غالبًا ما يكون تصميم نظام تشغيل خطي كهربائي داخليًا هو الحل الأمثل من حيث التكلفة والوقت لحل الحركة الآلية. أحيانًا يكون من الأفضل الشراء.

من يعرف أكثر منك احتياجات مشغلك الخطي الكهربائي بدقة؟ واليوم، يمكنك شراء العديد من المكونات الفرعية الجاهزة، ما عليك سوى تجميع "وحدات" - أي تصنيع أجزاء صغيرة. غالبًا ما يكون تصميم نظام مشغلك الخطي بنفسك هو الحل الأمثل والأكثر فعالية من حيث التكلفة والوقت، والأكثر حكمة، للوصول إلى حلول الحركة الآلية. ومع ذلك، عند النظر إلى الوقت الذي تقضيه بعيدًا عن المشاريع الأخرى، واحتمال ندرة الكفاءات الداخلية في مجال الحركة الخطية، واحتمالية ظهور المشاكل والتكاليف الخفية في أسوأ الأوقات، فإن نهج "صمم بنفسك" يفقد بعض بريقه.

تقدم الحركة الخطية الكهربائية بعض الحلول - والمشاكل - التي تختلف عن مكونات الدفع الأخرى. على سبيل المثال، لا يوجد معيار أبعادي متفق عليه عالميًا لمحركات الدفع الكهربائية الخطية، كما هو الحال مع مكونات نقل الطاقة القديمة مثل المحامل ومحركات السلسلة. كما أن تقنية الحركة الخطية الكهربائية ليست قديمة كتقنيات الدفع الأخرى، وبالتالي ليس لها تاريخ تطبيقي طويل. علاوة على ذلك، فإن العديد من الموردين في هذا المجال جدد نسبيًا. في أي حالة، يمكن أن تكون هذه الاختلافات ميزة أو عيبًا.

اختبار التصنيع مقابل الشراء

قد يساعد الاختبار التالي المكون من ثلاث نقاط مصممي الآلات في حل معضلة التصنيع مقابل الشراء.

1. وقت التسويق: هل يمكننا إكمال آلتنا بشكل أسرع عن طريق الشراء أو عن طريق صنع حل الحركة الخطية؟

يُعدّ تسريع طرح المنتجات الجديدة وصفةً للبقاء في ظلّ اقتصاد اليوم التنافسي. يجب أن تكون دورات التطوير أسرع من دورات منافسيك، لذا عليك البحث باستمرار عن طرق لتحسين وقت طرح المنتج في السوق.

هل يمكن لمورد المحركات بناء النظام أسرع مما يمكنك تصميمه وبنائه بنفسك؟ أو - وربما الأفضل - هل يوجد محرك قياسي يلبي الحاجة؟ إذا صممت المحرك من مكونات متنوعة، ففكر فيما إذا كان مشروعك يتحمل التأخير الناتج عن تأخر تسليم أي مكون. ما احتمال أن يعمل المنتج المصمم داخليًا بشكل صحيح من المرة الأولى؟ إذا كانت المعدات التي سيخدمها المحرك ستُستخدم في تصنيع منتجك، فاعرف قيمة وقت الإنتاج للآلة الجديدة لشركتك. إذا كنت تصنع آلة للبيع، فانظر ما إذا كان بإمكانك زيادة إيرادات عميلك بتسليم الآلة في وقت أقرب، أو ما إذا كنت ستدفع غرامة على التأخير في التسليم.

قبل شراء أي نظام حركة خطية، بهدف تقليل وقت دورة التطوير، تعرّف على أداء مُصنّع المُشغّلات في وقت التسليم المُحدّد ومدة التسليم المُحدّدة، خاصةً إذا كان المُشغّل في المسار الحرج لإتمام المشروع. ثمّ اطرح السؤال نفسه على فريق التصميم الخاص بك وورشة العمل الخاصة بك.

2. الخبرة: هل لدينا الخبرة لتصميم مشغل موثوق، وهل سيكون هذا هو أفضل استخدام لخبرتنا؟

غالبًا ما يكون التحكم في الحركة الخطية ثانويًا بالنسبة للعمليات الحيوية للآلة. لا أحد يعلم أكثر منك أي المكونات تؤثر بشكل أكبر على الأداء العام للآلة، وبالتالي أيها تتطلب اهتمامًا تصميميًا كبيرًا.

