三.    協(xié)作機器人

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人與機器：處于游戲頂端的團隊

配備傳感器的協(xié)作機器人能夠?qū)崿F(xiàn)全新的團隊合作，它可以對人們做出反應(yīng)而不僅僅是遵循預先編程的命令。

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鋼鐵俠同事：協(xié)作機器人

德國工業(yè)目前每10,000名員工部署290臺多功能機器人 - 這個數(shù)字預計還會增加。但是，這些機器不再取代人類工作，而是與人類同事攜手合作。

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互動、靈活，安全

與在物理上完全隔離開的傳統(tǒng)工業(yè)機器人不同，協(xié)作機器人與他們的同事直接接觸。使用傳感器技術(shù)，需要觀察人的運動和位置，以使它們與人的合作中足夠安全。協(xié)作機器人靈活，易于編程且易于移動。有些機器人重量僅為10公斤，可以輕松地由一個人攜帶并在任何需要的地方投入使用。

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復雜任務(wù)而不是體力勞動

在汽車制造商寶馬和福特的生產(chǎn)車間，鉸接式機器人已與他們的人類同事一起安裝了幾年。他們的員工可以擺脫單調(diào)和重體力勞動的任務(wù) - 而且可以專注于更復雜的安裝任務(wù)。

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安全第一

嚴格的安全使用規(guī)范在使用協(xié)作機器人中一直存在。一種方法是基于“直接引導”，比如觸摸機器人手臂才會使機器人開始工作。相反如果協(xié)作機器人可以自由移動不需要直接引導，那么運動監(jiān)控的功能就必須具備，例如機器人實行“監(jiān)視停止”即如果監(jiān)視到人到達了危險區(qū)域則馬上停止運動。 現(xiàn)在就廣泛運用的機器人安全使用方式是永久限制速度和動力，即使在移動時觸碰員工也無法造成傷害。

圖：HaptX機器人遠程控制

倫敦的機器人手臂，可以使用特殊手套從美國進行控制，這意味著操作員可以遠程控制跨大西洋的新機器人手。這需要具有逼真的觸摸反饋。機器人公司HaptX正在開發(fā)這種可以控制數(shù)千公里以外的機器人手。與合作伙伴公司Shadow Robot和SynTouch合作，這家美國公司開發(fā)了一種敏感的手套演示該系統(tǒng)，位于加利福尼亞州的HaptX的研發(fā)總監(jiān)在倫敦有一個影子機器人手臂，他用手指鍵入“Hello，world”的時候，手套記錄了精細動作手和手指動作，這些動作高精度地傳遞到機器人手上。也可以使用機器人手遠距離移動象棋棋子。盡管這種新開發(fā)項目標志著人機交互的一個里程碑，但該技術(shù)還遠沒有達到工業(yè)水準。

而SEW傳動系統(tǒng)支持的人機協(xié)同自主穿梭車，可以載重1.4噸，支持自動和人工操作控制?？瓷先?，這是為了汽車制造業(yè)的可重構(gòu)制造系統(tǒng)做準備。

四.    輕量化結(jié)構(gòu)

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輕量化結(jié)構(gòu)比以往更加進步

結(jié)構(gòu)和材料如何有助于最大限度地減少最終產(chǎn)品的重量而不影響其穩(wěn)定性和可靠性？僅僅減少材料和能源使用是不夠的。為了保持競爭力，中小企業(yè)和全球化企業(yè)必須迅速接受輕量化結(jié)構(gòu)的新趨勢。

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加固并減輕重量

寶馬采用汽車技術(shù)增強聚合物（CFRP）生產(chǎn)i系列車型，其中包括前端，座椅，踏板和支柱，熱塑性系統(tǒng)顯示出巨大的潛力 - 最小化重量同時加強穩(wěn)定性。

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混合輕質(zhì)結(jié)構(gòu)獲得牽引力

結(jié)合鋁、鋼、鎂和CFRP等材料來滿足特定負荷逐漸優(yōu)先在較貴的機械中使用。注塑機生產(chǎn)商Engel Austria使用混合輕質(zhì)結(jié)構(gòu)加入飛機和汽車供應(yīng)商，。在其技術(shù)中心，該公司最近開發(fā)了一種新型機器人。把鑄造件和熱塑性塑料纖維聚合物混合使用，Engel Austria將其重量減少了約40％。同時也實現(xiàn)了更少的電力來抓住物體和加速度20％的提升。

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增材制造正在成為標準

3D打印在近幾年被逐漸運用在輕量化結(jié)構(gòu)的搭建當中，打印部件的重量比傳統(tǒng)裝置的構(gòu)造重量低50％。

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仿生學：自然的解決方案

這個想法是基于如何從大自然的中汲取新想法。這個想法是基于如何像樹木，魚類和鳥類這樣的動植物完全適應(yīng)它們的環(huán)境。座椅制造商Recaro，工程師汽車座椅設(shè)計靈感來源于基于爬行動物皮膚，從而實現(xiàn)節(jié)省空間和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。座椅的鰓狀通風口也更透氣了。

圖：火箭發(fā)射與塑料有效載荷模塊

對于歐洲的REXUS火箭任務(wù)，慕尼黑工業(yè)大學的一個團隊開發(fā)了一種由熱塑性CFRP制成的有效載荷模塊，比傳統(tǒng)的鋁制模塊輕40％。從德國航空航天中心（DLR）發(fā)射的REXUS火箭，攜帶了新的有效載荷模塊。其中模塊的圓柱形管及其負載機構(gòu)，都采用航空用的纖維增強熱塑材料。它在制造后,不需要在壓熱器中再次修復，并且減少了40％重量。

五.    物流4.0

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物流4.0：數(shù)字供應(yīng)鏈的趨勢

物流4.0的重要組成部分是“智能”托盤和集裝箱，倉庫管理系統(tǒng)和無人駕駛運輸。這些組成部分提供了新的聯(lián)網(wǎng)和自動化供應(yīng)鏈方式，并從中獲取更多價值。物流4.0（也稱為“數(shù)字物流”）對于供應(yīng)鏈與工業(yè)4.0對于工廠具有同樣重要的意義。它可以幫助公司進一步自動化其供應(yīng)價值，包括監(jiān)控與整體效率。

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物流4.0正在為未來鋪平道路

這也有助于公司比以往任何時候都更有效地與客戶和合作伙伴，例如供應(yīng)商，制造商，整個銷售商，零售商和物流供應(yīng)商合作。最終目標是：自我監(jiān)控和自適應(yīng)物流。

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物流方案4.0

在許多場景中，集裝箱和貨物之間的溝通已成為現(xiàn)實。倉庫的許多普通任務(wù)都在使用最新技術(shù)進行優(yōu)化，而物流4.0這一未來愿景的技術(shù)已經(jīng)可用。比如智能眼鏡幫助工人快速無誤地挑選物品。

另一個主要的效率增幅來自可以做出自主決定的運輸系統(tǒng)，例如通過光學傳感器根據(jù)周圍環(huán)境選擇要采取的路線。

在運輸方面，智能卡車，集裝箱正在開辟新的監(jiān)控方法。傳感器和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）使貨物能夠在超過閾值時報告，例如溫度，傾斜意外的貨物情況在整個供應(yīng)鏈中保持清晰可見。