我在奶酪厂做机器人专家

你可能认为它们是人工智能驱动的自主机器,但这种看法太局限了

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


大多数人认为机器人是由人工智能引导的自主机器。大多数人是错的:机器人有各种各样的形式,我知道这一点,因为我在一家奶酪厂做机器人专家。我与完全致力于切割、切碎、分类和包装奶酪的机器人一起工作。

我最终在奶酪厂从事机器人工作并非偶然。事实上,我的大部分教育经历都在为这份职业做准备,尽管当时我并不知道。我于 2013 年在加州大学圣克鲁斯分校完成了语言学学士学位,主要专注于句法和语义的理论方面。我大部分时间都在将英语解析为其基本组成部分。

但后来我很快从文科转向工业技术,进入了机械加工学校。我学会了操作手动金属切割机和编程计算机控制的版本。与自然语言的句法相比,G 代码(一种在机械加工中普遍存在的编程语言)的句法是透明的。我的语言学训练为此做好了充分的准备。


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在一家高产量机械加工车间工作期间,我看到了制造业对自动化的真正需求。在我工作的车间因半导体行业低迷而遭受裁员后,我抓住机会追求自动化事业。我于 2017 年 1 月开始学习机电一体化课程。就在课程开始三个月后,我现在的雇主兰特黎斯联系了我,让我在一家奶酪厂从事自动化设备方面的工作。这就是我发现自己在世界上最大的奶酪厂之一工作的原因。

奶酪厂的机器人不会即时思考,可以这么说。它们不会决定下一步做什么。每个机器人都被编程为一遍又一遍地执行相同的任务。

例如,我们在乳清工厂使用码垛机。牛奶在制作奶酪时被分离成固体凝乳和液体乳清;凝乳用于制作奶酪,而剩余的液体则脱水成粉末。码垛机器人使用机械臂从传送带上拿起 50 磅重的乳清粉袋,并将袋子整齐地排列在托盘上。一旦堆叠了足够的袋子,机械臂就会拿起一卷工业塑料薄膜并固定堆叠,以便托盘在运输过程中保持整齐包装且不受干扰。袋子的数量和堆叠高度在码垛机的程序中指定。

奶酪厂需要机器人每天 24 小时以高产量执行重复性任务。奶酪厂中最常见的机器人是大型工业机器,专门用于奶酪生产线中的特定工艺。这些机器人自主运行,高度可超过六英尺,长度有时可达 30 英尺。

这些机器中的许多都配备了传感器来“看到”奶酪。这很有用,因为如果奶酪尚未就位,则执行流程中的下一步骤将没有意义。一旦传感器被标记,表明有奶酪,机器就会执行下一步骤,直到流程的所有阶段都完成。

对于一个特定的工艺,即包装条状奶酪,该机器被设计为自动密封 16 条奶酪,无需任何人工干预。

然而,装载过程并非总是完美。有时会缺少条状奶酪。尽管机器可以像密封 16 条奶酪一样轻松地密封 10 条,但在密封过程之后,将会有六个空的塑料包装袋——这会降低产量和效率。但机器硬件是固定的,并且始终一次密封 16 个包装袋,无论是否装满。

计数传感器是解决此类问题的优雅方案。当条状奶酪移动到密封工位时,传感器会跟踪奶酪。如果计数未达到 16,蜂鸣器会响起,表示缺少奶酪,并且不执行密封。操作员监控每台机器的功能。在上述情况下,操作员负责更换缺少的奶酪,并使用旁路开关恢复密封过程。

作为奶酪厂的机器人专家,我的职责是维护自动化设备并确保设备效率。例如,空包装传感器是由像我这样的技术人员安装的售后改装件;该设备最初没有配备任何奶酪计数传感器。为了将传感器集成到密封过程中,技术人员会相应地重新编程机器人。

重要的是要注意,只有当流程的结果比人类完成工作时更有效率时,自动化才有用。因此,我的职责之一是改进和更新我们现有的自动化设备。

事实上,我今年将完成机器人手臂认证。与乳清工厂不同,条状奶酪部门——我直接工作的部门——尚未配备码垛机器人手臂。

这是我希望很快改变的事情。

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