2017年9月，VDMA（德國(guó)機(jī)械設(shè)備制造業(yè)聯(lián)合會(huì)）對(duì)德國(guó)機(jī)器人和自動(dòng)化的當(dāng)年預(yù)測(cè)增長(zhǎng)率從7％提高到了11％。該行業(yè)在國(guó)際范圍內(nèi)也獲得蓬勃發(fā)展。隨著這一積極展望和即將展示的眾多創(chuàng)新成果的出現(xiàn)，居世界領(lǐng)先地位的各家公司將于2018年6月19日至22日相會(huì)在慕尼黑的automatica。來(lái)自食品和飲料、塑料以及包裝行業(yè)的參觀者們將會(huì)在這里發(fā)現(xiàn)諸多創(chuàng)新性自動(dòng)化解決方案，并有機(jī)會(huì)與專家交換意見(jiàn)。

　　VDMA 機(jī)器人技術(shù)+ 自動(dòng)化協(xié)會(huì)主席Norbert Stein博士評(píng)論德國(guó)市場(chǎng)的發(fā)展情況時(shí)談到：“今年的新接訂單量和銷售進(jìn)展都大大超出了我們的預(yù)期，該行業(yè)在國(guó)內(nèi)的銷售額將超過(guò)140億歐元，在2017年首次達(dá)到了新的創(chuàng)紀(jì)錄水平。”

　　在全球范圍內(nèi)也可以感受到自動(dòng)化技術(shù)所具有的經(jīng)濟(jì)重要性：根據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）的統(tǒng)計(jì)，到2020年，全球工廠將新安裝超過(guò)170萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，從而使全球庫(kù)存總量增加至300多萬(wàn)臺(tái)。

　　過(guò)去幾年中自動(dòng)化行業(yè)的增長(zhǎng)率高于平均水平是由于許多生產(chǎn)領(lǐng)域中變型數(shù)量迅速增加、工藝過(guò)程中需要越來(lái)越多地采用零誤差策略以及成本壓力不斷增加等因素所造成。這些要求只能通過(guò)更高的自動(dòng)化程度、日益強(qiáng)大的系統(tǒng)和更加靈活的過(guò)程才能得以滿足。

　　多年來(lái)，汽車行業(yè)及其供應(yīng)商一直是自動(dòng)化和機(jī)器人系統(tǒng)的最重要的用戶。該行業(yè)領(lǐng)域中所使用的是最先進(jìn)的自動(dòng)化過(guò)程，而許多其他行業(yè)也在不斷加大采用高度自動(dòng)化解決方案來(lái)提高其效率和成本效益的力度。塑料、食品和包裝領(lǐng)域的公司也在越來(lái)越多地采用創(chuàng)新性自動(dòng)化方法來(lái)提高其競(jìng)爭(zhēng)地位。然而，與具有開(kāi)拓性的汽車行業(yè)相比，這三個(gè)行業(yè)尚需奮起直追。

　　下面我們將通過(guò)代表著整個(gè)自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域的食品和飲料、塑料以及包裝領(lǐng)域的示例，來(lái)看一看如何利用智能系統(tǒng)解決方案滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)廠的要求。

　　應(yīng)用示例1：汽車塑料組件的生產(chǎn)

　　行業(yè)：塑料

　　公司：ABB自動(dòng)化有限公司（ABB Automation GmbH）

　　汽車供應(yīng)商SMP德國(guó)有限公司專門生產(chǎn)用于汽車內(nèi)飾和外飾組件的塑料零件。在多瑙河河畔諾伊施塔特的SMP工廠中，ABB機(jī)器人在 FRIMO集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的全自動(dòng)生產(chǎn)線上，處理儀表板和門板等工序。ABB機(jī)器人在兩個(gè)層面上應(yīng)用，從而使生產(chǎn)區(qū)域達(dá)到最佳利用效果。他們從傳送帶系統(tǒng)中取出塑料部件，將其放入各種加工機(jī)器中，并將其傳遞至后續(xù)制造工序。例如，三臺(tái)機(jī)器人同時(shí)在一個(gè)銑床單元上完成組件加工，可縮短總加工時(shí)間。由于使用的是特別適用于銑削的IRB 2400型機(jī)器人，使路徑精度有所增加，從而提高了生產(chǎn)質(zhì)量。在用于門板制造的層壓機(jī)中，中間層的提取機(jī)器人IRB 6650通過(guò)“握手”將組件直接傳送給上層的IRB 6620機(jī)器人，機(jī)器人用兩個(gè)包邊系統(tǒng)進(jìn)行前門和后門修整，從而確保這些系統(tǒng)達(dá)到最佳利用效果。塑料薄膜在包邊過(guò)程中折疊并通過(guò)連接過(guò)程固定到運(yùn)載裝置部件的背面。該SMP工廠大約使用了130臺(tái)ABB機(jī)器人。

