当制造工程师负责自动化当前手动完成的流程时，他们对自动化供应商的主要问题是，“您以前是否曾经自动化过这个特定流程?”
在复杂的应用程序中，答案通常是“不”。即使是简单的应用程序也可能比初看起来更复杂。大多数应用都是独特的 对于任何给定的应用程序流程，没有一个总体解决方案，了解客户正在寻找什么并满足其需求的解决方案至关重要。
因此，我们通过尝试了解客户的需求来开始自动化流程。有时，这可以通过制造工程师自己实现的独立组件来实现。在复杂的流程中，外包给自动化供应商来设计和建立交钥匙系统可能更为现实。在其他情况下，这两条路径之间可能存在一些中间立场。
自动化挑战
自动化手动过程非常困难。诸如将瓶子放入盒子或将螺栓拧成两部分的过程已经自动化多年，并且这些过程相对简单。
然而，当将外科手术管推到带倒钩的接头上时，可能会出现一些并发症。只要想想你的手和大脑必须做些什么来摆动和塑造柔软的塑料管到带刺的配件上。我们能否拿出正确的方法来保持管子有足够的力将其推到配件上?很可能，是的。但是，如果不进行大量的研究和开发测试来确定这一点，那么如何指明该力量是什么?例如，要求可以是5磅，公差为0.25磅，或者可以是6磅，公差为0.1磅。更糟糕的是，客户可能有许多不同尺寸和材料的不同管组合，需要与不同的配件相匹配。每个组合都需要进行测试和计算，
当人员手动将零件放在一起时，他们会在整个过程中了解如何将零件匹配在一起，这些零件可能没有一致的公差。他们弄清楚如何混合和匹配这些部件以使过程工作。
当流程需要自动化时，制造工程师可能会发现他们的零件具有不一致的公差，这可能使自动装配非常困难。我所知道的一家电机制造商正在将生产从一个工厂转移到另一个工厂，生产主要是手工生产。搬迁后，现有技术人员必须教新技术人员如何将电机放在一起。当经验丰富的技术人员离开时，其中一台电机的质量急剧下降，因为新技术人员并不知道他们的前任通过反复试验得到的所有未记录的过程。经验丰富的技术人员甚至不知道他们需要教授新技术人员的手册“秘密”是什么。
这是自动化手动过程中可能出现的一个巨大问题。零件在质量和公差方面的一致性对于成功的过渡至关重要，因为机械不像人类那样适应零件的变化。
内部管理自动化
当一家公司希望内部自动化流程时，一个好的建议就是获得允许他们试验流程的自动化组件。这可以使人们更深入地了解应用程序，并对所涉及的变量有更多的了解。
用于自动化手动应用的最常见组件是运动控制产品，例如执行器，传感器和机器人。“快速失败”是一个值得关注的口头禅。测试风险最大的最大变量，并首先在这些过程中失败。如果错误发生在流程中的早期而不是在未来的路上，那么失败就不是问题。
我最近向一家希望自动化主要是手动生产线的医疗设备制造商提出了同样的建议。在“快速失败”的口头禅之后，客户尝试了多个机器人。但是，该公司让员工了解如何使用机器人。最终，员工会因为生产问题等紧急问题而分心，项目起飞缓慢。
当然，这是自助式方法的主要缺点。您的员工不仅必须具备自动化流程的知识和技能，还需要时间来弄清楚。如果您的员工最大化，外包可能是更好的选择。
外包自动化
在外包自动化应用程序时，制造工程师必须向系统集成商提供“工作范围”文档，其中包含公司最终希望从应用程序中实现的详细规范。
通常在“报价请求”文档中找到，工作范围非常详细，概述了完成项目所需的确切要求。最重要的是，一个完善的工作范围应该专门确定项目的最终目标。那些希望自动化流程的人很少会向自动化供应商寻求工作范围，如果他们这样做，往往是不完整的。即使是完整的工作范围也会使供应商需要进行一些额外的研究和开发。
缺少或不完整工作范围的主要问题是自动化供应商将不知道系统应如何以最佳方式执行。这使得很难评估设计过程何时完成。如何确定“好”的样子?在设计系统时应该优先考虑什么：性能还是成本?了解这些问题答案的唯一方法是通过完整，全面的工作范围。不完整的工作范围也可能导致昂贵的变更单以回溯设计并包含一些缺失的功能。
自动化手动装配过程的设计过程可归纳为八个步骤：
找出问题所在。
确定性能标准和约束。
头脑风暴可能的解决方案。
产生想法。
探索可能性。
选择一种方法。
构建模型或原型。
优化设计。
很多时候，自己动手的团队会直接跳到第6步。当他们备份并尝试讨论第3步或第4步时，他们可能还没有完成第2步。也许，他们甚至不能百分之百地确定是什么推动了第一步!
一位客户最终要求我们公司的工程师提供工作范围。在此过程中，我们进行研究的工程师发现了在初步讨论期间未发现的设计过程的第1步。问题在于制造商的投资回报计算是基于减少劳动时间还是改善人体工程学。最初的答案是减少劳动时间，但事实上，人体工程学是一个驱动因素。该公司希望其员工停止体力劳动。花在这个过程上的时间不是主要问题。
然而，当工作范围被写入，达成一致并被引用时，投资回报率问题仍然是一个棘手的问题。知道ROI问题的答案会对系统的设计产生重大影响，是否需要参与。两种变化之间的价格点是显着的。