如何选择自动化：传统控制和机器人应用
        无论是模块化的传统式、机器人或者混合运动控制应用控制工程网版权所有，都要保证系统能够符合运营的要求，同时还可以升级和重新部署，以最大的柔性切换生产线，获得最大的投资回报。
        Earl Wohlrab
        在自动化托盘包装应用中使用正确的传统式、机器人或者混合运动控制系统，可以针对未来的应用提高柔性，并且提高这些系统的ROI。选择最适应当前以及未来物料拾取需求的机器人或者传统自动化技术是一个基本的商业前提。
        因需而动，选择适合的机器人
        铰接臂码垛机器人是高SKU、低速运行应用的可行方案，还可以用于那些需要机器人手臂具有高精度和产品形态不规则的应用场合，比如包裹或者桶装应用（SKU在这里表示存货单位，与指定产品相关的数字或者代码）。
        低速多生产线——为了在同一时间能够处理多个产品，上游传输系统需要增加类似产品的负载，进给到码垛机后自动改变堆栈方式。码垛机器人可以去除上游传输系统，从而简化多生产线堆垛作业。机器人工作行程中可以内置多个负载，允许机器手臂同时在所有负载上工作，并且还能在地板上按照立方体的形式堆货。这些低速生产线一般的运行速度是每分钟每条线少于15个托盘。
        包裹码放——包裹堆放业务主要使用铰链臂机器人。蛤壳式模具允许机器人从旋转传送带上拾取包裹，再将其放在托盘上，不损害包裹里的物品，这就需要方形装载。机器人码垛袋子的速度比箱子更快，一般每分钟都在20包以上。机器人非常适用于密闭空间和粉尘环境下的包裹码放。
        桶码放——在进行桶码放的时候，通常上层的桶底正好可以跟下层的桶盖契合，而机器人可以精确地确定桶的位置，所以这也是理想的机器人应用。
        显示负载——显示负载一般需要四通道、标签式定位、同一负载中包含多层、特殊垫料等等。传统的码垛机可以做到这些，而码垛机器人是性价比更佳的方案。
        传统码垛方法
        传统的自动化码垛机能够用于食品、饮料和消费品行业的高速生产。嵌入式连续运动码垛机可以实现每分钟200个托盘和20层的速度。需要多台机器人一同工作才能达到这个速度。对于需要高速的生厂商来说，目前还没有什么好的替代方案能够达到传统自动化码垛机的速度。

在机器人自动化的例子中，Alvey码垛机器人可以针对四通道、标签式定位、同一负载中包含多层、特殊垫料的应用，提供更加实用、性价比更高的运动控制解决方案。图片来源：Intelligrated

        减少产品包装——机器人拾取摆放产品，而传统码垛机可以将产品传送就位。传统码垛机对于包装的变化容忍度更多，一台传统码垛机可以应对托盘、浅盘、薄膜捆、塑料袋等多种应用。
        复杂模式成型——因为传统码垛机能够分别处理每一个托盘，模式的变化对于速度的影响非常小。为了能够从有限的循环速度中得到合理的输出，机器人能够同时处理多个托盘。如果托盘的尺寸和码放方式发生变化，速度就会大幅下降。举例来说，如果把9列堆叠的方式改成围绕中心点堆放，机器人系统的速度就会下降50%。
        传统/机器人混合模式
        混合运动控制码垛机融合了铰接臂机器人和传统的码垛机，是一款既拥有机器人手臂灵活性和可重复性，也拥有传统码垛机速度和可靠性的方案。混合方案对于需要轻轻拾取和高速输出的二次包装应用最为适合。