　　應(yīng)用示例2：醫(yī)療器械塑料部件的生產(chǎn)

　　行業(yè)：塑料

　　公司：史陶比爾機(jī)器人技術(shù)系統(tǒng)有限公司（St?ubli Tec-Systems GmbH Robotics）

　　法國(guó)制造商Plastibell是公認(rèn)的醫(yī)療器械、診斷設(shè)備和連接器塑料部件（例如透析袋）的專業(yè)制造廠家。按照最嚴(yán)格的衛(wèi)生要求對(duì)所有生產(chǎn)步驟進(jìn)行安全控制是醫(yī)療領(lǐng)域的關(guān)鍵要求之一，Plastibell通過(guò)使用適當(dāng)?shù)淖詣?dòng)化和機(jī)器人系統(tǒng)滿足了這一要求。此應(yīng)用中使用了一臺(tái)史陶比爾 RX160型機(jī)器人進(jìn)行注塑機(jī)卸載。要做到這一點(diǎn)，大型六軸機(jī)械手要使用一個(gè)U形真空夾具，從刀具中抽出兩個(gè)不同的注塑部件，分四批完成，供后續(xù)加工工序使用。一臺(tái)超快速、緊湊型TX90六軸機(jī)器人用真空夾具抓取由下部部件和蓋子組成的杯子，并將它們疊放在一起，用于最終揀選和包裝操作。這兩種型號(hào)的史陶比爾機(jī)器人已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)版本中滿足了Plastibell的適用潔凈室要求，因此可確保在生產(chǎn)過(guò)程中符合衛(wèi)生規(guī)范。

　　應(yīng)用示例3：塑料組件的組裝和粘接

　　行業(yè)：塑料

　　公司：庫(kù)卡機(jī)器人有限公司 （KUKA Roboter GmbH）

　　“在各個(gè)操作領(lǐng)域中以塑料代替鋼鐵”是WKT Kunststofftechnik GmbH公司的座右銘。在每件產(chǎn)品開(kāi)始生產(chǎn)時(shí)組裝和粘接各種塑料組件。生產(chǎn)用于各種尺寸和長(zhǎng)度的通用塑料螺紋螺桿的一個(gè)必要的準(zhǔn)備工作步驟是將三個(gè)組件螺母（正方形或六邊形形狀）、螺紋桿和墊圈連接在一起。由于熱固性塑料無(wú)法焊接，所以需要使用特殊的粘合劑進(jìn)行組件連接。用于此類組件制造的工序需具備最佳精度。WKT使用庫(kù)卡機(jī)器人有限公司的一款小型機(jī)器人對(duì)此項(xiàng)任務(wù)實(shí)施自動(dòng)化操作，將錯(cuò)誤率降至零，使生產(chǎn)力得到提高。

　　應(yīng)用示例4：利用機(jī)器人進(jìn)行飲料瓶搬運(yùn)

