Unternehmensbewertung, Fertigungs- und Montageanforderungen, Anforderungen an den Kundensupport.

Mit dem Angebot an Linearaktuatoren auf dem Markt wird es für Maschinenbauer und Endbenutzer immer einfacher, ein Standard- oder „kundenspezifisches Standard“-Produkt zu finden, das selbst die einzigartigsten Anwendungsanforderungen erfüllt. Dennoch gibt es immer noch Zeiten, in denen es aus finanzieller oder technischer Sicht sinnvoll ist, einen Aktuator selbst zu entwerfen und zu bauen.

Allerdings ist die Entscheidung zwischen Hersteller und Kauf nicht so eindeutig, wie wenn man einfach die Kosten der Do-it-yourself-Komponenten addiert und diese mit einer Standardlösung vergleicht. Die Wahl zwischen einem selbstgebauten und einem vorgefertigten Aktuator erfordert die Berücksichtigung vieler Faktoren, von denen einige zeitlich oder finanziell schwer zu quantifizieren sind. Zusätzlich zu den technischen Details von Design und Montage gibt es die grundlegende geschäftliche Bewertung, ob dies intern durchgeführt werden kann (und sollte), und den oft übersehenen Faktor des After-Sales-Supports.

Unternehmensbewertung

Die erste Frage, die sich ein Unternehmen stellen sollte, bevor es mit der Herstellung eines eigenen Linearaktuators beginnt, lautet: Verfügen wir über das Fachwissen, um dies intern durchzuführen? Bedenken Sie, dass dazu nicht nur das mechanische Design gehört, sondern auch die Dimensionierung und Auswahl des Motors und der Steuerung sowie die Integration des Systems. In vielen Fällen verfügt eine Abteilung oder ein Funktionsbereich über Erfahrung im mechanischen Design, während eine andere Abteilung über das Fachwissen in der Elektrotechnik verfügt. In diesen Fällen ist es wichtig, beide Wissenssätze zu erfassen, indem ein funktionsübergreifendes Team für die Design- und Engineering-Phase zusammengestellt wird.

Wenn die Antwort auf die Fachwissensfrage „Ja“ lautet, müssen Sie als Nächstes prüfen, ob Sie über die Kapazitäten und Ressourcen verfügen, dies intern durchzuführen. Diese Frage wird oft beschönigt, da Manager davon ausgehen, dass das Unternehmen die Kontrolle über Qualität, Kosten und Zeitplan hat, wenn ein Projekt intern durchgeführt wird. Die Herstellung eines eigenen Stellantriebs bedeutet jedoch, dass Sie sich auf mehrere externe Lieferanten verlassen müssen und deren Lieferung und Qualität ausgeliefert sind. Sollte sich das Projekt verzögern, könnten Kunden davon betroffen sein oder der Gewinn könnte beeinträchtigt werden.

Schlüsselfragen:

1. Verfügen wir über das Fachwissen in den Bereichen Linearbewegung und Steuerung, um den Aktuator selbst zu bauen?

2.Welche Folgen hat eine Projektverzögerung für uns und unsere Kunden?

Fertigungs- und Montageanforderungen

Wenn Sie einen Aktuator selbst bauen, haben Sie die Freiheit, ihn entsprechend Ihren spezifischen Anforderungen zu entwerfen. Die Hauptkomponenten eines jeden Stellantriebs sind die Basis, die Führung und die Antriebseinheit. Eine der einfachsten Arten von Aktuatoren, die im eigenen Haus hergestellt werden können, ist eine Konstruktion, die auf einem Aluminium-Strangpressprofil basiert. Der Vorteil der Verwendung von Extrusionen besteht darin, dass sie in einem breiten Spektrum an Querschnitten und Längen leicht verfügbar sind. Außerdem erfordern sie kaum oder gar keine Modifikationen für die Montage der Führungen und des Antriebsmechanismus. Der Nachteil bei der Verwendung eines Profils besteht darin, dass es schwierig ist, eine präzise Montagefläche zu erhalten, wenn eine hohe Verfahrgenauigkeit erforderlich ist.

Die nächste Option ist eine bearbeitete Grundplatte. Aluminiumplatten sind relativ kostengünstig und einfach zu bearbeiten und eine gute Lösung für viele selbst gefertigte Aktuatoren. Wenn eine sehr hohe Fahrgenauigkeit und Steifigkeit erforderlich sind, ist bearbeitetes Stahlblech in der Regel die beste Wahl. Ob Aluminium oder Stahl, bei Verwendung einer bearbeiteten Grundplatte ist unbedingt zu prüfen, ob die Bearbeitung im eigenen Haus durchgeführt werden kann. (Dies gilt auch für andere bearbeitete Teile wie Motor-/Getriebehalterungen, Schlittenplatten und Schutzabdeckungen. Diese Elemente können bei der Bewertung des Zeit- und Kapazitätsbedarfs für die Eigenproduktion leicht übersehen werden.)