Alvey混合运动控制系统使用机器人手臂操作托盘，同时内置了传统的码垛机。图片来源：Intelligrated

        带有传统层堆积的机器人模式成型是融合了高速应用技术的最佳方案。机器人可以精确地旋转、定位托盘，而传统的技术可以保持一致堆放每一层。因为机器人不需要提升产品，它的速度就可以达到每分钟40个循环，也可以处理更多的包装类型。因为托盘不需要固定在特定的位置，模型的灵活性有所提升，创建新的模式也更简单了。这款方案的成本高于单一传统高速码垛机。额外的费用是用来满足高速输出同时带有复杂模式的小型包装的要求。
        客户定制vs.商业现货
        如何选择自动化产品和服务是一个重要的议题。定制并不是一个简单的词汇www.cechina.cn，我们需要去衡量商业化现货（COTS）和定制方案，而不是简单地把自动化项目限制在COTS或者定制方案上面。客户可能会因为很多奇怪的理由流失。所有的系统集成项目都需要某种程度的定制，而定制产品和工作是成功的必要选项。有关COTS和定制的三个主要误解分别是：
        误解1：COTS和定制是不兼容的。这可能是系统集成中最大的一个误区。客户相信只要购买了现货型商品，就不再需要定制了。但是即便对于简单项目而言，这也很少会是事实。没有什么现货商品能够真正脱离定制的。供应商经常使用“配置”这个词来取代“定制”，是担心客户把自己和定制化联系起来。即便如此，对于一个特定客户还是需要一些定制活动。在一些简单的案例中，定制化可能就是修改产品参数。但是对于更加复杂的应用而言，可能还包括编写监控和数据获取软件脚本、开发可编程逻辑控制器的逻辑或者编写定制通讯元素链接系统。
        误解2：COTS就意味着标准化并且能够得到支持。几乎所有的客户都会想到一个例子，有名雇员开发出了一款“定制”软件具有很高的价值，但是如果没有原始的程序员的话就无法维护和升级。因此，一旦这名程序员无法去支持该软件的话，运营就不可避免地出现问题。
        正是由于对这个情况的担心，客户才会去选择COTS产品www.cechina.cn，因为他们相信产品本身就是标准化并且得到强大支持的。但是这并不是现实。COTS商品是高度定制化的，也会出现相应的问题。标准化和支持能力通常是流程或者程序的一项功能，而不属于开发出来的产品。使用标准化模板、规定的指导性文件培训和审查过程，会产生标准和可支持的输出结果，但是这并不是COTS产品本身。
        误解3：定制意味着专有。用户更加担心的一个词叫做专利。“定制”和“专利”经常被认为有着千丝万缕的联系。过去，这可能是事实，因为使用开放式、标准化通讯提供定制解决方案非常困难。但是自从人们接受了开放式协议和OPC，就很难再找到一款专利型的定制解决方案。关键是要保证非专利型产品对定制软件和COTS产品一致。客户必须要保证这是他们开发或者购买产品需要的一部分。
        启动自动化的最佳时机
        在合适的时机使用自动化，可以提升产能。下面就是确定何时何地应用或者升级自动化的六个步骤。
        Mike Aimone
        随着自动化成本越来越低也容易获得，它的魅力正在与日俱增。过去，拥有一台可以高速装配零件的机器人，就好像拥有了一辆兰博基尼。现在，自动化解决方案已经如此之多，就像经济型家庭轿车一样便宜实用。确定何时开始自动化需要六个步骤：
        1.从梦想名单开始。起草一份在没有预算限制的前提下需要进行自动化的清单。认真想想为什么要进行自动化，自动化会给公司带来哪些收益。“为什么”对于后续的工作尤其重要，有时候自动化就被认为是一种解决问题的“简单”方法，而这些问题实际上通过其他手段也可以解决。这个思考过程就像是在给自己配置一辆梦想中的汽车。对待自动化项目也应该考虑到相同的细节程度。
        2.寻找方法。系统集成商和自动化工程师是使用现有技术和控制系统可靠地实现目标的专家。这个过程包括确定自动化方案的实际成本和收益。你知道有哪些方面需要进行自动化，而集成商了解自动化过程需要什么。
        3.证实。提取“梦想自动化名单”中最重要的部分，根据长期的财务收益进行验证或者否决。验证每个自动化项目的成本，包装生产线的速度和产量需要自动化包装吗？人工包装是不是会更靠谱一些？
        复杂性是另外一个需要考虑的问题。自动化成本很大的一个比例是基于系统必须执行的任务的数量。传递产品和托盘是很容易实现自动化并且价格低廉的操作。装配和打印机器必须要进行测量、旋转、计数、索引和装配的多零件包装，则要复杂很多，当然自动化成本也会昂贵很多。
        机器必须要编程和设计。如果出现原材料变化、多轴协同和定位要求，机器必须要能够高度可靠地继续处理各种任务。有多少移动部件？执行任务的速度要求是什么？机器必须要处理多少不同的包装？这些问题的答案决定了自动化的成本。确定期望实现的节约和自动化成本控制工程网版权所有，这就是我们要考量的投资回报率，它能够满足公司的要求吗？考虑生产线的速度和流程时间，输出的增加（或者说销售的产品）能够抵消掉花费吗？
        是对现有操作进行自动化升级，还是采用人工，取决于二者在运营费用、备件成本、操作员/维护培训配用和废弃成本之间的差异。目光要放长远，才能确定自动化的盈亏平衡点。