　　行業(yè)：食品和飲料

　　公司：安川電機(jī)歐洲有限公司（Yaskawa Europe GmbH）

　　安川電機(jī)與AirGrip開(kāi)發(fā)了一種利用機(jī)器人進(jìn)行飲料瓶搬運(yùn)的夾具解決方案。 這種獲得專利的工具安裝在Motoman型搬運(yùn)機(jī)器人上，可針對(duì)箱子、托盤和多包裝容器中的玻璃瓶和塑料瓶提供安全、靈活和快速的裝/卸操作。穩(wěn)定、堅(jiān)固的橡膠柄口可確保瓶頸牢固地固定，即使在高速應(yīng)用中也不會(huì)損壞瓶蓋。瓶子利用壓縮空氣拾取。 配備有一臺(tái)或兩臺(tái)（可選）機(jī)器人的分揀臺(tái)使AirGrip系統(tǒng)更加完善，可以完成單瓶以及含0.5、1.0、1.5或2.0升瓶裝容量在內(nèi)的多瓶的自動(dòng)進(jìn)料。挪威飲料制造商Roma Mineralvannfabrikk成功地使用了這種包括分揀臺(tái)在內(nèi)的AirGrip系統(tǒng)，由于灌裝能力提升，其銷售額提高了約30％。該系統(tǒng)上使用了安川電機(jī)的兩臺(tái)Motoman型機(jī)器人：一臺(tái)具有800千克裝載能力的5軸重型SP800機(jī)器人和一臺(tái)具有500千克裝載能力的4軸MPL500型碼垛機(jī)。

　　應(yīng)用示例5：飲料生產(chǎn)過(guò)程中的檢驗(yàn)任務(wù)

　　行業(yè)：食品和飲料

　　公司：康耐視（Cognex）

　　知名制造商將康耐視機(jī)器視覺(jué)和識(shí)別系統(tǒng)用于生產(chǎn)、包裝、搬運(yùn)和物流過(guò)程自動(dòng)化。在食品和飲料的生產(chǎn)中，利用該系統(tǒng)執(zhí)行瓶蓋、飲料灌裝水平、耐久性日期或批號(hào)的OCR識(shí)別，以及安全密封的完整性驗(yàn)證或正確分份等檢驗(yàn)任務(wù)。在食物分份期間，一臺(tái)輪廓激光器通過(guò)三角測(cè)量方法生成三維圖像并計(jì)算出分份的體積。對(duì)預(yù)期數(shù)量和實(shí)際數(shù)量進(jìn)行數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)后確定輸出結(jié)果，并將結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)給不同的控制器。通過(guò)康耐視設(shè)計(jì)器的用戶界面，即使是復(fù)雜的應(yīng)用程序也可以通過(guò)拖放方式方便地進(jìn)行設(shè)置，從而節(jié)省用戶進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)間和成本。利用拾取和放置機(jī)器人進(jìn)行位置檢測(cè)以及在整個(gè)供應(yīng)鏈中通過(guò)一維或二維條形碼進(jìn)行追溯，是康耐視視覺(jué)系統(tǒng)、視覺(jué)傳感器和條形碼閱讀器的一部分典型應(yīng)用。利用這些系統(tǒng)可確保消費(fèi)者獲得質(zhì)量完美無(wú)缺的食品并減少采取費(fèi)用高昂的召回行動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。

　　應(yīng)用示例6：食品包裝

　　行業(yè)：食品、包裝

　　公司：川崎機(jī)器人公司（Kawasaki Robotics）

　　EEP-Maschinenbau公司和DI Christl公司開(kāi)發(fā)出了一條Eat the Ball自動(dòng)化生產(chǎn)線，在這條生產(chǎn)線上制造和包裝被設(shè)計(jì)為美式橄欖球、足球和冰球形狀的球形面包卷。面包卷首先穿過(guò)產(chǎn)品運(yùn)載裝置的一個(gè)可視化系統(tǒng)。將檢測(cè)到的不合格產(chǎn)品或缺失產(chǎn)品信息傳輸給川畸機(jī)器人公司的四臺(tái)YF003N型三角機(jī)器人，然后將這些面包卷從運(yùn)載系統(tǒng)移到輸送鏈上，進(jìn)入后續(xù)包裝過(guò)程。運(yùn)載系統(tǒng)和機(jī)器人系統(tǒng)的夾持技術(shù)可以處理不同的形狀（橢圓形、圓形和圓柱形）和表面的所有變型，無(wú)需改造。機(jī)器人系統(tǒng)的夾持技術(shù)選用了帶有大容量真空罐和多重過(guò)濾系統(tǒng)的高性能真空系統(tǒng)，也使得每臺(tái)機(jī)器人系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)0.5秒以下的快速傳輸周期。經(jīng)過(guò)額外的質(zhì)量控制和自動(dòng)化包裝工序后，包裝好的面包卷被放置在一個(gè)深冷凍儲(chǔ)存系統(tǒng)中。整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用，使Eat the Ball公司的產(chǎn)品能夠以經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方式完成包裝過(guò)程，同時(shí)由于具有高度的自動(dòng)化和靈活性，可確保產(chǎn)品符合食品領(lǐng)域嚴(yán)格的質(zhì)量要求。

