Liikeohjausjärjestelmät, jotka käyttävät vähemmän energiaa ja voivat käyttää uusiutuvia resursseja, ovat avainasemassa energiatehokkaissa laitteissa ja osa kestävää yritysstrategiaa.

Digitaalinen muunnos

Nykypäivän valmistajat ovat vuorovaikutuksessa digitaalisen automaation ja yksityiskohtaisten käyttöliittymien kanssa päivittäisessä elämässään ja odottavat samaa digitaalista kykyä teollisilta järjestelmiltä. Kun yritykset muuttavat toimintaansa digitaalisesti, ne näkevät todellisia ja luotettavia etuja.

Laitteisiin upotetut anturit seuraavat jatkuvasti lämpötilaa, sijaintia, kuormitusta ja kulumista reaaliajassa. Valvonta, automaattinen konfigurointi ja diagnostiikka sekä kojelaudoissa näkyvät kerätyt prosessitiedot antavat käyttäjille näkemyksen, jonka he tarvitsevat tehdäkseen varmoja ja tietoisia päätöksiä. Yhdistettyjen liikkeenohjausjärjestelmien avulla käyttäjät voivat analysoida tuotannon suorituskykyä, energiankäyttöä ja luotettavuutta.

Pääsy näihin näkemyksiin kojetaulujen kautta antaa valmistajille mahdollisuuden valvoa ja parantaa jatkuvasti toimintaansa ja viime kädessä tuotantoaan.

Markkinakilpailu

Työvoimapulan ja toimitusketjun ongelmien välillä yritysten kilpailuedun säilyttäminen ei ole koskaan ollut näin haastavaa. Lisäksi teollisen valmistuksen digitaalinen muutos ja sitä ohjaavat kehittyneet teknologiat ovat mahdollistaneet niihin investoivien yritysten merkittävän toiminnan optimoinnin.

On suurempi kuin koskaan tarve pysyä ketteränä vastatakseen muuttuviin markkinoiden tarpeisiin ja vastata luotettavasti asiakkaiden kysyntään pysyäkseen markkinoiden kärjessä. Valmistajien on minimoitava koneiden seisokit ja maksimoitava tuotanto, ja yhdistettyjen hybridiautomaatioratkaisujen yhdistäminen voi auttaa parantamaan koneen luotettavuutta ja käytettävyyttä.

Energiankäytön optimoimiseksi, toiminnan tehostamiseksi ja toimialojensa edelläkävimiseksi yritykset etsivät täydellistä liikkeenohjauspakettia. Johtavat teknologiatoimittajat ymmärtävät tämän ja ovat kehittäneet joukon edistyneitä, integroituja ratkaisuja, joissa yhdistyvät servokäytöt, moottorit ja sähkötoimilaitteet sekä pneumatiikka.

OEM-valmistajilla on merkittävä mahdollisuus sisällyttää hybridiautomaatiojärjestelmiä konesuunnitelmiin, jotka vastaavat paremmin asiakkaidensa suurimpia tarpeita ja huolenaiheita.

Automaatio ja nykyaikainen konesuunnittelu

Yksi tapa, jolla yritykset voivat voittaa haasteita ja lisätä tuotantoa, on integroida pienempiä, kehittyneempiä koneita tuotantolinjoihinsa. Pienemmät tilat mahdollistavat useamman koneen mahtumisen samaan tuotantotilaan, ja edistynyt liikkeenohjaustekniikka mahdollistaa tarkempien tehtävien automatisoinnin kokoonpanosta lopputuotteen tarkastukseen.

Valmistajat etsivät myös liikkeenohjaustekniikkaa, jolla on: parempi tarkkuus jätteen syntymisen estämiseksi; lyhyemmät jaksoajat tehon lisäämiseksi; ja suurempi asennon joustavuus, jotta käyttäjät voivat vaihtaa koneen ohjelmia napin painalluksella. Näillä ominaisuuksilla varustettujen koneiden käyttö voi parantaa tuotantoa lyhyemmässä ajassa, parantaa kestävyyttä ja alentaa kustannuksia.

Kuinka valita pneumaattinen, sähköinen tai hybridiliikeohjaus

Saatavilla on monia liikkeenohjausvaihtoehtoja, ja voi olla hämmentävää tietää, kuinka valita niistä. Milloin OEM-valmistajat käyttävät sähköä, milloin he käyttävät pneumaattista ja milloin molempia?