过去拥有一台可以高速装配零件的机器人，就好像拥有了一辆兰博基尼。现在自动化已经非常普遍，但是你如何知道应该何时何地进行升级呢？图片来源： EPIC Systems

        4.确定主干。控制的一个基本理念就是要不能干扰到其他方面。什么是你的项目实现自动化的基础？
        确定必须存在的基本自动化结构，将其视为主干。很多自动化项目都是逐步进行的。“主干自动化”就是第一步，也可能是一年当中唯一做的事情。自动化可以稍后在主干的基础上逐渐扩充。在安装控制主干的时候，装配仍然可以停留在手工阶段，而传送却实现了自动化。确定主要工作的时间轴，以便计划未来的升级。
        5.安全和合规问题。自动化是提升总体安全性和合规性的好方法，能够带来超过人类的可靠性。上锁/挂牌（LOTO）系统、机器防护、灯幕和其他安全措施可以简单添加。安全实践和合规措施必须要写入计划。安全措施可以改变财务指标。自动化变更可能会改变相应的安全标准。
        6.检查和修改。回头看看你的整体计划。自动化并不是一个独立元素。通常，它还会涉及土木改造、物流、人体工程学等方面的要求以及设备购买、相关劳动力成本等问题。
        经济型控制器让自动化更容易
        随着自动化日益灵活，小批量处理的自动化也开始有利可图，而之前这些工作都需要人工完成。模块化、灵活的嵌入式PC，带有软件平台可以进行编程，能够降低进入自动化的门槛。
        作为工程师，我会说：“一定要自动化。”但是作为商人，我会问：“为什么我要进行自动化，它对我的公司有什么好处？我的投资回报怎么样？”如果你希望机器的准确度和可重复度非常高，超过了人类可以达到的水平，那么就要开始自动化。从成本收益分析的角度，如果自动化增加产量和产能，你就可以考虑它了。但是如果驱动你只是减少人工，而没有更多的收益，那就没什么意义。
        让以前没有实现自动化的更小的模块化机器自动化，在今天更加可行www.cechina.cn，无论是对翻新还是全新机器都是如此。自动化有一些明显的优势，比如提高产量和产能，提升质量和质量的可预测性、可计数能力，提升性能，提高速度、准确测量以及降低总体成本等等。还有一项关键的收益就是数据可追溯。将车间系统直接连接到制造执行软件系统（MES），能够更加准确地跟踪输出情况。确定对更小的系统实行自动化，并不会牺牲可靠性或者性能。紧凑型控制器成本很低，并且可以保证传统工艺保证要求的高性能。
        基于PC的小型控制器可以为现场的很多机器提供强大的性能。集成小型控制器，还可以发现新的“小型机”的契机，为OEM和最终用户提供更多选择，应用自动化产生良好的效果，尤其是在统一编程环境下更是如此。