　　應(yīng)用示例7：包裝材料的質(zhì)量保證

　　行業(yè)：包裝

　　公司： 伊斯拉視像股份公司（ISRA VISION AG）

　　瑞士包裝集團(tuán)Model AG使用伊斯拉視像的工業(yè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，對(duì)其深加工的質(zhì)量保證過(guò)程實(shí)施自動(dòng)化操作。該公司不僅印刷內(nèi)部生產(chǎn)的包裝，而且還生產(chǎn)瓦楞紙板等包裝材料，因此整個(gè)過(guò)程鏈中的質(zhì)量保證過(guò)程面臨著特殊的挑戰(zhàn)。Model AG公司可以利用伊斯拉視像的PaperMASTER對(duì)包裝紙張和紙板進(jìn)行檢驗(yàn)。此外，還可以對(duì)紙張中的色斑、壓力偏差以及夾雜物或雜質(zhì)等缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)和分類。利用CartonSTAR解決方案，可以對(duì)印刷圖像進(jìn)行可靠的控制并對(duì)印刷紙板材料進(jìn)行檢驗(yàn)。采用這種方式，可確保將有缺陷的紙箱檢驗(yàn)出來(lái)并予以排除，保證客戶收到完好無(wú)缺的包裝材料。憑借伊斯拉視像的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，Model AG可滿足客戶對(duì)零缺陷生產(chǎn)的要求，同時(shí)可避免生產(chǎn)過(guò)程中因紙邊緣斷裂或撕裂而造成停機(jī)。自從安裝了這些檢驗(yàn)系統(tǒng)以來(lái)，Model AG的停產(chǎn)次數(shù)大大減少。

　　應(yīng)用示例8：機(jī)器視覺(jué)確保鋁制容器質(zhì)量無(wú)差錯(cuò)

　　行業(yè)：包裝

　　公司：施特默影像（STEMMER IMAGING）

　　瑞士公司Leuthold Mechanik AG（HLM）制造的系統(tǒng)所生產(chǎn)的鋁制容器，供包裝動(dòng)物飼料和食品等使用。其質(zhì)量保證的核心要素是施特默影像的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。采用這種系統(tǒng)可生產(chǎn)出高質(zhì)量的鋁制容器，供裝填動(dòng)物飼料、果醬、糕點(diǎn)或咖啡粉使用。該公司還開(kāi)發(fā)出了類似的系統(tǒng)，用于完全不同的物質(zhì)，例如用于吸入器等醫(yī)療產(chǎn)品的燃料膏或包裝。作為一種基材，鋁的價(jià)格相對(duì)高昂，因此容器壁應(yīng)盡可能薄，以保持較低成本。另一方面，危險(xiǎn)性會(huì)隨著材料厚度的減小而增加，在成型過(guò)程中可能由于原材料中的夾雜物或高電壓而產(chǎn)生孔洞，使容器泄漏，因而無(wú)法使用。因此，必須對(duì)缺陷容器進(jìn)行識(shí)別和分撿，否則便會(huì)使內(nèi)容物承受變質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。由于生產(chǎn)速度較快并要求進(jìn)行100％的監(jiān)測(cè)，只有借助合適的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)才能完成質(zhì)量檢驗(yàn)。這樣做可以降低所需基材的成本，并確保容器質(zhì)量無(wú)差錯(cuò)。

　　應(yīng)用示例9：小瓶和安瓿自動(dòng)記數(shù)

　　行業(yè)：包裝

　　公司：VMT視覺(jué)機(jī)器技術(shù)有限公司（VMT Vision Machine Technic Bildverarbeitungssysteme GmbH）

