三.    協作機器人

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人與機器：處于游戲頂端的團隊

配備傳感器的協作機器人能夠實現全新的團隊合作，它可以對人們做出反應而不僅僅是遵循預先編程的命令。

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鋼鐵俠同事：協作機器人

德國工業目前每10,000名員工部署290臺多功能機器人 - 這個數字預計還會增加。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工業機器人不同，協作機器人與他們的同事直接接觸。使用傳感器技術，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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復雜任務而不是體力勞動

在汽車制造商寶馬和福特的生產車間，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和重體力勞動的任務 - 而且可以專注于更復雜的安裝任務。

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安全第一

嚴格的安全使用規范在使用協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。相反如果協作機器人可以自由移動不需要直接引導，那么運動監控的功能就必須具備，例如機器人實行“監視停止”即如果監視到人到達了危險區域則馬上停止運動。 現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正在開發這種可以控制數千公里以外的機器人手。與合作伙伴公司Shadow Robot和SynTouch合作，這家美國公司開發了一種敏感的手套演示該系統，位于加利福尼亞州的HaptX的研發總監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。盡管這種新開發項目標志著人機交互的一個里程碑，但該技術還遠沒有達到工業水準。

而SEW傳動系統支持的人機協同自主穿梭車，可以載重1.4噸，支持自動和人工操作控制。看上去，這是為了汽車制造業的可重構制造系統做準備。

四.    輕量化結構

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輕量化結構比以往更加進步

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

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加固并減輕重量

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

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混合輕質結構獲得牽引力

結合鋁、鋼、鎂和CFRP等材料來滿足特定負荷逐漸優先在較貴的機械中使用。注塑機生產商Engel Austria使用混合輕質結構加入飛機和汽車供應商，。在其技術中心，該公司最近開發了一種新型機器人。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構的搭建當中，打印部件的重量比傳統裝置的構造重量低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它們的環境。座椅制造商Recaro，工程師汽車座椅設計靈感來源于基于爬行動物皮膚，從而實現節省空間和穩定的結構。座椅的鰓狀通風口也更透氣了。

圖：火箭發射與塑料有效載荷模塊

對于歐洲的REXUS火箭任務，慕尼黑工業大學的一個團隊開發了一種由熱塑性CFRP制成的有效載荷模塊，比傳統的鋁制模塊輕40％。從德國航空航天中心（DLR）發射的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，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：數字供應鏈的趨勢

物流4.0的重要組成部分是“智能”托盤和集裝箱，倉庫管理系統和無人駕駛運輸。這些組成部分提供了新的聯網和自動化供應鏈方式，并從中獲取更多價值。物流4.0（也稱為“數字物流”）對于供應鏈與工業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價值，包括監控與整體效率。

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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，例如供應商，制造商，整個銷售商，零售商和物流供應商合作。最終目標是：自我監控和自適應物流。

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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實。倉庫的許多普通任務都在使用最新技術進行優化，而物流4.0這一未來愿景的技術已經可用。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，例如通過光學傳感器根據周圍環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控方法。傳感器和物聯網（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鏈中保持清晰可見。