تعد أنظمة التحكم في الحركة التي تستخدم طاقة أقل ويمكن تشغيلها بواسطة الموارد المتجددة هي مفتاح المعدات الموفرة للطاقة وهي جزء من استراتيجية الشركة المستدامة.

التحول الرقمي

يتفاعل مصنعو اليوم مع الأتمتة الرقمية وواجهات المستخدم التفصيلية في حياتهم اليومية ويتوقعون نفس القدرة الرقمية من الأنظمة الصناعية. نظرًا لأن الشركات تقوم بتحويل عملياتها رقميًا ، فإنها ترى فوائد حقيقية وموثوقة.

أجهزة الاستشعار المدمجة في الأجهزة تتبع درجة حرارة وموضع وتحميل وارتداء في الوقت الفعلي باستمرار. تمنح المراقبة والتكوين التلقائي والتشخيص وبيانات العملية التي تم جمعها في لوحات المعلومات المشغلين البصيرة التي يحتاجون إليها لاتخاذ قرارات واثقة ومستنيرة. تتيح أنظمة التحكم في الحركة المتصلة المشغلين من تحليل أداء الإنتاج واستخدام الطاقة والموثوقية.

إن الوصول إلى هذه الأفكار عبر لوحات المعلومات يمكّن الشركات المصنعة من التحكم بشكل أفضل وتحسين عملياتها باستمرار ، وفي النهاية إنتاجها.

مسابقة السوق

بين نقص العمالة وقضايا سلسلة التوريد ، لم يكن من الصعب على الشركات الحفاظ على ميزة تنافسية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التحول الرقمي للتصنيع الصناعي والتكنولوجيات المتقدمة التي دفعتها تمكن من ذلك للشركات التي تستثمر فيها لتحسين عملياتها بشكل كبير.

هناك حاجة أكبر من أي وقت مضى للبقاء رشيقة عند الاستجابة لتلبية احتياجات السوق وتلبية طلب العملاء بشكل موثوق للبقاء على حافة السوق. يجب على الشركات المصنعة تقليل وقت تعطل الماكينة وزيادة الإنتاج إلى الحد الأقصى ، ودمج حلول الأتمتة الهجينة المتصلة يمكن أن يساعد في تحسين موثوقية الماكينة ووقت التشغيل.

لتحسين استخدام الطاقة ، تعزيز العمليات والبقاء في صناديقها ، تبحث الشركات عن حزمة كاملة للتحكم في الحركة. يفهم موردو التكنولوجيا الرائدين هذا وقاموا بتطوير مجموعة من الحلول المتقدمة المتكاملة التي تجمع بين محركات المؤازرة والمحركات والمشغلات الكهربائية ، وكذلك المواد الرئوية.

تتمتع مصنعي المعدات الأصلية بفرصة كبيرة لدمج أنظمة الأتمتة المختلطة في تصاميم الماكينة التي تتماشى بشكل أفضل مع احتياجات عملائها وأعظم احتياجات عملائها.

الأتمتة وتصميم الماكينة المعاصرة

إحدى الطرق التي تتغلب بها الشركات على التحديات وزيادة الإنتاج هي دمج الآلات الأصغر والأكثر تطوراً في خطوط الإنتاج الخاصة بها. تتيح آثار الأقدام الأصغر أن تتناسب المزيد من الآلات في نفس مساحة الإنتاج ، ويمكن أن تتيح تكنولوجيا التحكم في الحركة المتقدمة أتمتة المهام ذات الدقة العالية من التجميع إلى فحص المنتج النهائي.

يبحث المصنعون أيضًا عن تكنولوجيا التحكم في الحركة مع: دقة أفضل لمنع النفايات ؛ أوقات دورة أقصر لزيادة الإنتاج ؛ وزيادة مرونة الموضع للسماح للمشغلين بتغيير برامج الماكينة عند ضغط زر. يمكن أن يؤدي استخدام الآلات التي تحتوي على هذه الميزات إلى ارتفاع الإنتاج في وقت أقل ، وتحسين الاستدامة وتقليل التكاليف.

