VAN VLAAMSE OCTROOIEN

Octrooien worden doorgaans geklasseerd op basis van de technologiedomeinen waartoe ze behoren. Voor deze analyses hebben we de nomenclatuur en de bijbehorende IPC-klasse (d.i. de ‘International Patent Classification’-indeling) aggregaten gebruikt zoals die ontwikkeld werden door het Fraunhofer Gesellschaft - Institut für Systemtechniek und Innovationsforschung (FhG-ISI, Duitsland) in samenwerking met het Franse Octrooibureau (INPI) en het Observatoire des Sciences et Technologies (OST, Parijs). Dit leidt tot een classificatie in dertig technologiedomeinen.

Een belangrijk aandachtspunt betreft deze technologiedomeinen waarin Vlaanderen een uitgesproken voorsprong neemt ten opzichte van belangrijke referentielanden. De ‘Relatieve Technologiespecialisatie’ index (RTA-index) vergelijkt het aandeel van Vlaamse octrooien in een bepaald technologiedomein met het aandeel dat dit domein heeft in andere Europese landen. Indien dit aandeel voor Vlaanderen groter is, spreken we van een ‘relatief technologisch voordeel’ van Vlaanderen in dit technologiedomein. De index corrigeert voor de ‘grootte’ van het technologiedomein.

Uit de RTA-analyses weergegeven in figuur 9 blijkt dat Vlaanderen vooral een uitgesproken voorsprong heeft opgebouwd in de Fraunhofer technologiedomeinen van de optica - landbouw en voedselverwerking verpakking en drukkerij - grondstofverwerking, textiel en papier - farma en cosmetica - biotechnologie. Deze posities kunnen in hoge mate worden toegeschreven aan de performantie van de eerder vermelde industriële spelers. Zo is de dominante Vlaamse positie in het domein van de optica direct toe te wijzen aan de aanwezigheid van Agfa-Gevaert. De sterke positie in de landbouwsector is voor een belangrijk deel te verklaren door de aanwezigheid van New Holland, terwijl Picanol verantwoordelijk is voor de sterke positie die werd opgebouwd in de Fraunhofer klasse grondstofverwerking, textiel en papier. De sterke positie in verpakking en drukkerij is te verklaren door Agfa-Gevaert en Esselte. Voor wat betreft de farmapositie en de biotechnologiepositie van Vlaanderen dient uiteraard verwezen te worden naar de rol van Janssen Pharmaceutica en meer recent ook Innogenetics en Tibotec.

Vlaanderen heeft een minder tot geen uitgesproken voorsprong in de Fraunhofer technologiedomeinen van ruimtevaart en defensie - motoren, pompen en turbines - transport - audiovisuele technologie telecommunicatie.


D1 Hdst2

27-02-2007

11:35

Pagina 33

Figuur 9: Relatieve technologiespecialisatie van toegekende Vlaamse octrooien Figuur 9: (EPO- en USPTO-octrooien 1993–2001)

Relatief technologisch nadeel

EU-7 Relatief technologisch voordeel

Optica Landbouw en voedselverwerking Verpakking, drukkerij Grondstofverwerking, textiel, papier Farma, cosmetica Biotechnologie Thermische processen en apparaten Oppervlaktetechnologie, coating Nucleaire technologie Organische fijnchemie Landbouw, voedingschemie Chemie en petroleum Halfgeleiders Informatietechnologie Bouwkunde, mijnen Milieutechnologie Analyse-, meet- en controletechnologie Macromoleculaire chemie, polymeren Consumentenproducten Grondstoffen, metallurgie Machinegereedschappen Elektrische onderdelen Chemische engineering Mechanische onderdelen Medische technologie Telecommunicatie Audiovisuele technologie Transport Motoren, pompen, turbines Ruimtevaart, defensie 0

1

2

3

4

5

6

7

8

RTA-waarde

Bron: Vlaams Indicatorenboek, 2005; Noot: EU-7 zijn Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Nederland, Verenigd Koninkrijk en Zweden


D1 Hdst2

27-02-2007

2.5

11:35

Pagina 34

OCTROOIEN EN ECONOMISCHE PERFORMANTIE

Technologische innovatie is één van de centrale factoren in het verklaren van economische competitiviteit en groei. Daarom is het van groot belang inzicht te krijgen in de relatie tussen economische groei en technologische ontwikkeling. We kunnen dan ook de octrooipositie van Vlaanderen in de verschillende technologieklassen verbinden aan de economische activiteiten in de verschillende sectoren. In opdracht van de Europese Commissie werd een concordantietabel (Schmoch et al., 2003) ontwikkeld door het Fraunhofer Institut für Systemtechniek und Innovationsforschung (FhG-ISI, Duitsland) in samenwerking met het Observatoire des Sciences et Technologies (OST, Parijs) en de Science and Policy Research Unit (SPRU, Brighton, Verenigd Koninkrijk) van de University of Sussex. Deze concordantietabel relateert het octrooiclassificatiesysteem in technologiedomeinen onder de vorm van IPC-klassen (op subgroepniveau) aan het productieclassificatiesysteem voor ondernemingen onder de vorm van industriële NACEsectorcodes.

In welke mate zijn deze octrooien terug te vinden in de sectoren waar Vlaanderen ook zijn economische activiteiten concentreert? Dit is een belangrijke vraag wanneer we willen nagaan in welke mate technologische inspanningen van Vlaanderen ook aansluiten bij de economische prestatie.

Als de aangevraagde en toegekende EPO- en USPTO-octrooien in Vlaanderen verdeeld worden per economische sector (figuur 10), dan blijken de voornaamste economische sectoren ‘farma en chemie’ en ‘machinebouw’ te zijn met elk meer dan 20% van alle Vlaamse octrooien. Voor de ‘machinebouw’ zijn Picanol en Bekaert belangrijke spelers, voor ‘farma’ zijn vooral Janssen Pharmaceutica en Innogenetics bepalend. Vlaanderen is hierin niet a-typisch: ook voor België en de meeste andere Europese referentielanden zijn ‘machines en professionele goederen’ zwaargewichten. Daarnaast is er nog een tweede groep van relatief belangrijke sectoren in Vlaanderen: de ‘medische en optische apparatuur’ met 12,7% van de octrooien, ‘elektrische en elektronische instrumenten’ met 7,6% en de sector ‘audiovisuele telecomapparatuur’ met 6,4%. De ‘transportsector’ heeft een gering gewicht aan octrooien.

Uit figuur 10 blijkt verder de soms toch wel grote verschillen tussen relatief economisch gewicht en relatief technologisch gewicht. Sommige sectoren zoals ‘instrumenten’ zijn sterk vertegenwoordigd in het technologielandschap, terwijl ze in de totale productieoutput van Vlaanderen beperkt meetellen. Andere sectoren zoals ‘voeding en drank’ of ‘transport’ zijn minder aanwezig in het technologisch landschap


D1 Hdst2

27-02-2007

11:35

Pagina 35

terwijl ze dan weer zwaar meetellen in de totale productieoutput. Vermeldenswaard is ook de belangrijke aanwezigheid van de chemie, zowel op technologisch als op productievlak.

Figuur 10: Toegekende EPO- en USPTO-octrooien versus productie in Vlaanderen

Chemie (incl. farma) Machines, apparaten en werktuigen Medische en optische instrumenten Elektrische en elektronische instrumenten Audio-, video- en telecomapparatuur Papier- en kartonnijverheid Rubber en kunststoffen Niet-metaalhoudende producten Metallurgie Automobiel Meubelen en overige industrie Voedingsproducten en dranken Producten uit metaal Elektrische machines en apparaten Overige transportmiddelen Textiel Hout en kurk Cokes en olieraffinage Tabaksproducten Kleding en bontnijverheid Leernijverheid en schoeisel 0

5

10

15

20

25

30

35

Octrooien (%) Productie (%)



D1 Hdst2

27-02-2007

11:35

Pagina 36

Het is bekend dat de Vlaamse economie erg internationaal gericht is. Door de kleinschaligheid van de binnenlandse markt speelt de export van Vlaanderen een cruciale rol in de economische activiteit. Zo werd gemiddeld, over de periode 1982–1999, iets meer dan de helft van de industriële productie in Vlaanderen geëxporteerd. Voor de zopas beschouwde economische sectoren kan nu, naar analogie met de RTA-index, een RCA-index worden berekend. De RCA-index, de zogenaamde ‘Revealed Comparative Advantage’, wordt berekend aan de hand van het relatief aandeel van de export in de totale productie van de beschouwde economische sectoren.

Tabel 6: Technologisch versus exportvoordeel voor Vlaamse economische sectoren Technologisch voordeel RTA > 1

Geen technologisch voordeel RTA < of = 1

• Overige productie • Rubber en plastiek • Farma (BE) • Non-ferro metalen (BE) • Voeding en drank

• Chemie • Hout en meubelen • Metaalproducten • Staal (BE) • Textiel en kleding • Petroleum, cokes, raffinage

• Kantoor en computers • Papier en grafiek • Professionele goederen • Steen, glas, klei • Radio, TV, communicatie

• Elektrische apparaten • Machineonderdelen • Transportmateriaal

Comparatief voordeel RCA > 1

Geen comparatief voordeel RCA < of =1

Bron: Vlaams Indicatorenboek, 2005 (BE) betekent dat het voordeel ook Belgisch is. RTA: Revealed Technological Advantage; RCA: Revealed Comparative Advantage Uit beide observaties blijkt de soms toch wel grote verschillen tussen relatief economisch gewicht, gemeten aan de hand van productiegegevens (figuur 9) en exportgegevens (tabel 6) en relatief technologisch gewicht, gemeten op basis van octrooigegevens. Een belangrijk aandachtspunt voor de toekomst van Vlaanderen is de kloof tussen de marktpositie en de technologische positie verder te dichten; in sommige sectoren is de kloof immers nog steeds erg groot.


D1 Hdst2

27-02-2007

2.6

11:35

Pagina 37

O&O-INVESTERINGEN VAN BEDRIJVEN IN VLAANDEREN

Naast de octrooidata zijn de O&O-uitgaven van bedrijven vaak gebruikte indicatoren om de investeringen in technologisch onderzoek in economische sectoren weer te geven. Om de Vlaamse resultaten naar waarde te kunnen schatten is een internationale vergelijking interessant. We vergelijken in figuur 11 Vlaanderen met andere Europese landen, de VS en Japan. Om het grootte-effect uit te schakelen drukken we de BERD, de O&O-uitgaven van de bedrijven en de collectieve onderzoekscentra, uit als % van het Bruto Binnenlands Product (BBP). Bij deze vergelijking moeten we er rekening mee houden dat de cijfers per land betrekking hebben op een verschillend referentiejaar.

De ratio BERD/BBPR (Bruto Binnenlands Product per Regio) komt voor Vlaanderen op 1,55% voor 2003. Wanneer we dit vergelijken met het gemiddelde van de EU-25 blijkt dat Vlaamse bedrijven relatief meer investeren in O&O, ook in vergelijking met onze buurlanden Nederland, Frankrijk en het Verenigd Koninkrijk. Maar dit is nog beduidend lager dan de Europese toplanden zoals Zweden en Finland. Bovendien zitten we nog ver onder de ratio’s van de VS en Japan.

Figuur 11: Internationale vergelijking van de O&O-investeringen van bedrijven

Zweden Finland Japan VS Denemarken Duitsland België Vlaams Gewest Frankrijk EU-25 Verenigd Koninkrijk Nederland Ierland Italië Spanje

3,32 2,37 2,32 1,90 1,75 1,73 1,60 1,55 1,36 1,27 1,26 1,10 0,80 0,56 0,56

0

1

2

3

4

BERD/BBP (%)

Bron: Vlaams Indicatorenboek, 2005; Uit: European Innovation Scoreboard 2004, Europese Commissie 2001: Ierland, Italië, Nederland, Zweden, België; 2002: Denemarken, Spanje, Verenigd Koninkrijk, Japan, EU-25; 2003: Duitsland, Frankrijk, Finland, VS, Vlaanderen technologisch onderzoek

37

D1 Hdst2

27-02-2007

2.7

11:35

Pagina 38

¨ SECTORIELE O&O-ACTIVITEIT IN VLAANDEREN

Een gedetailleerde analyse van de O&O-investeringen per sector toont verder de specifieke situatie van bepaalde sectoren in Vlaanderen aan. De OESO-classificatie in hoogtechnologische, medium-hoogtechnologische, medium-laagtechnologische en laagtechnologische activiteiten is gebaseerd op de O&Oactiviteiten over alle OESO-landen heen. Concreet komt het erop neer dat O&O-intensiteiten (gedefinieerd als de O&O-investeringen in procent van de toegevoegde waarde) in verschillende sectoren gerangschikt werden. Een vergelijking van deze O&O-intensiteiten in Vlaanderen met deze in andere landen geeft duidelijk aan dat een dergelijke (ruwe) opdeling voor bepaalde sectoren in Vlaanderen niet volledig opgaat (tabel 7). Zo komt bv. tot uiting dat op basis van de O&O-intensiteit van de Vlaamse textielsector deze sector eerder gerangschikt zou kunnen worden als medium-laagtechnologische sector. In vergelijking met andere landen en de totale groep van OESO-landen is de textielsector in Vlaanderen zeer O&O-actief. Ook de sectoren ‘overige industrie en recuperatie’ en ‘voeding en drank’ kennen in Vlaanderen een hogere O&O-intensiteit dan in alle OESO-landen tesamen. Niettemin blijft de O&Ointensiteit in deze laagtechnologische sectoren lager dan deze in de hoog- en medium-hoogtechnologische sectoren. Bovendien komt de tegengestelde observatie in andere sectoren tot uiting; namelijk dat sectoren die gecatalogeerd worden als medium- tot hoogtechnologisch op OESO-niveau, op Vlaams niveau slechts beperkte O&O-investeringen uitvoeren (in Vlaanderen); de automobielindustrie en de sector ‘computers en kantoormateriaal’ zijn hier duidelijke voorbeelden van. Algemeen kan men stellen dat er een sterke concentratie van O&O-activiteiten is in een beperkt aantal sectoren in Vlaanderen.


D1 Hdst2

15-03-2007

14:56

Pagina 39

Tabel 7: Sectoriële O&O-intensiteit van de Vlaamse industrie Tabel 7: (O&O-investeringen in % van toegevoegde waarde) (2002) OESO-classificatie

Sector

Vlaanderen

EU

OESO

Hoogtechnologisch

Ruimtevaart Farma Kantoormachines en computers Radio-, video- en telecomapparatuur Medische en optische instrumenten

2,3% 32,8% 9,6% 45,4% 8,2%

32,7% 25,2% 9,0% 27,1% 10,9%

29,2% 22,2% 25,7% 17,9% 24,5%

Mediumhoogtechnologisch

Elektrische machinebouw Automobiel Chemie (excl. farma) Treinbouw en overig transport Machinebouw

5,0% 4,0% 10,3% 13,6% 8,0%

4,2% 14,0% 7,1% 9,1% 4,7%

9,1% 13,2% 8,2% 8,8% 5,8%

Mediumlaagtechnologisch

Cokes, olieraffinage Rubber en plastiek Glas, cement, steen Scheepsbouw Metallurgie Producten uit metaal

1,0% 5,2% 1,6% 2,6% 3,2% 3,9%

3,8% 2,5% 1,2% 3,8% 1,9% 0,8%

1,9% 2,7% 1,9% 3,1% 2,3% 1,3%

Laagtechnologisch

Overige industrie en recuperatie Hout, papier, uitgeverijen en druk Voeding en drank, tabak Textiel, kleding, leder en schoeisel

3,3% 1,3% 1,9% 3,4%

1,0% 0,4% 0,8% 0,6%

1,3% 1,0% 1,1% 0,8%

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: ANBERD en STAN databank (OESO) Noot: EU betreft EU-9: Oostenrijk, Griekenland, Luxemburg, Portugal, België en Nederland zijn niet opgenomen; OESO is EU-9 + Canada, Japan en de Verenigde Staten; sectoren gerangschikt op basis van O&O-intensiteit OESO


D1 Hdst3

27-02-2007

11:56

Pagina 41

HOOFDSTUK 3 INNOVATIE

In 2000 nam de Europese Raad in Lissabon een algemene strategie aan om tegen 2010 ‘de meest concurrerende en dynamische kenniseconomie van de wereld’ te worden. Ook Vlaanderen heeft zich geëngageerd en vertaalde de Europese Lissabon-ambitie naar Vlaamse context via het Innovatiepact. Dit pact werd ondertekend in maart 2003 en houdt een formeel engagement in van alle betrokken actoren in het Vlaamse innovatielandschap (overheid, bedrijfsleven, universiteiten en onderzoeksinstellingen) om door gezamenlijke en complementaire inspanningen de Europese O&O-norm van 3% van het BBP te realiseren en innovatie te stimuleren.

Innovatie wordt gedefinieerd als het succesvol naar de markt brengen van vernieuwende of significant verbeterde producten (productinnovatie) of het introduceren van nieuwe of significant verbeterde processen (procesinnovatie). Structurele innovatie wijst op essentiële randvoorwaarden om de innovatieve slagkracht van een land of regio te verhogen en waarbij de overheid een belangrijke rol als katalysator speelt.

Innovatie is een bijzonder heterogeen concept en de indicatoren die momenteel beschikbaar zijn geven slechts een gedeeltelijk beeld van het complexe innovatieproces. De innovatie-inspanningen in de Europese Unie worden systematisch gemeten aan de hand van de Community Innovation Survey (CIS)-enquête. Deze gegevens worden sectorieel geanalyseerd en geven de innovatie-intensiteit zowel qua productvernieuwing als qua procesvernieuwing in ondernemingen weer. Sinds 2003 voert het Steunpunt O&O-Statistieken de betreffende enquêtes uit en staat dus in voor de aanmaak en de terbeschikkingstelling van de data. Voor de eerder uitgevoerde enquêtes is het Instituut voor de Aanmoediging van Innovatie door Wetenschap en Technologie in Vlaanderen (IWT) verantwoordelijk. De Vlaamse Raad voor Wetenschapsbeleid (VRWB) heeft in 2004 een referentie-instrumentarium ontwikkeld voor de kwantitatieve evaluatie van het Innovatiepact. Elf prioritaire kernindicatoren werden geselecteerd. Zij kunnen jaarlijks worden berekend en geven enkele basiskenmerken van het Vlaamse innovatiesysteem weer.

Tabel 8 vat de positie van Vlaanderen t.o.v. een aantal referentielanden samen op het vlak van innovatie. In de daaropvolgende paragrafen wordt deze positie voor elk van deze innovatie-indicatoren meer in detail toegelicht.

41 innovatie

D1 Hdst3

27-02-2007

11:56

Pagina 42

Tabel 8: Relatieve positieanalyse van Vlaanderen op het vlak van innovatie Innovatie Uitgesproken activiteitsvoorsprong voor Vlaanderen t.o.v. referentielanden


3.1 Elf kernindicatoren voor innovatie • Gemiddelde tot zwakke innovatieprestatie voor Vlaanderen in haar geheel: innovatieparadox 3.2 Input: financiële middelen en menselijk potentieel • 3%-norm nog niet bereikt • Onvoldoende opgeleid O&O-personeel dreigt knelpunt te worden 3.3 Activiteiten/Processen: overdracht en toepassing van kennis - financiering • Vlaamse bedrijven voelen zich aangesproken tot innovatie

• Innovatiegebeuren in de Vlaamse bedrijven is zeer scheef verdeeld: beperkt aantal grote bedrijven en beperkt aantal sectoren • Risicokapitaal, start- en zaaikapitaal zijn een probleem in Vlaanderen

3.4 Output/Prestaties: creëren van nieuwe kennis - innovatieoutput en markten • Vlaanderen scoort goed in het aandeel innovatieve producten in de omzet

• Octrooiname van Vlaanderen onder EU-gemiddelde • Samenwerkingspatronen van Vlaamse ondernemingen gelijkaardig aan EU-gemiddelde

3.5 Effecten/Impact: op het vlak van menselijk potentieel - op economisch vlak • Gemiddelde tewerkstellingsgraad in hoogtechnologische industrie en diensten in Vlaanderen t.o.v. EU-15 • Gemiddelde groei van het Vlaams BBPR t.o.v. EU-15 • Gemiddeld exportaandeel van de hoogtechnologische sectoren in Vlaanderen t.o.v. EU-15

42 innovatie

D1 Hdst3

27-02-2007

3.1

11:56

Pagina 43

ELF KERNINDICATOREN VOOR INNOVATIE

Wanneer we de Vlaamse data voor de elf kernindicatoren voor innovatie (en enkele relevante bijkomende indicatoren) internationaal en meer bepaald ten opzichte van het EU-gemiddelde relatief uitzetten, blijkt Vlaanderen een eerder gemiddeld tot zwak innovatieprofiel te hebben. Dit werd bestudeerd aan de hand van de meest actueel beschikbare en internationaal vergelijkbare gegevens (periode 1999–2003). Het beeld dat uit de cijfers kan opgemaakt worden, bevestigt bovendien de ‘innovatieparadox’: ondanks de stijgende inspanningen voor O&O, die zich weerspiegelen in een relatief goede score voor de inputindicatoren, is de Vlaamse economie er nog niet echt voldoende in geslaagd dit om te zetten in een sterke verbetering van zijn innovatieperformantie. Zowel de activiteiten, de kennistransfer als de output en de valorisatie kunnen nog beter.

Figuur 12: Elf kernindicatoren en enkele bijkomende relevante indicatoren voor innovatie van Vlaanderen Figuur 12 t.o.v. het EU-gemiddelde

EU-15 INPUT GERD (2001) GBAORD (2001) O&O-personeel (2001) W&T-diploma (tov 20-29j)(1999-2000) W&T-diploma (hoger onderwijs)(1999-2000) ACTIVITEITEN/PROCESSEN innovatieve bedrijven (2000) risicokapitaal (B) (BBP)(2003) risicokapitaal (B) (high tech)(2000-2001) risicokapitaal (B) (early stage)(2003) OUTPUT/PRESTATIES EPO-octrooien (2001) innovatieve prod. omzet (industrie) (2000) innovatieve prod. omzet (diensten) (2000) EFFECTEN/IMPACT tewerkstelling industrie (2002) tewerkstelling diensten (2002) groei BBP export (medium- en high tech industrie) -100

26 -20 34 11 -21

24 -49 18 -33

-3 83 191

6 2 0 -6

-50

0

50

100

150

200

250

Innovatieprofiel

Bron: VRWB-aanbeveling 24, 2005; Opmerking: voor de GBAORD werd Vlaanderen vergeleken met de 5 belangrijkste handelspartners, omdat voor de EU-15 geen recente cijfers voorhanden zijn. 43 innovatie

D1 Hdst3

27-02-2007

3.2

11:56

Pagina 44

INPUT: FINANCIËLE MIDDELEN EN MENSELIJK POTENTIEEL

De O&O-intensiteit in Vlaanderen, i.e. de bestedingen voor O&O als % van het BBRP (GERD), is vrij goed, duidelijk boven het EU-gemiddelde, maar de 3%-norm is nog lang niet bereikt. Uit de analyses weergegeven in tabel 9 blijkt dat er in de periode 1995 tot 2001 een continue stijging optrad van de O&O-uitgaven, tot een piek bereikt werd van 2,43% van het BBPR in 2001. In de daaropvolgende jaren dalen de O&O-uitgaven op niveau van het Vlaams Gewest tot 2,24% in 2002, respectievelijk 2,14% in 2003. Zowel bedrijven als de overheid zullen bijkomende inspanningen moeten leveren om hun aandeel (van respectievelijk 2% en 1%) te bereiken.

Tabel 9: BERD, nonBERD en GERD als percentage van het BBPR in het Vlaams Gewest 1993 Privaat gefinancierd (BERD/BBPR)

1994

1,33% 1,32%

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

1,3% 1,41% 1,48% 1,52% 1,61% 1,75% 1,87% 1,66% 1,55%

Publiek 0,42% 0,43% 0,42% 0,47% 0,48% 0,52% 0,53% 0,53% 0,56% 0,58% 0,59% gefinancierd (nonBERD/BBPR) Totaal (GERD/BBPR)

1,75% 1,75% 1,73% 1,87% 1,96% 2,04% 2,14% 2,28% 2,43% 2,24% 2,14%


Uit een internationale vergelijking van de O&O-intensiteiten (figuur 13) blijkt dat Vlaanderen tot de middengroep behoort en daarmee niet slecht scoort vergeleken met onze belangrijkste handelspartners, maar toch beduidend lager dan de Scandinavische landen, de VS en Japan. Absolute koplopers zijn Zweden, Finland en Japan die de 3%-norm reeds overschreden hebben.

44 innovatie

D1 Hdst3

13-03-2007

16:25

Pagina 45

Figuur 13: Vergelijking van de O&O-intensiteiten voor Vlaanderen met de voornaamste handelspartners Figuur 13: en -blokken

Zweden Finland Japan VS Denemarken Duitsland Frankrijk België Vlaanderen EU-25 Nederland Verenigd Koninkrijk Ierland Italië Spanje

4,27 3,41 3,12 2,76 2,52 2,50 2,19 2,17 2,14 1,94 1,89 1,87 1,15 1,11 1,03

0

1

2

3

4

5

GERD/BBP (%)

Bron: Vlaams Indicatorenboek, 2005; Uit: European Innovation Scoreboard 2004, Europese Commissie; 2001:Ierland, Italië, Nederland, Zweden, België; 2002: Denemarken, Spanje, Verenigd Koninkrijk, Japan, EU-25; 2003: Duitsland, Frankrijk, Finland, Verenigde Staten, Vlaanderen

Onvoldoende opgeleid O&O-personeel dreigt het knelpunt te worden in de groei naar de 3%-norm. Wat het totaal O&O-personeel betreft zit Vlaanderen redelijk goed en boven het EU-gemiddelde. Maar we krijgen een totaal ander beeld wanneer het aantal W&T-gediplomeerden vergeleken wordt met het totale aantal hoger onderwijsdiploma’s (figuur 14). Hier situeert Vlaanderen zich ver onder het gemiddelde. De aantrekkingskracht voor W&T-studierichtingen in Vlaanderen is negatief. Voor een regio waar competitiviteit voornamelijk berust op kennisintensieve en hoogtechnologische bedrijven en diensten, is deze vaststelling eerder alarmerend voor de toekomst. De stijgende nood aan O&O-personeelsleden doet vermoeden dat er snel een ‘bottleneck’ kan ontstaan bij een verdere groei naar de 3%-norm.

45 innovatie

D1 Hdst3

27-02-2007

11:56

Pagina 46

Figuur 14: Diploma’s in wiskunde, wetenschappen en technologie in het hoger onderwijs t.o.v. Figuur 14: alle diploma’s in het hoger onderwijs (1999–2000)

Ierland Zweden Frankrijk Oostenrijk Finland Verenigd Koninkrijk Duitsland EU-15 Spanje Italië Denemarken Vlaanderen België Portugal Nederland Luxemburg

34,5 30,6 30,5 30,1 28,0 27,9 26,6 26,1 25,0 23,1 21,7 20,7 18,9 17,7 15,7 14,6

0

4

8

12

16

20

24

28

32

36

W&T-diploma’s (%)

Bron: VRWB-aanbeveling 24, 2005; Uit: Vlaams onderwijs in internationaal perspectief Berekening Eurostat op basis van UOE-tabel voor 2000 (28 oktober 2003) Opgelet: Eurostat-berekeningen zijn aan wijzigingen onderhevig

3.3

ACTIVITEITEN/PROCESSEN: OVERDRACHT EN TOEPASSING VAN KENNIS - FINANCIERING

Vlaamse bedrijven voelen zich aangesproken tot innovatie. Vlaanderen is een koploper wat het totaal aantal innoverende bedrijven betreft en laat alleen Duitsland voorgaan (tabel 10). Dit wijst op een bewustwording bij de Vlaamse bedrijven.

46 innovatie

D1 Hdst3

27-02-2007

11:56

Pagina 47

Tabel 10: Internationale vergelijking van het percentage innovatieve bedrijven volgens de resultaten van Tabel 10: de CIS-3 enquête (2000) VL Alle bedrijven KMO’s* Grote bedrijven

BE

58,20 50,10 57,50 48,76 83,20 76,43

FR

IE

NL

FI

40,79 65,23 45,31 44,82 37,83 43,74 43,02 75,98 78,75 73,67

SE

VK

46,78 35,78 45,63 34,76 71,88 57,07

DE

IT

DK

GR

ES

PT

60,90 36,31 44,33 28,11 32,62 46,36 58,93 35,69 43,27 27,59 31,79 45,40 86,43 71,32 66,52 45,31 67,47 75,65

Bron: VRWB-aanbeveling 24, 2005; Uit: Innovation in Europe, Results for the EU, Iceland and Norway (resultaten van de CIS-3 enquête), eigen berekeningen Noot: deze resultaten zijn in tegenstelling tot de Vlaamse cijfers niet gewogen. *KMO: de som van ‘small’ en ‘medium’ bedrijven

Het innovatiegebeuren in de Vlaamse bedrijven is zeer scheef verdeeld: innovatie heeft plaats in een beperkt aantal grote bedrijven en een beperkt aantal sectoren. Het aandeel innovatieve bedrijven is hoger in de groep van grote ondernemingen dan in de groep van KMO’s. Ook in sectoren als chemie, textiel, elektronica en elektromechanica, alsook in de immateriële diensten, zijn er relatief meer innovatieve bedrijven dan in de andere sectoren in Vlaanderen (tabel 11). Tabel 11: Innovatieve bedrijven per sector en per grootte voor Vlaanderen (1998–2001) Ranking

Sector

Kleine bedrijven

Middelgrote bedrijven

Grote bedrijven

Totaal

Industrie 1 2 3 4 5 6

68,72% 73,06%

84,56% 66,90%

93,48% 100,00%

76,47% 72,64%

60,00% 59,48% 62,44% 58,90%

100,00% 92,86% 81,33% 85,55%

88,89% 100,00% 89,66% 82,93%

70,59% 66,56% 66,40% 66,11%

Immateriële diensten Materiële diensten

70,24% 40,82%

68,81% 76,39%

100,00% 46,67%

70,94% 44,94%

Totaal

52,73%

80,17%

83,27%

58,17%

Chemie Textiel Elektronica en elektromechanica Hout/Papier/Druk Metaal Overige industrie Diensten

1 2


47 innovatie

D1 Hdst3

27-02-2007

11:56

Pagina 48

Risicokapitaal, start- en zaaikapitaal zijn een probleem in Vlaanderen (figuur 15). Cijfers zijn voorlopig enkel beschikbaar voor België omdat er op het niveau van de Belgian Venturing Association geen opsplitsing per regio gebeurt. België zit aan de ondergrens voor investering van risicokapitaal in verhouding tot het BBP. De situatie voor ‘early stage’ investeringen (start- en zaaikapitaal) blijkt al even ongunstig. Enkel het aandeel van hoogtechnologie in risicokapitaal is vergelijkbaar met de EU-15. Verontrustend is bovendien dat de dalende tendens na de crisis in 2001 hardnekkiger lijkt in België dan in de ons omringende landen. Risicokapitaal is één van de zeer belangrijke motoren om wetenschappelijke en technologische kennis te commercialiseren. Deze zwakke score impliceert een tragere dynamiek voor de volgende jaren.

Figuur 15: Internationale vergelijking van de investering van risicokapitaal (2003)

Czechië Slovakije Griekenland Hongarije Polen Duitsland België Oostenrijk Italië Zwitserland Ierland Portugal EU Frankrijk Nederland Denemarken Noorwegen Spanje Finland Zweden Verenigd Koninkrijk

0,002 0,010 0,015 0,027 0,032 0,033 0,042 0,045 0,049 0,052 0,060 0,082 0,083 0,091 0,096 0,106 0,124 0,127 0,131 0,143 0,163

0

0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 Risicokapitaal (% BBP)

Bron: VRWB-aanbeveling 24, 2005; Uit: EVCA, PriceWaterhouseCoopers, Thomson Venture Economics

48 innovatie

D1 Hdst3

27-02-2007

3.4

11:56

Pagina 49

OUTPUT/PRESTATIES: CREËREN VAN NIEUWE KENNIS INNOVATIEOUTPUT EN MARKTEN

Octrooigegevens vertegenwoordigen een aspect van de O&O-inspanningen van onze regio en verschaffen een goed idee van de accumulatie van het intellectuele kapitaal en van de technologische prestaties. Octrooigegevens kunnen gebruikt worden als maatstaf van technologische prestaties. De mindere score van Vlaanderen voor EPO-octrooiname kan wijzen op een probleem inzake kennistransfer. Octrooiname is vooral geconcentreerd bij enkele grote spelers. Eén van de oorzaken hiervoor is de hoge kost van Europese octrooiname (door vertaalkosten, de noodzaak van octrooispecialisten), die vooral kleinere bedrijven vaak afschrikt. Anderzijds is de problematiek van intellectuele eigendomsrechten een zeer complexe materie en thans een zaak van experts. Er is nood aan eigen gekwalificeerde mensen, waarbij meer nadruk moet worden gelegd op het technisch hoogstaande en commerciële aspect van het beroep en minder op het administratief-juridische. (Zie ook hoofdstuk 2 ‘Technologisch onderzoek’)

Kennistransfer en valorisatie is veel ruimer dan alleen het nemen van octrooien; spin-offs, incubatiecentra en interfacediensten van de universiteiten spelen eveneens een grote rol. Een goede samenwerking tussen de kennisinstellingen en het bedrijfsleven is onontbeerlijk. De samenwerkingsverbanden van de Vlaamse bedrijven voor innovatieactiviteiten zijn zeer gelijkaardig aan de Europese gemiddelden (tabel 12). Gemiddeld werkt een vijfde van de Vlaamse innovatieve ondernemingen samen met een partner. Dit is ook het Europees gemiddelde. Bij grote bedrijven ligt dit gemiddelde veel hoger (55,80%). Bedrijven in de chemie (28,70%) en immateriële diensten (29,31%) zijn ook relatief meer geneigd tot meer samenwerken.

49 innovatie

D1 Hdst3

13-03-2007

15:26

Pagina 50

Tabel 12: Samenwerkingspatronen van innovatieve ondernemingen in Vlaanderen Ranking

Sector Industrie

Samenwerkingsverband

1 2 3 4 5 6

Chemie Elektronica en elektromechanica Metaal Overige industrie Hout/Papier/Druk Textiel Diensten

28,70% 24,24% 24,05% 21,62% 20,43% 20,29%

1 2

Immateriële diensten Materiële diensten

29,31% 14,06%

Ranking

Ondernemingsgrootte

Samenwerkingsverband

1 2 3

Grote bedrijven Middelgrote bedrijven Kleine bedrijven

55,80% 26,15% 16,43%

Totaal

20,30%

N(ongewogen)

445

EU-gemiddelde

19,00%


In deze samenwerkingsverbanden in Vlaanderen zijn leveranciers de belangrijkste partner (12,65%). Daarna volgen de klanten (11,13%) en andere bedrijven in de groep (9,87%). Universiteiten en instellingen van hoger onderwijs zijn eveneens een belangrijke partner (8,33%). Die samenwerking is niet alleen financieel aantrekkelijk voor de universiteiten, ook weten ze daardoor wat er speelt binnen bedrijven. Omgekeerd zijn bedrijven vroeg op de hoogte van nieuwe onderzoeksresultaten, die dan ook snel kunnen worden toegepast in het productieproces.

50 innovatie

D1 Hdst3

27-02-2007

11:56

Pagina 51

Het succes van de onderneming op het vlak van innovatie kan aan de outputzijde gemeten worden in termen van het deel van de omzet dat toe te schrijven is aan de verkoop van nieuwe producten. Voor het aandeel innovatieve producten in de omzet scoort Vlaanderen zeer goed (19,2%) t.o.v. het EUgemiddelde (10,5%). De doelstelling van het Pact van Vilvoorde (25%) in 2010 is echter nog lang niet bereikt.

Figuur 16: Aandeel van innovatieve producten in de omzet voor de verwerkende nijverheid

Finland Vlaanderen Italië Portugal Denemarken Spanje EU-15 Verenigd Koninkrijk Frankrijk Oostenrijk Duitsland België Griekenland Zweden

27,2 19,2 18,7 16,0 14,3 11,9 10,5 9,5 9,5 8,4 7,1 6,9 4,4 3,5

0

5

10

15

20

25

30

Innovatieve producten (% omzet)

Bron: VRWB-aanbeveling 24, 2005; Uit: European Innovation Scoreboard 2003; Vlaanderen: IWT-studie 47

Hoewel we niet uit het oog mogen verliezen dat er mogelijk een bepaalde tijdsperiode zit tussen de marktintroductie van de innovatie en de generatie van maximale omzet door deze innovatie, verschaft deze indicator met een zeer duidelijke economische invalshoek toch belangrijk inzicht in het commercieel belang van de innovatie. Als dusdanig kan ze fungeren als een proxy voor de (toekomstige) bijdrage tot de winst van de nieuw ontwikkelde producten.

51 innovatie

D1 Hdst3

27-02-2007

3.5

11:56

Pagina 52

EFFECTEN/IMPACT: OP HET VLAK VAN MENSELIJK POTENTIEEL OP ECONOMISCH VLAK

De tewerkstellingsgraad in medium-hoogtechnologische en hoogtechnologische industrie als % van de totale beroepsbevolking is in tabel 13 weergegeven. Tot de medium-hoogtechnologische en hoogtechnologische industrie worden gerekend: vervaardiging van chemische producten, van machines, apparaten en werktuigen, van kantoormachines en computers, van elektrische machines en apparaten, van telecomapparatuur, van precisie-instrumenten, van auto’s, en van overige transportmiddelen (waaronder lucht- en ruimtevaarttuigen). Tabel 14 is analoog maar heeft betrekking op drie geavanceerde sectoren die zich op hoogtechnologische diensten richten: post- en telecommunicatie, activiteiten in verband met IT, inclusief softwareontwikkeling, en onderzoeksen ontwikkelingsdiensten.

Vlaanderen scoort gemiddeld voor de tewerkstellingsgraad in deze sectoren. Het aandeel in de werkgelegenheid gaat in ieder geval achteruit tussen 2000 en 2002: voor de industrie volgt dit de EU-trend (in tegenstelling tot Finland of Duitsland), maar ook voor hoogtechnologische diensten is Vlaanderen één van de enige gebieden die achteruit gaat qua aandeel in de werkgelegenheid. Het aandeel van de werkgelegenheid in technologiegedreven sectoren in Vlaanderen ligt nog maar nauwelijks boven het EU-15 gemiddelde.

Een belangrijke opmerking is dat de Vlaamse economie, ondanks zijn beperkte schaal, een erg gediversifieerde economie is met specialisaties in zeer verscheiden niches. Het technologisch-economisch weefsel in Vlaanderen is ruimer dan wat nu onder de hoogtechnologische en medium-hoogtechnologische sectoren gerekend wordt. Bedrijven in de textiel- of de voedingssector, die wel aan innovatie doen, worden omwille van de classificatie niet meegerekend. Deze opdeling creëert dus voor een deel een ‘statistische (des)illusie’ omdat de oude indelingen niet meer voldoende de veranderingen naar de kenniseconomie volgen: in alle sectoren zijn daar voortrekkers van te vinden en bovenal is de technologiecreatie niet de enige determinant van kennisintensivering.

Technologische vernieuwing is zeker ook een belangrijke factor in het competitief opstellen van de klassieke, traditionele sectoren in Vlaanderen. Anderzijds hebben de hoogtechnologische sectoren het grootste groeipotentieel. Specialisatie in die sectoren blijft belangrijk.

52 innovatie

D1 Hdst3

27-02-2007

11:56

Pagina 53

Tabel 13: Tewerkstellingsgraad in medium-hoogtechnologische en hoogtechnologische industrie Tabel 13: (uitgedrukt als % totale beroepsbevolking) (2000, 2002) Land/regio

Tewerkstellingsgraad in medium- en hoogtechnologische industrie

België Brussels Hoofdstedelijk Gewest Vlaams Gewest Waals Gewest Duitsland Frankrijk Nederland Verenigd Koninkrijk Finland Zweden Ierland EU-15

2000

2002

6,90% 3,72% 8,32% 4,85% 11,18% 7,24% 4,44% 7,36% 7,23% 7,90% 6,97% -

6,59% 3,03% 7,86% 4,98% 11,36% 6,82% 4,49% 6,72% 7,39% 7,28% 6,89% 7,41%

Bron: VRWB-aanbeveling 24, 2005; Uit: Vlaanderen en andere Belgische regio’s: European Innovation Scoreboard - Regional Performances 2003; Internationaal: European Innovation Scoreboard 2003

Tabel 14: Tewerkstellingsgraad in hoogtechnologische diensten Tabel 14: (uitgedrukt als % totale beroepsbevolking) (2000, 2002) Land/regio België Brussels Hoofdstedelijk Gewest Vlaams Gewest Waals Gewest Duitsland Frankrijk Nederland Verenigd Koninkrijk Finland Zweden Ierland EU-15

Tewerkstellingsgraad in hoogtechnologische diensten 2000

2002

3,60% 3,87% 3,79% 3,14% 3,03% 3,86% 4,11% 4,34% 4,39% 5,13% 4,04% -

3,77% 4,98% 3,64% 3,67% 3,33% 4,06% 4,11% 4,47% 4,74% 5,23% 4,30% 3,57%

Bron: VRWB-aanbeveling 24, 2005; Uit: Vlaanderen en andere Belgische regio’s: European Innovation Scoreboard - Regional Performances 2003; Internationaal: European Innovation Scoreboard 2003

53 innovatie

27-02-2007

11:56

Pagina 54

Figuur 17 vergelijkt de groei van het bruto binnenlands product (BBP) van Vlaanderen met een aantal referentielanden. De groei van het Vlaamse BBP situeert zich op het Europese niveau. Dit wordt eerder aan macro-economische effecten toegewezen (hoog consumptieniveau) dan aan verbetering van de structurele competitiviteit van de ondernemingen. Ierland is hier een heel sterke groeier. Figuur 17: Internationale vergelijking van de groei van het BBP in lopende prijzen

220 200 180

Ierland Nederland

160

Vlaams Gewest**

140

Frankrijk

120

Finland

100

Duitsland

België

99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04

19

97

96

98 19

19

19

95 19

94

EU-15

19

D1 Hdst3

Bron: VRWB-aanbeveling 24, 2005; Uit: gegevens APS, berekeningen: VOKA; ** 2003 en 2004 ramingen betrokken statistiekdiensten

Tabel 15 geeft het exportaandeel van Vlaanderen, EU-15 en de wereld weer in medium-hoogtechnologische en hoogtechnologische industrie en diensten. Het aandeel van de totale medium-hoogtechnologische sectoren in Vlaanderen bedraagt 59,16%. Vlaanderen zit hiermee op wereldniveau waar deze sector eveneens 59,16% van de totale industriële wereldexport in beslag neemt en iets onder het EU-15 gemiddelde van 63%. De belangrijkste exportsectoren vormen de chemische industrie, de transportassemblage en de machinebouw. Focussen we ons op de hoogtechnologische sector (farmaceutische industrie, de informaticasector, de audiovisuele en telecomsector en de lucht- en ruimtevaart) dan stellen we vast dat deze op wereldniveau een aandeel van 20,38% vertegenwoordigt, en op EU-15 niveau van 19,42%. In Vlaanderen behaalt deze sector een aandeel van 17,48% en zit daarmee in de middenmoot, maar zowel onder het niveau van de EU-15 als onder het wereldniveau. Het profiel wordt vooral bepaald door de farmaceutische industrie. 54 innovatie

D1 Hdst3

27-02-2007

11:56

Pagina 55

Voor de hoogtechnologische dienstenactiviteiten zijn geen Vlaamse cijfers voorhanden. De hoogtechnologische dienstenactiviteiten in België zijn goed voor 12,88% van de totale dienstenexport. Relatief gezien heeft België daarmee het derde grootste aandeel in de dienstenexport, na Ierland (47,13%) en Finland (12,93%).

Tabel 15: Exportaandeel van Vlaanderen in medium-hoogtechnologische en hoogtechnologische Tabel 15: industrie en diensten Sectoren

Vlaanderen

Industriële medium-hoogtechnologische sectoren Industriële hoogtechnologische sectoren Hoogtechnologische diensten

59,16% 17,48% 12,88%*

EU-15

Wereld

63,00% 19,42% 9,50%

59,16% 20,38% -

Bron: VRWB-aanbeveling 24, 2005; Uit: SERA-rapport 2005; *Geen cijfers voor Vlaanderen beschikbaar, wel voor België

De grote uitdaging voor de toekomst zal zijn om kennis en innovatie om te zetten in toegevoegde waarde en jobs. (Zie ook hoofdstuk 4 ‘Economische activiteit’)

55 innovatie

D1 Hdst4

28-02-2007

14:25

Pagina 57

HOOFDSTUK 4 ECONOMISCHE ACTIVITEIT

Door het wegvallen van de politieke grenzen, de integratie van Europa, de opmars van de moderne communicatiemiddelen en de toegenomen mobiliteit is het verplaatsen van economische activiteiten eenvoudiger geworden. Bedrijven verplaatsen arbeidsintensieve onderdelen van de productie naar landen waar de lonen lager liggen. Dit betekent dat bedrijven die een lange historie in de regio kennen toch deels of geheel wegtrekken. Wat resulteert in een algemene vermindering van de werkgelegenheid in de traditionele, meer arbeidsintensieve productiesectoren. Gaandeweg zal dit trouwens ook gelden voor bepaalde onderdelen van de kennisintensieve bedrijvigheid. Deze ontwikkelingen zetten een evenwichtige regionale sociaal-economische ontwikkeling onder druk en leiden tot ingrijpende veranderingen in de structuur van de West-Europese economie. Het overheidsbeleid van een land of regio is daarom meer en meer gericht op het creëren en ontwikkelen van nieuwe concurrentievoordelen. Het uitbouwen van kennisintensieve activiteiten vormt daarbij een belangrijk speerpunt. Ook de hernieuwde Lissabonstrategie, die gericht is op de bevordering van een sterke en duurzame groei en het creëren van meer en betere banen door meer investeringen in onderzoek en ontwikkeling, is een reactie op deze ontwikkelingen. Essentieel voor de versterking van het innovatief karakter van een land of regio zijn het scheppen van een gunstig economisch klimaat, een goede bereikbaarheid en voldoende ruimte, een stimulerend ondernemingsklimaat en vrije concurrentieverhoudingen.

Via het Steunpunt Ondernemerschap, Ondernemingen en Innovatie beschikt de Vlaamse overheid over een databron aan economische gegevens. Het betreft gegevens die het ondernemingsklimaat beïnvloeden en die rechtstreeks het concurrentievermogen van de Vlaamse economie bepalen. De analyse beperkt zich niet alleen tot de productiefactoren, maar onderscheidt ook de productieve processen die op hun beurt beïnvloed worden door de sociale, politieke en institutionele omgeving. De gegevens van Vlaanderen worden in een internationaal vergelijkend perspectief geplaatst. De databronnen die standaard gebruikt worden voor het verzamelen van vergelijkbare buitenlandse cijfers zijn van OESO, EUROSTAT en APS. Ze zijn recurrent beschikbaar en vrij toegankelijk.

Tabel 16 vergelijkt de economische positie van Vlaanderen t.o.v. een aantal referentielanden op basis van een aantal economische indicatoren. De analyse voor elk van deze indicatoren werd uitgevoerd door het Steunpunt Ondernemerschap, Ondernemingen en Innovatie. In de daaropvolgende paragrafen wordt deze positie van Vlaanderen voor elk van deze economische indicatoren meer in detail toegelicht.

57 economische activiteit

D1 Hdst4

13-03-2007

16:09

Pagina 58

Tabel 16: Relatieve positieanalyse van Vlaanderen op het vlak van economische activiteit Economische activiteit Uitgesproken activiteitsvoorsprong voor Vlaanderen t.o.v. referentielanden


4.1 Concurrentievermogen en economische groei • Lage economische groei in Vlaanderen 4.2 Levensstandaard • Vlaanderen kent relatief hoge levensstandaard 4.3 Productiefactoren • Natuurlijke rijkdommen: centrale ligging binnen • Europa is een belangrijke troef van Vlaanderen • Kapitaal: investeringen in Vlaanderen beduidend • beter dan Europees gemiddelde • Infrastructuur: transportinfrastructuur van • Vlaanderen behoort tot meest uitgebreide van • Europa - Op het vlak van informatie-infrastructuur • scoort België hoog • Arbeid: hoge arbeidsproductiviteit in Vlaanderen • Arbeid: lage werkzaamheidsgraad in Vlaanderen - Arbeidskosten in België behoren tot hoogste van Europa • Menselijk kapitaal: opleidingsniveau van de Vlaamse bevolking vergelijkbaar met buurlanden • Technologie: zie hoofdstuk 2 • Technologie: zie hoofdstuk 2 4.4 Productieve processen • Internationale oriëntatie: Vlaamse economie is • sterk internationaal gericht

• Innovatie: zie hoofdstuk 3 4.5 Institutionele omgeving

• Internationale oriëntatie: sterke buitenlandse afhankelijkheid • Ondernemerschap: gebrek aan ondernemerschap in Vlaanderen • Innovatie: zie hoofdstuk 3 • Stringente regelgeving in Vlaanderen

4.6 Kenniseconomie • Sterke economische specialisatie in traditionele • sectoren


• Evolutie naar een kenniseconomie verloopt moeilijk voor Vlaanderen

D1 Hdst4

28-02-2007

4.1

14:25

Pagina 59

CONCURRENTIEVERMOGEN EN ECONOMISCHE GROEI

Het concurrentievermogen van een land of regio is gedefinieerd als het vermogen van een nationale of regionale economie om op een duurzame manier te voorzien in een hoge en stijgende levensstandaard en dit gekoppeld aan een hoge werkgelegenheid. Om zeker te zijn dat de levensstandaard, welvaart en werkgelegenheid in Vlaanderen blijven toenemen in de toekomst, moet de Vlaamse economie verder groeien en dus competitief blijven/zijn t.o.v. andere nationale/regionale economieën. De output van een economie, traditioneel samengevat in het Bruto Binnenlands Product (BBP), is de totale waarde die gecreëerd wordt door het gebruik en de omzetting van natuurlijke rijkdommen, kapitaal, arbeid en andere productiefactoren in de vervaardiging van producten en diensten. Tabel 17 geeft de economische groei aan, gemeten als de reële groei van dit BBP, over de periode 1995 tot 2003 in Vlaanderen, EU-15 en de VS.

Tabel 17: Economische groei in Vlaanderen, EU-15 en de VS (1995–2003) Economische groei 1995-2001

2002

2003

Vlaanderen België Duitsland Frankrijk Nederland Luxemburg Verenigd Koninkrijk Ierland Denemarken Italië Spanje Portugal Griekenland Oostenrijk Finland Zweden

2,5 2,6 1,6 2,4 3,3 6,0 2,3 9,3 2,4 1,9 3,6 3,5 3,5 2,3 4,3 2,7

0,9 0,9 0,1 1,2 0,6 2,5 1,8 6,1 1,0 0,4 2,0 0,4 3,6 1,2 2,3 2,1

0,8 1,3 -0,1 0,5 -0,9 2,9 2,2 3,7 0,5 0,3 2,4 -1,2 4,5 0,8 1,9 1,6

EU-15 Verenigde Staten

2,4 3,6

1,0 1,9

0,8 3,0

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: European Competitiveness Report 2004


D1 Hdst4

28-02-2007

14:25

Pagina 60

Sinds 2001 bevindt de Vlaamse economie zich, net zoals de rest van Europa, in een periode van lage economische groei; in sommige landen is er zelfs sprake van een recessie. Dit contrasteert sterk met de tweede helft van de jaren ’90 die gekenmerkt werden door een sterke economische dynamiek. De economische groei in de periode 2001–2003 in Vlaanderen situeerde zich beneden de 1% terwijl in de periode 1995–2001 de Vlaamse economie jaarlijks gemiddeld groeide met 2,5%. Vlaanderen doet daarmee, net zoals België trouwens, slechter dan het Europees gemiddelde. Ook nu blijken vooral de kleinere EU-lidstaten zoals Ierland, Finland, Luxemburg en Zweden het beter te doen. De economische groei in deze landen ligt op een veel hoger niveau en is de resultante van een stijgende werkgelegenheid, een stijgende arbeidsproductiviteit, dit alles onder invloed van een snelle technologische vooruitgang.

4.2

LEVENSSTANDAARD

Een analyse van het BBP per inwoner geeft aan dat Vlaanderen een relatief hoge levenstandaard kent: met een BBP/inwoner van 24.640 € bevindt Vlaanderen zich boven het Europees gemiddelde (tabel 18). De meest welvarende EU-lidstaten in 2003 waren Luxemburg, Ierland en Denemarken. Opmerkelijk is wel dat Vlaanderen de laatste jaren terrein verliest en dit vooral t.o.v. een aantal kleinere EU-lidstaten. Terwijl in 1995 Vlaanderen zich juist na de top-3 in Europa plaatste na Luxemburg, Denemarken en België, is Vlaanderen in 2003 afgezakt naar een middenpositie in de EU. Ierland heeft in de periode 1995–2001 een sterke stijging in economische welvaart laten optekenen ten gevolge van de enorme toevloed van buitenlandse directe investeringen.


D1 Hdst4

28-02-2007

14:25

Pagina 61

Tabel 18: De levensstandaard in Vlaanderen, EU-15 en de VS (BBP/inwoner in euro) Levensstandaard 1995

2001

2003

Luxemburg Ierland Denemarken Oostenrijk Nederland Verenigd Koninkrijk België Vlaanderen Zweden Frankrijk Finland EU-15 Duitsland Italië Spanje Griekenland Portugal

30.370 16.460 20.810 19.470 19.280 17.020 19.870 19.520 18.720 18.020 17.160 17.650 19.420 18.250 13.800 11.440 12.310

44.400 27.360 26.660 25.740 26.670 23.590 25.260 24.357 23.760 23.870 24.170 23.210 24.000 23.930 19.510 15.020 16.059

45.204 28.296 26.223 25.897 25.548 25.315 24.756 24.640 24.523 24.127 23.405 23.289 22.962 22.706 20.284 16.977 15.883

Verenigde Staten

25.730

32.500

32.674

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: New Cronos database, INR

4.3

PRODUCTIEFACTOREN

Productiefactoren omvatten de productieve middelen die Vlaanderen ter beschikking heeft en inzet in de productie van producten en diensten. Volgende productieve middelen worden onderscheiden als determinanten voor het concurrentievermogen van de Vlaamse economie: natuurlijke rijkdommen, kapitaal, infrastructuur, arbeid, menselijk kapitaal en technologie.

De centrale ligging binnen Europa blijft nog steeds één van de belangrijkste troeven van Vlaanderen. Centraal binnen het dichtstbevolkte gebied van Europa is Vlaanderen gesitueerd binnen het grootste kerngebied van economische activiteit. De verdere uitbreiding van de Europese Unie maakt natuurlijk dat Vlaanderen minder centraal komt te liggen en dat het zwaartepunt in zuidoostelijke richting verschuift. Het economische kerngebied wordt nu omschreven door de zogenaamde Europese banaan-regio, die onder invloed van de Europese éénmaking langzaam vergroot. 61 economische activiteit

D1 Hdst4

15-03-2007

14:58

Pagina 62

Alhoewel gedurende de laatste helft van de vorige eeuw het belang van technologie als bron van economische groei nauwelijks kan onderschat worden, wordt kapitaal traditioneel naast arbeid beschouwd als één van de belangrijkste bronnen van economische groei. Investeringen zorgen voor de noodzakelijke vernieuwingen en uitbreidingen van de kapitaalvoorraad en bepalen aldus de toekomstige productiecapaciteit in een land of regio. Tabel 19 geeft de cijfers weer m.b.t. de bruto vaste kapitaalvorming van Vlaanderen en onze buurlanden. De investeringen van Vlaanderen bedroegen 20,9% van het BBP in 2002 en daarmee doet Vlaanderen het beduidend beter dan het Europees gemiddelde en ook beter dan onze buurlanden. De totale bruto vaste kapitaalvorming kan uitgesplitst worden in privé-investeringen en overheidsinvesteringen. De relatief hoge bruto vaste kapitaalvorming in Vlaanderen blijkt sterk bepaald te zijn door de investeringen in de private sector: in 2002 bedroeg deze privé-vaste kapitaalvorming in Vlaanderen 20,6% van het BBP. Voor de overheidsinvesteringen is enkel informatie voorhanden op landniveau. Daarbij valt op dat de overheidsinvesteringen zich in België in vergelijking met andere EUlidstaten op een relatief laag niveau bevinden.

Tabel 19: Bruto vaste kapitaalvorming: belang van privé-investeringen en overheidsinvesteringen Tabel 19: (in % van BBP) (2002) Bruto vaste kapitaalvorming Vlaanderen België Duitsland Frankrijk Nederland Finland EU-15

Privé-investeringen

20,9% 19,5% 18,6% 19,5% 20,8% 19,0% 19,2%

20,6% 17,9% 16,9% 16,3% 17,5% 16,1% 17,9%

Overheidsinvesteringen 1,6% 1,7% 3,4% 3,3% 2,9% 2,2%

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: New Cronos

Vlaanderen wordt traditioneel als een aantrekkelijke locatie voor ondernemingen beschouwd omwille van zijn centrale ligging in combinatie met zijn uitgebreid infrastructuurnetwerk dat de voordelen van de centrale ligging maximaal benut. Deze twee factoren hebben in het verleden een groot aantal buitenlandse ondernemingen naar Vlaanderen gebracht. Ook nu nog behoort de transportinfrastructuur van Vlaanderen tot de meest uitgebreide van Europa. Cijfergegevens in tabel 20 voor de auto-, spoor- en waterwegen geven duidelijk de uitgebreidheid van het infrastructuurnetwerk in Vlaanderen aan.


D1 Hdst4

28-02-2007

14:25

Pagina 63

In vergelijking met andere Europese landen ligt de dichtheid van de verschillende transportmodi in Vlaanderen gevoelig hoger. Binnen deze infrastructuurnetwerken vervullen de verschillende (zee- en lucht-) havens in Vlaanderen een belangrijke rol als knooppunt tussen de verschillende vervoersmodi.

Tabel 20: Dichtheid van het auto-, spoor-, en waterwegennetwerk (aantal km per 1000 km2) (2002) Autoweg Vlaanderen België Duitsland Frankrijk Nederland Ierland Finland

62,8 56,6 33,1 18,0 67,6 1,8 2,0

Spoorweg

Waterweg

113,8 124,5 58,3 82,9 27,3 19,2

79,6 50,5 20,9 15,6 148,9 25,8

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: New Cronos, SERA-rapport SERV; Noot: cijfers waterwegen van België en Nederland betreffen 2000

Echter, niet alleen de kwantiteit maar ook de kwaliteit van de aanwezige infrastructuur is belangrijk voor het concurrentievermogen van de Vlaamse economie. Net zoals Nederland heeft Vlaanderen de laatste jaren af te rekenen met een stijgende congestie, wat de kwaliteit van het infrastructuurnetwerk negatief beïnvloedt.

Naast deze meer traditionele transportinfrastructuur is de laatste jaren het belang van de ICTinfrastructuur voor de economische groei sterk toegenomen. De Verenigde Staten is een duidelijk voorbeeld hoe de hogere inzet van ICT-infrastructuur en -gebruik zich vertaald heeft in een grotere stijging van de productiviteit en de economische groei. Op het vlak van informatie-infrastructuur scoort België in Europees opzicht meer dan behoorlijk. Figuur 18 geeft de internettoegang bij gezinnen en ondernemingen weer.


D1 Hdst4

15-03-2007

15:02

Pagina 64

Figuur 18: Internettoegang bij gezinnen en ondernemingen (2003) Gezinnen

G

België Nederland Finland Duitsland Frankrijk EU-15 Ierland

12 12 9

6 6 6 9

1

0

5

10

15

Internettoegang (breedband per 100 inwoners)

Ondernemingen

Finland België Ierland Nederland Duitsland EU-15 Frankrijk

98 92

88 86 84

84 58

0

25

50

75

100

Internettoegang (%)

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: Benchmarking Enterprise Policy 2004

Naast kapitaal is arbeid de tweede productiefactor die traditioneel onderscheiden wordt in de analyse van de economische groei van landen en regio’s. Vlaanderen wordt sinds enkele jaren gekenmerkt door een zeer lage werkzaamheidsgraad, d.i. het aandeel van de werkenden in de bevolking op beroepsleeftijd (15-64 jaar). Cijfers voor 2003 geven in tabel 21 aan dat Vlaanderen het met een werkzaamheidsgraad van 62,9% beter doet dan België maar slechter dan Duitsland, Frankrijk en vooral Nederland. Deze lagere werkzaamheidsgraad is vooral te wijten aan de lagere effectieve inzet van jongere (15-24 jaar) en oudere (55-64 jaar) personen in het arbeidscircuit. De lage werkzaamheidsgraad in Vlaanderen wordt echter gecompenseerd door de zeer hoge arbeidsproductiviteit, d.i. de toegevoegde waarde per werknemer. Met eenzelfde aantal werkenden slaagt Vlaanderen erin een hogere output te realiseren dan de meeste andere EU-lidstaten.


D1 Hdst4

13-03-2007

15:28

Pagina 65

Tabel 21: Werkzaamheidsgraad (werkenden/bevolking op arbeidsleeftijd) Tabel 21: en arbeidsproductiviteit (BBP per werkende) (2003) Totale werkzaamheidsgraad

Arbeidsproductiviteit

73,4% 67,7% 65,4% 64,9% 64,3% 62,9% 62,7% 59,5%

Nederland Finland Ierland Duitsland EU-15 Vlaanderen Frankrijk België

121,1 120,5 119,7 115,0 100,0 99,7 96,3 95,4

Ierland Vlaanderen België Frankrijk EU-15* Finland Nederland Duitsland

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: Steunpunt Werkgelegenheid en New Cronos Noot: *EU-15 = 100

Deze hoge arbeidsproductiviteit in Vlaanderen hangt in sterke mate samen met de hoge arbeidskosten. De loonkosten in België behoren traditioneel tot de hoogste van Europa en van de wereld (figuur 19). Ondernemingen in Vlaanderen en België worden aldus geconfronteerd met een belangrijk kostennadeel dat een rechtstreeks negatief effect heeft op het concurrentievermogen van deze ondernemingen. Het proces waarbij arbeid wordt vervangen door kapitaal zet zich voort. Dit heeft een direct negatief effect op de werkzaamheidsgraad van de Vlaamse economie. Het resultaat is een sterk productieve economie, evenwel ten koste van een hoge werkgelegenheid.

Figuur 19: Arbeidskosten per werknemer (2003)

België Duitsland Nederland Finland Frankrijk Ierland

45.187 42.949 39.045 36.276 34.537 28.367

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

Arbeidskosten per werknemer (USD)

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: OESO en Eurostat; Noot: totale arbeidskosten voor een gemiddeld jaarloon van een gemiddelde productiewerknemer


D1 Hdst4

28-02-2007

14:25

Pagina 66

Menselijk kapitaal is recent uitgegroeid tot één van de belangrijkste determinanten van economische groei in landen en regio’s. Traditioneel worden vorming en opleiding beschouwd als een belangrijke indicatie van het menselijk kapitaal. Kennis wordt steeds belangrijker in een globaliserende economie, zodat menselijk kapitaal van primordiaal belang is voor de Vlaamse economie in de toekomst. Het opleidingsniveau van de Vlaamse bevolking is in vergelijking met onze buurlanden min of meer gelijk (figuur 20). Wel valt op dat Vlaanderen een relatief hoog aantal laaggeschoolden telt en een relatief laag aantal universitairen. Daartegenover staat het relatief grote aantal hooggeschoolden buiten de universiteit.

Figuur 20: Scholingsgraad van de bevolking (2002)

Vlaanderen België Duitsland Frankrijk Nederland Ierland Finland 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Lager secundair (%)

Hoger niet-universitair (%)

Hoger secundair (%)

Universitair (%)

100

Post-secundair (%)

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: APS en OESO

De scholingsgraad is natuurlijk slechts één facet van het menselijk kapitaal; minstens even belangrijk is de permanente vorming om dit menselijk kapitaal op peil te houden (figuur 21). Op dit vlak laat Vlaanderen een gemiddelde score optekenen. In 2002 nam 6,7% van de bevolking op arbeidsleeftijd deel aan een opleiding; dit cijfer ligt lager dan het Europees gemiddelde en bedraagt nog niet de helft van het Nederlandse cijfer.


D1 Hdst4

15-03-2007

15:03

Pagina 67

Figuur 21: Deelname aan opleiding van de bevolking op arbeidsleeftijd (2001)

Nederland EU-15 Vlaanderen België Duitsland

16,4 8,4 6,7 6 5,6

0

5

10

15

20

Permanente vorming (%)

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: Steunpunt WAV

De economische groei van landen en regio’s wordt slechts gedeeltelijk verklaard door de toename van de ingezette productiefactoren zoals arbeid en kapitaal. De belangrijkste bron van economische groei betreft technologische vooruitgang, wat aanleiding geeft tot een verhoogde productiviteit van de verschillende productiefactoren. (Zie hoofdstuk 2 ‘Technologische onderzoek’ en hoofdstuk 3 ‘Innovatie’ voor een internationale benchmarking van de belangrijkste determinanten van technologische vooruitgang).

4.4

PRODUCTIEVE PROCESSEN

Productieve processen geven aan op welke manier de productiefactoren gebruikt en ingezet worden in de productie van het BBP in Vlaanderen. Hierin onderscheiden we achtereenvolgens internationale oriëntatie, innovatie en ondernemerschap als belangrijke determinanten die het ondernemingsklimaat en het concurrentievermogen van de Vlaamse economie beïnvloeden.

Het is bekend dat de Vlaamse economie sterk internationaal gericht is. Door de kleinschaligheid van de binnenlandse markt speelt de export voor Vlaanderen een cruciale rol in de economische activiteit. Traditioneel situeert de export/BBP-ratio voor Vlaanderen zich ver boven alle andere landen. Cijfers in figuur 22 geven verder aan dat meer dan driekwart van de Vlaamse export naar de Europese Unie gaat, vooral naar Duitsland, Frankrijk en Nederland. Die Europese exportgerichtheid is relatief groter in Vlaanderen dan in andere landen; enkel van de Nederlandse export gaat nog een groter deel naar de EU-15.


D1 Hdst4

15-03-2007

15:06

Pagina 68

Figuur 22: Belang van export (2003)

Vlaanderen België Ierland Nederland Finland Duitsland Frankrijk EU-15

87,3 34,7 63,1

21,3 38,1

24,0

44,1

10,1

8,3

17,4 15,5 17,3 13,8 17,7

10,5

0

25

50

75

100

Intra-EU (% BBP) Extra-EU (% BBP)

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: INR en Eurostat

De internationale oriëntatie van Vlaanderen komt ook duidelijk tot uiting in het belang van buitenlandse investeringen. Figuur 23 geeft de effectieve activiteiten weer van buitenlandse ondernemingen in de Vlaamse economie in termen van werkgelegenheid en toegevoegde waarde-creatie. Hieruit blijkt dat de buitenlandse invloed nog steeds groot is in Vlaanderen, vooral in de industrie. Zo blijkt dat 36,8% van de werkgelegenheid en 46,9% van de toegevoegde waarde voor rekening komt van buitenlandse ondernemingen. Deze cijfers voor Vlaanderen liggen hoger dan in andere Europese landen; enkel de industrie in Ierland presenteert gelijkaardige cijfers.

Figuur 23: Belang van buitenlandse ondernemingen in werkgelegenheid en toegevoegde waarde (2002)

Vlaanderen België Frankrijk Nederland Ierland Finland

36,8

46,9 46,0

35,0

9,9

18,1 16,5 13,6 53,9

8,3 13,5 12,8

0

10

20

30

40

50

60

Toegevoegde waarde (%) Werkgelegenheid (%)

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: VIO-databank voor Vlaanderen en België; voor andere landen verzameld op basis van verschillende bronnen; Noot: cijfers voor andere Europese landen betreffen 2000


D1 Hdst4

15-03-2007

15:08

Pagina 69

De overgang naar de kenniseconomie in Vlaanderen blijkt vooral bemoeilijkt te worden door een gebrek aan ondernemerschap. De Global Entrepreneurship Monitor (GEM) die het ondernemerschap vergelijkt in een aantal landen toont duidelijk aan dat de totale ondernemerschapsactiviteit in Vlaanderen beneden deze van de rest van Europa ligt (figuur 24). Het is vooral omwille van deze slechte prestatie op ondernemerschap dat Vlaanderen niet het maximale uit zijn productiefactoren kan halen.

Figuur 24: Totale ondernemerschapsactiviteit (2003)

Ierland Duitsland België Nederland Finland Vlaanderen Frankrijk

8,10 5,21 3,87 3,60 3,14 2,60 1,40

0

2,5

5

7,5

10

Ondernemerschap (% totale bevolking)

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2005; Uit: GEM-monitor; Noot: cijfers Vlaanderen betreffen 2002

Innovatie is een belangrijk productief proces dat erop gericht is om technologische maar ook niettechnologische onderzoeksresultaten om te zetten in commerciële producten en diensten. Het concurrentievermogen van de Vlaamse economie hangt aldus rechtstreeks af van het vermogen van ondernemingen en kennisinstellingen om concrete onderzoeksresultaten om te zetten en te commercialiseren in innovatieve producten en processen. (Zie hoofdstuk 3 ‘Innovatie’ voor een relatieve positieanalyse van Vlaanderen)

4.5

INSTITUTIONELE OMGEVING

De efficiëntie waarmee de beschikbare productiefactoren ingezet worden is sterk afhankelijk van de regelgeving die van kracht is op de productieen arbeidsmarkten. De strengheid en kwaliteit van deze regelgeving bepaalt rechtstreeks de resultaten van de productieve processen. Teveel stringente regulering blijkt marktwerking en concurrentie uit te sluiten waardoor een grote mate van inefficiëntie in een economie blijft bestaan en nieuwe technologieën niet of later toegepast worden.


D1 Hdst4

28-02-2007

14:25

Pagina 70

Tabel 22 geeft de regulering op de productmarkt weer voor drie grote domeinen, namelijk het totale overheidsingrijpen in de economie, belemmeringen voor ondernemerschap en belemmeringen voor handel en/of investeringen. Uit de vergelijking tussen landen komt naar voor dat in termen van zowel overheidsingrijpen als van belemmeringen voor het ondernemerschap België hoger blijkt te scoren, wat een aanduiding is van een meer stringente regulering.

Tabel 22: Regulering op de productmarkt (1999) Overheidsingrijpen België Duitsland Frankrijk Nederland Ierland Finland VS

2,78 1,76 2,63 2,28 0,94 2,68 0,85

Belemmeringen voor ondernemerschap

Belemmeringen voor handel/investeringen

2,55 2,1 2,73 1,41 1,2 1,93 1,26

0,63 0,54 1,03 0,54 0,43 0,63 0,87

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2003; Uit: OESO; Noot: schaal van 1 tot 6, waarbij 6 duidt op zeer stringente regelgeving

4.6

KENNISECONOMIE

Om de kenniseconomie in Vlaanderen in kaart te brengen werden de economische sectoren ingedeeld volgens hun technologie- en kennisintensiteit. Hiervoor is een beroep gedaan op de bestaande classificaties van de OESO op basis van hun gemiddelde O&O-intensiteit: hoogtechnologische, mediumhoogtechnologische, medium-laagtechnologische en laagtechnologische sectoren.

De technologie- en kennisintensieve sectoren zijn belangrijk voor de Vlaamse economie. Uit figuur 25 blijkt immers dat de technologie- en kennisintensieve sectoren in Vlaanderen een hoger aandeel hebben in werkgelegenheid en toegevoegde waarde in vergelijking tot hun aandeel in het totaal aantal ondernemingen. M.a.w. ondanks het kleiner aantal ondernemingen zijn het toch de technologie- en kennisintensieve sectoren die zorgen voor relatief meer werkgelegenheid en toegevoegde waarde in Vlaanderen.


D1 Hdst4

28-02-2007

14:25

Pagina 71

Figuur 25: Aandeel van sectoren in het aantal ondernemingen, werkgelegenheid en toegevoegde waarde Figuur 125: in Vlaanderen (2002)

146.198

10.038.475

Laagtechnologisch

5.122

7.735.710

Medium-laagtechnologisch

9.780.628

Medium-hoogtechnologisch

30.400

3.369.988

Hoogtechnologisch

Werkgelegenheid

Toegevoegde waarde (’000 euro)

98.375

2.759 110.333 1.415 366

Aantal ondernemingen

Bron: Sleuwaegen L. et al., 2004 In figuur 26 wordt deze verdeling van de toegevoegde waarde over de industriesectoren in Vlaanderen vergeleken met een aantal andere Europese landen. Deze figuur is gerangschikt volgens dalend aandeel van hoogtechnologische sectoren. Het aandeel van hoogtechnologische sectoren in de toegevoegde waarde van de binnenlandse ondernemingen is in Vlaanderen het op één na laagste. Enkel in Portugal is het aandeel nog lager.