On monia tekijöitä ja huolenaiheita, jotka on otettava huomioon valittaessa liikeratkaisuja:

1. Täyttävätkö ne sovelluksen suorituskyky-, joustavuus- ja tarkkuusvaatimukset?
2. Mitkä ovat alkuperäiset käyttö- ja jatkuvat ylläpitokustannukset?
3. Miten ne vaikuttavat koneen energiatehokkuuteen?
4. Miten liiketuotteet integroituvat muihin laitteisiin?
5. Voivatko he kerätä tietoja ja analysoida laitteen kuntoa?
6. Helpottavatko ja nopeuttavatko ne koneen suunnittelua?
7. Mikä on uuden teknologian oppimiskäyrä?

Pneumaattisella ja sähköisellä liikkeenohjauksella on kummallakin erilliset edut riippuen sovelluksen tarpeista, ja sovellus voi hyötyä jommastakummasta tai molemmista. Joillekin sovelluksille on melko selvää, mikä sopii parhaiten. Yksinkertaisessa mekanismissa laatikoiden työntämiseksi pois kuljettimelta pneumaattinen sylinteri on järkevin. Jos nämä laatikot kuitenkin lajitellaan eri linjoihin tai kuljettimen paikkoihin, tarvitaan sähkötoimilaite, jossa on moniasentoinen.

Monimutkaisemmissa sovelluksissa valinta voi olla epäselvä. Tämä on yksi merkki siitä, että sovellukset voivat saada suurimman hyödyn molempien käytöstä. Sähkömekaanisissa sylintereissä voidaan käyttää paineilmaa pneumaattisen liittimen kautta ilman tiivistämiseen täyttösovelluksissa. Kokoonpanojärjestelmissä sähköisessä lineaarisessa moniakselijärjestelmässä voidaan käyttää pneumaattista tarttujaa. Ja pystysuunnassa toimiva sähköinen lineaarinen akseli voi käyttää pneumaattista sylinteriä painon kompensoimiseen.

Monien teknologioiden automaation avulla OEM-valmistajat voivat hyödyntää sekä pneumaattisen että sähköisen liikkeenohjaustekniikan toisiaan täydentäviä vahvuuksia samassa sovelluksessa ja välittää hyödyt asiakkailleen.

Katsotaanpa kunkin tekniikan vahvuuksia ymmärtääksemme paremmin, kuinka ne voivat toimia yhdessä:

Pneumaattinen liikeohjaus

Pneumaattinen liike saadaan aikaan käyttämällä paineistettua kaasua vaikuttamaan fyysisesti mekanismiin vaaditun liikkeen aikaansaamiseksi. Pneumaattiset ratkaisut tarjoavat todistetusti kestävän toiminnan laitteistolle, suunnittelulle ja asennukselle, ja pneumaattista järjestelmää päivitettäessä on yleensä vähemmän komponentteja, jotka on vaihdettava tai vaihdettava, verrattuna servojärjestelmään.

Tunnetuin esimerkki pneumaattisesta liikkeenohjauksesta on sisäisellä männällä varustettu sylinteri, joka tuottaa lineaarista liikettä. Tämä saattaa johtua siitä, että pneumatiikkaa pidetään usein erillisenä liiketeknologiana, joka sopii vain mekanismin täydelliseen laajentamiseen tai sisäänvetämiseen.

Jatkuva liikkeenohjausteknologian toimittajien vetämä innovaatio on kuitenkin laajentanut mahdollisuutta. Esimerkiksi jatkuva pyörimisliike voidaan saavuttaa käyttämällä neljänneskierrostoimilaitteita.

Saatavilla on myös antureita ja virtaussäätimiä toiminnan valvontaan ja optimointiin, kun taas paine-eron säätö mahdollistaa laitteiden jatkuvan pneumaattisen paikantamisen. Suhteellisen pienillä elektropneumaattisilla on/off-solenoidiventtiileillä tai moduloivilla asentoventtiileillä ohjataan painetta vakiota vastapainetta vastaan.

Käyttäjät voivat ohjata asentoa manuaalisesti painikkeilla ja kytkimillä tai automaattisesti käyttämällä ohjelmoitavaa logiikkaohjainta (PLC) tai silmukkaohjainta.

Sähköinen liikkeenohjaus

Servomoottoreiden kanssa yhdistetyt sähkötoimilaitteet tunnetaan suuresta nopeudesta, täsmällisestä tarkkuudesta ja tehokkuudesta, ja ne saavuttavat liikkeen muuntamalla sähkön pyöriväksi tai lineaariseksi liikkeeksi. Nämä suljetun silmukan järjestelmät sisältävät tyypillisesti monimutkaisempia komponentteja, kuten liikkeenohjaimen, servokäytön, moottorin ja takaisinkytkentäanturin sekä suunnittelukäytännöt kuin pneumaattiset liikeratkaisut.