　　VMTMultiCount是一個(gè)用于對(duì)醫(yī)療技術(shù)和藥劑學(xué)中使用的小瓶和安瓿進(jìn)行自動(dòng)計(jì)數(shù)的系統(tǒng)。由于結(jié)合使用了最先進(jìn)的照相技術(shù)、照明技術(shù)和算法，裝有醫(yī)用物質(zhì)的藥物容器在包裝之前便得到安全可靠的計(jì)數(shù)。該系統(tǒng)可以單獨(dú)使用或集成到生產(chǎn)線中使用，具有極大的靈活性和易用性。例如，容器可以任意排列，不必遵循特定的規(guī)則。容器的容量可以從1毫升到100毫升，直徑從5毫米到50毫米不等，可以用塑料、透明或有色玻璃等各種材料制成，也可以使用不同顏色的瓶蓋。 所有的測(cè)量和結(jié)果都被記錄和記錄。由于采用這種基于計(jì)算機(jī)的計(jì)數(shù)系統(tǒng)，以前所需的手動(dòng)計(jì)數(shù)程序已經(jīng)得到完全自動(dòng)化，且計(jì)數(shù)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

　　德國(guó)慕尼黑國(guó)際機(jī)器人及自動(dòng)化技術(shù)貿(mào)易博覽會(huì)（automatica）簡(jiǎn)介

　　automatica是一個(gè)國(guó)際性的機(jī)器人和自動(dòng)化貿(mào)易展會(huì)，吸引了一體化裝配解決方案、機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器視覺(jué)和專業(yè)服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的制造商和用戶。伴隨著制造業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，人機(jī)協(xié)作和專業(yè)服務(wù)機(jī)器人等熱門話題， automatica在引領(lǐng)工作4.0的概念方面做出重要貢獻(xiàn)，指引人類承擔(dān)前所未有的職責(zé)。在上一屆的2016年慕尼黑貿(mào)易博覽會(huì)中，共計(jì)有來(lái)自47個(gè)國(guó)家和地區(qū)的833家參展商展示了其產(chǎn)品和解決方案，接待了來(lái)自100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的43,052名參觀者。貿(mào)易展會(huì)的贊助商德國(guó)慕尼黑國(guó)際博覽集團(tuán)和VDMA Robotics + Automation公司是automatica工業(yè)驅(qū)動(dòng)理念的有力推動(dòng)者。automatica每?jī)赡昱e行一次。下一屆博覽會(huì)將于2018年6月19日至22日在慕尼黑舉行。

　　The smarter E Europe（歐洲智慧能源展）

　　與automatica類似的The smarter E Europe將同時(shí)進(jìn)行Intersolar和ees Europe展覽以及兩個(gè)新能源展覽，Power2Drive Europe和EM-Power。作為強(qiáng)化新能源解決方案的創(chuàng)新中心，The smarter E Europe將展示未來(lái)的跨行業(yè)能源解決方案。

　　Messe München 集團(tuán)簡(jiǎn)介

　　慕尼黑博覽集團(tuán)是世界領(lǐng)先的展會(huì)主辦方之一，每年在慕尼黑及海外舉辦50余個(gè)大型國(guó)際博覽會(huì)，涉及資本產(chǎn)品、消費(fèi)品和高新科技三大行業(yè)。每年共有5萬(wàn)余家參展商和超300萬(wàn)名觀眾齊聚慕尼黑展覽中心、慕尼黑國(guó)際會(huì)議中心、慕尼黑會(huì)展與采購(gòu)中心參加展會(huì)。

　　此外，集團(tuán)在中國(guó)、印度、巴西、俄羅斯、土耳其、尼日利亞、越南、伊朗及南非等國(guó)家舉辦各類專業(yè)博覽會(huì)，并不斷拓展其海外市場(chǎng)。集團(tuán)的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球，不僅在歐洲、亞洲、非洲和南美洲擁有數(shù)家子公司，還在全球100余個(gè)國(guó)家設(shè)有70多個(gè)海外業(yè)務(wù)代表處，慕尼黑博覽集團(tuán)面向全球，著眼世界。