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I-Connect007编辑团队采访了Chemcut公司的Chris Bonsell和Jerry Reitz，以及Atlantic Microtool公司的Bruce Siemering和Neil Robinson，探讨了近期机器人自动化技术发展——Automata特有的机器人解决方案，介绍了目前市场影响机器人自动化技术的变化因素。
Nolan Johnson：长久以来，PCB制造领域的机器人技术始终处于变革中，却似乎一直未取得很大的突破。Chemcut一直在与Atlantic Microtool、Automata两家公司合作，致力开发新的解决方案。是什么因素促使三方合作开发机器人搬运装置？
Jerry Reitz：我们产品不是大型工业化机器人，但更适合大多数客户的应用，不论是预算比较少、空间比较有限的小型工厂，还是那些为大批量生产寻求即插即用方案的大型工厂。
Bruce Siemering
Jerry Reitz
Neil Robinson
Andy Shaughnessy：哪家公司制造这款机器人？
Bruce Siemering：为Chemcut生产机器手臂的是一家英国公司。我和Neil Robinson拥有的公司——Atlantic Microtool先联系了他们，并将他们介绍给了Chemcut。
有些工作需要工人一直站在生产线传送带的一侧，每30秒就要装载一次，然后跑到另外一侧去卸载部件。这是单调重复的工作，我们想要解决这个问题，而机器人非常适合完成这类工作。
我们在寻找合适的机器人时，发现市场上的机器人都很难编程，因为其使用的软件令人生畏。而我们提供的这款机器人搬运装置优势在于其软件基于Python，而Python是运行自动化操作的常用软件。
操作简便，也不会令人生畏。我们首次将机器人送到Chemcut的工程师Dan Dietz手中后，他只用了一两个小时就组装好并运行起来。只需要从包装箱取出来，按照说明书上的指示，快速编好程序，即可在传送带上完成拾取工件的动作。整个操作路径并不复杂。
Neil Robinson：我们在现场演示产品时，从进入客户工厂，到机器人传送生产线上装载产品，只用不到45分钟的时间就可以了。不仅设置简单，操作起来也是十分简便。任何人经过短短几小时的培训，都可以学会给这款机器人编程。其他工业化机器人使用复杂的软件，需要具备特定的专业知识才能编程。正如Bruce刚才指出的，用于给这款机器人编程的软件是基于Python的，用户界面非常友好。通过屏幕上的图形、机器人上的两个按钮，以及鼠标，就可以编写出复杂的程序来指挥机器人装载和卸载设备。这款机器人还可以通过数字化给其他设备和装置发送指令，或者接收其他设备和装置的指令。
Johnson：这种搬运装置只能专门用于PCB制造应用，还是也可以用于其他用途？
Robinson：这款机器人最初为PCB及化学铣削领域设计的。实际上，大多数早期应用始于实验室自动化。我们采用了该机器人，并结合使用了专门的吸力夹持器，将其应用于PCB及化学铣削。这款机器人还可以配备其他治具应对多种应用，但主要还是应用于Chemcut的传送设备中。
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机器手臂操作用户界面
Johnson：既然设置和操作都如此简单，你们的客户认可这种生产理念吗？
Robinson：是的，首批英国化学铣削工厂已安装了300~400台，目前已经投入使用了几年，经受住了化学品环境的考验。
Siemering：Chemcut刚刚购买这个产品时遇到的最初问题和顾虑之一是， “这款机器人能承受恶劣的化学环境吗？我们的化学品可是能把天花板上的椽子都腐蚀坏。”一般的化学铣削工厂中的环境甚至要比PCB工厂的环境更恶劣。机器人已经在现场用了两年了，什么问题都没有。机器人的外壳都用塑料密封得很完好，也不需要让出固定的位置独立放置电气箱。所有一切都放在了机器人的底座内，非常紧凑密实，性价比高。可以让机器人先从PCB工厂或化学铣削工厂中一些简单的任务做起，让原先负责这些工作的人从重复劳动中解放出来，去做更有价值的工作，或者可以让他们同时操作两三台机器。
Johnson：Chris，将这款搬运装置添加到你们的设备中后，你认为Chemcut的价值定位是什么？
Reitz：我们觉得这款产品带来了很大的增值空间。我们在自动化设备上一直很难实现的目标之一就是既要保持价格经济实惠，又要保持占用空间足够小。我们给几家客户演示过这款产品，在IPC APEX EXPO展会上也做过演示，似乎很多人都对这款产品很感兴趣。市场上有很多不错的第三方做的物料搬运装置。但其最大的问题在于，这些产品成本高、操作难且通常体积大。所以对Chemcut而言，这款搬运装置是完美的契合。
Shaughnessy：你们的终端客户怎么看待自动化技术？他们遇到了哪些痛点以后才意识到自动化技术的宝贵价值？
Siemering：不论是化学铣削行业还是PCB行业，都表示他们目前很难招到工人来从事相关工作并长久地留下来。这项工作比较单调，只需要站在那里装载在制板。有时候还需要一个人负责运行机器，从一端装载五六块板，然后跑到机器另一端卸载。如果生产线要经过洁净车间，操作人员还要装载工件到设备中后，穿上防尘服后再进入洁净车间，再从设备上卸载，整个过程非常低效。