كيفية اختيار التحكم في الحركة الهوائية أو الكهربائية أو الهجينة

هناك العديد من عروض التحكم في الحركة المتاحة ، وقد يكون من المربكة معرفة كيفية الاختيار من بينها. متى يستخدم OEMs الكهربائية ، متى يستخدمون هو الهوائية ومتى يستخدمان كليهما؟

هناك العديد من العوامل والمخاوف التي يجب مراعاتها عند اختيار حلول الحركة:

1. هل يفيون بأداء ومرونة ومتطلبات الدقة للتطبيق؟
2. ما هي تكاليف التشغيل الأولية والصيانة المستمرة؟
3. كيف تؤثر على كفاءة الطاقة في الجهاز؟
4. كيف ستتكامل منتجات الحركة مع الأجهزة الأخرى؟
5. هل يمكنهم جمع البيانات وتحليل صحة الجهاز؟
6. هل سيجعلون أسهل وأسرع لتصميم آلة؟
7. ما هو منحنى التعلم للتكنولوجيا الجديدة؟

التحكم في الحركة الهوائية والكهربائية لكل منها مزايا مميزة ، اعتمادًا على احتياجات التطبيق ، وقد يستفيد التطبيق من أي من أو كليهما. بالنسبة لبعض التطبيقات ، من الواضح تمامًا ما هو الأنسب. بالنسبة لآلية بسيطة لدفع الصناديق من الناقل ، فإن الأسطوانة الهوائية تجعل الأمر أكثر منطقية. ومع ذلك ، إذا كان ينبغي فرز هذه الصناديق إلى خطوط أو مواضع مختلفة على الناقل ، مطلوب مشغل كهربائي مع مواقع متعددة.

في التطبيقات الأكثر تعقيدًا ، قد يكون الاختيار غير واضح. هذه علامة واحدة على أن التطبيقات قد تحصل على أكبر فائدة من استخدام كليهما. يمكن أن تستخدم الأسطوانات الكهروميكانيكية الهواء المضغوط عبر موصل هوائي لختم الهواء في تطبيقات ملء. في أنظمة التجميع ، يمكن لنظام متعدد المحاور خطي كهربائي استخدام القابض الهوائي. ويمكن للمحور الخطي الكهربائي الذي يعمل في اتجاه عمودي استخدام أسطوانة هوائية لتعويض الوزن.

يتيح أتمتة التكنولوجيا المتقاطعة مصنعي المعدات الأصلية لتسخير نقاط القوة التكميلية لتكنولوجيا التحكم في الحركة الهوائية والكهربائية في نفس التطبيق وتمرير الفوائد لعملائها.

دعونا نلقي نظرة على نقاط قوة كل تقنية لفهم أفضل كيف يمكنهم العمل معًا:

التحكم في الحركة الهوائية

يتم تحقيق الحركة الهوائية باستخدام غاز مضغوط للعمل جسديًا على آلية لإنتاج الحركة المطلوبة. ثبت أن الحلول الهوائية توفر تشغيلًا قويًا للأجهزة والتصميم والتركيب ، وعادة ما يكون هناك عدد أقل من المكونات للتغيير أو استبدالها عند ترقية نظام هوائي مقارنة بنظام المؤازرة.

المثال الأكثر دراية بالتحكم في الحركة الهوائية هو اسطوانة مع مكبس داخلي ، والذي ينتج حركة خطية. قد يكون هذا هو السبب في أن المواد الرئوية تعتبر غالبًا تقنية منفصلة للحركة ، وهي جيدة فقط لتوسيع أو تراجع آلية بالكامل.

ومع ذلك ، فإن الابتكار المستمر مدفوعًا بموردي تكنولوجيا التحكم في الحركة قد وسع ما هو ممكن. على سبيل المثال ، يمكن تحقيق حركة الدوران المستمر باستخدام مشغلات الدوران.

تتوفر أجهزة الاستشعار وعناصر التحكم في التدفق أيضًا لمراقبة التشغيل وتحسين التشغيل ، في حين أن التحكم في الضغط التفاضلي يجعل من الممكن للمعدات تحقيق تحديد المواقع الهوائية المستمرة. باستخدام صمامات الملف اللولبي الكهربية الصغيرة نسبيًا أو تعديل صمامات تحديد المواقع ، يتم تطبيق الضغط المتحكم فيه مقابل ضغط خلفي ثابت.

يمكن للمشغلين التحكم في الموضع يدويًا باستخدام الأزرار والمفاتيح أو استخدام وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) أو وحدة تحكم حلقة.

التحكم في الحركة الكهربائية

يُعرف المشغلات الكهربائية إلى جانب محركات المؤازرة بالسرعة العالية والدقة والكفاءة المحددة وتحقيق الحركة عن طريق تحويل الكهرباء إلى حركة دورانية أو خطية. تتضمن أنظمة الحلقة المغلقة هذه عادةً مكونات أكثر تعقيدًا ، مثل وحدة تحكم الحركة ومحرك المؤازرة ومستشعرات المحركات ومستشعر التغذية المرتدة وممارسات التصميم من حلول الحركة الهوائية.

