挑战

现代控制传感器对当今的汽车至关重要。这些传感器支持汽车的安全控制功能，具有重要的功能。在许多情况下，它们的制造只有在引入自动化生产系统后才成为可能。由于需要在微型空间中高度精确地安装传感器，人工组装是不可能的。它们的组装是在将传感器固定在传感器载体上的(半)自动化波峰焊过程中进行的。

挑战:尽管预先设定了焊锡波高度，但该值的偏差是一个不可避免的技术问题，必须根据偏差的不同程度单独进行补偿。因此，传感器载体必须灵活地通过波焊料，以便调整偏差。

解决方案

传感器安装在传感器载体上，采用波峰焊工艺，安装在由Erwin Quarder Systemtechnik GmbH & Co. KG为汽车行业供应商开发的自动化生产系统中。Quarder是基于注塑技术的自动化解决方案的专家。依靠创新的工程技术和计算机科学，该公司正在开发量身定制的生产系统。在提供高水平的功能，质量，安全性和可用性方面，这些都满足了当今行业的要求。

自动化生产线有12个模块——从在注塑机中生产塑料传感器载体，随后将其转移到装配线上，到传感器的拆卸和插入，用助焊剂制备和将传感器焊接到传感器载体上，最后进行质量检查，并将其码垛到托盘中。

挑战

对于汽车供应商来说，质量管理是决定公司技术和经济成功的关键因素之一。在这个行业中，出于质量和安全的原因，高精度安装和安装大量非常不同的预制组件，将其放入特定的机械设置中尤为重要。

在过去，手工质量检查过于昂贵和耗时，而且相对不安全，考虑到人为错误的可能性。此外，今天各种各样的模型和组件对任何员工来说都是一个真正的挑战。如果没有足够的工具，将精密的部件安装到相对难以接近的区域几乎是不可能的。

解决方案

因此，汽车供应商越来越依赖于完全自动化的、基于机器人的测试单元，在那里组件经过质量检查，然后使用图像处理和软件正确组装，以确保精确的集成和功能。

这种测试单元是由Handke Industrial Solution GmbH (HIS GmbH)为汽车供应行业的客户开发的。HIS GmbH总部位于德国北部汉诺威附近的Garbsen，自1979年以来一直为自动化和电子市场销售和制造产品和软件。

该测试单元自2016年底开始运行。它检查车辆和卡车停车加热器的正确组装(每个组件测量高达60x60x60mm)。虽然实际的基础部件总是非常相似，但其机械配件，即安装，废气抽取和真空排气，根据车辆型号而有很大差异。总的来说，测试调用必须掌握250个不同的版本。目前，它每天总共管理1500个部件(三班制)。

组装好的组件载体被自动运送到3x3 m的测试单元中，在那里它们由安装在两台VS-087 DENSO机器人. ...上的摄像机进行检查

挑战

开发一个非常紧凑和灵活的工作站，用于在线自动测量，具有最新的制造设备能力。一种新的程序化尺寸测量机，能够根据被测量物品与其主样品之间的比较来比较各种被测量部件，通常用于汽车照明行业的前照灯控制。

解决方案

在这种背景下，DM系列出现了，基于新的革命性电装机器人VS087 -可以被描述为一种自动照明检测系统工作站，它连接到制造商在线系统。

尺寸测量机机器人接收订单数据，在电装机器人VS087的协助下，根据其原理，通过主样品与根据灯的CAD定位的目标测量点进行比较，然后将获得的结果与制造商先前配置的校准值进行比较，确保其始终具有精确的性能和估计的制造商工作周期。电装机器人VS087在计算要测量的点时给DM401带来了极大的速度和精度。

高度重视设备的尺寸，以实现世界级的制造要求，电装机器人VS087完美契合，有助于在设计DM401系列时尽可能减少占地面积的使用

挑战

传统上，汽车供应商行业一直是使用紧凑型机器人的最重要分支之一，它被用于制造各种部件。Renger Kunststoffspritzteile GmbH & CO. KG是该领域依赖电装机器人的公司之一，该公司位于德国西南部康斯坦茨湖以北的因济科夫。该公司主要为汽车行业生产注塑成型技术的塑料部件。在本案例研究中，我们将研究他们为安全气囊控制单元生产的案例，安全气囊控制单元无疑是汽车中最安全的部件之一。

