Progettare internamente un sistema di attuatori lineari elettrici è spesso il percorso più efficiente in termini di costi e tempo per ottenere una soluzione di movimento automatizzato. A volte è meglio acquistare.

Chi meglio di te può sapere esattamente quali sono le esigenze del tuo attuatore lineare elettrico? E oggi è possibile acquistare così tanti sottocomponenti già pronti da poter semplicemente assemblare “moduli”: è richiesta la fabbricazione di piccole parti. Progettare il proprio sistema di attuatori lineari è spesso il percorso più saggio ed efficiente in termini di costi e tempo per ottenere una soluzione di movimento automatizzata. Tuttavia, se si considera il tempo trascorso lontano da altri progetti, la probabilità che i talenti interni nel movimento lineare siano scarsi e la possibilità che problemi e costi nascosti emergano allo scoperto nei momenti peggiori, l’approccio “progetta il tuo” perde un po' di lucentezza.

Il movimento lineare elettrico offre alcune soluzioni – e problemi – diversi da altri componenti di azionamento. Ad esempio, non esiste una standardizzazione dimensionale universalmente accettata per gli azionamenti elettrici lineari come invece avviene per i componenti di trasmissione di potenza più vecchi come cuscinetti e trasmissioni a catena. Inoltre, la tecnologia del movimento lineare elettrico non è così vecchia come altre tecnologie di azionamento e quindi non ha una storia di applicazioni così lunga. Inoltre, molti fornitori del settore sono essi stessi piuttosto nuovi. In ogni situazione, tali differenze possono rappresentare un vantaggio o uno svantaggio.

Un test make-vs-buy

Il seguente test in 3 punti può aiutare i progettisti di macchine a risolvere il dilemma make-vs-buy.

1. Time-to-market: Possiamo completare prima la nostra macchina acquistando o realizzando una soluzione di movimentazione lineare?

Accelerare l'introduzione di nuovi prodotti è una ricetta per la sopravvivenza nell'economia competitiva di oggi. I tempi del ciclo di sviluppo devono essere superiori a quelli dei tuoi concorrenti, quindi devi costantemente cercare modi per migliorare il time-to-market.

Un fornitore di attuatori può costruire il sistema più velocemente di quanto tu possa progettarlo e costruirlo da solo? Oppure, forse meglio, esiste un attuatore standard che soddisfi l’esigenza? Se progetti l'attuatore con una varietà di componenti, considera se il tuo progetto può permettersi un ritardo causato dalla consegna tardiva di un componente. Qual è la possibilità che un prodotto progettato internamente funzioni correttamente la prima volta? Se l'attrezzatura che l'attuatore dovrà servire verrà utilizzata per realizzare il tuo prodotto, scopri quanto vale per la tua azienda il tempo di produzione con la nuova macchina. Se stai costruendo una macchina per la vendita, vedi se puoi aumentare le entrate del tuo cliente consegnando la macchina prima o se pagherai una penalità per la consegna tardiva.

Prima di acquistare qualsiasi sistema di movimento lineare nel tentativo di ridurre i tempi del ciclo di sviluppo, scopri quali sono i tempi di consegna e le prestazioni puntuali di consegna del produttore dell'attuatore, soprattutto se l'attuatore si trova nel percorso critico verso il completamento del progetto. Quindi poniti la stessa domanda al tuo gruppo di progettazione e al tuo negozio.

2. Competenza: Abbiamo le competenze per progettare un attuatore affidabile e sarebbe questo il miglior utilizzo della nostra esperienza?

Il controllo del movimento lineare è spesso marginale rispetto ai processi critici di una macchina. Nessuno meglio di te sa quali componenti influiscono maggiormente sulle prestazioni complessive della tua macchina e quali, pertanto, richiedono molta attenzione nella progettazione.

Allo stesso modo, se la progettazione dell'attuatore richiede tempo da dedicare ad altri progetti più importanti, potrebbe essere meglio procurarsi questo sottosistema.

La stessa mancanza di standardizzazione che può complicare la scelta dell’attuatore lineare elettrico può anche semplificarla. Gli attuatori elettromeccanici sono disponibili in una varietà di configurazioni da un numero crescente di fornitori, quindi è molto probabile che tu possa trovarne uno con la giusta combinazione di componenti per la tua applicazione.

Diversi fornitori di attuatori offrono design modulari che possono essere facilmente configurati per soddisfare le vostre esigenze specifiche. La modularità della progettazione, l'uso estensivo di strumenti CAD, software CAM e apparecchiature CNC rendono possibile anche una personalizzazione efficiente. Se decidi di acquistare un attuatore, verifica se il produttore è disposto a personalizzare il prodotto.

A volte, ovviamente, non puoi acquistare esattamente ciò di cui hai bisogno, anche personalizzato.

3. Costo reale: Qual è il nostro vero costo per progettare un sistema di movimento lineare, procurarci parti, assemblare, testare, correggere se necessario e supportare il sistema sul campo?

Da un punto di vista ingegneristico, spesso sembra che tu possa costruirlo da solo per meno. Poni questa terza domanda prima di prendere una decisione definitiva. È necessario considerare quanto costa specificare, procurare e ispezionare ciascun componente, oltre al prezzo di acquisto del componente. Poniti la stessa domanda su un sistema di movimento lineare acquistato.

Progettare il tuo

La tabella 1 riassume un modello di costo per mostrare la differenza tra costruire e acquistare un semplice attuatore lineare elettrico. Questo modello di costo si basa su una semplice applicazione di posizionamento lineare: movimento avanti e indietro verso posizioni fisse con bassa ripetibilità e senza necessità di particolari precauzioni ambientali o di sicurezza. Viene utilizzato un semplice controllo di finecorsa. Alcune applicazioni costerebbero meno, altre di più, a seconda del carico, della corsa, del ciclo di lavoro, della precisione, della produttività, dell'interfaccia di controllo, della flessibilità e così via. Questa stima non include alcuna riprogettazione.

Se decidi di acquistare

Le aziende produttrici di attuatori differiscono notevolmente nella gamma di prodotti e nei settori che servono e comprendono. Gli attuatori stessi vanno da poche libbre di spinta a diverse migliaia e con una ripetibilità da meno di un pollice a meno di un micron.

La maggior parte delle aziende produttrici di attuatori non offre controlli per completare la soluzione, il che può complicare il lavoro. Tuttavia, alcuni offrono la comodità di acquistare pacchetti completi di attuatore e controllo, pronti per il montaggio, il cablaggio e il funzionamento.

Assicurati di verificare se hai fornito tutte le informazioni sull'applicazione necessarie affinché il fornitore possa consigliare una soluzione affidabile ed economicamente vantaggiosa.

A causa dell'ampia gamma di opzioni standard disponibili con gli attuatori dal design modulare, gli attuatori sono generalmente costruiti su ordinazione. Le aziende che utilizzano l'inventario JIT, la lavorazione e l'assemblaggio interni e operazioni flessibili basate su celle, possono consegnare regolarmente sistemi di attuazione e controllo standard entro 2 o 3 settimane dalla ricezione dell'ordine.