D1 Hdst4

28-02-2007

14:25

Pagina 72

Figuur 26: Internationale vergelijking van het aandeel in toegevoegde waarde van de binnenlandse Figuur 26: ondernemingen

Verenigd Koninkrijk Frankrijk Zweden Finland Nederland Denemarken Spanje Ierland Vlaanderen Portugal 0

10

20

30

40

Hoogtechnologisch (%) Medium-hoogtechnologisch (%)

50

60

70

80

90

100

Medium-laagtechnologisch (%) Laagtechnologisch (%)

Bron: Sleuwaegen L. et al., 2004

Vooral de buitenlandse ondernemingen leveren een belangrijke bijdrage aan de Vlaamse kenniseconomie. In figuur 27 wordt het aandeel van de buitenlandse ondernemingen in de toegevoegde waarde in de hoogtechnologische sectoren in Vlaanderen vergeleken met een aantal Europese landen. Deze figuur is gerangschikt volgens dalend aandeel van de buitenlandse ondernemingen. Met een aandeel in de toegevoegde waarde van bijna 90% van de buitenlandse ondernemingen in de hoogtechnologische sectoren komt Vlaanderen op de tweede plaats na Ierland. In de overige landen is dit aandeel minder dan 50%. Dit betekent dat voor de technologie-intensieve industriesectoren Vlaanderen zeer sterk afhankelijk is van de buitenlandse ondernemingen, vooral afkomstig uit de Verenigde Staten en Duitsland.


D1 Hdst4

13-03-2007

15:30

Pagina 73

Figuur 27: Aandeel buiten- en binnenlandse ondernemingen in toegevoegde waarde in hoogtechnologische Figuur 27: sectoren (2002)

Ierland Vlaanderen Portugal Spanje Zweden Frankrijk Nederland Denemarken Verenigd Koninkrijk Finland 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Buitenlandse ondernemingen (%) Binnenlandse ondernemingen (%)

Bron: Sleuwaegen L. et al., 2004 Een belangrijk aandachtspunt betreft deze economische sectoren waarin Vlaanderen een uitgesproken voorsprong neemt ten opzichte van belangrijke referentielanden. De ‘Revealed Comparative Advantage’ (RCA)-index vergelijkt het aandeel van de Vlaamse export in een bepaalde sector met het aandeel dat deze sector heeft in andere landen. Indien dit aandeel voor Vlaanderen groter is, spreken we van een comparatief voordeel van Vlaanderen in deze sector. Uit de RCA-analyses weergegeven in figuur 28 blijkt Vlaanderen in slechts twee medium-hoogtechnologische sectoren een internationale specialisatie opgebouwd te hebben, namelijk in de chemische en de automobielindustrie. Andere EU-lidstaten zoals Duitsland, Frankrijk en vooral Ierland doen het in vergelijking met Vlaanderen beter, met een sterke specialisatie in meerdere kennisintensieve sectoren. Daartegenover staat de sterke specialisatie van Vlaanderen in de meer traditionele, minder technologische sectoren zoals ‘voeding en drank’, ‘textiel, kleding en leder’, ‘overige industrie en recuperatie’ (deze sector is een samenvoeging van verschillende (zeer) kleine deelsectoren o.a. de diamantsector) en ‘cokes en olieraffinage’ (omwille van de belangrijke doorvoer van deze producten in de haven van Antwerpen).


D1 Hdst4

13-03-2007

15:31

Pagina 74

Figuur 28: Relatieve exportspecialisatie van de Vlaamse industrie (2001)

Wereld Relatief comparatief voordeel Relatief comparatief nadeel Overige industrie en recuperatie Chemie Voeding en drank Cokes en olieraffinage Automobiel Textiel Rubber en plastiek Metallurgie Hout Glas, cement en steen Producten uit metaal Machinebouw Papier, uitgeverijen en drukkerijen Elektrische machinebouw Video, audio en telecom Medische en optische apparaten Kantoormachines en computers Overige transportmiddelen 0

1

2

3

RCA-waarde

Bron: De Backer K. en Sleuwaegen L., 2003; Noot: wereld staat voor 28 OESO-landen

De observatie dat Vlaanderen niet gespecialiseerd is in kennisintensieve sectoren is niet onbelangrijk. Als gevolg van de steeds intenser wordende concurrentie o.a. van lage-loonlanden is kennis steeds belangrijker geworden voor het concurrentievermogen van de geïndustrialiseerde landen. Op basis van de concurrentiële positie van Vlaanderen in deze kennisintensieve sectoren moet voor Vlaanderen besloten worden dat de evolutie naar de kenniseconomie moeilijk verloopt.


D2 Hdst1

28-02-2007

14:27

Pagina 75

DEEL 2 TECHNOLOGISCHE ONTWIKKELINGEN IN DE TOEKOMST De relatieve positieanalyse van Vlaanderen dient te worden geconfronteerd met inzichten in te verwachten trends en ontwikkelingen op technologisch vlak die de verschillende economische sectoren de komende vijf tot tien jaar kunnen beïnvloeden. Bij het in kaart brengen van nieuwe technologische ontwikkelingen werd in eerste instantie een inventaris gemaakt van recent uitgevoerde internationale verkenningsstudies. In het buitenland worden hiervoor grootscheepse verkenningsoefeningen georganiseerd. Voor een regio als Vlaanderen is dit vooralsnog niet echt haalbaar, maar Vlaanderen kan lessen trekken uit deze buitenlandse resultaten. Een internationale vergelijking van sleuteldomeinen voor de toekomst gebaseerd op recente technologieverkenningen in Europa, de Verenigde Staten en Japan is in tabel 23 weergegeven.

Tabel 23: Internationale vergelijking van sleuteldomeinen voor de toekomst Europa1

Verenigde Staten2

Japan3

Cognitieve wetenschappen Complexiteit en systeemtheorie Sociale en menswetenschappen Biotechnologie Communicatietechnologie Informatietechnologie Verwerkende industrie Nanotechnologie Landbouw en voedingsindustrie Energie Transport Milieutechnologie Gezondheidszorg Veiligheid Diensten

Nanotechnologie Biotechnologie Informatietechnologie Cognitieve wetenschappen

Informatie en communicatie Elektronica Levenswetenschappen Gezondheidszorg Landbouw en voedingsindustrie Aard- en ruimtewetenschappen Energie Milieutechnologie Nanotechnologie en materialen Verwerkende industrie Industriële infrastructuur Sociale infrastructuur Sociale technologie

Bron: 1European Commission High Level Expert Group (EC-HLEG) synthesis report, 2005; 2United States National Science Foundation report, 2002; 3National Institute of Science and Technology Policy Japan, 2005

De leidraad bij de verdere uitwerking van deze ontwikkelingen is de recente studie van de Europese Commissie. Dit recent rapport (EC-HLEG, 2005) bundelt ontwikkelingen binnen vijftien sleuteldomeinen waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen. In volgend overzicht komen de ontwikkelingen of trends voor de toekomst met een tijdshorizon tot 2015 voor elk van de vijftien sleuteldomeinen voor Europa aan bod. 75 technologische ontwikkelingen in de toekomst

D2 Hdst1

28-02-2007

14:27

Pagina 76

D2 Hdst1

28-02-2007

14:27

Pagina 77

HOOFDSTUK 1 COGNITIEVE WETENSCHAPPEN

Het sleuteldomein van de cognitieve wetenschappen kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Cognitieve wetenschappen’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Andler D., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van techno-economische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

De cognitieve wetenschappen zijn sterk interdisciplinair van aard. De belangrijkste disciplines die tot de cognitieve (neuro)wetenschappen behoren zijn psychologie, neurowetenschappen, linguïstiek, computerwetenschappen, filosofie en sociale wetenschappen. Wiskunde biedt bovendien een belangrijk instrumentarium voor het modelleren van cognitieve processen. Momenteel maken de cognitieve wetenschappen een explosieve ontwikkeling door dankzij de technologische innovatie in (neuro)beeldvormingstechnieken. Daarnaast is het potentieel aan toepassingen enorm: de kennis die verworven wordt in de cognitieve (neuro)wetenschappen kan gebruikt worden door een hele reeks van al dan niet technologische disciplines zoals computerwetenschappen, gezondheidswetenschappen, sociale en menswetenschappen, onderwijs, recht en bestuur, industriële processen, handel, …

De cognitieve wetenschappen spelen een cruciale rol in de kennisintensieve activiteiten die de grondslag vormen van onze kennismaatschappij.

1.1

ONDERWIJS

Onderwijs zal in de loop van de 21ste eeuw een ongekend belangrijke rol blijven spelen in onze postindustriële samenleving. Een betere en doorgedreven opleiding voor steeds meer mensen (zonder uitsluiting op basis van handicap, sociale omstandigheden, ...) is een cruciale factor in de internationale (economische) concurrentie. Daarom is er nood aan een veel dieper en theoretisch gefundeerd begrip van het leerproces. Onderwijs is een domein waar de cognitieve psychologie een leidende rol kan spelen. Een beter inzicht in de neuronale funderingen van leermechanismen en cognitieve functies die betrokken zijn in het leerproces (o.a. geheugen en aandacht) zal belangrijke implicaties hebben voor het opstellen van geschikte onderwijsmethoden.

77 cognitieve wetenschappen

D2 Hdst1

28-02-2007

14:27

Pagina 78

Er zijn twee soorten applicaties die in dit domein kunnen ontwikkeld worden: • methodologieën, om een beter onderwijs te kunnen bieden aan veel meer mensen, wat zal resulteren in een algemene verbetering van de Europese vaardigheden en capaciteiten in alle mogelijke domeinen. • de ontwikkeling van instrumenten, die methodologisch gefundeerd moeten worden, zoals boeken, interfaces, onderwijssoftware (cfr. computer supported collaborative learning). Deze instrumenten vormen een industriële output die door Europeanen internationaal te gelde kan gemaakt worden.

1.2

GEESTELIJKE GEZONDHEID

Meer dan een derde van alle pathologieën wordt veroorzaakt door stoornissen in het zenuwstelsel, van depressie tot Alzheimer, van autisme tot fobieën, van leerstoornissen (dyslexie, dyscalculie, …) tot obsessief-compulsieve stoornissen, van epilepsie tot Parkinson, … De farmacologie is hier uiteraard de belangrijkste speler en zal meer en meer beroep moeten doen op de fundamentele neurowetenschappen. De echte hoop is echter om dysfuncties van de hersenen te kunnen voorkomen en permanent te kunnen remediëren. Naast de bovenvermelde pathologieën zijn er nog heel wat andere gezondheidsgerelateerde problemen, zoals pijn, bepaalde gemoedstoestanden, persoonlijkheid, motivatie, … die een neuronale basis hebben en dus bestudeerd kunnen worden door de neurocognitieve methoden. De socio-economische voordelen van vorderingen in dit domein zijn onmogelijk te onderschatten.

1.3

INFORMATIETECHNOLOGIE

Toepassingen vanuit cognitieve wetenschappen zijn een basis voor innovatieve informatieen communicatietechnologie. M.b.t. communicatie spelen de zogenaamde multimodale interfaces een rol waarbij menselijke communicatie ruimer wordt opgevat dan bestaande uit slechts één dimensie, nl. spraak (cfr. de rol van gebaren, liplezen, oogcontact). Interfaces kunnen ontwikkeld worden om deze multimodale natuur van menselijke communicatie te exploiteren. Het is dan ook de bedoeling om softwarebibliotheken te ontwikkelen voor het implementeren van multimodale input in mens-machine interfaces. Deze bibliotheken combineren taal en artificiële intelligentietechnieken om te komen tot menscomputer interactie met een intuïtieve mix van stem, gebaren, spraak, kijkrichting en lichaamsbeweging. Ook in domeinen zoals taalverwerking en (semi-)automatische vertaling zijn de mogelijkheden troef. Ook voor hulpmiddelen of algoritmes om tot beslissingen te komen (decision making aids, economic aids) zijn er toepassingen vanuit cognitieve wetenschappen mogelijk.


D2 Hdst1

28-02-2007

1.4

14:27

Pagina 79

PERCEPTUELE EN MOTORISCHE TECHNOLOGIEËN

Hier zijn de toepassingen legio voor domeinen zoals robotica en artificiële intelligentie, beeldinterpretatie en artificieel zicht (cfr. artificiële retinas of optisch intelligente sensoren), motorische en perceptuele prothesen, enz. In deze context past ook het begrip ‘neuro-engineering’, een interdisciplinair domein van technische en computationele benaderingen in de fundamentele en klinische neurowetenschappen. Deze technologieën maken het mogelijk om interfaces te maken tussen de hersenen en de machines (cfr. neurobotics, wat een fusie is tussen de neurowetenschappen en robotica). Dit kan op het niveau van de periferie zijn, zoals protheses voor de ledematen, maar ook neuronaal waarbij een speciale computerchip in direct contact met de hersenen wordt geplaatst. Ook is er vanuit cognitieve wetenschappen innovatie mogelijk voor computergestuurde chirurgie, voertuigen machinebesturing en sport. Innovatie voor stedebouwkundige planning, militaire en veiligheidsoperaties, en ‘emergency control’, … behoren ook tot de mogelijkheden.


D2 Hdst2

28-02-2007

14:29

Pagina 81

HOOFDSTUK 2 COMPLEXITEIT EN SYSTEEMTHEORIE

Het sleuteldomein van de complexiteit en de systeemtheorie kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Complexiteit en systeemtheorie’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Priami C., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van techno-economische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

Veel wetenschappelijke en technologische disciplines worden momenteel geconfronteerd met een schaalvergroting m.b.t. de complexiteit van de bestudeerde processen. Bovendien wordt in de nabije toekomst veel heil verwacht van een meer multidisciplinaire/interdisciplinaire aanpak van het onderzoek. De grootste wetenschappelijke en technologische return kan bereikt worden in het samengaan van de klassieke wetenschappelijke domeinen en ICT (cfr. ICT-bio, ICT-cognitieve wetenschappen, ICT-nano). Deze schaalvergroting in onderzoek wordt echter niet ondervangen door een overeenkomstige vooruitgang in ondersteunende technieken en omkadering. De complexiteit van de processen die moeten gemodelleerd worden, wordt grotendeels veroorzaakt door de interacties tussen de componenten binnen een systeem (cfr. systeembiologie, biocomplexiteit; politieke, sociale en financiële systemen). Daarom hebben we een meer geïntegreerde aanpak van de fenomenen nodig die hypothese genererend zijn en gebaseerd zijn op een formele basis.

De computerwetenschappen hebben heel wat algoritmes gegenereerd om het gedrag en de evolutie van complexe systemen te modelleren. Deze algoritmes kunnen aangepast worden naar allerlei andere domeinen toe (cfr. transportsystemen, biologie, farmaceutische en gezondheidsector, landbouw, ecologie en klimaat, sociale systemen, besluitvorming en risicoanalyse) om uiteindelijk tot een theorie van complexe systemen te komen.

81 complexiteit en systeemtheorie

D2 Hdst2

28-02-2007

14:29

Pagina 82

De ontwikkeling van een systeemtheorie kan grote impact hebben op de volgende domeinen:

• Levenswetenschappen: Systeemtheorie kan in grote mate bijdragen tot een beter begrip van biologische informatieverwerkingsprocessen. Hiervoor moeten geschikte (abstracte) begrippen geselecteerd worden voor het modelleren, analyseren en bestuderen van de dynamische evolutie van levende organismen. Bovendien kan dit tot een gelijkaardige doorbraak leiden in de studie van het menselijke genoom.

• Computerwetenschappen: Nieuwe computationele paradigma’s kunnen gedefinieerd worden die de typische eigenschappen hebben van biologische systemen (cfr. tolerantie voor fouten, complexiteit, …). Hierdoor kan nieuwe software ontwikkeld worden die gebaseerd is op heterogene, complexe infrastructuren.

• Communicatietechnologie: Nieuwe communicatie-infrastructuren en nieuwe gedecentraliseerde communicatieprotocollen kunnen gedefinieerd worden door het benutten van een beter begrip van de communicatiemechanismen.

• Farmacologie: Complexe biologische modellen bieden een beter begrip in de etiologie van ziektes en geneesmiddelenonderzoek.

• Voeding en landbouw: Ook hier kunnen modellen van landbouw en voedselverwerking een nuttig instrument zijn.

• Leefomgeving: Het modelleren van het gedrag van complexe systemen is een nuttig instrument voor het controleren en beschermen van de hoge kwaliteit van de leefomgeving.

• Besluitvorming en risicoanalyse: Dezelfde technieken als hierboven besproken kunnen gebruikt worden om beleidsmakers te helpen beslissingen te nemen op basis van het modelleren van socio-economische systemen.

82 complexiteit en systeemtheorie

D2 Hdst3

28-02-2007

14:29

Pagina 83

HOOFDSTUK 3 SOCIALE EN MENSWETENSCHAPPEN

Het sleuteldomein van de sociale en menswetenschappen kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Sociale en menswetenschappen’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Gaskell G., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van techno-economische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

De Lissabon-strategie heeft als doelstelling om van de Europese Unie de meest dynamische, competitieve, duurzame en kennisgebaseerde economie te maken met een hogere mate van tewerkstelling en sociale cohesie. Wetenschappelijke en technologische innovatie zal daarbij een zeer belangrijke rol spelen. Wetenschap en technologie toont wat in de toekomst kan bereikt worden maar vertelt niet hoe en wat er zou moeten bereikt worden. Dit zijn vragen voor de samenleving. Belangrijke keuzes die gemaakt moeten worden over de richting van technologische innovatie hangen voor een groot stuk af van wat het publiek (cfr. de consument) wil. Tenslotte is sociale cohesie een breed en een voor de Lissabon-strategie belangrijk sociaal thema met vele facetten. Onderzoek binnen de sociale en menswetenschappen kan hier dan ook een belangrijke bijdrage leveren en moet gezien worden als een breed spectrum van verschillende disciplines zoals filosofie en geschiedenis, de sociale disciplines binnen de economie, sociologie, politieke wetenschappen, antropologie en sociale psychologie, en gerelateerde disciplines zoals statistiek.

De belangrijkste lijnen van onderzoek binnen de sociale en menswetenschappen, die een beduidende maatschappelijke impact kunnen hebben en die de socio-economische doelstellingen van Europa kunnen waarmaken, zijn de volgende:

• Economische performantie en socio-economische duurzaamheid: Wat is o.a. de socio-economische impact van globalisatie?

• Democratie, bestuur en burgerschap: Onderzoek naar o.a. de expansie van de EU en de discussie over verschillende vormen van bestuur

• Europese cultuur, multiculturele samenleving en diversiteit: Wat is het Europese model en wat moeten we verstaan onder de culturele en politieke integratie terwijl de nationale identiteiten binnen de EU bewaard blijven? 83 sociale en menswetenschappen

D2 Hdst3

28-02-2007

14:29

Pagina 84

• Wetenschap, technologie, innovatie en maatschappij: Onderzoek in de sociale en menswetenschappen kan in belangrijke mate bijdragen tot het verklaren van de integratie en het sociaal aanvaarden van nieuwe technologieën zoals energie, gezondheid, landbouw, voeding en ICT en de ethische dimensies van technologische innovaties. Wat zijn de (sociale) voorwaarden waardoor nieuwe technologieën vertaald kunnen worden naar succesvolle innovaties?

• Duurzaamheid van de welvaart: Wat is de toekomst van ons sociaal welvaartsysteem in het licht van de vergrijzing van de bevolking?

• Internationale migratie en etniciteit: Sociale en ethische kwesties rond migratie

• Racisme, xenofobie en discriminatie: Wat is de impact van ongelijkheid en sociale uitsluiting op de sociale stabiliteit?

• Ethiek en mensenrechten: Voorbeelden zijn intellectuele eigendomsrechten en databases die persoonlijke informatie bevatten; ethische kwesties m.b.t. de snelle ontwikkelingen in cognitieve neurowetenschappen, nanotechnologie, genetisch gemodificeerde organismen, …

• Leefomgeving en duurzaamheid: Wat is o.a. de invloed van sociale en culturele factoren op onze leefomgeving?

• Sociale regulatie en ontwikkeling: Hoe kunnen we sociale cohesie begrijpen en beleidsmaatregelen formuleren om ze te versterken?

• Veiligheid: Sociale en ethische vragen rond veiligheid

• Infrastructuur: Prioriteit wordt gegeven aan de verdere ontwikkeling van de onderzoeksinfrastructuur.

84 sociale en menswetenschappen

D2 Hdst4

28-02-2007

14:30

Pagina 85

HOOFDSTUK 4 BIOTECHNOLOGIE

Het sleuteldomein van de biotechnologie kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Biotechnologie’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Saviotti P. en Antipolis S., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van techno-economische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

Binnen de biotechnologie worden belangrijke evoluties verwacht die zullen resulteren in bijdragen op het vlak van gezondheid, voedselproductie, alsook industriële biotechnologische processen.

4.1

GEZONDHEID EN FARMA

Inzake geneeskunde worden doorbraken verwacht betreffende cardio-vasculaire aandoeningen, kanker, alsook virale infecties zoals hepatitis B en HIV. Daarenboven wordt gehoopt dat verder onderzoek naar de structuur en werking van het menselijk genoom aanleiding geeft tot therapieën inzake Alzheimer en Parkinson. In dit verband creëert de toenemende vergrijzing van de bevolking een belangrijke maatschappelijke uitdaging.

In de farmaceutische sector is er een shift in strategie gebaseerd op de ontwikkeling van geneesmiddelen voor veel voorkomende ziektes en de verkoop in grote hoeveelheden (blockbuster) naar meer gepersonaliseerde geneeskunde. De sterke ontwikkeling in het domein van ‘genomics’ en in het bijzonder de ‘pharmacogenomics’ maakt het mogelijk om gepersonaliseerde geneesmiddelen te ontwikkelen.

4.2

LANDBOUW EN VOEDING

Met betrekking tot landbouw en voeding verwacht men dat een toename in de kennis van genetica en moleculaire biologie steeds meer zal leiden tot genetische interventies in gewassen, micro-organismen en dieren. Dit moet toelaten om gewassen te creëren die beter aansluiten bij de noden van de consumenten en de industrie, waarbij ziekteresistentie, productiviteit alsook tolerantie tegenover extreme omgevingsfactoren prioritair zijn. Daarnaast wordt een belangrijke rol toebedeeld aan biotechnologie in het kader van het creëren van voedselingrediënten en -additiva die een positieve invloed uitoefenen op versheid en smaak; het verhogen van de productiviteit binnen de veeteelt alsook het produceren van geneesmiddelen of componenten

85 biotechnologie

D2 Hdst4

28-02-2007

14:30

Pagina 86

ervan via planten of melkproductie. Tenslotte worden ook bijdragen verwacht op het vlak van voedselveiligheid door het ontwikkelen van betere detectie- en analysetechnieken inzake schadelijke stoffen of micro-organismen.

4.3

INDUSTRIËLE BIOTECHNOLOGIE

Deze categorie is zeer breed en omvat vele industriële sectoren zoals de chemische sector, voeding, milieu en energie, enz. Algemeen is er een trend naar het gebruik van biologisch hernieuwbare energiebronnen. Dit situeert zich in het kader van de bio-economie die gedomineerd wordt door het gebruik van biologische bronnen en processen met een beperktere impact voor het milieu.

86 biotechnologie

D2 Hdst5

28-02-2007

14:31

Pagina 87

HOOFDSTUK 5 COMMUNICATIETECHNOLOGIE

Het sleuteldomein van de communicatietechnologie kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Communicatietechnologie’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Kavassalis P., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van techno-economische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

De laatste jaren zijn digitale netwerken een kritische component geworden inzake nieuwe business en sociale functionaliteiten. Onderzoek en ontwikkeling in communicatietechnologieën zijn gemigreerd van de laboratoria en de hoofdkantoren van de telecomoperatoren naar virtueel elke organisatiestructuur die de moderne economie en maatschappij vorm geeft. Het internet is natuurlijk de drijvende kracht en motor voor vele nieuwe netwerktoepassingen die diversiteit en toenemende complexiteit brengen in de heterogene communicatie-infrastructuur die efficiënt, robuust en betrouwbaar dient te zijn.

Een zestal belangrijke ontwikkelingen m.b.t. communicatietechnologie voor het eerste decennium van de 21ste eeuw kunnen worden geïdentificeerd.

5.1

INFRASTRUCTUUR EN VEILIGHEID

De ondersteuning van de volgende generaties van infrastructuur (rekening houdend met de beperkte transportcapaciteit), de uitbreiding van de communicatie-infrastructuur en netwerkbescherming: • technologieën voor toename van de netwerkcapaciteit en voor verbetering van de kwaliteit via het implementeren van nieuwe architectuur • technologieën en architectuur voor breedband • draadloze en mobiele netwerken • geïntegreerde netwerken • bescherming van fysische infrastructuren, beveiliging van netwerken en informatiesystemen, netwerkoplossingen voor noodsituaties.

5.2

INNOVATIEVE TOEPASSINGEN

Onderzoeksinitiatieven zouden de kwaliteit en de vitaliteit voor de productie van internettoepassingen moeten versterken door softwareontwikkeling, ontwikkelingen van methodologieën en andere niettechnische ontwikkelingen en door het stimuleren van innovatie. Eén van de meest kritische voorwaarden hier is het afleveren van innovatieve producten ten dienste van de burgers, de overheid en de industrie. 87 communicatietechnologie

D2 Hdst5

28-02-2007

14:31

Pagina 88

Mogelijke voorbeelden van toepassingen met een hoog potentieel voor de komende tien jaar zijn: • real time toepassingen (voice, video) over het internetprotocol • messaging • netwerktoepassingen voor ondernemingen • toepassingen die leiden tot meer privacy.

5.3

NETWERKDESIGN EN NIEUWE ARCHITECTUUR VOOR HET INTERNET

Onderzoek in dit domein is gemotiveerd door de beperkingen van het internet dat verband houdt met zijn architecturaal design. In de komende vijf tot tien jaar heeft dit onderzoek tot doel: • het revitaliseren van het internet met nieuwe architectuur aangepast aan zijn veranderende architectuur • het ontwikkelen van netwerken en het aanpassen van netwerken aan de bijzondere noden van netwerkgebruikers. Dit domein wordt aanzien als het meest strategische domein voor de hele communicatieindustrie (in het bijzonder voor netwerkoperatoren). Toekomstige netwerkgeneraties worden niet alleen ontwikkeld om te voorzien in een grotere netwerkcapaciteit en diversiteit in toepassingen, maar laten ook een meer ingewikkelde ontwikkeling toe voor meer doelgerichte functionele noden.

5.4

MODELLEN VAN NETWERKEN

Het internet en het worldwideweb zijn zeer complexe systemen en dienen gemodelleerd te worden. De laatste jaren zijn we getuige van een zeer belangrijke onderzoeksactiviteit gefocust op de analyse van het dynamische karakter van het internet en het web. Werk in dit domein is gestart met de studie van dataverkeer verzameld via het internet en het web, maar is dan vlug uitgebreid naar pogingen om patronen te zoeken achter deze data die uitgedrukt kunnen worden in mathematische en statistische vormen. Nu heeft dit onderzoek tot doel om macroscopische eigenschappen van het internet en het web te herkennen. Het is ook een interdisciplinaire methodologie van statistische fysica naar complexe systemen en organisatorische economieën. Het uiteindelijke doel is de ontwikkeling van netwerkmodellen die geen onderscheid meer maken tussen het echte internet en het web. Deze benadering dat de grenzen tussen het artefact en het model wegneemt belooft zeer vruchtbaar te zijn in het begrijpen van de dynamiek van deze netwerksystemen, het verklaren van de groeipatronen en het evalueren van de veiligheid en de stabiliteit van hun organisatie en gedrag.

88 communicatietechnologie

D2 Hdst5

28-02-2007

5.5

14:31

Pagina 89

CYBERINFRASTRUCTUUR, DIGITALE NETWERKEN EN INFORMATIE-ECONOMIEËN

Onderzoek naar design en architectuur van communicatienetwerken en naar hun dynamische eigenschappen zouden gecombineerd moeten worden in interdisciplinair onderzoek, in digitale netwerken en informatie-economieën die opereren tussen infrastructuren, toepassingen en netwerken van gebruikers. Deze technologieën laten gebruikers toe om op een efficiënte manier productinformatie te bekomen op verschillende manieren: • online zoekopdracht • gepersonaliseerd adverteren op het web en mobiele marketing • nevenproducten van verschillende online activiteiten (forum, blog).

De bedoeling is onder meer om ondernemingen te helpen gezonde en stabiele businessplannen te ontwikkelen die moeten toelaten om een competitief voordeel te halen in de kenniseconomie.

5.6

DE DRIEHOEK INTERNET, MOBIEL EN DRAADLOOS

Mobiele netwerken betreden een nieuwe groeifase met een grotere intelligentie en met de flexibiliteit om te worden ingebouwd in transmitters en ontvangers, meer toepassingen en met een grotere bandbreedte, en met meer multimedia en netwerking tussen instrumenten: • innovatieve ‘probleemoplossende’ activiteit voor nieuwe draadloze technieken • convergentie tussen mobiel en draadloos, alsook tussen vast internet en mobiel-draadloos internet.

89 communicatietechnologie

D2 Hdst6

28-02-2007

14:33

Pagina 91

HOOFDSTUK 6 INFORMATIETECHNOLOGIE

Het sleuteldomein van de informatietechnologie kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Informatietechnologie’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Bibel W., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van techno-economische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

Informatietechnologie (IT) wordt beschouwd als dé belangrijkste sleuteltechnologie omwille van haar dominante rol in alle andere domeinen. Dit sleuteldomein verdient dan ook speciale aandacht omwille van haar economische en maatschappelijke relevantie alsook omwille van haar mogelijkheden tot innovatie.

Informatie- en communicatietechnologie (ICT) is de op één na belangrijkste economische sector in de Europese Unie. In vergelijking met de VS en Japan heeft Europa echter een sterke inhaalbeweging nodig op verschillende vlakken (cfr. aantal patenten, investeringen in O&O en opleiding, aantal onderzoekers). (Zie ook hoofdstuk 7 ‘Communicatietechnologie’)

Twee algemene visies m.b.t. IT worden als de meest belangrijke beschouwd. Ten eerste, de integratie van intelligente systemen binnen het natuurlijke, menselijke maar ook technische domein. Daarom worden artificiële intelligentie, virtuele realiteit, mens-computer interface, mensachtige robots en in het algemeen de koppeling tussen het ‘reële’ en het ‘virtuele’ als topprioriteiten beschouwd voor O&O in de komende jaren. Een tweede visie concentreert zich op de transformatie van softwareontwikkeling naar een wetenschappelijke discipline, wat kan leiden tot een hogere graad van automatisering alsook tot een grotere autonomie en tolerantie van systemen.

6.1

ARTIFICIËLE INTELLIGENTIE

Artificiële intelligentie (AI) is sterk interdisciplinair van aard met inbreng van o.a. cognitieve wetenschappen, fysiologie, filosofie, … Het langetermijndoel van AI is om systemen even intelligent als of zelfs nog intelligenter dan mensen te maken. AI is van essentieel belang geworden voor vele toepassingen en is geïntegreerd in vele systemen zoals Windows, web technologiesystemen (cfr. zoeksystemen), enz. AI heeft bovendien een tweeledig doel, met name het begrijpen van menselijke intelligentie en het realiseren van intelligentie in door de mens gemaakte systemen. (Zie ook hoofdstuk 1 ‘Cognitieve wetenschappen’)

91 informatietechnologie

D2 Hdst6

28-02-2007

14:33

Pagina 92

De kern van AI bestaat uit probleemoplossingstechnieken. AI ontwikkelt hierbij o.a. zoekalgoritmes (zgn. metaheuristieken die geïnspireerd zijn op evolutionaire processen, natuurlijk gedrag van biologische organismen, de menselijke hersenen, …). Ook zgn. ‘knowledge-based rules’, die een aantal klassieke disciplines samenbrengen zoals zoeken kennisverwerking, transitieplanning, deductie, abductie, inductie, probabiliteitstheorie, decisietheorie, zijn van belang.

Naast probleemoplossen moet een intelligent systeem ook in staat zijn tot perceptie (visueel, akoestisch, geur, …). Hier ligt een groot potentieel op het bio- en nanoniveau. De transformatie van perceptie in kennisdeeltjes is een fundamentele uitdaging voor AI ondanks de vooruitgang in taalbegrip, spraakherkenning en beeldsystemen.

Een derde fundamentele vaardigheid van een intelligent systeem is manipulatie. Hier komt het domein van de robotica aan de orde, wat kan leiden tot allerlei toepassingen voor het huishouden, intelligente ondersteuning, meer flexibele protheses, technologie voor de landbouwsector, …

6.2

VIRTUELE EN VERHOOGDE REALITEIT

Met een computer kan men om het even welk fenomeen uit de realiteit modelleren/weergeven/simuleren. Dit kan in verschillende modaliteiten gebeuren zoals tekst, geluidsmateriaal, beeldmateriaal, … De visuele modaliteit is uiteraard de belangrijkste voor mensen waardoor ‘Graphical Data Processing’ (GDP) een belangrijke subdiscipline is geworden. Deze subdiscipline ontwikkelt technieken om informatie in de visuele modaliteit aan de gebruiker weer te geven. Toepassingen kunnen gevonden worden in o.a. de filmwereld (cfr. ‘The Day After Tomorrow’ waarin New York in een ijstijd wordt afgebeeld; Computer Animated Figures), TV, computerspellen, virtuele toeristengidsen, verkeersgidsen, virtuele leraars, … Andere toepassingen hebben hun weg gevonden in het simuleren van verbrandingsmotoren en auto’s waarbij de dure kost van het produceren van echte fysische prototypes vermeden kan worden. Simulaties zijn bovendien onontbeerlijk in weersvoorspellingen, klimaatonderzoek, economie, sociaal gedrag, … Een grote uitdaging is o.a. de simulatie van de levende cel. Een andere uitdaging voor de toekomst is het integreren van kennissystemen in het simulatieproces, zoals bv. in weersimulatiesystemen.


D2 Hdst6

28-02-2007

6.3

14:33

Pagina 93

MENS-COMPUTER INTERACTIE

Eén van de prioriteiten die naar voren worden geschoven voor O&O is het gebruiksvriendelijker maken van systemen. Hiervoor moet een zeker niveau van artificiële intelligentie ingebouwd worden in computersystemen. (Zie ook hoofdstuk 1 ‘Cognitieve wetenschappen’) De interface tussen mens en computer is momenteel nog erg archaïsch waarbij de input meestal ingetypt wordt en de output getypte tekst of figuren zijn die op een computerscherm of papier worden weergegeven. Een grote verbetering kan hier komen van nieuwe interfaces (cfr. multimodale interfaces, …) en displaytechnologieën (cfr. draagbare apparaten, 3D-displays, …). Deze technologische perspectieven hebben geleid tot het idee van ‘Ambient Intelligence’ (AmI) waarbij informatietechnologie alomtegenwoordig is, ook in alledaagse objecten. Hierbij moeten de computersystemen aangepast worden aan de mensen (en niet omgekeerd) waardoor interacties tussen de computer enerzijds en de mens anderzijds ontspannend en aangenaam zijn. Om deze technologische ommezwaai te kunnen maken is een diepgaande kennis nodig over hoe mensen met computers in interactie treden. (Zie ook hoofdstuk 1 ‘Cognitieve wetenschappen’) Samen met het realiseren van artificiële intelligentie is er bovendien heel wat inspanning nodig om veiligheidsproblemen op te lossen zodat privacy kan gegarandeerd worden, data beveiligd kunnen worden en computervirussen, spam, … kunnen vermeden worden.

6.4

TOEPASSINGSGEBIEDEN VOOR IT

IT is een interdisciplinaire cluster par excellence. De toepassingen van IT spreiden zich dan ook uit over nagenoeg alle sectoren en disciplines. Sommige wetenschappers beweren zelfs dat er in de toekomst slecht één wetenschap zal overblijven, een convergentie die gedreven wordt door het computationele paradigma van IT. Hierna worden een (beperkt) aantal domeinen beschreven die het toekomstig potentieel van IT illustreren.

• Wetenschap & technologie: Deze trend moet gezien worden in termen van de convergentie tussen wetenschap en technologie. Deze convergentie zal de cognitieve wetenschappen alsook de fysische wetenschappen beïnvloeden, net zoals het nu al de biologische en levenswetenschappen (bioinformatica, neuroinformatica, …) beïnvloedt.


D2 Hdst6

28-02-2007

14:33

Pagina 94

• Engineering: Engineering zal evolueren naar ‘computational engineering’ waarbij computationele probleemoplossingstechnieken een steeds belangrijkere rol zullen spelen.

• Design & ontwikkeling: Het ontwikkelen en de design van producten zijn ondenkbaar geworden zonder de hulp van computationele instrumenten.

• Materialen: De wetenschap van de materialen is in een revolutionaire fase. Nieuwe materialen zullen standaard worden in vele industrieën, zoals de automobielindustrie.

• Manufacturing en productie: Manufacturing en productie zijn meer en meer gebaseerd op computationele instrumenten.

• Business: In deze trend wordt gestreefd naar de ontwikkeling van een (computationeel) systeem van bedrijfsprocessen. Een dergelijk ICT-systeem kan allerlei business-activiteiten ondersteunen en processen in een bedrijf controleren. De uitdaging is hierbij een coherent, uniform en op maat gemaakt platform te ontwikkelen waarbij al deze mogelijkheden worden ondersteund.

• E-government: Deze trend is zeer gelijkaardig aan het (computationeel) business-systeem waarbij ICT-ondersteuning geboden wordt aan de hele publieke sector, inclusief de uitvoerende, wetgevende en gerechtelijke domeinen.

• Militaire sector: ICT-ondersteuning is ook belangrijk in de militaire sector.

• Dienstensector: ICT levert een belangrijke bijdrage voor de sector van diensten, financiële systemen, transportsystemen, logistiek en de gezondheidssector. 94 informatietechnologie

D2 Hdst6

28-02-2007

14:33

Pagina 95

• Individuele toepassingen en huishouden: IT zal steeds meer intelligente, gepersonaliseerde en ondersteunende assistentie bieden voor individuen en huishoudens (cfr. smart homes, e-learning, robotica, op kennis gebaseerde adviessystemen, controlesystemen voor gezondheid en veiligheid, communicatiesystemen).

• Media en amusementsindustrie: ICT levert ook een belangrijke bijdrage voor de sector van de media en de amusementsindustrie.

6.5

HET VERBINDEN VAN HET ‘REËLE’ MET HET ‘VIRTUELE’

Dankzij de opkomst van nieuwe sensoren, monitoring en controletechnologieën heeft deze trend een groot toekomstig potentieel in het koppelen van de echte fysische wereld met de cyberspace wereld. Belangrijk zijn hier de zogenaamde ‘Radio Frequency Identification’ (RFID) labels die op termijn de streepjescodes op producten zullen doen verdwijnen. Deze technologie biedt de mogelijkheid om vanop een afstand informatie op te slaan en te lezen. Vooral logistieke toepassingen zullen hiervan profiteren. Zoals met RFIDs zullen allerlei chips en IT-componenten steeds kleiner worden en steeds beter geïntegreerd zijn in allerlei technologische systemen. O.a. de micro-elektronica zal dit gebied sturen (cfr. micro-elektromechanische of micro-optisch-elektromechanische systemen, …). Aan het einde van dit decennium wordt verwacht dat IT-componenten (cfr. chips) kleiner zullen zijn dan menselijke huidcellen. Hierdoor zijn dan ook een veelheid van toepassingen mogelijk die ingeplant kunnen worden in de menselijke huid (cfr. medische sensoren, MP3-spelers, telefoons, cosmetica, … ). Ook zou het mogelijk kunnen zijn om IT-componenten te linken met zenuwuiteindjes zodat allerlei (tactiele) sensaties zouden kunnen geregistreerd en herbeleefd worden (cfr. toepassingen in de gaming wereld).

6.6

AUTOMATISERING VAN PROGRAMMEREN

Deze trend binnen het domein van de softwareontwikkeling houdt in dat men meer computers gebruiksvriendelijker wil maken door het creëren van een nieuwe programmeertaal. Hierbij wordt een informele vraag voor de computer in gewone natuurlijke taal automatisch (cfr. autonomic computing, selfadaptive software systems) omgezet naar formele programmeertaal die verstaanbaar is voor de computer. Deze translatie wordt ‘programmasynthese’ genoemd. Programmasynthese heeft het (economisch) potentieel om de hoeveelheid mankracht voor softwareontwikkeling drastisch te doen afnemen zodat softwareontwikkeling in Europa niet meer uitbesteed hoeft te worden naar landen zoals India, Mexico, …


D2 Hdst6

13-03-2007

6.7

15:31

Pagina 96

SYSTEEMARCHITECTUUR

De interne logica van een computer kan niet begrepen worden zonder de architectuur van het systeem. We focussen hier op computerfuncties in termen van kleine stappen, instructies genaamd (cfr. het optellen van de inhoud van twee geheugenlocaties). De selectie van een set van instructies bepaalt de structuur van een computer, de zgn. ‘instructiesetarchitectuur’ of kort gezegd ‘architectuur’ (zie bv. internetarchitectuur). Hier liggen nog heel wat mogelijkheden open om computers efficiënter te maken. Een voorbeeld van deze trend is de internetarchitectuur die gebaseerd is op een model met verschillende lagen (cfr. netwerk interface, internetprotocol, …). Een nieuwe trend is hier o.a. het laten samenwerken van verschillende en incompatibele functionele modules (mogelijks gerealiseerd in verschillende talen) d.m.v. zgn. webdiensten.

6.8

HET POTENTIEEL IN DE VERSCHILLENDE NIVEAUS VAN ABSTRACTIE

IT kan onderverdeeld worden in een aantal niveaus van abstractie. De twee belangrijkste niveaus zijn hier het inputniveau (data, programma’s, …) en het fysische niveau (chips, …). Hiertussen liggen een aantal intermediaire niveaus die het mogelijk maken voor de mens om met de computer in interactie te treden. Er ligt een groot potentieel bij het optimaliseren van al deze niveaus samen met het hele proces (bv. verbeteren van compilers, uitvoeren van instructies, …). Een deel van het optimalisatieproces zou zelfs kunnen zijn om intermediaire niveaus gewoon te laten vallen door toepassingen direct in de chips te brengen.

6.9

HET FYSISCHE NIVEAU

Hier is er een sterke trend naar miniaturisatie. (Zie ook hoofdstuk 8 ‘Nanotechnologie’) Dit heeft zijn gevolgen voor de Central Processing Unit (CPU) en de Random Access Memory (RAM) maar ook voor ‘wireless transfer speed’ en ‘battery energy density’. Trends zijn hier het vervangen van de oude technologie (transistoren en microprocessoren) door hybride technologie waarbij biologische, scheikundige en elektronische componenten worden gïntegreerd (bv. DNA-computing, bioprocessoren, ...). ‘Kwantum Informatie Verwerking en Communicatie’ (QIPC) is een nieuw onderzoeksveld om nieuwe computersystemen te ontwikkelen met betere CPU-technologie tot gevolg. Europa is de leider in dit soort onderzoek. Andere trends hebben te maken met geheugen (cfr. DVD, HVD, …) en sensoren (cfr. om de idee van Ambient Intelligence uit te bouwen). (Zie mens-computer interactie trend)


D2 Hdst7

28-02-2007

14:34

Pagina 97

HOOFDSTUK 7 VERWERKENDE INDUSTRIE

Het sleuteldomein van de verwerkende industrie kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Verwerkende industrie’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Da Costa J., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van techno-economische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

Traditioneel wordt productie gedefinieerd als de transformatie van ruwe grondstoffen of materialen in bruikbare goederen. Onder de term ‘productie’ verstaat men daarom ook het geheel van processen en entiteiten vereist voor de ontwikkeling, het ontwerp of de design, de productie, de levering en de ondersteuning van producten. De productiesector verkoopt goederen aan andere economische sectoren en koopt, op haar beurt, zelf producten en diensten van andere sectoren. De producerende nijverheid heeft radicale wijzigingen ondergaan gedurende de laatste 25 jaar en snelle veranderingen zullen ongetwijfeld ook in de toekomst doorgevoerd worden. Het opduiken van nieuwe productietechnologieën, onder druk van de toenemende concurrentie, zal leiden tot spectaculaire nieuwe producten en processen.

De reikwijdte van de productiesector zal echter steeds verder uitbreiden naarmate nieuwe vormen van productieondernemingen ontstaan én naarmate het onderscheid tussen industriële en dienstverlenende sectoren verder vervaagt. De technologische innovaties zullen deze ontwikkeling nog verder ondersteunen en versnellen.

Er kunnen een zevental uitdagingen worden geïdentificeerd die de kern uitmaken van de nabije toekomst van de verwerkende industrie, die moet opereren in een steeds complexere en globaliserende omgeving: • toenemende graad van concurrentie in een globaliserend economisch klimaat • anticiperen van nieuwe markten en marktbehoeften • snelle vooruitgang in wetenschap en technologie • toename van de efficiëntie van de supply chain • milieu-uitdagingen en duurzaamheidsvereisten • integratie van nieuwe kennis en verbetering van vaardigheden van werknemers • maatschappelijke waarden en publieke aanvaarding van nieuwe technologieën.

97 verwerkende industrie

D2 Hdst7

28-02-2007

14:34

Pagina 98

Deze uitdagingen zullen een belangrijke invloed hebben op de onderzoekstrends en -ontwikkelingen in de industrie in de komende tien tot vijftien jaar. Bovendien verwacht men dat de industriële productie in toenemende mate dienstenintensief zal worden, m.a.w. het dienstverleningsaspect zal belangrijker worden. Concurrentie zal gebaseerd zijn op creativiteit en innovatie in alle geledingen van de productieonderneming. Het is bovendien aangewezen om O&O-programma’s gericht op de productiesector op te zetten, die inter- en multidisciplinair van aard zijn en aandacht hebben voor onderzoeksconsortia die verschillende onderzoekers, afkomstig uit eenzelfde onderzoekinstelling of uit verschillende instellingen, bijeenbrengen.

De ontwikkelingen in wetenschap en technologie, in het bijzonder op het vlak van materiaalkunde, microelektronica en informatietechnologie, biotechnologie en nanotechnologie, zullen een diepgaande invloed hebben op de industrie. Tegelijkertijd zullen ze de producenten bijstaan in het zich meester maken van de aankomende uitdagingen. Niettemin zal men steeds rekening moeten houden met de economische, maatschappelijke en milieudimensies van deze vooruitgang.

7.1

NIEUWE MATERIALEN, PRODUCTEN EN PROCESSEN

Recente ontwikkelingen in materiaalkunde hebben al geleid tot de ontwikkeling van nieuwe producten, verbeterde diensten én procesinnovaties in de industrie. Naar de toekomst toe verwacht men dat geavanceerde materialen verder zullen leiden tot de productie en ontwikkeling van kleinere, ‘slimmere’, multifunctionele en op maat aanpasbare componenten en producten. De ontwikkeling van nieuwe materialen kan ook aanleiding geven tot technologische groei in andere hoogtechnologische domeinen, zoals ICT, maar ook in meer traditionele sectoren, zoals de bouw.

Belangrijke bewegingen op dit vlak zijn: • innovatieve processen voor het ontwerpen en produceren van nieuwe materialen en componenten • miniaturisatie (cfr. nanotechnologie) op het vlak van de materialen, maar ook wat betreft de verschillende stappen in het productieprocédé • toenemende multidisciplinariteit (cfr. biotechnologie, combinatie van biologie en chemie), wat zal leiden tot ontwikkeling van nieuwe instrumenten en toestellen, maar eveneens tot de introductie van nieuwe productieprocessen en -technieken • aandacht voor milieu(besparende) toepassingen.


D2 Hdst7

28-02-2007

7.2

14:34

Pagina 99

INFORMATIETECHNOLOGIE

Informatietechnologie vormt een vitaal onderdeel van de hedendaagse industrie. Het laat producenten immers toe om te genieten van de voordelen van geavanceerde instrumenten en technieken, zoals simulatie, modellering, robotica en de connectiviteit met klanten, partners en leveranciers. Tegelijk dwingt het ondernemingen ertoe nog sneller te reageren op nieuwe bedreigingen en nieuwe opportuniteiten. Verdere ontwikkelingen zullen een gigantische impact hebben op de wijze waarop producten zullen worden geproduceerd (verhoging van de productiviteit gecombineerd met reductie van de kosten). Bovendien kunnen IT-toepassingen leiden tot een snellere doorstroming van concept tot product én tot de ontwikkeling van innovatieve, zeer accurate en betrouwbare producten.

7.3

MODELLERING EN SIMULATIE

Modellering en Simulatie (M&S) komen op als sleuteltechnologieën ter ondersteuning van de industrie van de 21ste eeuw. Geen enkele technologie biedt meer potentieel om producten te verbeteren (product design), om processen te perfectioneren (process design), om de tijd die vereist is om een product op de markt te brengen te verkorten en om te besparen op de productiekosten. De echte waarde van M&S zit in de mogelijkheid om kennis aan te bieden via het maken van betrouwbare predicties/voorspellingen.

7.4

PRODUCTIEPROCESSEN EN -UITRUSTING

Productieprocessen en -uitrusting zullen in de toekomst drastische wijzigingen ondergaan onder druk van het streven naar kostenefficiëntie, milieubewustzijn en de steeds maar toenemende klantenbehoeften. Op elk niveau en in elke stap binnen het productieproces zal met deze elementen rekening dienen te worden gehouden.

Er zijn verschillende belangrijke elementen die de ontwikkeling van een nieuwe productieomgeving mogelijk zullen maken: • vooruitgang in het begrijpen van de interacties tussen materialen en processen • verbeterde proceskennis gebaseerd op wiskunde, fysica en chemie • ontwikkeling en toepassing van performante productie-informatiesystemen en nieuwe programmeringsplatformen.


D2 Hdst7

28-02-2007

14:34

Pagina 100

Uiteindelijk zullen deze vernieuwingen de designers van producten en processen ondersteunen bij het optimaliseren van het ontwerp en de uitvoering van het volledige productieproces, dat preciezer, flexibeler en sneller aanpasbaar zal worden. Ook de productieactiva/uitrusting zal efficiënter, betrouwbaarder en performanter worden.

7.5

ONDERNEMINGSINTEGRATIE

Ondernemingsintegratie legt relaties tussen en combineert mensen, processen, systemen en technologieën om te garanderen dat de juiste mensen en de juiste processen over de correcte informatie en correcte middelen beschikken op het juiste moment.


D2 Hdst8

28-02-2007

14:35

Pagina 101

HOOFDSTUK 8 NANOTECHNOLOGIE

Het sleuteldomein van de nanotechnologie kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Nanotechnologie’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Saxl O., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van techno-economische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

Onderzoek op nanoniveau leidt tot elementaire inzichten in de wijze waarop materialen hun eigenschappen verwerven. Onder de term ‘nanotechnologie’ verstaat men de toepassing van nieuwe technieken en de kennis van het gedrag van materialen op nanoniveau.

Veel nanotechnologische toepassingen zijn gebaseerd op het feit dat de eigenschappen die materialen op nanoniveau vertonen sterk verschillen van hun eigenschappen op geaggregeerd niveau. Zo is de verhouding van het oppervlak ten opzichte van het volume op niveau van nanopartikels veel groter; en hoe omvangrijker het blootgestelde oppervlak, hoe actiever het materiaal wordt (bv. partikels gemalen bloem kunnen bijzonder explosief zijn). Een belangrijk aspect in het nanotechnologisch domein is het aanwenden van de nieuwe eigenschappen die kleine materiaaldeeltjes bezitten. Zo maakt men gebruik van de verhoogde oppervlaktevolume-ratio. Maar ook door het materiaaloppervlak chemisch te bekleden met andere moleculen kan men tal van nieuwe toepassingen ontwikkelen. Immers, aangezien de meeste materiaaleigenschappen bepaald worden door de oppervlaktelaag, kunnen nieuwe materialen gevormd worden door de fysische of chemische structuur aan het oppervlak te hertekenen. Door de eigenschappen van materialen op nanoschaal beter te begrijpen is het bijgevolg mogelijk om materialen met nieuwe of verbeterde eigenschappen te ontwerpen, maar ook om volledig nieuwe materialen te ontwikkelen die zelfs in de natuur niet bestaan.

Nieuwe producten die gebaseerd zijn op nanotechnologie trachten meer en meer de natuur te evenaren; bijgevolg is een diepgaand inzicht in de werking van de natuur op nanoschaal vereist. Om dit te verwezenlijken is multidisciplinair onderzoek nodig waarbij fysici, chemici, biologen en ingenieurs samenwerken. Nieuwe producten en processen die zullen voortkomen uit de convergentie met andere disciplines, in het bijzonder met de cognitieve wetenschappen, zullen hoe langer hoe meer als vanzelfsprekend overkomen. Toepassingen van de aldus verworven kennis en inzichten kan men verwachten in tal van sectoren en domeinen. Een beloftevolle verwachting die nanotechnologie alvast heeft geschapen ligt in de mogelijkheid om duurzame alternatieven aan te bieden voor bepaalde

101 nanotechnologie

D2 Hdst8

28-02-2007

14:35

Pagina 102

menselijke activiteiten die op dit moment een ernstige bedreiging vormen voor het ecologische evenwicht van de aarde. Natuurlijk kunnen de nanotechnologische ontwikkelingen slechts één deel van de oplossing aanbieden. De input en output van O&O-activiteiten in andere domeinen blijven noodzakelijk.

8.1

NANO-ELEKTRONICA

In de begindagen werd het nanotechnologisch onderzoek vooral gedreven door de elektronicasector. Zo gebruikte men de eigenschappen die materialen op nanoschaal vertonen om steeds meer informatieverwerking en -opslag te bundelen op een steeds kleiner wordend volume. De basiskennis en eerste toepassingen van nanotechnologie in de elektronicasector vormden de basis voor de uitbreiding ervan naar vele andere disciplines en sectoren. Ondertussen is het besef gegroeid dat nanotechnologie belangrijke consequenties zal inhouden voor de meeste, zoniet alle industriële sectoren. Als sleuteldomeinen denkt men dan, in het bijzonder, aan geneeskunde, IT, energie (productie en opslag), materialen, productie, ontwikkeling van instrumenten, voeding, water, milieu en beveiliging. Merk op dat doorbraken in het nanotechnologisch onderzoek dikwijls meer dan één toepassing in meer dan één sector kennen.

8.2

BIOMIMETICA

Traditionele chemische technieken worden, samen met verbeterde inzichten in de betrokken processen, gebruikt om nanopartikels met specifieke toepassingsmogelijkheden te produceren (bv. in sensors, verven, coatings, cosmetica, geneesmiddelen, enz.). Maar het omvormen van nanopartikels tot grotere structuren blijkt veel moeilijker. Een oplossing hiervoor ligt in het nabootsen van de natuur (‘biomimetica’). Wetenschappers concentreren zich momenteel op het analyseren van de wijze waarop de natuur doordachte structuren of eigenschappen bouwt. Deze kennis hoopt men dan aan te wenden of te kopiëren in een poging om nieuwe of betere producten te vervaardigen. Om dit op een succesvolle wijze te realiseren is een fundamenteel inzicht vereist in de wijze waarop de natuur op nanoniveau functioneert. Bijgevolg is multidisciplinair onderzoek noodzakelijk. Mogelijke toepassingen ervan vindt men in verschillende domeinen, zoals onder meer in medische beeldvorming, levenswetenschappen, energieopslag, ... Biomimetica zal hoogstwaarschijnlijk de weg leiden naar deze nieuwe producten en processen.

102 nanotechnologie

D2 Hdst8

28-02-2007

8.3

14:35

Pagina 103

MILIEU

Er is een dringende nood aan nieuwe technologieën die gunstig zijn voor het behoud van de planeet en tegelijk ook in staat zijn duurzame levensstijlen voor haar bewoners te creëren. Precies op dit vlak verwacht men dat nanotechnologie mogelijk heel wat oplossingen kan bieden. Uiteraard vormt nanotechnologie slechts één - maar wel een veelbetekenend - domein binnen het spectrum van technologieën die kunnen leiden tot duurzame ontwikkeling. Een cruciaal argument dat wel pleit in het voordeel van nanotechnologie is de stelling dat voordelen voor de natuur behaald kunnen worden, gegeven het concept ‘meer voor minder’: nanotechnologie zou in staat zijn meer eigenschappen samen te brengen in kleinere, slimmere producten. Dit zal zich vertalen in producten waarvoor minder grondstoffen dienen te worden verbruikt in de productiefase en die tevens energie-efficiënter zijn.

Algemeen kan men de volgende gebieden onderscheiden waar nanotechnologie tot toepassingen en mogelijkheden aanleiding kan geven: • bewaken van milieuontwikkelingen via kwaliteitsvolle gegevens m.b.t. de snelheid en het niveau van de milieuvervuiling (meetsensoren, nieuwe katalysatoren) • water: het zuinig omspringen met watervoorraden (cfr. global warming), waterzuivering en voorziening van drinkbaar water (nanogebaseerde filtratie- en zuiveringstechnieken (membranen), nanosensoren, analytische technieken voor meting van de waterkwaliteit, …) • afvalbeheer: afvalbeperking is essentieel in het kader van beperking van het energie- en grondstofverbruik (recycleerbare verpakking, efficiëntere productietechnieken, …).

8.4

ENERGIE

Er is een trend naar het verminderen van de vraag naar koolwaterstofgebaseerde, niet-hernieuwbare energie. Trends in nanotechnologische toepassingen zijn bio-geïnspireerd: lichtgewicht efficiënte zonnecellen, ontwikkeling van efficiëntere verwarmings- en koelsystemen, brandstofcellen, energiezuinige bouwmaterialen, nanocomposieten voor energiezuinige voertuigen, lichtgewicht verpakkingen, … (bv. voor gebruik in auto- en luchtvaartindustrie).

103 nanotechnologie

D2 Hdst8

28-02-2007

8.5

14:35

Pagina 104

MEDISCHE EN FARMACEUTISCHE INDUSTRIE

Nanotechnologische toepassingen voor de medische en farmaceutische industrie zijn onder meer regeneratieve geneeskunde en gerichte geneesmiddelentherapie, nanotoxicologisch onderzoek, beeldvorming, implantaten, intelligent medisch textiel, celgroeistimulerend verband, technieken voor diagnose en monitoring vanop afstand, vroegtijdige analyse van de genetische aanleg voor bepaalde ziektes, nanogebaseerde technologieën gericht op verbeteren van levenskwaliteit van ouderen via verbale of zelfs mentale aansturing. (Zie ook hoofdstuk 1 ‘Cognitieve wetenschappen’)

8.6

LANDBOUW

• Voeding (minder verspillende verpakking; antibacteriële verpakking; nanogebaseerde bewaringstechnieken) • Dierenwelzijn (geavanceerde computergebaseerde modellering van het gedrag van nanopartikels in levende systemen om diertesten te vermijden; celgebaseerde, toxicologische testen voor nieuwe geneesmiddelen)

8.7

NANOMATERIALEN

Fotovoltaïsche en nanogebaseerde sensoren; flexibele, goedkope, energiezuinige schermen die creatie van virtuele omgevingen mogelijk maken.

8.8

ICT

Het mogelijk maken van alomtegenwoordige toegang tot informatie, opleiding en ontspanning; creatie van virtuele omgevingen; quantum computing.

8.9

BEVEILIGING

De militaire sector was en is één van de eerste gebruikers van nanotechnologische ontwikkelingen met toepassingen in allerlei domeinen (bouw van mobiele, lichte en krachtigere wapens; bewakingssystemen; ander militair materieel; technologieën die de menselijke kracht vergroten).

104 nanotechnologie

D2 Hdst9

28-02-2007

14:35

Pagina 105

HOOFDSTUK 9 LANDBOUW EN VOEDINGSINDUSTRIE

Het sleuteldomein van de landbouw en de voedingsindustrie kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Landbouw en voedingsindustrie’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Downey L., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van techno-economische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

De landbouw- en voedingsindustrieën van de EU zullen de komende tien jaar radicaal veranderen. Deze veranderingen worden veroorzaakt door de hervormingen in het gemeenschappelijk landbouwbeleid, de vrije handel in producten, verhoogde consumentenvraag, … De twee belangrijkste EU-doelen in deze sector zijn ‘competitiviteit’ en ‘duurzaamheid’. De sleutel om de balans tussen competitiviteit en duurzaamheid te behouden is ‘kennis’. De landbouw van de EU en haar plattelandsregio’s moeten daarom in overeenstemming gebracht worden met de kenniseconomie. Hiervoor moeten kennisgebaseerde multifunctionele agri-voedingsindustrieën en plattelandseconomieën ontwikkeld worden. Deze ontwikkelingen vereisen een nieuw Europees onderzoeksparadigma voor de landbouw en de voedingssector, het milieu en de plattelandseconomieën. Een tweedimensionale onderzoeksstrategie wordt vooropgesteld: een overgangsonderzoeksprogramma en een hoogtechnologisch onderzoeksprogramma. Elk van deze programma’s wordt in de volgende paragrafen behandeld.

9.1

OVERGANGSONDERZOEKSPROGRAMMA’S

De voedselketen verandert voortdurend met het ontstaan van technologische innovaties in landbouwproducten, voedselverwerking, opslag en leveringssystemen, … Om de landbouw en de voedingsindustrie te voorzien van de juiste basiskennis moeten de volgende onderzoeksthema’s worden aangesneden: • Consumentenbehoefte: Landbouwproductiestrategieën moeten afgestemd worden op de wensen van de consumenten. Ook moet prioriteit gegeven worden aan de ontwikkeling van modellen van consumentenvoorkeuren om onderzoek een richting te geven voor productontwikkeling en -innovatie. • Relatie voeding en gezondheid: Dit houdt onder meer onderzoek in naar de voedingswaarde van voedingsproducten. Ook moet er een beter zicht komen op de interactie tussen voedselcomponenten en menselijke gezondheid om kanker, obesitas, diabetes, … te voorkomen.

105 landbouw en voedingsindustrie

D2 Hdst9

28-02-2007

14:35

Pagina 106

• Nieuwe modellen van productiesystemen: De ontwikkeling van nieuwe en betere productiesystemen moet zorgen voor o.a. het optimaliseren van voeding en genotype interacties in gewassen en vee om consistente kwalitatieve materialen te produceren voor de voedselverwerkende industrie.

• Plattelandsmilieu: Prioriteit moet gegeven worden aan onderzoek naar de interactie tussen milieu- en plattelandsgebieden en de implicaties voor beleidsmaatregelen.

• Duurzame plattelandseconomieën: Om innovatie in plattelandsgebieden te vergemakkelijken is een beter begrip nodig van de institutionele regelingen (cfr. rol van de overheid, …) die nodig zijn om economische activiteiten te genereren en voor een effectieve voorziening van sociale en milieudiensten.

• Regulatorisch kader: Kostenefficiënte landbouwstrategieën zijn nodig voor de integratie van EU-richtlijnen en nationale wetgeving m.b.t. veiligheid, gezondheid en handel.

• Beleidsontwikkelingen: Men bedoelt hiermee de evaluatie van publieke onderzoeksprogramma’s in termen van hun impact, met inbegrip van de verantwoording van onderzoeksuitgaven, het verhogen van onderzoeksefficiëntie en de integratie van onderzoeksbevindingen in beleidsmaatregelen.

9.2

HOOGTECHNOLOGISCHE ONDERZOEKSPROGRAMMA’S

Doorgedreven investeringen in de biotechnologie (zie ook hoofdstuk 4 ‘Biotechnologie’) en andere ontwikkelingen in de levenswetenschappen zijn van vitaal belang voor de competitiviteit op langere termijn van de Europese landbouw en voedingsindustrieën.

• Plantenwetenschappen: o.a. het begrijpen van plantenresistentie voor ziektes, plantenmetabolisme, ontwikkeling van gewassen die minder meststoffen nodig hebben, ontwikkeling van biobrandstoffen


D2 Hdst9

28-02-2007

14:35

Pagina 107

• Dierenwetenschappen: o.a. de identificatie van genen die immuno-resistentie controleren van vee, wat kan leiden tot een betere preventie tegen ziektes

• Milieu: o.a. onderzoek naar de directe impact van genetisch gemodificeerde gewassen op het ecosysteem

• Diagnostiek: de ontwikkeling van nieuwe diagnostische tests voor gewassen en dierenziektes, inclusief diagnostische chips die gebaseerd zijn op antilichamen

• Farmacie: de ontwikkeling van vaccins voor veeziektes en pathogenen.


D2 Hdst10

28-02-2007

14:36

Pagina 109

HOOFDSTUK 10 ENERGIE

Het sleuteldomein van de energie kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Energie’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen ( Jorgensen B., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van techno-economische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

Energie is een noodzakelijke voorwaarde voor economische groei en welvaart. De verhoogde energieconsumptie, de liberalisering van de energiemarkt, het waarborgen van energietoevoer en milieuproblemen (cfr. klimaatsverandering) zijn de nieuwe uitdagingen voor de energiesector binnen de EU. Het doel van het energieonderzoek van de EU is het ontwikkelen van duurzame energiesystemen en -diensten voor Europa.

10.1 ENERGIE-EFFICIËNTIE Energie-efficiëntie wordt beschouwd als een manier om de energietoevoer te waarborgen, voor economische groei te zorgen en het milieu te beschermen. Energie-efficiëntie kan bewerkstelligd worden op het niveau van de verschillende eindgebruikers van energie, met name in de industrie, in gebouwen en in de transportsector.

Energie-efficiëntie in industrie: Er bestaan zeven energie-intensieve industrietakken die in aanmerking komen voor energie-efficiënte technologieën, met name de chemische industrie, de aluminiumindustrie, de staalindustrie, de pulp- en papierindustrie, de cementindustrie, de glas- en keramiekindustrie en de voedselverwerking. De belangrijkste mogelijkheden voor technologische vooruitgang zijn: • nieuwe en rendabele producten • procesintegratie zoals warmtekoppeling en het opwekken van elektriciteit als bijproduct • het efficiënt gebruik van ruwe materialen inclusief recyclage, energie-efficiëntie en verminderde emissies • het reduceren van de milieu-impact van zowel productieprocessen als het productgebruik • nieuwe elektrotechnologieën zoals het produceren van staal met microgolven en ethyleenproductie.

109 energie

D2 Hdst10

28-02-2007

14:36

Pagina 110

Energie-efficiëntie in gebouwen: Belangrijke O&O-noden zijn onder te brengen onder drie noemers: • het omhulsel van een gebouw (geavanceerde isolatietechnieken, venstertechnologie zoals thermische isolatie en ingebouwde zonnecellen, bouwmaterialen gebruikmakend van recyclagematerialen en thermisch opslagmateriaal) • de uitrusting en toestellen (meer efficiënte hittepompen, brandstofcellen, alternatieve koeling, akoestische, magnetische en thermo-elektrische technologieën, energiezuinige lampen en hybride lichtsystemen) • intelligente systemen/slimme gebouwen (geautomatiseerde diagnostiek, geavanceerde sensoren, geïntegreerde controlenetwerken).

Energie-efficiëntie in transport: Biobrandstoffen, samengeperst natuurlijk gas en waterstof te gebruiken in verbrandingsmotoren en brandstofcellen.

10.2 BIOMASSA, BIOGAS EN BIOBRANDSTOFFEN Biomaterialen en afval worden gebruikt om zowel vaste, vloeibare als gasachtige brandstoffen te produceren die gebruikt kunnen worden in transport, elektriciteitsopwekking en verwarmingstoepassingen. Alhoewel heel wat biomassatechnologieën in hoge mate gevorderd zijn, is er nog steeds plaats voor meer efficiëntie en kostenefficiëntieverbetering (zie een aantal biomassaconversietechnologieën zoals fermentatie tot bio-ethanol, anaërobische vertering, …).

10.3 WATERSTOF- EN BRANDSTOFCELLEN Waterstof als een energieleverancier wordt algemeen aanvaard als een veelbelovende toekomstige vervanging van fossiele brandstoffen. Op deze manier kunnen de veelvuldige problemen i.v.m. het milieu en de energietoevoer aangepakt worden. De ontwikkeling van de waterstofeconomie waarbij waterstof geproduceerd wordt met hernieuwbare energiebronnen is een langtermijn objectief op de Europese O&O-agenda. De technologische trends omvatten hier de productietechnologieën (o.a. elektrolyse van water door elektriciteit, …), de opslagtechnologieën (o.a. compressie van waterstof, …) en de eindgebruikertechnologieën (cfr. brandstofcellen).

110 energie

D2 Hdst10

28-02-2007

14:36

Pagina 111

10.4 FOTOVOLTAÏSCHE CELLEN De globale markt van zonne-energie is de laatste vijf jaar gestegen met 30%. Dit is vooral te danken aan nationale marktstimulatieprogramma’s in de EU maar ook in Japan. Zowel technologisch als meer fundamenteel onderzoek wordt nodig geacht.

10.5 FOSSIELE BRANDSTOFFEN Het merendeel van de energie vandaag wordt geproduceerd door fossiele brandstoffen (kolen, petroleum, gas). Fossiele brandstoffen kunnen gebruikt worden voor verschillende technologieën waarmee elektriciteit, warmte of een combinatie van de twee geproduceerd kan worden. Een belangrijke uitdaging is om betere manieren te vinden om gebruik te maken van deze relatief overvloedige en goedkope brandstoffen, terwijl de milieu-impact geminimaliseerd wordt. Technologie-innovaties zijn te verwachten in efficiëntieverbetering en nieuwe en zuiverdere technologieën.

10.6 KERNSPLIJTING De technologische verwachtingen m.b.t. kernenergie situeren zich op verschillende vlakken zoals de veiligheid in kerncentrales en het veilig opslaan/verwijderen van radioactief afval.

10.7 KERNFUSIE Kernfusie is één van de alternatieven voor toekomstige energielevering. Technologische vooruitgang kan verwacht worden van ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor).

111 energie

D2 Hdst11

28-02-2007

14:37

Pagina 113

HOOFDSTUK 11 TRANSPORT

Het sleuteldomein van de transport kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Transport’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Theys J., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van technoeconomische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

De transportsector kent een aantal opvallende karakteristieken die een belangrijke impact hebben op de innovatieve ontwikkelingen in de sector. Enerzijds betreft het een sector waar externe technologieën geïntegreerd worden. Anderzijds hebben de specifieke transporttechnologieën de maturiteitsfase bereikt, zodat innovaties met een echt doorbraakkarakter moeilijker realiseerbaar zijn. Een ander belangrijk kenmerk is het sterk ‘hybride’ karakter van de betrokken goederen en diensten; ze zijn vaak tegelijkertijd privaat en publiek van aard. Tot slot is er de centrale rol van de gebruiker in het functioneren en presteren van de technische systemen.

Een algemene ontwikkeling die men in analyses naar toekomstige transporttechnologieën altijd in gedachte moet houden is de steeds maar stijgende vraag naar transportmogelijkheden, onder meer onder invloed van de economische groei en de toenemende mondialisering. Bijgevolg zullen de transportsystemen moeten verbeteren om te beantwoorden aan de kwantitatieve noden en tegelijk te voldoen aan de toenemende kwalitatieve vereisten van de gebruikers in termen van snelheid, comfort, veiligheid, betrouwbaarheid en milieu.

Hoewel men voor elk van de vier grote vervoersmodi (lucht, water, weg, spoor) afzonderlijk een aantal tendensen kan identificeren, stelt men toch vast dat er een grote mate van overeenstemming bestaat waarbij men de prioriteiten rond een vijftal grote gemeenschappelijke thema’s structureert: • innovatie in conceptontwikkeling en productie • leefmilieu (verhogen van de energetische efficiëntie, verminderen van de uitstoot van schadelijke stoffen, beperken van de geluidshinder) • veiligheid en betrouwbaarheid • kwaliteit van de dienstverlening voor de gebruikers • intelligent beheer van de mobiliteit (dankzij een integratie van ICT).

113 transport

D2 Hdst11

28-02-2007

14:37

Pagina 114

Drie voorname categorieën van technologische of wetenschappelijke breekpunten zullen ongetwijfeld een belangrijke impact hebben op de innovatieve ontwikkelingen in de transportsector, namelijk: • nanotechnologie • biotechnologie • complexiteit en systeemtheorie. De toepassingsmogelijkheden van nanotechnologie in het transportdomein lijken a priori zeer aanzienlijk. Toch ontbreekt het momenteel aan precieze inzichten om hun realiteitswaarde effectief te beoordelen. Terwijl de invloed van de biotechnologie misschien minder evident lijkt, kan men toch belangrijke mogelijkheden erkennen met een impact op het milieu en de energetische efficiëntie van de vervoersmiddelen. De meeste onzekerheid bestaat echter over de rol die de ontwikkeling van de cognitieve wetenschappen en van de complexiteit en systeemtheorie zal spelen in het functioneren van de toekomstige transportsystemen, die steeds intelligenter, gesofisticeerder en sterker onderling gekoppeld zullen worden en dus ook veel kwetsbaarder zullen zijn. Zo kunnen artificiële intelligentie en risicoanalyse morgen mogelijk even belangrijk voor de transportsector zijn als de communicatietechnologie dat vandaag al is.

In wat volgt worden de voornaamste industriële oriënteringen voor wat betreft de verschillende technologische platformen voor de verschillende vervoersmodi gesynthetiseerd. De grote uitdagingen worden per transportmiddel toegelicht.