يرتبط كل محرك مؤازر بمحرك واحد يتبع الإشارات المطلوبة التي توفر الوظيفة المطلوبة ويمكنها تقديم وضع دقيق وسرعات زاوية دقيقة وملفات تسريع متغيرة. مع مثل هذا النطاق ، يمكن أن توفر أنظمة المؤازرة التحكم في الحركة الموضعية لمختلف التطبيقات ، من ذراع الروبوت إلى الناقلات الدوارة باستمرار.

نظرًا لأن محركات الأقراص المحركات وأجهزة التحكم هي أجهزة معالجات دقيقة ، فهي تحتوي على مستوى فطري مرتفع من الوظائف على متن الطائرة ويمكن أن توفر مباشرة ميزات تشخيصية وتسجيل بيانات محلية وبعيدة عن لوحات المعلومات.

يمكن أن يساعد اتصال PLCs وغيرها من وحدات التحكم في أنظمة الحركة المؤازرة OEMs على تحقيق المزيد من التحكم في الحركة وتزامنها. تشمل الوظائف المتخصصة وضعًا دقيقًا للغاية مع التكرار الفرعي للميكرون ، والكامنج الإلكتروني والتروس الإلكترونية ويمكن أن يستفيد من أكثر التطبيقات تعقيدًا ، مثل الآلات والروبوتات ومعدات التصنيع.

على سبيل المثال ، يمكن لخط التغليف الترقية من أقراص CAM الميكانيكية إلى نظام حركة المؤازرة مع أقراص CAM الكهربائية. في حين أن تغيير التنسيق باستخدام الأقراص الميكانيكية أمر معقد ، ويستغرق وقتًا طويلاً ويخضع لخطأ ، يحدث تحويل الجهاز باستخدام أقراص الكاميرا الكهربائية بلمسة زر واحدة. هذا يوفر الوقت ، ويحسن الدقة ، ويقلل من الخردة ويقلل من التكاليف.

التحكم في الحركة الهجينة

يمكن أن يساعد نظام الأتمتة الهجينة electropneumatic الشركات المصنعة على تطبيق التقنيات المناسبة لكل وظيفة محددة. عندما يكون الاستدامة ، ومرونة الموقف ، والدقة ، والاستقرار ، والتشغيل الهادئ ، والاتصال والمراقبة ، أكثر ما يهم ، فإن الحركة الكهربائية لها مزايا كبيرة. عندما يكون للتطبيقات قيود على المساحة ، فإن الطلب قوي التشغيل أو يتطلب تصميمًا سريعًا وتثبيتًا وتكليفًا ، فإن التحكم في الحركة الهوائية هو الخيار الأفضل.

تشمل خطوط الإنتاج في معظم منشآت التصنيع أنواعًا مختلفة من معدات OEM ، مع تحرك المنتج بين الآلات على طول النقل النقل والتراكم. توفر هذه الخطوط العديد من الفرص لدمج كل من الحركة الخطية الهوائية والكهربائية.

على سبيل المثال ، يتضمن خط إنتاج تعبئة المشروبات النموذجي الوظائف التالية: زجاجات صب Blow Stretch ، وزجاجات التعبئة والغطاء ، ونقلها وتراكمها ، وملصقات ، وفحص التعبئة والتسمية ، وقوارب الحزم في الحالات وحالات البليت وتقلصها. يستفيد صب ضربة التمدد ، وصناديق طي وتطبيق الغراء من الحركة الهوائية ، مع نقل الزجاجات وتحديد المواقع داخل الحشو وعلم معدات العلامات من حركة المؤازرة.

تستفيد الناقلات البسيطة للنقل وأنظمة المنصة من كلا أشكال الحركة: يمكن أن تكون الناقلات مدفوعة بواسطة المحركات الكهربائية ، ويمكن أن تعمل بوابات المنتجات باستخدام التشغيل الهوائي. يمكن تحقيق حالات المعالجة بالجملة مع المواد الرئوية ، في حين قد يتم التحكم في التعديلات الدقيقة والموضع باستخدام حركة المؤازرة.

مزايا أنظمة الأتمتة الهجينة

يقدم موردو تقنية التحكم في الحركة الرائدة الآن حزمًا متكاملة وحلًا تشمل التحكم الكهربائي أو الهوائي أو الهجين. تتميز هذه الحلول الشاملة بأجهزة ذكية على مستوى الحقل ، والتحكم في الحركة ، والتحكم في الماكينة وتحليلاتها.