وعلى نحو مماثل، إذا كان تصميم المحرك سيستغرق وقتًا بعيدًا عن مشاريع أخرى أكثر أهمية، فقد يكون من الأفضل لك الحصول على هذا النظام الفرعي.

إن غياب التوحيد القياسي الذي قد يُعقّد اختيار المُشغّلات الخطية الكهربائية، قد يُبسّطها أيضًا. تتوفر المُشغّلات الكهروميكانيكية بتكوينات مُتنوّعة من عدد مُتزايد من المُورّدين، لذا من المُرجّح أن تجد مُشغّلًا يُوفّر التركيبة المُناسبة من المُكوّنات لتطبيقك.

يقدم العديد من موردي المحركات تصميمات معيارية قابلة للتخصيص بسهولة لتلبية احتياجاتك الخاصة. كما أن مرونة التصميم، والاستخدام المكثف لأدوات التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD)، وبرامج التصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAM)، ومعدات التحكم الرقمي (CNC) تُسهّل التخصيص بكفاءة. إذا قررتَ الحصول على محرك، فتأكد من استعداد الشركة المصنعة لتخصيص المنتج.

في بعض الأحيان، بالطبع، لا يمكنك شراء ما تحتاج إليه بالضبط، حتى لو كان مخصصًا.

3. التكلفة الحقيقية: ما هي التكلفة الحقيقية لتصميم نظام الحركة الخطية، وتوفير الأجزاء، والتجميع، والاختبار، والتصحيح إذا لزم الأمر، ودعم النظام في الميدان؟

من منظور هندسي، غالبًا ما يبدو أنه يمكنك بناء نظام بنفسك بتكلفة أقل. اطرح هذا السؤال الثالث قبل اتخاذ القرار النهائي. عليك مراعاة تكلفة تحديد كل مكون وشرائه وفحصه، بالإضافة إلى سعر شرائه. اطرح السؤال نفسه على نفسك عند شراء نظام حركة خطية.

تصميم خاص بك

يُلخص الجدول 1 نموذج تكلفة يُظهر الفرق بين بناء مُشغل كهربائي خطي بسيط وشراءه. يعتمد هذا النموذج على تطبيق تحديد موضع خطي بسيط - حركة ذهابًا وإيابًا إلى مواقع ثابتة مع إمكانية تكرار منخفضة ودون الحاجة إلى احتياطات بيئية أو احتياطات سلامة خاصة. يُستخدم فيه نظام تحكم بسيط بمفتاح حد. قد تكون تكلفة بعض التطبيقات أقل، بينما قد تزيد في بعضها الآخر، وذلك حسب الحمل، والضربة، ودورة العمل، والدقة، والإنتاجية، وواجهة التحكم، والمرونة، وما إلى ذلك. لا يشمل هذا التقدير أي إعادة تصميم.

إذا قررت الشراء

تختلف شركات المحركات اختلافًا كبيرًا في نطاق منتجاتها والصناعات التي تخدمها وتفهمها. تتراوح قوة المحركات نفسها بين بضعة أرطال وعدة آلاف، وتكرارية تتراوح بين أقل من بوصة وأقل من ميكرون.

لا توفر معظم شركات المحركات وحدات تحكم لإكمال الحل، مما قد يُعقّد عملك. مع ذلك، يُتيح بعضها شراء حزم كاملة من المحركات ووحدات التحكم، جاهزة للتركيب والتوصيل والتشغيل.

تأكد من مراجعة ما إذا كنت قد قدمت جميع معلومات التطبيق اللازمة للمورد حتى يتمكن من التوصية بحل موثوق به وفعال من حيث التكلفة.

نظراً لتنوع الخيارات القياسية المتاحة مع المحركات ذات التصميم المعياري، تُصنع المحركات عادةً حسب الطلب. تستطيع الشركات التي تستخدم نظام الإنتاج في الوقت المناسب (JIT) والتصنيع والتجميع الداخلي والعمليات المرنة القائمة على الخلايا، تسليم أنظمة المحركات والتحكم القياسية بانتظام خلال أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع من استلام الطلب.