11.1 VLIEGVERKEER • kwaliteit en gebruikskost voor de gebruiker • milieu • betrouwbaarheid • doeltreffendheid, efficiëntie van luchttransportsystemen • veiligheid en beveiliging

Daarnaast zijn er een aantal conceptuele innovaties die dienen ontwikkeld te worden: • nieuwe paradigma’s m.b.t. transportsystemen • nieuwe concepten voor het vrachtvervoer • nieuwe concepten voor het personenvervoer

114 transport

D2 Hdst11

28-02-2007

14:37

Pagina 115

• nieuwe concepten voor schroefvliegtuigen • een nieuw ontwerp van motoren • een nieuw denkbeeld met betrekking tot luchthavens • nieuwe concepten op het vlak van verkeerscontrole.

11.2 VERVOER OVER DE WEG Gegeven het voorname belang dat het wegvervoer in het verplaatsen van personen en goederen vertegenwoordigt, vormen het weg- en autoverkeer natuurlijk een zeer belangrijke inzet op het vlak van innovatie in de transportsector: • mobiliteit van personen en goederen (voertuigen beter aanpassen aan de diversiteit en behoeften van de gebruikers) • betrouwbaarheid en veiligheid (vermindering van de sterftecijfers) • leefmilieu, energie en hulpbronnen (vermindering van de CO2-emissies; vermindering van de geluidshinder; introductie van alternatieve motoren en nieuwe brandstoffen (hybride, waterstof, brandstofcel); verhogen van de recycleerbaarheidsgraad) • concurrentiekracht van het productieapparaat (conceptie en productie van voertuigen) (halveren van de looptijd tussen conceptontwikkeling en marktintroductie; ingrijpende daling van de productieen commercialisatiekosten) • mobiliteitsbeheer (via o.a. invoering van nieuwe informatieen communicatietechnologieën).

11.3 SPOORVERKEER Wat het spoorvervoer betreft liggen de uitdagingen niet zozeer op het vlak van capaciteit en productietechnieken, maar eerder op het vlak van de dienstverlening, van de vraag én van het openstellen van de netwerken. Bijgevolg ligt de nadruk voornamelijk op het beheer van de mobiliteit. Daarnaast zal er toch ook aandacht gaan naar de aandrijvingstechnieken en het rollend materieel: • interoperabiliteit van de netwerken (creatie van een geïntegreerd spoornetwerk door het opheffen van alle knelpunten die de interoperabiliteit van infrastructuur, voertuigen, toegangsmodi en betalingswijzen, en van informatie bemoeilijken of beperken) • intelligente mobiliteit (intelligent beheer van de verkeersnetten) • betrouwbaarheid en veiligheid van de verkeersstromen • leefmilieu (hoofdzakelijk op het vlak van geluidshinder) • innovatie op het vlak van materialen, voertuigen en productiemethoden. 115 transport

D2 Hdst11

28-02-2007

14:37

Pagina 116

11.4 MARITIEM VERKEER Hoewel heel wat aandacht gaat naar het mobiliteitsbeheer (verhoging van de doeltreffendheid van logistieke ketens en van de intermodaliteit, gebruik van nieuwe informatieen communicatietechnologieën, veiligheid en dienstverlening aan passagiers, …), zullen de technologische innovaties in de maritieme industrie voornamelijk op het vlak van het product of de productietechnieken liggen: • modernisering van ontwerptechnieken • verbetering van de productiviteit in het productieproces • modulering van componenten • gebruik van nieuwe materialen en oppervlaktebehandeling • recycleerbaarheid van schepen • vermindering van de klassieke verontreinigende stoffen • verhoging van het vermogen en ontwerp van snellere vaartuigen • ontwerp van structureel veilige vaartuigen • vernieuwingen op het vlak van aandrijving en motorisatie (gebruik van energetische rendementstechnieken, beperking van CO2-uitstoot). De maritieme sector kan verder worden opgesplitst in twee deelsectoren: a. Scheepsbouw • conceptontwikkeling • productieproces • recyclage • nieuwe vaartuigen • veiligheid en leefmilieu • vorming en opleiding

b. Maritiem transport • logistiek en intermodaliteit • milieu • betrouwbaarheid en veiligheid • integratie van nieuwe ICT in het beheer van verplaatsingen • vorming en opleiding van de bemanningen

116 transport

D2 Hdst12

28-02-2007

14:38

Pagina 117

HOOFDSTUK 12 MILIEUTECHNOLOGIE

Het sleuteldomein van de milieutechnologie kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Milieutechnologie’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Weber K., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van techno-economische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

Het belang van milieutechnologie wordt bepaald door de dubbele functie die ze speelt in onze maatschappij. Ten eerste dragen deze technologieën bij tot een beperking van de druk van menselijke activiteiten op het milieu. Ten tweede kan milieutechnologie bijdragen tot de performantie van onze economie door de competitiviteit van onze industrie te verhogen en innovatie te stimuleren. Milieutechnologie is bovendien niet enkel belangrijk in Europa maar vertegenwoordigt een prominente en snelgroeiende wereldmarkt die belangrijke opportuniteiten biedt voor de export. Milieutechnologie kan dus bijdragen tot verschillende belangrijke socio-economische uitdagingen: globale klimaatveranderingen, uitputting van energiebronnen, leven in een gezonde omgeving, competitiviteit en groei.

12.1 MODELLEN VAN MAATSCHAPPIJ-ECOLOGIE INTERACTIES Om de impact te begrijpen van milieutechnologie op het leefmilieu is het belangrijk de interacties tussen economie en maatschappij enerzijds en ecologie anderzijds op te nemen in modellen (cfr. klimaatmodellen). Deze modellen moeten gesitueerd worden in een breder kader van complexe interacties tussen sociale en ecologische systemen, met name de impact- en feedbackmechanismen tussen deze twee systemen. Om de complexe interacties in de modellen op te nemen zijn nieuwe modelleertechnieken nodig (cfr. adaptive management) en wordt veel heil verwacht van de theorie van complexe systemen.

12.2 ROL VAN BIOTECHNOLOGIE Biotechnologische processen hebben de mogelijkheid de consumptie van grondstoffen en energie te reduceren en andere, nieuwe producten en processen te produceren. In het kader van het milieu kunnen vier grote domeinen in de biotechnologie onderscheiden worden: • Biomassa kan gebruikt worden ter vervanging van fossiele brandstoffen bij chemische productieprocessen. • Biotechnologische productieprocessen beloven een grotere efficiëntie in vergelijking met hun scheikundige tegenhanger en kunnen gebruikt worden in een aantal sectoren: farmacie, chemie, voedselverwerking, pulp en papier, enz. Het gebruik van genetisch gemodificeerde organismen in productieprocessen in het bijzonder biedt een groot potentieel. 117 milieutechnologie

D2 Hdst12

28-02-2007

14:38

Pagina 118

• Agrarische biotechnologie speelt al een grote rol in het reduceren van pesticiden door de ontwikkeling van resistente gewassen. Een groot potentieel bestaat erin de karakteristieken van de gewassen te versterken d.m.v. genetic engineering. • Biotechnologie kan ook gebruikt worden voor de zuivering van gecontamineerd water, lucht en bodem.

12.3 NIEUWE MATERIALEN Drie scenario’s kunnen hierin onderscheiden worden: • Er wordt een groei in de specialisatie van traditionele materiaaltechnologieën verwacht. • Een alternatieve technologieontwikkeling is convergentie d.w.z. ontwikkeling van nieuwe producten en processen met een multidisciplinaire aanpak. Hybride materialen kunnen traditionele composietmaterialen zijn zoals polymeer gebaseerde, keramiek gebaseerde of metaal gebaseerde materialen. Andere hybride materialen worden verwacht in de domeinen van de biomaterialen en optisch-elektronische materialen. • Het pad van de integratietechnologie is het meest futuristische. Het is gebaseerd op het principe dat de functie niet enkel de vorm van het materiaal bepaalt maar ook het productieproces. Deze evolutie is gebaseerd op nanotechnologie en vraagt heel wat O&O-investering. Met dit scenario worden ontwikkelingen verwacht zoals een specifiek productieproces dat materiaaltechnologie, miniaturisatie van productie, energiebesparingen en energieopslag integreert.

12.4 ICT Monitoren, sensoren, dataverwerking en simulatietechnieken helpen het productieproces te optimaliseren en reduceren dus op die manier de impact op het milieu. ICT zal zonder twijfel bijdragen tot milieuvriendelijke en efficiëntere technologieën.

12.5 NANOTECHNOLOGIE Het potentieel van nanotechnologie is vooral de efficiëntie van de nieuwe materialen die kleiner, lichter en duurzamer zijn. Nieuwe nanomaterialen met nieuwe eigenschappen kunnen toegepast worden om de efficiëntie van energiesystemen te verhogen. Nanotechnologie maakt ook dosering mogelijk, een technologie die toegepast kan worden in de medische sector en bij sanering.

118 milieutechnologie

D2 Hdst12

28-02-2007

14:38

Pagina 119

12.6 SECTORSPECIFIEKE TECHNOLOGIEËN Het merendeel van de milieutechnologieën is gecreëerd binnen individuele sectoren van productie en consumptie zoals pulp en papier, plastiek, ijzer en staal en de bouw. (Zie ook hoofdstuk 8 ‘Nanotechnologie’)

• Pulp en papier: Milieutechnologieontwikkeling in deze sector omvat de gehele productieketen en heeft als doel de kwaliteit, de opbrengst en het energieverbruik te verbeteren.

• Plastiek: De plastieksector zal de volgende jaren verder groeien. Een shift in technologieën kan dus een grote impact hebben. Belangrijke klemtonen zijn de shift van petrochemische naar hernieuwbare grondstoffen, biodegradeerbaarheid en recyclage.

• IJzer en staal: IJzer en staal zijn de grootste energieverbruikende sectoren in de wereld. Vermindering van het energieverbruik is de grote uitdaging voor technologieontwikkeling.

• Bouwnijverheid: Bouwactiviteiten vragen niet alleen een grote hoeveelheid aan materiaal, maar gebouwen nemen ook meer dan 40% van CO2-emissie voor hun rekening. Technologieontwikkelingen van de toekomst richten zich naar het ontwerp en gebruik van milieuvriendelijke materialen in de bouwsector en het optimaliseren van energiekarakteristieken van gebouwen.

12.7 GROENE PRODUCTEN, DIENSTEN EN ECODESIGN Deze trend omvat het ontwikkelen van groene producten en het ontwerpen van groene diensten.

12.8 MILIEUMANAGEMENT, MANAGEMENT VAN NATUURLIJKE RIJKDOMMEN EN SYSTEEMMANAGEMENT Deze trend omvat milieumanagement in bedrijven, milieumanagement van het productieproces, management van natuurlijke rijkdommen, systeemmonitoring en beleidsmaatregelen.

119 milieutechnologie

D2 Hdst12

28-02-2007

14:38

Pagina 120

D2 Hdst13

28-02-2007

14:39

Pagina 121

HOOFDSTUK 13 GEZONDHEIDSZORG

Het sleuteldomein van de gezondheidszorg kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Gezondheidszorg’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Braun A., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van techno-economische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

Technologieën aangaande gezondheidszorg zullen globaal gezien aan belang toenemen. De technologische vooruitgang binnen de sector van de gezondheidszorg zal veel nieuwe of sterk verbeterde medische behandelingen mogelijk maken.

De huidige dominante technologieën voor toepassingen in de gezondheidssector zijn informatieen communicatietechnologie, nanotechnologie, genetica en biotechnologie, materiaaltechnologie en energietechnologie. Een toenemende convergentie van nanotechnologie, biotechnologie, informatietechnologie en cognitieve wetenschappen wordt verwacht met opnieuw veel toepassingsmogelijkheden in de gezondheidssector, bv. in cardio-vasculaire, metabole of neuronale ziektes.

Technologische vooruitgang met bijzondere toepassingsmogelijkheden in de gezondheidssector zijn geïdentificeerd in de volgende domeinen:

13.1 PHARMACOGENOMICS Pharmacogenomics is de studie van het verband tussen humane genetica en farmaceutische actie. In eenvoudige termen gezegd, medicijnen hebben niet hetzelfde effect op alle patiënten. De grootste variatie in het effect van medicijnen is het genetisch profiel van de patiënt. Toenemende kennis van het menselijk genoom zal informatie leveren over de individuele verschillen in de metabole omzetting van medicijnen.

13.2 GENTHERAPIE Gentherapie is een methode voor de behandeling van genetische afwijkingen door het ‘functionerende’ gen tot expressie te laten komen op specifieke plaatsen in het lichaam en te corrigeren voor de afwezigheid van het eiwit. Dit extern gen brengt een eiwit tot expressie dat afwezig is door de genetische ziekte. Voordelen van deze technologie zijn de lokale toediening van het gen in een specifiek weefsel en

121 gezondheidszorg

D2 Hdst13

28-02-2007

14:39

Pagina 122

het blijvende effect van de therapie. Gentherapie wordt gedefinieerd als de correctie of de preventie van ziektes door de toevoeging en expressie van genetisch materiaal dat afwezige of verkeerde genetische functies vervangt of corrigeert. Genetische diagnosis en gentherapie zijn van groot belang voor de toekomst. Verschillende verkenningsstudies stellen dat in de volgende vijf tot twintig jaar monogenetische afwijkingen behandeld zullen kunnen worden met gentherapie en dat genetische diagnose veel gebruikt zal worden om de predispositie van monogenetische afwijkingen te meten. De ethische implicaties geassocieerd met deze benaderingen worden specifiek vermeld. Het gebruik van genetische diagnosis en gentherapie zullen bijdragen tot nieuwe therapeutische benaderingen door genetische modificatie van gekende receptoren, ionenkanalen, enzymen of andere eiwitten van het intracellulaire signaaltransmissiesysteem.

13.3 GENETISCHE DIAGNOSE Genetische diagnose is de generische term voor een aantal diagnostische technieken die verband houden met de detectie en predictie van erfelijke ziektes. Zulke pathologieën zijn ofwel het resultaat van chromosomale abnormaliteiten, die microscopisch gevisualiseerd kunnen worden, ofwel het resultaat van mutaties in het DNA. De ontwikkeling van diagnostica voor DNA-mutaties kan ook gebruikt worden voor multi-factorziektes, welke het resultaat zijn van een complexe interactie tussen genetische voorbeschiktheid en omgevingsfactoren. De impact en het belang van genetische diagnosis in de toekomst zullen afhangen van politieke beslissingen en van de bevindingen van het Human Genome Project (HGP).

13.4 STAMCELLEN Stamcellen zijn primordiale cellen die in staat zijn te differentiëren naar alle andere types van cellen. Vandaag veronderstelt men dat stamcellen van het menselijke embryo het grootste potentieel hebben. Maar er komt steeds meer bewijs dat adulte stamcellen (bv. geïsoleerd uit navelstrengbloed of uit volledig gedifferentieerd weefsel) een gelijkaardig potentieel vertonen. Op internationaal vlak is de aandacht gefocust op embryonale stamcellen. De grootste bezorgdheid is echter of nieuwe medische behandelingen met behulp van embryonale stamcellen de ethische twijfels rond de isolatie van stamcellen uit het menselijk embryo kunnen rechtvaardigen.

122 gezondheidszorg

D2 Hdst13

28-02-2007

14:39

Pagina 123

13.5 TELEZORG, TELEGENEESKUNDE EN E-HEALTH Telezorg en telegeneeskunde bestaan uit technologieën gebaseerd op ICT. Het ondersteunt de efficiëntere werking op het gebied van collectie, management en transfer van informatie tussen alle actoren in de gezondheids- en sociale sector. Telezorg (gezondheidszorg voorzien vanop afstand en gebruik makend van ICT, in het algemeen naar patiënten in hun eigen huis) en telegeneeskunde (ICT gebruiken om te assisteren in het uitoefenen van geneeskunde vanop afstand door efficiëntere communicatie) zijn elk een component van e-health, een bredere definitie van ICT-gedreven activiteiten die de gezondheidssector transformeren. E-health beschrijft het gecombineerde gebruik van elektronische communicatie en informatietechnologie in de gezondheidssector. E-health maakt gebruikt van digitale data voor klinisch, opvoedings- en administratief gebruik zowel lokaal als vanop afstand.

13.6 BIOINFORMATICA Belangrijke vooruitgang wordt verwacht in de bioinformatica (in combinatie met ‘functional genomics’) voor de volgende vijf tot tien jaar in het begrijpen van genen eiwitfuncties. Verdere ontwikkeling in softwareprogramma’s zullen nieuwe eiwitfuncties ontdekken vanuit DNA- en eiwitdatabanken. Methoden om informatie van DNA-patronen te decoderen zullen beschikbaar zijn voor het hele genoom. Er wordt ook verwacht dat snelle en goedkope sequeneringsmethoden zullen gebruikt worden om het hele genoom te analyseren met inbegrip van ‘single nucleotide polymorphisms’ (SNP’s) voor de ontwikkeling van individuele therapieconcepten. In essentie wordt verondersteld dat bioinformatica cruciaal belangrijk wordt in het gebruik van grote hoeveelheden data afkomstig van proteomics en functional genomics. Ook hoge doorvoer(high throughput-screening)benaderingen zullen veel toegepast worden. Het is algemeen aanvaard dat bioinformatica ook een heel belangrijke rol zal spelen in de toekomst voor de simulatie van moleculaire interactie, gebruik makend van data afkomstig van NMR of X-stralen kristallisatie.

13.7 MINIMALE INVASIEVE CHIRURGIE Minimale Invasieve Chirurgie (MIS) is een domein dat sinds het midden van de jaren ’80 aan belang toeneemt. De reden hiervoor is het sterk groeiende domein van medische behandeling met een gereduceerd trauma voor de patiënt. Ten dele komt dit door de verandering in techniek, maar dit hangt ook af van nieuwe en geavanceerde technieken zoals endoscopen, vasculaire katheders en medische beeldvorming. Men verwacht dat de vraag naar MIS-procedures nog zal toenemen met de vergrijzing van de bevolking in het vooruitzicht.

123 gezondheidszorg

D2 Hdst13

28-02-2007

14:39

Pagina 124

Trends in de ontwikkeling van regeneratieve geneeskunde wijzen op een shift van vervanging van weefsels naar een meer biologische methode voor herstel en regeneratie van weefsels. Deze trend duidt ook op een trend naar minder invasieve chirurgie. Trends wijzen tevens op de ontwikkeling van regeneratieve neurotechnologische materialen zoals hersengecontroleerde prothesen. Deze ontwikkelingen doen de grenzen tussen ‘mens’ en ‘machine’ vervagen.

Gespecialiseerde endoscopen geven ook nieuwe mogelijkheden: kleinere wonden, minder postoperatieve pijnen en bijgevolg een korter ziekenhuisverblijf. Minimale invasieve chirurgie geeft tevens minder druk op de patiënt dan conventionele chirurgie. Het praktische gebruik van sensoren op het menselijk lichaam voor niet-invasieve meting van het bloedsuikergehalte wordt op relatief korte termijn verwacht.

Medische beeldvormingstechnieken zoals magnetische resonantie of computertomografie worden vandaag al routinematig gebruikt. Ze visualiseren het inwendig lichaam en geven 3D-beelden van organen. In de toekomst zal hun gebruik in diagnostica nog verder uitbreiden. Een belangrijke trend is het ontwerpen van steeds kleiner wordende scanners die minder zullen kosten. Kleinere en goedkopere magneten zullen beschikbaar zijn voor gebruik in orthopedie, neurologie en mammografie. Magnetische Resonantie Neurografie (MRN) kan de schade aan een perifere zenuw lokaliseren door toenemende signalen te detecteren op plaatsen van het trauma. Deze techniek kan ook voor het eerst het regeneratieen degeneratieproces van perifere zenuwen aantonen. De introductie van multislice beeldverwerking, 3 mm-resolutie en 3D-resolutie was revolutionair en heeft van medische beeldvorming één van de meest belangrijke ontwikkelingen gemaakt voor de diagnosis van kanker. Met de huidige technieken is het heel moeilijk om kanker in de hersenen en nek waar te nemen, de Positron Emission Tomography (PET) geeft een accuraatheid van meer dan 95% in het detecteren van de kanker. PET-scanning van het totale lichaam zal sneller, goedkoper, meer beschikbaar en de meest accurate techniek zijn om kanker te detecteren.

De beweging naar MIS heeft gezorgd voor een toename in ambulante chirurgiecentra. De consequente vermindering van chirurgische ingrepen in de ziekenhuizen uit zich ook in een verminderde verblijfsduur in het ziekenhuis en dus ook in verminderde kost in de gezondheidszorg.

Opleiding in MIS zal chirurgen aanleren om snel en veilig minimale invasieve chirurgie uit te voeren. Bij deze technieken gebruikt de chirurg geminiaturiseerde instrumenten zoals endoscopen om grote

124 gezondheidszorg

D2 Hdst13

13-03-2007

15:32

Pagina 125

wonden te vermijden. Voor de patiënt betekent dit minder postoperatieve pijn en snellere genezing, voor de chirurg betekent dit echter bijkomende moeilijkheden. Endoscopische chirurgie vraagt immers speciale technieken. In dit aspect zijn robots superieur aan de mensen en daarom hebben robots hun intrede al gedaan in vele ziekenhuizen. Robots kunnen de arts op vele manieren bijstaan tijdens MIS.

13.8 MEDICINALE NANOTECHNOLOGISCHE TOEPASSINGEN Nanobiotechnologische toepassingen in de gezondheidszorg behoren tot de meest belovende technologiedomeinen. Producten op het vlak van het toedienen van geneesmiddelen hebben de markt al bereikt (bv. liposomen, nanokristallen of PEG-eiwitten). Het gebruik van nanopartikels kan de oplosbaarheid van geneesmiddelen doen toenemen en kan het geneesmiddel naar specifieke weefsels brengen. Nanostructuuroppervlakten en coatings kunnen de biocompatibiliteit van implantaten versterken. Andere mogelijke toepassingen zijn apparatuur van nano-afmetingen die als sensor kan worden gebruikt voor vroege diagnosis en detectie van ziektes. De huidig beschikbare biochiptechnologie is nog steeds op millimeterschaal maar biochips op nanoschaal worden in de toekomst verwacht.

13.9 REGENERATIEVE GENEESKUNDE Regeneratieve geneeskunde heeft een groot toekomstig potentieel in de behandeling van neurologische ziektes. De praktische toepassingen voor celtherapie zoals stamcellen voor Parkinson, Multiple Sclerosis, Alzheimer, ruggengraatkwetsuren, … worden binnen tien tot twintig jaar verwacht. In het geval van Parkinson worden de eerste klinische studies met celtherapie over tien jaar verwacht. Verschillende verkenningsstudies geven een duidelijke trend aan voor regeneratieve geneeskunde als therapie voor hartziektes, hoewel de periode hier varieert van 2010 tot 2018.

Een gelijkaardig tijdsperspectief wordt voorgesteld voor neuro-implantaten en artificiële ledematen. Verwachtingen hier zijn technische systemen met hersenfunctie zoals een artificieel binnenoor, een artificiële retina of een gecontroleerde beweging van individuele spieren. In principe wordt verwacht dat de oorzaken en mechanismen van belangrijke neurologische ziektes zoals Alzheimer of Parkinson gekend zullen zijn voor aangepaste therapie. Niettemin varieert het tijdsperspectief van de verschillende periodes tussen vijf en twintig jaar. Therapie voor prion geïnduceerde ziektes zal binnen tien jaar mogelijk zijn.

125 gezondheidszorg

D2 Hdst13

28-02-2007

14:39

Pagina 126

13.10 ARTIFICIËLE EN BIOARTIFICIËLE ORGANEN Een belangrijke trend is de artificiële genese van biologische systemen op alle niveaus van complexiteit: gaande van volledig artificiële organen tot artificiële cellen. De ontwikkeling van een artificiële retina, benen, een binnenoor, enz. is in de verkenningsstudies voorspeld voor de komende tien jaar. Andere organen zoals artificiële longen of placenta, spieren of synthetisch bloed worden pas over vijftien tot twintig jaar verwacht.

Er zal een toenemend gebruik zijn van artificiële organen geïntegreerd met menselijke cellen. Multifunctionele materialen maken het mogelijk om de cellen te voeden en tegelijkertijd te beschermen tegen aanvallen van het immuunsysteem. Waarschijnlijk zal het nog vijftien jaar duren vooraleer zulke bioartificiële organen beschikbaar zullen zijn.

Een andere trend is de toenemende link tussen IT en biologisch weefsel. Volgens verkenningsstudies zal de connectie van artificiële organen met het zenuwstelsel en de hersenen in de komende tien jaar bereikt worden, hoewel de ontwikkeling van artificiële intelligentie nog verre toekomst is.

13.11 TISSUE ENGINEERING Er wordt grote vooruitgang verwacht in de cultivatie van gedifferentieerde cellen in het kader van tissue engineering. In een tijdsperiode van tien tot vijftien jaar zal het mogelijk zijn levende en delende cellen van een patiënt op artificieel geproduceerde biomaterialen te laten groeien. Tissue engineering zal een alternatief worden voor transplantatie of artificiële organen van vandaag.

13.12 RATIONELE ONTWIKKELING VAN MEDICIJNEN Rationele ontwikkeling van medicijnen is de ontwikkeling van nieuwe chemische of moleculaire entiteiten op basis van de fysische structuur en de chemische samenstelling van het doeleiwit - een moleculaire receptor of enzym - en het ontwerpen van medicijnen die binden met deze doeleiwitten om deze zogenaamd aan en af te zetten.

13.13 XENOTRANSPLANTATIE Xenotransplantatie - transplantatie van cellen, weefsels en organen van één species naar een ander resulteert in een afweer in het immuunsysteem.

126 gezondheidszorg

D2 Hdst13

28-02-2007

14:39

Pagina 127

Dit is in tegenstelling tot allotransplantatie - transplantatie binnen één species - erg succesvol geworden door de immune afweer te vermijden door het gebruik van immunosupressieve medicijnen en door grote histo-incompatibiliteit zoveel mogelijk te vermijden. De enorme medische en technologische vooruitgang in orgaantransplantatie dat de overleving van vele patiënten verzekert heeft tot een acuut tekort aan donoren geleid. Op basis van deze kennis is therapie om beschadigd weefsel of organen biologisch te vervangen mogelijk. Deze manier van behandelen is mogelijk voor elke ziekte te wijten aan het verlies van orgaanfuncties, bv. diabetes, hartinsufficiëntie, lever- of nierfalen. De biologische generatie van volledige organen zoals hart, lever of nieren voor vervanging van zieke organen zal mogelijk zijn, dus behandeling voor bepaalde ziektes op basis van het falen van bepaalde types van cellen is in het vooruitzicht.

13.14 MARKTONTWIKKELING De gezondheidszorg is één van de grootste macro-economische sectoren van Europa. Twee krachtige parallelle ontwikkelingen verdelen de markt:

• ‘Lifestyle’ geneeskunde gedreven door diensten: Apotheken worden wellnesswinkels, voedingsproducten worden gezondheidsattributen, toerisme ontwikkelt in psycho-sociale gezondheid. In de toekomst zal het zich goed voelen op de werkplek een sleutelrol spelen in de competentie van bedrijven en hun competitieve sterkte zijn.

• Gezondheidszorg zal gepersonaliseerd zijn: Diagnostiek zal meer voorspelbaar zijn; therapeutische interventies zullen preventiever zijn; een trend van ontwikkeling van ‘een blockbuster geneesmiddel’ naar ‘gepersonaliseerde therapie’.

127 gezondheidszorg

D2 Hdst14

28-02-2007

14:40

Pagina 129

HOOFDSTUK 14 VEILIGHEID

Het sleuteldomein van de veiligheid kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Veiligheid’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Sieber A., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van technoeconomische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

Veiligheid is een zeer complexe omgeving met een grote variëteit aan scenario’s, missies en taken, betrokken actoren en gebruikers. Elke specifieke missie vraagt om bekwaamheden om efficiënt om te gaan met de dagdagelijkse problemen. Volgende paragrafen geven een overzicht van nieuwe technologische evoluties op het vlak van veiligheid.

14.1 SENSOR- EN RADARTECHNOLOGIEËN Het domein van de sensoren radartechnologieën dekt de uitdagingen die verband houden met de ontwikkelingen van nieuwe en geavanceerde sensoren met volledig frequentiespectrum, bv. RF sensor technologieën, nanotechnologieën voor sensoren, elektromagnetische sensoren, optronica, lasertechnologieën, thermische sensoren, sensoren voor detectie van biologische en chemische bedreigingen.

14.2 COMMUNICATIETECHNOLOGIEËN Het domein van de communicatietechnologieën omvat concepten van beveiligde communicatie, zoals netwerken protocolonafhankelijke beveiliging, mobiele beveiligde communicatie, innovatieve technologieën die verband houden met de bescherming van communicatienetwerken.

14.3 INFORMATIETECHNOLOGIEËN Het domein van IT omvat concepten voor informatieen datasystemen, zoals patroonherkenning, innovatieve gegevensverzameling en classificatie, kennismanagement, innovatieve dataprocessing, web intelligence, contextuele zoektechnieken, ... Het omvat ook zaken die verband houden met informatieoorlogsvoering zoals cyber veiligheid, cryptologie, penetratie van verdachte elektronische systemen, ...

129 veiligheid

D2 Hdst14

28-02-2007

14:40

Pagina 130

14.4 MATERIAALTECHNOLOGIEËN Het domein van materialen in het kader van veiligheid omvat de ontwikkelingen van nieuwe lichte en sterke materialen, coatings, enz. voor humane bescherming. Ook opto-elektronische materiaaltechnologie en structurele materiaalanalyse zoals optische vezel, UV/IR detectiemateriaal, keramiek en glas, composietmateriaal, enz. behoren tot dit domein. Tot dit domein behoren ook de verdere ontwikkelingen op het vlak van energetische materialen en plasmatechnologie zoals detectietechnieken van explosieven.

14.5 HUMANE WETENSCHAPPEN Aspecten van menselijk gedrag, in het bijzonder individueel gedrag, populatiegedrag, voorspelling van massagedrag, groepswerk, organisaties en culturen, opleidingstechnieken, enz. alsook humane factoren zoals stress en vermoeidheid, worden onder humane wetenschappen verstaan.

14.6 SOCIALE WETENSCHAPPEN Het gebied van de sociale wetenschappen omvat politieke en beleidsontwikkelingen, multiculturele aspecten en diversiteit, ethische aspecten en mensenrechten, milieu- en sociale aspecten, welzijn en duurzaamheid, religie, ...

14.7 BIOTECHNOLOGIE Het domein van de biotechnologie richt zich naar de verdere ontwikkeling van biologische technologieën zoals biomaterialen, nanofabricatie en biocompatibele materialen. Biomedische materialen worden hier ook onder verstaan, met name de snelle analyse van biologische agentia, ziektes en toxische stoffen, de snelle diagnose van infectieziektes, telegeneeskunde, nieuwe antivirale middelen, antibiotica, vaccins en geneesmiddelenontwikkeling. Daarbij komt nog de agri-voedingsbiotechnologie zoals technieken voor decontaminatie van water, bodem, lucht, voedselcontroletechnieken, watercontrole- en zuiveringstechnieken.

14.8 INTEGRATIE VAN SYSTEMEN, DATA EN DIENSTEN Moderne veiligheidsmissies en crisismanagement vragen een sterke focus naar geïntegreerde concepten op het niveau van systemen, data en diensten. 130 veiligheid

D2 Hdst15

28-02-2007

14:40

Pagina 131

HOOFDSTUK 15 DIENSTEN

Het sleuteldomein van de diensten kadert binnen de vijftien sleuteldomeinen voor Europa (EC-HLEG, 2005). Het rapport van de expertgroep ‘Diensten’ bundelt de ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein waarin zeker in de nabije toekomst vooruitgang zal geboekt kunnen worden en waarin Europa een leidersrol kan vervullen (Ganz W., 2005). In de volgende paragrafen wordt een gedetailleerde uiteenzetting gegeven van technoeconomische ontwikkelingen binnen dit sleuteldomein en met een tijdshorizon tot 2015.

De evolutie in de richting van een ‘diensteneconomie’ werd lang als een puur academische visie beschouwd. Toch kan men vaststellen dat deze evolutie al grotendeels realiteit is geworden. De snelle groei van de dienstensector is een indicatie van de fundamentele wijzigingen in de productieen consumptiestructuren die onze maatschappij doormaakt.

Het streven van de Europese Unie om uit te groeien tot de meest competitieve regio ter wereld zal toenemende investeringen in onderzoek naar innovatieve producten en diensten vereisen. De dienstensector als centrale link tussen leveranciers, klanten en markten vormt daarbij een belangrijke basis voor innovatie, economische groei en werkgelegenheid. Nochtans bestaat er weinig kennis rond de wijze waarop men ‘diensten gedreven’ innovatieprocessen op een systematische wijze kan ontwikkelen, ontwerpen en modelleren. Bijgevolg is er in de eerste plaats nood aan betere inzichten in de samenhang tussen diensten en innovatieprocessen.

Binnen de dienstverlenende sectoren zal meer en meer aandacht gaan naar de toepassing van informatieen communicatietechnologieën die de processen zullen vereenvoudigen en ‘e-services’ mogelijk maken. Daarnaast wordt ook veel verwacht van technologieën voor automatisering in de dienstensector. Technologische vernieuwingen zullen ook een invloed hebben op het aanbieden, het ondersteunen en de verkoop van diensten, maar ook op de kwaliteit van de geleverde diensten.

Toch wordt innovatie in de dienstverlenende sectoren slechts in beperkte mate gedreven door technologische vooruitgang. Belangrijker is de wijze waarop een bedrijf kan reageren op de vraag van de klant en in reactie daarop een nieuw dienstenaanbod kan ontwikkelen. Een veeleisende en gesofisticeerde klant is één van de voornaamste drijvers voor innovatie in de dienstverlening.

131 diensten

D2 Hdst15

28-02-2007

14:40

Pagina 132

15.1 IMPLEMENTATIE VAN ICT Eén van de belangrijkste evoluties in de dienstensector is ongetwijfeld het toenemend gebruik van nieuwe informatieen telecommunicatietechnologieën. Dit leidt tot het ontstaan van waardetoevoegende processen die worden gekarakteriseerd door een hoge mate van arbeidsverdeling en een hoge specialisatiegraad. Kennis- en arbeidsintensieve diensten worden bv. losgekoppeld van de traditionele arbeidsprocessen en worden nadien als onafhankelijke diensten via markttransacties teruggekoppeld aan de originele processen (outsourcing). Deze trend zal zich in de volgende jaren nog versterken aangezien de economische groei voor een groot deel toe te schrijven is aan de dienstensector. De liberalisering en deregulering in de dienstensector, de toenemende globalisering en internationalisering van dienstenbedrijven en het toegenomen gebruik van innovatieve informatieen communicatietechnologieën zullen de ontwikkeling van de dienstensector verder ondersteunen.

15.2 INTEGRATIE VAN PRODUCTIE EN DIENSTVERLENING Een andere opvallende tendens vormt de toenemende integratie tussen enerzijds de productie van goederen en anderzijds de dienstverlening. Soms leidt dit zelfs tot het ontstaan van ‘hybride’ goederen. De scheidingslijn tussen productie en dienstverlening wordt veel minder scherp en is soms zelfs voorbijgestreefd. Zo zijn er heel wat producenten die ook diensten verlenen aan hun cliënteel, zowel intern als extern. De toenemende aanwezigheid van ‘embedded’ ICT in alle producttypes is een cruciale factor van de ontwikkelingen in de productiesector, maar bepaalt tegelijk ook in sterke mate de vraag van klanten naar een wijd gamma van productgerelateerde diensten.

15.3 INDUSTRIALISATIE EN UITBESTEDING VAN DIENSTEN In de dienstensector werd een substantiële rationalisatie behaald door de opsplitsing van het dienstverleningsproces in kleinere componenten, die dan door gespecialiseerde bedrijven kunnen worden aangeboden. Deze ‘industrialisatie’ van het dienstverleningsproces werd en wordt sterk bevorderd door ICT-infrastructuren. Men kan een duidelijke trend vaststellen waarbij diensten meer en meer worden gezien als gewone verbruiksgoederen. Outsourcing, off-shoring, global sourcing en delokalisatie zijn dan ook termen die in de dienstverlenende sectoren hun intrede hebben gedaan.

Terwijl initieel voornamelijk back-office activiteiten internationaal werden uitbesteed, merkt men ondertussen dat ook functies gebaseerd op het contact met de klant gedelokaliseerd worden.

132 diensten

D2 Hdst15

28-02-2007

14:40

Pagina 133

De achterliggende redenen van deze evolutie betreffen voornamelijk het verminderen van de arbeidskost en de ruime beschikbaarheid van gekwalificeerd personeel. Bovendien wordt de globale uitbesteding van diensten vergemakkelijkt door enerzijds de globalisering van de dienstenmarkt als gevolg van marktderegulering en handelsliberalisering en anderzijds door de technologische ontwikkeling, in het bijzonder binnen ICT.

15.4 NOOD AAN BIJKOMENDE ONDERZOEKSINSPANNINGEN Er is nood aan bijkomende onderzoeksinspanningen in de dienstensector. In de eerste plaats is er een groeiende nood aan bijkomend onderzoek naar de ontwikkeling van nieuwe metamodellen die het mogelijk maken om de complexe onderlinge relaties in de dienstensector te structuren, te verklaren en te operationaliseren. Indien onderzoek m.b.t. de dienstensector echt vooruitgang wil boeken, zijn er verbeteringen nodig aan de huidige modellen die te generisch van aard zijn en zich nog focussen op specifieke aspecten waardoor ze moeilijk te gebruiken zijn in toegepast onderzoek.

Op het vlak van toegepast onderzoek en onderzoek naar de mega trends is er vooral een grote nood in de domeinen ‘innovatie in diensten’, ‘management in de dienstensector’ en ‘internationalisatie van de dienstensector’.

• Innovatie in de dienstensector In het domein van innovatie in de dienstensector zal het onderzoek zich toespitsen op het ontwikkelingsproces van nieuwe diensten in de zin van ‘service engineering’ en ‘service design’, waarbij de nodige aandacht aan het specifieke karakter van diensten dient te worden besteed. Uiteindelijk kan een nieuw domein, ‘service engineering’, zich ontwikkelen parallel aan ‘industrial engineering’ in de productiesector.

• Management in de dienstensector In het domein van dienstenmanagement stelt men de behoefte vast aan meer onderzoek op het vlak van personeelsmanagement en arbeidsorganisatie. Op het vlak van dienstenmarketing is er al heel wat inzicht verworven.

133 diensten

D2 Hdst15

28-02-2007

14:40

Pagina 134

• Internationalisatie van de dienstensector: globaal uitbesteden van diensten Meer kennis op het vlak van de internationalisatie van de dienstensector is nodig om te voldoen aan de behoefte om beter de culturele factoren te begrijpen die de vraag en aanbod van diensten beïnvloeden, maar ook met betrekking tot verwachtingen en percepties van de kwaliteit van de diensten.

• Productiviteit Bovendien is er de behoefte om de onderlinge relaties tussen de geleverde dienst zoals die door de klant wordt gepercipieerd en de design van productieve arbeidsprocessen beter te begrijpen. Dit vormt de basis voor de daaropvolgende ontwikkeling van designconcepten die leiden tot een substantiële verbetering van de productiviteit van de dienstensector. Om dit te bereiken moeten tegelijkertijd de specifieke karakteristieken van dienstverlenende activiteiten in rekening worden genomen.

• Personalisering van de dienstverlening Een belangrijke ontwikkeling is dat de wensen van de klanten de neiging vertonen zich te individualiseren. Het wordt dus moeilijker om de aangeboden diensten af te stemmen op de specifieke behoeften van de klant. In deze context is het belangrijk om bijkomende inzichten te verwerven vanuit een eerder esthetisch en cognitief oogpunt. Dit kan dan de basis vormen om de kloof te versmallen of zelfs te dichten die ontstaat tussen de dienstverlener en de dienstgebruiker. Het domein van ‘service esthetics’ (esthetiek van de diensten) concentreert zich precies op het beoordelen van het effect dat subjectieve factoren (persoonlijkheid, demografie, verwachtingen, motivatie, …) en objectieve factoren (interieurdesign, klimaat, geluidsniveau, …) van de diensten hebben op klanten en werknemers.

134 diensten

D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 135

DEEL 3 EXPERTRAADPLEGING VOOR ZES STRATEGISCHE CLUSTERS IN VLAANDEREN Op basis van inzichten in de relatieve positie van Vlaanderen voor wat betreft wetenschappelijk onderzoek, technologieontwikkeling, innovatie en economische activiteit enerzijds, en inzichten in de belangrijke trends zoals geanalyseerd in internationale verkenningsstudies anderzijds, heeft het Begeleidingscomité Verkenningen de volgende zes strategische clusters voor Vlaanderen geselecteerd:

Strategische cluster 1:

Transport - Logistiek - Diensten - Supply chain management


ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg


Gezondheidszorg - Voeding - Preventie en behandeling


Nieuwe materialen - Nanotechnologie - Verwerkende industrie


ICT voor Socio-economische Innovatie


Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie

In dit derde deel streven we naar een dynamische complementariteit tussen mondiale tendensen en lokale eigenheden om tot een prioriteitsstelling te komen. Hierbij hebben we een beroep gedaan op de expertise en toekomstvisie van domeinexperten.

Expertraadpleging is een essentieel element in elke technologieverkenning. Per strategische cluster werd een panel van experten uit de industrie en kennisinstellingen samengesteld op voordracht van de leden van het Begeleidingscomité Verkenningen en de leden van de Vlaamse Raad voor Wetenschapsbeleid. Van de om en bij 240 uitgenodigde experten hebben 130 experten deelgenomen aan deze expertraadpleging. De meerderheid van de experten vervullen een O&O-functie in bedrijven en/of kennisinstellingen - in lijn met het technologische karakter van deze studie. (Zie annexen voor de samenstelling van de expertpanels)

Op basis van een breed consultatieproces in twee rondes voor elk van de zes strategische clusters en aan de hand van de Delphi-methodiek zijn de expertpanels tot een prioriteitsstelling gekomen. In de volgende hoofdstukken volgt een overzicht van de expertraadpleging per strategische cluster.

135 expertraadpleging voor zes strategische clusters in vlaanderen

D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 136

D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 137

STRATEGISCHE CLUSTER 1 TRANSPORT-LOGISTIEK-DIENSTENSUPPLY CHAIN MANAGEMENT

Inzichten in de relatieve positie van Vlaanderen voor wat betreft wetenschappelijk en technologisch onderzoek, innovatie en economische activiteit enerzijds, en inzichten in de belangrijkste trends op het vlak van onderzoek en innovatie anderzijds, hebben toegelaten om, op basis van een consultatieproces van experten, tot een prioriteitsstelling te komen binnen deze strategische cluster.

De concrete aanpak van het proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 1 ‘Transport-LogistiekDiensten-Supply chain management’ wordt voorgesteld in figuur 29. In totaal namen 21 experten deel aan de panelsessies. (Zie annexen voor de samenstelling van het expertpanel van cluster 1) De relatieve positieanalyse van Vlaanderen (zie deel I) en de Europese trendanalyse (zie deel II) werden in een eerste sessie van het betrokken expertpanel (20 april 2006) gevalideerd en vervolledigd. Op basis hiervan werd een Delphi-vragenlijst opgesteld en aan de betrokken experten voorgelegd. De resultaten van de Delphi-analyse dienden op hun beurt als eerste aanzet voor de prioriteitsstelling tijdens de tweede sessie van het expertpanel (5 mei 2006). Op het einde van de tweede sessie werd een consensus bereikt over de prioriteiten binnen strategische cluster 1.

Figuur 29: Proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 1 Figuur 30: ‘Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’ Relatieve positieanalyse van Vlaanderen t.o.v. EU (zie deel I)

Europese trendanalyse van 15 sleuteldomeinen (zie deel II)

Expertraadpleging (n = 21) voor strategische cluster 1 ‘Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’

Eerste sessie: validering van de ontwikkelingen in de toekomst (20 april 2006) Delphi-vragenlijst: vertaling van de Europese trendanalyse naar Vlaamse context Tweede sessie: prioriteitsstelling (5 mei 2006)

Prioriteiten en aandachtspunten voor strategische cluster 1 ‘Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’ 137 transport-logistiek-dienstensupply chain management

D3 Hdst1

28-02-2007

1.1

14:56

Pagina 138

EERSTE SESSIE: VALIDERING VAN DE ONTWIKKELINGEN IN DE TOEKOMST

Tijdens een eerste panelsessie van strategische cluster 1 ‘Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’ werd het project gesitueerd en werden de resultaten van de relatieve positieanalyse voor Vlaanderen (zie deel I) voorgesteld. Vervolgens werden een aantal potentiële internationale technologieontwikkelingen naar voor geschoven die mogelijk relevant zijn voor deze cluster. De leidraad bij het bepalen van deze ontwikkelingen vormde de Europese trendanalyse (zie deel II). Voor de strategische cluster 1 ‘Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’ heeft het VRWB-projectteam zich voornamelijk gebaseerd op bevindingen binnen de sleuteldomeinen ‘Transport’ (Theys J., 2005), ‘Diensten’ (Ganz W., 2005), ‘Informatietechnologie’ (Bibel W., 2005) en ‘Communicatietechnologie’ (Kavassalis P., 2005) van deze Europese trendanalyse. Deze set van trends werd tijdens deze eerste sessie door de experten gevalideerd en vervolledigd. In tabel 24 wordt in detail stilgestaan bij deze belangrijke trends.

Tabel 24: Overzicht van de ontwikkelingen in de toekomst voor strategische cluster 1 Tabel 24: ‘Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’

TREND 1: INTELLIGENTE VOERTUIGEN De nieuwe generaties voertuigen worden steeds intelligenter. Dit uit zich onder meer in een groter gebruiksgemak, meer autonomie en een hogere mate van flexibiliteit. Nieuwe telematicatoepassingen, in de vorm van soft/hardware en ICT-innovaties zullen de komende decennia een gestage impact hebben op de intelligentie van de voertuigen. Nu al behoren een aantal toepassingen tot de standaarduitrusting van sommige voertuigen. In personenwagens gaat het dan vooral over technologie die het persoonlijke rijcomfort en de verkeersveiligheid moeten vergroten. In eerste instantie zal het op korte termijn nog gaan om ‘geïsoleerde’ applicaties zoals sensoren die toelaten aanrakingen met objecten en andere voertuigen te vermijden. Ze houden niet enkel de andere voertuigen in de gaten, maar volgen ook de acties van de bestuurder van het voertuig zelf. Gaandeweg verwacht men een verregaande integratie met informatieen communicatienetwerken die ook zullen toelaten regulerend op te treden (Guided Vehicles Navigation). Essentiële elementen in dergelijke architectuur zijn navigatiesystemen en ‘global positioning’ technologieën die een automatische locatie van het voertuig toelaten. Ingebouwde communicatiesystemen (3D) zullen de weg naar de bestemming wijzen - eventueel via alternatieve routes bij obstakels - terwijl allerlei online, on-board entertainmentsystemen de passagiers ontspanning bieden. In het ontwerp en de ontwikkeling van nieuwe voertuigen, begeleidings- en transportsystemen zal men steeds met de nieuwe mogelijkheden moeten rekening houden. Nieuwe opportuniteiten kunnen bv. verwacht worden uit de verdere ontwikkeling van spraaktechnologie (toepassingen onder de vorm van informatie-, navigatie- en telematicasystemen), akoestische studies m.b.t. voertuigen, mobiele datacommunicatie tussen een portable computer en een mobiel contactpunt in het voertuig, enz.

138 transport-logistiek-dienstensupply chain management

D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 139

TREND 2: INTELLIGENTE TOTAALSYSTEMEN Een goed functionerend mobiliteitssysteem is essentieel om de huidige economische organisatie in stand te houden. Een dergelijk systeem vereist echter een goed uitgebouwde infrastructuur, geschikte vervoersmiddelen en een vlotte informatiebeschikbaarheid. Mobiliteit van personen en goederen krijgt tezelfdertijd steeds meer te maken met beperkende factoren in de omgeving en in de mobiliteitssystemen zelf en vraagt om intelligente oplossingen. Een intelligent beheer van de mobiliteit heeft daarom alles te maken met processen, informatie, mensen, innovatieve technieken, marketing, (bedrijfs)economie én omgevingsfactoren als energieverbruik en milieu en met verkeersveiligheid. Door het inbouwen van gebruiksvriendelijke interfaces (o.a. multimodale interfaces) en displays (o.a. draagbare apparaten, 3Ddisplays) zal ook de functionaliteit en het intelligentieniveau van de vervoerssystemen, van de te vervoeren objecten en eigenlijk van het gehele supply chain management in aanzienlijke mate verhogen.

a. Intelligente vervoerssystemen Niet alleen neemt het intelligentieniveau van wagens, treinen, schepen, vliegtuigen, enz. sterk toe, ook de vervoerssystemen en -netwerken waarvan ze gebruik maken worden steeds intelligenter. Meer en meer kan men spreken van slimme voertuigen op slimme verkeersnetten. Zo past men bij de uitbouw van de transportkanalen meer en meer de nieuwste informatica-, informatieen communicatietechnologieën toe. Oplossingen die de verkeersorganisatie optimaal ondersteunen en de mobiliteit bevorderen, ook wel verkeerstelematica genoemd, kunnen worden ontwikkeld binnen de zogenaamde ITS (Intelligent Transport Systems)-architectuur. Mobiliteitsverbeterende toepassingen zullen ongetwijfeld volgen uit de ontwikkeling en toepassing van nieuwe positioneringssystemen (gebaseerd op GPS, Galileo), intelligente en flexibele infrastructuur, systemen voor het beheer van de verkeersstromen (dynamisch verkeersmanagement (DVM), patroonherkenning, geautomatiseerde verkeerssignalisatie/monitoring), digitale informatiesystemen (met gebruik van bv. RFID-tags, moderne betaalwijzen voor gebruik van verkeersinfrastructuur en openbaar vervoer; de integratie van gegevensverzameling, classificatie en processing, …), mobiele en draadloze (inter)netwerken (gebruikmakende van GPRS-technologie, mobile resource management, real time toepassingen), enz. Ook voor de openbare vervoerssector wint verkeerstelematica voortdurend aan belang. Met behulp van telematicasystemen en -diensten kan openbaar vervoer aantrekkelijker worden gemaakt en zo een groter aandeel in het totale vervoer innemen. Daarnaast wordt in de transportsector al geruime tijd gebruik gemaakt van mogelijkheden om vanop afstand te bepalen waaruit de lading van een vrachtwagen bestaat en waar het voertuig zich bevindt. Merk op dat aangepaste en effectieve vormen van telewerken de nood aan verplaatsingen zullen beperken via technieken zoals ‘virtuele aanwezigheid’. Deze (r)evolutie past in het ruimere kader van ‘ambient intelligence’. In de toekomst zal de mens echt ondersteund worden in zijn dagelijks leven door zowel de diensten en apparaten waarmee hij werkt intelligent te maken, alsook de omgeving waarin hij zich bevindt. Basistechnologieën daarbij zijn de adaptieve draadloze netwerken, onzichtbare sensoren en multimodale (natuurlijke) interacties tussen mens en omgeving. (Zie strategische cluster 5 ‘ICT voor Socioeconomische Innovatie’)


D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 140

b. Intelligente ‘supply chain’ systemen In productie en distributie streeft men naar het maximaal benutten van de capaciteit en de kwaliteit van de processen en naar het terugdringen van voorraden. Samenwerking met afnemers, leveranciers en logistieke dienstverleners is gericht op het behalen van lagere kosten en voorraden, maar ook van een honderd procent leveringsbetrouwbaarheid. Een succesvolle ‘supply chain’ of waardeketen organiseren vergt samenhangende beslissingen over de processen in de supply chain, de planning en besturing, de ondersteunende ICT en de logistieke ketenorganisatie. De planning van deze geïntegreerde keten wordt ondersteund met geavanceerde ‘supply chain planning’-software. Een planning die vaak samen met klanten en leveranciers wordt opgesteld. IT is een vitaal onderdeel van het productieproces en van de volledige supply chain. Het laat toe om vele bedrijfsonderdelen met elkaar te relateren, waardoor het mogelijk wordt om de grote hoeveelheden informatie te generen, te beheren en te hanteren die vereist zijn om producten en processen te ontwerpen en te realiseren. Anderzijds heeft ICT een enorme invloed op de wijze waarop handel gedreven wordt. Deze trend heeft ingrijpende effecten op de intermediairen, waaronder de logistieke spelers en de producenten zelf. De input van ICT-innovaties is hier essentieel (de convergentie tussen mobiel en draadloos, tussen vast en mobiel-draadloos internet, meer multimedia en netwerking (GPRS-technologie), ‘voice picking’ systemen, het gebruik van RFID’s en spraakherkenning om orders op te volgen). Langs de kant van de afnemers of klanten is er de ontwikkeling van de zogenaamde ‘Customer Relationship Management’ (CRM)-systemen die het optimaliseren van alle contacten met de klant centraal stellen. CRM-softwarepakketten, die gebruik maken van datamining tools, beheren de klantengegevens en de interacties met deze klanten. Recente vernieuwende toepassingen die in dit ruimer kader thuis horen zijn onder meer het aanbieden van hoogwaardige dienstverlening via het web, zoals ‘Web Enabled Customer Care’ en het zogenaamde ‘cost to serve’-concept. Tegelijk evolueren we meer en meer naar elektronische verrichtingen: e-commerce (vooral B2B), online internethandel, smart (payment) cards (cfr. Proton). Winkels, banken en andere handelszaken veranderen in cyberwinkels die online hun goederen en diensten aanbieden (met o.a. online reisbureaus, elektronische boekhandels, online bankieren en real-time beurshandel). Om de klantentevredenheid te verbeteren is het noodzakelijk om nauwer samen te werken met leveranciers en afnemers en om intensiever informatie uit te wisselen (‘collaboration, extended supply chain’ ofwel ketenintegratie). Met betrekking tot de organisatie van het productieproces verwacht men het komende decennium een verdere ontwikkeling en uitbouw van ‘virtual manufacturing’, van een doorgedreven automatisering en van ‘lean production’ principes. ‘Lean (services) production’ of ‘lean manufacturing’ is een methode die erop gericht is om elementen die in het productieproces geen toegevoegde waarde leveren, te elimineren. Hierdoor gaat de productiekwaliteit omhoog en worden de productiekosten gereduceerd. Om de goederenen informatiestroom te synchroniseren hebben we slimme logistieke informatiesystemen nodig. Alles begon een decennium geleden met ‘enterprise resource planning’ (ERP): het automatiseren van bedrijfsprocessen. De eerste ERP-oplossingen deden weinig meer dan het integreren van verschillende processen in één softwarepakket. In de tweede generatie oplossingen ging men supply chain managementprocessen optimaliseren via forecasting, scheduling, supply network planning binnen 140 transport-logistiek-dienstensupply chain management

D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 141

het eigen bedrijf. Pas in een derde fase worden ook externe stappen in de aanvoerketen (buiten de eigen bedrijfsmuren) geautomatiseerd. Deze stap naar het collaboratieve - het elektronisch uitwisselen van data - moet nog grotendeels gezet worden De logistieke standaardpakketten, als ERP, ‘Materials Requirements Planning’ (MRP), ‘Warehouse Management System’ (WMS), ‘Transport Management System’ (TMS) en ‘Advanced Planning & Scheduling’ (APS), maar ook ‘mobile resource management’ bieden steeds meer functionaliteit en vertonen een toenemende mate van een geïntegreerd ‘enterprise management’. In toenemende mate worden dergelijke systemen ook georganiseerd in netwerken (interorganisationeel). Nieuwe begrippen die in deze context ook opduiken zijn o.a. e-transportation en virtual warehousing (de precieze opslaglocatie van goederen is niet langer belangrijk want alle distributiecentra worden als een groot netwerk beschouwd), e-procurement (het gebruik maken van internettechnologie om aankoopprocessen te optimaliseren), virtual procurement (het opzetten van een virtuele markt door een bedrijf waar leveranciers tegen elkaar kunnen bieden voor het uitvoeren van specifieke contracten in opdracht van dat bedrijf) en e-sourcing (het online selecteren van en onderhandelen met leveranciers, beheren van leverancierscontracten en de online facturatie).

c. Intelligente objecten Ook de (intern en extern) te transporteren objecten zelf vormen het voorwerp van tal van innoverende technologieën die hun mobiliteit en de stuurbaarheid ervan verhogen. Een belangrijke vernieuwing voor de logistieke sector, en in het bijzonder voor de supply chain managers, vormen de zogenaamde ‘Radio Frequency IDentification’ (RFID) labels die op termijn de streepjescodes op producten zullen doen verdwijnen. Deze technologie biedt de mogelijkheid om vanop afstand informatie op te slaan en te lezen van zogenaamde RFID ‘tags’ die op of in de te vervoeren objecten zitten (‘tracking & tracing’). Zoals de RFIDs zullen allerlei chips en IT-componenten steeds kleiner worden en steeds beter geïntegreerd zijn in allerlei technologische systemen. O.a. de micro-elektronica zal dit gebied sturen (cfr. micro-elektromechanische of micro-opto-elektromechanische systemen). Deze vernieuwingen verhogen voornamelijk de individualiseerbaarheid en onafhankelijkheid van de (te transporteren) objecten.

TREND 3: INTERMODAAL VERKEER Aansluitend op een streven naar een intelligenter beheer van de algemene mobiliteit zijn er duidelijke indicaties van een streven naar een beter geïntegreerd vervoersnetwerk. Om de intermodaliteit en interoperabiliteit van de vervoersnetwerken te verhogen is er precies behoefte aan de creatie van rationele en krachtige beheersen informatiesystemen die toelaten het vervoer door de lucht, over zee en binnenwateren, per spoor, over de weg en in de stad, zowel op modale als op geïntegreerde, intermodale basis te ontwikkelen. Om het intermodaal vervoer te promoten is het belangrijk dat alle knelpunten die de interconnectiviteit en interoperabiliteit van infrastructuur, voertuigen, toegangsmodi, betalingswijzen en informatie bemoeilijken of beperken worden weggewerkt. Tegelijk dient een betere prijs-kwaliteitverhouding voor de gebruiker te worden nagestreefd. Dit kan op verschillende manieren bereikt worden: een kortere transporttijd, een hogere transportfrequentie, een toename van de betrouwbaarheid, meer flexibiliteit, betere werkingstijden, ... Het realiseren van al deze elementen kan bv. door gebruik te maken van ‘innovatieve geïntegreerde netwerken’ en ‘innovatieve terminals’. Het komt er m.a.w. op neer dat de goederenen gerelateerde informatiestromen geïntegreerd benaderd worden en dat de knooppunten zo ingericht zijn zodat ze een zo efficiënt mogelijke overstap van het ene op het andere vervoersmiddel toelaten. 141 transport-logistiek-dienstensupply chain management

D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 142

TREND 4: GEÏNTEGREERDE ONTWERPTECHNIEKEN Innovaties op het vlak van ‘Artificial Intelligence’ (AI) en ‘Virtual Reality’ kennen in een ontwerp- of designfase heel wat interessante toepassingsmogelijkheden. Het ontwerpen en ontwikkelen van producten, diensten, systemen, enz. zijn trouwens ondenkbaar geworden zonder de hulp van computers en computergesteunde instrumenten (bv. 3D-Computer Aided Design (CAD), Graphical Data Processing (GDP), concept visualisation, rapid/virtual prototyping). Met een computer kan men in toenemende mate de realiteit (virtueel) modelleren, simuleren en weergeven. Dit kan via verschillende modaliteiten gebeuren zoals met tekst, geluidsmateriaal, beeldmateriaal, … Virtuele systemen, in het bijzonder simulatie-, meet-, monitoring- en controletechnieken, laten toe om nieuwe concepten en ideeën in een zeer vroeg stadium te analyseren en te beoordelen. Zo zal het eenvoudiger worden om met een computer om het even welk fenomeen uit de realiteit - maar evenzeer ook imaginaire concepten - te modelleren of te simuleren. Door de integratie van nieuwe interface- (o.a. multimodale interfaces) en displaytechnologieën (o.a. draagbare apparaten, 3D-displays) die IT-systemen gebruiksvriendelijker maken, zal het designproces ongetwijfeld eenvoudiger en flexibeler worden.

a. Innovatie in het design van voertuigen en producten PLM staat voor ‘Product Lifecycle Management’, een belangrijk en essentieel onderdeel binnen de bedrijfsstrategie. PLM begeleidt producenten gedurende alle fasen van de levenscyclus van een product, van het eerste concept tot aan de eventuele uitbedrijfname. PLM-oplossingen integreren nuttige informatie door het samenbrengen in een netwerk van alle actoren bij het conceptualiseren, ontwerpen, bouwen en ondersteunen van de producten. Producenten van producten (o.a. autofabrikanten, vliegtuigbouwers, scheepswerven, treinconstructeurs) en leveranciers van diensten m.b.t. de transport- en logistieke sector (o.a. transport- en distributiesystemen, infrastructuuruitbaters) zijn continu op zoek naar innovaties op het gebied van producten/of dienstontwikkeling, conceptontwerp en design om aan de nieuwe eisen van de consument te voldoen. Om competitief te blijven zoeken bedrijven nieuwe manieren om hun ontwikkelingsproces te optimaliseren. Omwille van steeds verder toenemende, internationale concurrentie dienen ze hun designproces te versnellen. Het verzamelen, uitwisselen, beheren en gebruiken van data op een gestructureerde manier is hier cruciaal. PLM laat precies toe om belangrijke vorderingen te maken bij het ontwerp van innovatieve producten door het beperken van de doorlooptijd, het stroomlijnen van het productieproces en het verlagen van de productiekosten. Vooruitgang op het designniveau moet bedrijven echter aanzetten om de complete levenscyclus van een product veel efficiënter (bv. digitaal) te beheren en op te volgen, van concept tot eindproduct, van ontwerpfase over commercialisering tot en met de vernieuwing én finaal zelfs de terugtrekking van het product uit de markt. Heel wat bedrijven passen ondertussen al ‘Computer Aided Design’ (CAD)-tools toe bij het ontwerpen van hun producten. Met 3D-CAD-systemen kunnen immers complexe, imaginaire ontwerpen gemaakt en gevisualiseerd worden in korte tijd. De 3D-modellen kunnen als communicatiemiddel dienen met andere ontwerpers en met klanten of ze kunnen gebruikt worden als input in 3D-CAM-pakketten (Computer Aided Manufacturing). Dit ‘virtueel ontwerpen’ van producten laat toe de maakbaarheid, assembleerbaarheid en vormgeving van producten te analyseren en te optimaliseren zonder dat fysische prototypes (en de daaraan verbonden kosten) dienen te worden gemaakt. Zo hebben toepassingen hun weg al


D3 Hdst1

13-03-2007

15:32

Pagina 143

gevonden in het simuleren en virtueel presenteren van verbrandingsmotoren, vliegtuigonderdelen en zelfs volledige auto’s (concept car, virtual prototyping, virtual manufacturing). Bij het ontwerpen van nieuwe voertuigen en nieuwe systemen moet natuurlijk ook rekening gehouden worden met de opkomst van nieuwe materialen en technologieën, maar tegelijk moet men ook aandacht hebben voor nieuwe of veranderende maatschappelijke opvattingen. Een duidelijk voorbeeld hiervan vormt het gebruik van nieuwe en efficiëntere aandrijvingstechnieken en motorisaties van voertuigen. (Zie trend 6: ‘Duurzaam transport’)

b. Innovatie in het design van vervoerssystemen Simulaties zijn zeer waardevol in de ontwikkelingsfase van nieuwe transport- en ‘supply chain management’-systemen. Zo kan men bv. via virtuele mobiele omgevingen komen tot een integratie van intelligente logistieke objecten én netwerken met intelligente mobiele systemen voor personen. Voor goederen maakt dit een optimalisatie mogelijk van logistiek en vervoer, waarbij haven-, spoor- en weginfrastructuur efficiënt geïntegreerd kunnen worden. Voor personen op verplaatsing zullen diensten die naadloos functioneren over verschillende netwerken en platformen hun efficiëntie en productiviteit verhogen.

c. Innovatie in het design van supply chain processen Alle ‘supply chain’ processen (inclusief het productieproces en het productieapparaat) zullen in de toekomst drastische wijzigingen ondergaan onder druk van het streven naar kostenefficiëntie, milieubewustzijn (cfr. energie-efficiëntie) en de steeds maar toenemende klantenbehoeften. Op elk niveau en in elke stap binnen de gehele waardeketen zal met deze elementen rekening dienen te worden gehouden. Vernieuwingen op het vlak van ‘Artificial Intelligence’ (AI) en ‘Virtual Reality’ bieden in het bijzonder op het niveau van het ontwerp en herontwerpen van deze bedrijfsprocessen zeer interessante kansen. Simulatietools en monitoring-, meet- en controlesystemen laten toe om veel beter en voorafgaandelijk de effecten en resultaten van de ontwerpen en wijzigingen te analyseren. De mogelijkheid om processen in onzekere omstandigheden te meten, te analyseren en te controleren zal immers resulteren in intelligentere bedrijfsprocessen en -uitrustingen. Ook de toenemende graad van automatisering, in casu robotica, heeft zijn impact op (het ontwerp van) de procesorganisatie. Intelligente ontwerptechnieken zijn sterk gerelateerd aan een uitgebreide basiswetenschappelijke en ervaringsgebaseerde kennis. Een verbeterd inzicht in en kennis van de wetenschappelijke funderingen van materiaal- en proceseigenschappen zullen leiden tot beter begrip van de onderlinge interacties en complexe transformaties. Bijgevolg zullen deze nieuwe designtools toelaten dat producten en processen worden ontworpen en geoptimaliseerd op het vlak van prestaties, kostprijs en kwaliteit en dit rechtstreeks en steeds weer zonder dat daarvoor een iteratief proces met fysieke prototypes vereist is. De nieuw ontworpen engineering-, productieen bedrijfssystemen zullen direct operationeel zijn en zichzelf naadloos integreren zodat nieuwe softwaremodules of nieuwe apparaten onmiddellijk en kosteloos in een proces of activiteit kunnen ingezet worden. Dit geheel van zichzelf integrerende systemen, gemeenschappelijke kennisbasissen en een robuuste communicatie-infrastructuur zal toelaten dat wijd verspreide activiteiten op real-time basis onafhankelijk van de geografische locatie kunnen interageren.


D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 144

Voorbeelden van dergelijke intelligente ontwerptechnieken zijn ‘Virtual Manufacturing’, voor het virtueel testen aan de hand van computermodellen en simulaties van de maakbaarheid van een (eind)product, en ‘Virtual Prototyping’, softwareproducten voor het virtueel testen van de eigenschappen van een product in een ontwerpfase. Uiteindelijk zullen deze vernieuwingen de designers van producten en productieprocessen ondersteunen bij het optimaliseren van het ontwerp en het uitvoeren van het volledige bedrijfsproces, dat preciezer, flexibeler en sneller aanpasbaar zal worden. Ook de productie-uitrusting zal efficiënter, betrouwbaarder en performanter worden. Merk op dat het gebruik van nieuwe designtechnieken ook de aanzet kan geven tot het ontwikkelen en toepassen van milieuvriendelijkere procédés in het productieproces zelf.

TREND 5: MATERIAALINNOVATIE Een aanzienlijk deel van de wetenschappelijke en industriële onderzoeksinspanningen is gericht op het krijgen van meer inzicht in de eigenschappen van materialen. (Zie strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen - Nanotechnologie - Verwerkende industrie’) Het onderliggende doel daarbij is enerzijds het verbeteren van de kwaliteitseigenschappen van bestaande materialen en anderzijds het ontwikkelen van nieuwe materialen die aan hogere of specifieke kwaliteitseisen voldoen. Net zoals dat in het verleden steeds het geval is geweest, zal het ontwikkelen van betere, nieuwe materialen (metalen, composieten, kunststoffen, coatings, …) belangrijke toepassingen kennen in de vervoerssector, in het bijzonder bij de bouw van nieuwe voertuigen. Zoals bij het ontwerp van nieuwe productieprocessen zal ook het materiaalgebruik onderworpen worden aan de druk van het streven naar kostenefficiëntie, milieubewustzijn en de steeds maar toenemende klantenbehoeften. Inzake materialen - zowel metalen, polymeren als composietmaterialen - blijft er een toenemende vraag naar lichtere, en tegelijkertijd stevigere, maar flexibele materialen. Het gebruik van dergelijke materialen zal een positief effect hebben op het brandstofverbruik en op de veiligheid. Andere aandachtspunten hebben betrekking op recyclageoverwegingen en productieflexibiliteit. Men verwacht dat deze tendensen zullen resulteren in een toenemend gebruik van aluminium en composietmaterialen en dit ten koste van staal. Merk op dat het gebruik van simulatiesoftware en nieuwe meetinstrumenten toelaat om het gebruik van deze nieuwe materialen uitgebreid en intens te testen vooraleer ze effectief te gebruiken bij het ontwerpen en produceren van voertuigen of voertuigonderdelen.