挑战:在过去，公司依靠传统的线性系统组装组件，质量控制由员工进行。然而，随着电装机器人的引入，周期时间可以大大缩短，同时也实现了零缺陷数字。在交付这些关键的汽车部件时，这种100%的质量才是真正重要的。

因此，制造商必须开发一种基于机器人的系统，该系统将快速取放性能与出色的质量控制相结合。

解决方案

Renger从2009年起就开始使用电装机器人，因为公司很欣赏机器人的灵活性，以及在后期结合各种任务的可能性。鉴于汽车工业对塑料部件的质量和成本要求越来越高，这是两个决定性的优势。

电装机器人也以其高速度，简单的操作和编程方法说服了公司。Renger正在使用VS-6577和VM-60B1G(以及其他)，这是由于它们的臂长和有效载荷能力而选择的。在此之前，Renger只研究过线性机器人，它只能提供六轴机器人所能覆盖的一小部分操作能力。

在Renger，电装机器人主要用于安全气囊控制单元外壳的制造和质量控制;这些制造系统相当复杂，因为它们完全集成了注塑机和PLC系统。

挑战

优化的工业自动化的未来在于高效、安全和可靠的工业4.0/物联网应用。在所谓的智能工厂中，任何成功的工业4.0/物联网解决方案的关键是系统所有部分之间的简单，快速和高度用户友好的交互:用户必须能够随时随地使用尽可能多的不同设备监控和控制流程。促进这些应用程序的核心工具是云服务，它们作为实际自动化应用程序和用户控制的平台。但是，机器人辅助的工业自动化，云服务和用户友好性如何在今天集成到一个系统中，依靠现有的软件和技术，从而使自动化更加高效?

解决方案

微软公司提出了一个解决方案。通过一个名为“DENIoT”的前沿项目，于2016年在马德里(西班牙)举行的Net大会上。该项目旨在展示如何通过使用现有软件和技术使工业物联网应用更高效、更安全。“DENIoT”由伊比利亚电装机器人公司的销售组织DeROBÓTICA协调，并由工业自动化和系统集成商专家ENTRESISTEMAS以及专门研究微软产品的西班牙咨询公司ENCAMINA提供支持。

该解决方案的核心要素是软件开发接口ORiN(网络开放资源接口)，这是电装机器人控制器RC8、电装VS-060 6轴机器人和微软云平台Azure的一部分。Azure是综合云服务的集合，如分析、计算、数据库、移动、网络、存储和网站。ORiN是一个强大的工具，可以使用c#、c++、VB等高级编程语言与电装机器人进行交互。这种独特的编程能力使得软件平台与电装机器人和微软Azure的集成非常容易。

云平台连接到电装机器人控制器，以便使用大数据分析和其他技术收集和解释数据。这些数据被转化为可操作的信息。在实际演示中，VS-060被编程为执行多达9种不同的动作，主要是拾取和放置。通过监测和分析机器人数据，不仅可以在几乎任何地方与机器人进行交互和控制，而且还可以促进机器学习，从而进一步提高效率和性能。监测的数据包括机器人手臂的速度、加速度、位置和(关节)角度等参数。

在“DENIoT”演示中，机器人还通过微软的智能语音命令系统Cortana进行控制:基本上，它将口头命令转换为机器人的动作(通过云)。在演示中，九个移动命令中的每一个都被分配了一个数字。例如，命令“移动”被赋值为数字“10”，该数字被发送给机器人以执行该特定的移动。随着未来人机协作的增加，语音命令交互将变得更加重要。

挑战

为了发行大获成功的“复仇者联盟”系列电影，制作公司漫威影业(Marvel Studios)在电影的一个关键场景中需要具有未来感的机器人，这个场景显示了电影情节的戏剧性转变。《复仇者联盟2:奥创纪元》是有史以来最伟大的超级英雄电影的史诗续集。当托尼·斯塔克试图启动一个休眠的维和计划时，事情出了问题，“复仇者联盟”们面临着最终的考验，因为地球的命运悬于平衡之中。随着邪恶的人工智能奥创的出现，“复仇者联盟”将阻止他实施他的可怕计划。

