使用紫外线或喷雾附件工作的消毒机器人有一个缺点：机器人智能在无人的环境中使用。因此，几个德国弗劳恩霍夫研究所(Fraunhofer-Gesellschaft)的下属机构开发了一个不同的解决方案。

在办公楼的实际测试中，清洁人员能够使用平板电脑对机器人进行教学。照片：Rainer Bez / Fraunhofer IPA

即使许多办公室目前人员稀少，清洁工仍然有他们的工作要做。他们确保门把手和电灯开关等接触面得到清洁，有时一天要清洁数次。这可以防止病毒通过员工的手传播。一年多前，Fraunhofer-Gesellschaft的研究人员认为，一定有另一种方法。

凭借其灵活的清洁工具，DeKonBot 2 可以对不同的表面进行消毒。照片来源：Rainer Bez / Fraunhofer IPA

迅速实施的研究

研究资金如何快速产生具体成果，现在由联合项目 "MobDi - 移动消毒 "证明，该项目于2020年10月启动，是德国弗劳恩霍夫协会对抗日冕行动方案的一部分，几天前已经完成。在德国弗劳恩霍夫制造工程和自动化研究所(IPA)的领导下，共有12家机构为基于机器人的建筑物移动清洁和消毒开发了新的解决方案。

他们的移动清洁机器人DeKonBot 2擦拭表面。出于安全考虑，以前可用的自动化解决方案，如基于紫外线的消毒机器人或用于喷雾消毒的机器人，只能在房间里没有人的时候进行消毒。因此，经常需要对表面进行擦拭消毒--例如在医院房间或技术设备和基础设施上，如电灯开关或电梯按钮--仍然是由清洁人员进行的。

具有实际意义的进一步发展

在正常操作期间，平板电脑连接到机器人。然后机器人应该独立地从一个物体移动到下一个物体。照片来源：Rainer Bez / Fraunhofer IPA

DeKonBot 2是同名消毒机器人的进一步升级，IPA在2020年首次展示了这一机器人。现在，机器人专家们根据以往的经验，在结构、成本和功能方面对硬件组件进行了改进。IPA的科学家、负责建造机器人的西蒙-鲍姆加登解释说："另一个挑战是灵活地设计清洁工具，以节省空间的方式，同时使其能够有效地对各种各样的物体进行消毒。”

现在使用德国MetraLabs公司的Scitos X3作为移动基地，而不是以前使用的全向平台。由于其差动驱动，这更具有成本效益，并为所有必要的上层建筑提供了更多的空间。来自Universal Robots(丹麦优傲机器人)的协作式六轴关节臂机器人现在坐在移动部件上，用它可以接触到所有相关的接触面。DeKonBot 2现在使用一个刷子系统，而不是之前选择的微纤维海绵。这可以防止病菌被带离。这是因为刷子是用消毒剂完全消毒的。

软件帮助定位

机器人可以配备不同的消毒工具。这是来自 Fraunhofer IOSB 的 UVC 消毒工具。照片来源：Rainer Bez / Fraunhofer IPA

软件帮助机器人识别要消毒的物体。为此，这些算法通过机器学习方法进行了训练，以便它们在不同的环境条件下(例如不同的照明条件)可靠地运行。毕竟，他们必须在房间里找到不同形状的门把手、门把手、灯开关和电梯按钮。通过机器学习过程，机器人现在可以根据二维摄像机图像识别物体，并将它们分类为不同的物体类型。机器会相应地调整其清洁运动。一个新开发的传感器系统也被用来确定要清洁的物体的确切位置和轮廓。这使用了一个线型激光扫描仪，也能可靠地检测到反射表面。

为了测试其是否适合实际使用，来自IPA和德国弗劳恩霍夫国际管理和知识经济中心(IMW)的研究人员在属于能源供应商EnBW的办公大楼的一个楼层进行了一周的测试。鲍姆加登总结说：我们对技术可靠性和取得的性能数据非常满意"。机器人在操作环境中的自主导航工作无懈可击。鲍姆加登说，门把手和电灯开关也被成功识别和消毒。只有在门把手方面，偶尔会有一些困难。该机器人在民众中得到了高度认可。

这就是盈利能力分析的内容

到目前为止，该机器人已经能够在类似于测试中的条件下每小时清洁30个物体。弗劳恩霍夫IMW的计算表明，每小时45个物体的性能会带来经济的使用。在经济情况下，机器人随后工作了24小时，包括充电时间。这种计算方法的折旧期为8年。在未来一年里，IPA希望与MetraLabs公司一起将机器人推向产品成熟期。然后，它可以在2023年初交付。