TREND 6: DUURZAAM TRANSPORT Een duurzaam transportsysteem is een systeem dat de elementaire vervoersnoden van individu’s en samenleving mogelijk maakt op een veilige manier en in overeenstemming met de gezondheid van de mens en het ecosysteem. Het voorspellen van toekomstige ontwikkelingen en de gevolgen van deze ontwikkelingen is daarom van groot belang om kwalitatieve oplossingen te vinden op het gebied van duurzaam transport. Enerzijds heeft het creëren van een duurzame transportstructuur het beperken van het overmatige verbruik van energiebronnen en grondstoffen én het verminderen van de milieubelastende effecten als doelstelling. Meer in het bijzonder gaat het dan over het verhogen van de energetische efficiëntie, het reduceren van de emissie van schadelijke stoffen (o.a. CO2-emissie), het verhogen van de recycleerbaarheidsgraad én het beperken van de geluidshinder. Anderzijds moet een duurzaam 144 transport-logistiek-dienstensupply chain management

D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 145

transportsysteem ook leiden tot de toename van de betrouwbaarheid en veiligheid van de vervoersmodi (o.a. door een vermindering van het aantal verkeersongevallen). Tal van technologische vernieuwingen kunnen de realisatie van een duurzaam transportmodel ondersteunen of bewerkstelligen. Noteer dat nieuwe, intelligente bedrijfssystemen die intensief gebruik maken van ICT er ook toe kunnen bijdragen dat de druk op het leefmilieu en de hinder voor de maatschappij vermindert. De ontwikkelingen op het vlak van e-commerce (B2B, B2C) en het zakendoen vanop afstand (via tele- en videoconferencing, telewerk, …) zijn duidelijke illustraties van deze nieuwe technologietoepassingen. Fysieke verplaatsingen worden daardoor minder noodzakelijk.

a. Energieverbruik Het merendeel van het energieverbruik door de transportsector vandaag wordt nog gehaald uit fossiele brandstoffen (aardolie, gas). Een belangrijke uitdaging op het vlak van motoren en aandrijving van voertuigen ligt daarom in het ontwerpen van zuinigere en meer milieuvriendelijke manieren om gebruik te maken van deze brandstoffen. Veel wordt echter verwacht van de introductie van alternatieve motoren en het gebruik van nieuwe brandstoffen (hybride, waterstof, brandstofcel). Op korte termijn verwacht men een verdere groei van de interesse voor en het marktaandeel van de hybride voertuigen die het gebruik van bestaande energiebronnen (dieselolie, benzine) combineren met een elektrische aandrijving. Op iets langere termijn projecteert men de ontwikkeling en diffusie van motoren die gebruik maken van samengeperst gas (CNG), bio-ethanol en biofuel (biodiesel). Waterstof als energieleverancier beschouwt men algemeen als een veelbelovende vervanger voor de toekomst van de fossiele brandstoffen. Op het gebied van brandstofcellen (fuel cells) als energiebron voor voertuigen moet echter nog veel onderzoek verricht worden. Het elektronisch monitoren en aansturen van motoren is dan misschien wel van een heel andere aard, maar toch staat het bijzonder hoog op de agenda met het oog op het verbeteren van de schadelijke emissie en energie-efficiëntie van voertuigen. (Zie strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’) Het gebruik van nieuwe ontwerptechnieken en nieuwe wetenschappelijke inzichten zal ongetwijfeld leiden tot de ontwikkeling van energie-efficiëntere motoren en van voertuigen die minder weerstandsgevoelig zijn (bv. aërodynamische vormgeving, nieuwe bandprofielen, …) en dus minder energie verbruiken. Ook het toepassen van nieuwe materialen (o.a. composieten) met het oog op het verminderen van het totale voertuiggewicht zal aanleiding geven tot een verminderd brandstofverbruik.

b. Emissie van vervuilende stoffen Transport veroorzaakt luchtvervuiling door de uitstoot van verschillende stoffen: SO2, CO2, NOx, koolwaterstoffen, lood, … In het Vlaamse Gewest bv. zijn de voertuigen alleen al verantwoordelijk voor 19% van de uitstoot van CO2 en dragen dus rechtstreeks bij tot het wereldwijd broeikaseffect. Op lokaal vlak zijn water, bodem en ecosystemen vervuild door benzine- en olielekken, evenals door ongevallen bij het transport van giftige stoffen. De uitstoot van milieuvervuilende stoffen door voertuigen hangt noodzakelijkerwijze sterk samen met het energieverbruik. Aanpassingen die het huidige energieverbruik van voertuigen naar beneden halen, hebben dan ook indirect een impact op het milieu. Een directe vermindering van de milieuverontreinigende uitstoot zal volgen uit een toenemend gebruik van biobrandstoffen en waterstof als energiebron in plaats van de huidige dominantie van de fossiele brandstoffen, maar ook door het gebruik van nieuwe katalysatoren en membranen die de uitstoot intenser filteren. 145 transport-logistiek-dienstensupply chain management

D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 146

c. Akoestiek Het verkeer is verantwoordelijk voor lawaaihinder (80% van het lawaai in de stad is afkomstig van het verkeer). Om de geluidshinder bij de beoordeling van nieuwe vervoersplannen te kunnen voorspellen, wordt daarom gebruik gemaakt van de nieuwste meet- en simulatiesoftwaretools. Zo kunnen plannenmakers bv. aflezen hoeveel hinder zal ontstaan als een bepaalde weg wordt (her)aangelegd of als een nieuw vliegrouteschema wordt opgemaakt.Voor de bestrijding van geluidshinder kunnen verschillende soorten maatregelen worden getroffen: • bestrijding van geluid aan de bron: stillere voertuigen, stillere wegdekken, verbeterde remsystemen van treinen, raildempers, geluidsarmere vliegtuigmotoren, nieuwe los- en laadsystemen, enz. • maatregelen aan de kant van de ontvanger: het plaatsen van geluidsschermen, het aanbrengen van (extra) geluidsisolatie, het verleggen van de verkeersstromen. In de toekomst wordt veel verwacht van innovaties op het vlak van ‘antigeluid’ of ‘actieve geluidbestrijding’ (Active Noise Control). Met een elektronisch systeem probeert ANC ongewenst geluid te verminderen of zelfs geheel te doen verwijderen. Veel onderzoeksinstituten zijn bezig om de technieken voor antigeluid te verbeteren.

d. Recycleerbaarheid Het gebruik van nieuwe materialen (nieuwe metalen, composieten, legeringen, textiel, …) en nieuwe ontwerptechnieken (simulatie-, monitoring-, meet- en designtools) zal verder aanleiding geven tot het ontwerpen en produceren van voertuigen die minder materialen en minder grondstoffen vereisen, die een langere levensduur hebben en waarvan de gebruikte materialen gemakkelijker te recupereren en te hergebruiken zijn.

e. Veiligheid De veiligheid van vervoerssystemen en voertuigen is de laatste decennia al enorm sterk verbeterd door het gebruik van innovatieve materialen en het toepassen van nieuwe ontwerptechnieken. Sterkere en stevigere materialen beschermen bestuurders en passagiers beter in geval van ongevallen en verbeteren zo gevoelig de passieve veiligheid (o.a. in productie van airbags, bumpers, zetels en stoelen). Een veiligheidskooi, kreukel- en absorptiezones verminderen tevens de ernst van de verwondingen, zowel voor de inzittenden als voor de andere weggebruikers. De toenemende aanwezigheid van elektronica in personen- en vrachtwagens draagt sterk bij tot het verhogen van de actieve veiligheid (bv. intelligente airbags). Elektronische componenten, zoals ABS, zijn gemeengoed geworden op de meeste automodellen. Misschien iets minder gekend, maar minstens even belangrijk zijn de actieve ophanging, tractie- en stabiliteitscontrole. De elektronica speelt hierbij een belangrijke rol en staat de bestuurder bij in zijn rijtaak. Obstakeldetectie en aanrijdingspreventie zijn volop in ontwikkeling. Naast actieve veiligheidsmaatregelen (ongevallen voorkomen) en passieve maatregelen (gevolgen verminderen), vormt het e-callsysteem het derde luik van maatregelen die onze dagelijkse mobiliteit veiliger kunnen maken en moet vrijwaren voor de komende jaren. Het betreft een automatisch noodoproepsysteem in geval van ongeval dat bv. in wagens zal worden ingebouwd. Natuurlijk dient ook bij het ontwerp van nieuwe verkeersinfrastructuur gebruik te worden gemaakt van technieken en materialen die toelaten de veiligheid van de toekomstige gebruikers te garanderen en te verbeteren. Bron: Bibel W., 2005; Ganz W., 2005; IMTI, 2000; Kavassalis P., 2005; Theys J., 2005


D3 Hdst1

28-02-2007

1.2

14:56

Pagina 147

DELPHI-VRAGENLIJST: VERTALING VAN EUROPESE TRENDANALYSE NAAR VLAAMSE CONTEXT

Op basis van inzichten bekomen uit de eerste panelsessie van strategische cluster 1 ‘Transport-LogistiekDiensten-Supply chain management’ heeft het VRWB-projectteam een Delphi-vragenlijst opgesteld met stellingen die toekomstige evoluties op technologisch en socio-economisch vlak omschrijven. Vervolgens is aan de experten gevraagd om de stellingen te evalueren op een aantal aspecten:

• op wereldniveau naar - de haalbaarheid van de ontwikkeling tegen 2015 - indien niet haalbaar, welke van de volgende redenen daarvan potentieel de oorzaak zullen zijn: technisch onhaalbaar, economisch onhaalbaar, gebrek aan kennis - de landen die mogelijk bij deze ontwikkeling een voortrekkersrol spelen

• op het Vlaamse niveau naar - het belang van de ontwikkeling op maatschappelijk en economisch vlak voor Vlaanderen - de huidige wetenschappelijke en technologische sterkte op dit vlak in Vlaanderen - de huidige economische sterkte op dit vlak in Vlaanderen - de prioriteit die deze ontwikkeling dient te krijgen in de beleidsagenda van de Vlaamse overheid, de kennisinstellingen in Vlaanderen en het bedrijfsleven in Vlaanderen. De experten konden hun mening kenbaar maken door het toekennen van een score op een vijfpuntenschaal, gaande van ‘zeer beperkt’ tot ‘zeer hoog’.

• potentiële knelpunten voor de realisatie van elk van de ontwikkelingen: - beschikbaarheid van kapitaal - adequaat opgeleid menselijk potentieel - innovatieve slagkracht bij bestaande ondernemingen - creatie van nieuwe industriële activiteit in ondernemingen - belemmerende regelgeving.

De lijst met stellingen en de resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 1 ‘TransportLogistiek-Diensten-Supply chain management’ worden weergegeven in tabel 25.


D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 148

Tabel 25: Stellingen en resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 1 Tabel x25 ‘Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’ STELLING 1: DE INTELLIGENTIE VAN VOERTUIGEN ZAL AANZIENLIJK TOENEMEN Nieuwe telematicatoepassingen, onder invloed van soft/hardware en ICT-innovaties, zullen de komende decennia een gestage impact hebben op de intelligentie van voertuigen. Gaandeweg verwacht men een verregaande integratie met informatieen communicatienetwerken die ook zullen toelaten regulerend op te treden. (‘Guided Vehicles Navigation’, global positioning, ingebouwde (mobiele) ICT-systemen, toepassing van spraaktechnologie en gebruiksvriendelijke (multimodale, 3D) interfaces en displays). STELLING 2: OOK DE VERVOERSSYSTEMEN WORDEN INTELLIGENTER EN FLEXIBELER Door de directe koppeling aan het intelligentieniveau van voertuigen dient ook de intelligentie van de vervoerssystemen en -netwerken waarvan deze gebruik maken te verhogen, onder meer door het implementeren van de nieuwste informatica- en ICT-technologieën. Het toepassen van ‘Intelligent Transport Systems’ (ITS)-architectuur, de invoering van ‘Global Systems for Telematics’ (GST), de uitbouw van GPS- en GIS-ondersteuning, het gebruik van digitale informatiesystemen via mobiele en draadloze (inter)netwerken moeten resulteren in een intelligentere, flexibelere verkeersinfrastructuur én een efficiënter beheer van de verkeersstromen waardoor uiteindelijk de vervoerssnelheid terug kan toenemen. STELLING 3: NAAR EEN INTELLIGENTER PROCESBEHEER VAN DE GEHELE ‘SUPPLY CHAIN’ Om een succesvolle ‘supply chain’ te organiseren en te beheren moet men streven naar een geïntegreerd ‘enterprise management’ waar over de organisatiegrenzen heen wordt samengewerkt. Geavanceerde logistieke informatiesystemen, zoals ERP-oplossingen, zorgen voor het synchroniseren van de goederenen gegevensstromen en uiteindelijk voor het automatiseren, integreren en optimaliseren van bedrijfsprocessen. De input van ICT-innovaties én het permanent zoeken naar en toepassen van procesinnovaties zijn vitaal voor het welslagen van het volledige supply chain-beheer (bv. CRM-pakketten met datamining, collaborative supply chain, voice picking, virtual manufacturing, doorgedreven automatisering (robotica), toepassen van ‘lean production’ principes, MRP/WMS/APS, …). STELLING 4: E-TOEPASSINGEN IN BEDRIJFSPROCESSEN WINNEN ENORM AAN BELANG Door het toenemende belang van de digitale, mobiele en draadloze informatie-uitwisseling over grote afstanden worden fysieke verplaatsingen van personen (en goederen) minder noodzakelijk. Vernieuwingen en verbeteringen op het vlak van ICT en in het bijzonder van (mobiele) breedbandtechnologie stimuleren deze ontwikkeling (cfr. e-commerce, tele- en videoconferencing, smart (payment) cards, real-time transaction & payment, web enabled customer care, virtual warehousing, e-procurement en virtual procurement, e-sourcing). STELLING 5: INVOERING VAN RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID)-LABELS Ook de (intern en extern) te transporteren objecten zelf vormen het voorwerp van tal van innoverende technologieën die hun mobiliteit en de stuurbaarheid (‘tracking & tracing’) ervan verhogen. Via allerlei vernieuwingen kan men de individualiseerbaarheid en autonomie van de (te transporteren) objecten verhogen. 148 transport-logistiek-dienstensupply chain management

D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 149

STELLING 6: REALISATIE VAN EFFECTIEF EN EFFICIËNT INTERMODAAL VERKEER Via het wegwerken van de knelpunten die de interconnectiviteit en interoperabiliteit van infrastructuur, voertuigen, toegangsmodi, betalingswijzen en informatie bemoeilijken én via de introductie van geïntegreerde ICT-netwerken en innovatieve terminals zal de transporttijd kunnen worden ingekort. De ontwikkeling van vervoer door de lucht, over zee en binnenwateren, per spoor en over de weg op geïntegreerde, intermodale basis zal tevens toelaten de transportsnelheid en transportfrequentie op te drijven, de betrouwbaarheid voor gebruikers te verhogen en meer flexibiliteit mogelijk te maken. STELLING 7: TOENAME VIRTUEEL ONTWERP VAN VOERTUIGEN EN PRODUCTEN Het virtueel ontwerpen en het gebruik van het ‘virtual prototyping’ laten toe de maakbaarheid, assembleerbaarheid en vormgeving van voertuigen en producten te analyseren en te optimaliseren zonder dat fysische prototypes dienen te worden gemaakt. Door meer en meer gebruik te maken van geavanceerde systemen zoals simulatie-, meet-, monitoring- en controletechnieken kunnen bedrijven het ontwerpen ontwikkelingsproces versnellen. Bovendien zal het gebruik van ‘computer aided design’ (CAD)-tools bij het ontwerpen van producten algemeen worden. ‘Product lifecycle management’ (PLM)oplossingen laten verder toe allerhande informatie te integreren zodat de doorlooptijd beperkt, het productieproces gestroomlijnd en de productiekosten verlaagd kunnen worden. STELLING 8: OOK VIRTUEEL DESIGN VAN VERVOERSSYSTEMEN Computergebaseerde design- en simulatietechnieken zijn evenzeer waardevol en bruikbaar in de ontwikkelingsfase van nieuwe transport- en vervoerssystemen. Zo kan men bv. via het gebruik van virtuele mobiele omgevingen komen tot een integratie van de intelligente logistieke objecten en de verschillende intelligente verkeersnetwerken. STELLING 9: VERNIEUWEND DESIGN VAN DE SUPPLY CHAIN-PROCESSEN Simulatietools en monitoring-, meet- en controlesystemen bieden op het niveau van het (her)ontwerpen van bedrijfsprocessen binnen de ‘supply chain’ de kans om veel grondiger én voorafgaandelijk de effecten en resultaten te analyseren en te optimaliseren. Ook de toenemende graad van automatisering, in casu robotica, heeft zijn impact op (het ontwerp van) de procesorganisatie. Voorbeelden van dergelijke intelligente ontwerptechnieken zijn ‘virtual manufacturing’ voor het virtueel testen van de maakbaarheid, en ‘virtual prototyping’ voor het virtueel testen van de eigenschappen van een productieproces en van de producten (bv. 3D-CAD/CAM, Graphical Data Processing). STELLING 10: TOENEMEND GEBRUIK VAN MATERIAALINNOVATIES IN VOERTUIGEN Onder druk van het streven naar hogere kwaliteits- en flexibiliteitseisen, kostenefficiëntie, milieubewustzijn en toenemende klantenbehoeften zal het ontwikkelen van verbeterde én nieuwe materialen (metalen, composieten, kunststoffen, coatings, …) belangrijke toepassingen kennen in de vervoerssector, in het bijzonder bij de productie van voertuigen.


D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 150

STELLING 11: OPTIMALISATIE VAN DE ENERGIE-EFFICIËNTIE VAN VOERTUIGEN Een belangrijke uitdaging op het vlak van de motoren van voertuigen ligt in het ontwerpen van zuinigere en meer milieuvriendelijke manieren om voertuigen aan te drijven via de introductie van alternatieve motoren, het gebruik van nieuwe brandstoffen én het elektronisch monitoren en aansturen van motoren. STELLING 12: VERMINDEREN VAN DE EMISSIE VAN VERVUILENDE STOFFEN Het transport veroorzaakt luchtvervuiling door de uitstoot van verschillende stoffen: SO2, CO2, NOx, koolwaterstoffen, lood, … De uitstoot van milieuvervuilende stoffen door voertuigen kan sterk verminderen door het beperken van het energieverbruik en door het gebruiken van geavanceerde nieuwe katalysatoren en membranen die de uitstoot filteren. STELLING 13: REDUCEREN VAN DE GELUIDSHINDER VEROORZAAKT DOOR HET VERKEER Naast een bestrijding van de geluidsproductie aan de bron en het verminderen van de hinder bij de ontvanger wordt heel wat verwacht van het ontwikkelen van actieve geluidsbestrijding (‘Active Noise Control’). STELLING 14: VERHOGEN VAN DE RECYCLEERBAARHEIDSGRAAD VAN VOERTUIGEN Het gebruik van nieuwe materialen (nieuwe metalen, composieten, legeringen, textiel, …) en nieuwe ontwerptechnieken moet aanleiding geven tot het ontwerpen van voertuigen die minder materialen en minder grondstoffen vereisen, die een langere levensduur hebben en waarvan de gebruikte materialen gemakkelijker te recupereren en te hergebruiken zijn. STELLING 15: TOENEMENDE AANDACHT VOOR DE VERKEERSVEILIGHEID De actieve en passieve veiligheid van de voertuigen maar ook van de verkeersinfrastructuur kunnen nog enorm verbeteren door het gebruiken van innovatieve materialen, het toepassen van nieuwe ontwerptechnieken en het inbouwen van geavanceerde elektronicatoepassingen.


11 8 10 14 10 7 11

1 2 3 2 3 1

3 6 1

5

1 2 3

8

3 1

1 4 1

1 2

4

5

1

1 4

1 2

2

1

5

Econ. Kennis

3 4 4

3 4 5 2 1 1 8 4 1 10 3 1 5 4 4 1 4 5 2 1 2 4 6 4 1 7 1 1 3 5 2

1 5 3 2

1 8 3 2 5 4 1 7 4 3 3 6 3 5 5 2 5 5 1 7 6 1 1 8 3 4 4 3 4 3 3 1 1 4 7 1 1 1 3 6 1 3 4 4 1 2 9 1

ZB B M H ZH ZB B M H ZH ZB B M H ZH

OP VLAAMS NIVEAU Maatschap.- Wetenschap.- Economische economisch technol. sterkte belang sterkte

US 2 2 8 1 2 5 4 1 2 6 3 US, EU, JP 1 1 3 5 3 7 1 1 2 6 JP, DE 1 3 7 2 6 3 2 1 8 4 1 US, EU, JP 1 1 6 6 1 2 5 6 2 3 7 2 JP, EU, US 2 3 7 1 3 3 4 2 1 5 4 2 JP 3 3 6 1 1 3 6 2 2 2 5 3 SE, NL, DE, UK, JP, US 4 4 4 3 3 5 1 4 4 3

Azië, JP

US, JP, NL, DE, FR US, UK, DE, FR, Azië US, DE US US, UK, DE, ZO-Azië BE, NL, DE BE, IE, UK, DE, US

De score geeft het aantal respondenten weer. Totaal aantal respondenten van cluster 1 is 14. ZB = Zeer beperkt B = Beperkt M = Middel H = Hoog ZH = Zeer Hoog

9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

3

5 1

2

Techn.

Voortrekkers

15:33

8.

13 10 14 13 12 8 13

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

1 4 0 1

Ja Neen

Transport-Logistiek-DienstenSupply chain management

OP WERELDNIVEAU Indien niet haalbaar, waarom niet?

13-03-2007

Voertuigintelligentie Intelligent vervoerssysteem Intelligent SC-procesbeheer E-toepassingen RFID-labels Intermodaal verkeer Virtueel ontwerp voertuigen en producten Virtueel design vervoerssystemen Vernieuwd SC-design Materiaalinnovatie Energie-efficiëntie Emissiebeperking Geluidsreductie Recycleerbaarheid Verkeersveiligheid

Verwacht tegen 2015?

STELLINGEN STRATEGISCHE CLUSTER 1

D3 Hdst1 Pagina 151

transport-logistiek-dienstensupply chain management

151

152

transport-logistiek-dienstensupply chain management

2 3 4 2 5 5 2 1 2 3 3 3 1 2

3 2 5 6 5 5 3 1 3 5 2 1 6

1

2 3 3 1 4 2 2

9 8 9 8 3 7 5

1 1 1 2 3 3 3

3 1 4 1 3 2 1 3 2 2

6 8 5 5 7 7 6 4

2 1 4 5 2

1 4 5 1

2 1 3 1 3 3 2 1 1 6 1 1 1 1

2 6 1 3 6 3 3 5 1 2 7 4 2 5 5 6 3 4 2

1

2 2 4 3

1 1 3 6 1 2 7 4 2 6 1 2 3 1 6 1 1 3 6

2 4 1 1 3

3

2 3 9 5 5 6 1


9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.

1 3 4 3

5 7 4 2 1 5 3

3 3 4 5 5 7 6

4

5 7 2 2 4 5 4

5 2 6 4 3 3 4

5

3 2 8 6 4 3 6

5 2 4 6 3 4 2

3

3 6 5 3 4 5 3

3 5 7 7 4 2 3

1

5 6 5 5 4 3 4

2 1

1

2 6 1 2 1 6

Regelgeving

14:56

8.

2 2 4 5 5 1 5

1 4 1 1 1 1 2 1 3 1 1 2

Kapitaal Opleiding Innovatie Industr. creatie

OP VLAAMS NIVEAU Potentiële knelpunten in Vlaanderen?

28-02-2007

Voertuigintelligentie Intelligent vervoerssysteem Intelligent SC-procesbeheer E-toepassingen RFID-labels Intermodaal verkeer Virtueel ontwerp voertuigen en producten Virtueel design vervoerssystemen Vernieuwd SC-design Materiaalinnovatie Energie-efficiëntie Emissiebeperking Geluidsreductie Recycleerbaarheid Verkeersveiligheid

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

OP VLAAMS NIVEAU Prioriteit Prioriteit kennisbedrijven instellingen


Prioriteit overheid

Transport-Logistiek-DienstenSupply chain management


D3 Hdst1 Pagina 152

D3 Hdst1

28-02-2007

1.3

14:56

Pagina 153

TWEEDE SESSIE: PRIORITEITSSTELLING

Tijdens de tweede sessie van de expertraadpleging van strategische cluster 1 ‘Transport-Logistiek-DienstenSupply chain management’ werden de resultaten van de Delphi-vragenlijst voorgesteld. Zij dienden als eerste aanzet in het eigenlijke proces van prioriteitsstelling onder leiding van de moderator, dr. Martin Hinoul, business development manager, K.U.Leuven R&D.

In de daaropvolgende discussie werden de volgende criteria gehanteerd om tot prioritaire keuzes voor Vlaanderen te komen: • Welke trend heeft het grootste potentieel om bij te dragen tot duurzame welvaartscreatie in Vlaanderen vertrekkend van een technologische sterkte? • Welke trend heeft het grootste potentieel om bij te dragen tot duurzame welvaartscreatie in Vlaanderen vertrekkend van een economische sterkte? • Of beide?

Op het einde van de tweede sessie diende een consensus bereikt te worden voor de prioriteiten binnen deze strategische cluster. Tabel 26 geeft een bondig overzicht van de ontwikkelingen die binnen strategische cluster 1 finaal als prioriteiten voor Vlaanderen naar voren werden geschoven. Aansluitend worden deze prioritaire domeinen in detail beschreven.

Tabel 26: Prioriteiten voor strategische cluster 1 Tabel 26: ’Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’ Strategische cluster

Prioriteiten voor Vlaanderen

Strategische cluster 1: Transport-Logistiek-DienstenSupply chain management

> Intermodaal verkeer > Intelligent supply chain management > Intelligente vervoerssystemen > Virtueel ontwerp en productie


D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 154

Intermodaal verkeer Om de intermodaliteit en de interoperabiliteit van de vervoersnetwerken te verhogen is er behoefte aan de introductie van rationele en krachtige beheersen informatiesystemen en de creatie van innovatieve terminals die toelaten het vervoer door de lucht, over zee en binnenwateren, per spoor en over de weg op geïntegreerde wijze te ontwikkelen. Via het wegwerken van de knelpunten die de interconnectiviteit en de interoperabiliteit van infrastructuur, voertuigen, toegangsmodi, betalingswijzen en informatie bemoeilijken zal de transporttijd kunnen worden ingekort. De ontwikkeling van vervoer door de lucht, over zee en binnenwateren, per spoor en over de weg op geïntegreerde, intermodale basis zal tevens toelaten de transportsnelheid en transportfrequentie op te drijven, de betrouwbaarheid voor gebruikers te verhogen en meer flexibiliteit mogelijk te maken.

Intelligent supply chain management (met aandacht voor en integratie van de gehele keten) Een intelligente supply chain organiseren en optimaal beheren vergt samenhangende beslissingen over alle deelprocessen in de supply chain heen - gaande van het productieproces tot en met de logistieke ketenorganisatie. Uiteindelijk moet men streven naar echt geïntegreerd ‘enterprise management’ waar over de organisatiegrenzen heen (o.a. via netwerken) wordt samengewerkt. Geavanceerde logistieke informatiesystemen, zoals ‘Enterprise Resource Planning’ (ERP)-oplossingen (aan de hand van forecasting, scheduling, supply network planning), kunnen zorgen voor het synchroniseren van de goederenen gegevensstromen en uiteindelijk voor het automatiseren, integreren en optimaliseren van bedrijfsprocessen. De input van ICT-innovaties en het permanent zoeken naar én toepassen van procesinnovaties zijn vitaal voor het optimaliseren van het volledige ‘supply chain’ beheer van de onderneming.

De intelligentie van het ‘supply chain’ beheer zal onder meer onder invloed van de ontwikkeling en de implementatie van de volgende elementen en concepten verder toenemen: CRM-pakketten met datamining, collaborative extended supply chain, voice picking, virtual manufacturing, doorgedreven automatisering (robotica), toepassen van lean production of lean manufacturing principes, cost-to-serve, materials requirements planning (MRP), warehouse management system (WMS), transport management system (TMS) en advanced planning & scheduling (APS), mobile resource management, enz. 154 transport-logistiek-dienstensupply chain management

D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 155

Het steeds verder verhogen van de intelligentie van het supply chain management is voor Vlaanderen mogelijk belangrijker dan voor andere regio’s omwille van enerzijds de hoge bevolkingsdichtheid in Vlaanderen en anderzijds de aanzienlijke rol die de logistieke sector in Vlaanderen momenteel al speelt. De logistieke sector in Vlaanderen vervult immers een zeer strategische functie voor de industriële ondernemingen die er gevestigd zijn.

Intelligente vervoerssystemen (flexibele, aanpasbare, innovatieve transportnetwerken) Nieuwe telematicatoepassingen, voortkomend uit soft/hardware en ICT-innovaties, zullen de komende decennia een gestage impact hebben op de intelligentie van voertuigen. Door de directe koppeling met het intelligentieniveau van voertuigen dient ook de intelligentie van de vervoerssystemen en -netwerken te verhogen door het implementeren van de nieuwste informatica- en ICT-technologieën. Het toepassen van ‘Intelligent Transport Systems’-architectuur, de invoering van ‘Global Systems for Telematics’ (GST), de uitbouw van GPS- en GIS-ondersteuning, het gebruik van digitale informatiesystemen via mobiele en draadloze (inter)netwerken moet resulteren in een intelligentere, flexibelere verkeersinfrastructuur én een efficiënter beheer van de verkeersstromen. Uiteindelijk kan zo de vervoerssnelheid opnieuw toenemen. Gaandeweg verwacht men een verregaande integratie met informatieen communicatienetwerken die ook zullen toelaten regulerend op te treden (‘Guided Vehicles Navigation’, global positioning, ingebouwde (mobiele) ICT-systemen, toepassing van spraaktechnologie en gebruiksvriendelijke (multimodale, 3D) interfaces en displays).

Virtueel ontwerp en productie (m.b.t. producten, voertuigen, (bedrijfs)processen en -systemen) Het virtueel ontwerpen en produceren van producten laat toe de maakbaarheid, assembleerbaarheid en vormgeving van voertuigen en producten te analyseren en te optimaliseren zonder dat fysische prototypes dienen te worden gemaakt. Door meer en meer gebruik te maken van geavanceerde systemen zoals simulatie-, meet-, monitoring- en controletechnieken kunnen bedrijven het ontwerpen ontwikkelingsproces van producten versnellen. (Zie ‘enabling technologies’ uit strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen - Nanotechnologie - Verwerkende industrie’) Deze computergebaseerde design- en simulatietechnieken zijn evenzeer waardevol en bruikbaar in de ontwikkelingsfase van nieuwe transport- en vervoerssystemen en zelfs bij het (her)ontwerpen van de bedrijfsprocessen binnen de gehele supply chain.


D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 156

Voorbeelden van dergelijke intelligente ontwerptechnieken zijn ‘virtual manufacturing’, voor het virtueel testen van de maakbaarheid, en ‘virtual prototyping’, voor het virtueel testen van de product- of systeemeigenschappen (bv. 3D-CAD, Graphical Data Processing). Zo zal het gebruik van ‘Computer Aided Design’ en ‘Computer Aided Manufacturing’ (CAD/CAM)-tools bij het ontwerpen en produceren van producten algemeen worden. ‘Product Lifecycle Management’ (PLM)-oplossingen zullen toelaten allerhande informatie te integreren zodat de doorlooptijd beperkt, het productieproces gestroomlijnd en de productiekosten verlaagd kunnen worden. Bovendien heeft ook de toenemende graad van automatisering - in casu robotica - een aanzienlijke impact op het productieproces en -organisatie.

Merk op dat de sector van voertuigconstructeurs vandaag een aanzienlijke plaats in de Vlaamse economie inneemt. Om deze sector ook op termijn in Vlaanderen te verankeren is het belangrijk dat een aantal hoogtechnologische, ondersteunende activiteiten (bv. virtual manufacturing) worden ontwikkeld die aan deze bedrijven kunnen worden aangeleverd, naast het aanbieden van allerlei waardevolle supply chain activiteiten die momenteel reeds door allerlei toeleveranciers worden verzorgd. De bijzonder hoge toegevoegde waarde die deze diensten en activiteiten voor de assemblage- en productiebedrijven opleveren kan ertoe bijdragen dat zij hun bedrijfsactiviteiten in Vlaanderen ook op langere termijn zullen voortzetten.

Aandachtspunten Binnen deze strategische cluster werden, naast de prioriteiten, ook nog de volgende aandachtspunten rond technologie en innovatie in Vlaanderen geformuleerd: • Momenteel is al heel wat know-how en expertise m.b.t. logistieke en supply chain management activiteiten in Vlaanderen aanwezig. Het is van cruciaal belang dat dit ook in de toekomst gegarandeerd kan worden. Een belangrijke opdracht voor alle partijen zit daarom vervat in het zorgen voor aangepaste opleidingsprogramma’s en opleidingsinitiatieven, zodat de nieuwste technologieën ook effectief kunnen worden toegepast door correct gevormd personeel (bv. chauffeurs, kaderleden, IT-mensen). • De logistieke en transportsector zijn bijzonder competitief en dit op Europees en zelfs op wereldvlak. Het is dan ook van belang een aantal strategische voordelen te ontwikkelen en/of te vrijwaren ten opzichte van


D3 Hdst1

28-02-2007

14:56

Pagina 157

andere landen en regio’s, om ook op lange termijn als Vlaanderen een sterke logistieke speler te blijven. Bovendien moeten we proberen sneller dan de anderen in te spelen op de ruimere Europese trends en ontwikkelingen. • De competitieve slagkracht van de logistieke en transportindustrie wordt bijzonder sterk beïnvloed door de loonkosten van de werknemers in deze sectoren, die trouwens vaak laag geschoold zijn. Op dit vlak scoort Vlaanderen bijzonder slecht, gegeven de hoge loonkosten van de werknemers in België in het algemeen en in deze sectoren in het bijzonder. • Vlaamse bedrijven en kennisinstellingen kunnen alleen maar het verschil maken, competitiever blijven dan de andere spelers door het slimmer zijn, door het intelligenter opzetten van vernieuwende concepten en door sneller te handelen dan de anderen (los van het gebruik van de nieuwe technologieën). De overheid kan hier een belangrijke rol spelen als katalysator. • Bovendien is het zo dat de kleine KMO’s momenteel te weinig bezig zijn met het implementeren van de innoverende concepten en technologieën, onder meer door een gebrek aan middelen maar ook door een gebrek aan kennis van en inzicht in de inherente opportuniteiten. De overheid kan wat doen aan de bewustwording binnen de KMO’s zodat ze sneller de vernieuwende tendensen oppikken, zoniet zijn deze kleinere logistieke bedrijven op termijn bedreigd. Het eerder geringe leervermogen en de relatief beperkte absorptiecapaciteit van de KMO’s wat betreft de nieuw(st)e technologische ontwikkelingen dient bijgevolg een belangrijk aandachtspunt te zijn voor zowel de betrokken ondernemingen zelf, als voor de overheid en de kennisinstellingen.


D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 159

STRATEGISCHE CLUSTER 2 ICT EN DIENSTEN VOOR DE GEZONDHEIDSZORG

Inzichten in de relatieve positie van Vlaanderen voor wat betreft wetenschappelijk technologisch onderzoek, innovatie en economische activiteit, enerzijds, en inzichten in de belangrijkste trends op het vlak van onderzoek en innovatie, anderzijds, hebben toegelaten om, op basis van een consultatieproces van experten, tot een prioriteitsstelling te komen binnen deze strategische cluster.

De concrete aanpak van het proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’ wordt voorgesteld in figuur 30. In totaal namen 17 experten deel aan de panelsessies. (Zie annexen voor de samenvatting van het expertpanel van cluster 2) De relatieve positieanalyse van Vlaanderen (zie deel I) en de Europese trendanalyse (zie deel II) werden in een eerste sessie van het betrokken expertpanel (20 april 2006) gevalideerd en vervolledigd. Op basis hiervan werd een Delphi-vragenlijst opgesteld en aan de betrokken experten voorgelegd. De resultaten van de Delphi-analyse dienden op hun beurt als eerste aanzet voor de prioriteitsstelling tijdens de tweede sessie van het expertpanel (5 mei 2006). Op het einde van de tweede sessie werd een consensus bereikt over de prioriteiten binnen strategische cluster 2.

Figuur 30: Proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 2 Figuur 30: ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’ Relatieve positieanalyse van Vlaanderen t.o.v. EU (zie deel I)


Expertraadpleging (n = 17) voor strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’


Prioriteiten en aandachtspunten voor strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’ 159 ict en diensten voor de gezondheidszorg

D3 Hdst2

28-02-2007

2.1

15:04

Pagina 160


Tijdens een eerste panelsessie van strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’ werd het project gesitueerd en werden de resultaten van de relatieve positieanalyse voor Vlaanderen (zie deel I) voorgesteld. Vervolgens werden een aantal potentiële internationale technologieontwikkelingen naar voor geschoven die mogelijk relevant zijn voor deze cluster. De leidraad bij het bepalen van deze ontwikkelingen vormde de Europese trendanalyse (zie deel II). Voor de strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’ heeft het VRWB-projectteam zich voornamelijk gebaseerd op bevindingen binnen de sleuteldomeinen ‘Gezondheidszorg’ (Braun A., 2005), ‘Diensten’ (Ganz W., 2005), ‘Informatietechnologie’ (Bibel W., 2005) en ‘Communicatietechnologie’ (Kavassalis P., 2005) van deze Europese trendanalyse. Deze set van trends werd tijdens deze eerste sessie door de experten gevalideerd en vervolledigd. In tabel 27 wordt in detail stilgestaan bij deze belangrijke trends.

Tabel 27: Overzicht van de ontwikkelingen in de toekomst voor strategische cluster 2 Tabel 27: ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’

TREND 1: TOEPASSINGEN VAN ICT NEMEN TOE IN DE GEZONDHEIDSZORG a. Elektronische dienstverlening binnen de gezondheidszorg: telegeneeskunde en telezorg Telegeneeskunde is veruit het eerste begrip dat is geïntroduceerd en courant is gebruikt. Het wordt expliciet geassocieerd met de beroepsgroep van artsen. Hieronder wordt geneeskunde vanop afstand verstaan door efficiënte communicatie en het gebruik van ICT. Telezorg verwijst dan weer naar het introduceren van nieuwe diensten op het vlak van zorgverstrekking ondersteund door ICT. Telegeneeskunde en telezorg zijn elk een component van ‘e-health’, een bredere definitie van ICTgedreven dienstverlening die de gezondheidssector transformeren. Artsen en specialisten zullen eveneens in toenemende mate gebruik maken van telegeneeskunde, zoals het stellen van een diagnose vanop afstand. Ook medische interventies vanop afstand worden een realiteit. Computergestuurde chirurgie in combinatie met breedbandtechnologie laat toe om operaties uit te voeren op afstand. Daarnaast worden ook ontwikkelingen verwacht op het vlak van informatiebeheer. Medische gegevens, uitgebreid tot en met volledige DNA-paspoorten, worden breed raadpleegbaar. Patiënten beschikken over een elektronisch medisch dossier; de informatie-uitwisseling tussen patiënt en hulpverlener en tussen hulpverleners onderling gebeurt via de digitale snelweg. Geïntegreerde zorgtrajecten - ondersteund door een geïntegreerd informatiesysteem - laten toe patiëntgericht te werken én doelmatiger gebruik te maken van de middelen. Telezorg en telegeneeskunde ontwikkelen zich door oordeelkundig gebruik te maken van ontwikkelingen op het vlak van ICT. Welke ICT-oplossingen bieden de meeste kans om meer inkomsten te genereren, kwaliteit van zorg te bewaken, kosten te besparen of cliënten nog beter van dienst te zijn? 160 ict en diensten voor de gezondheidszorg

D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 161

b. Breedband voor interactieve oplossingen in de zorgsector Breedband is een snel datatransmissiekanaal van minimaal tien megabits per seconde. Breedband kan op diverse manieren gerealiseerd worden (glasvezel, kabel, telefoonlijn, draadloos en zelfs via het elektriciteitsnetwerk). Hierdoor kunnen nieuwe hoogwaardige diensten op het gebied van datadistributie, video/internettelefonie (Voice over Internet Protocol, VoIP), webcams (bv. live broadcasting van een operatie, maar ook webcams op de couveuse afdeling) en streaming video (HDTV, voorlichtingsfilms) ontwikkeld worden.

c. Draadloze en mobiele toepassingen in de zorgsector Draadloze en mobiele diensten voor de gezondheidszorg zullen binnenkort eerder regel dan uitzondering zijn. Overal en altijd toegang tot internet, e-mail, persoonlijke gegevens en patiëntinformatie. Aan de basis staan technologieën zoals Bluetooth (draadloze communicatie tussen apparaten tot tien meter), WiFi (voor draadloze Local Area Networks tot enkele honderden meters) en WiMax (als opvolger van WiFi voor lange afstanden tot zo’n 50 kilometer). Verder natuurlijk ook GPRS en UMTS als ‘snelle’ opvolger van GSM voor de mobiele telefoon of PDA. Zorginstellingen maken steeds vaker gebruik van draadloze handcomputers om ter plekke patiëntinformatie op te vragen en uitgevoerde werkzaamheden te registreren (invoer aan de bron).

d. Ambient Intelligence als groot potentieel binnen de gezondheidszorg ‘Ambient Intelligence’ (AmI) is vandaag als concept nog niet doorgedrongen tot de wereld van de gezondheidszorg, maar heeft wel een groot potentieel. Het begrip wordt vooral geïntroduceerd in het kader van de inbedding van ICT in het maatschappelijke leven. De informatiebehoeften worden op een ‘intelligente’ manier afgestemd op de (individuele) gebruikersbehoeften. De nadruk wordt hier gelegd op gebruiksvriendelijkheid. Ambient intelligente technologieën kunnen zich binnen de gezondheidszorg ontplooien voor drie grote categorieën gezondheidsinterventies: preventie, genezing en verzorging.

e. Radio Frequency Identification als toepassing binnen ouderenzorg ‘Radio Frequency Identification’ (RFID) biedt mogelijkheden inzake ouderenzorg voor ‘tracking & tracing’ van patiënten en medicijnen. RFID wordt de slimme opvolger van de barcode. RFID is interessant voor zorginstellingen omdat hierdoor mogelijkheden ontstaan om de zelfredzaamheid van senioren te vergroten. Door huishoudelijke producten uit te rusten met RFID-chips kan de oude dag van veel ouderen aangenamer worden. Het gaat daarbij bv. om producten als medicijnen, kleren, tandenborstels, scheermesjes en boeken. De chips werken via een draadloos netwerk en sturen bepaalde informatie via unieke ID-nummers naar een centrale PC.

f. Domotica voor zelfstandig wonen, zorg en welzijn Domotica voor zelfstandig wonen, zorg en welzijn betekent woonhuisautomatisering. Met domotica kunnen senioren langer zelfstandig thuis wonen en kunnen kostenstijgingen in de zorg beperkt worden. Domotica is dan ook een speerpunt van zorginstellingen.

161 ict en diensten voor de gezondheidszorg

D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 162

g. Application Service Providing voor zorgapplicaties ‘Application Service Providing’ (ASP), ook wel outsourcing via internet genoemd, is aan een fikse opmars bezig. Een ASP-leverancier stelt tegen betaling bedrijfstoepassingen en software via het internet ter beschikking aan cliënten. Steeds meer softwareleveranciers bieden zorgapplicaties aan ziekenhuizen, artsen, patiënten, enz.

h. Open Source Software voor zorginstellingen Steeds meer zorginstellingen zullen ‘Open Source Software’ (OSS) implementeren als kostenbesparing. OSS is software waarvan de broncode vrij beschikbaar is en die gebruikers onder bepaalde voorwaarden kunnen aanpassen. Bekende voorbeelden zijn OpenOffice (kantoorautomatisering en vergelijkbaar met MS Office), Linux (besturingssysteem), Apache (webserver), MySQL (database), PHP (scripttaal), MMBase en Mambo (contentmanagement), SugarCRM (klantrelatiebeheer) en Mozilla, Firefox (browser). Voor deze software zijn geen licentiekosten verschuldigd. Wel moet men rekening houden met kosten voor implementatie, beheer en onderhoud.

i. Enterprise Content Management voor zorgorganisatie Nu informatie voor de meeste zorgorganisaties een essentieel middel is, vraagt het beheer daarvan om een nieuwe aanpak. Na deeloplossingen op het gebied van ‘Web Content Management’, ‘E-mail Management’ en ‘Document Management’ is de tijd volgens velen rijp voor ‘Enterprise Content Management’ (ECM), softwareoplossingen waarmee bedrijfsbreed een veelheid van informatie (data, tekst, beeld, geluid, berichten, documenten) vanuit een geïntegreerd systeem aangemaakt, beheerd en gedistribueerd kunnen worden, zowel binnen de organisatie (intranet) als buiten de organisatie (extranet).

j. Customer Relationship Management Software voor specifieke zorgprocessen ‘Customer Relationship Management’ (CRM) software laat cliëntinteracties beter en sneller plaatsvinden en kan cliënten beter op maat bedienen (klantvolgsysteem). Vooral in de zorgsector is CRM aan een serieuze opmars bezig. Niet meer dan logisch, want voor de meeste verzorgingstehuizen is de ‘patiënt centraal’ de enige optie met het oog op de toenemende concurrentie.

TREND 2 : INNOVATIES IN DE DIENSTEN VOOR DE GEZONDHEIDSZORG De steeds ouder wordende bevolking zal ook in toenemende mate gebruik maken van nieuwe zorgdiensten zoals thuiszorg online, beveiliging, domotica, aangepast wonen, personenalarmering, gepersonaliseerd gezondheidsadvies en andere gemaksdiensten. Door de groei en het ouder worden van de bevolking zal het aantal ziektegevallen aanzienlijk toenemen, vooral van chronische aandoeningen. Er zal een verdere verschuiving van genezing naar verzorging plaatsvinden. Bovendien zal het in de toekomst niet alleen om meer zorg gaan, maar ook om goede zorg. Kwalitatief goede zorg wil zeggen: zorg die effectief is, veilig en toegankelijk voor iedereen. Naast de traditionele producten en diensten op het gebied van verzorging, verpleging en huishoudelijke verzorging is er een trend naar innovatieve zorgproducten en zorgdiensten:


D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 163

a. op het gebied van wonen Woningonderhoud, woninginrichting, tuinonderhoud, tuininrichting, verhuisservice, verbouwingen, energie, telefoon, kabel, woonverzekeringen, …

b. op het gebied van (thuis)zorg Professionele alarmopvolging, persoonsgebonden budget, telegeneeskunde, thuiszorg online, digitaal zorgdossier, wachtlijstbemiddeling, activiteitsbewaking, dagindelingsprogramma, herinneringsfunctie, vakantie(thuis)zorg, leendiensten, bedrijfsdiensten, zorgverzekeringen, …

c. op het gebied van welzijn (veiligheid, service en gemak) Personenalarmering, domotica, videosystemen, inbraakalarm, brandalarm, wijkalarmering, mobiel alarmsysteem, informatiefunctie en alerts, vervoer op maat, vakantie op maat, activiteitenbegeleiding, administratieve hulp, documentregistratie en sleutelservice, agendaservice, technische hulp, fiscaal, juridisch en notarieel advies, service- en gemaksdiensten aan huis, inkomensverzekeringen, ...

TREND 3: HERPROFILERING VAN DIENSTEN IN DE GEZONDHEIDSZORG NAAR TREND 3: INDIVIDUEEL WELBEVINDEN Bij de brede definitie van gezondheid stelt gezondheidsbevordering zich tot doel dat mensen in onze samenleving zich kunnen ontplooien en ten volle kunnen profiteren en genieten van de kwaliteit van hun leven waaraan ze zelf in belangrijke mate een invulling hebben kunnen geven. Gezondheidszorg zal in de toekomst ook meer en meer op maat worden aangeboden. Men spreekt van gepersonaliseerde gezondheidszorg. Verder is er een trend naar gezond fysisch en psychisch welbevinden: apotheken worden wellnesswinkels, voedingsproducten worden gezondheidsattributen, toerisme ontwikkelt in psychosociale gezondheid. In de toekomst zal het zich goed voelen op de werkplek een sleutelrol spelen in de competentie van bedrijven en hun competitieve sterkte zijn.

TREND 4: NAAR DIGITALE MEDISCHE BEELDVORMING EN -VERWERKING Verschillende medische beeldvormende technieken zijn sterk in ontwikkeling onder invloed van de groeiende mogelijkheden op het gebied van de informatieen communicatietechnologie. De eerstkomende jaren zullen dan ook vooral gekenmerkt worden door het massaal overstappen naar digitale beeldvorming en -verwerking. Geautomatiseerde beeldanalyse en computerondersteunde diagnose zullen over vijf à tien jaar op grote schaal toegepast worden. Voorbeelden zijn de driedimensionale beeldvorming die een betere omschrijving van een benodigde bestraling mogelijk maakt en de ‘real-time’ beeldvorming (diagnostiek en behandeling tegelijkertijd) ter ondersteuning van minimaal invasieve ingrepen. ‘Minimale Invasieve Chirurgie’ (MIS) is een domein dat sinds het midden van de jaren ’80 aan belang toeneemt. De reden hiervoor is het sterk groeiende domein van medische behandeling met een gereduceerd trauma voor de patiënt. Ten dele komt dit door de verandering in techniek, maar dit hangt ook af van nieuwe en geavanceerde technieken zoals endoscopen, vasculaire katheders en medische beeldvorming. De beweging naar minimale invasieve chirurgie heeft gezorgd voor een toename in ambulante chirurgiecentra. De consequente vermindering van chirurgische ingrepen in de ziekenhuizen


D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 164

uit zich ook in een kortere verblijfsduur in het ziekenhuis en dus ook in een beperking van de kosten van de gezondheidszorg. Het is verwacht dat de vraag naar MIS-procedures nog zal toenemen met de vergrijzing van de bevolking in het vooruitzicht. Medische beeldvormingstechnieken zoals magnetische resonantie of computer tomografie worden vandaag al routinematig gebruikt. Ze visualiseren het inwendige lichaam en geven 3D-beelden van organen. In de toekomst zal hun gebruik in diagnostica nog verder uitbreiden. Een belangrijke trend is het ontwerpen van steeds kleiner wordende scanners die minder zullen kosten. Kleinere en goedkopere magneten zullen beschikbaar zijn voor gebruik in orthopedie, neurologie en mammografie. Magnetische Resonantie Neurografie (MRN) kan de schade aan een perifere zenuw lokaliseren door toenemende signalen te detecteren op plaatsen van het trauma. Deze techniek kan ook voor het eerst het regeneratieen degeneratieproces van perifere zenuwen aantonen. De introductie van multislice beeldverwerking, 3 mm-resolutie en 3D-resolutie was revolutionair en heeft van medische beeldvorming één van de meest belangrijke ontwikkelingen gemaakt voor de diagnosis van kanker. Met de huidige technieken is het heel moeilijk om kanker in de hersenen en nek waar te nemen. De ‘Positron Emission Tomography’ (PET) daarentegen geeft een accuraatheid van meer dan 95% in het detecteren van de kanker. PET scanning van het totale lichaam zal sneller, goedkoper, meer beschikbaar en de meest accurate techniek zijn om kanker te detecteren. Naar verwachting zal het relatief aandeel van medische beeldvormingstechnieken in het totaal aantal diagnostische verrichtingen de komende jaren nog sterk toenemen.

TREND 5: INFORMATICA TEN DIENSTE VAN DE BIOTECHNOLOGIE EN CHEMIE TREND 5: (BIOINFORMATICS - CHEMOINFORMATICS) In de 21ste eeuw zal de geneeskunde een heel nieuwe dimensie krijgen door de ontwikkelingen op het gebied van ICT en biotechnologie. De geleidelijke versmelting van beide disciplines zal de grootste innovatie met zich meebrengen, in het bijzonder op het raakvlak tussen beide richtingen. Belangrijke vooruitgang wordt dan ook verwacht in de bioinformatica (in combinatie met functional genomics) voor de volgende vijf of tien jaar in het begrijpen van genen eiwitfuncties. Verder ontwikkeling in software programma’s zullen nieuwe eiwitfuncties ontdekken vanuit DNA- en eiwitdatabanken. Methoden om informatie van DNA-patronen te decoderen zullen beschikbaar zijn voor het hele genoom. Er wordt ook verwacht dat snelle en goedkope sequeneringsmethoden zullen gebruikt worden om het hele genoom te analyseren met inbegrip van ‘Single Nucleotide Polymorphisms’ (SNPs) voor de ontwikkeling van individuele therapieconcepten. In essentie wordt verondersteld dat bioinformatica cruciaal belangrijk wordt in het gebruik van grote hoeveelheden data afkomstig van proteomics en functional genomics. Naast ‘computing power’ is analyse/modellering (wiskundige en statistische kennis) die nauw aansluit bij de domeinkennis in de biotechnologie ook een belangrijk aandachtspunt. Deze trend komt ook aan bod in cluster 3 ‘Gezondheidszorg - Voeding - Preventie en behandeling’. Bron: Bibel W., 2005; Braun A., 2005; Coughlin J., 2005; Ganz W., 2005; Leys M., 2004; Kavassalis P., 2005; Van Leeuwen S., 2005 a en b


D3 Hdst2

28-02-2007

2.2

15:04

Pagina 165


Op basis van inzichten bekomen uit deze eerste panelsessie van strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’ heeft het VRWB-projectteam een Delphi-vragenlijst opgesteld met stellingen die toekomstige evoluties op technologisch en socio-economisch vlak omschrijven. Vervolgens is aan de experten gevraagd om de stellingen te evalueren op een aantal aspecten:




De lijst met stellingen en de resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’ worden weergegeven in tabel 28.


D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 166

Tabel 28: Stellingen en resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 2 Tabel 28: ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’ STELLING 1: TOEPASSINGEN VAN ICT NEMEN TOE IN DE GEZONDHEIDSZORG Elektronische dienstverlening binnen de gezondheidszorg zal sterk ontwikkelen. E-health is een bredere definitie van ICT-gedreven dienstverlening die de gezondheidssector zullen transformeren. STELLING 2: ARTSEN ZULLEN IN TOENEMENDE MATE GEBRUIK MAKEN VAN TELEGENEESKUNDE Telegeneeskunde is veruit het eerste begrip dat is geïntroduceerd en courant is gebruikt. Het wordt expliciet geassocieerd met de beroepsgroep van artsen. Hieronder wordt geneeskunde vanop afstand verstaan door efficiënte communicatie en het gebruik van ICT. STELLING 3: PATIËNTEN ZULLEN BESCHIKKEN OVER EEN ELEKTRONISCH MEDISCH DOSSIER Ontwikkelingen worden verwacht op het vlak van informatiebeheer. Medische gegevens, uitgebreid tot en met volledige DNA-paspoorten, worden breed raadpleegbaar. STELLING 4: MEDISCHE INFORMATIE-UITWISSELING ZAL IN DE TOEKOMST ONDERSTEUND STELLING 4: WORDEN DOOR EEN GEÏNTEGREERD INFORMATIESYSTEEM De informatie-uitwisseling tussen patiënt en hulpverlener en tussen hulpverleners onderling gebeurt via de digitale snelweg. Geïntegreerde zorgtrajecten - ondersteund door een geïntegreerd informatiesysteem laten toe patiëntgericht te werken én doelmatiger gebruik te maken van middelen. Een veelheid van informatie kan vanuit een geïntegreerd systeem aangemaakt, beheerd en gedistribueerd worden zowel binnen de organisatie (intranet) als buiten de organisatie (extranet). STELLING 5: BREEDBAND ZAL INTERACTIEVE OPLOSSINGEN BIEDEN IN DE ZORGSECTOR Breedband is een snel datatransmissiekanaal van minimaal tien megabits per seconde en kan op diverse manieren gerealiseerd worden (glasvezel, kabel, telefoonlijn, draadloos en zelfs via het elektriciteitsnetwerk). Hierdoor kunnen nieuwe hoogwaardige diensten op het gebied van datadistributie, video/internettelefonie, webcams en streaming video ontwikkeld worden. STELLING 6: DRAADLOZE EN MOBIELE DIENSTEN VOOR DE GEZONDHEIDSZORG ZULLEN STELLING 6: BINNENKORT EERDER REGEL DAN UITZONDERING ZIJN Overal en altijd toegang tot internet, e-mail, persoonlijke gegevens en patiëntinformatie. Aan de basis staan technologieën zoals Bluetooth (draadloze communicatie tussen apparaten tot tien meter), WiFi (voor draadloze Local Area Networks tot enkele honderden meters) en WiMax (als opvolger van WiFi voor lange afstanden tot zo’n 50 kilometer). Verder natuurlijk ook GPRS en UMTS als ‘snelle’ opvolger van GSM voor de mobiele telefoon of PDA.


D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 167

STELLING 7: AMBIENT INTELLIGENCE TECHNOLOGIEËN ZULLEN ZICH BINNEN STELLING 7: DE GEZONDHEIDSZORG ONTPLOOIEN ‘Ambient Intelligence’ wordt vooral geïntroduceerd in het kader van de inbedding van ICT in het maatschappelijke leven. De informatiebehoeften worden op een intelligente manier afgestemd op de (individuele) gebruikersbehoeften. De nadruk wordt hier gelegd op gebruiksvriendelijkheid. STELLING 8: HET GEBRUIK VAN RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID) ZAL IN DE TOEKOMST STELLING 8: TOELATEN PATIËNTEN EN MEDICIJNEN TE IDENTIFICEREN ‘Radio Frequency Identification’ (RFID) biedt mogelijkheden inzake ouderenzorg voor ‘tracking & tracing’ van patiënten en medicijnen. RFID wordt de slimme opvolger van de barcode. De chips werken via een draadloos netwerk en sturen bepaalde informatie via unieke ID-nummers naar een centrale PC. STELLING 9: DOMOTICA ZAL IN DE TOEKOMST HET ZELFSTANDIG WONEN EN DE ZORG STELLING 9: AUTOMATISEREN Domotica voor zelfstandig wonen, zorg en welzijn betekent woonhuisautomatisering. Met domotica kunnen senioren langer zelfstandig thuis wonen en kunnen kostenstijgingen in de zorg beperkt worden. Domotica is dan ook een speerpunt van zorginstellingen. STELLING 10: APPLICATION SERVICE PROVIDING ZAL VEEL GEBRUIKT WORDEN IN STELLING 10: ZORGAPPLICATIES ‘Application Service Providing’ (ASP), ook wel outsourcing via internet genoemd, is aan een fikse opmars bezig. Een ASP-leverancier stelt tegen betaling bedrijfstoepassingen en software via internet ter beschikking van cliënten. Steeds meer softwareleveranciers bieden zorgapplicaties aan ziekenhuizen, artsen, patiënten, enz. STELLING 11: STEEDS MEER ZORGINSTELLINGEN ZULLEN OPEN SOURCE SOFTWARE EN STELLING 11: OPEN STANDAARDEN IMPLEMENTEREN ‘Open Source Software’ (OSS) is software waarvan de broncode vrij beschikbaar is en die gebruikers onder bepaalde voorwaarden kunnen aanpassen. Bekende voorbeelden zijn OpenOffice (kantoorautomatisering en vergelijkbaar met MS Office), Linux (besturingssysteem), Apache (webserver), MySQL (database), PHP (scripttaal), MMBase en Mambo (contentmanagement), SugarCRM (klantrelatiebeheer) en Mozilla, Firefox (browser). STELLING 12: CUSTOMER RELATIONSHIP MANAGEMENT SOFTWARE ZAL PATIËNTINTERACTIES STELLING 12: BETER EN SNELLER OPVOLGEN ‘Customer Relationship Management’ (CRM) software laat cliëntinteracties beter en sneller plaatsvinden en kan cliënten beter op maat bedienen (klant volgsysteem). Vooral in de zorgsector is CRM aan een serieuze opmars bezig. Niet meer dan logisch, want voor de meeste verzorgingstehuizen is de ‘patiënt centraal’ de enige optie met het oog op de toenemende concurrentie.


D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 168

STELLING 13: TOENEMENDE VERGRIJZING LEIDT TOT INNOVATIES IN ZORGDIENSTEN OP HET STELLING 13: GEBIED VAN WONEN EN (THUIS)ZORG De steeds ouder wordende bevolking zal in toenemende mate gebruik maken van nieuwe zorgdiensten zoals thuiszorg online, beveiliging, domotica, aangepast wonen, personenalarmering, gepersonaliseerd gezondheidsadvies en andere gemaksdiensten. Naast de traditionele producten en diensten op het gebied van verzorging, verpleging en huishoudelijke verzorging is er een trend naar innovatieve zorgproducten en zorgdiensten. STELLING 14: INTELLIGENTE ROBOTS EN OMGEVING ZULLEN HET VERZORGINGSPROCES STELLING 14: DECENTRALISEREN VAN ZIEKENHUISVERBLIJF NAAR THUISZORG Door de groei en het ouder worden van de bevolking zal het aantal ziektegevallen aanzienlijk toenemen, vooral van chronische aandoeningen. Er zal een verdere verschuiving van genezing naar verzorging moeten plaatsvinden. Bovendien zal het in de toekomst niet alleen om meer zorg gaan, maar ook om goede zorg. Kwalitatief goede zorg wil zeggen: zorg die effectief is, veilig en toegankelijk voor iedereen. Technologische ontwikkelingen op het vlak van intelligente robots en omgeving decentraliseren de verzorging van de ouder wordende bevolking. STELLING 15: IN DE TOEKOMST ZAL DE NADRUK OP PREVENTIE LIGGEN Preventieve maatregelen aan het begin van de ziekteketen, zoals vaccinaties, zijn vaak doelmatiger dan interventies aan het einde van de zorgketen, zoals longtransplantatie. Voorkomen is dus niet alleen beter dan genezen, maar ook vaak doelmatiger. M.a.w. investeren in preventie loont bij bepaalde aandoeningen, vooral op langere termijn. STELLING 16: MEER VEILIGHEID IN ZIEKENHUIZEN ONDER DE VORM VAN EEN FOUTENSTELLING 16: REGISTRATIESYSTEEM LOONT Om de veiligheid in ziekenhuizen te verhogen zal een objectief en effectief foutenregistratiesysteem in de toekomst zeker lonen. Zo werkt het ‘safety intelligence system’ systematisch een hele reeks vragen af en genereert vervolgens een objectief veiligheidsrapport. Veiligheidskunde gecombineerd met medische technologie voor risico-analyse en de ontwikkeling en invoering van preventieve veiligheidsmaatregelen in ziekenhuizen is belangrijker dan ooit. STELLING 17: BETROUWBARE EN GOEDE INFORMATIE OVER GEZONDHEID EN ZIEKTEBEELDEN STELLING 17: ZAL IN DE TOEKOMST GECENTRALISEERD WORDEN Algemeen betrouwbare informatie en voorlichting over gezondheid en ziektebeelden is essentieel om de bevolking te informeren. Belangrijk is om deze informatie te centraliseren en voor iedereen toegankelijk te maken.


D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 169

STELLING 18: GEZONDHEIDSZORG ZAL IN DE TOEKOMST MEER EN MEER OP MAAT WORDEN STELLING 18: AANGEBODEN Bij de brede definitie van gezondheid stelt gezondheidsbevordering zich tot doel dat mensen in onze samenleving zich kunnen ontplooien en ten volle kunnen profiteren en genieten van de kwaliteit van hun leven waaraan ze zelf in belangrijke mate een invulling hebben kunnen geven. Gezondheidszorg zal in de toekomst ook meer en meer op maat worden aangeboden. Men spreekt van gepersonaliseerde gezondheidszorg. STELLING 19: DE EERSTKOMENDE JAREN ZULLEN GEKENMERKT WORDEN DOOR HET MASSAAL STELLING 19: OVERSTAPPEN NAAR DIGITALE MEDISCHE BEELDVORMING EN GEAUTOMATISEERDE STELLING 19: FUNCTIONELE BEELDANALYSE Verschillende medische beeldvormende technieken zijn sterk in ontwikkeling onder invloed van de groeiende mogelijkheden op het gebied van de informatieen communicatietechnologie. De eerstkomende jaren zullen dan ook vooral gekenmerkt worden door het massaal overstappen naar digitale beeldvorming en -verwerking. STELLING 20: COMPUTERONDERSTEUNDE DIAGNOSE ZAL OP GROTE SCHAAL TOEGEPAST STELLING 20: WORDEN EN EVOLUEREN NAAR COMPUTERONDERSTEUNDE THERAPIE Medische beeldvormingstechnieken zoals magnetische resonantie of computer tomografie worden vandaag al routinematig gebruikt. Ze visualiseren het inwendige lichaam en geven 3D-beelden van organen. In de toekomst zal hun gebruik in diagnostica nog verder uitbreiden. Een volgende stap is het ontwikkelen van computerondersteunde therapie. STELLING 21: MEDISCHE VISUALISATIE EN SOFTWARE-ONDERSTEUNDE TECHNOLOGIEËN TER STELLING 21: ONDERSTEUNING VAN MINIMALE INVASIEVE INGREPEN ‘Real-time’ beeldvorming en visualisatie zijn essentieel ter ondersteuning van minimaal invasieve ingrepen. MIS is een domein dat sinds het midden van de jaren ’80 aan belang toeneemt. De reden hiervoor is het sterk groeiende domein van medische behandeling met een gereduceerd trauma voor de patiënt. Ten dele komt dit door de verandering van medische visualisatie en beeldvorming. STELLING 22: NIEUWE DOORBRAKEN WORDEN IN DE TOEKOMST VERWACHT OP HET VLAK STELLING 22: VAN MOLECULAIRE BEELDVORMINGSTECHNIEKEN Moleculaire beeldvorming combineert nieuwe contrastmiddelen met geoptimaliseerde beeldvormende systemen om in het lichaam specifieke moleculaire ‘verklikkers’ van ziektes in een zeer vroeg stadium op te sporen. Moleculaire beeldvorming houdt ook de belofte in zich om lokalisering, diagnose én behandeling te koppelen.


D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 170

STELLING 23: IN DE MEDISCHE BEELDVORMING ZAL DE NADRUK LIGGEN OP DE KWANTIFICATIE STELLING 23: EN DE VALIDATIE VAN DE INFORMATIE De grote uitdaging in de medische beeldvorming zal de validatie van de gegevens zijn, alsook de combinatie en integratie van de verscheidene informatiebronnen. Door een toenemende multidisciplinariteit zijn ontwikkelingen in diverse domeinen van de neurowetenschappen, klinische wetenschappen, biowetenschappen en statistiek hierdoor noodzakelijk. STELLING 24: NANOROBOTS EN INTELLIGENTE MEDICIJNEN HEBBEN EEN GROOT POTENTIEEL STELLING 24: IN DE GEZONDHEIDSZORG Een toepassingsgebied waar nanotechnologie erg waardevol zal zijn is de geneeskunde. Met het ontwikkelen van betere en efficiëntere pillen en zogenaamde ‘labs-on-a-chip’ wordt het veel eenvoudiger om diagnoses te stellen en medicatie toe te dienen. Een meer futuristisch voorbeeld is een ‘nanorobot’ die in staat is om kankercellen te vernietigen. STELLING 25: GROTE VOORUITGANG WORDT VERWACHT IN DE BIOINFORMATICA IN STELLING 25: HET BEGRIJPEN VAN EIWITFUNCTIES In de 21ste eeuw zal geneeskunde een heel nieuwe dimensie krijgen door de ontwikkelingen op het gebied van ICT en biotechnologie. De geleidelijke versmelting van beide disciplines zal de grootste innovatie met zich meebrengen, in het bijzonder op het raakvlak tussen beide richtingen. Belangrijke vooruitgang wordt dan ook verwacht in de bioinformatica (in combinatie met functional genomics) voor de volgende vijf of tien jaar in het begrijpen van genen eiwitfuncties. STELLING 26: ONTWIKKELING VAN NIEUWE TECHNIEKEN VAN STATISTISCHE DATA-ANALYSE EN STELLING 26: BIOLOGISCHE VALIDATIE In de komende jaren zal de ontwikkeling van nieuwe technieken van statistische data-analyse van expressieniveaus van eiwitten om experimenten met micro-roosters op een betrouwbare manier in te schatten erg belangrijk worden. Vervolgens moeten deze ’in silico’ data biologisch gevalideerd worden. STELLING 27: NIEUWE UITDAGINGEN IN DE BIOINFORMATICA SITUEREN ZICH IN COMPUTING STELLING 27: POWER EN IN DE COMBINATIE VAN VERSCHILLENDE DATABRONNEN Nieuwe uitdagingen in de bioinformatica situeren zich in de grote ‘computing power’ voor experimenten met microroosters (proteomics) en in de combinatie van verschillende databronnen. Biologische kennis, genetische netwerken en tekstverwerking koppelen aan data gegenereerd uit microrooster-experimenten. STELLING 28: SNP-ANALYSE ZAL SNELLER EN GOEDKOPER WORDEN EN ZAL LEIDEN TOT STELLING 28: DE ONTWIKKELING VAN INDIVIDUELE THERAPIECONCEPTEN Methoden om informatie van DNA-patronen te decoderen zullen beschikbaar zijn voor het hele genoom. Er wordt verwacht dat snelle en goedkope sequeneringsmethoden zullen gebruikt worden om het hele genoom te analyseren met inbegrip van ‘Single Nucleotide Polymorphisms’ (SNPs) voor de ontwikkeling van individuele therapieconcepten. In essentie wordt verondersteld dat bioinformatica cruciaal belangrijk wordt in het gebruik van grote hoeveelheden data afkomstig van proteomics en functional genomics. 170 ict en diensten voor de gezondheidszorg

D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 171

STELLING 29: NEUROINFORMATICA ZAL IN TOENEMENDE MATE EEN ONMISBARE ROL SPELEN IN STELLING 29: DE VERDERE ONTWIKKELING VAN DE NEUROWETENSCHAPPEN De hersenen zijn van een ongeëvenaarde complexiteit, op al haar niveaus van biologische organisatie, van het moleculaire tot het gedragsniveau. Functie is gekoppeld aan dynamische processen, welke zich al snel onttrekken aan het menselijk wetenschappelijk begrip. De neurowetenschappen hebben een punt bereikt waarop methoden vanuit de informatica en computerwetenschappen essentieel worden voor haar verdere ontwikkeling, gericht op het begrijpen van de werking van de hersenen. Neurowetenschappelijke data zijn immers van een grote verscheidenheid, afkomstig van biologische, chemische, fysische, klinische en gedragsbronnen, van alle neurobiologische organisatieniveaus, van vele ruimte- en tijdschalen en van statisch en dynamisch karakter.


172

ict en diensten voor de gezondheidszorg

2 1 2 2 1 1 1 3 1 2 1 2 2

2 1 1

1

4 2 3 1 2 2

1 1

2 1 1 2 2

1 1

4 1 1

3

1

1 1

1

US, Scan, EU, DE US, Scan, EU, DE, BE US, Scan, EU, DE US, Scan, EU, BE US, Scan, EU US, Scan, EU, Azië US, EU, JP US, Scan, EU, BE US, Scan, EU, JP US, EU, IN US, Scan, EU BE US, EU US, JP EU, BE US West-EU US, EU, BE US, EU, BE US, EU, BE US, EU, BE US, JP, DE US, EU, BE US, JP, EU US, EU, BE US, BE US US UK, US


1 9 8 9 9 9 7 8 9 8 7 9 8 7 7 7 7 4

1 1

1 1 2

1

1 1

Econ. Kennis 1 6 2 2 4 2 1 1 1 3 1 2 1 1 4 3 2 5 2 2 2 3 2 2 2 3 1 3 4 3 1 4 1 2 2 2 2 2 4 2 2 2 1 1 1 5 2 1 2 1 2 4 4 1 1 1 5 1 2 2 5 3 2 3 2 3 1 5 3 1 2 4 1 1 3 3 1 1 1 6 1 2 2 3 1 3 2 1 1 2 1 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 1 2 2 1 1 1 3 2 1

1

2 1

1 2 1 1 2 1 2 3 2 1 2 1 2 3 1 3 1 1 1 3 1 1 2 1 1 1

4 4 4 4 3 3 2 2 2 3 3 1 4 1 4 1 3 2 1 3 4 2 2 4 2 2 1 1 2

1 1 1 2 3 1 3 3 5 2 4 4 3 1 2 2 2 3 2 3 2 2 1 3 3 2 1 3 3 1 1 3 2 1 3 3 2 2 2 3 1 2 2 2 1 4 1 1 1 2 4 1 2 2 1 3 1 1 2 3 1 2 1 2 3 1 2 5 1 1 3 1 3 1 5 2 1 1 4 1 1 2 3 1 2 1 2 2 4 2 2 5 1 1 3 1 1 1 1 2 1 3 3 1 1 4 3 2 1 2 1 2 1 1 4 3 2 2 2 2

1

1 2 1 1

1



15:04

1 1

1 2 2 1 2 3

8 7 7 8 7 6 8 8 8 9 8 8 8 4 8 8 7 5 8 7 7 3 7 2 4 4 6 2 1

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29.

Techn.

Voortrekkers

28-02-2007

Toepassingen ICT Telegeneeskunde Elektronisch medisch dossier Geïntegreerd medisch dossier Breedband Draadloos en mobiel Ambient intelligence RFID Domotica ASP Open source software CRM Innovatie zorgdiensten Intelligente omgeving Preventie Foutenregistratie Info centraliseren Op maat Digitale beeldvorming Computer diagnose therapie MIS Moleculaire beeldvorming Validatie beeldvorming Nanorobots Bioinformatica Data-analyse en validatie Computing databronnen SNP-analyse Neuroinformatica

Ja Neen

OP WERELDNIVEAU Verwacht Indien niet haalbaar, tegen 2015? waarom niet?



D3 Hdst2 Pagina 172

Tabel 3.1. Tabel 3.1.3

1 1 1 1 1 2 3 2 2 2 1 2 1 1 1 2 2 1 1

2

2 1 2

1

1

3 1 1 1 2 1 2 2 1 2 2 1 1

2 4 3 4 1 1 1 4 3 5 3 2 2 2 1 2 3 2 1 3 1 1 1 4 2 2 2 3 1 2 6 2 1 1 2 4 2 3 2 2 2 3 1 1 2 1 1 4 1 3 2 1 4 3 2 1 5 3 2 3 1 3 2 3 1 2 1 3 1 2 2 2 1 1 2

1 3 2 1 2 3

3 1 1 1 1 2 2 2 1 2 1 1 2 4 1 3 1 1 2 4 2 2 2 1 1 1 3 2 1 3 2 2 2 1 1 2

1 1 1 1 1 1 2 3 2 1 1 1 1 1 1 1

1

5 1 1 3 3 1 5 2 2 4 5 1 3 2 2 2 1

5 3 1 3 3 2 3 1 1 2 3

2 1

2 2 1 1 1 1 1 2 1

3 1

2 1

2 1 1 1 1 2 4

1

5 3 2 2 1 2 2 3 3 1 2 2

1 4 3 1 2 1 2 2 1 1 1 2 1 1 1 3 1 2 1 2 2 2 1 3 1 1

1 6 2 3 1 2 3 1 4 2 4 1 4 1 2 1 1 3 2 3 2 1 1 6 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 5 1 1 1 2 2 3 1 3 2 1 2 1 1 1 2 1 1 2 1 1

1 1 1 1

2 2 1 1

2 1

2 1

3 4

2 2 2

1

1 2 2

2 2 2 3 1 1 1 5 1 3 2 1 2 2

3 1 1 1 2 2 1 1 3

2 1 1 1 1 2 1

2

2 2

3 1 1 1

3 3 1 3

2 1 3 2 1 4 3 4 3 2 2 2 3 2 1 2 1 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 2 1 4 3 2 2 2 2 2 1 2 2 2 3 1 2 1 1 1 3 2 1 1 3 2 2 2 2 2

3


1

1

2

5 2 6 4 2 2 2 2 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 2 2 1

Regelgeving


15:04


Toepassingen ICT Telegeneeskunde Elektronisch medisch dossier Geïntegreerd medisch dossier Breedband Draadloos en mobiel Ambient intelligence RFID Domotica ASP Open source software CRM Innovatie zorgdiensten Intelligente omgeving Preventie Foutenregistratie Info centraliseren Op maat Digitale beeldvorming Computer diagnose therapie MIS Moleculaire beeldvorming Validatie beeldvorming Nanorobots Bioinformatica Data-analyse en validatie Computing databronnen SNP-analyse Neuroinformatica



Prioriteit overheid

28-02-2007

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29.



D3 Hdst2 Pagina 173

ict en diensten voor de gezondheidszorg

173

D3 Hdst2

28-02-2007

2.3

15:04

Pagina 174


Tijdens de tweede sessie van de expertraadpleging van strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’ werden de resultaten van de Delphi-vragenlijst voorgesteld. Zij dienden als eerste aanzet in het eigenlijke proces van prioriteitsstelling onder leiding van de moderator, dr. Martin Hinoul, business development manager, K.U.Leuven R&D.



Tabel 29: Prioriteiten voor strategische cluster 2 Tabel 29: ’ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’ Strategische cluster


Strategische cluster 2: ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg

> E-health met klemtoon op het elektronisch medisch dossier en de integratie van de verschillende zorginformatiesystemen > Innovatieve zorgdiensten en producten op het vlak van > (thuis)zorg > Medische beeldvorming en -verwerking > Multidisciplinariteit: bioinformatica-chemoinformatica> neuroinformatica


D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 175

E-health met klemtoon op het elektronisch medisch dossier en de integratie van de verschillende zorginformatiesystemen Binnen de gezondheidszorg zit de Informatie- en Communicatietechnologie (ICT) in een stroomversnelling, vooral in het kader van uitwisseling, beheer en vergaring van medische gegevens en informatie. ‘E-health’ of ‘e-gezondheids’-toepassingen zijn een bredere definitie van ICT-gedreven dienstverlening die de gezondheidszorg zal transformeren. Binnen e-health wordt de klemtoon gelegd op het elektronisch medisch dossier en de integratie van de verschillende zorginformatiesystemen.