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解决方案

电装机器人公司提供了三个机器人，两个VS 050和一个VS 087，用于电影角色海伦·赵博士(克劳迪娅·金饰)的戏剧性转折场景，她是一名帮助复仇者联盟的遗传学家，本应设在首尔的未来医学实验室。“对于这个场景，我们不是在寻找适合斯塔克实验室的工业机器人，而是医疗机器人，”电影布景设计师理查德罗伯茨解释说，他是世界领先的科幻和幻想布景设计师之一。“经过一番研究，我们找到了电装机器人的图像，它们具有我们正在寻找的正确的白色和高科技设计。我们想在赵博士的实验室展示尖端技术，而机器人反映了这一形象。电装机器人的外观绝对是最适合现有布景设计的。”

这些机器人是由电装机器人公司提供给生产的，电装的一名服务代表在现场用PacScript编程机器人，使其具有几个位置变量来执行常规的拾取和放置功能，这些位置变量很容易通过控制器内的函数获得。

去年，这个场景的实际拍摄在伦敦附近的谢泼顿工作室进行了三天。

挑战

空中客车公司研究和测试不同类型飞机的流动特性和飞行能力，特别是机翼和发动机，这是开发和制造新飞机类型的关键部件。空客低速风洞(LSWT不来梅)的设计目的是分析飞机在起飞和降落过程中的性能。它还研究了在高达85米/秒的速度下的压力、应力和温度等因素。多孔压力探头在这一过程中起着决定性的作用，因为它们是精确测量流动状况的高效可靠的工具。正如预期的那样，用于此目的的所有探头都必须精确校准。

解决方案

在每次测试之前、之后或飞行模拟期间，探针都要在电装VM-60B1G-V机器人的支持下进行检查。

空中客车公司的项目经理解释说:“与大多数机器人应用相反，在这种情况下，最重要的不是速度，而是绝对的准确性。”“这样，就很容易决定是否需要进行新的校准或是否可以进行额外的测试。”为了确定这一点，探针暴露在已知速度和方向的流场中。机器人在测量网格内进行探针的运动，然后将得到的结果与校准值进行比较。

“机器人操作简单，可以自由选择使用我们自己的软件与它们交流，这是一个很大的优势。空中客车公司空气动力学测试部门的负责工程师说。此外，该机器人有六个轴，在有1000个测量点的三维网格中工作时非常灵活。你有机会控制机器人，使它能够在一分钟内检查同一个测量点。”以前，不灵活的旋转盘不方便执行这些任务。

挑战

在少数几个自动化似乎已经趋于平稳的行业之一，一项突破性的应用现在成功地展示了机器人如何完成通常由人工操作的最具挑战性的食品处理工作。

解决方案

在斯堪的纳维亚最大的独立研究中心SINTEF，工程师们开发了“Gribbot”，这是一个专门设计的系统，使用电装VS 087机器人来处理鸡胸肉。

“鸡肉的这一部分是最昂贵的，所以肉类生产商自然会关心产量，”SINTEF的格里伯特研究负责人Ekrem Misimi博士解释说。“然而，将这一过程自动化，就像任何依赖于人工操作的程序一样，是非常具有挑战性的。通过Gribbot，我们希望向制造商和食品零售商展示，这种自动化在今天是可能的。”

Gribbot是基于该中心的几个机器人项目的经验，如RoboTrim项目，也使用DENSO VS 087，用于修剪鲑鱼片中的物体。DENSO V087的这种经验，主要是因为它的灵活性和易用性，为食品工业中处理和加工操作的机器人自动化开辟了大量的机会。

主要目标，但最大的挑战是产生与人类操作员相当的令人满意的产量-这不是一项容易的任务，因为鸡胸肉表面光滑，质地柔软，而且变化很大。“我们必须沿着肋骨把鱼片从胴体上刮下来，这样胴体上留下的剩余肉就最少了。这对整个系统来说是一个更大的挑战——从机器视觉检测抓取点到为机器人手臂创造最佳运动路径，”Misimi博士说。然而，最大的挑战在于夹持器的开发。鸡柳必须小心处理，以免撕掉或挤得太紧。

挑战

鱼和肉的加工受到严格的规定:生产过程必须完全卫生。必须能够追踪到每件产品的来源。鱼和肉必须有一致的品质。

解决方案

来自挪威特隆赫姆市的研究公司SINTEF目前正致力于自动化和优化这些食品的加工方式。对于加工，SINTEF使用电装机器人公司生产的高效六轴机器人VS-087。SINTEF拥有2200多名员工，是挪威最大的研究机构之一。