机器人配备了来自弗劳恩霍夫表面工程和薄膜研究所 (IST) 的等离子体消毒工具。照片来源：Rainer Bez / Fraunhofer IPA

来自德国科学家们并不孤单，他们研发的擦拭消毒机器人。就在几天前，Alphabet开发团队还提出了一个解决方案，现在要在谷歌的一些办公室中使用。

德国弗劳恩霍夫制造工程与自动化研究所( Fraunhofer IPA)是Fraunhofer-Gesellschaft最大的研究机构之一，成立于1959年，拥有近1000名员工。我们的领先和未来主题包括电池生产，通过生物智能，数字化转型，节俭的制造系统，用于生产的人工智能和具有弹性的价值创造的增值。

Fraunhofer IPA的研发工作重点是与制造业相关的组织和技术问题。我们开发，测试和实施方法，组件和设备，直至完整的机器和生产线。Fraunhofer IPA的15个专业部门涵盖了制造工程的整个领域。他们由六个业务部门协调，并与以下行业的工业企业跨学科合作：汽车，机械和设备，电子和微系统，能源，医疗工程和生物技术以及过程工业。

未来是我们的产品：可持续，个性化和智能

我们的研发工作致力于经济高效地生产可持续性和个性化产品。这基于两个战略基石：大规模可持续性（旨在最大程度地减少资源消耗，同时使生活水平最大化）和大规模个性化，我们希望将大规模生产的成本优势（规模经济）与相关的优点相结合具有灵活性（范围经济）。我们的目标是使批量生产1的个性化产品与批量生产产品的价格相同。

S-TEC将公司与研究和政治联系起来

S-TEC由弗劳恩霍夫大学，斯图加特大学和巴登-符腾堡州政府共同创立，旨在推进面向未来的研究主题并将其迅速推向市场。灯塔研究，校园产业项目和初创企业以及培训课程和继续教育计划在校园内进行。S-TEC通过斯图加特高度多样化的研究环境为公司联网。

从数字到生物的转变

数字化价值链之后会发生什么？如今，Fraunhofer IPA已经在生物智能增值系统的开发中发挥了关键作用。未来，生物转化将把自然与技术融合在一起，即生物圈和技术圈。经过长达三年半的发展历程中的优化，原理，过程和有机体正逐渐进入工业价值链。得益于生物工程和信息技术方面的创新，现在可以将其培育并整合到众多工业过程中。这使价值链更有效，更高效，更可持续-造福人类，尤其是环境。

历史

故事要追溯到卡尔·马丁·多莱扎莱克(Carl Martin Dolezalek)拥有的一家私立机构，他于1955 年在斯图加特大学创立了工业制造和工厂管理研究所(IFF)。

1958 年 12 月，在巴登符腾堡州经济部的建议下，Dolezalek联系了慕尼黑的弗劳恩霍夫协会，以便使大学研究更加实用，同时能够与工业界更紧密地合作。与慕尼黑应用研究学会的合作始于 1959 年 7 月 1 日的行政协助。这一天被视为生产工程与自动化研究所 IPA 的成立日期。1971 年 IPA 完全并入弗劳恩霍夫学会，并已从那时起被称为 Fraunhofer 生产工程和自动化研究所 IPA。

Dolezalek退休后，Hans-JürgenWarnecke于 1971 年 1 月接管了 IPA 和 IFF。1970 年代，Warnecke 将该研究所扩展为弗劳恩霍夫协会最重要和最大的个体研究所。在随后的几年里，个别部门被外包以创建更多的弗劳恩霍夫研究所。弗劳恩霍夫生产系统和设计技术研究所IPK于 1978 年从 1976 年成立的 IPA 柏林部门中诞生。

越来越多的硬件项目导致 1980 年在斯图加特成立了弗劳恩霍夫技术开发集团 TEG。一年后，即 1981 年，弗劳恩霍夫工业工程与组织IAO研究所从 IPA 工业工程系中脱颖而出。

Warnecke 的继任者是 1993 年的Rolf Dieter Schraft。从 1995 年到 2014 年，IPA 的负责人总是有两名研究所所长。Schraft于 1993 年至 2007 年担任该职位，Engelbert Westkämper从 1995 年至 2011 年担任。AlexanderVerl于 2007 年取代 Schraft 并担任该职位至 2014 年。此后，Thomas Bauernhansl于 2011 年与 Verl 一起接管了研究所的管理工作。 Fraunhofer IPA 的负责人。Alexander Sauer 于2020 年 1 月 1 日加入Fraunhofer IPA 的管理团队。