ELEKTRONISCH MEDISCH DOSSIER De omschakeling van het geschreven naar een elektronisch medisch dossier staat hier centraal. Het medisch dossier wordt gedefinieerd als een door de huisarts beheerde, functionele en selectieve verzameling van relevante administratieve, sociale, psychische en medische gegevens van een patiënt. Het medisch dossier kan gebruikt worden voor een optimale curatieve en preventieve gezondheidszorg voor deze patiënt. Een elektronisch medisch dossier bezit een waaier van functionele mogelijkheden om de kwaliteit van de dagelijkse zorgverlening te ondersteunen. Naast een geheugenondersteunende functie laat het ook toe informatie te raadplegen en te toetsen. Daarnaast voorziet het in de integratie, continuïteit, overzichtelijkheid en de wederzijdse beschikbaarheid van gegevens voor artsen en ziekenhuizen. Het gebruik van een elektronisch medisch dossier geeft de arts in dit opzicht ook meer mogelijkheden: medicatiebeheer en -bewaking, planning van preventieve activiteiten zowel op individueel als op populatieniveau, signaleringsfunctie en snelle ontsluiting van ingevoerde gegevens.

INTEGRATIE VAN DE VERSCHILLENDE ZORGINFORMATIESYSTEMEN De integratie van ICT in de gezondheidszorg staat centraal om enerzijds de kwaliteit van de dienstverlening te verbeteren en anderzijds kostefficiënter te werken. De economische return kan gigantisch zijn en gezien de toenemende vergrijzing betreft het een groeimarkt. De informatie-uitwisseling tussen patiënt en hulpverlener en tussen hulpverleners onderling gebeurt via de digitale snelweg. Geïntegreerde zorgtrajecten - ondersteund door een geïntegreerd en geautomatiseerd informatiesysteem laten toe patiëntgericht te werken én doelmatiger gebruik te maken van middelen. Een veelheid van medische informatie (data, tekst, beeld, geluid, berichten, documenten) kan vanuit een geïntegreerd systeem aangemaakt, beheerd en gedistribueerd worden, zowel binnen de zorgorganisatie (intranet) als buiten de organisatie (extranet). Dit vereist een standaardisatie van de elektronische uitwisseling binnen en buiten de zorginstellingen.


D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 176

Het streven naar een optimale kwaliteit en de beste zorg voor de patiënt dient in het algemeen prioritair gesteld te worden. Het aspect privacy en beveiliging is bijzonder belangrijk in dit verband en kan een beperkende factor zijn. Om deze nieuwe toepassingen versneld ingang te doen vinden is er evenzeer nood aan onderzoek op het vlak van regelgeving.

Innovatieve zorgdiensten en producten op het vlak van (thuis)zorg Door de toenemende vergrijzing zal het aantal ziektegevallen aanzienlijk toenemen. Door een toenemend aantal chronische aandoeningen zoals diabetes, gewrichtsaandoeningen, Alzheimer, Parkinson, … zal er een verdere verschuiving van genezing naar verzorging plaatsvinden. Hierdoor wordt een toename aan (nieuwe) diensten in de zorgsector verwacht die mogelijk worden gemaakt door het oordeelkundig ontwikkelen en gebruiken van ICT-platformen. Innovaties op het vlak van thuiszorg, zoals het creëren van intelligente omgevingen, beveiliging, domotica, aangepast wonen, intelligente en aanvaardbare robots, personenalarmering, gepersonaliseerd gezondheidsadvies en andere gemaksdiensten, bevorderen het langer zelfstandig thuis wonen en kunnen op die manier de kostenstijgingen in de gezondheidszorg beperken. Bovendien zal het in de toekomst niet alleen om meer zorg gaan, maar ook om kwalitatief goede zorg, met name zorg die effectief, veilig en toegankelijk is voor iedereen. De drempel voor innovatie op het vlak van (thuis)zorg is niet zozeer technologisch van aard, maar ligt eerder bij de acceptatiegraad van de gebruikers.

Medische beeldvorming en -verwerking Verschillende medische beeldvormingstechnieken zijn sterk in ontwikkeling onder invloed van de groeiende mogelijkheden op het gebied van ICT. De eerstkomende jaren zullen dan ook vooral gekenmerkt worden door het massaal overstappen naar digitale beeldvorming en -verwerking.

COMPUTERONDERSTEUNDE READING, DIAGNOSE EN THERAPIE De stroom van diagnostische beelden is overweldigend en het vraagt kostbare tijd om deze beelden allemaal minutieus te bestuderen. Er is de driedimensionale beeldvorming die een betere omschrijving van een benodigde bestraling mogelijk maakt en de ‘real-time’ beeldvorming (diagnostiek en behandeling tegelijkertijd) ter ondersteuning van minimaal invasieve ingrepen. Daarnaast neemt de productie van 176 ict en diensten voor de gezondheidszorg

D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 177

diagnostische beelden toe door de introductie van screeningprogramma’s voor veel voorkomende kankertypen. Computerondersteunde reading, diagnose en therapie is sterk in opkomst.

MOLECULAIRE EN FUNCTIONELE BEELDVORMING Door de baanbrekende mogelijkheden van de moderne moleculaire biochemie kunnen heel specifieke contrastmiddelen worden gemaakt, die bij zeer geringe concentraties processen zichtbaar kunnen maken die voorheen ontoegankelijk waren. Oorspronkelijk voorbehouden aan radioactieve tracers komt nu een nieuwe generatie van functioneel bindende moleculen in zicht die als tracer kunnen dienen. De combinatie van deze nieuwe contrastmiddelen met geoptimaliseerde beeldvorming is veelbelovend om ziektes zoals kanker in een zeer vroeg stadium op te sporen aan de hand van specifieke moleculaire ‘verklikkers’ in het lichaam. Hiermee wordt integratie van anatomische en functionele scans een realiteit waarbij moleculaire chemie en beeldvorming samengebracht worden. Moleculaire beeldvorming houdt dan ook de belofte in om lokalisering, diagnose én behandeling te koppelen. Moleculaire diagnostiek en therapie gebaseerd op iemands individuele genetische en actuele conditie is in de toekomst te voorzien.

De grote uitdaging in de medische beeldvorming, in het bijzonder de beeldvorming van de hersenen, zal de validatie van gegevens zijn, alsook de combinatie en integratie van de verscheidene informatiebronnen. Door een toenemende multidisciplinariteit zijn ontwikkelingen in diverse domeinen van de neurowetenschappen, klinische wetenschappen, biowetenschappen en statistische analyse noodzakelijk.

Multidisciplinariteit: informatica ten dienste van de biotechnologie, chemie en neurowetenschappen (bioinformatica - chemoinformatica - neuroinformatica) Multidisciplinariteit en integratie van kennis vanuit verschillende informatiebronnen en -domeinen is belangrijk: een goede balans is nodig tussen verdiepend onderzoek in specialisatiedomeinen enerzijds en interdisciplinair onderzoek anderzijds. Meer specifiek is de integratie tussen ICT en biotechnologie, ICT en chemie en ICT en neurowetenschappen van bijzonder belang. Deze convergentie van hoog gespecialiseerde wetenschap biedt een groot groeipotentieel en kansen op de ontwikkeling van nieuwe applicaties. Een toename in multidisciplinair onderzoek stelt echter hoge eisen aan nieuwe onderwijsprogramma’s die de juiste specialisatie-interdisciplinariteit balans kunnen hanteren over alle relevante disciplines en domeinen heen. 177 ict en diensten voor de gezondheidszorg

D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 178

GROOTSCHALIGE GEGEVENSVERZAMELING EN SYSTEEMBIOLOGIE Voor de integratie van biologische gegevens en processen ligt de nadruk op grootschalige gegevensverzameling en systeembiologie:

• grootschalige gegevensverzameling: gebruik van ‘high-throughput’-technologieën voor het genereren van gegevens om de functie van genen en genproducten en hun interacties in complexe netwerken op te helderen (genomica, proteomica, …)

• systeembiologie: multidisciplinair onderzoek waarin een breed scala aan biologische gegevens zal worden geïntegreerd en dat systeembenaderingen zal ontwikkelen en toepassen voor het begrijpen en modelleren van biologische processen.

BIOINFORMATICA In de 21ste eeuw zal de geneeskunde een heel nieuwe dimensie krijgen door de convergentie op het gebied van ICT en biotechnologie. De geleidelijke versmelting van beide disciplines zal belangrijke innovatieve ontwikkelingen met zich meebrengen. Belangrijke vooruitgang wordt dan ook verwacht in de bioinformatica (in combinatie met ‘functional genomics’) waardoor het begrip van genen eiwitfuncties de volgende vijf of tien jaar zal toenemen. Verdere ontwikkelingen van biologische algoritmes zullen toelaten nieuwe eiwitfuncties te ontdekken vanuit DNA- en eiwitdatabanken. Methoden om informatie uit DNA-patronen te decoderen zullen beschikbaar zijn voor het hele genoom. Er wordt ook verwacht dat snelle en goedkope methoden voor DNA sequencing zullen gebruikt worden om het hele genoom te analyseren met inbegrip van ‘Single Nucleotide Polymorphisms’ (SNPs) voor de ontwikkeling van individuele therapieconcepten. In essentie wordt er verondersteld dat bioinformatica cruciaal belangrijk wordt in het gebruik van grote hoeveelheden data afkomstig van proteomics en functional genomics. Naast ‘computing power’ is analyse/modellering (wiskundige en statistische kennis) die nauw aansluit bij de domeinkennis in de biotechnologie ook een belangrijk aandachtspunt.

CHEMOINFORMATICA Rationele ontwikkeling van medicijnen op basis van in silico technieken is een nieuwe manier om medicijnen te ontwikkelen met behulp van computerprogramma’s. Doordat virtueel processen worden gesimuleerd en kandidaat-medicijnen worden geselecteerd, kan men sneller tot een resultaat komen.


D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 179

Ook de affiniteit van de chemische compound met het biologische doeleiwit en toxicologische profiel kan in silico gescreend worden. In silico technieken in de chemie en biotechnologie zorgen voor een belangrijke versnelling van het proces en leveren een waardevolle bijdrage aan onder meer medicijnontwikkeling. Deze technieken worden ingezet aan het begin van het ontwikkelingstraject: hoe sneller men goede kandidaat-medicijnen (compounds) selecteert uit de data, hoe efficiënter de doorontwikkeling van deze compounds kan geschieden. Deze virtuele screening procedure is tijd- en kostenbesparend in het geneesmiddelenonderzoek.

NEUROINFORMATICA Neuroinformatica zal in toenemende mate een onmisbare rol spelen in de verdere ontwikkeling van de neurowetenschappen. De hersenen zijn van een ongeëvenaarde complexiteit, op al haar niveaus van biologische organisatie, van het moleculaire tot het gedragsniveau. Functies zijn gekoppeld aan dynamische processen, die zich al snel kunnen onttrekken aan het wetenschappelijk begrip. Door de complexiteit van haar studieobject hebben de neurowetenschappen een punt bereikt waarin methoden vanuit de informatica en computerwetenschappen essentieel worden voor haar verdere ontwikkeling. Neurowetenschappelijke data zijn inderdaad van een grote verscheidenheid, afkomstig van verschillende niveaus (biologische, chemische, fysische, klinische en gedrag) en processen (in ruimte en tijd, van statisch en dynamisch karakter).

Aandachtspunten Binnen deze strategische cluster werden, naast de prioriteiten, ook nog de volgende aandachtspunten rond technologie en innovatie in Vlaanderen geformuleerd:

• Gezondheidszorg is een federale materie, waardoor de Vlaamse overheid enkel aanbevelingen kan formuleren.

• Administratie vormt een belangrijk deel van de totale kost in de gezondheidszorg en informatisering kan hier voor een belangrijke economische return zorgen.


D3 Hdst2

28-02-2007

15:04

Pagina 180

• Expansie van ICT in de gezondheidszorg is niet zozeer verbonden aan technologische en economische beperkingen maar wel aan klassieke opvattingen omtrent investeringsapproach en -filosofie van instellingen. Het anders werken is de grootste revolutie. Belemmeringen zijn gebrek aan realistische privacy, veiligheidseisen bij elektronische medische communicatie, geen economische incentive (de adviesverlenende arts heeft alleen kosten, geen inkomsten), te weinig clinici betrokken bij het bepalen van het toepassingsgebied.

• Belemmerende regelgeving: de gezondheidszorg is de meest registrerende sector en regelgeving maakt veel onmogelijk.

• Diepgaande kennis van cognitieve neurowetenschappen is essentieel: Men hoopt dat robotten niet alleen intelligent zijn, maar ook aanvaardbaar zijn voor de ouderen en patiënten doordat ze afgestemd zijn op de cognitieve stijl van de persoon. Om deze technologische ommezwaai te kunnen maken is een diepgaande kennis nodig over hoe mensen met computers in interactie treden. Ontwikkelingen in het domein van de cognitieve wetenschappen zullen in deze context belangrijk zijn. In de opleidingen van informatici moet daarom ook de nodige aandacht aan de interactie/interface tussen de gebruiker en de ICT-dienst besteed worden.


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 181

STRATEGISCHE CLUSTER 3 GEZONDHEIDSZORG-VOEDINGPREVENTIE EN BEHANDELING


De concrete aanpak van het proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg Voeding - Preventie en behandeling’ wordt voorgesteld in figuur 31. In totaal namen 20 experten deel aan de panelsessies. (Zie annexen voor de samenstelling van het expertpanel van cluster 3) De relatieve positieanalyse van Vlaanderen (zie deel I) en de Europese trendanalyse (zie deel II) werden in een eerste sessie van het betrokken expertpanel (26 april 2006) gevalideerd en vervolledigd. Op basis hiervan werd een Delphi-vragenlijst opgesteld en aan de betrokken experten voorgelegd. De resultaten van de Delphi-analyse dienden op hun beurt als eerste aanzet voor de prioriteitsstelling tijdens de tweede sessie van het expertpanel (9 mei 2006). Op het einde van de tweede sessie werd een consensus bereikt over de prioriteiten binnen strategische cluster 3.

Figuur 31: Proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 3 Figuur 30: ‘Gezondheidszorg - Voeding - Preventie en behandeling’ Relatieve positieanalyse van Vlaanderen t.o.v. EU (zie deel I)


Expertraadpleging (n = 20) voor strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg - Voeding - Preventie en behandeling’


Prioriteiten en aandachtspunten voor strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg - Voeding - Preventie en behandeling’ 181 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

1.1

15:27

Pagina 182


Tijdens een eerste panelsessie van strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg-Voeding-Preventie en behandeling’ werd het project gesitueerd en werden de resultaten van de relatieve positieanalyse voor Vlaanderen (zie deel I) voorgesteld. Vervolgens werden een aantal potentiële internationale technologieontwikkelingen naar voor geschoven die mogelijk relevant zijn voor deze cluster. De leidraad bij het bepalen van deze ontwikkelingen vormde de Europese trendanalyse (zie deel II). Voor de strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg -Voeding-Preventie en behandeling’ heeft het VRWB-projectteam zich voornamelijk gebaseerd op bevindingen binnen de sleuteldomeinen ‘Gezondheidszorg’ (Braun A., 2005), ‘Biotechnologie’ (Saviotti P., 2005), ‘Cognitieve wetenschappen’ (Andler D., 2005) en ‘Landbouw en voeding’ (Downey L., 2005) van deze Europese trendanalyse. Deze set van trends werd tijdens deze eerste sessie door de experten gevalideerd en vervolledigd. In tabel 30 wordt in detail stilgestaan bij deze belangrijke trends.

Tabel 30: Overzicht van de ontwikkelingen in de toekomst voor strategische cluster 3 Tabel 30: ‘Gezondheidszorg-Voeding-Preventie en behandeling’

TREND 1: PREVENTIEMOGELIJKHEDEN NEMEN VERDER TOE Preventieve maatregelen aan het begin van de ziekteketen, zoals vaccinaties, zijn vaak doelmatiger dan interventies aan het einde van de zorgketen, zoals longtransplantatie. Voorkomen is dus niet alleen beter dan genezen, maar ook vaak doelmatiger. M.a.w. investeren in preventie loont, vooral op langere termijn. Van deze technologieën voor preventie worden hieronder een aantal ontwikkelingen genoemd.

a. Voor diverse ziekteverwekkers worden nieuwe vaccins verwacht De grote vooruitgang op het gebied van de biotechnologie speelt een belangrijke rol bij de ontwikkeling van nieuwe vaccins in combinatie met de toenemende kennis van de micro-organismen die infectieziektes veroorzaken en van de wijze waarop zij dat doen, en de toenemende kennis van de immunologie. Voor verschillende ziekteverwekkers komt er mogelijk binnen tien jaar een vaccin, zoals voor Respiratoir Syncytieel Virus (RSV), herpes genitalis, meningokokken B en helicobacter pylori. Bovendien wordt gewerkt aan verschillende nieuwe toedieningsroutes voor vaccins, zoals de neussprays en pleisters op de huid, en aan meer combinatievaccins. Voor veel ziekteverwekkers is er voorlopig echter geen zicht op de ontwikkeling van een voldoende werkzaam en veilig vaccin. Hiervoor zijn uiteenlopende redenen, zoals de sterke variabiliteit van een virus. Dit is de belangrijkste reden waarom het ontwikkelen van een vaccin tegen HIV zo moeilijk is. Op korte termijn wordt een dergelijk vaccin dan ook niet verwacht. Een vaccin tegen het humaan papillomavirus, dat baarmoederhalskanker kan veroorzaken, wordt evenmin binnen tien jaar verwacht.

b. Aanbod van geneesmiddelen voor primaire preventie neemt toe Er komen steeds meer middelen voor primaire preventie, die een ongezonde levensstijl (deels) kunnen compenseren. Het gaat om middelen als nieuwe bloeddruk- en cholesterolverlagers, geneesmiddelen ter 182 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 183

ondersteuning van stoppen met roken, meer middelen bij alcoholmisbruik en -verslaving en bij heroïneverslaving, en meer geneesmiddelen die een lage botmassa tegengaan ter preventie van osteoporose. Er wordt al lange tijd gezocht naar middelen voor gewichtsreductie, die o.a. van belang zijn bij de preventie van diabetes mellitus en artrose.

c. Onderscheid tussen geneesmiddelen en voeding vervaagt Een andere verwachte ontwikkeling is dat het onderscheid tussen geneesmiddelen en voeding vervaagt: er is o.a. sprake van verrijkte voeding (functional foods), nieuwe voedingsmiddelen (novel foods) en voedingsmiddelen met een (potentieel) geneesmiddel (neutraceuticals). Probiotica hebben een monoof gemengde cultuur van micro-organismen die een voordelig effect hebben op de mens (meestal darmflora). Het gaat bij al deze groepen om voedingsmiddelen waarvan de samenstelling is gewijzigd, veelal om ze gezonder te maken. De consument is zich meer en meer bewust van de invloed van voeding op de gezondheid. Ook moet er een beter zicht komen om voeding af te stemmen op het voorkomen van specifieke ziektes zoals darmkanker, botafbraak, hart- en vaatziektes.

TREND 2: UITBREIDING MOGELIJKHEDEN (VROEG)DIAGNOSTIEK In de toekomst zullen de bestaande technologieën voor (vroeg)diagnostiek worden uitgebreid. Medisch-technologische ontwikkelingen zullen leiden tot een vroegere en nauwkeurige diagnosestelling. In toenemende mate zal op basis van het genetische profiel kunnen worden vastgesteld wie aanleg heeft voor welke ziektes en aandoeningen (voorspellende genetische testen) en hoe het beloop van een ziekte zal zijn. Hierna komen beide ontwikkelingen in (vroeg)diagnostiek aan bod.

a. Verdere verbetering in beeldvormende technieken Verschillende beeldvormende technieken voor (vroeg)diagnostiek zijn nog sterk in ontwikkeling onder invloed van de groeiende mogelijkheden op het gebied van de informatieen communicatietechnologie. De eerstkomende jaren zullen dan ook vooral gekenmerkt worden door het massaal overstappen naar digitale beeldvorming en -verwerking. Medische beeldvormingstechnieken zoals magnetische resonantie of computer tomografie worden vandaag al routinematig gebruikt. Ze visualiseren het inwendige lichaam en geven 3D-beelden van organen. In de toekomst zal hun gebruik in diagnostica nog verder uitbreiden. Deze ontwikkeling komt uitgebreid aan bod in strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’.

b.Toenemend inzicht in genetica zorgt vooral voor nieuwe diagnostische mogelijkheden: genetische diagnose Het inzicht in genetische aanleg voor ziektes neemt snel toe. Begin 2001 werd met veel publiciteit de vrijwel complete opheldering van het menselijk genoom bekend gemaakt. Dit ging gepaard met een golf van optimisme over de consequenties van deze mijlpaal in de biomedische wetenschappen voor het ontrafelen van de oorzaken, en ook voor de betere mogelijkheden om ziektes te voorkómen en te behandelen. Dit optimisme wordt overigens wel gerelativeerd. Hoewel niet duidelijk is op welke termijn en in welke omvang voorspellende geneeskunde zich in concrete toepassingen vertaalt, is de verwachting dat in toenemende mate zal kunnen worden vastgesteld wie een aanleg heeft voor bepaalde ziektes en aandoeningen (voorspellende genetische testen) en hoe het beloop van een ziekte zal zijn. Het gevaar bestaat dat de waarde van DNA-diagnostiek wordt overschat omdat de rol van omgevingsfactoren, geninteracties en gen-omgevings183 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 184

interacties wordt onderschat. Bovendien zal de veelheid aan complexe informatie moeten worden vertaald in klinisch relevante gegevens, wat in medisch opzicht veel expertise vereist. Genetische diagnose is de generische term voor een aantal diagnostische technieken (DNA-chip en micro-array technologie) die verband houden met de detectie en predictie van erfelijke ziektes. Zulke pathologieën zijn ofwel het resultaat van chromosomale abnormaliteiten, die microscopisch gevisualiseerd kunnen worden, ofwel het resultaat van mutaties in het DNA. De ontwikkeling van diagnostica voor DNA-mutaties kunnen ook gebruikt worden voor multifactoriële ziektes welke het resultaat zijn van een complexe interactie tussen genetische voorbeschiktheid en omgevingsfactoren. De impact en het belang van genetische diagnosis in de toekomst zal afhangen van de resultaten van het Human Genome Project (HGP). Er wordt vooruitgang verwacht op het gebied van DNA-diagnostiek bij borstkanker, darmkanker en familiaire hypercholesterolemie.

TREND 3: EFFECTIVITEIT VAN BESTAANDE BEHANDELINGSMOGELIJKHEDEN NEEMT TOE TREND 3: EN EEN TOENEMENDE TREND NAAR NIEUWE BEHANDELINGEN De komende tien jaar zullen de effecten van medisch-technologische ontwikkelingen op de gezondheidstoestand leiden tot een vroegere en nauwkeurigere diagnosestelling. Dit zal de effectiviteit van bestaande behandelingsmogelijkheden verhogen, waardoor de kwaliteit van het leven bij bepaalde ziektes kan toenemen. Bovendien kan de kwaliteit van het leven ook toenemen door de uitbreiding en de verbetering van bestaande behandelingsmogelijkheden. In veel mindere mate zal dit komen door geheel nieuwe behandelingsopties. In ieder geval is duidelijk dat er niet alleen een toenemend aanbod van behandelingsmogelijkheden komt, maar dat deze ook vaker naast of na elkaar worden ingezet. Ook de leeftijdsgrens voor ingrepen zal naar boven verschuiven. Dit heeft belangrijke gevolgen voor de kosten van de zorg. Hierna komen ontwikkelingen van mogelijke nieuwe behandelingsopties, alsook verbeteringen in bestaande mogelijkheden voor behandeling en zorg aan bod.

a. Pharmacogenomics ‘Pharmacogenomics’ bestudeert het verband tussen genetica en de farmaceutische actie van medicijnen. In eenvoudige termen gezegd, medicijnen hebben niet hetzelfde effect op alle patiënten. De grootste variatie in het effect van medicijnen is het genetisch profiel van de patiënt. Toenemende kennis van het menselijk genoom zal informatie leveren over de individuele verschillen in de metabole omzetting van medicijnen. De sterke ontwikkeling in het domein van ‘genomics’ en in het bijzonder de ‘pharmacogenomics’ maakt het mogelijk om ‘individuele’ geneesmiddelen te ontwikkelen. De trend naar gepersonaliseerde geneeskunde is ingezet.

b. Gentherapie Gentherapie is een methode voor de behandeling van genetische afwijkingen door het functionerende gen tot expressie te laten komen op specifieke plaatsen in het lichaam en te corrigeren voor de afwezigheid van het eiwit. Dit extern gen brengt een eiwit tot expressie dat afwezig is door de genetische ziekte. Voordelen van deze technologie is de lokale toediening van het gen in een specifiek weefsel en het blijvende effect van de therapie. Gentherapie wordt gedefinieerd als de correctie of de preventie van ziektes door de toevoeging en expressie van genetisch materiaal dat afwezige of verkeerde genetische functies vervangt of corrigeert. 184 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 185

Genetische diagnosis en gentherapie zijn van groot belang voor de toekomst. Verschillende verkenningsstudies stellen dat in de volgende vijf tot twintig jaar monogenetische afwijkingen behandeld zullen kunnen worden met gentherapie en dat genetische diagnose veel gebruikt zal worden om de predispositie van monogenetische afwijkingen te meten. Het gebruik van genetische diagnosis en gentherapie zal bijdragen tot nieuwe therapeutische benaderingen door genetische modificatie van gekende receptoren, ionenkanalen, enzymen of andere eiwitten van het intracellulaire signaaltransmissiesysteem.

c. Stamceltherapie Beschadigde cellen in weefsels kunnen soms vervangen worden door cellen afkomstig van een donor. Een nieuwe vorm van celtransplantatie is stamceltherapie. Stamcellen zijn primordiale cellen die in staat zijn te differentiëren naar alle andere types van cellen. Vandaag veronderstelt men dat stamcellen van het menselijke embryo het grootste potentieel hebben. Het voordeel van embryonale stamcellen is dat ze eindeloos vermeerderd kunnen worden in celkweek en dat ze kunnen uitrijpen tot bijna ieder celtype. Maar er komt steeds meer bewijs dat adulte stamcellen (geïsoleerd uit volledig gedifferentieerd weefsel) een gelijkaardig potentieel vertonen. Op internationaal vlak is de aandacht gefocust op embryonale stamcellen. De grootste bezorgdheid is echter of nieuwe medische behandelingen met behulp van embryonale stamcellen de ethische twijfels rond de isolatie van stamcellen uit het menselijk embryo kunnen rechtvaardigen. Voorbeelden van mogelijke toepassingen zijn pancreascellen voor de behandeling van diabetes mellitus en hersencellen voor de behandeling van de ziekte van Parkinson. In het geval van Parkinson worden de eerste klinische studies met celtherapie over tien jaar verwacht.

d. Tissue engineering Er wordt mogelijk grote vooruitgang verwacht in de cultivatie van gedifferentieerde cellen in het kader van ‘tissue engineering’. In een tijdsperiode van tien tot vijftien jaar zal het mogelijk zijn levende en delende cellen van een patiënt op artificieel geproduceerde biomaterialen te laten groeien. Dit kan zowel met autoloog (van de patiënt afkomstig) als met allogeen (van een donor) materiaal worden gedaan. ‘Tissue engineering’ zal een belangrijk alternatief worden voor transplantatie of artificiële organen van vandaag.

e. Artificiële en bio-artificiële organen Een belangrijke trend is de artificiële genese van biologische systemen op alle niveaus van complexiteit: gaande van artificiële cellen tot volledig artificiële organen. De ontwikkeling van artificiële retina, benen, binnenoor, enz. is in de verkenningsstudies voorspeld voor de komende tien jaar. De ontwikkeling van andere organen zoals artificiële longen of placenta, spieren of synthetisch bloed wordt pas over vijftien tot twintig jaar verwacht. Er zal een toenemend gebruik zijn van artificiële organen geïntegreerd met menselijke cellen. Multifunctionele materialen maken het mogelijk om de cellen te voeden en tezelfdertijd te beschermen tegen aanvallen van het immuunsysteem. Waarschijnlijk zal het nog vijftien jaar duren vooraleer zulke bio-artificiële organen beschikbaar zullen zijn. 185 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 186

Een andere trend is de toenemende link tussen IT en biologisch weefsel. Volgens verkenningsstudies zal de connectie van artificiële organen met het zenuwstelsel en de hersenen in de komende tien jaar bereikt worden. In deze context past ook het begrip ‘neuro-engineering’, een interdisciplinair domein van technische en computationele benaderingen in de fundamentele en klinische neurowetenschappen. Deze technologieën maken het mogelijk om interfaces te maken tussen de hersenen en de machine (cfr. neurobotics, wat een fusie is tussen de neurowetenschappen en robotica). Dit kan op het niveau van de periferie zijn, zoals protheses voor de ledematen, maar ook neuronaal, waarbij een speciale computerchip in direct contact met de hersenen wordt geplaatst. Ook is er vanuit cognitieve wetenschappen innovatie mogelijk voor computergestuurde chirurgie.

f. Transplantatie Xenotransplantatie - transplantatie van cellen, weefsels en organen van één species naar een ander resulteert in een afweer in het immuunsysteem. Dit in tegenstelling tot allotransplantatie - transplantatie binnen één species - die erg succesvol is geworden. De enorme medische en technologische vooruitgang in orgaantransplantatie heeft tot een acuut tekort aan donoren geleid. Op basis van nieuwe kennis is therapie om beschadigd weefsel of organen biologisch te vervangen mogelijk. Deze manier van behandeling is mogelijk voor elke ziekte te wijten aan het verlies van orgaanfuncties, bv. diabetes, hartinsufficiëntie, lever- of nierfalen. De biologische generatie van volledige organen zoals hart, lever of nieren voor vervanging van zieke organen zal mogelijk zijn, dus behandeling voor bepaalde ziektes op basis van het falen van bepaalde types van cellen is in het vooruitzicht.

g. Minimale Invasieve Chirurgie Minimale Invasieve Chirurgie (MIS) is een domein dat sinds het midden van de jaren ’80 aan belang toeneemt. De reden hiervoor is het sterk groeiende domein van medische behandeling met een gereduceerd trauma voor de patiënt. Ten dele komt dit door de verandering in techniek, maar dit hangt ook af van nieuwe en geavanceerde technieken zoals endoscopen, vasculaire katheders en medische beeldvorming. Het is verwacht dat de vraag naar MIS-procedures nog zal toenemen met de vergrijzing van de bevolking in het vooruitzicht. Gespecialiseerde endoscopen geven ook nieuwe mogelijkheden: kleinere wonden, minder postoperatieve pijnen en een korter ziekenhuisverblijf. Het praktische gebruik van sensoren op het menselijk lichaam voor niet-invasieve meting van het bloedsuikergehalte wordt op relatief korte termijn verwacht. Medische beeldvormingstechnieken zoals magnetische resonantie of computer tomografie worden vandaag al routinematig gebruikt. Ze visualiseren het inwendig lichaam en geven 3D-beelden van organen. Een belangrijke trend is het ontwerpen van steeds kleiner wordende scanners die minder kosten. Kleinere en goedkopere magneten zullen beschikbaar zijn voor gebruik in orthopedie, neurologie en mammografie. Magnetische Resonantie Neurografie (MRN) kan de schade aan een perifere zenuw lokaliseren door toenemende signalen te detecteren op plaatsen van het trauma. Deze techniek kan ook voor het eerst het regeneratieen degeneratieproces van perifere zenuwen aantonen. De introductie van multislice beeldverwerking, 3 mm-resolutie en 3D-resolutie was revolutionair en heeft van medische 186 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 187

beeldvorming één van de meest belangrijke ontwikkelingen gemaakt voor de diagnosis van kanker. Met de huidige technieken is het heel moeilijk om kanker in de hersenen en nek waar te nemen. De Positron Emission Tomography (PET) geeft een accuraatheid van meer dan 95% in het detecteren van de kanker. PET-scanning van het totale lichaam zal sneller, goedkoper, meer beschikbaar en de meest accurate techniek zijn om kanker te detecteren. De beweging naar MIS heeft gezorgd voor een toename in ambulante chirurgiecentra. De consequente vermindering van chirurgische ingrepen in de ziekenhuizen uit zich ook in een verkorte verblijfsduur in het ziekenhuis en dus ook in een kostenbesparing voor de gezondheidszorg.

h. Medicinale nanotechnologische toepassingen (laboratoria-op-chip) Nanobiotechnologische toepassingen op medisch vlak behoren tot de meest belovende technologiedomeinen. Producten op het vlak van het toedienen van geneesmiddelen hebben de markt al bereikt, bv. liposomen, nanokristallen of PEG-eiwitten. Het gebruik van nanopartikels kan de oplosbaarheid van geneesmiddelen doen toenemen en kan het geneesmiddel naar specifieke weefsels brengen. Nanostructuuroppervlakten en coatings kan de biocompatibiliteit van implantaten versterken. Dankzij de kennis in biotechnologie en de miniaturisatie van micro-elektronica zal omvangrijke en dure medische apparatuur teruggebracht worden tot kleine laboratoria-op-chip die onze gezondheid continu in het oog kunnen houden en eventueel bijsturen door het controleren van toevoer van geneesmiddelen. De huidig beschikbare biochiptechnologie is nog steeds op millimeterschaal maar biochips op nanoschaal worden in de toekomst verwacht.

i. Regeneratieve geneeskunde Regeneratieve geneeskunde heeft een groot toekomstig potentieel in de behandeling van neurologische ziektes. De praktische toepassingen voor celtherapie zoals stamcellen voor Parkinson, Multiple Sclerosis, Alzheimer, ruggengraatkwetsuren, … worden binnen tien tot twintig jaar verwacht. In het geval van Parkinson worden de eerste klinische studies met celtherapie over tien jaar verwacht. Verschillende verkenningsstudies geven een duidelijke trend aan voor regeneratieve geneeskunde als therapie voor hartziektes, hoewel de periode hier varieert van 2010 tot 2018. Een gelijkaardig tijdsperspectief wordt voorgesteld voor neuro-implantaten en artificiële ledematen. Verwachtingen hier zijn technische systemen met hersenfunctie zoals een artificieel binnenoor, een artificiële retina of een gecontroleerde beweging van individuele spieren. In principe wordt verwacht dat de oorzaken en mechanismen van belangrijke neurologische ziektes zoals Alzheimer of Parkinson gekend zullen zijn voor aangepaste therapie. Niettemin varieert het tijdsperspectief van de verschillende periodes tussen vijf en twintig jaar.

j. Geestelijke gezondheid en medische progressie Meer dan een derde van alle pathologieën wordt veroorzaakt door stoornissen in het zenuwstelsel, van depressie tot Alzheimer, van autisme tot fobieën, van leerstoornissen (dyslexie, dyscalculie, …) tot obsessief-compulsieve stoornissen, van epilepsie tot Parkinson, enz. De farmacologie is hier uiteraard de 187 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 188

belangrijkste speler en zal meer en meer beroep moeten doen op de cognitieve neurowetenschappen. De echte hoop is echter om dysfuncties van de hersenen te kunnen voorkomen en permanent te kunnen remediëren. Naast de bovenvermelde pathologieën zijn er nog heel wat andere gezondheidsgerelateerde problemen, zoals pijn, bepaalde gemoedstoestanden, persoonlijkheid, motivatie, … die een neuronale basis hebben en dus bestudeerd kunnen worden door de neurocognitieve methoden.

TREND 4: CONVERGENTIE VAN BIOTECHNOLOGIE EN IT a. Bioinformatica In de 21ste eeuw zal geneeskunde een heel nieuwe dimensie krijgen door de ontwikkelingen op het gebied van ICT en biotechnologie. De geleidelijke versmelting van beide disciplines zal de grootste innovatie met zich meebrengen, in het bijzonder op het raakvlak tussen beide richtingen. Belangrijke vooruitgang wordt verwacht in de bioinformatica (in combinatie met functional genomics) voor de volgende vijf of tien jaar in het begrijpen van genen eiwitfuncties. Verdere ontwikkeling in software programma’s zullen nieuwe eiwitfuncties ontdekken vanuit DNA- en eiwitdatabanken. Methoden om informatie van DNA-patronen te decoderen zullen beschikbaar zijn voor het hele genoom. Er wordt ook verwacht dat snelle en goedkope sequeneringsmethoden zullen gebruikt worden om het hele genoom te analyseren met inbegrip van ‘Single Nucleotide Polymorphisms’ (SNPs) voor de ontwikkeling van individuele therapieconcepten. In essentie wordt verondersteld dat bioinformatica cruciaal belangrijk wordt in het gebruik van grote hoeveelheden data afkomstig van ‘proteomics’ en ‘functional genomics’. Ook hoge doorvoer (high throughput-screening)benaderingen zullen veel toegepast worden. Het is algemeen aanvaard dat bioinformatica ook een heel belangrijke rol zal spelen in de toekomst voor de simulatie van moleculaire interactie, gebruikmakende van data afkomstig van NMR of X-stralen kristallisatie.

b. Rationele ontwikkeling van medicijnen op basis van in silico technieken (chemoinformatics) Rationele ontwikkeling van medicijnen is de ontwikkeling van nieuwe chemische of moleculaire entiteiten op basis van de fysische structuur en chemische samenstelling van het doeleiwit - een moleculaire receptor of een enzyme - en het ontwikkelen van medicijnen die binden met deze doeleiwitten om deze zogenaamd aan en af te zetten. Dit is een nieuwe manier om medicijnen te ontwikkelen met behulp van computerprogramma’s. Doordat processen virtueel gesimuleerd worden en kandidaat-medicijnen geselecteerd worden kan men sneller tot een resultaat komen: een nieuw medicijn. Ook de affiniteit van de chemische compound met het biologische doeleiwit en toxicologisch profiel kan in silico gescreend worden. In silico technieken in de chemie en biotechnologie zorgen voor een belangrijke versnelling van het proces en leveren een waardevolle bijdrage aan onder meer medicijnontwikkeling. Deze technieken worden ingezet aan het begin van het ontwikkeltraject, hoe sneller men goede kandidaat-medicijnen (compounds) selecteert uit de data, hoe efficiënter de doorontwikkeling van deze compounds kan geschieden. Deze virtuele screening procedure is tijd- en kostenbesparend in het geneesmiddelenonderzoek. In silico technieken worden al gebruikt, maar hebben een aantal nadelen. Bv. door de grote hoeveelheid en soorten data die verwerkt dienen te worden, is er weinig overzicht bij de onderzoeker. 188 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 189

Een ander nadeel is de communicatie tussen de verschillende groepen van medicijnontwikkelaars, zoals biologen, bioinformatici, chemoinformatici en chemici, enz. Een volgend probleem is de verwerkingscapaciteit van de gegevensstroom uit verschillende bronnen, zoals hoge-doorvoer-screening en andere data. Deze is vaak onvoldoende ingericht om de hoeveelheid data te kunnen generen.

TREND 5: BIOTECHNOLOGIE IN LANDBOUW EN VOEDING Met betrekking tot landbouw en voeding verwacht men dat een toename in de kennis van genetica en moleculaire biologie steeds meer zal leiden tot genetische interventies in gewassen, micro-organismen en dieren. Dit moet toelaten om gewassen te creëren die beter aansluiten bij de noden van de consumenten en de industrie, waarbij ziekteresistentie, productiviteit alsook tolerantie tegenover extreme omgevingsfactoren prioritair zijn. Daarnaast wordt een belangrijke rol toebedeeld aan biotechnologie in het kader van het creëren van voedingsingrediënten en -additiva die een positieve invloed uitoefenen op versheid en smaak, het verhogen van de productiviteit binnen de veeteelt alsook het produceren van geneesmiddelen of componenten ervan via planten of melkproductie. Ook worden bijdragen verwacht op het vlak van voedselveiligheid door het ontwikkelen van betere detectie- en analysetechnieken inzake schadelijke stoffen of micro-organismen. Verder zal het mogelijk zijn door de toenemende kennis omtrent het menselijk genoom de voeding af te stemmen op genetische subgroepen en op ieders eigen genetische constitutie. Dit zal leiden tot ‘personalised nutrition’. Bron: Andler D., 2005; Braun A., 2005; Downey L., 2005; Saviotti P., 2005; Van Oers J., 2002

189 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

3.2

15:27

Pagina 190


Op basis van inzichten bekomen uit de eerste panelsessie voor strategische cluster 3 ‘GezondheidszorgVoeding-Preventie en behandeling’ heeft het VRWB-projectteam een Delphi-vragenlijst opgesteld met stellingen die toekomstige evoluties op technologisch en socio-economisch vlak omschrijven. Vervolgens is aan de experten gevraagd om de stellingen te evalueren op een aantal aspecten:




De lijst met stellingen en de resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg-Voeding-Preventie en behandeling’ worden weergegeven in tabel 31.


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 191

Tabel 31: Stellingen en resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 3 Tabel 31: ‘Gezondheidszorg-Voeding-Preventie en behandeling’ STELLING 1: PREVENTIEMOGELIJKHEDEN NEMEN VERDER TOE Preventieve maatregelen aan het begin van de ziekteketen, zoals vaccinaties, zijn vaak doelmatiger dan interventies aan het einde van de zorgketen, zoals longtransplantatie. Voorkomen is dus niet alleen beter dan genezen, maar ook vaak doelmatiger. M.a.w. investeren in preventie loont, vooral op langere termijn. STELLING 2: VOOR DIVERSE ZIEKTEVERWEKKERS WORDEN NIEUWE PREVENTIEVE VACCINS STELLING 2: VERWACHT De grote vooruitgang op het gebied van de biotechnologie speelt een belangrijke rol bij de ontwikkeling van nieuwe vaccins in combinatie met de toenemende kennis van de micro-organismen die infectieziektes veroorzaken en van de wijze waarop zij dat doen, en de toenemende kennis van de immunologie. Voor verschillende ziekteverwekkers komt er mogelijk binnen tien jaar een vaccin, zoals voor Respiratoir Syncytieel Virus (RSV), herpes genitalis, meningokokken B en helicobacter pylori. Belangrijk zijn ook de pandemische griepvaccins. STELLING 3: ONDERZOEK EN ONTWIKKELING VAN KANKERVACCINS STELLING 4: EVOLUTIE NAAR BIOTECHNOLOGISCHE PRODUCTIEPLATFORMEN VOOR EFFICIËNTE STELLING 4: VACCINPRODUCTIE STELLING 5: AANBOD VAN GENEESMIDDELEN VOOR PRIMAIRE PREVENTIE NEEMT TOE Er komen steeds meer middelen voor primaire preventie, die een ongezonde levensstijl (deels) kunnen compenseren. Het gaat om middelen als nieuwe bloeddruk- en cholesterolverlagers, geneesmiddelen ter ondersteuning van stoppen met roken, meer middelen bij alcoholmisbruik en -verslaving en bij heroïneverslaving, en meer geneesmiddelen die een lage botmassa tegengaan ter preventie van osteoporose. Er wordt al lange tijd gezocht naar middelen voor gewichtsreductie, die o.a. van belang zijn bij de preventie van diabetes mellitus en artrose. STELLING 6: ONDERSCHEID TUSSEN GENEESMIDDELEN EN VOEDING VERVAAGT Er is sprake van verrijkte voeding (functional foods), nieuwe voedingsmiddelen (novel foods) en voedingsmiddelen met een (potentieel) geneesmiddel (neutraceuticals). Probiotica hebben een monoof gemengde cultuur van micro-organismen die een voordelig effect hebben op de mens (meestal darmflora). Het gaat bij al deze groepen om voedingsmiddelen waarvan de samenstelling is gewijzigd, veelal om ze gezonder te maken. De consument is zich meer en meer bewust van de invloed van voeding op de gezondheid. Ook moet er een beter zicht komen om voeding af te stemmen op het voorkomen van specifieke ziektes zoals darmkanker, botafbraak, hart- en vaatziektes.


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 192

STELLING 7: UITBREIDING VAN DE MOGELIJKHEDEN VOOR (VROEG)DIAGNOSTIEK In de toekomst zullen de bestaande technologieën voor (vroeg)diagnostiek worden uitgebreid. Medischtechnologische ontwikkelingen zullen leiden tot een vroegere en nauwkeurige diagnosestelling. STELLING 8: TOENEMEND INZICHT IN GENETICA ZORGT VOORAL VOOR NIEUWE STELLING 8: DIAGNOSTISCHE MOGELIJKHEDEN: GENETISCHE DIAGNOSE EN RISICOPROFILERING Het inzicht in genetische aanleg voor ziektes neemt snel toe. In toenemende mate zal kunnen worden vastgesteld wie een aanleg heeft voor bepaalde ziektes en aandoeningen (voorspellende genetische testen) en hoe het beloop van een ziekte zal zijn. Genetische diagnose is de generische term voor een aantal diagnostische technieken die verband houden met de detectie en predictie van erfelijke ziektes. Er wordt vooruitgang verwacht op het gebied van DNA-diagnostiek bij borstkanker, darmkanker en familiaire hypercholesterolemie. STELLING 9: TOENAME IN KENNIS VAN MOLECULAIRE MECHANISMEN DIE LEIDEN TOT STELLING 9: SPECIFIEKE AANDOENINGEN: GERICHTE DIAGNOSE STELLING 10: VERDERE VERBETERING IN FUNCTIONELE BEELDVORMING Verschillende beeldvormende technieken voor (vroeg)diagnostiek zijn nog sterk in ontwikkeling onder invloed van de groeiende mogelijkheden op het gebied van de informatieen communicatietechnologie. De eerstkomende jaren zullen dan ook vooral gekenmerkt worden door het massaal overstappen naar digitale beeldvorming en -verwerking. Medische beeldvormingstechnieken zoals magnetische resonantie of computer tomografie worden vandaag al routinematig gebruikt. Ze visualiseren het inwendige lichaam en geven 3D-beelden van organen. In de toekomst zal hun gebruik in diagnostica nog verder uitbreiden. Deze ontwikkeling komt uitgebreid aan bod in strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’. STELLING 11: NIEUWE DOORBRAKEN WORDEN IN DE TOEKOMST VERWACHT OP HET VLAK STELLING 11: VAN MOLECULAIRE BEELDVORMINGSTECHNIEKEN Moleculaire beeldvorming combineert nieuwe contrastmiddelen met geoptimaliseerde beeldvormende systemen om in het lichaam specifieke moleculaire ‘verklikkers’ van ziektes in een zeer vroeg stadium op te sporen. Moleculaire beeldvorming houdt ook de belofte in zich om lokalisering, diagnose én behandeling te koppelen. STELLING 12: MEDISCHE VISUALISATIE EN SOFTWARE-ONDERSTEUNENDE TECHNOLOGIEËN TER STELLING 12: ONDERSTEUNING VAN MINIMALE INVASIEVE INGREPEN ‘Real-time’ beeldvorming en visualisatie zijn essentieel ter ondersteuning van minimaal invasieve ingrepen. MIS is een domein dat sinds het midden van de jaren ’80 aan belang toeneemt. De reden hiervoor is het sterk groeiende domein van medische behandeling met een gereduceerd trauma voor de patiënt. Ten dele komt dit door de verandering van medische visualisatie en beeldvorming.


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 193

STELLING 13: VERHOOGDE EFFECTIVITEIT VAN BESTAANDE BEHANDELINGSMOGELIJKHEDEN EN STELLING 13: EEN TOENEMENDE TREND NAAR NIEUWE BEHANDELINGEN De komende tien jaar zullen de effecten van medisch-technologische ontwikkelingen op de gezondheidstoestand leiden tot een vroegere en nauwkeurigere diagnosestelling. Dit zal de effectiviteit van bestaande behandelingsmogelijkheden verhogen, waardoor de kwaliteit van het leven bij bepaalde ziektes kan toenemen. Bovendien kan de kwaliteit van het leven ook toenemen door de uitbreiding en de verbetering van bestaande behandelingsmogelijkheden. In veel mindere mate zal dit komen door geheel nieuwe behandelingsopties. In ieder geval is duidelijk dat er niet alleen een toenemend aanbod van behandelingsmogelijkheden komt, maar dat deze ook vaker naast of na elkaar worden ingezet. Ook de leeftijdsgrens voor ingrepen zal naar boven verschuiven. Dit heeft belangrijke gevolgen voor de kosten van de zorg. STELLING 14: TOENAME IN KENNIS VAN MOLECULAIRE MECHANISMEN DIE LEIDEN TOT STELLING 14: SPECIFIEKE AANDOENINGEN: GERICHTE THERAPIE STELLING 15: STERKE ONTWIKKELINGEN IN HET DOMEIN VAN PHARMACOGENOMICS ZETTEN STELLING 15: DE TREND IN NAAR GEPERSONALISEERDE GENEESKUNDE Pharmacogenomics bestudeert het verband tussen genetica en de farmaceutische actie van medicijnen. In eenvoudige termen gezegd, medicijnen hebben niet hetzelfde effect op alle patiënten. De grootste variatie in het effect van medicijnen is het genetisch profiel van de patiënt. Toenemende kennis van het menselijk genoom zal informatie leveren over de individuele verschillen in de metabole omzetting van medicijnen. De sterke ontwikkeling in het domein van ‘genomics’ en in het bijzonder de ‘pharmacogenomics’ maakt het mogelijk om ‘individuele’ geneesmiddelen te ontwikkelen. De trend naar gepersonaliseerde geneeskunde is ingezet. STELLING 16: VERDERE ONTWIKKELINGEN IN GENTHERAPIE ZIJN VAN GROOT BELANG VOOR STELLING 16: DE BEHANDELING VAN MONOGENETISCHE ZIEKTES Gentherapie is een methode voor de behandeling van genetische afwijkingen door het ‘functionerende’ gen tot expressie te laten komen op specifieke plaatsen in het lichaam en te corrigeren voor de afwezigheid van het eiwit. Dit extern gen brengt een eiwit tot expressie dat afwezig is door de genetische ziekte. Voordelen van deze technologie is de lokale toediening van het gen in een specifiek weefsel en het blijvende effect van de therapie. Gentherapie wordt gedefinieerd als de correctie of de preventie van ziektes door de toevoeging en expressie van genetisch materiaal dat afwezige of verkeerde genetische functies vervangt of corrigeert. STELLING 17: EERSTE KLINISCHE STUDIES MET STAMCELTHERAPIE WORDEN VERWACHT VOOR STELLING 17: DE BEHANDELING VAN DIABETES MELLITUS STELLING 18: EERSTE KLINISCHE STUDIES MET STAMCELTHERAPIE WORDEN VERWACHT VOOR STELLING 18: DE BEHANDELING VAN DE ZIEKTE VAN PARKINSON


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 194

STELLING 19: REGENERATIEVE GENEESKUNDE ALS GROOT TOEKOMSTIG POTENTIEEL IN STELLING 19: DE BEHANDELING VAN NEUROLOGISCHE ZIEKTES STELLING 20: TISSUE ENGINEERING ZAL EEN BELANGRIJK ALTERNATIEF WORDEN VOOR STELLING 20: TRANSPLANTATIE OF ARTIFICIËLE ORGANEN VAN VANDAAG Er wordt mogelijk grote vooruitgang verwacht in de cultivatie van gedifferentieerde cellen in het kader van tissue engineering. In een tijdsperiode van tien tot vijftien jaar zal het mogelijk zijn levende en delende cellen van een patiënt op artificieel geproduceerde biomaterialen te laten groeien. Dit kan zowel met autoloog (van de patiënt afkomstig) als met allogeen (van een donor) materiaal worden gedaan. STELLING 21: ARTIFICIËLE GENESE VAN BEPAALDE BIOLOGISCHE SYSTEMEN OP ALLE NIVEAUS STELLING 21: VAN COMPLEXITEIT Een belangrijke trend is de artificiële genese van biologische systemen op alle niveaus van complexiteit, gaande van artificiële cellen tot volledig artificiële organen. De ontwikkeling van artificiële retina, benen, binnenoor, enz. is voorspeld voor de komende tien jaar. STELLING 22: TRANSLATIONEEL ONDERZOEK VOOR DE GEZONDHEID VAN DE MENS Deze ontwikkeling is erop gericht de kennis omtrent biologische processen en mechanismen in normale gezonde toestand en bij specifieke ziekte-omstandigheden uit te breiden, deze kennis om te zetten in klinische toepassingen en ervoor te zorgen dat klinische gegevens de leidraad vormen voor nader onderzoek. STELLING 23: MEER ONDERZOEK NAAR DE HERSENEN EN HERSEN-GERELATEERDE ZIEKTES Verbetering van het inzicht in de geïntegreerde structuur en dynamiek van de hersenen, studie van hersenziektes en zoeken naar nieuwe therapieën. De nadruk zal liggen op de bestudering van hersenfuncties, van moleculen tot cognitie, en op een aanpak voor neurologische en psychiatrische ziektes en aandoeningen, met inbegrip van regeneratieve en restoratieve therapeutische benaderingen. Meer dan een derde van alle pathologieën wordt veroorzaakt door stoornissen in het zenuwstelsel, van depressie tot Alzheimer, van autisme tot fobieën, van leerstoornissen (dyslexie, dyscalculie, …) tot obsessief-compulsieve stoornissen, van epilepsie tot Parkinson. Daarnaast zijn er nog heel wat andere gezondheidsgerelateerde problemen, zoals pijn, bepaalde gemoedstoestanden, persoonlijkheid, motivatie die een neuronale basis hebben en dus bestudeerd kunnen worden door de neurocognitieve methoden. STELLING 24: NAAR EEN BETER INZICHT IN HET VEROUDERINGSPROCES VAN DE MENS Een beter inzicht krijgen in het proces van levenslange ontwikkeling en veroudering op genetisch, epidemiologisch en biologisch vlak. De nadruk zal liggen op de bestudering van humane en modelsystemen, waarbij ook wordt gekeken naar interacties met factoren zoals milieu, gedrag en geslacht.


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 195

STELLING 25: TRANSLATIONEEL ONDERZOEK NAAR BELANGRIJKE ZIEKTES ZOALS HART- EN STELLING 25: VAATZIEKTES, DIABETES EN KANKER De nadruk bij hart- en vaatziektes zal liggen op diagnose, preventie, behandeling en monitoring met een breed opgezette multidisciplinaire aanpak. De nadruk bij diabetes en obesitas zal liggen op de etiologie van de verschillende types diabetes en de preventie en behandeling ervan. Voor obesitas zal de nadruk liggen op multidisciplinaire benaderingen zoals genetica, leefwijze en epidemiologie. De nadruk bij kanker zal liggen op de etiologie van de ziekte; identificatie en validering van aangrijpingspunten voor geneesmiddelen en biologische merkers die helpen bij preventie, vroegtijdige diagnose en behandeling; en op de beoordeling van de werkzaamheid van prognose, diagnose en therapeutische maatregelen. STELLING 26: ONDERZOEK NAAR ANTIBIOTICARESISTENTIE De nadruk zal liggen op het combineren van fundamenteel onderzoek naar moleculaire resistentiemechanismen, microbiële ecologie en interacties tussen gastheer en ziekteverwekker met klinisch onderzoek om te zoeken naar nieuwe maatregelen om het ontstaan en de verspreiding van infecties met multiresistentie te beperken. STELLING 27: VERDER ONDERZOEK EN ONTWIKKELING NAAR EMBRYONALE EN ADULTE STELLING 27: STAMCELLEN Stamcellen zijn primordiale cellen die in staat zijn te differentiëren naar alle andere types van cellen. Vandaag veronderstelt men dat stamcellen van het menselijke embryo het grootste potentieel hebben. Het voordeel van embryonale stamcellen is dat ze eindeloos vermeerderd kunnen worden in celkweek en dat ze kunnen uitrijpen tot bijna ieder celtype. Maar er komt steeds meer bewijs dat adulte stamcellen (geïsoleerd uit volledig gedifferentieerd weefsel) een gelijkaardig potentieel vertonen. STELLING 28: TOENEMENDE CONVERGENTIE VAN BIOTECHNOLOGIE, NANOTECHNOLOGIE, STELLING 28: COGNITIEVE WETENSCHAPPEN EN IT IN DE GEZONDHEIDSZORG In de 21ste eeuw zal geneeskunde een heel nieuwe dimensie krijgen door de ontwikkelingen op het gebied van ICT, biotechnologie, nanotechnologie en de cognitieve wetenschappen. De geleidelijke versmelting van deze disciplines zal de grootste innovatie met zich meebrengen, in het bijzonder op het raakvlak tussen al deze richtingen. STELLING 29: DE NADRUK ZAL LIGGEN OP ONTWIKKELINGEN OP HET VLAK STELLING 29: VAN SYSTEEMBIOLOGIE De nadruk zal liggen op multidisciplinair onderzoek waarin een breed scala van biologische gegevens zal worden geïntegreerd en dat systeembenaderingen zal ontwikkelen en toepassen voor het begrijpen en modelleren van biologische processen en ziektes.


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 196

STELLING 30: STERKE ONTWIKKELINGEN OP HET VLAK VAN METABOLOMICS WORDEN STELLING 30: VERWACHT IN DE TOEKOMST Metabolomics richt zich op extractie en interpretatie van biologisch relevante gegevens. Om hiertoe te komen is een omvattende procedure nodig, van monstervoorbereidingstechnieken, scheidings- en detectiesystemen, dataverwerking, statistische analyse en bioinformatica. Metabolomics verenigt hoogwaardige analytische technologie met gespecialiseerde bioinformatica. Toepassingen situeren zich o.a. in de sportwereld. STELLING 31: ONTWIKKELING VAN NIEUWE TECHNIEKEN VOOR STATISTISCHE DATA-ANALYSE EN STELLING 31: BIOLOGISCHE VALIDATIE In de komende jaren zal de ontwikkeling van nieuwe technieken van statistische data-analyse van expressieniveaus van eiwitten om experimenten met micro-roosters op een betrouwbare manier in te schatten erg belangrijk worden. Vervolgens moeten deze ‘in silico’ data biologisch gevalideerd worden. STELLING 32: EPIGENETICA ONTSTIJGT DNA De term ‘epigenetica’ duidt op de studie van reversibele erfelijke veranderingen in de genfunctie die optreden zonder wijzigingen in de sequentie van nucleus DNA. De studie impliceert hoe gen-regulerende informatie die niet in DNA sequenties wordt uitgedrukt van de ene generatie (cellen of organismen) toch op de andere wordt overgedragen, dat wil zeggen (afgaand op het Griekse prefix), 'bijkomend bij' of 'supplementair aan' de genetische informatie die in het DNA gecodeerd zit. Dit type van regulering kan zich richten op het DNA, het RNA of de proteïnen en werkt op het niveau van de celkern of van het cytoplasma. STELLING 33: NIEUWE UITDAGINGEN IN DE BIOINFORMATICA SITUEREN ZICH IN COMPUTING STELLING 33: POWER EN IN DE COMBINATIE VAN VERSCHILLENDE DATABANKEN Nieuwe uitdagingen in de bioinformatica situeren zich in de grote ‘computing power’ voor experimenten met microroosters (proteomics) en in de combinatie van verschillende databronnen. Biologische kennis, genetische netwerken en tekstverwerking koppelen aan data gegenereerd uit microrooster experimenten. STELLING 34: SNP-ANALYSE ZAL SNELLER EN GOEDKOPER WORDEN EN ZAL LEIDEN TOT STELLING 34: DE ONTWIKKELING VAN INDIVIDUELE THERAPIECONCEPTEN Methoden om informatie van DNA-patronen te decoderen zullen beschikbaar zijn voor het hele genoom. Er wordt verwacht dat snelle en goedkope sequeneringsmethoden zullen gebruikt worden om het hele genoom te analyseren met inbegrip van ‘Single Nucleotide Polymorphisms’ (SNPs) voor de ontwikkeling van individuele therapieconcepten. In essentie wordt verondersteld dat bioinformatica cruciaal belangrijk wordt in het gebruik van grote hoeveelheden data afkomstig van ‘proteomics en functional genomics’.


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 197

STELLING 35: NEUROINFORMATICA ZAL IN TOENEMENDE MATE EEN ONMISBARE ROL SPELEN IN STELLING 35: DE VERDERE ONTWIKKELING VAN DE NEUROWETENSCHAPPEN De hersenen zijn van een ongeëvenaarde complexiteit, op al haar niveaus van biologische organisatie, van het moleculaire tot het gedragsniveau. Functie is gekoppeld aan dynamische processen, welke zich al snel onttrekken aan menselijk wetenschappelijk begrip. De neurowetenschappen hebben een punt bereikt waarin methoden vanuit de informatica en computerwetenschappen essentieel worden voor haar verdere ontwikkeling, gericht op het begrijpen van de werking van de hersenen. Neurowetenschappelijke data zijn immers van een grote verscheidenheid, afkomstig van biologische, chemische, fysische, klinische en gedragsbronnen, van alle neurobiologische organisatieniveaus, van vele ruimte- en tijdschalen en van statisch en dynamisch karakter. STELLING 36: BIO-ELEKTRONICA HEEFT EEN GROOT POTENTIEEL IN DE GEZONDHEIDSZORG Met het ontwikkelen van betere en efficiëntere pillen en zogenaamde ‘labs-on-a-chip’ wordt het veel eenvoudiger om diagnoses te stellen en medicaties toe te dienen. Dankzij de kennis in biotechnologie en de miniaturisatie van micro-elektronica zal omvangrijke en dure medische apparatuur teruggebracht worden tot kleine laboratoria-op-chip die onze gezondheid continu in het oog kunnen houden en eventueel bijsturen door het controleren van toevoer van geneesmiddelen. De huidig beschikbare biochiptechnologie is nog steeds op millimeterschaal maar biochips op nanoschaal worden in de toekomst verwacht. STELLING 37: DE TOENEMENDE LINK TUSSEN IT EN BIOLOGISCH WEEFSEL In deze context past het begrip ‘neuro-engineering’, een interdisciplinair domein van technische en computationele benaderingen in de fundamentele en klinische neurowetenschappen. Deze technologieën maken het mogelijk om interfaces te maken tussen de hersenen en de machine (cfr. neurobotics, wat een fusie is tussen de neurowetenschappen en robotica). Dit kan op het niveau van de periferie zijn, zoals protheses voor de ledematen, maar ook neuronaal waarbij een speciale computerchip in direct contact met de hersenen wordt geplaatst. STELLING 38: RATIONELE ONTWIKKELING VAN MEDICIJNEN OP BASIS VAN IN SILICO STELLING 38: TECHNIEKEN (CHEMOINFORMATICA) Een nieuwe manier om medicijnen te ontwikkelen met behulp van computerprogramma’s. Doordat er virtueel processen worden gesimuleerd en kandidaat-medicijnen worden geselecteerd, kan men sneller tot een resultaat komen: een nieuw medicijn. Ook de affiniteit van de chemische compound met het biologisch doeleiwit en toxicologisch profiel kan in silico gescreend worden. In silico technieken in de chemie en biotechnologie zorgen voor een belangrijke versnelling van het proces en leveren een waardevolle bijdrage aan onder meer medicijnontwikkeling. Deze technieken worden ingezet aan het begin van het ontwikkeltraject; hoe sneller men goede kandidaat-medicijnen (compounds) selecteert uit de data, hoe efficiënter de doorontwikkeling van deze compounds kan geschieden. Deze virtuele screeningprocedure is tijd- en kostenbesparend in het geneesmiddelenonderzoek.


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 198

STELLING 39: GROTE VOORUITGANG IN DE BIOINFORMATICA IS VERWACHT VOOR STELLING 39: DE INTEGRATIE VAN INFORMATIE VAN ‘HIGH THROUGHPUT’ ONDERZOEK IN STELLING 39: DE LEVENSWETENSCHAPPEN STELLING 40: DE LEVENSWETENSCHAPPEN ZULLEN TRANSFORMEREN VAN GEFRAGMENTEERDE STELLING 40: ONDERZOEKSACTIVITEITEN NAAR EEN GEÏNTEGREERDE BENADERING VAN STELLING 40: MOLECULE TOT ORGANISME STELLING 41: DE UITGAVEN VOOR DE GEZONDHEIDSZORG ZULLEN SNELLER STIJGEN DAN STELLING 41: DE INKOMSTEN - GEZONDHEIDSECONOMIE BESTUDEERT FINANCIËLE MIDDELEN De veroudering van de bevolking, de vooruitgang van de medische wetenschap, het toenemend aanbod aan medische diensten en goederen en de hoge verwachtingen van de bevolking zorgen ervoor dat de uitgaven voor de gezondheidszorg sneller zullen stijgen dan de inkomsten. De inkomsten van de ziekteverzekering blijven daarentegen begrensd. Gezondheidseconomie is een wetenschap die nagaat op welke manier de beschikbare middelen (geld en mensen) het best kunnen toegewezen worden om bepaalde gezondheidsdoelstellingen te bereiken. Het is m.a.w. het zoeken naar de best mogelijke spreiding van privé- en overheidsgeld om betere resultaten te kunnen bereiken voor de volksgezondheid. STELLING 42: BIOTECHNOLOGIE EN BIOWETENSCHAPPEN HEBBEN EEN BELANGRIJKE ROL IN STELLING 42: LANDBOUW EN VOEDING VAN DE TOEKOMST STELLING 43: EEN TOENAME IN KENNIS VAN DE GENETICA EN MOLECULAIRE BIOLOGIE ZAL STELLING 43: STEEDS MEER LEIDEN TOT GENETISCHE INTERVENTIES IN GEWASSEN Dit moet toelaten om gewassen te creëren die beter aansluiten bij de noden van de consumenten en de industrie, waarbij ziekteresistentie, productiviteit alsook tolerantie tegenover extreme omgevingsfactoren prioritair zijn. STELLING 44: DE NADRUK LIGT OP DE VERHOGING VAN DE PRODUCTIVITEIT VAN GEWASSEN EN STELLING 44: DIERLIJKE PRODUCTIE OM TEGEMOET TE KOMEN AAN DE STERK GROEIENDE STELLING 44: WERELDBEVOLKING STELLING 45: NIEUWE TECHNOLOGISCHE ONTWIKKELINGEN OP HET VLAK VAN GENOTYPERING STELLING 45: EN FENOTYPERING ZULLEN DE BASIS VORMEN OM DE DIVERSITEIT VAN PLANTEN STELLING 45: TE IDENTIFICEREN, TE KARAKTERISEREN EN TE GEBRUIKEN STELLING 46: LANDBOUW EVOLUEERT NAAR ‘HIGH TECH’ PRODUCTIE VAN HOOGWAARDIGE STELLING 46: GRONDSTOFFEN STELLING 47: PLANTEN ALS ALTERNATIEVE PRODUCTIEBRON VOOR NIEUWE CHEMICALIËN EN STELLING 47: GENEESMIDDELEN


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 199

STELLING 48: PLANTEN ALS ALTERNATIEVE PRODUCTIEBRON VOOR HERNIEUWBARE MATERIALEN STELLING 49: PLANTEN ALS ALTERNATIEVE PRODUCTIEBRON VOOR EFFICIËNTE BIOBRANDSTOFFEN STELLING 50: MEER DUURZAAMHEID EN VERMINDERDE IMPACT OP HET MILIEU IN DE LANDBOUW STELLING 51: INTERDISCIPLINAIR ONDERZOEK VAN VOEDINGSWETENSCHAPPEN EN MEDISCHE STELLING 51: WETENSCHAPPEN ZAL LEIDEN TOT EEN DIEPER INZICHT IN DE RELATIE TUSSEN STELLING 51: VOEDING EN GEZONDHEID Inzicht in voedingsfactoren en -gewoonten als beheersbare factor bij de ontwikkeling en terugdringing van voedingsgerelateerde ziektes en aandoeningen. Dit omvat de ontwikkeling en toepassing van nutrigenomica en systeembiologie en de studie van de interacties tussen voeding en fysiologische en psychologische functies. Dit zou kunnen leiden tot een nieuwe formulering voor bewerkte voedingsmiddelen en de ontwikkeling van nieuwe voedingsmiddelen en dieetvoeding inzake voedingswaarde en gezondheid. STELLING 52: ONTWIKKELEN VAN BETERE EN SNELLERE DETECTIE- EN ANALYSETECHNIEKEN TER STELLING 52: BEVORDERING VAN DE CHEMISCHE EN MICROBIËLE VEILIGHEID EN VERBETERING STELLING 52: VAN DE KWALITEIT BIJ DE VOEDSELVOORZIENING STELLING 53: DE TOENEMENDE KENNIS OMTRENT HET MENSELIJK GENOOM ZAL HET MOGELIJK STELLING 53: MAKEN VOEDING AF TE STEMMEN OP GENETISCHE SUBGROEPEN EN OP IEDERS STELLING 53: EIGEN GENETISCHE CONSTITUTIE. DIT ZAL LEIDEN TOT ‘PERSONALISED NUTRITION’ Voedingsstoffen blijken voortdurend de gen-expressie, en daarmee het cel- en lichaamsmetabolisme, te beïnvloeden. Het nutrigenomics-onderzoek bevestigt niet alleen reeds bestaande orthomoleculaire kennis, maar levert ook nieuwe op. Onder meer wordt steeds meer duidelijk over de relatie tussen individuele genetische verschillen en de metabolische effecten van voedingsstoffen. STELLING 54: OPBOUW EN ONTWIKKELING VAN EEN KENNISGEBASEERDE BIO-ECONOMIE


200

gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

26. 27. 28. 29. 30.

4 5 3 6 6 1 1

1

1

1 1

1

1

1

1

3

1

2 3

1

1

Econ. Kennis

2

1

1

2 1 3 1 1

3 4

2

2 4 3 6

2 2 3 4 2 1 3

1

2 1

1

2

2

Techn.

US US, DE, JP

US, UK, CH, SE

US, VL US, EU US, EU

US

US, UK, NL US US US, JP, BE

US, UK, DE

VL

3 1 1 3 2 2 1 2 1 4 1 5 2

3 1 1 4 4 2 4 1 1 3

1 1 1 4 1

2 1 2 2 2 1 1 1 2

1 3 2 1 1 1 3 2 4 1 1 1 3 1 3 1 1 4 1 1 1 4 2 2 1 1 3 1 2 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 4 1 2 3 1 1 2 2 2 1 2 2 3 1 3 1 1 3 1 2 1 1 4 1 3 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 4 1 5 1 3 1 1 2 3 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 2 1 1 3 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 3 4 1 3 1 2 3 3 1 2 3 2 1 2 1 1 2 3 1 1 2 1 5 1 1 3 1 3 2 1 2 1 1 1 1 2 2 1 2 3 1 4 1 2 4 1 2 2 1

1 1 1 1 1 2 1 2 2 1 2 1 1 2 1 1 2 2 1 2 4 3 2 3 4 1 1 3 1 1

2 2 3 1 1



US,NL,DE,UK,Wallonië US,NL,DE,UK,Wallonië Wallonië, US 1 NL,US,FR,CH,Wallonië 1 US US, NL, FI 2

Voortrekkers

15:34

4 1 4 5 6 5

5 6 3 5 4 6 6 6 5 5 4 6 4 3 3 2 4 1

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25.

3

Ja Neen

Gezondheidszorg-VoedingPreventie en behandeling


13-03-2007

Preventie Nieuwe vaccins Kankervaccins Biotech. vaccinproductie Geneesmiddelen preventie Geneesmiddelen voeding (Vroeg)diagnostiek Genetische diagnose Gerichte diagnose Functionele beeldvorming Moleculaire beeldvorming MIS Effectiviteit behandeling Gerichte therapie Pharmacogenomics Gentherapie Stamceltherapie diabetes Stemceltherapie Parkinson Regeneratieve geneeskunde Tissue engineering Artificiële genese Translationeel onderzoek Hersenonderzoek Verouderingsproces Translationeel onderzoek: hart en vaat-diabetes-kanker Antibioticaresistentie Stamcelonderzoek Convergentie Systeembiologie Metabolomics



D3 Hdst3 Pagina 200

Tabel 3. Tabel 3

7 2 5 2 3 2 3 4 5 2 4 8 8 5 7 6 7 5 6 8 4 8

31. Data-analyse + validatie 32. Epigenetica 33. Bioinformatica 34. SNP-analyse 35. Neuroinformatica 36. Bio-elektronica 37. IT en biologisch weefsel 38. Chemoinformatica 39. High throughput 40. Geïntegreerd onderzoek 41. Gezondheidseconomie 42. Biotechnologie 43. Genetische gewasontw. 44. Verhoging productiviteit 45. Geno-fenotypering planten 46. High tech landbouw 47. Productie geneesmiddelen 48. Productie hernieuwbare mat. 49. Productie biobrandstof 50. Duurzaam - milieu 51. Relatie voeding-gezondheid 52. Detectie-veiligheid 53. Personalised nutrition 54. Bio-economie US, EU US, EU FI, CH, US US, UK, CA, AU EU, VL US, CN, VL US, CN, VL US, CN, VL US, CN, VL VL EU, US EU, US VL NL

US, EU, CH

US


2

5 2

2

1

1

2 2

1

1 1 1 1 1

1

1

1

2

1

3

Econ. Kennis

2

1 1 3

1 1

2

Techn.