“我们的机器人负责切鱼片并操作刀片，”北欧电装机器人公司的销售经理Lars Wirenfeldt解释道。在传感器的帮助下对鱼进行测量，这样就可以分析刀片在皮肤和骨头周围切割的精确点。对消费者来说，另一个好处是，传感器可以识别出不需要的血点，并可以由机器人去除。机器人的使用确保了鱼片的重量和形状在销售时接近相同。这个过程也适用于鸡胸肉的分割。

苛刻的工作环境
SINTEF自动化和产品效率研究经理Harry Westavik说:“加工鱼和肉的最大挑战是，所有的鱼和肉都是不同的，但在销售时看起来仍然是一样的。”但是鱼和肉的加工是一个很难操作的领域。Westavik:“工作环境寒冷而潮湿，这对所有金属制品都有腐蚀性。电装机器人非常坚固，操作速度非常快。这就是为什么我们选择了一个。”

挑战

折叠餐巾纸是烹饪和酒店行业中最耗费人力的工序之一。在较大的酒店，每年约有40万张餐巾纸被折叠。据说叠一张餐巾纸只需要30秒，但3333个小时的叠餐巾纸很快就会变得单调乏味，让人失去动力。除此之外，在美食广场，餐巾纸在与口腔接触时也有特殊的卫生要求。

解决方案

设计和开发一种经济、高效、卫生的自动化系统可以取代这种单调的人工任务。

ROFOBOX (RobotFoldingBox)公司与合作伙伴一起开发了一种全自动机器，该机器与其他设备相结合，使用电装机器人来处理，折叠和堆放餐巾。

ROFOBOX使用的DENSO技术是市场上最好的机器人技术。“这些机器人结构紧凑、速度快、相对较轻，而且手臂伸得很长。此外，机器人所需的占地面积小，便于安装——无论是在地面上，还是安装在天花板上。我们使用的VS087 DENSO机器人有一个吸引人的设计，他们的白色描绘了他们的设计的纯度。这些正是我们创新的餐巾纸机器所需要的技能，”卡塔尔·坎说。Rofobox的首席执行官。

CHALLLENGE

干细胞研究是当前医学研究中最具创新性的领域之一，在开发新药和药物方面起着决定性的作用。因此，研究是基于培养的干细胞，特别是间充质干细胞(MSCs)。这些是从成人人体组织中提取的成熟干细胞，这意味着分离(与胚胎干细胞不同)可以以道德上可接受的方式进行。由于它们能够分化成新的细胞类型，刺激细胞生长并影响人体免疫系统，因此它们在再生细胞治疗方面很有希望。

然而，这些细胞的扩张是一个漫长而费力的过程。更重要的是，研究人员必须处理来自许多不同供体的生物材料的变化。人工培养中细胞处理的偏差进一步增加了这种可变性。与此同时，人类的互动增加了出错的风险，并限制了再现性。此外，由于细胞培养物是活的有机体，洁净室环境是必不可少的，这需要对仪器和设备的特殊标准。

解决方案

解决方案是开发一种全自动的、独立的、灵活的干细胞培养系统。StemCellDiscovery是由位于德国亚琛的弗劳恩霍夫生产技术研究所(IPT)发起的全球领先的试点项目。亚琛的设施旨在培养和研究msc，并实施从培养细胞到生成实验数据的各种实验室过程。该设施的特点是易于集成设备;重复性一致、准确;单个的、基于模块的过程控制;高品质电池产品;并采用先进的测量技术进行质量保证和分析。

电装机器人在工厂中扮演着核心角色。该机器人是一款VS-087型号，可作为平台上所有运输步骤的灵活处理单元:将细胞培养物运送到多滴板上，在不同的处理和测量设备之间移动猎鹰管，并确保高度精确的定位。在显微镜下，精确度尤为重要，机器人首先抓住细胞培养容器，然后将其放置在指定的支架上。机器人的灵活性也有助于预先定位资源，例如将移液器的尖端从储存库运送到液体处理单元。

此外，机器人还提供了以相同的速度和运动摇动细胞培养物的服务，以使细胞均匀分布。这是关键，因为不一致的运动可能导致细胞积聚在容器边缘，导致细胞生长的次优条件。为了在容器中实现细胞的一致分布，机器人对培养物施加恒定的加速度是很重要的……

