成立于1949年的弗劳恩霍夫协会，是欧洲最大的应用科学研究机构，总部设立于慕尼黑。目前，弗劳恩霍夫在德国各地拥有76个研究所和研究单位，各自专注于不同的研究领域和技术方向；每个研究所都有自己的专业团队和研究设施，同时也与其他研究所和外部机构进行合作与交流；弗劳恩霍夫研究所拥有超过30,000名员工，其中大多数是科学家和工程师；年预算约为31亿欧元，一部分资金来自政府财政支持，一部分资金来自企业研发委托和公共资金支持的科研项目。

据介绍，德国弗劳恩霍夫协会的核心任务是与工业界和公共部门客户紧密合作，开展实际效用研究，以此助力创新发展，推动关键技术进步。

作为德国创新体系的关键组成部分，弗劳恩霍夫协会发挥着至关重要的作用，其核心在于弥补研发过程中的技术转换和创新动力不足：

首先，应对技术转换。众所周知，应用研究处于基础研究和应用开发之间，对于公共资金而言过于实用化，对于企业资本而言风险又太大，导致技术转换动力不足。弗劳恩霍夫的解决方案是，通过与工业企业合作，承担高风险、长期的应用研究项目，并获得相应的资金支持以推动技术到应用的转化。

其次，应对基础研究与应用创新脱节。通常情况下，基础研究人员缺乏将研究转化为实用技术的动力和能力，而企业又缺乏将基础研究转化为成熟产品和服务的经验。弗劳恩霍夫的优势在于，它拥有广泛的科学跨度，能够将不同领域的知识进行整合和应用；同时拥有强大的吸收能力，能够将自身和其他研发工作的知识进行整合和应用。

总的来看，弗劳恩霍夫协会的成功之处在于：各研究所拥有技术发展战略自主权，可以根据市场需求和自身优势选择研究方向；同时与企业和大学保持紧密合作，将科研成果转化为实际应用。

IFF是弗劳恩霍夫76个研究所之一，成立于1991年，专注于工厂运营和工厂自动化面临的最热门、最紧迫和最复杂的挑战，划分为生产测量和数字辅助系统、机器人系统、物流和工厂系统、能源系统和基础设施等四个部门。

王泽昌研究员介绍IFF研究项目和成果

王泽昌研究员向e-works考察团展示了IFF一系列重点项目，诸如：使用光学传感器进行的非接触式3D结构测量；基于IFF AirBOX技术获取分散的传感器数据、并在移动设备上实现基于网络的数据可视化；基于模型的装配协助，实现数字辅助和学习系统；数字物流技术，用于实时识别、跟踪和测量物料流；用于轮毂、轮圈座的自适应光学测量系统；涡轮机中心框架的完整性检查；用于回收和再制造的电子产品的智能拆解技术等等。

以AirBOX项目为例。在飞机制造过程中，机舱门的安装是一个复杂且要求极高的操作。为了提高装配自动化和控制水平，空客通过与IFF合作，开发AirBOX移动传感器盒，实现对机舱门安装过程的优化监控和增量集成。王泽昌介绍，作为物料输送单元（MDU）的核心，AirBOX配备了各种传感器和数据存储系统，可以实时收集和传输机舱门的位置、温度等信息，并在满足特定条件（如正确安装位置和室温）时向服务器发送信号。通过将先进的传感器技术、数据分析和智能制造理念应用于实际生产过程，AirBOX项目有效地提高了飞机制造的自动化水平和效率，是飞机的柔性制造中的重要组成部分之一，并为智能制造和工业4.0发展提供了重要的参考和借鉴。

在视觉检测项目中。IFF通过开发基于AI的机器视觉系统，实现工业机器人对复杂任务的自动化操作。包括与Micropsi Industries合作建立了用例实验室，开发了基于MIRAI机器视觉系统的机器人操作应用，推动了工业机器人与AI领域的深度融合发展，为制造业的自动化和智能化升级提供了新的可能性。

诸如此类的研究项目不胜枚举。基于这些应用研究，IFF与空客、博世、DHL、富士、吉博力、SCAPOS等众多企业进行了深度合作，成功将技术转化成为实际的工业应用场景。

在IFF工业自动化中心，王泽昌研究员向考察团介绍了系统集成测量谋定的几何形状、车轮毂质量检测、在线分析三维测量数据、飞机装配中大型部件的智能联网、陶瓷生产中的质量保证、防止装配错误的物料板等琳琅满目的应用成果。IFF工业自动化中心通过与企业合作，帮助工业企业实现生产流程的自动化、智能化，提升效率、质量和灵活性。

IFF工业自动化中心

在王泽昌研究员的带领下，考察团来到了IFF Elbedome混合现实（Mixed Reality）实验室。Elbedome实验室的特色是它巨大的尺寸和先进的技术，其直径达到16米，高4米，是世界上最大的混合现实实验室之一。

e-works考察团走进IFF Elbedome混合现实实验室

Elbedome使用了先进的虚拟现实技术，能够将全景3D视觉化投射到实验室的墙壁和地板上，同时植入人与系统的交互技术。这种设置使得虚拟对象以三维形式被感知，创造出一种身临其境的感觉。它的投影面积超过450平方米，非常适合展示大型对象，如机器、系统、工厂甚至整个城市。制造商利用这些大规模可视化技术来评估他们计划的状态，并加快决策过程。