Voortrekkers

1

4 2 1 1 2 2 2 1 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 1 1 3 1 1 3 1 1 1 1 1 3 1 4 3 1 5 2 1 1 3 1 2 3 2 4 2 5 2 1 1 2 2 4 5 2 1 3 2 2 3 1 2 1 1

2 5 1 1 1 1 4 1 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 4 1 2 1 2 1 3 2 1 2 1 1 4 1 1 2 3 2 1 1 1 1

3 2

2 3 1 2 1 1 1 1 1 1 1 2 3 1 2 2 1 1 1 1 1 2 5 1 2 2 2 6 1 1 4 2 2 1 1 3 1 4 2 1 1 2 3 1 1 2 2 3 3 1 2 2 2 1 1 2 2 1 2 2 1 1 4 1 1 1 2 2 1 2 1 2 2 1

1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1



15:16

1

Ja Neen

Gezondheidszorg-VoedingPreventie en behandeling


15-03-2007

3 1 2 1 3



D3 Hdst3 Pagina 201


201

202


3 2 2 2 1 1

1 3 2 5 1 1

1 1 1

2 2 4 3 1 4 1 1 2

1 2 1 2 1

1 1

2 1 3 2 2 1

1 2

5 1

2 3 1 4 2 2 2 2 1 4

1 1 1 1 1 2 3 1 3 1 2 1 1 2

2 1 1 2 2 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 2 1 1 3 3 1 1 2 1 2 1

1 1

2 1 3

1

2 2 1

2

1

1

1 1 1

1

1 1 2

1 1

1 1

1 1

1 1

1

1

2

1

1

2 1

2 1 1

1

1

1 1 2

1 1 1 1 1

1

1 3 1

1

1

2

1 1

1 1

1 1 1

2

1 1 1

1 1 2 1 1 1 1

1 1

1

1 1 1

1

1 1

2 1 1 1

Regelgeving

15:27

26. 27. 28. 29. 30.

4 1 1 1 3 1 3 1 1 3 1 1 2 2 1 4 1 4 3 1 3 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 1 2 1 1 2 2 4 1 4 1 1 2 1 3 1 5 2 1 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1 3 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 4 1 5 1 1 1 2 3 2 2 3 1 3 1 2 3 1 1 2 1 2 2 1 1 1 3 2 3

1 1 2 1 1 1 2 1 2 1 1 2 1 1 2 1 2 1 3 2 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 3 1



28-02-2007

Preventie Nieuwe vaccins Kankervaccins Biotech. vaccinproductie Geneesmiddelen preventie Geneesmiddelen voeding (Vroeg)diagnostiek Genetische diagnose Gerichte diagnose Functionele beeldvorming Moleculaire beeldvorming MIS Effectiviteit behandeling Gerichte therapie Pharmacogenomics Gentherapie Stamceltherapie diabetes Stamceltherapie Parkinson Regeneratieve geneeskunde Tissue engineering Artificiële genese Translationeel onderzoek Hersenonderzoek Verouderingsproces Translationeel onderzoek: hart en vaat-diabetes-kanker Antibioticaresistentie Stamcelonderzoek Convergentie Systeembiologie Metabolomics

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25.



Prioriteit overheid

Gezondheidszorg-voedingPreventie en behandeling


D3 Hdst3 Pagina 202


1 1 1 1 1 1

1

2

1

1

1

1 5 1 3 5 3 3 1 2 2 1 4 1 3 1 2 2 1 2 1 5 4 4 3 2 2 2 3 3 3 1 3 3 1 2 2 3 2 2 1 5 2 2 3 3 1 2 1 1 1

2 4 1 1 4 2 1 1 1 2 1 4 1

1 1 1 2 1 1 1 2 2 1 4 1 1 3 2 2 3 1 1 3 1 2 3 2 1 5 1 1 3 1 3 1 2 1 1

1

3

5 4 1 3 3 3 2 2 2

1

2


1 1 1 2

2 2 2 1 4 4 2 3 1 1 1 3 1 4 1 5 1 3 2 2 2

1 2 2 4 3 1 3 2 3 1 2 2

1

1 2

1 1 1

1 1 1 1 1 5 1

2

1

1

1

1

1

1 1 1

1 1 1 2 1 2 1

4 2

1

1

2 1 1

1 2 1 1 1 1 2 1 1 1

1

1


2 2 2 1 1 1 1

5 4 3

Regelgeving


15:27

2 2 1 1

1 1 1 1 1

5 1 1 2 3 2 2 1 1 2 1 1 3 2 1


Prioriteit overheid

28-02-2007

31. Data-analyse + validatie 32. Epigenetica 33. Bioinformatica 34. SNP-analyse 35. Neuroinformatica 36. Bio-elektronica 37. IT en biologisch weefsel 38. Chemoinformatica 39. High throughput 40. Geïntegreerd onderzoek 41. Gezondheidseconomie 42. Biotechnologie 43. Genetische gewasontw. 44. Verhoging productiviteit 45. Geno-fenotypering planten 46. High tech landbouw 47. Productie geneesmiddelen 48. Productie hernieuwbare mat. 49. Productie biobrandstof 50. Duurzaam - milieu 51. Relatie voeding-gezondheid 52. Detectie-veiligheid 53. Personalised nutrition 54. Bio-economie

Gezondheidszorg-voedingPreventie en behandeling


D3 Hdst3 Pagina 203


203

D3 Hdst3

28-02-2007

3.3

15:27

Pagina 204


Tijdens de tweede sessie van de expertraadpleging van strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg-VoedingPreventie en behandeling’ werden de resultaten van de Delphi-vragenlijst voorgesteld. Zij dienden als eerste aanzet in het eigenlijke proces van prioriteitsstelling onder leiding van de moderator, prof. Bart Van Looy, Incentim K.U.Leuven.


Op het einde van de tweede sessie diende een consensus bereikt te worden voor de prioriteiten binnen deze strategische cluster. Tabel 32 geeft een bondig overzicht van de ontwikkelingen die binnen strategische cluster 3 finaal als prioriteiten voor Vlaanderen naar voren werden geschoven. Aansluitend worden deze prioritaire technologische domeinen in detail beschreven.

Tabel 32: Prioriteiten voor strategische cluster 3 Tabel 32: ’Gezondheidszorg-Voeding-Preventie en behandeling’ Strategische cluster


> Moleculaire diagnostiek en biomerkers > Preventieve en therapeutische vaccins Strategische cluster 3: > Celtherapie Gezondheidszorg: > Moleculair biologisch onderzoek voor gerichte diagnose en Preventie en behandeling > therapie > Translationele geneeskunde > Interdisciplinariteit met toepassingen in de gezondheidszorg - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - > Relatie tussen voeding en gezondheid Voeding en Landbouw > Agrarische biotechnologie > Industriële biotechnologie


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 205

GEZONDHEIDSZORG: PREVENTIE EN BEHANDELING Moleculaire diagnostiek en biomerkers Moleculair biologische technieken in de diagnostiek worden steeds belangrijker. De moleculaire diagnostiek richt zich op het karakteriseren van het DNA- en RNA-profiel, epigenetische factoren (bv. DNA methylatie) en proteïne merkers (expressieniveau, post-translationele modificatie, …) van de patiënt. In toenemende mate zal op basis van het (epi)genetische profiel kunnen worden vastgesteld wie aanleg heeft voor welke ziektes en aandoeningen (voorspellende genetische testen) en hoe het beloop van een ziekte zal zijn. De moleculaire diagnostiek is op veel terreinen toepasbaar zoals de klinische chemie, pathologie, microbiologie, klinische genetica, hematologie, immunologie, farmacogenetica en oncologie.

In de moleculaire diagnostiek wordt gebruik gemaakt van verschillende technieken (DNA-chip en microarray technologie). De keuze voor een bepaalde methode is sterk afhankelijk van de vraagstelling en het te onderzoeken klinische materiaal. Moleculaire diagnostiek kan o.a. gebruikt worden voor de detectie en predictie van erfelijke ziektes. Zulke pathologieën zijn ofwel het resultaat van chromosomale abnormaliteiten, die microscopisch gevisualiseerd kunnen worden, ofwel het resultaat van mutaties in het DNA. Moleculaire diagnostiek kan ook gebruikt worden voor risicoprofilering van multi-factorziektes welke het resultaat zijn van een complexe interactie tussen genetische voorbeschiktheid en omgevingsfactoren.

Biomerkers opereren op het grensvlak van diagnostiek en therapeutica. De biomerkers kunnen ingezet worden voor de ontwikkeling van geneesmiddelen, waardoor het ontwikkelingsproces een stuk goedkoper en effectiever wordt gemaakt. Met de biomerkers zal men ook ziektes op een vroeger tijdstip kunnen opsporen en bij patiënten kunnen nagaan of een specifiek geneesmiddel wel zal aanslaan. Een aantal geneesmiddelen werken immers slechts effectief bij een beperkte groep patiënten. De ontwikkeling van een nieuw geneesmiddel kost vandaag gemiddeld 800 miljoen euro en duurt ongeveer twaalf jaar. Tijdens de tijdrovende en dure klinische studies test men o.a. de veiligheid en efficiëntie van een potentieel geneesmiddel. In een aantal gevallen tonen die studies dan aan dat het potentieel geneesmiddel niet, of slechts op een klein aantal patiënten, echt werkzaam is. Er bestaat momenteel niets waarmee men tijdens de ontwikkeling kan meten of een kandidaat-geneesmiddel wel effectief is. Biomerkers kunnen dit hiaat opvullen en zo de ontwikkelingskosten en -tijd gevoelig drukken. Deze biomerkers zullen ook 205 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 206

toelaten therapieën doelgericht toe te passen specifiek bij die patiënten waarbij het potentieel geneesmiddel aanslaat. In de oncologie bv. helpt het merendeel van de geneesmiddelen slechts een beperkt aantal patiënten. Met biomerkers kan men voor patiënten de gepaste therapie selecteren; een stap in de richting van patiëntspecifieke geneeskunde. De biomerkers zullen ook toelaten om levensbedreigende ziektes zoals kanker vroeger op te sporen. De impact van biomerkers voor de patiënt, en onrechtstreeks voor het sociaal zekerheidssysteem, zal erg groot zijn.

Preventieve en therapeutische vaccins De grote vooruitgang op het gebied van de biotechnologie in combinatie met de toenemende kennis van infectieziektes en immunologie speelt een belangrijke rol bij de ontwikkeling van nieuwe vaccins. De zoektocht naar nieuwe vaccins richt zich op varianten die veiliger en effectiever zijn en de nadelen van bestaande vaccins niet kennen. Vanzelfsprekend zoekt men ook vaccins voor ziektes waartegen nu nog geen inentingen bestaan. Tegen 2015 zullen wereldwijd 80 nieuwe preventieve vaccins op de markt zijn. De komende generatie vaccins zal waarschijnlijk veelal uit subunit-vaccins bestaan. Deze zijn gebaseerd op fragmenten van een virus of bacterie. Bovendien wordt gewerkt aan verschillende nieuwe toedieningsroutes voor vaccins (neussprays en pleisters op de huid) en aan meer combinatievaccins.

Biotechnologische technieken kunnen helpen met de productie van verzwakte bacterie- of virusstammen. Bovendien ondervangen biotechnologische technieken veel van de problemen die met andere productiemethoden voor vaccins ondervonden worden. Bv. uit humaan bloed bereide vaccins kunnen virussen of prionen bevatten en op kippen-eiwit gekweekte vaccins kunnen leiden tot overgevoeligheidsreacties bij patiënten. Investeringen in biotechnologische productieplatformen voor efficiënte vaccinproductie zullen het vaccinlandschap aanzienlijk veranderen. Voor de ontwikkeling van pandemische griepvaccins is dit onderzoek dringend nodig. Deze technologie zal ook nuttig zijn voor andere vaccinontwikkelingen.

Vaccins tegen virussen die tot kanker kunnen leiden, zoals het humane papillomavirus dat baarmoederhalskanker kan veroorzaken, zouden het aantal kankergevallen fors doen verminderen. Het prototype vaccin tegen baarmoederhalskanker komt nog eind dit jaar in Europa op de markt. 206 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 207

Dit zal deuren openzetten voor tal van andere anti-kanker vaccins. Wel dient er een onderscheid gemaakt te worden tussen preventieve kankervaccins en therapeutische kankervaccins, waar momenteel een aantal prototypen worden ontwikkeld (long-, borst-, huidkanker).

Celtherapie Biotechnologische technieken worden steeds vaker toegepast voor therapeutische doeleinden. Celtherapie is daarbij in volle ontwikkeling. Celtherapie is een techniek waarbij levende cellen bij een patiënt worden geïmplanteerd voor de productie van natuurlijke stoffen die de patiënt eerst niet kon aanmaken. Hierbij is te denken aan: - het kweken van embryonale stamcellen: Embryonale stamcellen zijn pluripotent, wat betekent dat ze kunnen differentiëren naar elk gespecialiseerd celtype. Stamcelonderzoek dient gezien te worden in internationale samenwerkingsprogramma’s die zorgen voor de nodige complementaire expertise voor translatie naar toepassingen. Mogelijke toepassingen zijn bv. pancreascellen voor de behandeling van diabetes mellitus. - tissue engineering: Er wordt grote vooruitgang verwacht in de cultivatie van gedifferentieerde cellen in het kader van tissue engineering. In een tijdsperiode van tien tot vijftien jaar zal het mogelijk zijn levende en delende cellen van een patiënt op artificieel geproduceerde biomaterialen te laten groeien. Dit kan zowel met autoloog (van de patiënt afkomstig) als met allogeen (van een donor) materiaal worden gedaan. Tissue engineering zal een belangrijk alternatief worden voor transplantatie of artificiële implantaten. Om tot een succesvol tissue engineering product te komen is de opschaling van labo-schaal naar een klinisch bruikbaar product een belangrijke uitdaging voor de toekomst. - xenotransplantatie: Hierbij worden dieren als orgaandonor gebruikt. De basisgedachte hierachter is niet nieuw, zo worden al vele jaren hartkleppen van varkens gebruikt ter vervanging van defecte humane hartkleppen. Om afstotingsreacties te voorkomen is genetische modificatie van deze dieren noodzakelijk. Xenotransplantatie is een techniek die nog in ontwikkeling is.


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 208

- regeneratieve geneeskunde: Deze tak van de geneeskunde heeft tot doel bepaalde ziektes te behandelen, die gekenmerkt worden door onherstelbare weefselschade.

Moleculair biologisch onderzoek voor gerichte diagnose en therapie De volgende tien jaar zal de kennis van de moleculaire mechanismen aan de basis van specifieke aandoeningen enorm ontwikkelen, bv. onderzoek naar kanker, ontstekingsziektes (zoals Crohn, multiple sclerose, …) en hersenziektes (zoals Alzheimer, Parkinson, dementie, depressie … ). De ontrafeling van deze moleculaire mechanismen zal leiden tot een steeds vroegere en nauwkeurige diagnosestelling en een gerichte therapie.

Toenemende kennis van het menselijk genoom zal ook informatie leveren over de individuele verschillen in de metabole omzetting van medicijnen. De grootste variatie in het effect van medicijnen is het (epi)genetisch profiel van de patiënt (cfr. pharmacogenomics).

Een combinatie van goed opgeleide mensen en hoogwaardige faciliteiten is essentieel om de onderzoeksinfrastructuur in Vlaanderen sterk competitief te houden.

Translationele geneeskunde Wetenschappelijk onderzoek is en blijft de bron van voortdurende vooruitgang bij de behandeling van specifieke aandoeningen. Vooral onderzoek op het grensvlak van laboratorium en kliniek, het zogenaamde ‘translationeel onderzoek’, is van groot belang voor verdere verbeteringen in de behandelingsresultaten. Dit onderzoek vindt vaak plaats terwijl de patiënt behandeld wordt in de kliniek.

Dit type onderzoek vereist een nauwe dagelijkse samenwerking tussen laboratoriumonderzoekers en clinici en tussen onderzoekers met uiteenlopende interessegebieden onderling. Resultaten van fundamenteel en basiswetenschappelijk onderzoek kunnen op die manier snel in de klinische praktijk worden gebracht ten dienste van de patiënt.


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 209

Elke multidisciplinaire aanpak met toepassingen in de gezondheidszorg dient aangemoedigd te worden omwille van het enorme potentieel. In Vlaanderen is er een grote densiteit aan klinieken en kenniscentra die men op een niveau van interdisciplinaire benadering kan samenbrengen. Het translationeel onderzoek waarbij het basisonderzoek convergeert met de klinische praktijk staat hierin centraal.

Interdisciplinariteit met toepassingen in de gezondheidszorg Het moderne onderzoek in de levenswetenschappen kenmerkt zich door een toenemende omvang en complexiteit. Interdisciplinariteit zal het sleutelwoord zijn in de komende tien jaar. Een toenemende convergentie van tenminste vier grote technologische en wetenschappelijke disciplines, met name nanotechnologie, biotechnologie, informatietechnologie en cognitieve wetenschappen, wordt verwacht met tal van toepassingsmogelijkheden in de gezondheidszorg. Elk van deze disciplines draagt op zich reeds een hoog potentieel in zich, maar gecombineerd zijn ze een krachtige bron voor innovatie. Deze convergentie van hoog gespecialiseerde wetenschap biedt een groeipotentieel en kansen op de ontwikkeling van nieuwe applicaties in de gezondheidszorg. Het is belangrijk deze ontluikende domeinen op het grensvlak van bestaande disciplines aan te moedigen en in te schakelen in belangrijke pathologieën.

Een toename in multidisciplinair onderzoek stelt echter hoge eisen aan nieuwe onderwijs- en onderzoeksprogramma’s, die de juiste specialisatie-interdisciplinariteit balans kunnen hanteren over alle relevante disciplines en domeinen heen. Het is dan ook belangrijk dat initiatieven genomen worden om inspanningen te bundelen op het vlak van opleiding en onderzoek.

GROOTSCHALIGE GEGEVENSVERZAMELING EN SYSTEEMBIOLOGIE Voor de integratie van biologische gegevens en processen ligt de nadruk op grootschalige gegevensverzameling en systeembiologie: - grootschalige gegevensverzameling: gebruik van ‘high throughput’-technologieën voor het genereren van gegevens om de functie van genen en genproducten en hun interacties in complexe netwerken op te helderen (genomica, proteomica, …) - systeembiologie: multidisciplinair onderzoek waarin een breed scala aan biologische gegevens zal worden geïntegreerd en dat systeembenaderingen zal ontwikkelen en toepassen voor het begrijpen en modelleren van biologische processen. 209 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 210

BIOMEDISCHE ENGINEERING Het gehele domein van de biomedische engineering speelt een essentiële rol in de concrete implementatie van nieuwe behandelingen. Het belang van technologieontwikkeling, dat typisch behoort tot het domein van de biomedische engineering en dat essentieel is voor de opschaling van laboschaal naar klinische schaal, mag niet onderschat worden. Dit vereist een substantiële onderzoeksinspanning en houdt in dat technologieën ontwikkeld moeten worden, die toelaten om op reproduceerbare, gecontroleerde en grootschalige manier biomedische engineering producten aan te maken.

LANDBOUW EN VOEDING Relatie tussen voeding en gezondheid Interdisciplinair onderzoek m.b.t. voedingswetenschappen en medische wetenschappen zal leiden tot een dieper inzicht in de relatie tussen voeding en gezondheid. Inzicht in voedingsfactoren en -gewoonten is essentieel bij de ontwikkeling en terugdringing van voedingsgerelateerde ziektes en aandoeningen. Dit omvat de ontwikkeling en toepassing van nutrigenomica en systeembiologie en de studie van de interacties tussen voeding en fysiologische functies. Dit zou kunnen leiden tot een nieuwe formulering voor bewerkte voedingsmiddelen en de ontwikkeling van nieuwe voedingsmiddelen en dieetvoeding inzake voedingswaarde en gezondheid.

Voedingsstoffen blijken voortdurend de genexpressie, en daarmee het cel- en lichaamsmetabolisme, te beïnvloeden. Het nutrigenomics-onderzoek bevestigt niet alleen reeds bestaande orthomoleculaire kennis, maar levert ook nieuwe kennis op. Onder meer wordt steeds meer duidelijk over de relatie tussen individuele genetische verschillen en de metabolische effecten van voedingsstoffen. Door de toenemende kennis omtrent het menselijk genoom zal het mogelijk zijn de voeding af te stemmen op genetische subgroepen en op ieders eigen genetische constitutie. Dit zal leiden tot ‘personalised nutrition’.

Op het vlak van voedselveiligheid is er een evolutie in de ontwikkeling van detectietechnieken voor het opsporen van schadelijke stoffen, micro-organismen, voedsel- en fytopathogenen. Er is een trend naar ‘kleiner, sneller en gemakkelijker’.


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 211

De consument is zich meer en meer bewust van de invloed van voeding op zijn gezondheid. De verkoop van voedingsmiddelen waarvan de samenstelling is gewijzigd, veelal om ze gezonder te maken, is in sterke opmars. Men spreekt van verrijkte voeding (‘functional foods’), nieuwe voedingsmiddelen (‘novel foods’) en voedingsmiddelen met een (potentieel) geneesmiddel (‘nutraceuticals’). Probiotica hebben een monoof gemengde cultuur van micro-organismen die een voordelig effect hebben op de mens (meestal darmflora). Ook moet er een beter inzicht komen om voeding af te stemmen op het voorkomen van specifieke ziektes zoals darmkanker, botafbraak, hart- en vaatziektes.

Agrarische biotechnologie Een toename in kennis van de genetica en moleculaire biologie zal steeds meer leiden tot gerichte interventies in gewasontwikkeling. Dit moet toelaten om gewassen met de juiste kenmerken te selecteren die beter aansluiten bij de noden van de consumenten en de industrie, waarbij ziekteresistentie, productiviteit alsook tolerantie tegenover extreme omgevingsfactoren maar met minder impact op het milieu prioritair zijn. Dit kadert in de duurzaamheid van onze samenleving. Planten, met inbegrip van landbouwgewassen, spelen immers een belangrijke rol in de duurzaamheid van onze aarde. Ze staan in voor de verwerking van de broeikasgassen, de productie van zuurstof, de productie van geneeskrachtige stoffen, de duurzame productie van biomassa. De moleculaire biologie zal in de komende 10-20 jaar fundamenteel inzicht verwerven in de moleculen en mechanismen die deze processen sturen.

Op basis van deze kennis zal in onze gebieden een totaal nieuw soort landbouw ontstaan, die niet zozeer gericht is op de massaproductie van voedsel, maar op de kleinschalige hoogkwalitatieve productie van landbouwgewassen met hoge toegevoegde waarde. Zo zal de landbouw evolueren naar ‘high tech’ productie van hoogwaardige grondstoffen. Landbouwgewassen kunnen gebruikt worden als alternatieve productiebron voor hoogwaardige producten zoals medisch actieve componenten, nieuwe chemicaliën en geneesmiddelen, voor hernieuwbare materialen, voor efficiënte biobrandstoffen, grondstoffen voor de farmaceutische industrie, de textielsector, de voedingsindustrie, …


D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 212

Industriële biotechnologie De industriële biotechnologie is in opmars door de recent ontwikkelde genetische technieken. Het gebruik van genetisch gemodificeerde organismen in productieprocessen biedt een groot potentieel inzake efficiëntie en duurzaamheid. Industriële biotechnologie heeft toepassingen in de sector van de farmaceutica en de voeding.


• Gezondheidszorg is een federale materie, waardoor de Vlaamse overheid enkel aanbevelingen kan formuleren. • Belemmerende weten regelgeving: de gezondheidszorg is de meest registrerende sector en regelgeving maakt veel onmogelijk. Voorbeelden zijn (1) zeer strenge regelgeving rond in vivo experimenten voor de farmaceutische en cosmetische industrie en (2) zeer strenge regelgeving voor klasse IV medical devices. Wetgeving en regelgeving zouden moeten aangepast worden. • Door negatief EU-beleid rond genetisch gemodificeerde organismen mist Vlaanderen kansen. • Ethische drempels omtrent genetische profilering. • Ontwikkelingen in de biotechnologie zijn in belangrijke mate gedreven door kleine biotechbedrijven die niet de middelen en langetermijnmogelijkheden hebben. Korte termijn financieel rendement voor biotechbedrijven is niet evident. • Belang van visie en coherent beleid in opleiding om sterk te staan in life sciences. • Er zijn in België 25 000 mensen tewerkgesteld in de farmaceutische sector met 7 000 innovatieve medewerkers die bijna allemaal voor buitenlandse ondernemingen werken; in de voedingssector werken 87 000 mensen en 80% werken in KMO’s. Er is voor een KMO nood aan procesinnovatie eerder dan productinnovatie. KMO’s zoeken kleine meerwaarden die zij naar de markt kunnen brengen. 212 gezondheidszorg-voedingpreventie en behandeling

D3 Hdst3

28-02-2007

15:27

Pagina 213

• Gebrek aan samenwerking met Vlaamse ziekenhuizen en kennisinstellingen op het vlak van klinische studies en staalnames. • Veel ontwikkelingen in deze strategische cluster situeren zich op wetenschappelijk en technologisch niveau. Het is moeilijk om in 2015 al producten op de markt te hebben. • Belang van wetenschap- en technologiecommunicatie. Dit heeft repercussies op het rekruteren van studenten, enz. • Knelpunt: gebrek aan onderzoeksfinanciering voor biomedisch onderzoek. Voldoende investeringsmiddelen in onderzoeksinfrastructuur zijn nodig om een hoog competitief niveau te behouden. • Toepassingen in de gezondheidszorg vanuit andere domeinen ontbreken vooralsnog. (Zie nanotechnologie)


D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 215

STRATEGISCHE CLUSTER 4 NIEUWE MATERIALEN-NANOTECHNOLOGIEVERWERKENDE INDUSTRIE


De concrete aanpak van het proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialenNanotechnologie-Verwerkende industrie’ wordt voorgesteld in figuur 32. In totaal namen 20 experts deel aan de panelsessies. (Zie annexen voor de samenstelling van het expertpanel van cluster 4) De relatieve positieanalyse van Vlaanderen (zie deel I) en de Europese trendanalyse (zie deel II) werden in een eerste sessie van het betrokken expertpanel (26 april 2006) gevalideerd en vervolledigd. Op basis hiervan werd een Delphi-vragenlijst opgesteld en aan de betrokken experten voorgelegd. De resultaten van de Delphi-analyse dienden op hun beurt als eerste aanzet voor de prioriteitsstelling tijdens de tweede sessie (9 mei 2006) en de derde sessie (7 juni 2006) van het expertpanel. Op het einde van de derde sessie werd een consensus bereikt over de prioriteiten binnen strategische cluster 4.

Figuur 32: Proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 4 Figuur 30: ‘Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie’ Relatieve positieanalyse van Vlaanderen t.o.v. EU (zie deel I)


Expertraadpleging (n = 20) voor strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie’ Eerste sessie: validering van de ontwikkelingen in de toekomst (26 april 2006) Delphi-vragenlijst: vertaling van de Europese trendanalyse naar Vlaamse context Tweede sessie: prioriteitsstelling (9 mei 2006) Derde sessie: prioriteitsstelling (7 juni 2006)

Prioriteiten en aandachtspunten voor strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie’ 215 nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

D3 Hdst4

28-02-2007

4.1

15:47

Pagina 216


Tijdens een eerste sessie panelsessie van strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen-NanotechnologieVerwerkende industrie’ werd het project gesitueerd en werden de resultaten van de relatieve positieanalyse voor Vlaanderen (zie deel I) voorgesteld. Vervolgens werden een aantal potentiële internationale technologieontwikkelingen naar voor geschoven die mogelijk relevant zijn voor deze cluster. De leidraad bij het bepalen van deze ontwikkelingen vormde de Europese trendanalyse (zie deel II). Voor de strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie’ heeft het VRWBprojectteam zich voornamelijk gebaseerd op bevindingen binnen de sleuteldomeinen ‘Nanotechnologie’ (Saxl O., 2005) en ‘Verwerkende industrie’ (Da Costa J., 2005) van deze Europese trendanalyse. Deze set van trends werd tijdens deze eerste sessie door de experten gevalideerd en vervolledigd. In tabel 33 wordt in detail stilgestaan bij deze belangrijke trends.

Tabel 33: Overzicht van de ontwikkelingen in de toekomst voor strategische cluster 4 Tabel 33: ‘Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie’

TREND 1: NIEUWE MATERIALEN De ontwikkeling van nieuwe, betere materialen is determinerend voor de ontwikkeling van nieuwe marktproducten en geeft eveneens aanleiding tot de creatie van nieuwe materiaalbehandelingen en productietechnologieën. In de toekomst verwacht men dat geavanceerde materialen verder zullen leiden tot de productie en ontwikkeling van kleinere, lichtere, sterkere, ‘slimmere’, multifunctionele, op maat aanpasbare en zelfs programmeerbare componenten, materialen en producten. Het onderzoek naar nieuwe en geavanceerde materialen vormt trouwens de motor voor innovatie in heel wat high tech domeinen, zoals ICT en micro-elektronica, maar evenzeer in meer traditionele sectoren, zoals de energievoorziening-, bouw-, textiel- en de verpakkingsindustrie. Tal van nieuwe (intelligente) materialen en materiaalbehandelingen zullen ontstaan door toedoen van de nanotechnologie en de biologie. Nanotechnologie zal leiden tot fundamentele veranderingen in de materiaalkunde. Het potentieel van nanotechnologie in deze is vooral het verhogen van de efficiëntie van de nieuwe materialen, onder meer naar grootte, gewicht, betrouwbaarheid. Door het verder onderdrukken van slijtage verhoogt bovendien de duurzaamheid en vermindert de kostprijs over de levenscyclus van de materialen. Nanotechnologische toepassingen zullen onder meer gerealiseerd worden onder de vorm van performantere metalen, keramische materialen, polymeren, nano- en mesoporeuze materialen (membranen, katalysatoren), … Er zullen ook nieuwe meetstandaarden en productietechnieken ontstaan die op nanoniveau op de materiaalstructuur inwerken. Voor de medische sector kunnen materiaalinnovaties leiden tot de ontwikkeling van nieuw gereedschap voor chirurgie op moleculaire schaal die bv. de reparatie van cellen mogelijk kan maken of kan leiden tot de creatie van functionele coatings voor gebruik in geneesmiddelen. Verder kunnen milieuontwikkelingen beter gemonitord en geremedieerd worden aan de hand van kwaliteitsvolle gegevens m.b.t. de snelheid en het niveau van de milieuvervuiling. Zulke gegevens kan 216 nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 217

men bekomen door het toepassen van nanogebaseerde filtratie- en zuiveringstechnieken (membranen, katalyse) en (fotovoltaïsche) nanomeetsensoren. Ook de biotechnologie brengt heel wat vernieuwingen teweeg en zal de materiaalontwikkeling in de komende jaren zeer sterk beïnvloeden, dit zowel qua productie als qua gebruik. Biotechnologie opent immers steeds meer perspectieven voor de creatie van plantaardige ‘productiecellen’. Genetische manipulatie doet plantenspecifieke moleculen produceren die mogelijk in tal van sectoren als grondstoffen kunnen gebruikt worden, bv. in de chemie, farma, landbouw en textielindustrie. Gewassen, kunststoffen en chemische stoffen worden biologisch aanpasbaar. De biotechnologische toepassingen zijn legio. Biopolymeren vinden medische toepassingen, terwijl biotechnologie ook de basis van nieuwe vezelgewassen vormt. De biomaterialen veroveren in de komende jaren overigens behoorlijke marktaandelen in de chemie en de productie van biologisch gewijzigde gewassen en kunststoffen. Men creëert nieuwe textielvezels en in de geneeskunde wint weefselengineering veld. Verder raakt ook het gebruik van biologisch afbreekbaar verpakkingsmateriaal wijd verspreid, terwijl de transportindustrie biobrandstoffen, biocomponenten en biomaterialen probeert te ontwikkelen. Naast ontwikkelingen richting nanotechnologie en biotechnologie dienen zich nog andere materiaalinnovaties aan. Zo boeten de metalen in de komende jaren verder aan relatief belang in ten voordele van keramische materialen, polymeren en composietmaterialen. Hybride materialen, die polymeren en metalen combineren, breken door. Deze nieuwe materialen komen voort uit onderzoek op het vlak van de opto-elektronische materiaaltechnologie en structurele materiaalanalyse zoals m.b.t. optische vezeltechnologie, UV/IR-detectormateriaal, keramiek- en glastechnologie, composietmateriaal, enz. In de markt voor metalen en metaalcomposieten zal vooral de vraag groeien naar lichtere en stevigere frames, hittebestendige toepassingen en slijtvaste legeringen die de performantie en duurzaamheid verhogen. De ‘nieuwe’ metalen zullen ook gebruikt worden in geavanceerde sensoren, laagvermogenelektronica, vermogentransmissie, energieopslag en magneten. Andere sectoren, zoals de chemie en farma, zoeken naar nieuwe ‘metalen’ die een langere levensduur hebben en gemakkelijker te onderhouden zijn (o.a. voor gebruik in productie-installaties). Nieuwe keramische materialen maken dan weer hogere processorsnelheden mogelijk en ze zorgen in extreme omstandigheden voor meer duurzaamheid, bv. bij blootstelling aan hogere temperaturen in de lucht- en ruimtevaart. Daarnaast openen zij nieuwe toepassingsgebieden zoals in (petro)chemische katalysatoren. Keramische deklagen maken andere materialen harder en slijtvaster, bv. via een deklaag van ‘cubic Boronitride’ (cBN). Tevens neemt de aandacht voor de recyclage van materialen verder toe. Andere milieu- en energiezuinige toepassingen zijn o.a. de ontwikkeling van efficiëntere verwarmings- en koelsystemen (brandstofcellen, lichtgewicht efficiënte zonnecellen, energiezuinige bouwmaterialen), composieten voor energiezuinige voertuigen (auto- en luchtvaartindustrie), lichtgewicht verpakkingen, flexibele en energiezuinige beeldschermen.

TREND 2: ELEKTRONICA a. Nano-elektronica Van meet af aan werd het nanotechnologisch onderzoek vooral gedreven door de elektronicasector. Men poogt de eigenschappen die materialen op nanoschaal vertonen te gebruiken om steeds meer informatieverwerking en -opslag te bundelen op een steeds kleiner wordend volume. De basiskennis en de eerste

217 nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

D3 Hdst4

13-03-2007

15:36

Pagina 218

toepassingen van nanotechnologie in de elektronicasector vormen de basis voor de uitbreiding ervan naar vele andere disciplines en sectoren. Het besef is gegroeid dat nanotechnologie belangrijke consequenties zal inhouden voor de meeste, zoniet alle industriële sectoren. Merk op dat doorbraken in het nano-elektronisch onderzoek dikwijls meer dan één toepassing kennen in meer dan één sector. In de toekomst zullen tal van nano-elektronische applicaties effectief realiteit worden. Zo verwacht men dat de invoering van microprocessoren die zijn opgebouwd uit nano-elementen zal leiden tot een aanzienlijke verhoging van de processingcapaciteit. Men spreekt hier van een effectiviteitsverhoging in de ordegrootte van duizenden en zelfs miljoenen. Het gebruik van nanotechnologie in telecommunicatienetwerken kan resulteren in een optimaler gebruik van het optische spectrum en een aanzienlijke capaciteitsuitbreiding van de bandbreedte. Het ontwikkelen van nieuwe opslagtechnologie die toelaat te gaan tot multi-terabit niveaus is een andere mogelijke applicatie-evolutie. In het domein van de sensoren radartechnologieën houden de uitdagingen verband met de ontwikkeling van nieuwe en geavanceerde geïntegreerde (nano)sensorsystemen met een minimaal gewicht, afmetingen en energieverbruik en met een volledig frequentiespectrum. Voorbeelden hiervan zijn de RF-sensortechnologieën (RFID tags), elektromagnetische sensoren, optronica, lasertechnologieën, thermische sensoren, sensoren voor detectie van biologische en chemische bedreigingen. Zoals met RFIDs zullen allerlei chips en IT-componenten steeds kleiner worden en steeds beter geïntegreerd zijn in allerlei technologische systemen. O.a. de micro-elektronica zal dit gebied sturen (cfr. micro-elektromechanische of micro-opto-elektromechanische systemen, …). Daarnaast wordt een veelheid van toepassingen mogelijk die ingeplant kunnen worden in de menselijke huid (cfr. medische sensoren, MP3-spelers, telefoons, cosmetica, …).

b. Micro- en nanosysteemtechnologie (MST/NST) In deze context duikt vaak de term ‘Microsysteemtechnologie’ (MST) op. MST is een enabling technologie met oneindig veel toepassingsgebieden en is bijzonder sterk in ontwikkeling. Als vakgebied beweegt MST zich in de richting van nanotechnologie en geeft aanleiding tot het ontstaan van een ware Nanosysteemtechnologie (NST). De grens hiermee wordt steeds vager. In eerste instantie gaat het om de verkleining of verbetering van bestaande producten. Daarnaast is er een trend naar de ontwikkeling van echt nieuwe producten met allerlei maatschappelijke toepassingen, bv. in medische hoek. MST omvat microtechnieken als micro-elektronica, micromechanica en micro-optica, maar ook microchemie en 'lab-on-a-chip' vallen eronder. Sleutelcomponenten zijn: micro-elektronica, micro- en nanosensoren (MEMS, NAMS), micro-actuatoren, microstromingstechnieken en micropneumatiek. Ingebedde systemen, computers en software moeten anderzijds toelaten om tal van nieuwe technologieën te ontwikkelen, zoals krachtigere, veilige, gedistribueerde, betrouwbare en efficiënte hard- en softwaresystemen voor waarneming, regeling en beheer; methoden en tools voor de modellering en het ontwerp van systemen; open configureerbare architecturen en schaalloze platforms, …

c. Quantumcomputing De werking van de huidige, klassieke computers is gebaseerd op bits, geheugeneenheden die de waarde nul of één kunnen hebben. Alle computerprogramma's werken intern door het manipuleren van deze bits. De quantumcomputer haalt een fundamenteel uitgangspunt van de klassieke computer onderuit. Bij klassieke computers hebben de geheugenelementen (bits) de waarde nul of één. Quantumcomputers maken op een slimme manier gebruik van de bizarre eigenschappen van quantummechanica. 218 nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 219

Een quantumbit of qubit is in superpositie; d.w.z. een quantumbit of qubit kan tegelijk nul en één zijn. Rekenen met één qubit is hierdoor gelijk aan rekenen met twee getallen tegelijk. Bovendien neemt het aantal getallen waarmee tegelijk kan worden gewerkt snel toe met iedere extra qubit. Quantumcomputers zijn hierdoor in theorie veel sneller dan de klassieke machines en onwerkbaar complexe berekeningen kunnen hiermee snel worden uitgevoerd. Zo is er bv. een quantumalgoritme ontwikkeld dat veel sneller databases kan doorzoeken dan de huidige programma's. Een ander quantumalgoritme kan in korte tijd grote getallen ontbinden in factoren. Een klassieke computer doet daar momenteel honderden eeuwen over. Het is precies om die reden dat het ontbinden van getallen de basis vormt voor veel databeveiligingstechnieken. Een quantumcomputer kraakt deze codes in een paar minuten. Een bruikbare quantumcomputer bestaat echter nog niet. Zo groot als de mogelijkheden van quantumcomputers zijn, zo groot zijn de problemen bij hun ontwikkeling. Het bouwen van een quantumcomputer zal ook veel van de huidige beveiligingen, zoals gebruikt bij bv. elektronisch betalen op het internet, onveilig maken. Na de ontdekking van het factorisatie-algoritme is gebleken dat quantumcomputing op een aantal gebieden superieur is aan de klassieke informatieverwerking. Zo is bv. het op een quantumwijze genereren van een gedistribueerde geheime sleutel, ‘quantum key distribution’, commercieel interessant (cfr. digitale handtekeningen). Het grootste probleem van het vakgebied is dat op dit moment slecht wordt begrepen wat de kracht van een quantumcomputer is. Hoewel een bruikbare machine nog ver weg lijkt, wordt veel geïnvesteerd in het onderzoek naar quantumcomputing en de ontwikkeling van nieuwe efficiënte quantumalgoritmen.

TREND 3: BIOMIMETICA Traditionele chemische technieken worden, samen met verbeterde inzichten in de betrokken processen, gebruikt om nanopartikels met specifieke toepassingsmogelijkheden te produceren (bv. in sensoren, verven, coatings, cosmetica, geneesmiddelen, enz.). Maar het omvormen van nanopartikels tot grotere structuren blijkt veel moeilijker. Een oplossing hiervoor ligt in het nabootsen van de natuur (biomimetica). Wetenschappers concentreren zich momenteel op het analyseren van de wijze waarop de natuur doordachte structuren of eigenschappen bouwt. Deze kennis hoopt men dan aan te wenden of te kopiëren in een poging om nieuwe of betere materialen en producten te vervaardigen. Om dit op een succesvolle wijze te realiseren is een fundamenteel inzicht in de wijze waarop de natuur op nanoniveau functioneert vereist. Bijgevolg is multidisciplinair onderzoek noodzakelijk. Mogelijke toepassingen ervan vindt men in verschillende domeinen, zoals onder meer in ‘imaging-based medical diagnostics’, ‘life sciences applications’ en in ‘energy collection’. ‘Biomimetica’ zal hoogstwaarschijnlijk de weg leiden naar deze nieuwe producten en processen.

TREND 4: MEDICINALE NANOTECHNOLOGISCHE TOEPASSINGEN Nanotechnologische toepassingen op medisch vlak behoren tot de meest belovende technologiedomeinen. Men doelt hiermee onder meer op de diagnostiek (in-vitro en in-vivo), regeneratieve geneeskunde en gerichte geneesmiddelentherapie, miniatuurimplantaten, intelligent medisch textiel, celgroeistimulerend verband, enz. Producten op het vlak van het toedienen van geneesmiddelen hebben de markt al bereikt (bv. liposomen, nanokristallen of PEG-eiwitten). Het gebruik van nanopartikels kan de oplosbaarheid of gecontroleerde vrijgave van geneesmiddelen doen toenemen en kan het geneesmiddel naar specifieke weefsels brengen. Nanostructuuroppervlakken en -coatings kunnen de biocompatibiliteit van implantaten versterken. 219 nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 220

Als de wereld van de biologie en elektronica met elkaar samenvloeien, worden toepassingen mogelijk die ondenkbaar zouden zijn met de beperkingen van beide disciplines afzonderlijk. Potentiële toepassingen zijn apparatuur voor ‘nano-based imaging’, instrumenten met nano-afmetingen die als sensor gebruikt kunnen worden voor vroegtijdige diagnose en detectie van (genetische) ziektes, technieken voor diagnose en monitoring op nanoniveau (cfr. nanoscopie) eventueel zelfs van op afstand. De huidige biochiptechnologie is nog steeds op millimeterschaal, de introductie van biochips op nanoschaal wordt in de toekomst verwacht. In biosensoren brengen bio(techno)logen, scheikundigen en elektronici de sterke punten van hun vakgebieden samen: de selectiviteit van de natuur met de snelheid van de elektronica. Nog een stap verder in de combinatie van biologisch en elektronisch materiaal is het verenigen van zenuwcellen en microchips: de logische verwerkingseenheid uit onze hersenen gecombineerd met die uit onze computer. Het onderzoek naar het uitwisselen van elektrische en chemische signalen tussen zenuwcellen en de chip waarop ze groeien moet leiden tot een beter inzicht in de werking van zenuwcellen met het oog op toepassingen voor de genezing van bv. Alzheimer en Parkinson. (Zie Cluster 3 ‘Gezondheidszorg-Voeding-Preventie en behandeling’)

TREND 5: MODELLERING EN SIMULATIE Modellering en Simulatie (M&S) komen op als sleuteltechnologieën ter ondersteuning van de industrie van de 21ste eeuw. Geen enkele technologie biedt meer potentieel om producten te verbeteren (productdesign), om processen te perfectioneren (procesdesign), om de tijd die vereist is om een product op de markt te brengen te verkorten en om te besparen op de productiekosten. De technologische evolutie gaat steeds sneller en nieuwe producten volgen elkaar aan een razend tempo op. De tijdsdruk voor het testen van nieuwe materialen wordt dan ook steeds groter. Simulatie en modellering is in veel gevallen een tijd- en kostenbesparende manier om de eigenschappen van een materiaal of toepassing te bepalen zonder uitgebreide testexperimenten. De echte waarde van M&S zit voornamelijk in de mogelijkheid om kennis aan te bieden via het maken van betrouwbare predicties. Het computerondersteund materiaalonderzoek maakt dankbaar gebruik van dergelijke softwaretools die geavanceerde materiaalanalyses mogelijk maken. Simulatietools, meet- en controlesystemen laten trouwens ook toe om nieuwe productieconcepten in een zeer vroeg stadium te analyseren en zo veel beter en voorafgaandelijk de effecten en resultaten van procesvernieuwingen te beoordelen.

TREND 6: GEÏNTEGREERD PROCESDESIGN De toenemende internationalisering van het bedrijfsleven vergroot de concurrentiedruk. De industrie moet steeds sneller op de markt reageren, de kosten verlagen en producten meer afstemmen op de wensen van de klant. Op elk niveau en in elke stap binnen het productieproces zal met deze elementen rekening dienen te worden gehouden. Geavanceerde, moderne, geautomatiseerde productietechnieken worden daarbij steeds belangrijker. En door de snelle ontwikkelingen op het gebied van de ICT, elektronica, nanotechnologie en materiaaltechnologie wordt de ontwikkeling van nieuwe productietechnologieën steeds dynamischer. Bovendien neemt de machine-intelligentie (controle- en sturingsmogelijkheden) steeds verder toe door gebruik te maken van mechatronicatechnologie en ICT-netwerken (waardoor o.a. real-time (zelf)sturing mogelijk wordt). Uiteindelijk zullen deze vernieuwingen de designers van producten en processen ondersteunen bij het optimaliseren van het ontwerp en de uitvoering van het volledige productieproces, dat intelligenter, preciezer, flexibeler en sneller aanpasbaar zal worden.


D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 221

Een nieuwe aanpak bij de vervaardiging van producten is nodig om de industrie van een grondstoffenintensieve in een kennisintensieve industrie om te vormen. Dit behelst onder meer het scheppen van de juiste omstandigheden voor permanente innovatie (bij industriële activiteiten en productiesystemen, inclusief de apparatuur en diensten) en voor de ontwikkeling van algemene productiemiddelen (technologieën, organisatie en productiefaciliteiten), waarbij tegelijkertijd aan de veiligheids- en milieu-eisen wordt voldaan. Het onderzoek hierover loopt over verschillende sporen: - de ontwikkeling en validatie van nieuwe industriële modellen en strategieën die alle aspecten van de levenscyclus van het product en het proces omvatten (product lifecycle management) - adaptieve productiesystemen waarmee bestaande procesbeperkingen worden opgeheven en nieuwe fabricage- en verwerkingsmethoden mogelijk worden gemaakt - productiesystemen in netwerkconfiguratie - tools voor een snelle overdracht en integratie van nieuwe technologieën in het ontwerp en de exploitatie van fabricageprocessen - de benutting, convergentie en integratie van nano-, bio-, informatieen kennistechnologie. Het ontwerpen en bouwen van productieprocessen (engineering), maar ook de productie zelf (manufacturing) van producten zijn meer en meer gebaseerd op computers en computerondersteunde instrumenten (bv. 3D CAD - Computer Aided Design, Graphical Data Processing (GDP), concept visualisation, prototyping). Innovaties op het vlak van ICT, Ambient Intelligence en Virtual Reality bieden voor het procesdesign interessante kansen. Men streeft verder ook naar de ontwikkeling van een geïntegreerd (computationeel) systeem van bedrijfsprocessen dat allerlei busines activiteiten kan ondersteunen en controleren. Monitoren, sensoren, dataverwerking- en simulatietechnieken helpen het bedrijfsproces te optimaliseren. Met betrekking tot de organisatie van het productieproces verwacht men het komende decennium een verdere ontwikkeling en uitbouw van ‘virtual manufacturing’, verregaande automatisering en ‘lean production’ principes. De intelligente omgeving stelt echter hoge eisen aan systeemontwerpers. In de toekomst zullen elektronische systemen meer en meer ingebouwd zijn en dus kleiner zijn in afmeting. Bovendien moeten ze steeds meer kunnen aan een lager energieverbruik. Om deze parameters met elkaar te verzoenen zijn nieuwe ontwerpmethodes en -instrumenten nodig die totaal verschillen van de traditionele manier van ontwerpen. Binnen de nieuwe ontwikkelingen is een belangrijke rol weggelegd voor aangepaste ontwerptechnieken en -systemen die de snelle marktintroductie moeten verzekeren die nodig is om de technologie industrieel aantrekkelijk te maken (bv. laserlassen en -snijden, rapid prototyping, rapid manufacturing, high speed milling en ontwikkelingen in de robotica en matrijzenbouw).

TREND 7: AUTOMATISERING EN ROBOTICA Robotica is de tak van de mechatronica die zich bezig houdt met theoretische implicaties en praktische toepassingen van robots in de ruimste zin van het woord. Het heeft daarbij vooral aandacht voor systeemintegratie. Het toenemende gebruik van robotica in productieprocessen is onlosmakelijk gekoppeld aan een toenemende graad van automatisering. In de meeste bedrijven en sectoren is deze trend al enkele decennia sterk aanwezig. Meer en meer zorgen intelligente microsystemen voor een toegevoegde waarde in de producten die ons omringen. In de toekomst zal dit alleen maar toenemen. Sensoren en actuatoren zullen ons zowat overal op haast onzichtbare wijze van dienst zijn. Ze zullen zich 221 nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 222

bewust zijn van hun omgeving en via draadloze communicatie kunnen inspelen op de wensen van de personen en andere toestellen in hun buurt. Een goed ontworpen robot karakteriseert zich door zijn waarnemingen (die verkregen zijn met behulp van sensoren) op een goede manier te vertalen naar handelingen. Dit moet dan gebeuren op een manier zodat de robot de voorafgestelde taken kan vervullen. De verschillende stappen die met deze operaties gepaard gaan, hebben een waaier van onderzoeksdomeinen voortgebracht die elk één van de problemen behandelt die overwonnen moeten worden bij de constructie van een robot: sensing (het ontwerp en de werking van sensoren), robotbeheersing (het kiezen van die actie die de robot dichter bij de gewenste staat brengt), robotplanning (het algemene gedrag van de robot, zij het echter op een hoger niveau), kinematica (de wiskundige modellering die de bewegingen van robotarmen en grijpers beschrijven), robotarchitectuur (de architectuur om robots efficiënter en beter te maken voor specifieke taken). Zoals afgeleid kan worden werken robots door een samenspel van plannen, waarnemen en handelen (door controle), dit via een model dat opgebouwd wordt vanuit de omgeving. Echter de niveaus van deze interacties en het belang van elke component kan variëren om bepaalde taken beter uitvoerbaar te maken. Een robot in een dynamische, veranderende omgeving zal namelijk aan andere vereisten moeten voldoen dan een robot die auto's moet assembleren. Dit leidt tot verschillende software- en hardwarematige architecturen voor robots: reactieve robots, real-time robots, cognitieve robots, evolutionaire robots en andere. Bron: Agoria, 2002; Da Costa J., 2005; Saxl O., 2005; Van Looy B. et al., 2001


D3 Hdst4

28-02-2007

4.2

15:47

Pagina 223


Op basis van inzichten bekomen uit de eerste panelsessie van strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialenNanotechnologie-Verwerkende industrie’ heeft het VRWB-projectteam een Delphi-vragenlijst opgesteld met stellingen die toekomstige evoluties op technologisch en socio-economisch vlak omschrijven. Vervolgens is aan de experten gevraagd om de stellingen te evalueren op een aantal aspecten:




De lijst met stellingen en de resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie’ worden weergegeven in tabel 34.


D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 224

Tabel 34: Stellingen en resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 4 Tabel 34: ’Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie’ STELLING 1: VERBETERING VAN DE STRUCTURELE EIGENSCHAPPEN VAN (NIEUWE) MATERIALEN In de toekomst zal de materiaalkunde zich verder blijven toespitsen op de structurele eigenschappen van de bestaande en van nieuwe materialen. Veel potentieel zit vooral in het verbeteren van de efficiëntie van de materialen, onder meer naar grootte, gewicht, sterkte, betrouwbaarheid en duurzaamheid. STELLING 2: TOENEMENDE AANDACHT VOOR DE FUNCTIONELE EIGENSCHAPPEN VAN (NIEUWE) STELLING 2: MATERIALEN De (poli)functionaliteit van bestaande en nieuwe materialen neemt spectaculair toe en wordt veel ruimer onder invloed van nieuwe inzichten en ontdekkingen in de materiaalkunde. Heel wat innovatie en vooruitgang kunnen volgen uit het ontwikkelen van allerlei applicaties voor deze ‘knowledge based multifunctional materials’ én door uitwisseling van kennis m.b.t. de eigenschappen van materiaaldeeltjes uit verschillende toepassingsgebieden. STELLING 3: ONTWIKKELING VAN NIEUWE PRODUCTIETECHNIEKEN EN MATERIAALBEHANDELINGEN De ontwikkeling van nieuwe materialen is determinerend voor de ontwikkeling van nieuwe producten, maar geeft tegelijk ook aanleiding tot de creatie van nieuwe materiaalbehandelingen en productietechnologieën. Om de nieuwste materiaalkennis te kunnen toepassen is natuurlijk de ontwikkeling van de benodigde procestechnologie vereist. STELLING 4: FOCUS OP DE KARAKTERISATIE VAN (NIEUWE) MATERIALEN Essentieel voor het kunnen aanpassen van de eigenschappen van materialen en het toevoegen van een bepaalde functionaliteit aan materialen is de karakterisatie van deze materialen. Dit vraagt echter de ontwikkeling en toepassing van geavanceerde en complexe karakteriseringsmethoden en meetstandaarden (cfr. Advanced Characterization). STELLING 5: NANO-ELEKTRONICA VORMT EEN CRUCIALE AS WAARLANGS DE ELEKTRONICA ZICH STELLING 5: ONTWIKKELT Nano-elektronica vormt de belangrijkste trend waarlangs de elektronicasector zich ontwikkelt. Via een doorgedreven miniaturisatie weet men de performantie, snelheid en omvang van de elektronische componenten te verhogen (cfr. elektronische functionaliteit). Deze ‘scaling’-beweging wordt zelf gevoed door een aantal basistechnieken die meer en meer verfijnde toepassingen kennen. Deze toenemende schaalverkleining (top-down zowel als bottom-up) zal de komende jaren nog verder doorgaan, maar kent uiteindelijk toch haar grenzen. STELLING 6: DE CONVERGENTIE VAN NANO-ELEKTRONICA MET ANDERE TECHNOLOGIEËN STELLING 6: BIEDT ENORME MOGELIJKHEDEN VOOR DE TOEKOMST Geleidelijk verschuift de aandacht binnen de elektronica naar de convergentie met andere technologieën. De enorme kracht van de micro/nano-elektronicasysteemtechnologie (MST/NST) kan men immers gebruiken als platform bij de ontwikkeling van die andere systemen en toepassingen die eigenlijk geen 224 nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 225

informatieverwerking inhouden en dus niet tot het elektronicadomein behoren (bv. sensoren, LEDs, silicon fotonics, zonnecellen). Door deze functionaliteitsverbreding kan het elektronicadomein zich uitbreiden en raakt het aan een aantal aanpalende domeinen zoals de (nano)materiaalkunde, organische chemie, biologie, … Ook hier zijn karakterisatie en metrologie zeer belangrijk. STELLING 7: DE COMBINATIE VAN DE MINIATURISATIE ÉN DE CONVERGENTIE VOLGT Uiteindelijk zal men de ‘scaling’-tendens, het bundelen van steeds meer informatieverwerking en -opslag op een steeds kleiner wordend volume (More Moore) én de horizontale tendens van functionaliteitsverruiming (More than Moore) combineren. Het ene zal op een gegeven moment vereist zijn om het andere mogelijk te maken. STELLING 8: OVERSTAP NAAR ‘SPINTRONICS’ Binnen nano-elektronica is er een enorme trend om niet de lading maar de 'spin' (magnetische eigenschappen) van elektronen te benutten in o.a. halfgeleiders. De traditionele halfgeleiderindustrie benut alleen de elektrische eigenschappen van het elektron. Er gebeurt veel onderzoekswerk op dit vlak, zo hoopt men onder meer een nieuwe schakelaar voor de CMOS-transistor te ontwikkelen. STELLING 9: TOENEMEND GEBRUIK VAN BIOMIMETICA BIJ DE ONTWIKKELING VAN NIEUWE STELLING 9: MATERIALEN EN PRODUCTEN Nieuwe inzichten in de wijze waarop de natuur doordachte structuren of eigenschappen bouwt probeert men aan te wenden of te kopiëren om nieuwe of betere materialen en producten met een nieuwe functionaliteit te vervaardigen. Om dit op een succesvolle wijze te realiseren is multidisciplinair fundamenteel onderzoek vereist. Mogelijke toepassingen ervan vindt men onder meer in de textielsector, ‘life sciences applications’, de medische sector, de milieusector, ‘energy collection’, … STELLING 10: MEDISCHE NANOTECHNOLOGIETOEPASSINGEN Nanotechnologische toepassingen op medisch vlak behoren tot de meest belovende technologiedomeinen. Men doelt hiermee onder meer op de diagnostiek (in-vitro en in-vivo), regeneratieve geneeskunde en gerichte geneesmiddelentherapie, miniatuurimplantaten, intelligent medisch textiel, celgroeistimulerend verband, enz. STELLING 11: ‘LIFE SCIENCES’ MATERIAALTOEPASSINGEN Naast het gebruik van inzichten en ervaringen uit nanotechnologische hoek kunnen ook innovaties uit de materiaalkunde, biologie, chemie, biotechnologie, enz. leiden tot belangrijke nieuwe toepassingen op het vlak van ‘life sciences’ (o.a. biocompatibele materialen, bio-actieve materialen, biosensoren, biochip, …). STELLING 12: STIJGEND GEBRUIK VAN MODELLERING EN SIMULATIE BIJ HET ONTWERP STELLING 12: VAN ELK COMPLEX PRODUCT, PROCES OF SYSTEEM Geen enkele technologie biedt meer potentieel om allerhande producten te verbeteren en processen te perfectioneren dan de Modellering en Simulatie (M&S)-technologie. Door toepassing van M&S kan het ontwerpproces drastisch versneld worden en kan de ontwerpkost sterk gereduceerd worden. De virtuele 225 nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 226

benadering laat immers niet alleen toe om een groot aantal ontwerpvarianten snel te evalueren aan beperkte kost, maar tevens om via toepassing van formele optimalisatietechnieken rechtstreeks het optimale design af te leiden zonder (of met een minimaal aantal) iteraties. STELLING 13: COMPLEXITEIT VAN MODELLERINGS- EN SIMULATIETECHNIEKEN NEEMT STELLING 13: AANZIENLIJK TOE Evoluties op het vlak van materiaal- en producttechnologie, evenals het aanboren van nieuwe toepassingsgebieden, stellen nieuwe en zware eisen aan modellering en simulatie. De kwaliteit van de modellering moet gelijke tred proberen te houden met die technologische innovaties. Nauwe interactie met experimentele karakterisatie is nodig om zowel de basisprincipes als de modelparameters voor de nieuwe modelleringsbenaderingen af te leiden. In dit kader merkt men een duidelijke trend naar multidisciplinaire M&S, multi-attribute M&S, multi-scale models, multi-objectieve optimisatie en integratie van de deelsimulaties op het finale systeemniveau. STELLING 14: GROEIENDE BEHOEFTE AAN EXTRA COMPUTERKRACHT M&S rust op twee pijlers: enerzijds moeten de benodigde algoritmen worden ontwikkeld en anderzijds moet de computerkracht beschikbaar zijn om de algoritmeberekeningen uit te voeren. De toenemende simulatiecomplexiteit vereist echter ook een steeds performantere rekencapaciteit. Ontwikkelingen op het vlak van CPU-power (More than Moore) en GRID-infrastructuur bieden hier mogelijk soelaas. STELLING 15: UITBREIDING VAN M&S NAAR STOCHASTISCH DESIGN De (ver)grote computerkracht kan ook op andere manieren gebruikt worden dan puur voor het toepassen van complexere, veeleisende modellen. De trend naar ‘stochastic design’ speelt hierop in. Door de onzekerheid en variabiliteit impliciet in de modellen op te nemen wil men ondanks het feit dat men bepaalde materiaalparameters, modelleringsprincipes of productietoleranties niet kent of niet goed kan beheersen toch robuste eindproducten maken. STELLING 16: NOOD AAN INTEGRATIE VAN RESULTATEN VAN MODELLERINGSONDERZOEK Ondanks de trend naar een toenemend gebruik van M&S-onderzoek bestaat er bijzonder weinig interactie en uitwisseling van de behaalde bevindingen en inzichten en gebeurt teveel modelleringsonderzoek nog op individuele basis. Specifiek voor M&S moet men binnen verschillende wetenschapsen technologiedomeinen komen tot een integratie van modellen en resultaten. Tegelijk kan gestreefd worden naar het scheppen en ontwikkelen van potentieel gemeenschappelijke modelleringssoftwaretools. STELLING 17: MODELLERING VAN HET EFFECT VAN HET PRODUCTIEPROCES OP HET PRODUCT Heel wat inspanningen werden reeds geleverd op het vlak van de modellering van productieprocessen naar throughput, organisatie, timingbottlenecks, enz. Maar de kennis over de invloed van de productieprocessen op de producteigenschappen zelf is veel beperkter. Het beheersen van (de efficiëntie van) dit productieproces via simulatie en optimalisatie kan dan ook een belangrijke asset vormen. De industriële toepassing van dergelijke benadering vereist echter de ontwikkeling van realistische simulatiebenaderingen. 226 nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 227

STELLING 18: GEÏNTEGREERD DESIGN VAN DE BEDRIJFSPROCESSEN Door de snelle ontwikkelingen op het gebied van ICT, elektronica, mechatronica, nanotechnologie en materiaaltechnologie wordt de ontwikkeling van nieuwe, geavanceerde, moderne, geautomatiseerde productietechnologieën steeds dynamischer. Uiteindelijk zullen deze vernieuwingen de designers van producten en processen ondersteunen bij het optimaliseren van het ontwerp en het uitvoeren van het volledige productieproces, dat intelligenter, preciezer, flexibeler en sneller aanpasbaar zal worden. STELLING 19: OPTIMALISATIE VAN HET ONTWERPPROCES ZELF Gezien de steeds toenemende complexiteit van het ontwerpproces is het van het grootste belang dat het gehele modellerings- en simulatieproces geoptimaliseerd wordt als essentiële stap in een globaal ontwerpproces. Dit heeft implicaties naar een formele en praktische beheersing van de designworkflow, het beheer van de model- en simulatiedata en de ontwikkeling van geïntegreerde ontwerpplatformen. Kortom, na de al geleverde inspanningen om de productieen bedrijfsprocessen te optimaliseren, moet dringend werk gemaakt worden van de optimalisatie van de ontwerpprocessen door optimale benutting van alle opgebouwde en aanwezige kennis. STELLING 20: KMO’S OP WEG ZETTEN NAAR HET INTELLIGENT GEBRUIKEN VAN M&S-TECHNIEKEN Het grote belang van M&S om tot betere producten en processen te komen wordt thans erkend door de meeste bedrijven. De vereisten naar opleiding van personeel, computing infrastructuur, investeringen voor geavanceerde software, enz. zijn echter aanzienlijk (of worden als aanzienlijk ingeschat). Omwille van deze redenen vindt deze technologie slechts zeer langzaam haar toepassing bij de KMO’s. Gegeven hun belangrijke rol in het Vlaamse economisch weefsel moet hieraan specifieke aandacht gegeven worden. STELLING 21: STIJGEND GEBRUIK VAN MECHATRONICA IN BEDRIJFSPROCESSEN Robotica is de tak van de mechatronica die zich bezig houdt met theoretische implicaties en praktische toepassingen van robots in de ruimste zin van het woord. Het toenemende gebruik van mechatronica in productieprocessen is onlosmakelijk gekoppeld aan een toenemende graad van automatisering.


228

nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

1 3 2

3

1

1 1

2 1 1 3

1

2 1 6 1

1 1 1 8 2

1 2

2 1 4

1 2 3 4 3 1 1

1 2

US, DE, JP US, DE US, DE, FR JP

US,EU,UK,DE,FR,BE US,JP,DE,FR,UK (B) US,JP,CN, ZK,DE,UK US, JP,EU,BE,NL,DE,FR,UK US, Azië JP, US, EU US, EU, Azië US,JP US, EU, JP US, EU, JP US, JP, EU US, BE, DE, FR US US, JP, CN US, DE, UK, JP US US, JP, DE, UK

De score geeft het aantal respondenten weer. Totaal aantal resondenten van cluster 4 is 19. ZB = Zeer beperkt B = Beperkt M = Middel H = Hoog ZH = Zeer Hoog

14 13 13 15

2 1

Econ. Kennis

1 3 1

Techn.

Voortrekkers

1 2

2

3

9 7 9 5 7 9 5 1 6 11 9 4 6 4 4 4 5

6 1 3 10 9 1 6 11 5 9 7 4 1 3 11 3 3 4 5 1 3 9 2 4 1 8 1 10 3 3 4 10 2 7 1 8 8 3 1 9 5 6 2 8 4 3 3 4 4 1 5 5 4 2 3 5 4 1 5 3 4 2 4 6 4 2 2 8 3 1 2 6 5 4 6 2 3 5 5 4 3 1 6 5 2 7 5 4 9 2 2 6 4

1 2 3 4 2 8 1 5 3 3 5 4 6 3 6 1 5 2 4 5 2 4 6 4 4 3 5 3 4

1 1

1 2 1 1 2

4 2 2 1 1 3 1

1 1 5 4 5 1 1 6 5 3 1 6 5 4 3 4 5 5 1

4 1 5 8 1 1 10 6 2 1 9 6 4 3 8 6 1 9 7 6 2 4 1 6 4 3 1 1 9 3 1 6 6 2 2 1 7 5 4 2 5 9 3 2 1 7 3 5 4 1 7 3 6 5 9 3 2 3 9 2 1 3 7 2 2 1 1 6 4 1 6 3 4



15:47

18. 19. 20. 21.

17 16 17 17 15 15 11 1 13 16 16 15 14 14 9 12 12

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

1 3 2 1 1 2 4 13 5 3 1 2 3 2 6 2 1

Ja Neen

Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie


28-02-2007

Structurele mat. eigenschap. Functionele mat. eigenschap. Nieuwe productietechnieken Materialenkarakterisatie Nano-elektronica Technologieconvergentie Miniaturisatie + convergentie Spintronics Biomimetica Nano-medicine Life sciences materiaalapplicaties M&S bij ontwerp Complexiteit in M&S Extra CPU Stochastic design in M&S Geïntregreerd M&S-onderzoek Modellering effect productieproces op product Geïntegreerd procesdesign Optimalisatie designproces KMO’s en M&S-gebruik Mechatronica



D3 Hdst4 Pagina 228

Tabel 3. Tabel 3.1.3


1

3 2

2 2 1 4 2 1 5 4 3 2 5 1 2 5

4 2 5 5

3 2 2 2

4 7 3 2

4 1 6 6

4 4 2 5

3 2 1 1 4 5 2 1 2 4 5 4 4 3 3 3 3 2 2

1 1 5 4 7 5 1 4 1 3 1 2 3 5 3 4 1 4 4

2 1 1

3 5 2 2

6 3 6 8

2 2 2 2

2 8 7 1 10 7 1 9 6 3 10 3 6 5 3 5 6 3 3 3 2 2 6 4 2 6 8 3 5 5 2 3 6 4 5 4 3 3 4 3 3 3 3 1 2 7 3 2 6 8

5 4 8 2

7 6 9 5

2 2 5 3

Kapitaal Opleiding Innovatie Industr. creatie 8 6 8 12 8 8 9 16 8 9 10 7 11 8 7 7 9 2 7 11 8 7 11 14 8 5 7 9 7 4 4 7 4 10 10 10 6 8 8 11 7 6 7 9 2 6 5 4 2 7 8 3 8 3 3 3 3 7 6 2 2 3 5 3 4 4 7 3

1

Regelgeving 1 1 1


15:37

2

4 9 4 1 10 6 1 12 5 9 9 2 10 3 1 1 4 9 3 8 6 2 4 7 7 4 7 3 1 1 3 9 4 7 4 2 6 8 3 5 2 1 1 8 4 4 2 1 3 2 6 1 7 5 3 8 7 2 2 12 3 2 8 7 3 9 2 2 10 4 2 8 3 3 3 4 7 2 7 2 3 3 1 8 4 4 2 3 1 6 2 3 4 2 4 1 5 1 5 4 3 3 4 2 4 5 1 3 4 3 2


Prioriteit overheid

13-03-2007


Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie 1. Structurele mat. eigenschap. 2. Functionele mat. eigenschap. 3. Nieuwe productietechnieken 4. Materialenkarakterisatie 5. Nano-elektronica 6. Technologieconvergentie 7. Miniaturisatie + convergentie 8. Spintronics 9. Biomimetica 10. Nano-medicine 11. Life sciences materiaalapplicaties 12. M&S bij ontwerp 13. Complexiteit in M&S 14. Extra CPU 15. Stochastic design in M&S 16. Geïntegreerd M&S-onderzoek 17. Modellering effect productieproces op product 18. Geïntegreerd procesdesign 19. Optimalisatie designproces 20. KMO’s en M&S-gebruik 21. Mechatronica


D3 Hdst4 Pagina 229

-

nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

229

D3 Hdst4

28-02-2007

4.3

15:47

Pagina 230


Tijdens de tweede sessie van de expertraadpleging van strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen Nanotechnologie - Verwerkende industrie’ werden de resultaten van de Delphi-vragenlijst voorgesteld. Zij dienden als eerste aanzet in het eigenlijke proces van prioriteitsstelling. Dr. Martin Hinoul, business development manager, K.U.Leuven R&D en prof. Bart Van Looy, Incentim, K.U.Leuven, traden afwisselend op als moderator.


Op het einde van de derde sessie diende een consensus bereikt te worden voor de prioriteiten binnen deze strategische cluster. Tabel 35 geeft een bondig overzicht van de ontwikkelingen die binnen strategische cluster 4 finaal als prioriteiten voor Vlaanderen naar voren werden geschoven. Aansluitend worden deze prioritaire domeinen in detail beschreven.

Tabel 35: Prioriteiten voor strategische cluster 4 Tabel 35: ’Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie’ Strategische cluster


Strategische cluster 4: Nieuwe materialen-NanotechnologieVerwerkende industrie

> Gestructureerde micro- en nanomaterialen > Materialen voor de nano-elektronica, micro-optica, fotonica, > micro-mechanica, ... > Materialen met een unieke samenstelling > Materialen en materiaalsystemen die interageren met > de omgeving > Enabling technologies


D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 231

Binnen de materiaalkunde kunnen we materialen indelen op basis van verschillende uitgangspunten. Zo kunnen we meer in het bijzonder vooral oog hebben voor de structurele karakteristieken (nano/microgestructureerd, nano-mesoporeus, poeders, deklagen, …), maar evengoed voor de functionele eigenschappen (elektronisch, chemisch, fotonisch, functioneel actief/adaptief, …) of voor hun samenstelling (metallisch, fysisch, biologisch, keramisch, polymeer, …). Bovendien bestaat er geen absolute scheiding tussen deze classificaties, want meer en meer materialen vormen combinaties van eigenschappen uit de verschillende indelingen en zijn dus moeilijker te catalogeren. De polifunctionaliteit van materialen is en blijft zeer belangrijk. Het uitwisselen en combineren van materialen en materiaalkennis tussen domeinen zorgt overigens voor heel wat vernieuwing. Bovendien worden dagelijks nieuwe (praktische) toepassingen gevonden voor de materialen. Het onderzoek naar nieuwe en geavanceerde materialen vormt de motor voor innovatie zowel in high tech domeinen, zoals ICT en micro-elektronica, als in meer traditionele sectoren, zoals de energievoorziening, de bouwen textielsector, de transport- en voertuigindustrie, de grafische en de verpakkingsindustrie. Tal van nieuwe (intelligente) materialen, producten, onderzoeksen productietechnieken en materiaalbehandelingen zullen ontstaan door toedoen van het generisch materiaalonderzoek. Nieuwe geavanceerde materialen met een hoger kennisgehalte, nieuwe functies en hogere prestaties worden trouwens steeds belangrijker voor het concurrentievermogen van de Vlaamse industrie.

Er kunnen een aantal specifieke materiaaldomeinen geïdentificeerd en naar voren geschoven worden die de komende jaren voor Vlaanderen bijzonder belangrijk kunnen zijn en waarin al heel wat kennis en expertise is opgebouwd. Bij deze strategische focusering werd gekeken naar de maatschappelijke relevantie van elk van de prioriteiten. Zo moeten die domeinen worden geselecteerd waar er zich een relatief snelle omzetting naar concrete applicaties aandient. De tijdas is immers niet onbelangrijk en bij het kiezen van de speerpunten is het belangrijk om (applicatiedenkend) een aantal materiaaldomeinen te kiezen waarvan we denken dat ze binnen een periode van tien jaar tot volledige ontwikkeling zullen komen. Aansluitend moet de koppeling met het bestaand industrieel weefsel worden gemaakt en moet nagegaan worden of het vereiste kader om deze keuzes binnen de vooropgezette periode te realiseren in het Vlaamse bedrijfsleven aanwezig is. De als prioritair geplaatste materiaaldomeinen betreffen meer precies de gestructureerde nano- en micromaterialen, de materialen voor de micro/nano-elektronica en -mechanica, de materialen met een unieke samenstelling én de materialen die interageren met de omgeving. De materiaaltechnologische innovaties dienen te worden aangevuld met een aantal


D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 232

ondersteunende technologieën, nl. de karakterisatietechnieken, de ontwikkeling van nieuwe productietechnologieën én het ontwerpen en implementeren van modellering- en simulatiesystemen. Karakterisering, ontwerp en simulatie zijn immers eveneens essentieel voor een beter begrip van materiaalverschijnselen, voor de verbetering van de materiaalanalyse en -betrouwbaarheid en voor de verruiming van het virtueel materiaalontwerp en virtuele productie. De integratie op nano-, moleculair en macroniveau van de materiaaltechnologie zal ook leiden tot de ontwikkeling van nieuwe concepten en productietechnieken.