Jokainen servomoottori on liitetty yhteen taajuusmuuttajaan, joka seuraa käskettyjä signaaleja, jotka tarjoavat halutun toiminnon ja voivat tuottaa tarkan paikantamisen, tarkat kulmanopeudet ja vaihtelevat kiihtyvyysprofiilit. Tällaisella valikoimalla servojärjestelmät voivat tarjota asennon liikkeenohjauksen erilaisiin sovelluksiin robottivarresta jatkuvasti pyöriviin kuljettimiin.

Koska servoasemat ja ohjaimet ovat mikroprosessorilaitteita, niissä on korkea, luontainen sisäinen toiminnallisuus ja ne voivat tarjota suoraan paikallisia ja etädiagnostiikka- ja tiedonkeruuominaisuuksia kojelaudoille.

PLC:iden ja muiden ohjaimien yhdistäminen servoliikejärjestelmiin voi auttaa OEM-valmistajia saavuttamaan entistä edistyneemmän liikkeen ohjauksen ja synkronoinnin. Erikoistoiminnot sisältävät erittäin tarkan paikannustoiminnon alimikronin toistettavuudella, elektronisen nokkauksen ja elektronisen vaihteiston, ja niistä voi olla hyötyä monimutkaisimmissa sovelluksissa, kuten koneistuksessa, robotiikassa ja valmistuslaitteissa.

Esimerkiksi pakkauslinja voi päivittää mekaanisista nokkalevyistä servo-liikejärjestelmäksi sähköisillä nokkalevyillä. Kun muodon muuttaminen mekaanisilla levyillä on monimutkaista, aikaa vievää ja altista virheille, konemuunnos sähköisillä nokkalevyillä tapahtuu napin painalluksella. Tämä säästää aikaa, parantaa tarkkuutta, minimoi romun ja alentaa kustannuksia.

Hybridiliikeohjaus

Sähköpneumaattinen hybridiautomaatiojärjestelmä voi auttaa valmistajia soveltamaan sopivia tekniikoita kuhunkin tiettyyn toimintoon. Kun kestävyys, asennon joustavuus, tarkkuus, vakaus, hiljainen toiminta, liitettävyys ja valvonta ovat tärkeitä, sähköliikkeellä on suuria etuja. Pneumaattinen liikkeenohjaus on paras valinta, kun sovelluksissa on tilaa rajoitetusti, ne vaativat vankkaa toimintaa tai vaativat nopeaa suunnittelua, asennusta ja käyttöönottoa.

Useimpien tuotantolaitosten tuotantolinjoilla on erilaisia ​​OEM-laitteita, jolloin tuote liikkuu koneiden välillä kuljetus- ja keräyskuljettimia pitkin. Nämä linjat tarjoavat monia mahdollisuuksia integroida sekä pneumaattista että sähköistä lineaariliikettä.

Esimerkiksi tyypillinen juomapakkausten tuotantolinja sisältää seuraavat toiminnot: venytyspuhallusmuovauspullot, täyttö- ja korkkipullot, kuljetus ja kerääminen, pullojen etiketöinti, täyttö- ja etikettitarkastus, pullojen pakkaaminen koteloihin sekä lavaus- ja kutistepakkauskoteloihin. Venytyspuhallusmuovaus, taittolaatikot ja liiman levitys hyötyvät kaikki pneumaattisesta liikkeestä, kun taas pullojen kuljettaminen ja sijoittaminen täyttö- ja etiketöintilaitteisiin hyötyy servoliikkeestä.

Yksinkertaiset kuljetuskuljettimet ja lavausjärjestelmät hyötyvät molemmista liikemuodoista: kuljettimia voidaan käyttää sähkömoottoreilla, ja tuotteiden pysäyttimet ja portit voivat toimia pneumaattisella ohjauksella. Irtotavarat voidaan käsitellä pneumatiikalla, kun taas interpolointia ja hienoja asennonsäätöjä voidaan ohjata servoliikkeellä.

Hybridiautomaatiojärjestelmien edut

Johtavat liikkeenohjausteknologian toimittajat tarjoavat nyt integroituja, täydellisiä ratkaisupaketteja, jotka sisältävät sähköisen, pneumaattisen tai hybridiliikkeenohjauksen. Näissä kokonaisratkaisuissa on älykkäät kenttätason laitteet, liikkeenohjaus, koneohjaus ja analytiikka.

