Les OEM de fabrication d'aujourd'hui et les utilisateurs finaux d'automatisation recherchent constamment des progrès technologiques pour aider à leur faciliter la vie. Les innovations de l'industrie 4.0 ont stimulé une nouvelle classe de technologies intelligentes qui combinent les interfaces numériques de l'électronique et de la communication pour plus de sophistication, de fonctionnalité et de facilité d'utilisation.

Alors que de plus en plus d'entreprises manufacturières adoptent la technologie de l'industrie 4.0, les technologies des mécatroniques intelligentes émergentes offrent aux machines une plus grande intelligence et polyvalence. Ces systèmes avancés sont également plus faciles à spécifier, commander et déployer que les options passées - améliorant leur valeur pour les OEM et les utilisateurs finaux.

Comprendre les capacités de la mécatronique intelligente peut aider les ingénieurs de conception de systèmes, comment tirer mieux ces mécatroniques pour rendre leurs solutions de fabrication très compétitives.

Les mécatroniques modernes sont intégrées et polyvalentes

Les mécatroniques sont des systèmes et des sous-ensembles qui combinent des composants mécaniques et électroniques disparates en solutions dédiées à des tâches spécifiques. Dans le monde du mouvement, deux exemples sont l'assemblage et le transport de produits satisfaits par les systèmes de mouvement linéaire mécatronique et les robots cartésiens. L'intégration serrée des moteurs électroniques, des commandes, des capteurs et des composants linéaires. La mécatronique pourrait être considérée comme un précurseur des technologies de l'industrie 4.0.

Smart Mechatronics reprend le concept - en prenant la forme de solutions complètes qui intègrent des capteurs avancés et des plateformes de contrôleur adaptées aux opérateurs. Ces systèmes donnent:

• Données en temps réel sur les performances de la machine
• Données en temps réel sur la qualité de la fabrication, selon lesquels
• Contrôle précis et exécution des séquences de mouvement
• Suivi automatisé des données de production et du débit
• Connectivité facile avec les systèmes de gestion au niveau de la machine et à l'échelle de l'usine

Smart Mechatronics Étape Première: Configuration en ligne

Les mécatroniques intelligents sont plus rapides et plus faciles à concevoir et à commander que les systèmes mécatroniques précédents. Cela est utile parce que les mécatroniques sont à leur nature même assez complexes - exigeant une considération et du dimensionnement simultanés de plusieurs composants linéaires, entraînements, contrôleurs et interfaces opérateurs… puis leur combinaison prudente.

La première étape dans la spécification, l'achat et la mise en service d'une machine mécatronique intelligente consiste à tirer parti des outils en ligne accessibles via des portails de fournisseurs. Ces outils de configuration permettent aux ingénieurs de construire des systèmes intelligents prêts à fonctionner «hors de la boîte» avec une programmation minimale… donc peut-être les plus utiles aux ingénieurs ayant une compréhension de base de l'actionnement électrique et de la puissance de fluide (y compris le mouvement linéaire) et des commandes de mouvement. Les utilisateurs entrent dans des paramètres tels que la course, le poids de la pièce et le temps de cycle, qui génère ensuite une sortie qui peut être vérifiée dans l'environnement CAD de l'outil en ligne. Les invites de dimensionnement et de configuratrice suivantes, tous les composants de la solution mécatronique complète - comme un robot cartésien, une machine à appuyer ou une machine à joindre - peuvent être spécifiées en un seul coup. C'est une option qui permet aux ingénieurs d'obtenir une solution complète d'un seul fournisseur - recevant un système intégré expédié avec des séquences de mouvement préprogrammées prêtes pour la mise en œuvre du plug-and-produce.

Contrôle opérationnel plus intelligent et plus simple

La mécatronique intelligente peut améliorer la productivité et la flexibilité généralement avec des processus de production «transparents» - avec des capteurs pour la surveillance des conditions en temps réel.

Considérez simplement comment certains fabricants offrent des kits de fonction mécatroniques spécifiques à l'opération pour prendre en charge une telle surveillance. Par exemple, un kit de fonction pour une machine à pression peut inclure un cylindre électromécanique, un lecteur Servo, un moteur, un contrôleur, des capteurs et un logiciel d'opérateur pour prendre en charge les opérations d'assemblage en appuyant et en joint. Les machines construites à l'aide d'un tel kit de fonction sont faciles à mettre en œuvre, car les composants sont livrés avec un logiciel d'exploitation préinstallé… et un paramétrage automatique prêt à fonctionner sur le lecteur Servo - donc aucune connaissance de programmation de contrôle de mouvement n'est nécessaire pour mettre la machine en ligne. Le logiciel dispose d'une interface utilisateur graphique glisser-déposer (GUI) qui permet aux opérateurs de construire intuitivement des séquences de production - telles que la pressage des roulements à billes dans un boîtier, par exemple.