挑战

开发一个非常紧凑和灵活的系统，能够操作各种各样的物体(即:不同形状和尺寸的药瓶、注射器和静脉输液袋)，这些物体通常用于手动药物配制过程。

解决方案

在这种背景下，基于电装机器人的静脉输液站应运而生，它可以被描述为一种与医院处方系统相连的自动化药物分配系统。设备从患者特定治疗的处方中接收其订单数据。该信息包括必须在选定时间段内以特殊形式提供的药物制剂。在一个新的瓶子，一个新的注射器或一个新的袋子被引入的时间点上，几乎没有任何机器的硬件必须改变。重新调整软件或模式来处理和管理对象就足够了。其中，静脉注射站可以为住院病人准备抗生素、止痛药和消炎药等药物。

电装VP-G2系列的6轴机器人拿起注射器，并将其放置在机械给药器上。
然后，它打开注射器的盖子，将需要装满药物的瓶子从储存库中取出，储存库之前已经经过图像处理系统的检查。
当针头抽出所需的量后，机器人将注射器提起到称重系统中。
在那里进行了重量检查，从而可以对剂量进行独立检查。在这些过程中，机器不断地提供恒定的气流，以保证内部的无菌。这个系统保证空气几乎每两秒钟完全交换一次。
在排出之前，注射器装有一个保护帽，使内容物不与外界空气接触。然后由标签机进行标记，标签机提供有关药物制剂的信息和用于识别目的的条形码。

为了避免在填充材料时出现错误，输液站有两个图像处理系统，配有中分辨率相机(300万像素)。这些检查袋和注射器是否放置正确，他们还扫描瓶子标签，以防止操作员在灌装阶段意外混淆药物。这是一个控制阶段的补充-这发生在灌装过程中-是由放置在机器前面板上的条形码阅读器完成的。最后的检查是由计算机监控系统完成的，但通过条形码阅读器，机器已经知道该期待什么。

由于医院的空间通常很小，因此对设备的尺寸给予了极大的注意。“大型设备，”吉里博纳强调，“意味着牺牲一部分市场，因为许多医院没有足够的空间来安装它。正是由于这个原因，我们把静脉注射站设计成一个大冰箱大小，一个一米乘两米高的长方体，很容易搭建起来。”DENSO机器人的紧凑设计满足了这一目标。

安全是第一要务

为了能够在功能和操作人员访问方面保证适当的安全水平，静脉注射站配备了某些功能。例如，它保证在工作过程中防止未经授权的人进入。这些措施从使用用户名和密码分析用户、识别RFID徽章的读取器模块，一直到生物识别。

挑战

人工检索药物是一项耗时的任务，每年在医院和药房需要数百万工时。仅在德国，药店每年就销售约13亿包药品，每家药店大约销售6.8万包药品。*然而，药物检索也是一个容易出错的过程，一些研究报告的错误率高达15%。这是一个紧迫的问题，因为处方中的错误会危及病人的健康。

为了解决这些问题，芬兰公司NewIcon开发了自动化的机器人辅助系统，使药物存储和检索更安全、更快、更有效。电装机器人是解决方案的核心。

解决方案

此前，NewIcon在其药物检索系统中使用了线性机器人。然而，自2010年以来，该公司一直在使用电装机器人，这种机器人提供了更多的轴，以便更快地存储和检索，并且在紧凑的外壳中安装了轻质部件。NewIcon还选择了电装，因为电装的开放式架构可以灵活地与其现有的软件和机器视觉系统集成。

NewIcon提供两个互锁系统:一个用于分类和注册药物的存储系统，以及一个用于检索和发送已存储药物的输入系统。电装VP-6242G用于大多数应用，尽管在需要更快的速度和更长的覆盖范围时也使用VS-068A2。机器人通过Ethercat总线连接进行控制。机器人编程采用Visual Basic和c#语言，使用电装的离线编程、监控和仿真软件WINCAPS进行。

拣取和递送包裹的信息可以由工作人员在个人电脑上手动输入，也可以通过扫描条形码进行交流。在这两种情况下，控制系统都指示机器人抓取适当的包裹并将其放入容器中，然后将其转发到收集托盘。在分拣包裹时，机器人自动进行扫描，无需人工干预。

机械臂配有真空泵和专用吸盘，确保抓握可靠。电脑软件知道所有包裹的尺寸，使其能够指定机器人取件的精确坐标。