Pneumaattiset vaihtoehdot sisältävät pneumaattisen sylinterin, venttiilijärjestelmän, ohjaimen, analytiikan ja kojelaudan yhdyskäytävän kautta, kun taas sähkövaihtoehtoihin kuuluvat sähköinen lineaarinen toimilaite, servomoottori ja käyttö, ohjain ja kojelauta yhdyskäytävän kautta. Vaikka molemmat tekniikat tarjoavat kojelaudat, tiedot ovat saatavilla suoraan servokäytöstä ja pneumaattiset järjestelmät vaativat antureiden lisäämisen.

Tällaisilla kokonaisvaltaisilla integroiduilla ratkaisuilla on monia etuja sekä OEM-valmistajille että heidän asiakkailleen. Koska hybridiautomaatiojärjestelmät on jo suunniteltu ja koottu, ne voivat virtaviivaistaa hankintaa, kehitystä ja käyttöönottoa. Muussa tapauksessa OEM-valmistajien on hankittava komponentit erikseen ja sovitettava ja suunniteltava ne itse. Tämä ei ainoastaan ​​vie pidempään ja lisää toimitusketjun monimutkaisuutta, vaan se voi myös aiheuttaa kokoongelmia.

Hybridiautomaatiojärjestelmät tarjoavat myös joustavuutta, jonka ansiosta OEM-valmistajat voivat suunnitella koneita, jotka pystyvät valmistamaan erilaisia ​​tuotetyyppejä, minimoivat vaihtoaikaa ja täyttävät ajan mittaan muuttuvat vaatimukset. Koska monilla yrityksillä on jatkuva paine lisätä tuotantoa ja alentaa käyttökustannuksia, tämä voi lyhentää tuotantoajoja, lisätä koneiden käyttöastetta ja pidentää laitteiden käyttöikää.

Liikkeenohjauksen elektronisen uudelleenkonfiguroinnin avulla käyttäjät voivat vaihtaa liikeprofiileja lennossa, ja osa järjestelmistä on suunniteltu tulevaisuuteen ja on varustettu ominaisuuksilla, jotka voidaan toteuttaa nyt tai tulevien sukupolvien koneissa. Tarjotaksesi asiakkaille korkeimman tason joustavuutta etsimällä järjestelmiä, joissa on erittäin monipuoliset sähkötoimilaitteet, jotka kattavat laajan valikoiman sovellusvaatimuksia.

Kilpailukyvyn säilyttämisen lisäksi hybridiautomaatiojärjestelmät voivat parantaa valmistajan kestävyyttä. Nämä järjestelmät voivat parantaa koneen tehokkuutta ja vähentää romua, mikä puolestaan ​​alentaa resurssien kulutusta ja kustannuksia. Energiatehokkuus voi mahdollistaa kestävän kehityksen tavoitteiden paremman saavuttamisen, kun taas kustannussäästöt voivat vähentää kokonaiskustannuksia. Paremman toistettavuuden ja yhtenäisyyden vuoksi on tärkeää etsiä sähköisellä lineaarisella liikkeellä varustettua järjestelmää, joka tarjoaa korkeimman luotettavuuden ja tarkkuuden.

Parempi joustavuus, tehokkuus ja suorituskyky

OEM-valmistajat voivat määrittää, onko hybridiautomaatiojärjestelmästä hyötyä sovellukselle arvioimalla tärkeimmät sovellustekijät, mukaan lukien:

1. energiankulutus,
2. toimintakustannukset,
3. asennon joustavuus,
4. tarkkuus,
5. tärinä ja melu,
6. CAP-EX,
7. liitettävyys,
8. koko,
9. asennus ja
10. käyttöönottoaika ja kestävyys.

Jotta voit valita sopivimmat ratkaisut, joilla saavutetaan halutut tulokset, on tärkeää työskennellä asiantuntevan liikkeenohjaus- ja digitaalisen muunnoskumppanin kanssa, jolla on kattava valikoima teknologioita ja kokovaihtoehtoja. Tällainen kumppani voi auttaa OEM-valmistajia tilaamaan ratkaisuja ja tarjoamaan pitkäaikaista tukea.

Hybridiautomaatiojärjestelmien avulla yritysten ei tarvitse valita suorituskyvyn, joustavuuden, kestävyyden, liitettävyyden ja kustannusten välillä. Heillä voi olla kaikki – tarkka, tehokas lineaarinen liike, joustavuus vastaamaan muuttuviin tuotantovaatimuksiin, data ja oivallukset tuotannon maksimoimiseksi, optimoitu energiankulutus ja alhaisemmat kokonaiskustannukset.