De plus, la machine peut être livrée avec un capteur de force intégré pour mesurer et suivre les opérations. Par exemple, ces capteurs d'une application de pression de roulement peuvent suivre l'actionneur linéaire pour s'assurer qu'il applique la force droite exacte pour insérer les balles dans leur boîtier de roulement. Pendant ce temps, les contrôles du système peuvent également exécuter le contrôle de la qualité en veillant à ce que les actionneurs passent correctement à travers leurs séquences contrôlées avec précision. En tant que telles séquences sur une machine à pression, répète généralement des centaines, voire des milliers de fois par heure, le contrôleur du système enregistre puis vers l'avant pour le stockage des mesures de chaque cycle de mouvement. Les opérateurs peuvent ensuite utiliser des outils dans le package Controller pour créer des visualisations des résultats du processus. Ceux-ci pourraient cartographier si les forces pressantes dépassent ou n'ont pas atteint les seuils de processus… et permettre aux opérateurs d'analyser les courbes de déplacement de force en temps réel à leurs postes de travail. Ces données permettent aux opérateurs de machines expérimentés de maintenir la meilleure qualité de fabrication et la productivité sans toute programmation spécialisée ou développement d'analyse de qualité par des ingénieurs logiciels experts.

En outre, les données peuvent également être exportées via des interfaces système vers des systèmes d'analyse de fabrication à l'échelle de l'usine ou du cloud… faisant du système Smart Mechatronics un composant intégral de la plate-forme de l'industrie 4.0 d'une entreprise.

Des capacités similaires sont également déployées pour d'autres scénarios d'automatisation d'usine, y compris des systèmes de mouvement linéaire tels que les robots de manipulation cartésienne pour les opérations de pick-and-place ou de transport. Ils utilisent des outils de configuration en ligne similaires pour dimensionner et spécifier tous les modules linéaires, actionneurs et effecteurs finaux, câblage, capteurs, disques électriques et contrôleur nécessaires aux systèmes de manutention complets.

Applications Smart Mechatronics en action

Smart Mechatronics montre comment la technologie sophistiquée peut résoudre des problèmes d'ingénierie complexes de manière plus simple. Dans un scénario de l'industrie commun, les constructeurs de machines ont généralement essayé de développer leurs propres assemblages mécatroniques en commandant et en intégrant des composants distincts - actionneurs linéaires, contrôleurs, alimentations, effecteurs finaux et plus encore. Ce processus est souvent lourd et prend du temps.

Dans de nombreuses entreprises ou intégrateurs de systèmes, il est courant que le groupe d'ingénierie mécanique soit responsable de la spécification et de la commande d'un ensemble de composants tandis que le groupe électrique ordonne ses composants. De tels arrangements sont plus difficiles pour le service des achats, et le personnel d'ingénierie est chargé de les réunir physiquement et de le programmer pour s'assurer qu'il fonctionne comme spécifié.

Le concept de mécatronique intelligent change que le paradigme et, dans le processus, libère les ingénieurs afin qu'ils puissent consacrer du temps et des ressources à des problèmes de conception plus complexes et plus difficiles. Sans aucun doute - les avantages et les avantages offerts par Smart Mechatronics Technology aideront les fabricants à créer davantage de systèmes prêts pour la production avec la technologie de l'intelligence et des capteurs intégrée pour soutenir les exigences de l'industrie 4.0.

Bien que le concept de mécatronique intelligent soit très intuitif, il est toujours important de travailler avec des fournisseurs de mécatroniques dont les portefeuilles et l'expertise en génie englobent toute la gamme de composants - produits de mouvement linéaire, contrôleurs, disques et logiciels opérateurs - nécessaires pour construire des solutions mechatroniques complètes et haute performance. Il est également important d'évaluer la qualité et la facilité d'utilisation de leurs outils de configuration, pour s'assurer que la facilité d'utilisation promise par les mouvements de mécatronique intelligente - du début à la fin - est entièrement livré. Cela permet de garantir que les constructeurs de machines et les utilisateurs finaux peuvent tirer parti des avantages en fiche de la mécatronique intelligente dans leurs opérations.