Die Art der zu verwendenden Führung wird häufig zusammen mit der Entscheidung über die Grundstruktur des Aktuators entschieden. Wenn ein Aluminium-Strangpressprofil als Basis verwendet wird, ist die beste Wahl in der Regel eine Einzelführung auf Basis von Nockenrollen, Rädern oder runden Wellen und linearen Kugelbuchsen. Für eine höhere Steifigkeit können Profilschienen und Laufwagen verwendet werden. Wenn das Profil jedoch nicht für eine genaue Montagereferenz bearbeitet werden kann, wird der Vorteil einer höheren Bewegungsgenauigkeit, die Profilschienen normalerweise bieten, durch Ungenauigkeiten im Profil verloren gehen.

Anwendungen mit hohen Momentbelastungen erfordern typischerweise zwei parallel montierte Führungen, was die Verwendung entweder eines sehr breiten Profils oder einer Grundplatte zur Aufnahme der nebeneinander angeordneten Führungen erforderlich macht. Der Antriebsmechanismus, egal ob Riemen, Schnecke, Zahnstange und Ritzel etc., sollte zwischen den beiden Führungen montiert werden, um Blockierungseffekte zu reduzieren. Bei Doppelführungskonstruktionen ist es wichtig, die beiden Führungen richtig auszurichten, um ein Festklemmen zu vermeiden, das zusätzliche Kräfte auf die Lager ausüben und deren Lebensdauer verkürzen kann.

Antriebsmechanismen fallen normalerweise in eine von zwei Kategorien: Riemen oder Schrauben. Riemenantriebe lassen sich relativ einfach integrieren, da sie keine genaue Ausrichtung erfordern. Sie müssen jedoch richtig gespannt sein, damit der Riemen nicht „durchhängt“ und seine Nennkraft einhält. Das Spannen während der Montage ist in der Regel kein Problem, aber denken Sie darüber nach, wie der Endbenutzer die Riemenspannung prüfen und bei Bedarf nachspannen kann. Dies sollte ein relativ einfacher Wartungsprozess sein und für den Benutzer keine nennenswerte Demontage- und Wiedermontagezeit erfordern.

Wenn als Antriebsmechanismus eine Kugel- oder Leitspindel verwendet wird, müssen Sie bestimmen, welche Art von Endunterstützung benötigt wird. Die fest-einfache Anordnung (ein Axial-Schräglager auf der angetriebenen Seite und ein einzelnes Kugellager auf der nicht angetriebenen Seite) ist am gebräuchlichsten, aber wenn sehr hohe Geschwindigkeiten oder Knickbelastungen auftreten, könnte eine fest-fest-Lageranordnung sinnvoll sein angemessener sein.

Schlüsselfragen:

1. Können die erforderliche Bearbeitung, Ausrichtung und Montage im eigenen Haus durchgeführt werden?

2. Verfügt die Fertigung über die nötige Kapazität, um die erforderliche Produktion zu erfüllen?

Anforderungen an den Kundensupport

Die meisten Aktuatoren erfüllen eine kritische Funktion in der Maschine oder im Prozess und Ausfallzeiten können katastrophale Auswirkungen auf die Produktionsleistung haben. Dies macht den Kundensupport zu einem wesentlichen Faktor bei der Kaufentscheidung. Verfügen Sie über Personal, das den Antrieb unterstützen kann, wenn eine Fehlerbehebung oder Wartung erforderlich ist? Können Sie die benötigten Ersatzteile für eine schnelle Reparatur mitführen? Diese Überlegungen sind wichtig, unabhängig davon, ob der Aktuator Teil einer Produktionsmaschine ist, die an externe Kunden verkauft wird, oder Teil einer internen Maschine, bei der der Kunde eine Ihrer eigenen Fertigungs- oder Produktionsabteilungen ist.

Denken Sie auch daran, dass Komponenten mit Roll- oder Umlaufelementen während der Lebensdauer der Maschine wahrscheinlich nachgeschmiert werden müssen. Dies gilt insbesondere für Kugelgewindetriebe, lineare Kugelführungen und Profilschienenführungen. Auch wenn Komponenten als „lebenslang geschmiert“ gekennzeichnet sind, können die Einsatzbedingungen eine Nachschmierung während der Nutzungsdauer der Maschine rechtfertigen. Die Berücksichtigung der vom Benutzer erleichterten Wartung während der Entwurfsphase trägt dazu bei, die Serviceanforderungen zu verringern.

Schlüsselfragen:

1. Verfügen wir über die Struktur und die Ressourcen (Personal und Inventar), um Endbenutzer zu unterstützen, wenn Fehlerbehebung und Reparaturen erforderlich sind?

2. Wie einfach kann der Benutzer die Grundwartung durchführen?

So wie der Kauf eines vorgefertigten Aktuators eine Bewertung aller damit verbundenen Kosten beinhalten sollte, erfordert die Herstellung eines Aktuators im eigenen Haus die Berücksichtigung der technischen, Fertigungs- und Serviceanforderungen sowie der Kosten der Komponenten.