此外，Elbedome不仅仅是一个探索、学习和创造的空间，它还能有效提高与客户的沟通效率。员工可以在虚拟培训环境中得到有效培训，专家也可以在此分享经验。实验室在最近的一次升级后，新增了包括立体投影系统在内的多项功能，使模型能够以三维形式被感知。Elbedome现在拥有更亮、更高清晰度的投影技术，并配备了最先进的计算机设备，以优化成像和模拟效果。

Elbedome将虚拟工厂进行3D视觉化投射

目前，Elbedome包括25个高级3D立体投影仪，用于无缝的投影图像，15个红外摄像头和同样数量的跟踪摄像头，以及一个7.1声道的声音系统，这些设备共同使用户能够深入沉浸在虚拟世界中。

Elbedome可以容纳多个用户同时进行交互体验，提供了全方位的360度视角，让用户能够身临其境地沉浸在虚拟环境中进行虚拟仿真、产品设计、培训和演练等各种活动。佩戴头戴式显示器（HMD）后，动作捕捉设备和手势识别技术让用户可以在虚拟世界中以自然的方式与物体互动，进行操作、调整或测试，能够真实再现工业设备、产品原型、生产线等环境。

考察团成员在Elbedome体验沉浸式虚拟现实技术

在IFF Elbfabrik数字化工厂，考察团成员近距离参观了一个高度数字化、集成化的展示工厂。Elbfabrik工厂占地约1600平方米，是IFF的一项创新示范工程，集成了许多工业4.0与工业5.0的核心技术和应用。

作为一个集研究、实验、合作于一体的平台，Elbfabrik致力于开发和应用可持续的、人性化的、网络化的生产技术，代表着未来生产技术的发展方向，可以为不同企业量身定制解决方案。

走进Elbfabrik，映入眼帘的是一个现代化集成式工厂，其中包括多种测试区域、实验室、创意空间和共享工作空间。在遍布各个区域的20余个项目中，展示了未来生产所依赖的技术，以及如何智能和联网地控制流程，譬如AGV、辅助的拣选和组装站、自动零件加工和检验，以及智能化的车间地面和用于能源及生产控制的指挥中心等。

Elbfabrik工程师为考察团成员介绍数字化工厂概况

据Elbfabrik工程师介绍，Elbfabrik专注于将虚拟产品开发和实际生产过程相结合。它配备了最先进的技术，支持企业在数字化转型和自动化改造的过程中迈向工业4.0与工业5.0。其研究工作旨在促进生态完整、经济成功和社会平衡的可持续发展。研究重点包括“数字家庭”、“安全超级人类操作员”、“不可自动化事物的自动化”以及“网络化生产”等四个核心主题。

Elbfabrik于2023年9月14日在马格德堡科学港正式开放。据了解，Elbfabrik的研究不仅关注生产本身，更注重网络化。面对每家公司不同的挑战和复杂依赖关系，Elbfabrik作为一个系统集成商，提供对整个系统的全面视角和个性化技术解决方案。凭借30多年的专业知识，Elbfabrik能够将这些挑战转化为具体的研究问题，并利用科学方法来解决，通常是通过结合不同的解决方案来为每家公司提供最佳个性化解决方案。

Elbfabrik的感应地板可避免工业机器人误伤事故

在IFF数字化工厂，Elbfabrik工程师展示了众多创新示范工程。包括：用于自动搬运和物流AMR，这是Elbfabrik的重要组成部分；基于IFF数字辅助系统的智能拣选应用，帮助操作员在拣选和组装过程中更加高效和精准；通过自动化数控机床进行高精度零件加工的智能化加工系统；智能车间地板是Elbfabrik的一个创新亮点，通过在车间地板中集成传感器和物联网技术，当误入安全区域，地板会闪烁红灯进行提醒同时暂停自动化设备，在生产过程中，指示灯灵活地标识操作员的行走路径和工作区域，并引导AGV运行在安全区域。

e-works考察团在IFF数字化工厂实验室合影

参观完弗劳恩霍夫IFF研究所，考察团成员对“产学研用”合作有了更深刻的理解。IFF研究所不仅在科研领域取得了举世瞩目的成就，更重要的是，它将科研成果转化为实际应用，为德国乃至全球的工业发展做出了巨大贡献。

一方面，IFF研究所与工业界保持着紧密的合作关系，为企业提供技术解决方案，帮助企业解决技术难题，提升竞争力；另一方面，IFF研究所也在积极推动科研成果的转化，将科研、教学和应用紧密结合，实现了资源共享，信息和知识的双向流通。

从应用研究到产业引领者，到工业创新合作的先锋，弗劳恩霍夫无疑是德国工业创新不可或缺的力量，非常值得我们学习与借鉴！

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