我们安装过一款在干净的化学品环境下操作的机器人，一次能装载50块板以上，而操作人员只需要在洁净车间卸载，将其移入下一个工艺流程即可。这种产品在6个月内就能获得投资回报，所以投资回报率很高。他们一看到这款产品，就会毫不犹豫地说“我们买了”。采用这款机器人并不意味着会减少就业岗位，它的作用更多的是帮助操作员更高效工作。有时候人们担心机器人会抢走人的工作，但现在的情况是，原先负责一台机器的操作员可以在机器人的帮助下以更省力的方式运行两台机器。
Johnson：这是客户实现增加产能、产量的方式？
Siemering：没错。Neil刚才提到的在英国安装的最初是一条化学清洗生产线。他们对使用机器人以后的产量表示怀疑，尤其还是只有一个人来运行机器。对他们来说，采购机器人是很容易做的决定。
Johnson：为了计算投资回报率，请问Automata机器人的价格是多少？
Reitz：机器人本身是21000美元，不包含操作头。功能全面的全新机器人售价约为25000~26000美元。
Johnson：只需用0.5个全职员工、6个月的时间就能获得投资回报，对吗？
Siemering：对，还要考虑产量的增加。
Robinson：在投资回报率上还需注意一点，机器人不仅能替代0.5个员工，还能替代员工的轮班。机器人可全天候工作，如此一来就可以大幅提升投资回报率。
Johnson：更不要说那些编程复杂度极高的其他机器人，这类机器人通常是用来完成更错综复杂的工作，例如焊接，或对更大范围的物料进行管理。
Siemering：这款机器人和PCB行业非常吻合。最初，我们认为化学清洗生产线是最易于设置的。一旦客户理解并学会了如何使用，对他们编程的内容运用自如的时候，他们会发现它还适用于工厂其他应用。
例如上周我去拜访客户，在参观工厂时，客户给我指出了都有哪些区域想进行自动化升级改造。其中有很多区域都很适合用这款机器人，但也有一些需要采用其他解决方案。
我们之所以选择和Chemcut合作是想让他们为我们定制附加集成方案，便于我们的现有客户在流程中融入自动化技术。你们在IPC展会上见到的机器人设置，其中的机架和支架都是由Chemcut设计的。搬运装置是可调节的，能处理不同尺寸的面板，便于客户在不同作业之间切换。
Robinson：设备之间可相互配合，Chemcut的设备一旦停下，机器人就会等待，直到机器准备好装载下一块板。
Johnson：我们开始考虑在现有工厂内引入物料自动化技术。大部分考虑这样做的公司都认为可以在新建的工厂内实现这种工艺自动化，但都不愿意对现有工厂进行自动化技术升级。他们认为这要下很大工夫，不值得这样折腾。但你们研发的这款产品似乎证明了他们这样想是错的。
Reitz：我同意这个说法。所有看过我们展示的客户都对这款产品很感兴趣。他们希望我们能演示整个装置的运行方式，并且已经给我们实验室送来了样品做测试。我们有全面的研发实验室，可在那里用客户的部件和面板向他们展示这款产品的理念。
Shaughnessy：下面讨论这款产品的优点、缺点和存在的问题。有哪些工作是这款机器人做不到的？根据现有经验来看，有没有哪类物料是它不能搬运的？
Robinson：机器人有额定载荷限制，能承受的质量是1.4千克以下，尺寸较大的背板就超出了这款机器人的额定载荷。客户大多数加工任务都在承受范围内。
Johnson：那么对于多品种的生产流程，如其中有些作业是机械手无法完成的。这种情况下要怎么做？
Robinson：仅有一小部分产品会超出机器人的额定载荷，这类产品会被搁置到一旁，其余物料的操作都一切如常，操作员对这些设备的操作方式和他们多年来一直使用的方式别无两样。
Johnson：看来他们并不会因为集成了机器人搬运装置就无法再使用之前的功能？
Reitz：完全不会。机器人底座占位面积只有6英寸×6英寸，占地空间并不大。
Siemering：Chemcut设计并在IPC展会上演示的那款支架，可以一直保持在同一位置拾取物料，也就是中心位置，所以在制板的尺寸并不重要。
Johnson：这样看来，培训机器人如何操作的关键数据点就只是教给它识别中心位置即可。
Siemering：没错，可以配置手臂工具的末端以拾取任何尺寸的在制板。我们之前用这款机械人搬运装置拾取过12英寸×24英寸的在制板，只不过它的材质是0.003”厚的不锈钢。
Robinson：薄不锈钢板中心容易下陷，出现凹痕和折痕问题。对此，会在中间添加额外的抽吸力夹持器。标准情况下会使用4个吸力夹持器，但这种情况下我们会使用8个，避免物料的中央出现凹陷。
Johnson：可以理解为，这4个额外的吸盘不会损坏其他刚性更强的物料？
Robinson：当然不会，用更多的吸盘也不会伤害到物料。只是要考虑是否需要更多吸盘，还是说增加的吸盘数量是否过犹不及。
Shaughnessy：售后服务和技术支持如何？
Siemering：这也是我们和Chemcut合作的原因之一，他们已经有非常成熟的全球服务网络。假如有一家位于华盛顿或加利福尼亚的工厂，从新罕布什尔购买了我们的一款机器人，在使用过程中遇到了一些问题，Chemcut的服务团队就可以帮助解决，因为他们的服务团队遍布各地。
而且机器人体积又足够小，如果在现场解决不了问题，或者存在机械故障，我们可以给客户更换新的机器人，然后将有问题的机器人送回工厂维修。支持服务近在咫尺，客户大可安心。
Shaughnessy：谢谢你们接受采访，分享有价值的信息。
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