摘要：机械设计的技巧与控制技术的诀窍共同组成了一个被称为Javabot的自动咖啡烘培及酿造系统。
关键词：咖啡烘焙 PID 控制 传感器
F Willy Wonka 设计了一个咖啡店，未来将会发展成为纽约一家咖啡烘培制造厂。复杂的设备将自动咖啡制造推上了新的台阶。与其说烘培车间像一个小型工厂，不如说它更像是一个咖啡零售店。咖啡豆在头顶的气管里运输，然后经过储藏箱、烘培站、打磨机以及酿造机一系列的加工。
Willy 并非完全赞成全自动化。一台现代分配控制系统掌控了整个制作过程，所以无需聘请工人和咖啡师。事实上，除了给机器添加咖啡豆原料以及最后倒装制作完的咖啡饮料，系统是完全不需要人工来操作的。
烘培车间是Mike Caswell 的主意,他是星巴克Starbucks (http://designnews.com.cn/0807-511.aspx)的前任工程师，主要从事供应链以及运营效率项目。他得意的描述在星巴克工作的时期。“Starbucks 真正让我喜欢上了咖啡。”他说道。在他职业生涯的早期，他还是一名制造工程师，并在Digit
al Equipment 公司(
http://designnews.com.cn/0807-512.aspx)工作过一段时间。所以他对工厂自动化非常熟悉。特别是提高生产质量潜力的那部分。
他关于自动化咖啡店的想法已经申请了欧洲的专利，现在正在申请美国专利的过程中。这个想法并不是完全为了自动化而产生的，并非仅仅为了节约人力成本。取而代之的，自动化咖啡店帮助Caswell制作更好的咖啡。“我开始着手制作最新鲜、最可口的咖啡。自动化生产让这一切成为可能。”他解释说。在很大程度上，它确实做到了这点， 弥补了咖啡新鲜度的缺憾。这是Caswell 所认为的生产最好咖啡的最大障碍。“有争议的是，现有的咖啡制作的新鲜度都不够，”他说到，并解释大多数咖啡零售店都不在现场研磨咖啡豆。“一些咖啡店甚至不知道他们的咖啡豆什么时候长出的，烘培的程度如何。”自动化让烘培车间可以在需要消费的时候再进行烘培、研磨以及酿造加工，空间和时间上达到最佳。
它也给消费者提供了更多的选择。甚至是烘培车间测试站的商店也可以提供7 种不同的咖啡豆以及常见的限速Espresso 咖啡和研磨咖啡。该店大概是在建的另一纽约分店面积的一半。自动系统允许消费者混合多种咖啡豆。“我不知道这是否能做出更好的咖啡，但是我怎么考虑无关紧要，消费者在这里说了算。” Caswell 说道。
自动化系统同时也给每天人工制作咖啡所不能控制的烘培、酿造和研磨等过程进行了规范。“行业的观点是，一杯好的咖啡是一门艺术，需要大师级的烘烤机以及咖啡师操作开关和把手，但是在现实生活中，人工制作咖啡会因为偶尔失手做出味道欠缺的咖啡。”Youney 自动化公司(http://designnews.com.cn/0807-513.aspx)的Matt Youney 是从事烘培车间咖啡系统顾客机设计的两人之一。“自动化让这门黑色艺术流程变得可控制和可重复。”他说到。
这个观点可能会让咖啡爱好者们怨声载道，可还是会引起工程师们的共鸣，促使他们利用专家的最佳实践经验提高产品质量。在烘培车间这个例子中，一些专家经验来自Caswell本人，还有一些来自于位于纽约Kobricks咖啡公司(http://designnews.com.cn/0807-514.aspx)，该公司对咖啡豆选择、烘培技术和饮料配方给出专业咨询意见。
自动咖啡贩卖机
烘培车间的自动化咖啡系统被称为Javabot。虽然它的外观尽量与零售周围的环境相一致，但它的核心还是工业化生产。 “我们尽量采用同其他行业项目一致的方法。”Youney 说道。
Caswell说道Javabot应该达到的标准，但核心的工作还是交给了Youney 和高级设计解决方案公司的Dave Phillips (http://designnews.com.cn/0807-515.aspx)。他们两人从项目一开始就紧密合作，Youney 应付控制问题，Phillips 则负责处理机械设计。第一眼看上去机器的机械设计很简单。它的存储区域包含干净的玻璃存储管，6 个玻璃管储存烘培前的绿色咖啡豆，7 个玻璃管存储烘培后的咖啡豆。气管将这些玻璃管相互连接起来，同时连接微型烘培机和自动研磨酿造机。
Javabot做的大多数工作都取决于需求。当消费者点一杯咖啡的时候，咖啡豆从存储管里注入研磨机，然后滴入酿造机