研究与开发

Fraunhofer IPA 研究生产组织(1)、表面技术(2)、自动化(3) 和工艺技术(4) 等领域。这些总体主题由 15 个专业部门处理。Fraunhofer IPA 以所谓的矩阵结构组织其与工业的接近度，具有六个业务领域：汽车 (1)、机械和设备工程 (2)、电子和微系统技术（3）、能源（4）、医疗和生物技术（5）和加工工业（6）。业务领域充当行业的联系人，并在 Fraunhofer IPA 的所有部门中处理各自的研发需求，这是必要的。这种跨学科深度的网络旨在确保技术发展用于各个行业，并从新发展中受益。例如，3D 打印用于假肢的医疗技术，用于轻型结构的车辆或飞机结构。研究领域的多样性及其组织结构凸显了弗劳恩霍夫 IPA 的异类研究和开发范围。

业务领域

汽车

“汽车”业务领域针对汽车（供应商）行业。它结合了行业的要求和各个专业部门的能力。例如，在轻型结构和电动汽车领域开展研究工作。

机械和设备工程

“机械和设备工程”业务领域为机器、设备或组件开发单独的流程和程序，并在生产技术方面实施它们。该产品组合还包括设计和优化工厂和生产组织。

电子和微系统技术

大量创新的高科技产品只有借助电子系统和微系统技术才能实现。“电子和微系统技术”业务领域提供从基础到生产技术最终应用的支持，并且经常推动新型组件的制造。

能源

“能源”业务领域针对电能存储、能源效率、太阳能和风能等主题实施可持续生产和自动化解决方案。由于该领域捆绑了各个专业部门的核心能力，因此可以为能源转型的挑战提供创新和跨学科的发展。重点是制造企业。

医学和生物工程

“医疗和生物技术”部门处理医疗技术、生物技术和制药以及诊所的诊断和干预三个主要主题。重点是质量和法规事务、生命科学行业的纯度以及生产和流程优化等领域。跨学科团队拥有开发跨行业解决方案的最佳先决条件。

过程工业

“流程工业”业务领域涉及直接连续执行的生产步骤。与普通货运行业相比，这里使用流动而不是固体材料。重点是化工行业。子领域包括表面技术和清洁技术。对于 IPA 科学家来说，重要的是不仅要解决大公司的问题，还要解决具有“流程工业”业务领域的中小型企业的问题。

部门

15 个专业部门研究生产组织、表面技术、自动化和工艺技术等领域。

可持续生产和质量

“可持续生产和质量”部门调查公司如何可持续运营。重点是开发和优化资源节约型和节能型生产工艺、产品或技术。工业和研究项目涉及整个产品生命周期，但也涉及特定的产品生命阶段。

工业能源系统

该部门负责识别生产设施中的效率和灵活性潜力，并为运营能源管理系统开发量身定制的概念。

工厂规划和生产管理

“工厂规划和生产管理”部门的服务范围从工厂场地的规划到生产的战略调整及其在运营过程中的优化，再到基于价值的产品设计以及相关的制造和装配过程。

企业战略与发展

该部门成立于 2019 年 1 月，其核心任务是全面了解公司。除了制定战略计划，例如数字公司转型，重点是创新商业模式、商业生态系统和智能组织等主题的有条不紊的进一步发展。

DigITools - 生产中的数字工具

DigITools 能力中心的研发重点是数字化生产的 IT 架构、数据和应用服务以及实施方法。她支持公司开发数字工具并将其集成到生产中。除了为计算机和通信基础设施的各个方面提供咨询和开发解决方案外，服务还包括数字化和集成解决方案，例如用于系统和数据集成的制造服务总线 (MSB)。

机器人和辅助系统

“机器人和辅助系统”部门为工业应用和服务行业设计机器人和自动化解决方案。关键技术在创新工业机器人、服务机器人和智能机器中开发和应用。服务组合包括市场和可行性研究、运动学仿真、原型开发和优化等。

洁净室制造

“纯微生产”部门处理与小型化和污染关键生产过程相关的生产相关问题。工作领域从概念阶段延伸到实施，再到系统或整个生产设施的调试。这包括纯度技术、精密组装和应用技术、数字印刷技术以及设计和控制领域的研发服务。