تتضمن الخيارات الهوائية أسطوانة هوائية ونظام صمام ووحدة التحكم والتحليلات ولوحة القيادة عبر البوابة ، في حين أن الكهرباء تشمل مشغلًا خطيًا كهربائيًا ومحركًا مؤازرًا ومحركًا ووحدة تحكم ولوحة القيادة عبر البوابة. بينما تقدم كلتا التقنيتين لوحات معلومات ، تتوفر البيانات مباشرة من محرك المؤازرة وأنظمة الهوائية تتطلب إضافة أجهزة استشعار.

تحتوي الحلول الكاملة المتكاملة مثل هذه على العديد من الفوائد لكل من مصنعي المعدات الأصلية وعملائها. نظرًا لأنهم تم تصميمهم وتجميعهم بالفعل ، يمكن أنظمة الأتمتة المختلطة بتبسيط المشتريات والتطوير والتكليف. خلاف ذلك ، يجب أن تصدر OEMs المكونات بشكل منفصل وأن تتطابق معها ومهندسها بنفسها. لا يستغرق هذا الأمر وقتًا أطول ويضيف تعقيدًا إلى سلسلة التوريد ، بل يمكنه تقديم مشكلات التحجيم.

توفر أنظمة الأتمتة المختلطة أيضًا مرونة تتيح للمؤسسات المعدات الأصلية لتصميم الآلات التي يمكن أن تنتج مجموعة من أنواع المنتجات ، وتقليل وقت التغيير وتلبية المتطلبات المتغيرة على مدار الوقت. نظرًا لأن العديد من الشركات تواجه ضغطًا مستمرًا لزيادة الإنتاجية أثناء خفض تكاليف التشغيل ، فقد يؤدي ذلك إلى تقصير عمليات الإنتاج ، وزيادة استخدام الماكينة وتوسيع عمر المعدات.

من خلال إعادة التكوين الإلكترونية للتحكم في الحركة ، يمكن للمشغلين تغيير ملفات تعريف الحركة أثناء الطيران ، وبعض الأنظمة تقدم تصميمًا مستقبلاً ومجهزًا بميزات يمكن تنفيذها الآن أو في الأجيال القادمة من الآلات. لتزويد العملاء بأعلى مستوى من المرونة ، ابحث عن الأنظمة ذات المشغلات الكهربائية متعددة الاستخدامات للغاية التي تغطي مجموعة واسعة من متطلبات التطبيق.

بالإضافة إلى البقاء التنافسي ، يمكن أن أنظمة التشغيل الآلي المختلط يمكن أن تحسن من استدامة الشركة المصنعة. يمكن أن توفر هذه الأنظمة كفاءة أفضل للآلة وتقليل الخردة ، مما يقلل بدوره من استهلاك الموارد وتكاليفها. يمكن أن تجعل كفاءة الطاقة من الممكن الوصول إلى أهداف الاستدامة بشكل أفضل ، في حين أن وفورات التكاليف يمكن أن تقلل من التكلفة الإجمالية للملكية. لمزيد من التكرار والتوحيد ، من المهم البحث عن نظام ذو حركة خطية كهربائية توفر أعلى مستويات الموثوقية والدقة.

مزيد من المرونة والكفاءة والأداء

يمكن أن تحدد مصنعي المعدات الأصلية ما إذا كان نظام الأتمتة المختلطة سيفيد تطبيقًا من خلال تقييم عوامل التطبيق الرئيسية ، بما في ذلك:

1. استهلاك الطاقة ،
2. التكاليف التشغيلية ،
3. مرونة الموقف ،
4. الدقة ،
5. الاهتزاز والضوضاء ،
6. Cap-Ex ،
7. الاتصال ،
8. الحجم ،
9. التثبيت و
10. التكليف الوقت والمتانة.

لتحديد الحلول الأنسب التي تحقق النتائج المرجوة ، من الأهمية بمكان العمل مع شريك للتحكم في حركة الخبراء والتحول الرقمي مع مجموعة شاملة من التقنيات وخيارات التحجيم. يمكن أن يساعد شريك مثل هذا حلول لجنة OEMS وتقديم الدعم طويل الأجل.

مع أنظمة الأتمتة المختلطة ، لا يتعين على الشركات الاختيار بين الأداء والمرونة والاستدامة والاتصال والتكلفة. يمكن أن يكون لديهم كل شيء - حركة خطية قوية ، ومرونة لتلبية متطلبات الإنتاج المتغيرة ، والبيانات والرؤى لزيادة الإنتاج ، واستهلاك الطاقة المحسّن وانخفاض تكلفة الملكية.