Gestructureerde micro- en nanomaterialen De verdere uitbreiding van kennis en expertise met materie op nanoschaalniveau zal toelaten materialen en systemen op micro- en nanoniveau te creëren met voorgedefinieerde structuren, eigenschappen en gedrag. Er wordt daarbij in het bijzonder gedacht aan: • micro- en nanogestructureerde materialen (niet-homogene materialen waarbij een bepaalde structuur op micro/nanoschaal wordt aangepast of aangebracht) • nano-mesoporeuze materialen • nanopoeders (o.a. voor coatings) met diverse samenstellingen: oxides, keramisch, metallisch, halfgeleidend, …

Materialen voor de nano-elektronica, micro-optica, fotonica, micro-mechanica, ... Elektronica biedt - net zoals materiaaltechnologie - een platform dat als basis kan dienen voor tal van ontwikkelingen en toepassingen in een veelheid aan sectoren en applicaties. Zo gebruikt men in de elektronicatechnologie naast de elektrische, ook meer en meer de optische en mechanische eigenschappen van materialen en producten. De elektronicasector ontwikkelt zich trouwens voornamelijk via de nano-elektronica. Via een doorgedreven miniaturisatie weet men de performantie, snelheid en omvang van de elektronische componenten te verhogen (cfr. ‘elektronische functionaliteit’). Geleidelijk verschuift de aandacht meer en meer naar de convergentie met andere technologieën. De enorme kracht van de micro/nano-elektronicasysteemtechnologie (MST/NST) kan men immers gebruiken als platform voor de ontwikkeling van andere toepassingen die eigenlijk geen informatieverwerking inhouden maar die in de


D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 233

brede zin wel tot het elektronicadomein behoren (bv. sensoren, (O)LEDs, silicon photonics, zonnecellen): • micro-optica (incl. (silicon) photonics (bv. optische chips die gebruik maken van micro-elektronica)) • materialen met elektromechanische eigenschappen (voor de ontwikkeling van actuatoren en sensoren).

Materialen met een unieke samenstelling: biomaterialen, metalen, keramische materialen, polymeren, ... In de komende jaren zullen de volgende materialen met een unieke samenstelling zowel op onderzoeksvlak als in de praktijk sterk aan belang winnen: • bio(logische) materialen (materialen op basis van biologische grondstoffen) • metallische materialen (metalen, legeringen, metaalverbindingen (oxides, carbides, …)) • keramische materialen • polymeren ‘designed to purpose’ en vezelversterkte polymeren (composieten).

Materialen en materiaalsystemen die interageren met de omgeving Onder deze noemer vindt men de volgende materialen en materiaalsystemen: • materialen voor gecontroleerde vrijgave (‘controlled release’) • coatings/deklagen: - functioneel actieve (autonoom reagerend) en functioneel adaptieve lagen en deklagen (bv. intelligente coatings voor (bio)medische toepassingen) - zelfherstellende interfaces/deklagen • chemische of fysische materiaalsystemen op nanoschaal die een chemische of fysische functionaliteit hebben of specifiek reageren op bepaalde chemische of fysische stimuli • labs-on-a-chip (de convergentie van de elektronica met allerlei andere technologieën met een biomedisch toepassingsgebied): een lab-on-a-chip is een microchip (en dus eerder een materiaalsysteem) die integreert met de omgeving door middel van een microfluidisch systeem en een (veelal optische) uitleesmethode. De meeste labs-on-a-chip zijn gemaakt van glas of van plastiek, maar ze kunnen ook andere materialen bevatten. • biosensoren: een biosensor is een materiaalsysteem dat meestal verschillende materialen bevat (bv. biologische laag, verankeringslaag, sensinglaag, elektronische laag). 233 nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 234

Enabling technologies De groep van zogenaamde ‘enabling technologies’ omvat een ruime waaier van technologieën die een essentiële, ondersteunende rol spelen voor ontwikkelingen in andere domeinen. Tot de ‘enabling’ technologieën behoren onder meer het ontwikkelen van nieuwe specifieke onderzoeksen productietechnieken, het karakteriseren van materialen en producten, net als het gehele domein van modellering, simulatie en metrologie. Het aanbieden van enabling tools als producten ‘an sich’ kent een hoogtechnologische en bijzondere marktniche en vertegenwoordigt een belangrijke economische activiteit.

Sommige onderzoeksen toepassingsgebieden maken nog geen of nog te weinig gebruik van deze technologieën. Het scheppen van een hechte relatie tussen deze ondersteunende en de ondersteunde technologieën is cruciaal om meerwaarde te realiseren. Naast het ontwikkelen en aanbieden van deze tools moet er nog een lange weg worden afgelegd op het vlak van het adopteren en doen toepassen ervan door bedrijven.

Combinatoriële onderzoekstechnieken en ‘high throughput screening’ methoden bieden zich aan als nieuwe en vernieuwende onderzoeksen productietechnieken. Zij kunnen een belangrijke hefboom voor innovatie vormen, omdat zij via een parallellisatie van de experimenten, gecombineerd met automatisering en miniaturisatie, het onderzoeksen ontwikkelingsproces aanzienlijk versnellen en daardoor onderzoeksdomeinen toegankelijk maken die voorheen - gegeven de traditionele onderzoeksmethoden - uit tijds- en kostenoverwegingen onbenut bleven.

De karakterisering van materialen is essentieel voor het kunnen aanpassen van de eigenschappen van materialen en het toevoegen van een bepaalde functionaliteit aan materialen. Dit vraagt de ontwikkeling en toepassing van geavanceerde en complexe karakteriseringmethoden en meetstandaarden (cfr. ‘advanced characterization’).

Door toepassing van modellering- en simulatietechnieken kunnen allerhande producten verbeterd en (productie)processen geperfectioneerd worden. De virtuele benadering laat toe het ontwerpproces drastisch te versnellen en de ontwerpkost sterk te reduceren. De kwaliteit van de modellering moet echter gelijke tred proberen te houden met die technologische innovaties, wat leidt tot nieuwe 234 nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 235

modelleringsbenaderingen. In dit kader merkt men onder meer een duidelijke trend naar multidisciplinaire M&S, multi-attribute M&S, multi-scale models en integratie, multi-objective optimisatie en ‘stochastic design’.

Merk op dat deze ‘enabling technologies’ niet alleen van belang zijn voor producten procesinnovatie, maar ook voor het onderzoek zelf. Karakterisering, modelopbouw en simulatie zijn immers factoren die het onderzoek sneller kunnen laten verlopen, doordat niet van alle materiaal- of systeemvarianten fysische prototypes moeten aangemaakt worden.


• Applicatiedomeinen en maatschappelijke relevantie Bij het bepalen van applicatiedomeinen inzake materiaalinnovaties dient synergie met het bestaande industrieel weefsel te worden nagestreefd. Industriële toepassingen voor geavanceerde materialen zijn mogelijk in de chemische en farmaceutische sector, de voeding- en textielsector, de bouwsector, de grafische industrie, de verpakkingsindustrie, de metaalsector, de energiesector, de mechanische productindustrie en de voertuigindustrie. Maatschappelijke vragen en problemen rond de vergrijzing, de globalisering en de opkomst van de kenniseconomie vormen echter ook een belangrijke drijfveer en creëren een draagvlak voor materiaalonderzoek en -ontwikkeling. Bijgevolg zijn innoverende oplossingen vereist die een bijdrage leveren aan onderzoeksuitdagingen op het gebied van de grote maatschappelijke thema’s zoals gezondheidszorg, communicatie, transport en logistiek, energie en milieu.

• Human capital aspect Momenteel is er heel wat know-how en expertise op het vlak van materiaalkunde en materiaaltechnologie in Vlaanderen aanwezig. Het is van cruciaal belang dat dit ook in de toekomst gegarandeerd kan worden. Een belangrijke opdracht zit daarom vervat in het zorgen voor aangepaste opleidingsprogramma’s en opleidingsinitiatieven. Bovendien kent Vlaanderen een dalende uitstroom van universitair geschoolde wetenschappers die een technisch-wetenschappelijke opleiding genoten. In het bijzonder is er een 235 nieuwe materialen-nanotechnologieverwerkende industrie

D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 236

groeiend tekort aan goed opgeleide materiaalkundigen. Het is van primordiaal belang dat deze tendens wordt omgebogen. Mogelijke initiatieven die kunnen bijdragen zijn bv. het duidelijker profileren van het beroepsprofiel en van de carrièremogelijkheden van de materiaalwetenschapper (‘materials scientist’) en materiaalkundige ingenieurs (‘materials engineers’), maar ook het explicieter opnemen van het vakgebied materiaalkunde in de verschillende betrokken curricula (ingenieursrichtingen, chemie, natuurkunde, biowetenschappen, ...) als een kerngebied voor toepassingen van die disciplines.

• Belang van multifunctionaliteit en kruisbestuiving tussen verschillende disciplines Algemeen kan men stellen dat er duidelijk belangrijke wederzijdse links en overlappingen kunnen worden geïdentificeerd tussen de verschillende clusters en de materiaaldomeinen. Deze onderlinge relaties kunnen voor een interessante kruisbestuiving zorgen. Op middellange termijn kan de convergentie van de kennis en vaardigheden uit de diverse disciplines resulteren in applicatiegedreven wetenschappelijke en technologische synergieën. Door een multidisciplinaire aanpak, waarbij ook theoretische en experimentele benaderingen worden geïntegreerd, kunnen tal van nieuwe ontwikkelingen en applicaties worden gerealiseerd. Het belang hiervan mag niet worden onderschat. Zo vormen de nanomateriaalontwikkelingen voor medische en ‘life science’ toepassingen bv. een soort ‘enabling’ technologie, een platform waarop de toepassingen van strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg - Voeding - Preventie en behandeling’ zich kunnen (voort)enten of ontwikkelen.

• Input/output onderzoeksmiddelen Toch moeten we oppassen voor zelfgenoegzaamheid wat betreft de relatie tussen de input van onderzoeksmiddelen en de onderzoeksoutput. Zo scoren we goed op het niveau van materiaalkennis en materiaalonderzoek, maar de vraag is of de beschikbare middelen op de meest optimale manier gebruikt worden en of men met de bestaande middelen door meer coördinatie, meer complementariteit, duidelijke afspraken tussen de onderzoeksgroepen de output niet nog meer zou kunnen optimaliseren. Optimalisering is mogelijk door het zoeken van complementariteit, het intensifiëren van samenwerking en het vermijden van identieke, dubbele onderzoekslijnen en -overlappingen.


D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 237

• Samenwerking bedrijfswereld - kennisinstellingen Er schort nog wat aan de relatie tussen de bedrijfswereld in het algemeen en de onderzoekscentra wat betreft onderzoekscoöperatie. Er valt nog heel wat te halen uit meer efficiënte samenwerkingsverbanden tussen kenniscentra en bedrijven. Mogelijk is dit vooral een probleem van de KMO’s en minder voor de grote bedrijven, die hun weg naar de kennisinstellingen wel vinden. Veel hangt af van de specialisatie van het betrokken onderzoekscentrum. Terwijl sommigen hoofdzakelijk projecten met binnenlandse bedrijven afsluiten, werken anderen in grote mate samen met buitenlandse bedrijven. De zogenaamde ‘Technologische Adviescentra’ bieden trouwens ook aan KMO’s de mogelijkheid om specifieke onderzoeksopdrachten door de kenniscentra te laten verrichten. In concreto brengt men binnen deze adviescentra een relatief grote groep KMO’s bijeen die samen projectvoorstellen kunnen uitwerken die dan aan een kenniscentrum ter onderzoek kunnen worden voorgelegd. Daarnaast moeten intensieve inspanningen gedaan worden gericht op het verhogen van de absorptiecapaciteit in de industrie en de mobiliteit van onderzoekers tussen de industrie en de kennisinstellingen.

• Innovatieparadox De innovatieparadox duikt duidelijk op in deze discussie. We hebben in zeer veel domeinen heel wat goede kennis, maar op het vlak van de vertaling en doortrekking van deze kennis tot op het economisch niveau via het ontwikkelen van bedrijfsactiviteiten kan Vlaanderen en de Vlaamse onderzoekswereld zich nog sterk verbeteren. Op heel wat technologische gebieden staan we aan de top, maar we missen vaak het vermogen om deze kennis en innovatie ook economisch te valoriseren. Een belangrijke uitdaging ligt dan ook in het ontwikkelen van activiteiten, diensten die toelaten dat we beter worden in het commercialiseren en valoriseren van onze technische kennis. Het is zaak om de oorzaken die hieraan ten grondslag liggen te identificeren en te bepalen hoe we daaraan kunnen remediëren. Onder de noemer ‘valorisatieondersteuning’ kunnen verschillende ondersteunende diensten worden ondergebracht, zoals marktonderzoek, marktanalyse, enz. die vanuit de markt kijken waartoe de technologieontwikkelingen kunnen leiden, hoe de markten zullen evolueren, hoe groot ze zullen worden, en zo meer. Deze inzichten moeten dan toelaten te bepalen waar we met onze kennis en technologie iets kunnen bijbrengen. De uiteindelijke finaliteit van deze valorisatiegerichte activiteiten is het actief ondersteunen bij het ontwikkelen van zaken die effectief tot een ‘marketable’, valoriseerbaar iets zullen leiden. In het bijzonder voor de KMO-wereld is het aspect valorisatieondersteuning zeer belangrijk.


D3 Hdst4

28-02-2007

15:47

Pagina 238

Bovendien is in bepaalde bedrijfstakken en binnen bepaalde bedrijven het assimilatievermogen van de bestaande en nieuwste technologische ontwikkelingen vaak te beperkt. Ze hebben overigens niet altijd nood aan de ontwikkeling van nieuwe generische technologieën, maar ze zouden alleen al door heel wat van de bestaande technologische kennis in hun activiteiten te incorporeren heel wat vooruitgang boeken. Een groot deel van deze spelers zijn trouwens KMO’s. Ze blijven vaak heel conservatief de bestaande inzichten, kennis en technieken gebruiken. Ook dit weerspiegelt de innovatieparadox.

• Open grenzen (internationale focus) Men mag Vlaanderen niet als een autonome entiteit beschouwen waarbinnen de gehele onderzoeksen innovatieketen moet aanwezig zijn of moet gerealiseerd worden om de zaken te laten draaien. We moeten rekening houden met de internationale context; bedrijven gaan immers hun inspiratie halen daar waar ze die kunnen vinden, in Vlaanderen of daar buiten. Natuurlijk is het vaak wel interessanter en efficiënter om een kenniscentrum dichtbij huis te hebben. Toch moet er niet voor elk van deze onderzoeksdomeinen een gehele waardeketen in Vlaanderen aanwezig zijn. We moeten dan ook eerder streven naar een globale optimalisatie, dan wel naar een lokale optimalisatie. Open innovatie werkt in beide richtingen. De kennisinstellingen moeten ook in staat zijn interessante inzichten aan te reiken aan bedrijven, zowel aan binnenlandse als aan buitenlandse. Bijgevolg is het belangrijk dat de Vlaamse kennisinstellingen op internationaal vlak uitblinken.

• Chemische industrie Heel wat materialen kunnen bestempeld worden als moleculaire materialen. Heel wat eigenschappen zitten immers al ingebakken in de moleculaire bouwstenen waaruit men die materialen maakt. In heel het proces van het aanmaken van materialen speelt de chemie een belangrijke rol. Als je het materiaal aanmaakt moet je heel goed de chemie ervan controleren en beheersen. Het belang van de kennis van de chemie is daarbij cruciaal. Zelfs bij het ontwerpen van nieuwe materialen is de kennis van chemie van wezenlijk belang. Bovendien is de chemiesector economisch beschouwd een zeer grote, belangrijke en waardescheppende industrie in Vlaanderen. De chemische industrie staat echter voor een cruciale en mogelijk prioritaire uitdaging. De oplopende kosten van en beperkte mondiale voorraden aan fossiele brandstoffen zullen de sector immers dwingen over te schakelen van het gebruik van fossiele brandstoffen (petroleum, steenkool) als grondstof naar alternatieve grondstoffen, zoals biomassa.


D3 Hdst5

28-02-2007

16:11

Pagina 239

STRATEGISCHE CLUSTER 5 ICT VOOR SOCIO-ECONOMISCHE INNOVATIE


De concrete aanpak van het proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 5 ‘ICT voor Socioeconomische Innovatie’ wordt voorgesteld in figuur 33. In totaal namen 25 experten deel aan de panelsessies. (Zie annexen voor de samenstelling van expertpanel van cluster 5) De relatieve positieanalyse van Vlaanderen (zie deel I) en de Europese trendanalyse (zie deel II) werden in een eerste sessie van het betrokken expertpanel (27 april 2006) gevalideerd en vervolledigd. Op basis hiervan werd een Delphi-vragenlijst opgesteld en aan de betrokken experten voorgelegd. De resultaten van de Delphi-analyse dienden op hun beurt als eerste aanzet voor de prioriteitsstelling tijdens de tweede sessie van het expertpanel (12 mei 2006). Op het einde van de tweede sessie werd een consensus bereikt over de prioriteiten binnen strategische cluster 5.

Figuur 33: Proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 5 Figuur 33: ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’ Relatieve positieanalyse van Vlaanderen t.o.v. EU (zie deel I)


Expertraadpleging (n = 25) voor strategische cluster 5 ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’


Prioriteiten en aandachtspunten voor strategische cluster 5 ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’ 239 ict voor socio-economische innovatie

D3 Hdst5

28-02-2007

5.1

16:11

Pagina 240


Tijdens een eerste panelsessie van strategische cluster 5 ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’ werd het project gesitueerd en werden de resultaten van de relatieve positieanalyse voor Vlaanderen (zie deel I) voorgesteld. Vervolgens werden een aantal potentiële internationale technologieontwikkelingen naar voor geschoven die mogelijk relevant zijn voor deze cluster. De leidraad bij het bepalen van deze ontwikkelingen vormde de Europese trendanalyse (zie deel II). Voor de strategische cluster 5 ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’ heeft het VRWB-projectteam zich voornamelijk gebaseerd op bevindingen binnen de sleuteldomeinen ‘Informatietechnologie’ (Bibel W., 2005), ‘Communicatietechnologie’ (Kavassalis P., 2005), ‘Cognitieve Wetenschappen’ (Andler D., 2005) en ‘Veiligheid’ (Sieber A., 2005) van deze Europese trendanalyse. Deze set van trends werd tijdens deze eerste sessie door de experten gevalideerd en vervolledigd. In tabel 36 wordt in detail stilgestaan bij deze belangrijke trends.

Tabel 36: Overzicht van de ontwikkelingen in de toekomst voor strategische cluster 5 Tabel 36: ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’

TREND 1: GEBRUIKSVRIENDELIJKE ICT-TOEPASSINGEN EN AMBIENT INTELLIGENCE Eén van de prioriteiten die naar voren worden geschoven voor onderzoek en ontwikkeling is het gebruiksvriendelijker maken van ICT-systemen, wat kan leiden tot innovatie in een waaier van socio-economische sectoren. Hiervoor moet een zeker niveau van artificiële intelligentie (AI) ingebouwd worden in allerlei ICT-systemen. Dit technologisch perspectief heeft geleid tot het idee van ‘Ambient Intelligence’ (zie o.a. 6de kaderprogramma EU) waarbij IT alomtegenwoordig is, ook in alledaagse objecten (cfr. kleding). Hierbij moeten computersystemen aangepast worden aan de mens (en niet omgekeerd) waardoor interacties tussen computer en mens ontspannend en op een natuurlijke wijze verlopen. Om deze technologische ommezwaai te kunnen maken is een diepgaande kennis nodig over hoe mensen met computers in interactie treden (ontwikkelingen in het domein van de cognitieve wetenschappen zullen in deze context belangrijk zijn). AI zal steeds meer intelligente, gepersonaliseerde en ondersteunende assistentie bieden voor mensen (cfr. smart homes, e-learning, robotica, op kennis gebaseerde expertsystemen, controlesystemen voor gezondheid en veiligheid, communicatiesystemen, …). Deze intelligente toepassingen zullen bovendien alomtegenwoordig zijn (cfr. ‘Ambient Intelligence’).

a. Gebruiksvriendelijke communicatietechnologie De interface tussen mens en computer is momenteel nog erg archaïsch, waarbij de input meestal ingetypt wordt en de output getypte tekst of figuren zijn die op een computerscherm of papier worden weergegeven. Een grote verbetering kan verwacht worden vanuit de ontwikkeling van nieuwe interfaces en displaytechnologieën (cfr. draagbare apparaten, 3D-displays, …). In de communicatietechnologie zullen de zogenaamde multimodale interfaces een belangrijke rol spelen 240 ict voor socio-economische innovatie

D3 Hdst5

28-02-2007

16:11

Pagina 241

waarbij menselijke communicatie ruimer wordt opgevat dan bestaande uit slechts één dimensie, namelijk spraak (cfr. de rol van gebaren, liplezen, oogcontact). Interfaces kunnen ontwikkeld worden om deze multimodale natuur van menselijke communicatie te exploiteren om uiteindelijk te komen tot een natuurlijke interactie tussen mens en computer, die gekarakteriseerd wordt door een intuïtieve mix van stem, gebaren, spraak, kijkrichting en lichaamsbeweging. Ontwikkelingen in de domeinen van artificieel taalbegrip, (semi-) automatische vertaling en spraakherkenning kan ICT tevens een stuk gebruiksvriendelijker maken.

b. Automatisering van programmeren Deze trend binnen het domein van de softwareontwikkeling houdt in dat men computers gebruiksvriendelijker maakt door het creëren van een nieuwe programmeertaal. Hierbij wordt een informele vraag voor de computer in gewone natuurlijke taal automatisch (cfr. autonomic computing, self-adaptive software systems) omgezet naar een formele (programmeer)taal die verstaanbaar is voor de computer. Deze translatie wordt programmasynthese genoemd. Programmasynthese heeft het (economisch) potentieel om de hoeveelheid mankracht voor softwareontwikkeling drastisch te doen afnemen zodat softwareontwikkeling in Europa niet meer uitbesteed hoeft te worden aan landen zoals India, Mexico, enz.

c. ICT en veiligheid Er zijn heel wat inspanningen nodig om veiligheidsproblemen i.v.m. ICT op te lossen zodat privacy kan gegarandeerd worden, data beveiligd kunnen worden en computervirussen, spam, enz. kunnen vermeden worden. Een oplossing voor deze problemen verhoogt de gebruiksvriendelijkheid van ICT-systemen in grote mate. Het gebied van de communicatietechnologieën omvat concepten van beveiligde communicatie, zoals netwerken protocol-onafhankelijke beveiliging, mobiele beveiligde communicatie, innovatieve technologieën die verband houden met bescherming van communicatienetwerken, biometrie (cfr. voice recognition), …

d. Intelligente expertsystemen en simulaties Intelligente expertsystemen zijn hulpmiddelen of algoritmes om tot beslissingen te komen in allerlei domeinen (cfr. (economische) beslissingsinstrumenten, datamining) met een verregaande automatisering tot gevolg (cfr. beslissingen op de beurs; zgn. neuro-economie). Andere ‘Ambient Intelligence’-toepassingen hebben hun weg gevonden naar het simuleren van o.a. verbrandingsmotoren en auto’s waarbij de dure kost van het produceren van echte fysische prototypes vermeden kan worden. Simulaties zijn bovendien onontbeerlijk in weersvoorspellingen, klimaatonderzoek, economische modellen, sociaal gedrag, … Een uitdaging voor de toekomst is het integreren van kennissystemen in het simulatieproces, zoals bv. in weersimulatiesystemen (cfr. kennis over hoge- en lagedruksystemen, de richting van hun bewegingen, …). Andere toepassingen van simulaties kunnen we vinden in de media waarbij men met behulp van IT om het even welk fenomeen uit de realiteit kan modelleren/weergeven/simuleren. Dit kan in verschillende (zintuiglijke) modaliteiten gebeuren zoals met tekst, geluidsmateriaal, beeldmateriaal, … De visuele modaliteit is voor mensen uiteraard de meest prominente waardoor ‘Graphical Data Processing’ (GDP) een belangrijke subdiscipline is geworden. Deze subdiscipline ontwikkelt technieken om informatie in de visuele modaliteit aan de gebruiker weer te geven. Toepassingen kunnen gevonden worden in o.a. de filmwereld (cfr. computergeanimeerde figuren), TV, computer games, virtuele toeristengidsen, verkeersgidsen, virtuele leerkrachten, … 241 ict voor socio-economische innovatie

D3 Hdst5

28-02-2007

16:11

Pagina 242

TREND 2: ICT-INFRASTRUCTUUR: INTERNET, MOBIEL EN DRAADLOOS De informatiesamenleving is in sterke mate afhankelijk van haar infrastructuur waarbij innovatie gerelateerd is aan het vermogen om kennis van interne en externe bronnen te gebruiken en te combineren. Voor de kenniseconomie zijn netwerken dan ook onontbeerlijk. De opkomst van de ICTinfrastructuur (internet, mobiel en draadloos) versterkt dit. De huidige draagbare communicatietoestellen zijn ontwikkeld voor een bepaalde standaard of toepassing. De toekomst ligt echter in multimode toestellen. Bijgevolg is er nood aan het ontwikkelen van nieuwe draadloze technologieën en het realiseren van de convergentie tussen mobiele en draadloze telecommunicatie, alsook tussen vast, mobiel en draadloos internet. Bovendien betreden de mobiele netwerken een nieuwe groeifase met een grotere intelligentie en met de flexibiliteit om te worden ingebouwd in zenders en ontvangers, met meer toepassingen en een grotere bandbreedte, en met meer multimedia en netwerking tussen technologieën. De revolutie in draadloze technologie zorgt voor een groot aantal nieuwe toestellen met toenemende mogelijkheden. Dit stelt steeds meer eisen aan de draadloze technologie en achterliggende architectuur: kleinere afmetingen, grotere bandbreedte, lager stroomverbruik en dalende kostprijs.

a. Breedband voor interactieve oplossingen Breedband is een snel datatransmissiekanaal van minimaal tien megabits per seconde. Breedband kan op diverse manieren gerealiseerd worden (glasvezel, kabel, telefoonlijn, draadloos en zelfs via het elektriciteitsnetwerk). Hierdoor kunnen nieuwe hoogwaardige diensten op het gebied van datadistributie, video/internettelefonie (Voice over Internet Protocol, VoIP), webcams (bv. live broadcasting van een chirurgische ingreep, maar ook webcams op de couveuse afdeling) en streaming video (HDTV, voorlichtingsfilms) ontwikkeld worden. Breedband is niet altijd noodzakelijk. Diensten die geen gedetailleerd beeld vergen kunnen met minder snelle verbindingen ook goed werken.

b. Draadloze en mobiele toepassingen Draadloze en mobiele diensten zullen binnenkort eerder regel dan uitzondering zijn. Overal en altijd toegang tot internet, e-mail, persoonlijke gegevens en patiëntinformatie. Aan de basis staan technologieën zoals Bluetooth (draadloze communicatie tussen apparaten tot tien meter), WiFi (voor draadloze Local Area Networks tot enkele honderden meters) en WiMax (als opvolger van WiFi voor lange afstanden tot zo’n 50 kilometer). Verder natuurlijk ook GPRS en UMTS als ‘snelle’ opvolger van GSM voor de mobiele telefoon of PDA. Bedrijven/instellingen maken steeds vaker gebruik van draadloze handcomputers om ter plekke cliëntinformatie op te vragen en uitgevoerde werkzaamheden te registreren (invoer aan de bron).

c. Radio Frequency Identification ‘Radio Frequency IDentification’ (RFID) labels zullen op termijn de streepjescodes op producten doen verdwijnen. Deze technologie biedt de mogelijkheid om vanop afstand informatie op te slaan en te lezen van zogenaamde RFID ‘tags’ die op of in objecten/producten zitten. Vooral logistieke toepassingen (cfr. grootwarenhuizen) zullen hiervan profiteren. RFID biedt ook veel mogelijkheden in de ouderenzorg voor ‘tracking & tracing’ van patiënten en medicijnen. RFID is interessant voor zorginstellingen omdat hierdoor mogelijkheden ontstaan om de zelfredzaamheid van senioren te vergroten. Door huishoudelijke producten uit te rusten met RFID-chips kan de oude dag van veel mensen aangenamer worden. Het gaat daarbij bv. om producten als medicijnen, kleding, tandenborstels, scheermesjes en boeken. De chips werken via een draadloos netwerk en sturen informatie via unieke id-nummers naar een centrale PC. 242 ict voor socio-economische innovatie

D3 Hdst5

28-02-2007

16:11

Pagina 243

d. Application Service Providing ‘Application Service Providing’ (ASP), ook wel outsourcing via internet genoemd, is aan een fikse opmars bezig. Een ASP-leverancier stelt tegen betaling bedrijfstoepassingen en software via Internet ter beschikking aan cliënten. Steeds meer softwareleveranciers bieden zorgapplicaties aan o.a. ziekenhuizen, artsen, patiënten, enz.

e. Enterprise Content Management Nu ‘informatie’ voor de meeste organisaties van essentieel belang is, vraagt het beheer daarvan om een nieuwe aanpak. Na deeloplossingen op het gebied van ‘webcontentmanagement’, ‘e-mailmanagement’ en ‘documentmanagement’ is de tijd volgens velen rijp voor ‘Enterprise Content Management’ (ECM). Softwareoplossingen waarmee over het hele bedrijf een veelheid van informatie (data, tekst, beeld, geluid, berichten, documenten) vanuit een geïntegreerd systeem aangemaakt, beheerd en gedistribueerd kunnen worden, zowel binnen de organisatie (intranet) als buiten de organisatie (extranet).

f. Customer Relationship Management Software ‘Customer Relationship Management’ (CRM) software laat cliëntinteracties beter en sneller plaatsvinden en kan cliënten beter op maat bedienen (klant volgsysteem). Vooral in de zorgsector is CRM aan een serieuze opmars bezig. Niet meer dan logisch, want voor de meeste verzorgingstehuizen is de ‘cliënt centraal’ de enige optie met het oog op de toenemende concurrentie. (Zie ook cluster 2 ‘ICT voor socioeconomische Innovatie’)

TREND 3: E-TOEPASSINGEN ICT doordringt toenemend het sociale en economische weefsel van onze samenleving. De laatste jaren valt er inderdaad een groeiende aandacht te bespeuren voor allerlei e-toepassingen zoals e-governance, e-democratie, e-voting, e-poll, e-health, e-education, e-work, e-commerce, e-security, e-transport, e-media, enz. Bij e-governance bv. wordt er op verschillende niveaus geëxperimenteerd met nieuwe vormen van burgerparticipatie ondersteund door ICT. Het is een krachtig middel om tot een betere, efficiëntere en innovatieve overheid te komen. Op innovatievlak moet deze nieuwe strategie gekoppeld worden aan de stimulering van toegepast wetenschappelijk en sociaal onderzoek naar breedbandtechnologie en -toepassingen. Een andere mogelijke e-toepassing is e-onderzoek (e-research) waarbij een gemeenschappelijke digitale onderzoeksinfrastructuur aan zowel publiek als privaat gefinancierde onderzoekers ter beschikking kan gesteld worden om multidisciplinair onderzoek en de samenwerking tussen de industrie en de kennisinstellingen te bevorderen. ICT levert ook een belangrijke bijdrage aan de informatisering van de mediasector (e-media) waarbij gezinnen en de bedrijfsgemeenschap kunnen voorzien worden van een breedbandinfrastructuur die hen toegang biedt tot een brede waaier van diensten en toepassingen (cfr. interactieve digitale televisie).

TREND 4: ONDERWIJSINNOVATIE Goed opgeleide, creatieve en ondernemende mensen zijn de sleutel tot onze kenniseconomie. Onderwijs zal dan ook in de loop van de 21ste eeuw een nog belangrijkere rol spelen. Een betere en doorgedreven opleiding voor steeds meer kenniswerkers is van cruciaal belang voor de internationale (economische) concurrentie die steeds meer op kennis en informatie gebaseerd is. Bovendien is in een economie en 243 ict voor socio-economische innovatie

D3 Hdst5

28-02-2007

16:11

Pagina 244

samenleving die draait om innovatievermogen ‘blijven leren’ een vereiste. Daarom is er nood aan een veel dieper en theoretisch gefundeerd begrip van de manier waarop mensen leren (‘het leerproces’). Binnen onderwijsinnovatie kunnen twee grote doelstellingen onderscheiden worden:

a. Ontwikkeling van nieuwe leermethodes Deze doelstelling houdt de ontwikkeling van nieuwe leermethoden in, om een beter en efficiënter onderwijs te kunnen garanderen aan een brede waaier van mensen. Dit zal resulteren in een algemene verbetering van de menselijke vaardigheden en capaciteiten in alle mogelijke domeinen. Onderwijs is een domein waarin het onderzoeksdomein van de cognitieve wetenschappen (Cogsci) een leidende rol kan spelen, niet enkel voor gezonde kinderen en volwassenen, maar ook voor het remediëren van leerstoornissen zoals dyslexie of dyscalculie. Een beter inzicht in de neuronale funderingen van leermechanismen en cognitieve functies die betrokken zijn in het leerproces (o.a. geheugen en aandacht) zal belangrijke implicaties hebben voor het opstellen van geschikte curricula en onderwijsmethoden. Sommige landen zoals Frankrijk wijzen een prominente rol toe aan deze Cogsci-onderwijsinterface waardoor o.a. kan nagedacht worden over de kritische leeftijd waarbij kinderen een tweede taal kunnen leren, of de gebruikte leermethoden in overeenstemming zijn met de karakteristieken van onze hersenen (cfr. brain friendly learning), …

b. Ontwikkeling van nieuwe instrumenten (cfr. e-learning) Deze doelstelling beoogt de ontwikkeling van concrete instrumenten, die theoretisch en methodologisch gefundeerd moeten worden, zoals boeken, interfaces, onderwijssoftware (cfr. computer supported collaborative learning, e-learning, e-education, …), enz. Deze instrumenten vormen een industriële output die door Vlaanderen internationaal te gelde kan gemaakt worden. Bron: Andler D., 2005; Bibel W., 2005; Kavassalis P., 2005; Sieber A., 2005; Van Audenhove L., 2005

244 ict voor socio-economische innovatie

D3 Hdst5

28-02-2007

5.2

16:11

Pagina 245


Op basis van inzichten bekomen uit de eerste panelsessie van strategische cluster 5 ‘ICT voor Socioeconomische Innovatie’ heeft het VRWB-projectteam een Delphi-vragenlijst opgesteld met stellingen die toekomstige evoluties op technologisch en socio-economisch vlak omschrijven. Vervolgens is aan de experten gevraagd om de stellingen te evalueren op een aantal aspecten:




De lijst met stellingen en de resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 5 ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’ worden weergegeven in tabel 37.


D3 Hdst5

01-03-2007

13:55

Pagina 246

Tabel 37: Stellingen en resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 5 Tabel 37: ’ICT voor Socio-economische Innovatie’ STELLING 1: ICT-TOEPASSINGEN ZULLEN IN TOENEMENDE MATE GEBRUIKSVRIENDELIJKER STELLING 1: WORDEN D.M.V. HET INBOUWEN VAN ARTIFICIËLE INTELLIGENTIE IN ICT-SYSTEMEN Eén van de prioriteiten die naar voren worden geschoven voor onderzoek en ontwikkeling is het gebruiksvriendelijker maken van ICT-systemen, waarbij interacties tussen computer en mens ontspannend en op een natuurlijke wijze verlopen. Hiervoor moet een zeker niveau van Artificiële Intelligentie (AI) ingebouwd worden in allerlei ICT-systemen. STELLING 2: ICT-TOEPASSINGEN ZULLEN OVERAL AANWEZIG (‘AMBIENT INTELLIGENCE’) ZIJN, STELLING 2: OOK IN ALLEDAAGSE OBJECTEN Artificiële Intelligentie heeft geleid tot het idee van ‘Ambient Intelligence’ (zie o.a. 6de kaderprogramma EU) waarbij IT alomtegenwoordig is, ook in alledaagse objecten (cfr. kleding). Dit zal leiden tot steeds meer intelligente, gepersonaliseerde en ondersteunende assistentie voor mensen (cfr. smart homes, e-learning, robotica, op kennis gebaseerde expertsystemen, controlesystemen voor gezondheid en veiligheid, communicatiesystemen, …). STELLING 3: DE ONTWIKKELING VAN DEZE ALOMTEGENWOORDIGE INTELLIGENTIE ZAL SLECHTS STELLING 3: MOGELIJK WORDEN IN DE MATE DAT ‘SERVICE DELIVERY PLATFORMS’ WORDEN STELLING 3: GECREËERD DIE INTEROPERABILITEIT VAN APPLICATIES TOELATEN STELLING 4: DE INTERACTIE TUSSEN MENS EN COMPUTER (MACHINE) ZAL STEEDS INTUÏTIEVER STELLING 4: WORDEN De interface tussen mens en computer is momenteel nog erg archaïsch, waarbij de input meestal ingetypt wordt en de output getypte tekst of figuren zijn die op een computerscherm of papier worden weergegeven. Een grote verbetering kan verwacht worden vanuit de ontwikkeling van nieuwe (multimodale) interfaces en displaytechnologieën (cfr. draagbare apparaten, 3D-displays, …) maar ook door ontwikkelingen in het artificieel taalbegrip. STELLING 5: HET PROGRAMMEREN VAN COMPUTERS ZAL IN TOENEMENDE MATE STELLING 5: GEAUTOMATISEERD VERLOPEN Deze trend binnen het domein van de softwareontwikkeling houdt in dat men computers gebruiksvriendelijker maakt door het creëren van een nieuwe programmeertaal (cfr. autonomic computing, self-adaptive software systems) waardoor een informele vraag van de gebruiker aan de computer in gewone natuurlijke taal automatisch wordt omgezet naar een formele computertaal. STELLING 6: DE VEILIGHEID VAN ICT-TOEPASSINGEN WINT VERDER AAN BELANG; STELLING 6: BEVEILIGINGSPRODUCTEN EN -DIENSTEN, GERICHT OP DATA- EN COMMUNICATIESTELLING 6: INFRASTRUCTUUR, ZULLEN DAN OOK EEN EXPLOSIEVE GROEI KENNEN Er zijn heel wat inspanningen nodig om veiligheidsproblemen i.v.m. ICT op te lossen zodat privacy kan gegarandeerd worden, data beveiligd kunnen worden en computervirussen, spam, enz. kunnen vermeden 246 ict voor socio-economische innovatie

D3 Hdst5

28-02-2007

16:11

Pagina 247

worden. Een oplossing (cfr. bescherming van netwerken, biometrie, …) voor deze problemen zal de gebruiksvriendelijkheid van ICT-systemen in grote mate verhogen. STELLING 7: INTELLIGENTE EXPERTSYSTEMEN EN SIMULATIES ZULLEN EEN EXPLOSIEVE GROEI STELLING 7: ONDERGAAN Intelligente expertsystemen zijn hulpmiddelen of algoritmes om tot beslissingen te komen in allerlei domeinen (cfr. (economische) beslissingsinstrumenten, datamining) met een verregaande automatisering tot gevolg (cfr. beslissingen op de beurs; zgn. neuro-economie). Andere ‘Ambient Intelligence’-toepassingen hebben hun weg gevonden naar het simuleren van o.a. verbrandingsmotoren en auto’s waarbij de dure kost van het produceren van echte fysische prototypes vermeden kan worden (zie ook toepassingen in klimaatonderzoek, sociaal gedrag, graphical data processing, …). STELLING 8: BREEDBAND FACILITEERT NIEUWE - INTERACTIEVE - DIENSTEN BINNEN EEN BREDE STELLING 8: WAAIER AAN SECTOREN Breedband is een snel datatransmissiekanaal van minimaal tien megabits per seconde. Hierdoor kunnen nieuwe hoogwaardige diensten op het gebied van datadistributie, video/internettelefonie (Voice over Internet Protocol, VoIP), webcams (bv. live broadcasting van een operatie, maar ook webcams op de couveuse afdeling) en streaming video (HDTV, voorlichtingsfilms) ontwikkeld worden. STELLING 9: DRAADLOZE EN MOBIELE TOEPASSINGEN ZULLEN MEER REGEL DAN STELLING 9: UITZONDERING ZIJN Overal en altijd toegang tot internet, e-mail, persoonlijke gegevens en patiëntinformatie. Aan de basis staan technologieën zoals Bluetooth (draadloze communicatie tussen apparaten tot tien meter), WiFi (voor draadloze Local Area Networks tot enkele honderden meters) en WiMax (als opvolger van WiFi voor lange afstanden tot zo’n 50 kilometer). Verder natuurlijk ook GPRS en UMTS als ‘snelle’ opvolger van GSM voor de mobiele telefoon of PDA. Bedrijven/instellingen maken steeds vaker gebruik van draadloze handcomputers om ter plekke cliëntinformatie op te vragen en uitgevoerde werkzaamheden te registreren (invoer aan de bron). STELLING 10: RFIDS ZULLEN COURANT GEBRUIKT WORDEN IN HET HANDELSVERKEER EN STELLING 10: VERVANGEN DE STREEPJESCODES IN DE ZEER NABIJE TOEKOMST ‘Radio Frequency IDentification’ (RFID) labels zullen op termijn de streepjescodes op producten doen verdwijnen. Deze technologie biedt de mogelijkheid om vanop afstand informatie op te slaan en te lezen van zogenaamde RFID ‘tags’ die op of in objecten/producten zitten. Vooral logistieke toepassingen (cfr. grootwarenhuizen) zullen hiervan profiteren. RFID biedt ook veel mogelijkheden in de ouderenzorg voor ‘tracking & tracing’ van patiënten en medicijnen. STELLING 11: APPLICATION SERVICE PROVIDING, OOK WEL OUTSOURCING VIA INTERNET STELLING 11: GENOEMD, WORDT HET DOMINANTE BUSINESS MODEL VOOR APPLICATIES Een ‘Application Service Providing’ (ASP)-leverancier stelt tegen betaling bedrijfstoepassingen en software via internet ter beschikking aan cliënten. Steeds meer softwareleveranciers bieden zorgapplicaties aan o.a. ziekenhuizen, artsen, patiënten, enz. 247 ict voor socio-economische innovatie

D3 Hdst5

28-02-2007

16:11

Pagina 248

STELLING 12: MEER DAN 90% VAN DE ONDERNEMINGEN (INCLUSIEF KMO’S) ZAL IN STELLING 12: DE TOEKOMST BESCHIKKEN OVER VOLLEDIG GEINTEGREERDE INFORMATIESYSTEMEN Nu ‘informatie’ voor de meeste organisaties van essentieel belang is, vraagt het beheer daarvan om een nieuwe aanpak. Na deeloplossingen op het gebied van ‘webcontentmanagement’, ‘e-mailmanagement’ en ‘documentmanagement’ is de tijd rijp voor ‘Enterprise Content Management’ (ECM). Softwareoplossingen waarmee over het hele bedrijf een veelheid van informatie (data, tekst, beeld, geluid, berichten, documenten) vanuit een geïntegreerd systeem aangemaakt, beheerd en gedistribueerd kunnen worden, zowel binnen de organisatie (intranet) als buiten de organisatie (extranet). ‘Customer Relationship Management’ (CRM) software laat cliëntinteracties beter en sneller plaatsvinden en kan cliënten beter op maat bedienen (klant volgsysteem). Vooral in de zorgsector is CRM aan een serieuze opmars bezig. STELLING 13: DE VERDERE ONTWIKKELING EN INTRODUCTIE VAN ICT IN HET ONDERWIJS ZORGT STELLING 14: VOOR TOTAAL NIEUWE MANIEREN OP HET GEBIED VAN DE VERWERVING STELLING 14: (EN DIFFUSIE) VAN KENNIS Deze doelstelling beoogt de ontwikkeling van concrete instrumenten, die theoretisch en methodologisch gefundeerd moeten worden, zoals boeken, interfaces, onderwijssoftware (cfr. computer supported collaborative learning, e-learning, e-education, …), enz. STELLING 14: E-TOEPASSINGEN (E-GOVERNANCE, E-HEALTH, …) ZULLEN IN DE TOEKOMST MEER STELLING 14: EN MEER AAN BELANG WINNEN IN ALLERLEI SECTOREN BIJKOMENDE VRAAG I.V.M. STELLING 14: In welke domeinen verwacht u de komende jaren de sterkste groei? E-health: ontwikkeling van nieuwe gezondheidsdiensten - monitoring/behandeling/preventie - mogelijk gemaakt door ICT-ontwikkelingen E-education: ontwikkeling van nieuwe vormen van onderwijs/training mogelijk gemaakt door ICTontwikkelingen E-work: ontwikkeling van nieuwe/flexibele vormen van werken - inclusief netwerken - mogelijk gemaakt door groeiende communicatie en data-access mogelijkheden mogelijk gemaakt door ICT-ontwikkelingen E-commerce: stijgend aantal transacties (groothandel en kleinhandel) worden in grote mate virtueel. Consumenten worden omringd met op maat gemaakte e-commerce. E-media: informatie en amusement worden ‘on demand’ geleverd. De gebruikers nemen deel aan de creatie (en verspreiding) van onderwerpen (bv. blogs, distributed/collaborative/open source initiatives). E-governance: meer actieve betrokkenheid van burgers (e-voting/e-democracy) alsook nieuwe vormen van interacties tussen regering en burgers zullen opkomen dankzij nieuwe ontwikkelingen in ICT E-research: gemeenschappelijke ICT-infrastructuur voor zowel publiek als privaat gefinancierde onderzoekers gedreven door ICT-ontwikkelingen maakt multidisciplinair onderzoek mogelijk. E-society: het ontstaan van ‘Communities’ (bv. Microsoft of Apple gebruikers) gedreven door ICTontwikkelingen E-transport: slimme informatiesystemen voor transport gedreven door ICT-ontwikkelingen 248 ict voor socio-economische innovatie

4 3 6 11 4 3 1

11 13 13 12 6 14 13 17 17 16 14 11 11 17

1. Gebruiksvriendelijke ICT

2. Ambient Intelligence 3. Service & Content Delivery Platforms 4. Intuïtieve mens-computer interactie 5. Automatiseren van programmeren 6. Veiligheid en ICT 7. Intelligente expertsystemen en simulaties 8. Breedband

9. Draadloos en Mobiel

10. 11. 12. 13. 14.

1 2 4 1

1

2 5 5 1

1

1

1 1

4

5

4 2

2

3 6

1 1

6

4

3

Econ. Kennis

US,EU,JP,VL,BE, SE,DE,FR,CN,KR EU,US,JP,FI,SE,FR, KR,CN US,EU,Azië,NL US,EU,DE US,EU,DE,UK,NL US,EU,UK,IN,Azië US,EU,NL,Scan,Balt.Staten

UK,US,FR,DE,IL,BE,JP US,EU,FR,UK,SE,DE,JP

US,IN,IT, DE,FR,JP

US,FI,NL,JP,KR,TH,FR,DE

Scan,ES,US,UK,NL BE,FR,KR,JP US,NL,FI,BE,FR,KR,JP US,IN,BE,DE,SE,FR,FI


1 2 6 7 1

1

1

3 3

10

4

2 2

1

Techn.

Voortrekkers

6 6 5 2 6 8 2 3 10 3 9 11

1

3 7 7

2 9 3 3

6 8 2

7 3 5 4 5 8

8 4 4 4 1 4

1 1

3 1

1 11 5 4 1 4 1 1 4 6 6 7 6 6 2 6 8 4 1 11

1 11 6

6 8 4 2 4 8 3 6 7 3 1 1 7 4 4

10 5 6 2 10 1 3 9 1 1 3 8 6 2 9 7 1 5

5 13

3 10 5 3 4 9 1

3 6 7

2 7 7 1 1 3 8 4 3 8 5 7 6 3

3 8 5

4 8 3 2 1 5 8 3

1 5 8 3

2 1 13 1 1 2 4 7 2

1 2 6 7 1



16:11

RFID ASP Geïntegr. Informatiesystemen Onderwijsinnovatie - ICT E-toepassingen

Ja Neen



28-02-2007

6

Verwacht tegen 215?


D3 Hdst5 Pagina 249

ict voor socio-economische innovatie

249


250

ict voor socio-economische innovatie

ZB B M 1 5 7 2 10

H 5 5 4

ZH 12 1 1

Groeiniveau

9 9 7 2 2 4 5 1 2 4 2 2 2 4 4 6 2

7 10 5 10 7 6 7 1 5 6 9 9 6

14.4. E-commerce 14.5. E-media 14.6. E-governance

2 13 3 1 1 10 6 5 9 3 1

Bijkomende vraag i.v.m. stelling 14 E-toepassingen Groeiniveau ZB B M H ZH

8 6 4 4 6 10 6


14.1. E-health 14.2. E-education 14.3. E-work

E-toepassingen

1 1 3 4 6 3 7

2 11 5 3 5 6 3

2 2 10 4 4 3 6 4

1 3 7 3 1

6 7 3

5 6 5

4 3 3 5 4 9 7

6 6

8

5

6 5 5

14.7. E-research 14.8. E-society 14.9. E-transport

E-toepassingen

6 6 6

4 6 2

2 4

4

3

2 1 3

7 6 7 5 5 6 6

4 8

7

9

12 11 9

1 3 2 2 3 4 5

6 2

2

2

2 3 3

Regelgeving

1 3 10 4 3 3 6 5 1 1 2 9 3

Groeiniveau ZB B M H ZH

6 6 4 4 8 1 4

4 5

6

9

11 9 8



15:38

2

3 5 6

3 4 7 2

3 3 3

4 6 4 1 4 9 4 2 6

2 6 4 5 1 4 7 5 2 5 6 2


Prioriteit overheid

13-03-2007

1. Gebruiksvriendelijke ICT 1 3 4 6 3 2. Ambient Intelligence 1 6 7 3 3. Service & Content Delivery 6 2 4 2 Platforms 4. Intuïtieve mens-computer 4 6 3 3 interactie 5. Automatiseren van 8 3 3 1 programmeren 6. Veiligheid en ICT 2 2 8 5 7. Intelligente expertsystemen 5 2 7 2 en simulaties 8. Breedband 7 11 9. Draadloos en Mobiel 1 1 6 9 10. RFID 3 3 7 4 11. ASP 1 4 6 6 12. Geïntegr. Informatiesystemen 4 5 7 1 13. Onderwijsinnovatie - ICT 4 9 5 14. E-toepassingen 8 10



D3 Hdst5 Pagina 250

D3 Hdst5

28-02-2007

5.3

16:11

Pagina 251


Tijdens de tweede sessie van de expertraadpleging van strategische cluster 5 ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’ werden de resultaten van de Delphi-vragenlijst voorgesteld. Zij dienden als eerste aanzet in het eigenlijke proces van prioriteitsstelling onder leiding van de moderator, prof. Bart Van Looy, Incentim, K.U.Leuven.



Tabel 38: Prioriteiten voor strategische cluster 5 Tabel 38: ’ICT voor Socio-economische Innovatie’ Strategische cluster


Strategische cluster 5: ICT voor Socio-economische Innovatie

> Geavanceerde netwerken: breedband-mobiel-draadloos > Eigenschappen/criteria van geavanceerde netwerken: > gebruiksvriendelijkheid en ‘ambient intelligence’, ‘context > awareness’, veiligheid > Convergerende technologieën en applicatieontwikkeling > E-toepassingen: e-health en e-society


D3 Hdst5

28-02-2007

16:11

Pagina 252

Geavanceerde netwerken: Breedband/mobiel/draadloos (‘Always connected’, ‘Multi-access’) De informatiesamenleving is in sterke mate afhankelijk van haar infrastructuur, waarbij innovatie gerelateerd is aan het vermogen om informatie van interne en externe bronnen te gebruiken en te combineren. Voor onze moderne kenniseconomie zijn geavanceerde netwerken dan ook onontbeerlijk. Door de evolutie naar een alomtegenwoordig internet evolueert de maatschappij naar een intelligente omgeving, waarbij de consument kan gebruik maken van allerlei informatie, draadloos op gelijk welk moment (‘Always connected’) en op gelijk welke plaats (‘Multi-access’). De verdere ontwikkeling naar een grotere bandbreedte, mobiele en draadloze toepassingen wordt als prioritair beschouwd.

BREEDBAND Breedband is een snel datatransmissiekanaal van enkele megabits per seconde. Breedband kan op diverse manieren gerealiseerd worden (glasvezel, kabel, telefoonlijn, draadloos en zelfs via het elektriciteitsnetwerk). Hierdoor kunnen nieuwe hoogwaardige diensten op het gebied van datadistributie, video/internettelefonie (Voice over Internet Protocol, VoIP), webcams en streaming video ontwikkeld worden.

MOBIELE EN DRAADLOZE TOEPASSINGEN Draadloze en mobiele diensten zullen binnenkort eerder regel dan uitzondering zijn. Overal en altijd toegang tot internet, e-mail en persoonlijke gegevens. Aan de basis staan technologieën zoals Bluetooth (draadloze communicatie tussen apparaten tot tien meter), WiFi (voor draadloze Local Area Networks tot enkele honderden meters) en WiMax (voor lange afstanden tot enkele tientallen kilometers). Verder natuurlijk ook GPRS en UMTS als ‘snelle’ opvolger van GSM voor de mobiele telefoon of PDA. Bedrijven/instellingen maken steeds vaker gebruik van draadloze handcomputers om ter plekke cliëntinformatie op te vragen en uitgevoerde werkzaamheden te registreren (invoer aan de bron).

Eigenschappen/criteria van geavanceerde netwerken GEBRUIKSVRIENDELIJKHEID EN ‘AMBIENT INTELLIGENCE’ Eén van de prioriteiten die naar voren worden geschoven voor Onderzoek & Ontwikkeling is het gebruiksvriendelijker en eenvoudiger maken van ICT-diensten (bv. d.m.v. het invoeren van algemene 252 ict voor socio-economische innovatie

D3 Hdst5

28-02-2007

16:11

Pagina 253

standaarden) die het comfort van de consument sterk zullen verhogen. Het inbouwen van een zekere mate van intelligentie (‘Embedded Intelligence’) in ICT is hierbij onontbeerlijk. Geavanceerde netwerken moeten tevens ‘Ambient Intelligent’ zijn, waarbij ICT alomtegenwoordig is, ook in alledaagse objecten (cfr. kleding). Hierbij moet ICT aangepast worden aan de cognitieve stijl van de gebruiker, waardoor interacties tussen de ICT-dienst en de gebruiker ontspannend en zo natuurlijk mogelijk verlopen (bv. met natuurlijke spraak). Om deze technologische ommezwaai te kunnen maken is een diepgaande kennis nodig over hoe mensen met computers in interactie treden (ontwikkelingen in het domein van de cognitieve wetenschappen zullen in deze context belangrijk zijn). In de opleidingen van informatici moet daarom ook de nodige aandacht aan de interactie/interface tussen de gebruiker en de ICT-dienst besteed worden.

‘CONTEXT AWARENESS’ ‘Context awareness’ kan worden gedefinieerd als een eigenschap van een informatiedienst bij allerlei dagelijkse zaken, die rekening houdt met een aantal kenmerken en voorkeuren van de gebruiker. Bekende voorbeelden van context zijn de locatie en beweging van de gebruiker. Een voorbeeld van een ‘context-aware’ toepassing in de toeristische sector is dat de informatie die op het ‘device’ van een gebruiker (bv. een PDA) verschijnt, gepersonaliseerd is en rekening houdt met zijn of haar voorkeuren (bv. laat de locatie van het dichtstbijzijnde museum zien als iemand een ‘culturele’ voorkeur heeft ingesteld). Een eenvoudige voorbeeldtoepassing voor zakelijke doeleinden is dat een mobiele telefoon automatisch in stille modus wordt gezet op het moment dat iemand bezig is met een belangrijke activiteit zoals een vergadering. De applicatie vergelijkt dan de elektronische agendagegevens met de status van de mobiele telefoon.

VEILIGHEID (SECURITY/PRIVACY) Er zijn heel wat inspanningen nodig om veiligheidsproblemen i.v.m. intelligente netwerken op te lossen zodat privacy kan gegarandeerd worden, data beveiligd kunnen worden en computervirussen, spam, … kunnen vermeden worden. Vooral voor draadloze communicatie, autonome sensornetwerken, medische toepassingen, … zal deze evolutie een kritische succesfactor zijn. Bovendien zal een alomtegenwoordig internet het probleem van veiligheid nog scherper stellen.


D3 Hdst5

28-02-2007

16:11

Pagina 254

Convergerende technologieën en applicatieontwikkeling Het proces waarin tal van disciplines steeds meer gaan samenwerken of - sterker - in elkaar versmelten, wordt als zeer belangrijk beschouwd en biedt grote kansen. Dit proces wordt convergentie van technologieën genoemd. Nanotechnologie, informatietechnologie, biotechnologie en cognitieve wetenschappen komen samen (Nano-Info-Bio-Cogno integratie). Deze samenkomst van hoog gespecialiseerde wetenschap biedt grote groeipotenties en kansen op de ontwikkeling van nieuwe applicaties.

E-toepassingen: e-health en e-society ICT doordringt in toenemende mate het sociale en economische weefsel van onze samenleving. De laatste jaren valt er inderdaad een groeiende aandacht te bespeuren voor allerlei e-toepassingen zoals e-work, e-media, e-transport, e-health, e-society, … E-health en e-society worden als prioritair geacht.

E-health verwijst naar de integratie van ICT in de gezondheidszorg om de kwaliteit van de dienstverlening te verbeteren, kostenefficiënter te werken en het time management van de zorgprofessionals te optimaliseren, met als uiteindelijk doel een verbeterde gezondheidszorg. De laatste jaren zetten e-health of e-gezondheidstoepassingen zich meer en meer door.

E-society verwijst naar het ontstaan van zogenaamde ‘communities’ (bv. ‘web-based learning communities’, webgebaseerde zoekertjes zoals ‘Craigslist’). De exponentiële toename van internetgebruikers en de opkomst van sociale softwaremodellen hebben de sociale evolutie van het internet op gang gebracht. Het kan voor de Vlaamse overheid interessant zijn om na te gaan hoe ze deze nieuwe vormen van communities kan ondersteunen ter versterking van het sociale weefsel.

Er is een belangrijke stimulerende rol weggelegd voor de Vlaamse overheid voor dit soort van e-toepassingen (bv. voor innovatief aanbesteden, het voorzien van proeftuinen, enz.).


D3 Hdst5

28-02-2007

16:11

Pagina 255

Aandachtspunten De ontwikkeling van nieuwe ICT-diensten en -applicaties hangt in sterke mate af van een aantal transversale kritische succesfactoren. De Vlaamse overheid kan in dit opzicht de juiste omgeving of context creëren waardoor een waaier van innovatieve ICT-diensten kan ontwikkeld en geëxporteerd worden. Deze factoren worden hieronder kort toegelicht.

• Proeftuinen voor testgebruikers De industrie is er zich terdege van bewust dat de drijvende krachten achter de ontwikkeling van nieuwe ICT-producten en -diensten niet de technologische ontwikkelingen zijn, maar de noden en eisen van de gebruiker. Zij bepalen de markt van vandaag. Of bepaalde technologieën succes zullen hebben en gebruiksvriendelijk genoeg zijn, hangt dus af van het oordeel van de gebruikers. Om een zicht te krijgen op de noden en eisen van de gebruikers kunnen proeftuinen georganiseerd worden die de technologie samenbrengt met testgebruikers, die dan hun feedback geven. De bedrijven kunnen dan hun applicaties verder perfectioneren en commercialiseren.

• De Vlaamse overheid als eerste klant De rol van de overheid als eerste klant van nieuwe applicaties is groot en kan een belangrijke hulp zijn om nieuwe ICT-producten te lanceren. Deze ondersteuning hoeft niet noodzakelijk financieel te zijn: de overheid kan bv. een (OCMW-)ziekenhuis open stellen voor een bedrijf dat een nieuwe e-health toepassing heeft ontwikkeld, waar dan de nieuwe technologie getest kan worden in een zogenaamde proeftuin. (Zie de mogelijkheden voor e-learning in scholen, e-security, …) Op deze manier verkrijgt de nieuwe applicatie de nodige referenties om verdere toegang tot de markt te vinden.

• Gebalanceerde steun van de volledige innovatieketen De overheid kan de ontwikkeling van innovatieve applicaties faciliteren d.m.v. verdere uitbouw van gebalanceerde steun van de volledige innovatieketen, gaande van het langetermijn basisonderzoek waar de ideeën gegenereerd worden tot en met de proeftuinen. Er moet inderdaad vermeden worden om enkel te focussen op slechts één aspect van de innovatieketen.


D3 Hdst5

28-02-2007

16:11

Pagina 256

• Samenwerking bedrijven in een open onderzoeksen innovatiemodel Om succesvolle applicaties te ontwikkelen is het ook belangrijk dat bedrijven samenwerken in een open (onderzoeks)model (cfr. de Scandinavische landen). Een open model zal door de bedrijven gemakkelijker geaccepteerd worden als de overheid gemeenschappelijke platformen en middelen ter beschikking stelt. (Zie ‘Overheid als eerste klant’)

• KMO’s informeren m.b.t. financieringsbronnen De actieve deelname van innovatieve KMO’s is essentieel vanwege hun grote betekenis voor de innovatiebevordering. Daarom is het belangrijk KMO’s te informeren over ‘best practices’ en ‘market entries’ en de nodige financieringsbronnen (o.a. van de overheid) te detecteren.

• Creativiteit stimuleren Het is belangrijk dat zogenaamde ‘crazy ideas’ bij jonge mensen gestimuleerd worden zodat er ideeën voor ICT-diensten kunnen ontstaan die een grote impact hebben op de markt.


D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 257

STRATEGISCHE CLUSTER 6 ENERGIE EN MILIEU VOOR DIENSTEN EN VERWERKENDE INDUSTRIE

Inzichten in de relatieve positie van Vlaanderen voor wat betreft wetenschappelijk en technologisch onderzoek, innovatie en economische activiteit enerzijds, en inzichten in de belangrijkste trends op het vlak van onderzoek en innovatie anderzijds, hebben toegelaten om, op basis van een breed consultatieproces van experten, tot een prioriteitsstelling te komen binnen deze strategische cluster.

De concrete aanpak van het proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’ wordt voorgesteld in figuur 34. In totaal namen 20 experten deel aan de panelsessies (Zie annexen voor de samenstelling van het expertpanel van cluster 6) De relatieve positieanalyse van Vlaanderen (zie deel I) en de Europese trendanalyse (zie deel II) werden in een eerste sessie van het betrokken expertpanel (27 april 2006) gevalideerd en vervolledigd. Op basis hiervan werd een Delphi-vragenlijst opgesteld en aan de betrokken experten voorgelegd. De resultaten van de Delphi-analyse dienden op hun beurt als eerste aanzet voor de prioriteitsstelling tijdens de tweede sessie van het expertpanel (12 mei 2006). Op het einde van de tweede sessie werd een consensus bereikt over de prioriteiten binnen strategische cluster 6.

Figuur 34: Proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 6 Figuur 30: ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’ Relatieve positieanalyse van Vlaanderen t.o.v. EU (zie deel I)


Expertraadpleging (n = 20) voor strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’


Prioriteiten voor strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’ 257 energie en milieu voor diensten en verwerkende industrie

D3 Hdst6

28-02-2007

6.1

16:19

Pagina 258


Tijdens een eerste panelsessie van strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’ werd het project gesitueerd en werden de resultaten van de relatieve positieanalyse voor Vlaanderen (zie deel I) voorgesteld. Vervolgens werden een aantal potentiële internationale technologieontwikkelingen naar voor geschoven die mogelijk relevant zijn voor deze cluster. De leidraad bij het bepalen van deze ontwikkelingen vormde de Europese trendanalyse (zie deel II). Voor de strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’ heeft het VRWBprojectteam zich voornamelijk gebaseerd op bevindingen binnen de sleuteldomeinen ‘Energie’ (Jorgensen B., 2005), ‘Milieutechnologie’ (Weber K., 2005), ‘Diensten’ (Ganz W., 2005), ‘Verwerkende industrie’ (Da Costa J., 2005), ‘Landbouw en voeding’ (Downey L., 2005), ‘Biotechnologie’ (Saviotti P., 2005) en ‘Nanotechnologie’ (Saxl O., 2005) van deze Europese trendanalyse. Deze set van trends werd tijdens deze eerste sessie door de experten gevalideerd en vervolledigd. In tabel 39 wordt in detail stilgestaan bij deze belangrijke trends.

Tabel 39: Overzicht van de ontwikkelingen in de toekomst voor strategische cluster 6 Tabel 39: ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’

TREND 1: ENERGIE-EFFICIËNTIE Energie-efficiëntie is een belangrijke strategie om (toekomstige) energietoevoer te verzekeren, voor economische groei te zorgen en het milieu te beschermen. Energie-efficiëntie kan bewerkstelligd worden in de industrie, bij gezinswoningen en op het vlak van mobiliteit.

a. Energie-efficiëntie in de industrie Er bestaan een zevental energie-intensieve industrietakken die in aanmerking komen voor energieefficiënte technologieën, met name de chemische industrie, de aluminiumindustrie, de staalindustrie, de pulp- en papierindustrie, de cementindustrie, de glas- en keramiekindustrie en de voedingsindustrie. De belangrijkste mogelijkheden voor technologische vooruitgang zijn: - nieuwe en meer rendabele producten - procesintegratie zoals warmtekoppeling en het opwekken van elektriciteit als bijproduct (co-generatie van elektriciteit) - het efficiënte gebruik van ruwe materialen inclusief recyclage, energie-efficiëntie en verminderde emissies - het reduceren van de milieu-impact van zowel productieprocessen als het productgebruik - nieuwe elektrotechnologieën zoals het produceren van staal met microgolven en ethyleenproductie.

258 energie en milieu voor diensten en verwerkende industrie

D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 259

b. Energie-efficiëntie bij gezinswoningen De belangrijkste O&O-noden zijn onder te brengen onder drie noemers: 1. het omhulsel van een gebouw (geavanceerde isolatietechnieken, venstertechnologie zoals thermische isolatie en ingebouwde zonnecellen, bouwmaterialen gebruikmakend van recyclagematerialen en thermisch opslagmateriaal) 2. de uitrusting en toestellen (meer efficiënte hittepompen, alternatieve koeling, akoestische, magnetische en thermo-elektrische technologieën, energiezuinige lampen, …) 3. intelligente systemen/slimme gebouwen (geautomatiseerde diagnostiek, geavanceerde sensoren, slimme elektriciteitsnetten).

c. Energie-efficiëntie en mobiliteit (Zie cluster 1 i.v.m. duurzaam transport) Tal van technologische vernieuwingen kunnen de realisatie van de energetische efficiëntie van transport ondersteunen of bewerkstelligen. Een belangrijke uitdaging op het vlak van motoren en aandrijving van voertuigen ligt in het ontwerpen van zuinigere en meer milieuvriendelijke manieren om gebruik te maken van fossiele brandstoffen (aardolie, gas). Veel wordt echter verwacht van de introductie van alternatieve motoren en het gebruik van nieuwe brandstoffen (hybride, waterstof, brandstofcel). Op korte termijn verwacht men een verdere groei van de interesse voor en het marktaandeel van de hybride voertuigen die het gebruik van bestaande energiebronnen (dieselolie, benzine) combineren met een elektrische aandrijving. Op iets langere termijn projecteert men de ontwikkeling en diffusie van motoren die gebruik maken van samengeperst gas (CNG), bio-ethanol en biofuel (biodiesel). Waterstof als energieleverancier beschouwt men algemeen als een veelbelovende vervanger voor de toekomst van de fossiele brandstoffen. Op het gebied van brandstofcellen (fuel cells) als energiebron voor voertuigen moet echter nog veel onderzoek verricht worden.

TREND 2: MILIEUVRIENDELIJKE ENERGIE a. Biomassa, biogas en biobrandstoffen Biomaterialen en afval worden gebruikt om zowel vaste, vloeibare als gasachtige brandstoffen te produceren die gebruikt kunnen worden in de transportsector, voor elektriciteitsopwekking en verwarmingstoepassingen. Hoewel heel wat biomassatechnologieën in hoge mate gevorderd zijn, is er nog steeds plaats voor meer efficiëntie en voor verbetering van de kostenefficiëntie (cfr. een aantal biomassaconversietechnologieën zoals fermentatie tot bio-ethanol, anaërobische vertering, …).

b. Waterstof- en brandstofcellen Waterstof als energieleverancier wordt algemeen gezien als een veelbelovende toekomstige vervanging van fossiele brandstoffen. Op deze manier kunnen de veelvuldige problemen i.v.m. het milieu en de energietoevoer aangepakt worden. De ontwikkeling van de waterstofeconomie waarbij H2 geproduceerd wordt met hernieuwbare energiebronnen is een langtermijn objectief van de Europese O&O-agenda. De technologische trends omvatten hier de productietechnologieën (o.a. elektrolyse van water door elektriciteit, …), de opslagtechnologieën (o.a. compressie van waterstof, …) en de eindgebruikertechnologieën (cfr. brandstofcellen).


D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 260

c. Fotovoltaïsche cellen Dankzij nationale marktstimulatieprogramma’s in de EU is de globale markt van zonne-energie de laatste vijf jaar enorm gestegen. Zowel technologisch als meer fundamenteel onderzoek wordt nodig geacht.

d. Windenergie In de sector van de windenergie is heel wat technologische vooruitgang te verwachten door het ontwikkelen van nieuwe materialen om windturbines en windmolens een stuk lichter te maken. Hierdoor wordt zowel de productie als de werking van windmolens energie-efficiënter.

e. Waterenergie De komende jaren kan getijdenenergie uitgroeien tot een belangrijke component in de elektriciteitsproductie. De golven verplaatsen lucht in een toestel dat dan een turbine aandrijft. De technologische ontwikkeling ligt in een verdere verfijning en uitbreiding van de getijdeninstallaties.

f. Fossiele brandstoffen Het merendeel van de energie vandaag wordt geproduceerd door fossiele brandstoffen (kolen, petroleum, gas). Fossiele brandstoffen kunnen gebruikt worden voor verschillende technologieën waarmee elektriciteit, warmte of een combinatie van deze twee geproduceerd kunnen worden. Een belangrijke uitdaging is om betere manieren te vinden om gebruik te maken van deze relatief overvloedige en goedkope brandstoffen terwijl de milieu-impact geminimaliseerd wordt. Technologietrends zijn te verwachten in efficiëntieverbetering en nieuwe en zuiverdere technologieën.

g. Kernenergie 1. Kernsplitsing De technologische trends m.b.t. kernsplitsing situeren zich op verschillende vlakken zoals de veiligheid in kerncentrales en onderzoek en ontwikkeling in het opslaan/verwijderen/recycleren van radioactief materiaal evenals het compacter en efficiënter maken door de ontwikkeling van nieuwe types centrales. 2. Kernfusie Kernfusie is een mogelijk (milieuvriendelijk) alternatief voor toekomstige energielevering. Technologische vooruitgang kan verwacht worden van ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor).

TREND 3: BIOMIMETICA EN ENERGIETECHNOLOGIE Onder ‘biomimetica’ wordt het nabootsen van de natuur verstaan. Wetenschappers concentreren zich momenteel op het analyseren van de wijze waarop de natuur doordachte structuren of eigenschappen bouwt, zoals de wijze waarop organismen gebruik maken van energie. Deze kennis hoopt men aan te wenden of te kopiëren in een poging om nieuwe of betere producten te vervaardigen. Om dit op een succesvolle wijze te realiseren is een fundamenteel inzicht vereist in de wijze waarop de natuur op nanoniveau functioneert, waarbij multidisciplinair onderzoek noodzakelijk is.


D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 261

TREND 4: GROENE PRODUCTEN EN GROENE DIENSTEN De dienstensector wint meer en meer aan belang in onze postindustriële maatschappij en reflecteert het belangrijkste deel van de tewerkstelling in de meeste industrielanden. Groene diensten en producten zullen een belangrijke rol blijven spelen in de toekomst. De belangrijkste onderzoeksgebieden/trends hierbij zijn: - het ontwikkelen van designprincipes (cfr. ecodesign) en instrumenten om de ontwikkeling van groene producten (bv. biodegradeerbaarheid) te ondersteunen - het ontwikkelen van instrumenten om de milieukarakteristieken van groene producten te beoordelen - het ontwikkelen van ‘business’concepten voor groene productdiensten (bv. ecotoerisme, milieuvriendelijk transport van koerierdiensten, …) - ...

TREND 5: MILIEUVRIENDELIJKE PRODUCTIEPROCESSEN Productieprocessen en -uitrusting zullen in de toekomst drastische wijzigingen ondergaan onder druk van het streven naar kostenefficiëntie, milieubewustzijn en de steeds maar toenemende klantenbehoeften. Op elk niveau en in elke stap binnen het productieproces zal met deze elementen rekening dienen te worden gehouden. Er zijn verschillende belangrijke elementen die de ontwikkeling van een nieuwe productieomgeving mogelijk zullen maken: - vooruitgang in het begrijpen van de interacties tussen materialen en processen - verbeterde proceskennis gebaseerd op wiskunde, fysica en chemie - ontwikkeling en toepassing van performante productie-informatiesystemen en nieuwe programmeringsplatformen Het merendeel van de milieuvriendelijke productieprocessen kan gecreëerd worden binnen individuele sectoren van productie en consumptie zoals pulp/papier, plastiek, ijzer/staal en de bouw.

TREND 6: BIOTECHNOLOGIE EN MILIEU Biotechnologische processen bieden de mogelijkheid om de consumptie van grondstoffen en energie te reduceren en andere, nieuwe producten en processen te produceren. Deze ontwikkeling situeert zich binnen het kader van de bio-economie die gedomineerd wordt door het gebruik van biologische bronnen en processen met een beperktere impact op het milieu. In het kader van het milieu kunnen vier grote domeinen in de biotechnologie onderscheiden worden: 1. Biomassa kan gebruikt worden ter vervanging van fossiele brandstoffen voor een grote waaier van chemische productieprocessen. 2. Industriële biotechnologie belooft een grotere efficiëntie en een duurzaam productieproces in vergelijking met de traditionele scheikunde en kan gebruikt worden in verschillende sectoren: geneesmiddelen, chemie (met biotechnologie op een industriële schaal chemicaliën produceren aan de hand van levende cellen en hun enzymen), voedselproductie (bier, kaas, wijn, … steunen op gebruik van micro-organismen), enz. Het gebruik van genetisch gemodificeerde organismen in productieprocessen in het bijzonder biedt een groot potentieel.


D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 262

3. Agrarische biotechnologie speelt een grote rol in de ontwikkeling van resistente gewassen waardoor pesticiden kunnen gereduceerd worden. Een groot potentieel ligt bij het versterken van de karakteristieken van de gewassen d.m.v. ‘genetic engineering’. 4. Biotechnologie kan ook gebruikt worden voor de zuivering van gecontamineerd water, lucht en bodem.

TREND 7: MILIEU EN NANOTECHNOLOGISCHE TOEPASSINGEN Het potentieel van nanotechnologie ligt voor een groot deel bij het efficiënter maken van nieuwe materialen (kleiner, lichter en duurzamer). Nieuwe nanomaterialen met nieuwe eigenschappen kunnen toegepast worden om de efficiëntie van energiesystemen te verhogen. Nanotechnologie maakt ook dosering mogelijk, een technologie die toegepast kan worden in de saneringssector. Hieronder worden een aantal toepassingsgebieden van nanotechnologie weergegeven: - Water: waterzuivering en voorziening van drinkbaar water (nanogebaseerde filtratie- en zuiveringstechnieken (membranen), nanosensoren, analytische technieken voor meting van de waterkwaliteit, …), inbrengen van nanopartikels die chemische reacties geven. - Afvalbeheer: afvalbeperking is essentieel in het kader van beperking van het energie- en grondstofverbruik (recycleerbare verpakking, efficiëntere productietechnieken, lichtgewichtverpakkingen, …). - Energie-efficiëntie: lichtgewichtefficiënte zonnecellen, ontwikkeling van efficiëntere verwarmings- en koelsystemen; brandstofcellen, zonnecellen, energiezuinige bouwmaterialen, nanocomposieten voor energiezuinige voertuigen, … Bron: Agoria 2002; Da Costa J., 2005; Downey L., 2005; Ganz W., 2005; Jorgensen B., 2005; Saviotti P., 2005; Saxl O., 2005; Theys J., 2005; Weber K., 2005


D3 Hdst6

28-02-2007

6.2

16:19

Pagina 263


Op basis van inzichten bekomen uit de eerste panelsessie van strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’ heeft het VRWB-projectteam een Delphi-vragenlijst opgesteld met stellingen die toekomstige evoluties op technologisch en socio-economisch vlak omschrijven. Vervolgens is aan de experten gevraagd om de stellingen te evalueren op een aantal aspecten:




De lijst met stellingen en de resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’ worden weergegeven in tabel 40.


D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 264

Tabel 40: Stellingen en resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 6 Tabel 40: ’Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende Industrie’ STELLING 1: ENERGIE-EFFICIËNTIE IN DE INDUSTRIE ZAL AAN BELANG TOENEMEN Er bestaan een zevental energie-intensieve industrietakken die in aanmerking komen voor energieefficiënte technologieën (cfr. warmtekoppeling, co-generatie van elektriciteit, elektrotechnologieën, …), met name de chemische industrie, de aluminiumindustrie, de staalindustrie, de pulp- en papierindustrie, de cementindustrie, de glas- en keramiekindustrie en de voedingsindustrie. STELLING 2: ENERGIE-EFFICIËNTIE IN RESIDENTIËLE GEBOUWEN ZAL AAN BELANG TOENEMEN Energie-efficiëntie in residentiële gebouwen zal zich vooral richten op het omhulsel van het gebouw (cfr. geavanceerde isolatietechnologie), uitrusting en toestellen (cfr. meer efficiënte hittepompen), intelligente systemen/slimme gebouwen (cfr. slimme elektriciteitsnetten). STELLING 3: ENERGIE-EFFICIËNTIE IN DE MOBILITEIT ZAL AAN BELANG TOENEMEN Tal van technologische vernieuwingen (hybride, waterstof, brandstofcel, CNG, biobrandstoffen, …) kunnen de realisatie van de energetische efficiëntie van transport ondersteunen of bewerkstelligen. STELLING 4: NANOTECHNOLOGIE ZAL RESULTEREN IN MEER ENERGIE-EFFICIËNTIE Nanotechnologie resulteert in lichtgewichtefficiënte zonnecellen, ontwikkeling van efficiëntere verwarmings- en koelsystemen; brandstofcellen, zonnecellen, energiezuinige bouwmaterialen, nanocomposieten voor energiezuinige voertuigen, enz. STELLING 5: WATERSTOF- EN BRANDSTOFCELLEN ZULLEN IN EEN VEELHEID AAN TOEPASSINGEN STELLING 5: (DRAAGBARE TOESTELLEN, WAGENS) BESTAANDE ENERGIEBRONNEN STELLING 5: (FOSSIELE BRANDSTOFFEN, BESTAANDE BATTERIJEN) VERVANGEN Waterstof als energieleverancier wordt algemeen gezien als een veelbelovende toekomstige vervanging van fossiele brandstoffen. STELLING 6: NIEUWE TECHNOLOGIEËN VOOR ENERGIE-OPSLAG ZULLEN STEEDS MEER AAN BELANG STELLING 6: WINNEN VOOR HET EFFICIËNT GEBRUIK VAN HERNIEUWBARE ENERGIE EN VOOR HET STELLING 6: BEHOUDEN VAN ENERGIE (CFR. BEHOUD VAN THERMISCHE ENERGIE IN GEBOUWEN) Energie-opslagtechnologieën worden noodzakelijk geacht voor het efficiënt gebruik van hernieuwbare energiebronnen en voor het behoud van energie zoals thermische energie die verloren zou gaan (bv. ondergrondse hitte-opslag (heat storage) in grote gebouwen, winkelcentra). Door het gebruik van korte- en langetermijn energieopslagsystemen kan hernieuwbare energie efficiënter gebruikt worden waardoor het verbranden van fossiele brandstoffen grotendeels overbodig wordt.


D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 265

STELLING 7: ENERGIE GEWONNEN UIT BIOMASSA ZAL EEN AANZIENLIJK DEEL VAN STELLING 4: DE ENERGIEPRODUCTIE VOOR ZIJN REKENING NEMEN (> 5%) Biomaterialen en afval worden gebruikt om zowel vaste, vloeibare als gasachtige brandstoffen te produceren die gebruikt kunnen worden in de transportsector (cfr. biobrandstoffen), voor elektriciteitsopwekking en verwarmingstoepassingen. STELLING 8: ZONNE-ENERGIE ZAL EEN AANZIENLIJK DEEL VAN DE ENERGIEPRODUCTIE VOOR STELLING 7: ZIJN REKENING NEMEN (> 5%) De globale markt van zonne-energie is de laatste vijf jaar gestegen met 30%. Dit is vooral te danken aan nationale marktstimulatieprogramma’s in de EU maar ook in Japan. Zowel technologisch als meer fundamenteel onderzoek wordt nodig geacht. STELLING 9: WINDENERGIE ZAL EEN AANZIENLIJK DEEL VAN DE ENERGIEPRODUCTIE VOOR ZIJN STELLING 9: REKENING NEMEN (> 5%) In de sector van de windenergie is heel wat technologische vooruitgang te verwachten door het ontwikkelen van nieuwe materialen om windturbines en windmolens een stuk lichter te maken. Hierdoor wordt zowel de productie als de werking van windmolens energie-efficiënter. STELLING 10: ENERGIE GEWONNEN UIT WATER (CFR. GETIJDEN) ZAL EEN AANZIENLIJK DEEL VAN STELLING 10: DE ENERGIEPRODUCTIE VOOR ZIJN REKENING NEMEN (> 5%) Voor bv. getijdenenergie verplaatsen golven lucht in een toestel, dat dan een turbine aandrijft. De technologische ontwikkeling ligt in een verdere verfijning en uitbreiding van deze installaties. STELLING 11: FOSSIELE BRANDSTOFFEN BLIJVEN DE BELANGRIJKSTE BRON VAN ENERGIE ONDER STELLING 11: MEER OOK OMWILLE VAN EFFICIËNTIE-VERHOGENDE ONTWIKKELINGEN Het merendeel van de energie vandaag wordt geproduceerd door fossiele brandstoffen (kolen, petroleum, gas). Fossiele brandstoffen kunnen gebruikt worden voor verschillende technologieën waarmee elektriciteit, warmte of een combinatie van deze twee geproduceerd kunnen worden. Een belangrijke uitdaging is om betere manieren te vinden om efficiënter gebruik te maken van deze relatief overvloedige en goedkope brandstoffen terwijl de milieu-impact geminimaliseerd wordt. STELLING 12: FOSSIELE BRANDSTOFFEN BLIJVEN EEN BELANGRIJKE BRON VAN ENERGIE DANKZIJ STELLING 11: OPSLAG EN VASTLEGGING VAN CO2 Om een ingrijpende afname van de schadelijke milieu-effecten (vooral ten aanzien van klimaatverandering) van het gebruik van fossiele brandstoffen (bv. voor elektriciteitsproductie) te bewerkstelligen is de opslag en vastlegging van CO2 van cruciaal belang.


D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 266

STELLING 13: DE ROL VAN KERNENERGIE VOOR DE OPWEKKING VAN ELEKTRICITEIT NEEMT STELLING 13: DE KOMENDE JAREN TOE DANKZIJ NIEUWE ONTWIKKELINGEN OP HET GEBIED VAN STELLING 13: AFVALBEHANDELING EN EFFICIËNTIE De technologische trends m.b.t. kernenergie situeren zich op verschillende vlakken zoals de veiligheid in kerncentrales en onderzoek en ontwikkeling in het opslaan/verwijderen/recyclage van radioactief materiaal evenals het compacter en efficiënter maken door de ontwikkeling van nieuwe types centrales. STELLING 14: ONTWIKKELINGEN OP HET VLAK VAN KERNFUSIE MAKEN DE INZET VAN DEZE STELLING 14: TECHNOLOGIE VOOR DE GROOTSCHALIGE PRODUCTIE VAN ELEKTRICITEIT STELLING 14: MOGELIJK BINNEN EEN AFZIENBARE PERIODE Kernfusie is een mogelijk (milieuvriendelijk) alternatief voor toekomstige energielevering. Technologische vooruitgang kan verwacht worden van ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). STELLING 15: ENERGIETECHNOLOGIE ZAL STEEDS MEER GEBRUIK MAKEN VAN INZICHTEN STELLING 14: AFKOMSTIG VANUIT DE BIOMIMETICA Onder ‘biomimetica’ wordt het nabootsen van de natuur verstaan. Wetenschappers concentreren zich momenteel op het analyseren van de wijze waarop de natuur doordachte structuren of eigenschappen bouwt, zoals de wijze waarop organismen gebruik maken van energie. STELLING 16: ER ZULLEN MEER INSTRUMENTEN ONTWIKKELD WORDEN OM DE DUURZAAMHEID STELLING 16: EN IMPACT VAN PRODUCTEN EN HUN PRODUCTIEPROCESSEN TE BEOORDELEN Specifieke meetinstrumenten zijn nodig om de duurzaamheid en impact van producten (en hun achterliggende productieprocessen) te beoordelen. STELLING 17: STEEDS MEER BUSINESS-CONCEPTEN ZULLEN GESTOELD ZIJN OP DUURZAAMHEID STELLING 17: (BV. ECOTOERISME, ECOLOGISCHE KOERIERBEDRIJVEN, …) STELLING 18: PRODUCTIEPROCESSEN ZULLEN MILIEUVRIENDELIJKER WORDEN Productieprocessen en -uitrusting zullen in de toekomst drastische wijzigingen ondergaan onder druk van het streven naar kostenefficiëntie, milieubewustzijn en de steeds maar toenemende klantenbehoeften. Op elk niveau en in elke stap binnen het productieproces zal met deze elementen rekening dienen te worden gehouden. STELLING 19: INDUSTRIËLE BIOTECHNOLOGIE ZAL INGEZET WORDEN VOOR DE AANMAAK VAN STELLING 19: SPECIFIEKE GRONDSTOFFEN EN MATERIALEN Industriële biotechnologie belooft een grotere efficiëntie en een duurzaam productieproces in vergelijking met de traditionele scheikunde en kan gebruikt worden in verschillende sectoren.


D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 267

STELLING 20: BIOTECHNOLOGIE ZAL IN DE TOEKOMST STEEDS MEER WORDEN INGEZET IN STELLING 20: DE LANDBOUW Agrarische biotechnologie speelt een grote rol in de ontwikkeling van resistente gewassen waardoor pesticiden kunnen gereduceerd worden. Een groot potentieel ligt bij het versterken van de karakteristieken van de gewassen d.m.v. ‘genetic engineering’. STELLING 21: BIOTECHNOLOGIE ZAL STEEDS MEER INGEZET WORDEN VOOR DE ZUIVERING STELLING 20: VAN GECONTAMINEERD WATER, LUCHT EN BODEM STELLING 22: NANOTECHNOLOGIE ZAL AAN BELANG WINNEN VOOR DE ZUIVERING VAN WATER STELLING 21: EN AFVALBEHEER Nanotechnologie heeft belangrijke toepassingen voor waterzuivering en voorziening van drinkbaar water (nano-gebaseerde filtratie- en zuiveringstechnieken (membranen), nanosensoren, analytische technieken voor meting van de waterkwaliteit, …). Afvalbeperking is essentieel in het kader van beperking van het energie- en grondstofverbruik (recycleerbare verpakking, efficiëntere productietechnieken, lichtgewicht verpakkingen, …). Hierbij zal nanotechnologie een belangrijke rol spelen. STELLING 23: VERANTWOORDELIJKHEID INZAKE DUURZAAMHEID EN IMPACT WORDT IN STELLING 23: TOENEMENDE MATE VERWACHT VAN BURGERS/CONSUMENTEN STELLING 23: (BV. AFVALWERKING, ENERGIEVERBRUIK, WATERHUISHOUDING, … STELLING 23: OP HET NIVEAU VAN DE WOONEENHEID) STELLING 24: ENERGIEPRODUCTIE EN -DISTRIBUTIE ZAL IN TOENEMENDE MATE GEËNT WORDEN STELLING 23: OP GEDISTRIBUEERDE INTELLIGENTE GRIDS ‘Power Quality’ (cfr. smart electricity grid) - meer gedecentraliseerde productie - brengt specifieke aandachtspunten mee inzake sturing van het netwerk - ook inzake opslag - plus intelligente apparaten die storingen opvangen en die zich inschakelen wanneer dit het meest (economisch) interessant is.


268

energie en milieu voor diensten en verwerkende industrie

2 1 1 3 2 3

6 12 13 1 4

11

14

6 5 12 7 2 11 6

1 1 2

1

1

1

3 3 2

5

9

5 2 9 5 3 10 6

3

1 1

1 10 9

3

10

4 2

4 4 5 5

1

2 1

2 1

1 6 7 2 2

3

2

4 2 2 1 1 2

3 3 2 6 3 4 9

8 2 1 6 3 3 2 3 7 2 5 1 2 6 2 4 5 8 4 2 8 3 4 6 6 2 3 4 3 4 8 2

1 1 4 2 2 1 8 8 1 6 5 5 4

6 8 5 4 7 5 8

2 1 4 2

1 2 1

1 6 5 2 2 4 8

3 2 4 1 3 2 2 1 3 4 3 3 2 2 2

1 5 4 3 3

6 3 1 2 1 1 5 8 2 1 6 1 2 8 4 8 3 5 4 1 6 3 4 2 1 8 4 7 1

3 8 8 1 4 2 1 2 5 7 5 3 4 4 8 4 3 2 5 1 2 7 1 6 3 2 6 3 3 4 5

5 1 6 1 1 2 2 6 5 1 3 1 1 2

3

3 2 2 6 3 3

4 4 3 1 4

5 4 1 9 6 7 3 3 6 4 5 4

1 1 2 1 2 1 1 4 1 5

2 2 5 6 5 4

4 1

5 2 7 6 1 7 6 1 1 3 9 1 1 1 4 7 1 4 5 4 1 6 3 3 2 2 7 2 1 1 2 6 4 1

1 3 5 3 3 4 2

10 4 2 4 7 1 1 2 6 5 1 5 8



NL,US,DE,JP,EU,Scan Scan,EU,US,JP,DE NL,AT,CH JP,US,UK,EU,CA,DE US,EU,JP UK,JP,KR,DE,FR,SE 1 EU,US,Azië,KR,NL,JP,DE,FR Scan,AT,FR,DE,BR,JP,BE,US JP,DE,US,SE,FR DE,DK,EU,US,JP, SE,NL,CN,IN UK,DE,NL,US,JP,DK 7 DE,NL,EU,US,JP,CN,RU,UK JP,UK,US,AU, CA,NL,EU,DE FI,FR,JP,DE,US,CN FR,JP,IT,US,EU 4 Scan 3 EU,KR,US,JP,Scan,DE EU,DE,NL,DK 1 EU,US,JP,CA,DE,BE,Scan EU,US,DE,JP,FR,NL,CH EU,US,UK,CN EU,US,DE,NL,BE,DK,VL US,EU,JP,DE,NL,FR EU,NL,DK EU,NL,IT,DE


13 10 14 11 12 12 9 12 9

7 2

14 3

10. Waterenergie 11. Fossiele brandstoffen 12. Opslag en vastlegging CO2

Kernsplitsing Kernfusie Biomimetica Meetinstrumenten Duurzame business concepten Milieuvriendelijke productie Industriële biotechnologie Agrarische biotechnologie Sanering via biotechnologie Afvalbeheer door nanotech. Burgerresponsabilisering Power quality

8 6 2 7 12 3 8

Energie-efficiëntie mobiliteit Energie en nanotechnologie Waterstof- en brandstofcellen Energie-opslag Biomassa Zonne-energie Windenergie

3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

1

Econ. Kennis

Voortrekkers

16:19

13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.

14 13

1. Energie-efficiëntie industrie 2. Energie-efficiëntie gebouwen

Techn.


28-02-2007

1

Ja Neen


Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie


D3 Hdst6 Pagina 268


3

4

1

1 1 4 3 3

5 9 4 1 3 3 7 2 5 1 7 3 6 7 2 8 6 7 8 6 8 4 4 4 1 5 5 4 3 4 2

3 2 6 1 1 1

2 6

3 3 3 5 2

1 1 2 1

1 1

6 3 4 2 2 3

6 6 2 1 6

3 2 6 6 2 1

2 9 3 5 8 1 3 6 2 4 3 2 5 2 1 5 3 8 3 1 8 3 2 8 4 2 1 10 1 5 2 4 9 1 1 4 2 1 4 6 2 5 5 1 2 9 2 2 6 3 1 7 3 2 10 1 5 3 2 1 7 3 5 5 1


1

6 4

1

5 2 6 4 4 6 3 6 9 1 3 3 2 2 1 4 2 2 2 1 2 2 1 2

2 4 4 2 3 5 3 6 3 3 3 5 3 6 1 2 1 1 4 2 2 3 4 3 3 1 3 2 1 3 2 1

3 3 4 2 3 3 3 3

3 1 5 5 6 7 1 3 7 2 3

4 8 7 5 3 2 3 5 1 1 6 3

6 5 3 3 3 4 3 4 3 2 4 3 4 3 3 5 3 4 4 4 3 5 2 2


2 3

2 1 1 5 1

1 2 7 1

5 2 5

5

6 6 1

Regelgeving


16:19

7

1

1 3 7 5 1 3 1 5 2 5 2 3 2 2 2 1

3 8 3 1 3 8 3 4 7 2 1 2 3 3 1 4 1 1 1 3 6 2 1 5 7 4 2 2 5 2 4 9 4 2 6 6 3 8 1 1 4 2 2 1 5 1 9 2 2 3 1 3 3 1 1 4 3 6 3 1 5 6 1 5 2 10 1 1 2 10 1 2 8 2 1 5 6 2 3 4 1 1 1 7 6 2 1 5 4 3


Prioriteit overheid

28-02-2007

1. Energie-efficiëntie industrie 2. Energie-efficiëntie gebouwen 3. Energie-efficiëntie mobiliteit 4. Energie en nanotechnologie 5. Waterstof- en brandstofcellen 6. Energie-opslag 7. Biomassa 8. Zonne-energie 9. Windenergie 10. Waterenergie 11. Fossiele brandstoffen 12. Opslag en vastlegging CO2 13. Kernsplitsing 14. Kernfusie 15. Biomimetica 16. Meetinstrumenten 17. Duurzame business concepten 18. Milieuvriendelijke productie 19. Industriële biotechnologie 20. Agrarische biotechnologie 21. Sanering via biotechnologie 22. Afvalbeheer door nanotech. 23. Burgerresponsabilisering 24. Power quality

ICT voor Socio-economische en Verwerkende Industrie


D3 Hdst6 Pagina 269

energie en milieu voor diensten en verwerkende industrie

269

D3 Hdst6

28-02-2007

6.3

16:19

Pagina 270


Tijdens de tweede sessie van de expertraadpleging van strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’ werden de resultaten van de Delphi-vragenlijst voorgesteld. Zij dienden als eerste aanzet in het eigenlijke proces van prioriteitsstelling onder leiding van de moderator, prof. Bart Van Looy, Incentim, K.U.Leuven.



Tabel 41: Prioriteiten voor strategische cluster 6 Tabel 41: ’Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’ Strategische cluster


Strategische cluster 6: Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie

> Efficiënt energiegebruik in de industrie en gebouwen > Smart grids > Energiegeneratie > Duurzaamheid van productieprocessen en producten


D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 271

Efficiënt energiegebruik in de industrie en gebouwen Efficiënt energiegebruik is een belangrijke strategie om (toekomstige) energietoevoer te verzekeren, voor economische groei te zorgen en het milieu te beschermen. Energie-efficiëntie kan zowel bewerkstelligd worden in de industrie als in gebouwen.

EFFICIËNT ENERGIEGEBRUIK IN DE INDUSTRIE Er bestaat een waaier van energie-intensieve industrietakken die in aanmerking komen voor efficiënt energiegebruik, zoals de chemische industrie, de aluminiumindustrie, de staalindustrie, de pulp- en papierindustrie, de cementindustrie, de glas- en keramiekindustrie, de voedingsindustrie, de textielindustrie, ... Mogelijkheden voor technologische innovatie zijn onder meer het gelijktijdig opwekken van warmte en elektriciteit (cfr. warmtekrachtkoppeling) en nieuwe elektrotechnologieën (cfr. het produceren van staal met microgolven).

EFFICIËNT ENERGIEGEBRUIK IN GEBOUWEN De belangrijkste noden voor onderzoek en ontwikkeling voor efficiënt energiegebruik in gebouwen zijn onder te brengen onder drie noemers:

[1] Het omhulsel van een gebouw (geavanceerde isolatietechnieken, venstertechnologie zoals thermische isolatie en ingebouwde zonnecellen, bouwmaterialen gebruik makend van recyclage materialen, …).

[2] De uitrusting en toestellen (rendementsverbeteringen d.m.v. meer efficiënte warmtepompen, nieuwe koelingtechnieken, magnetische en thermo-elektrische technologieën, energiezuinige verlichting, innovatieve decentrale energiesystemen zoals microwarmtekrachtkoppeling, …).

[3] Hardware- en softwareontwikkeling voor intelligente systemen/slimme gebouwen. (Zie de prioriteit ‘smart grids’)

Met name geïntegreerde concepten zoals het ‘passief huis’ zou de bouwstandaard van de toekomst kunnen worden en opent nieuwe perspectieven voor meer toekomstgericht, energiezuinig ontwerpen en bouwen. Door een goed uitgekiend compact ontwerp, georiënteerd op de zon, uitgevoerd met zeer goede


D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 272

isolatie en een effectieve luchtdichtheid, kan warmte nauwelijks weg uit het passief huis. De bouwwereld krijgt hier dan ook een unieke kans om zich te onderscheiden met nieuwe ontwerpen bouwtechnieken, innovatieve, intelligente en hoogenergie-efficiënte producten voor o.a. geïntegreerde isolatiesystemen, ventilatiesystemen, beglazing, kozijnen, ramen, deuren en compacte verwarmingssystemen. Deze investeringen in comfort, efficiëntie en bouwkwaliteit kunnen zorgen voor een impuls in de bouwsector, ze creëren toegevoegde waarde, verbeteren de concurrentiepositie en verhogen de werkgelegenheid op een duurzame wijze.

‘Smart grids’ Men mag niet zomaar uitgaan van gegarandeerde continuïteit van de elektriciteitslevering op het ogenblik dat alle elementen uit de keten productie-net-gebruiker in volle evolutie zijn. Black-outs kunnen het economische leven danig in de war sturen en ontwrichten. Intelligente grids zijn daarom een conditio sine qua non voor een hoge penetratiegraad van gedistribueerde energieopwekking. Men zou in dit verband zelfs kunnen spreken van een ‘power web’ naar analogie met het world wide web, waar men in het laatste geval refereert naar datastromen terwijl voor het ‘power web’ energie in verschillende richtingen moet kunnen vloeien en daarom efficiënt moet kunnen geschakeld worden (belang van vermogen-elektronica). Dit vergt niet alleen hardwareontwikkeling voor o.a. sturing en meting maar ook software die een dergelijk systeem en de elementen die er deel van uitmaken moet beheersen en die zeer bedrijfszeker dient te zijn.

Energiegeneratie ZONNE-ENERGIE Zonne-energie is een hernieuwbare energiebron die op termijn voor een substantieel deel van de energievoorziening kan instaan. (Zie de prioriteit ‘efficiënt energiegebruik in industrie/gebouwen’) Het is een zeer sterk groeiende sector, met veel economisch potentieel. Dit is vooral te danken aan programma’s voor nationale marktstimulatie in de EU maar ook in Japan. Zowel technologisch als meer fundamenteel onderzoek wordt nodig geacht.


D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 273

BIOMASSA Biomaterialen en bio-afval worden gebruikt om zowel vaste, vloeibare als gasachtige brandstoffen te produceren die gebruikt kunnen worden in de transportsector, voor elektriciteitsopwekking en verwarmingstoepassingen. Hoewel heel wat biomassatechnologieën in hoge mate gevorderd zijn, is er nog steeds plaats voor meer efficiëntie en een verbetering van de kostenefficiëntie (cfr. een aantal biomassaconversietechnologieën zoals fermentatie tot bio-ethanol, anaërobische vertering, …). Biomassa kan een economisch aantrekkelijk alternatief zijn voor de landbouwindustrie.

EFFICIËNT GEBRUIK VAN FOSSIELE BRANDSTOFFEN Het merendeel van de energie vandaag wordt geproduceerd door fossiele brandstoffen (kolen, petroleum, gas). Fossiele brandstoffen (al dan niet in combinatie met biobrandstoffen) kunnen gebruikt worden voor verschillende technologieën waarmee elektriciteit, warmte of een combinatie van deze twee geproduceerd kan worden. Fossiele brandstoffen dienen ook als basisgrondstof in een groot aantal industriesectoren (cfr. kunststoffen). Een belangrijke uitdaging is om betere manieren te vinden om gebruik te maken van deze brandstoffen terwijl de milieu-impact geminimaliseerd wordt. Technologietrends zijn te verwachten in efficiëntieverbetering en nieuwe en zuiverdere technologieën.

KERNENERGIE Kernenergie is een belangrijke langetermijnoplossing voor het CO2 probleem, de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en de energievoorraden. De technologische trends m.b.t. kernenergie situeren zich op verschillende vlakken, zoals de veiligheid in kerncentrales en onderzoek en ontwikkeling in opslag/verwijdering/recyclage van radioactief materiaal, evenals het compacter en efficiënter maken door de ontwikkeling van nieuwe types centrales.

BRANDSTOFCELLEN: AANDACHT VOOR ONTWIKKELING BINNEN KENNISINSTELLINGEN Innovatieve brandstofceltechnologie kan in een veelheid aan toepassingen (draagbare toestellen zoals GSM en laptops, wagens, decentrale energiesystemen zoals brandstofcellen voor micro-warmtekrachtkoppeling, …) bestaande technologieën (cfr. huidige lithium-Ion batterijen) vervangen en kan van belang zijn voor decentrale energiegeneratie (cfr. zonne-energie, windenergie, mini- en micro-warmtekrachtkoppeling met sterling motoren). Er is permanente aandacht nodig voor de ontwikkeling van brandstofcellen binnen de Vlaamse kennisinstellingen.


D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 274

Duurzaamheid van productieprocessen en producten MILIEUVRIENDELIJKE PRODUCTIEPROCESSEN (‘CLOSED LOOP’) Productieprocessen en -uitrusting zullen in de toekomst drastische wijzigingen ondergaan onder druk van het streven naar kostenefficiëntie, milieubewustzijn (cfr. ‘closed loop’) en de steeds maar toenemende gebruikersbehoeften. Op elk niveau en in elke stap binnen het productieproces zal met deze elementen rekening dienen worden gehouden.

Er zijn verschillende belangrijke elementen die de ontwikkeling van een nieuwe productieomgeving mogelijk zullen maken:

- vooruitgang in het begrijpen van de interacties tussen materialen en processen - verbeterde proceskennis gebaseerd op wiskunde, fysica en chemie - ontwikkeling en toepassing van performante productie-informatiesystemen en nieuwe programmeringsplatformen.

Het merendeel van milieuvriendelijke productieprocessen kan gecreëerd worden binnen individuele sectoren van productie en consumptie, zoals pulp/papier, plastiek, ijzer/staal, bouw, chemie, textiel, …

INDUSTRIËLE BIOTECHNOLOGIE Industriële (witte) biotechnologie belooft een grotere efficiëntie en een duurzaam productieproces (minder afval, minder energieverbruik en het gebruik van biomassa als hernieuwbare grondstof) in vergelijking met de traditionele scheikunde en kan gebruikt worden in verschillende sectoren: geneesmiddelen (cfr. rode biotechnologie), chemie (cfr. met biotechnologie op een industriële schaal ‘biodegradeerbare’ chemicaliën produceren aan de hand van levende cellen en hun enzymen), voedselproductie (bier, kaas, wijn, … steunen op gebruik van micro-organismen). Het gebruik van genetisch gemodificeerde organismen in productieprocessen in het bijzonder biedt een groot potentieel.

AGRARISCHE BIOTECHNOLOGIE In de landbouw en de voedingssector verwacht men dat een toename van de kennis van genetica en moleculaire biologie steeds meer zal leiden tot genetische interventies in gewassen, micro-organismen en dieren. Dit zal toelaten om gewassen te creëren die beter aansluiten bij de noden van de consumenten en 274 energie en milieu voor diensten en verwerkende industrie

D3 Hdst6

28-02-2007

16:19

Pagina 275

de industrie. Het efficiënter gebruik maken van de landbouwoppervlakte, kwaliteitsstijging, grotere resistentie (waardoor pesticiden kunnen gereduceerd worden) en verhoogde opbrengsten zijn prioriteiten. Een belangrijk element is dat men de bevolking, die momenteel erg wantrouwig staat tegenover deze ontwikkelingen, zou moeten sensibiliseren.

WATER-, LUCHT- EN BODEMSANERING Een goed draaiende economie ontkomt niet altijd aan de tol die wordt geëist op het gebied van water-, lucht- en bodemverontreiniging (cfr. zware metalen in bodem en water, fijn stof en ozon in de lucht). De vraag naar milieutechnologie voor sanering van verontreinigingen in binnen- en buitenland is dan ook groot. In dit prioritaire domein is er vooral nood aan verdere technologische verbeteringen waar het initiatief van de bedrijven doorslaggevend zou moeten zijn.


D3 Hdst7

28-02-2007

16:22

Pagina 277

RANDVOORWAARDEN OM DE INNOVATIEVE SLAGKRACHT VAN VLAANDEREN TE VERHOGEN

Over alle strategische clusters heen werden door de experts ook een aantal aandachtspunten, die niet noodzakelijk domeinspecifiek zijn, aangeraakt en naar voren geschoven. Deze meer omkaderende randvoorwaarden of kritische innovatiefactoren hebben mogelijks een belangrijke impact op de innovatieve slagkracht van Vlaanderen. De volgende randvoorwaarden werden naar voren geschoven:

1) Beschikbaarheid van risicokapitaal 2) Aansluiting bij internationale netwerken/partners met het oog op effectieve marktexploitatie 3) Flexibiliteit van de arbeidsmarkt 4) Loonkost van de onderzoeker 5) Fiscaliteit 6) Innovatief aanbesteden: het uitspelen van de rol van overheid - als aankoper van producten/dienstenvoor het verhogen van de effectieve diffusie van innovatie/groei van innovatieve ondernemingen 7) Langetermijnvisie (continuïteit) op het vlak van onderzoeksfinanciering 8) Beschikbaarheid van menselijk kapitaal binnen wetenschappelijke/technologische domeinen 9) Ontwikkeling van nieuwe leermethoden/curricula die toelaten sneller/gerichter aan kennisopbouw te doen binnen het middelbaar en hoger onderwijs en binnen volwasseneneducatie (life long learning) 10) Wetenschaps- en technologiecommunicatie naar de gebruikers/consumenten 11) Aanwezigheid van ervaringsgerichte O&O-omgevingen (cfr. proeftuinconcept dat snelle/effectieve kennisopbouw toelaat gericht op exploitatie) 12) Overdracht/terugkoppeling van technologische innovatie naar (praktisch gebruik door) KMO’s 13) Versoepelen Dual Use (cfr. civiele en militaire toepassingen) 14) Stabiele, niet-belemmerende wetgeving en regelgeving 15) Verminderde bureaucratie

Elk van deze randvoorwaarden werd vervolgens met een vragenlijst (met 85 respondenten over de zes strategische clusters) bevraagd: 1) m.b.t. hun belang (van matig belangrijk via belangrijk tot essentieel op een vijfpuntenschaal) voor het verhogen van de innovatieve slagkracht van Vlaanderen. 2) m.b.t. hun actuele positie (van onvoldoende competitief via gemiddeld competitief tot uitgesproken competitief op een vijfpuntenschaal) in Vlaanderen.

277 randvoorwaarden om de innovatieve slagkracht van vlaanderen te verhogen

D3 Hdst7

28-02-2007

16:22

Pagina 278

De resultaten van deze bevraging waren eenduidig (tabel 42) en gaven aan dat al deze randvoorwaarden als ‘belangrijk’, ‘zeer belangrijk’ tot ‘essentieel’ worden beschouwd voor de innovatieve slagkracht van Vlaanderen. Bovendien werd de actuele positie van Vlaanderen m.b.t. de verschillende randvoorwaarden van ‘onvoldoende tot gemiddeld competitief’ gepercipieerd. Op die manier werd door de experten een set van randvoorwaarden geïdentificeerd die op basis van de bevraging systematisch werden gekwalificeerd. Het spreekt vanzelf dat deze randvoorwaarden op basis van kwantitatieve economische analyses nog verder kunnen worden verfijnd om aldus te komen tot een meer gedetailleerd inzicht met betrekking tot mogelijke beleidsimplicaties en daaruit afgeleide beleidssuggesties. Dit laatste was echter niet de bedoeling van de huidige studie.

278 randvoorwaarden om de innovatieve slagkracht van vlaanderen te verhogen

D3 Hdst7

28-02-2007

16:22

Pagina 279

Tabel 42: Overzicht van de resultaten van de vragenlijst m.b.t. de randvoorwaarden voor de innovatieve Tabel 42: slagkracht van Vlaanderen Belang voor het verhogen van de innovatieve slagkracht van Vlaanderen

Actuele positie Vlaanderen

Beschikbaarheid van risicokapitaal Aansluiting bij internationale netwerken/partners voor effectieve marktexploitatie Flexibiliteit van de arbeidsmarkt

Essentieel (5)

Onvoldoende tot gemiddeld competitief (2) Gemiddeld competitief (3)

Loonkost van de onderzoeker

Zeer Belangrijk (4)

Fiscaliteit

Zeer Belangrijk (4)

Innovatief aanbesteden

Zeer Belangrijk (4)

Essentieel (5)

Zeer Belangrijk (4)

Langetermijnvisie op het vlak Essentieel (5) van onderzoeksfinanciering Beschikbaarheid menselijk Essentieel (5) kapitaal binnen wetenschappelijke/technologische domeinen Ontwikkeling van nieuwe Zeer Belangrijk (4) leermethoden/curricula Wetenschaps- en technologieZeer Belangrijk (4) communicatie naar de gebruikers/ consumenten Aanwezigheid van ervaringsgerichte Zeer Belangrijk (4) O&O-omgevingen Zeer Belangrijk (4) Overdracht/terugkoppeling van technologische innovatie naar KMO’s Versoepelen Dual Use Belangrijk (3) Stabiele, niet-belemmerende Essentieel (5) wetgeving en regelgeving Verminderde bureaucratie Zeer Belangrijk (4)

Onvoldoende tot gemiddeld competitief (2) Onvoldoende tot gemiddeld competitief (2) Onvoldoende tot gemiddeld competitief (2) Onvoldoende tot gemiddeld competitief (2) Onvoldoende tot gemiddeld competitief (2) Gemiddeld competitief (3)

Gemiddeld competitief (3) Gemiddeld competitief (3)

Gemiddeld competitief (3) Onvoldoende tot gemiddeld competitief (2) Gemiddeld competitief (3) Onvoldoende tot gemiddeld competitief (2) Onvoldoende tot gemiddeld competitief (2)

De score 1-5 tussen haakjes verwijst naar het belang voor het verhogen van de innovatieve slagkracht van Vlaanderen dat de meeste experten hechten aan een bepaalde randvoorwaarde en de sterkte van de actuele positie van een randvoorwaarde in Vlaanderen: hoe hoger de score, hoe hoger het belang respectievelijk hoe competitiever de actuele positie. 279 randvoorwaarden om de innovatieve slagkracht van vlaanderen te verhogen

D3 Hdst7

28-02-2007

16:22

Pagina 280

BRONMATERIAAL

Agoria, Sectorroadmap Mechanica & Mechatronica: Bouwstenen voor de Toekomst, Brussel, 2002

Agoria, Technologie Overmorgen: Energie economisch en ecologisch efficiënter, Brussel, 2002

Andler D., Key technologies for Europe: Cognitive science, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

Bibel W., Key technologies for Europe: Information technology, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

Braun A., Key technologies for Europe: Health care, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

Coughlin J., Old age, new technology & consumer-driven markets for innovation, Conference ‘Achieving growth through strategic innovation’, Brussels, Belgium, 2005

Da Costa J., Key technologies for Europe: Manufacturing, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

De Backer K., Sleuwaegen L., Rapport over het concurrentievermogen van de Vlaamse economie, Steunpunt Ondernemerschap, Ondernemingen en Innovatie, 2003

De Backer K., Sleuwaegen L., Tweede rapport over het concurrentievermogen van de Vlaamse economie, Steunpunt Ondernemerschap, Ondernemingen en Innovatie, 2005

Debackere K., Veugelers R., Bouwen R., Van Looy B., Zimmerman E., Methodological framework for examining science and technology in Flanders, K.U.Leuven, 2000

280 bronmateriaal

D3 Hdst7

28-02-2007

16:22

Pagina 281

Downey L., Key technologies for Europe: Agri-Food, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

European Commission High Level Expert Group (EC-HLEG) synthesis report, Creative system disruption towards a research strategy beyond Lisbon, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

Ganz W., Key technologies for Europe: Services, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

Gaskell G., Key technologies for Europe: Social sciences and humanities, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

IMTI, Integrated Manufacturing Technology Roadmapping Project: An overview of the IMTR Roadmaps, Oak Ridge, TN, 2000

Jorgensen B., Key technologies for Europe: Energy, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

Kavassalis P., Key technologies for Europe: Communications, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

Leys M., Potloot L., Stand van zaken e-gezondheid in Vlaanderen, viWTA, 2004

Monard E., Raspoet D., Verkennen om te kiezen, Delta 4, 2005

281 bronmateriaal

D3 Hdst7

28-02-2007

16:22

Pagina 282

National Institute of Science and Technology Policy (NISTEP) Japan, 8th survey on Japan’s priority science and technology fields, 2005

Nordmann A., Creative system disruption towards a research strategy beyond Lisbon, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

Priami C., Key technologies for Europe: Complexity and Systemics, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

Saviotti P., Antipolis S., Key technologies for Europe: Biotechnology, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

Saxl O., Key technologies for Europe: Nanotechnology, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

Schmoch U., Laville F., Patel P., Frietsch R., Linking Technology Areas to Industrial Sectors, Final Report to the EC, DG Research, 2003

Sieber A., Key technologies for Europe: Safety and Security, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

Sleuwaegen L., De Backer K., Coucke K., Vandenbroere I., De industrieel-economische structuur en competitiviteit van de Vlaamse Economie - Bijdrage van de buitenlandse ondernemingen aan de Vlaamse Kenniseconomie, Steunpunt Ondernemerschap, Ondernemingen en Innovatie, 2004

282 bronmateriaal

D3 Hdst7

15-03-2007

15:17

Pagina 283

Smits E., Van Looy B., Debackere K., Monard E., Five years of regional technology foresight: the Flemish experience, Veille Stratégique Scientifique et Technologique, Lille, 2006

Sociaal Economisch Rapport Vlaanderen, Sociaal-Economische Raad van Vlaanderen, Gent, Academia Press, 2005

Theys J., Key technologies for Europe: Transport, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

United States National Science Foundation report, Converging technologies for improving human performance, United States National Science Foundation, 2002

Van Audenhove L., Lievens B., Cammaerts B., E-democratie voor Vlaanderen, viWTA, 2005

Van Leeuwen S., Kansrijke ICT-trends voor de zorg, Management Kennisbank, 2005a

Van Leeuwen S., Succesvol plan van aanpak klantwerving en klantbehoud voor zorginstellingen met invoering van nieuwe zorgdiensten en zorgproducten, Management Kennisbank, 2005b

Van Looy B., Debackere K., Andries P., Zimmerman E., Callaert J., Verbeek A., Technologies for the future: looking a decade ahead, Incentim, K.U.Leuven, 2001

Van Oers J., Gezondheid op koers?, Nederlands Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu, 2002

Verbeek A., Debackere K., Wouters R., De chemische industrie in Vlaanderen, gepubliceerd door de Vlaamse Raad voor Wetenschapsbeleid (www.vrwb.be), 2004a

Verbeek A., Debackere K., Wouters R., De voedingsindustrie in Vlaanderen, gepubliceerd door de Vlaamse Raad voor Wetenschapsbeleid (www.vrwb.be), 2004b

283 bronmateriaal

D3 Hdst7

15-03-2007

16:30

Pagina 284

Verspagen B., MERIT ISIC-IPC Concordance Table, MERIT Research Memorandum, 1994

Vlaams Indicatorenboek, Steunpunt Beleidsrelevant onderzoek – O&O Statistieken, K. Debackere en R. Veugelers (red.), Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, Brussel, 2003

Vlaams Indicatorenboek, Steunpunt Beleidsrelevant onderzoek – O&O Statistieken, K. Debackere en R. Veugelers (red.), Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, Brussel, 2005

VRWB-aanbeveling 24, Opvolging Vlaams Innovatiepact: Eerste invulling kernindicatoren, Vlaamse Raad voor Wetenschapsbeleid, Brussel, 2005

VRWB-studiereeks 18, Technologie en Innovatie in Vlaanderen: Prioriteiten - Synthesenota en aanbevelingen, Vlaamse Raad voor Wetenschapsbeleid, 2006

Weber K., Key technologies for Europe: Environmental technologies, European Commission DG Research: Key technologies Expert Group, 2005 (http://www.cordis.lu/foresight/kte_expert_group_2005.htm)

284 bronmateriaal

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 285

ANNEXEN

Samenstelling Begeleidingscomité Verkenningen (1-1-2005 tot 31-12-2006) VOORZITTER: Karel Vinck, voorzitter VRWB

LEDEN: Prof. Koenraad Debackere, Incentim, K.U.Leuven John Dejaeger, gedelegeerd bestuurder, BASF Martin De Prycker, gedelegeerd bestuurder, Barco Steven De Waele, raadgever Wetenschap en Innovatie, kabinet viceminister-president Fientje Moerman (vanaf 1 april 2006 ter vervanging van Danielle Raspoet) Julien De Wilde, gewezen chief executive officer, Bekaert Elisabeth Monard, secretaris VRWB tot 31 oktober 2005, secretaris-generaal FWO-Vlaanderen Prof. Leo Sleuwaegen, departement Toegepaste Economische Wetenschappen, K.U.Leuven Jean Vandemoortele, chairman Group Executive Committee, Vandemoortele Staf Van Reet, bestuurder, Janssen Pharmaceutica Marc Van Sande, executive vicepresident, Umicore Philippe Vlerick, gedelegeerd bestuurder, BIC-Carpets

VRWB: Danielle Raspoet, secretaris vanaf 1 april 2006 Elke Smits, projectverantwoordelijke, navorser

285 annexen

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 286

Samenstelling Expertpanel strategische cluster 1 ‘Transport - Logistiek - Diensten - Supply chain management’ VOORZITTER: Prof. Leo Sleuwaegen, Dept. Toegepaste Econ. Wet., K.U.Leuven

EXPERTEN: Eddy Bruyninckx, chief executive officer, Antwerp Port Authority Prof. Luc Chalmet, Dept. Beleidsinformatica, Universiteit Antwerpen Dirk De Keukeleere, hoofd Energietechnologie, VITO André De Vleeschouwer, program manager, IBBT Prof. Ben Immers, Dept. Burgerlijke Bouwkunde, K.U.Leuven Prof. Marc Lambrecht, Fac. ETEW, K.U.Leuven Prof. Cathy Macharis, MOSI, Vrije Universiteit Brussel Jozef Maes, senior vicepresident Marketing & Sales, Asco Industries Herman Maes, directeur INVOMEC, IMEC Ivo Marechal, algemeen directeur, Groep H. Essers Angela Neu-Meij, directeur logistics-SCM-Purchasing, BASF Vital Schreurs, chief executive office, GIM-Geographic Information Management Erik Van Celst, algemeen directeur, Technum Hendrik Van Dessel, zaakvoerder, Applied Logistics NV Prof. Joeri Van Mierlo, ETEC, Vrije Universiteit Brussel Luc Vandenbroucke, president, Barco View Jan Vandenhout, managing director, ORTEC Yvan Verbakel, chief operating officer, Bam NV Prof. Ann Vereecke, supply chain management, Vlerick Leuven Gent Management School Bart Verhaeghe, voorzitter en chief executive officer, Eurinpro Group Prof. Willy Winkelmans, Dept. Transport en Ruimtelijke Economie, Universiteit Antwerpen

MODERATOR: Martin Hinoul, business development manager, K.U.Leuven R&D

286 annexen

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 287

VRWB: Danielle Raspoet, secretaris Elke Smits, projectverantwoordelijke, navorser Vincent Thoen, navorser (verslag)

287 annexen

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 288

Samenstelling Expertpanel strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’ VOORZITTER: Freddy Librecht, gewezen manager - Techn. Scouting in healthcare, Agfa-Gevaert EXPERTEN: Prof. Erik Achten, Vakgroep Radiologie, UZ Gent Wim De Waele, algemeen directeur, IBBT Luc Desimpelaere, manager New Technologies, Barco Bert Gijselinckx, manager Human++, IMEC Luc Meert, Cross Entity Healthcare, Siemens Medical Prof. Marc Nyssen, BISI, Vrije Universiteit Brussel Prof. Guy Orban, Dept. Neurowetenschappen, K.U.Leuven Prof. Stefaan Peeters, Dept. Fysica, Universiteit Antwerpen Koen Schoofs, manager Productontwikkeling, Partezis Filip Schutyser, chief executive officer, Medicim Prof. Johan Suykens, ESAT-SISTA, K.U.Leuven Prof. Bart Van den Bosch, directeur Informatica, UZ Leuven Paul Van Droogenbroeck, Academic Relations executive, IBM België Prof. Dirk Van Dyck, vicerector Onderzoek, Universiteit Antwerpen Prof. Bart Van Gheluwe, CEBES - Labo Biomechanica, Vrije Universiteit Brussel Ludo Verhoeven, chief executive officer & president, Agfa-Gevaert Prof. Arthur Vleugels, directeur Centrum voor Ziekenhuis- en Verplegingswetenschappen, K.U.Leuven MODERATOR: Martin Hinoul, business development manager, K.U.Leuven R&D VRWB: Danielle Raspoet, secretaris Elke Smits, projectverantwoordelijke, navorser (verslag) Vincent Thoen, navorser 288 annexen

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 289

Samenstelling Expertpanel strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg - Voeding - Preventie en behandeling’ VOORZITTER: Staf Van Reet, bestuurder, Janssen Pharmaceutica NV

EXPERTEN: Prof. Paul Boon, Dienst Neurologie, UZ Gent Jo Bury, algemeen directeur, VIB Prof. Jean-Jacques Cassiman, Dept. Menselijke Erfelijkheid, K.U.Leuven Rita Cortvrindt, chief executive officer, Eggcentris NV Prof. Geert Crombez, Vakgroep Experimenteel- klinische en gezondh., Universiteit Gent Prof. Luc De Vuyst, Vakgroep Toegepaste Biologische Wetenschappen, Vrije Universiteit Brussel France Fannes, managing director, Bio-art NV Stefan Gijssels, VP Public Affairs, Janssen Pharmaceutica NV Prof. Dirk Inzé, Vakgroep Moleculaire genetica, Universiteit Gent Trees Merckx – Van Goey, ondervoorzitter, viWTA - Samenleving & Technologie Prof. Daniel Pipeleers, directeur Diabetes Research Center, Vrije Universiteit Brussel Bart Rossel, gedelegeerd bestuurder, Oystershell Prof. Dirk Snyders, ondervoorzitter Onderzoeksraad, Universiteit Antwerpen Prof. Rony Swennen, Afd. Plantenbiotechniek, K.U.Leuven Prof. Christine Van Broeckhoven, Dept. Moleculaire Genetica, Universiteit Antwerpen Annie Van Broekhoven, director Biologicals, Innogenetics NV Prof. Wim Van Criekinge, directeur, OncoMethylome Sciences Prof. Pierre Van Damme, Vakgroep Sociale Geneeskunde, Universiteit Antwerpen Prof. Hans Van Oosterwyck, Faculteit Ingenieurswetenschappen, K.U.Leuven Prof. Jos Vander Sloten, Departement Werktuigkunde, K.U.Leuven

MODERATOR: Prof. Bart Van Looy, Incentim, K.U.Leuven

289 annexen

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 290

VRWB: Danielle Raspoet, secretaris Elke Smits, projectverantwoordelijke, navorser (verslag) Elie Ratinckx, navorser

290 annexen

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 291

Samenstelling Expertpanel strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen - Nanotechnologie - Verwerkende industrie’ VOORZITTER: Prof. Gilbert Declerck, algemeen directeur, IMEC

EXPERTEN: Prof. Roel Baets, Vakgroep Informatietechnologie, Universiteit Gent Prof. Yvan Bruynseraede, Dept. Natuurkunde en Sterrenkunde, K.U.Leuven Anton De Proft, chief executive officer, Icos Vision Systems NV Ilse Garez, innovatie-expert, Hogeschool Gent - TO2C - Centrum Jan Laperre, R&D manager, Centexbel Egbert Lox, vicepresident, Umicore Research, Development and Innovation Prof. Johan Martens, Centrum voor Oppervlaktechemie en Katalyse, K.U.Leuven Dominique Neerinck, chief technical officer, NV Bekaert SA Prof. Bart Nicolaï, Afd. Mechatronica, Biostatistiek en Sensoren, K.U.Leuven Yvan Strauven, R&D manager, Umicore Research Serge Tavernier, Industriële Wetenschappen en Technologie, Karel de Grote-Hogeschool Antwerpen Christian Van de Sande, senior vicepresident R&D Materials, Agfa-Gevaert Herman Van der Auweraer, R&D manager, LMS International Prof. Marc Van Parys, voorzitter Vakgroep Textiel, Hogeschool Gent - TO2C- Centrum Marc Van Rossum, Advanced Materials & Nano-electronics, IMEC Prof. Staf Van Tendeloo, Dept.Fysica, Universiteit Antwerpen Sven Vandeputte, general manager, OCAS Prof. Jean Vereecken, META, Vrije Universiteit Brussel Prof. Ignace Verpoest, Afd. Mechanische materiaalkunde, K.U.Leuven Joost Wille, R&D manager, Sioen coating NV

MODERATOREN: Martin Hinoul, business development manager, K.U.Leuven R&D Prof. Bart Van Looy, Incentim, K.U.Leuven

291 annexen

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 292

VRWB: Danielle Raspoet, secretaris Elke Smits, projectverantwoordelijke, navorser Vincent Thoen, navorser (verslag)

292 annexen

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 293

Samenstelling Expertpanel strategische cluster 5 ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’ VOORZITTER: John Dejaeger, chief executive officer, BASF Antwerpen

EXPERTEN: Frank Bekkers, algemeen directeur, I-City Anthony Belpaire, product, marketing & trust manager, Certipost Prof. Chris Blondia, Dept. Wiskunde - Informatica, Universiteit Antwerpen Prof. Maurice Bruynooghe, Dept. Computerwetenschappen, K.U.Leuven Prof. Jan Cornelis, vicerector Onderzoek, Vrije Universiteit Brussel Wouter De Ploey, principal, McKinsey & Company Wim De Waele, algemeen directeur, IBBT Prof. Geert Duysters, Faculteit Technologie Management, TU Eindhoven Prof. Eddy Flerackers, directeur, Expertisecentrum voor Digitale Media, UHasselt David Geerts, wetenschappelijk medewerker, Centrum voor Mediacultuur & Communicatietechnologie Prof. Ignace Lemahieu, directeur Onderzoeksaangelegenheden, Universiteit Gent Johan Lenssens, gedelegeerd bestuurder, Opikanoba Luc Martens, chief executive officer, tComLabs Leo Scheers, vicepresident Human Resources, BASF Harry Sorgeloos, algemeen directeur Strategie Technologie Innovatie, VRT Prof. Leo Van Audenhove, Vakgroep Communicatiewetenschappen, Vrije Universiteit Brussel Marie Claire Van de Velde, directeur Valorisatie, IBBT Johan Van Helleputte, directeur Strategische Ontwikkeling, IMEC Jos van Sas, R&D external affairs manager, Alcatel Bell Prof. Koen Vandenbempt, Dept. Management UAMS, Universiteit Antwerpen Stijn Vander Plaetse, afgevaardigd bestuurder, Certipost Prof. Joos Vandewalle, Afdeling ESAT-SCD, K.U.Leuven Paul Verhaeghe, partner, Bain & Company Jan Vorstermans, executive vicepresident Technology and Infrastructure, Telenet Dirk Wauters, executive vicepresident, Siemens België 293 annexen

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 294


VRWB: Danielle Raspoet, secretaris Elke Smits, projectverantwoordelijke, navorser Elie Ratinckx, navorser (verslag)

294 annexen

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 295

Samenstelling Expertpanel strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende Industrie’ VOORZITTER: Marc Van Sande, executive vicepresident, Umicore

EXPERTEN: Guy Beaucarne, groepsleider, IMEC Dirk Beeuwsaert, chief executive officer Suez Energy, Suez Energy International Prof. Reinhart Ceulemans, Dept. Biologie, Universiteit Antwerpen Koen Couderé, clustermanager Milieu en Ruimte, Resource Analysis Prof. Jacques De Ruyck, MECH, Vrije Universiteit Brussel Bruno De Wilde, lab manager, Organic Waste Systems Prof. Johan Deconinck, Dept. Electrotechniek, Vrije Universiteit Brussel Prof. Kurt Deketelaere, Instituut voor Milieu- en Energierecht, K.U.Leuven Prof. Marc Huyse, Afd. Kern- en stralingsfysica, K.U.Leuven Jan Kretzschmar, onderzoeksdirecteur Innoveren en renoveren, VITO Jan Langens, manager Energiebeleid, BASF Paul Lemmens, general manager, Laborelec Gert Nelissen, consulting & engineering manager, Elsyca NV Jef Poortmans, program director Photovoltaics, IMEC Julien Smets, managing director, Soltech NV Eric Van den Broeck, R&D manager, Umicore Luc Van Nuffel, regulatory officer, Electrabel Prof. Aviel Verbruggen, Dept. Milieu & technologie, Universiteit Antwerpen Prof. Gerrit Vermeir, Afd. Akoestiek en therm. fysica, K.U.Leuven Prof. Willy Verstraete, Vakgroep Biochemie en Microbiële Technologie, UGent


295 annexen

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 296

VRWB: Danielle Raspoet, secretaris Elke Smits, projectverantwoordelijke, navorser Elie Ratinckx, navorser (verslag)

296 annexen

D3 Hdst7

15-03-2007

15:21

Pagina 297

Samenstelling VRWB-projectteam Elke Smits, projectverantwoordelijke, navorser VRWB Elie Ratinckx, navorser VRWB Vincent Thoen, navorser VRWB

Onder leiding van: Karel Vinck, voorzitter VRWB Elisabeth Monard, secretaris VRWB tot 31 oktober 2005, secretaris-generaal FWO-Vlaanderen Danielle Raspoet, secretaris VRWB vanaf 1 april 2006

Met wetenschappelijke ondersteuning van: Prof. Koenraad Debackere, Incentim, K.U.Leuven

297 annexen

D3 Hdst8

28-02-2007

16:25

Pagina 299

LIJST VAN AFKORTINGEN

3D

Driedimensionaal

AI

Artificial Intelligence

AmI

Ambient Intelligence

APS

Administratie Planning en Statistiek

ASP

Application Service Providing

B2B

Business-to-Business (bedrijven aan bedrijven)

B2C

Business-to-Consumer (bedrijven aan consumenten)

BBP

Bruto Binnenlands Product

BBPR

Bruto Binnenlands Product per Regio

BERD

Business Expenditure on R&D

BNP

Bruto Nationaal Product

CAD

Computer Aided Design

CAM

Computer Aided Manufacturing

cBN

cubic Boronitride

CIS

Community Innovation Survey

Cogsci

Cognitieve Wetenschappen

CNG

Compressed Natural Gas (aardgas onder druk)

CPU

Central Processing Unit

CRM

Customer Relationship Management

DNA

Desoxyribonucleic acid

DVM

Dynamisch Verkeersmanagement

EC

Europese Commissie

EC-HLEG

European Commission High Level Expert Group

ECM

Enterprise Content Management

EPO

European Patent Office

ERP

Enterprise Resource Planning

EU

Europese Unie

EUR

EURO

FhG-ISI

Fraunhofer Gesellschaft-Institut für Systemtechniek und Innovationsforschung

FLAMAC

Flanders Materials Centre

FMTC

Flanders’ Mechatronics Technology Centre

299 lijst van afkortingen

D3 Hdst8

28-02-2007

16:25

Pagina 300

FWO

Fonds Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen

GBAORD

Government Budget Applications or Outlays for R&D

GDP

Graphical Data Processing

GEM

Global Entrepreneurship Monitor

GERD

Gross Domestic Expenditure on R&D

GIS

Geografische Informatiesystemen

GPRS

Global Packet Radio Services

GSM

Global System for Mobile Communication

GST

Global Systems for Telematics

HDTV

High Definition Television

HGP

Human Genome Project

HIV

Human Immunodeficiency Virus

HLEG

High Level Expert Group

IBBT

Interdisciplinair Instituut voor Breedband Technologie

ICT

Informatie- en Communicatietechnologie

ID-nummer

Identificatienummer

IMEC

Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum

INPI

Institut National de la Propriété Industrielle

IPC

International Patent Classification

ISI

Institut for Scientific Information

IT


ITER

International Thermonuclear Experimental Reactor

ITS

Intelligent Transport Systems

IWT

Instituut voor de Aanmoediging van Innovatie door Wetenschap en Technologie in Vlaanderen

KMO

Kleine en Middelgrote Onderneming

K.U.Leuven

Katholieke Universiteit Leuven

M&S

Modellering en Simulatie

MIP

Milieu-Innovatieplatform

MIS

Minimale Invasieve Chirurgie

MRN

Magnetische Resonantie Neurografie

300 lijst afkortingen

D3 Hdst8

01-03-2007

13:59

Pagina 301

MRP

Material Requirements Planning

MST

Microsysteemtechnologie

NACE

Nomenclature générale des Activités économiques dans les Communautés Européennes / Algemene Nomenclatuur der Economische Activiteiten in de Europese Gemeenschappen

NISTEP

National Institute of Science and Technology Policy (Japan)

NMR

Nucleaire Magnetische Resonantie

NSF

National Science Foundation (VS)

NST

Nanosysteemtechnologie

O&O

Onderzoek en Ontwikkeling

OESO

Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling

O(LED)

(Organic) Light Emitting Diode

OSS

Open Source Software

OST

Observatoire des Sciences et Technologies

PC

Personal Computer

PDA

Personal Digital Assistant

PEG

Polyethyleenglycol

PET

Positron Emission Tomography

PLM

Product Lifecycle Management

QIPC

Quantum Information Processing and Communication

QUBIT

Quantum bit

RAM

Random Access Memory

RCA

Revealed Comparative Advantage – Relatieve exportspecialisatie

RF

Radio Frequency

RFID

Radio Frequency Identification

RNA

Ribonucleïnezuur

RSV

Respiratoir Syncytieel Virus

RTA

Revealed Technological Advantage – Relatieve technologiespecialisatie

SC

Supply Chain

SCIE

Science Citation Index Expanded

SERV

Sociaal-Economische Raad van Vlaanderen


D3 Hdst8

28-02-2007

16:25

Pagina 302

SNP

Single Nucleotide Polymorphism

SOC

Strategische Onderzoekscentra

SPRU

Science and Technology Policy Research

TMS

Transport Management System

UA

Universiteit Antwerpen

UGent

Universiteit Gent

UHasselt

Universiteit Hasselt

UMTS

Universal Mobile Telecommunications System

USPTO

United States Patent and Trademark Office

UV/IR

Ultraviolet/Infrarood

VIB

Vlaams Instituut voor Biotechnologie

VIL

Vlaams Instituut voor de Logistiek

VITO

Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek

VoIP

Voice over Internet Protocol

VRWB

Vlaamse Raad voor Wetenschapsbeleid

VUB

Vrije Universiteit Brussel

W&T

Wetenschap en Technologie

WiFi

Wireless Fidelity

WiMax

Worldwide Interoperability for Microwave Access

WMS

Warehouse Management System

WOS

Web of Science

WTI

Wetenschap, Technologie en Innovatie


D3 Hdst9

13-03-2007

15:42

Pagina 303

LIJST VAN TABELLEN EN FIGUREN

Tabel 1

Relatieve positieanalyse van Vlaanderen op het vlak van wetenschappelijk onderzoek

Tabel 2

Evolutie van het aandeel van Vlaanderen en elf Europese referentielanden in het totaal van SCIE-publicaties

Tabel 3

Relatieve positieanalyse van Vlaanderen op het vlak van technologisch onderzoek

Tabel 4

EPO-octrooiaanvragen en USPTO-octrooitoekenningen voor Vlaanderen en België

Tabel 5

EPO-octrooiaanvragen in functie van het organisatietype in Vlaanderen

Tabel 6

Technologisch versus exportvoordeel voor Vlaamse economische sectoren

Tabel 7

Sectoriële O&O-intensiteit van de Vlaamse industrie

Tabel 8

Relatieve positieanalyse van Vlaanderen op het vlak van innovatie

Tabel 9

BERD, nonBERD en GERD als percentage van het BBPR in het Vlaams Gewest

Tabel 10

Internationale vergelijking van het percentage innovatieve bedrijven volgens de resultaten van de CIS-3 enquête

Tabel 11

Innovatieve bedrijven per sector en per grootte voor Vlaanderen

Tabel 12

Samenwerkingspatronen van innovatieve ondernemingen in Vlaanderen

Tabel 13

Tewerkstellingsgraad in medium-hoogtechnologische en hoogtechnologische industrie

Tabel 14

Tewerkstellingsgraad in hoogtechnologische diensten

Tabel 15

Exportaandeel van Vlaanderen in medium-hoogtechnologische en hoogtechnologische industrie en diensten

Tabel 16

Relatieve positieanalyse van Vlaanderen op het vlak van economische activiteit

Tabel 17

Economische groei in Vlaanderen, EU-15 en de VS

Tabel 18

De levensstandaard in Vlaanderen, EU-15 en de VS

Tabel 19

Bruto vaste kapitaalvorming: belang van privé-investeringen en overheidsinvesteringen

Tabel 20

Dichtheid van het auto-, spoor-, en waterwegennetwerk

Tabel 21

Werkzaamheidsgraad en arbeidsproductiviteit

Tabel 22

Regulering op de productmarkt

Tabel 23

Internationale vergelijking van sleuteldomeinen voor de toekomst

Tabel 24

Overzicht van de ontwikkelingen in de toekomst voor strategische cluster 1 ‘Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’

303 lijst van tabellen en figuren

D3 Hdst9

28-02-2007

Tabel 25

16:25

Pagina 304

Stellingen en resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 1 ‘Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’

Tabel 26

Prioriteiten voor strategische cluster 1 ‘Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’

Tabel 27

Overzicht van de ontwikkelingen in de toekomst voor strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’

Tabel 28

Stellingen en resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’

Tabel 29

Prioriteiten voor strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’

Tabel 30

Overzicht van de ontwikkelingen in de toekomst voor strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg-Voeding-Preventie en behandeling’

Tabel 31

Stellingen en resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg-Voeding-Preventie en behandeling’

Tabel 32

Prioriteiten voor strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg-Voeding-Preventie en behandeling’

Tabel 33

Overzicht van de ontwikkelingen in de toekomst voor strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie’

Tabel 34

Stellingen en resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie’

Tabel 35

Prioriteiten voor strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen-NanotechnologieVerwerkende industrie’

Tabel 36

Overzicht van de ontwikkelingen in de toekomst voor strategische cluster 5 ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’

Tabel 37

Stellingen en resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 5 ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’

Tabel 38

Prioriteiten voor strategische cluster 5 ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’

Tabel 39

Overzicht van de ontwikkelingen in de toekomst voor strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’

Tabel 40

Stellingen en resultaten van de Delphi-vragenlijst voor strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’


D3 Hdst9

28-02-2007

16:25

Pagina 305

Tabel 41

Prioriteiten voor strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en

Tabel 42

Overzicht van de resultaten van de vragenlijst m.b.t. de randvoorwaarden voor

Verwerkende industrie’

de innovatieve slagkracht van Vlaanderen


D3 Hdst9

28-02-2007

16:25

Pagina 306

Figuur 1

Citatie-impact van de wetenschappelijke publicaties

Figuur 2

Verdeling van de Vlaamse publicaties per organisatietype

Figuur 3

De geografische kaart van de belangrijkste co-publicatielinks van Vlaanderen

Figuur 4

Het publicatieprofiel van het Vlaams onderzoek

Figuur 5

Relatieve citatiefrequentie voor Vlaanderen in twaalf vakgebieden

Figuur 6

Internationale vergelijking van EPO-octrooiaanvragen

Figuur 7

Internationale vergelijking van hoogtechnologische EPO-octrooien

Figuur 8

Internationale samenwerking van Vlaamse uitvinders

Figuur 9

Relatieve technologiespecialisatie van toegekende Vlaamse octrooien

Figuur 10

Toegekende EPO- en USPTO-octrooien versus productie in Vlaanderen

Figuur 11

Internationale vergelijking van de O&O-investeringen van bedrijven

Figuur 12

Elf kernindicatoren en enkele bijkomende relevante indicatoren voor innovatie van Vlaanderen t.o.v. het EU-gemiddelde

Figuur 13

Vergelijking van de O&O-intensiteiten voor Vlaanderen met de voornaamste handelspartners en -blokken

Figuur 14

Diploma’s in wiskunde, wetenschappen en technologie in het hoger onderwijs t.o.v. alle diploma’s in het hoger onderwijs

Figuur 15

Internationale vergelijking van de investering van risicokapitaal

Figuur 16

Aandeel van innovatieve producten in de omzet voor de verwerkende nijverheid

Figuur 17

Internationale vergelijking van de groei van het BBP in lopende prijzen

Figuur 18

Internettoegang bij gezinnen en ondernemingen

Figuur 19

Arbeidskosten per werknemer

Figuur 20

Scholingsgraad van de bevolking

Figuur 21

Deelname aan opleiding van de bevolking op arbeidsleeftijd

Figuur 22

Belang van export

Figuur 23

Beleid van buitenlandse ondernemingen in werkgelegenheid en toegevoegde waarde

Figuur 24

Totale ondernemerschapsactiviteit

Figuur 25

Aandeel van sectoren in het aantal ondernemingen, werkgelegenheid en toegevoegde waarde in Vlaanderen

Figuur 26

Internationale vergelijking van het aandeel in toegevoegde waarde van de binnenlandse ondernemingen


D3 Hdst9

28-02-2007

Figuur 27

16:25

Pagina 307

Aandeel buiten-en binnenlandse ondernemingen in toegevoegde waarde in hoogtechnologische sectoren

Figuur 28

Relatieve exportspecialisatie van de Vlaamse industrie

Figuur 29

Proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 1 ‘Transport-Logistiek-Diensten-Supply chain management’

Figuur 30

Proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 2 ‘ICT en Diensten voor de Gezondheidszorg’

Figuur 31

Proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 3 ‘Gezondheidszorg-Voeding-Preventie en behandeling’

Figuur 32

Proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 4 ‘Nieuwe materialen-Nanotechnologie-Verwerkende industrie’

Figuur 33

Proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 5 ‘ICT voor Socio-economische Innovatie’

Figuur 34

Proces van prioriteitsstelling voor strategische cluster 6 ‘Energie en Milieu voor Diensten en Verwerkende industrie’


COLOFON Uitgave van de Vlaamse Raad voor Wetenschapsbeleid (VRWB), november 2006 K. Vinck, voorzitter D. Raspoet, secretaris VRWB Ellips Koning Albert II-laan 35 bus 13 1030 Brussel tel. 02 553 45 20 fax 02 553 45 23 e-mail: [email protected] website: http://www.vrwb.be D/2006/3241/257 Reeds verschenen: Studiereeks 1: “Het ontwikkelen van een deflator voor O&O-uitgaven” Studiereeks 2: “Wetenschappelijk Onderzoek: Tussen sturen en stuwen. Acta van het colloquium” Studiereeks 3: “O&O-bestedingen van de Vlaamse Universiteiten” Studiereeks 4: “Wetenschappelijk onderzoek en de genderproblematiek” Studiereeks 5: “Biotechnologische uitvindingen, octrooien en informed consent” Studiereeks 6: “Perspectieven uitgestroomde wetenschappers op de arbeidsmarkt” Studiereeks 7: “De doctoraatsopleidingen aan de Vlaamse Universiteiten” Studiereeks 8: “Het ‘grote’ begrotingsadvies. Wetenschaps- en technologisch innovatiebeleid 2002” Studiereeks 9: “Wetenschappers: luxe of noodzaak?” Studiereeks 10: “Samenwerking tussen kennisinstellingen en bedrijven inzake onderzoek(sresultaten): Studiereeks 10: intellectuele eigendomsrechten, conflicten en interfaces” Studiereeks 11: “De chemische industrie in Vlaanderen” Studiereeks 12: “De voedingsindustrie in Vlaanderen” Studiereeks 13: “Wetenschap en innovatie in Vlaanderen 2004 - 2010. Voorstellen voor een strategisch beleid.” Studiereeks 14: “Vlaams wetenschappelijk onderzoek en Science sharing” Studiereeks 15: “Doctoreren aan Vlaamse universiteiten (1991–2002)” Studiereeks 16: “Samenwerking universiteiten, hogescholen, onderzoeksinstellingen, intermediairen en bedrijven” Studiereeks 17: “De Vlaamse deelname aan ruimte- en ruimtevaartonderzoek (1997–2003)”

Depotnummer: D/2006/3241/257 ISBN: 90-403-0259-6 NUR: 950 309 colofon

TECHNOLOGIE EN INNOVATIE IN VLAANDEREN: PRIORITEITEN

Recommend Documents