Valutazione aziendale, requisiti di produzione e assemblaggio, esigenze di assistenza clienti.

Grazie all'ampia gamma di attuatori lineari disponibili sul mercato, per i costruttori di macchine e gli utenti finali è sempre più facile trovare un prodotto standard o "standard personalizzato" che soddisfi anche i requisiti applicativi più specifici. Tuttavia, ci sono ancora casi in cui, da un punto di vista finanziario o tecnico, ha senso progettare e costruire un attuatore internamente.

Tuttavia, la decisione tra "fare da sé" e "acquistare" non è così scontata come si potrebbe pensare, dato che si tratta semplicemente di sommare i costi dei componenti fai-da-te e confrontarli con quelli di una soluzione preconfezionata. Scegliere tra un attuatore autocostruito e uno già pronto implica considerare molti fattori, alcuni dei quali difficili da quantificare in termini di tempo o denaro. Oltre ai dettagli tecnici di progettazione e assemblaggio, bisogna valutare, da un punto di vista commerciale, se la realizzazione può (e dovrebbe) essere effettuata internamente, e considerare il fattore, spesso trascurato, dell'assistenza post-vendita.

valutazione aziendale

La prima domanda che un'azienda dovrebbe porsi prima di intraprendere la realizzazione di un proprio attuatore lineare è: disponiamo internamente delle competenze necessarie per farlo? È importante ricordare che ciò include non solo la progettazione meccanica, ma anche il dimensionamento e la selezione del motore e dei sistemi di controllo, nonché l'integrazione del sistema. In molti casi, un reparto o un'area funzionale ha esperienza nella progettazione meccanica, mentre un altro reparto possiede le competenze elettriche. In queste situazioni, è fondamentale riunire entrambe le competenze, creando un team interfunzionale per la fase di progettazione e ingegneria.

Se la risposta alla domanda sulle competenze è "sì", il passo successivo è valutare se si dispone delle capacità e delle risorse necessarie per realizzare il progetto internamente. Questa è una questione che viene spesso trascurata, perché i manager presumono che, se un progetto viene gestito internamente, l'azienda abbia il controllo su qualità, costi e tempi. Tuttavia, realizzare un attuatore internamente significa dipendere da più fornitori esterni ed essere alla mercé delle loro consegne e della loro qualità. In caso di ritardi, i clienti potrebbero risentirne o i profitti potrebbero subire un impatto negativo.

Domande chiave:

1. Disponiamo delle competenze in materia di movimento lineare e sistemi di controllo necessarie per costruire l'attuatore internamente?

2. Quali sarebbero le conseguenze per noi e per i nostri clienti in caso di ritardo del progetto?

Requisiti di produzione e assemblaggio

Costruire un attuatore internamente significa avere la libertà di progettarlo in base alle proprie esigenze specifiche. I componenti principali di qualsiasi attuatore sono la base, la guida e l'unità di azionamento. Uno dei tipi di attuatore più semplici da costruire internamente è quello basato su un profilato di alluminio. Il vantaggio di utilizzare un profilato è che è facilmente reperibile in un'ampia gamma di sezioni e lunghezze. Inoltre, richiede poche o nessuna modifica per il montaggio delle guide e del meccanismo di azionamento. Lo svantaggio dell'utilizzo di un profilato è che, quando è richiesta un'elevata precisione di movimento, è difficile ottenere una superficie di montaggio precisa.

La prossima opzione è una piastra di base lavorata. Relativamente economica e facile da lavorare, la piastra in alluminio è una buona soluzione per molti attuatori realizzati internamente. Se sono necessarie un'elevata precisione di corsa e rigidità, la piastra in acciaio lavorata è in genere la scelta migliore. Sia che si tratti di alluminio o acciaio, se si utilizza una piastra di base lavorata, è fondamentale valutare se la lavorazione può essere eseguita internamente. (Questo vale anche per altri componenti lavorati, come supporti per motore/riduttore, piastre di scorrimento e coperture protettive. Questi elementi possono essere facilmente trascurati quando si valutano i tempi e la capacità necessari per la produzione interna.)

Il tipo di guida da utilizzare viene spesso deciso di pari passo con la scelta della struttura di base dell'attuatore. Quando si utilizza un profilato di alluminio come base, la scelta migliore è in genere una guida singola basata su rulli a camme, ruote o albero tondo e boccole a sfere lineari. Per una maggiore rigidità, si possono utilizzare guide e carrelli profilati. Tuttavia, a meno che il profilato non possa essere lavorato con precisione per un riferimento di montaggio preciso, il vantaggio di una maggiore precisione di corsa che le guide profilate normalmente offrono verrà vanificato dalle imprecisioni del profilato.

Le applicazioni con elevati carichi di momento richiedono in genere due guide montate in parallelo, il che rende necessario l'utilizzo di un profilo estruso molto largo o di una piastra di base per alloggiare le guide affiancate. Il meccanismo di trasmissione, indipendentemente dal fatto che sia a cinghia, vite, cremagliera e pignone, ecc., deve essere montato tra le due guide per ridurre gli effetti di bloccaggio. Nei progetti a doppia guida, è importante allineare correttamente le due guide per evitare il bloccaggio, che può causare forze aggiuntive sui cuscinetti e ridurne la durata.

I meccanismi di trasmissione si dividono generalmente in due categorie: cinghie o viti. Le trasmissioni a cinghia sono relativamente facili da integrare poiché non richiedono un allineamento preciso. Tuttavia, è necessario che la cinghia sia correttamente tensionata per eliminare il gioco e consentirle di raggiungere la forza nominale. Il tensionamento durante l'assemblaggio di solito non rappresenta un problema, ma è importante considerare come l'utente finale controllerà la tensione della cinghia e la ritensionerà se necessario. Questa operazione di manutenzione dovrebbe essere relativamente semplice e non richiedere all'utente tempi di smontaggio e rimontaggio significativi.

Se come meccanismo di azionamento si utilizza una vite a ricircolo di sfere o una vite senza fine, è necessario determinare il tipo di supporto terminale richiesto. La configurazione fisso-semplice (un cuscinetto reggispinta a contatto angolare sull'estremità condotta e un singolo cuscinetto a sfere sull'estremità non condotta) è la più comune, ma se si prevedono velocità o carichi di instabilità particolarmente elevati, una configurazione con cuscinetti fissi-fissi potrebbe essere più appropriata.

Domande chiave:

1. È possibile eseguire internamente le lavorazioni meccaniche, l'allineamento e l'assemblaggio necessari?

2. La capacità produttiva è sufficiente a soddisfare i requisiti di produzione?

Esigenze di assistenza clienti

La maggior parte degli attuatori svolge una funzione critica all'interno di una macchina o di un processo, e i tempi di inattività possono essere catastrofici per la produzione. Questo rende l'assistenza clienti un fattore essenziale nella decisione tra produzione interna e acquisto esterno. Avete personale in grado di fornire assistenza per l'attuatore in caso di necessità di risoluzione dei problemi o di manutenzione? Siete in grado di reperire i pezzi di ricambio necessari per riparazioni rapide? Queste considerazioni sono importanti sia che l'attuatore faccia parte di una macchina di produzione venduta a clienti esterni, sia che sia integrato in una macchina interna, nel caso in cui il cliente sia uno dei vostri reparti di produzione.

Ricordate inoltre che i componenti con elementi volventi o a ricircolo d'olio probabilmente necessiteranno di rilubrificazione durante la vita utile della macchina. Ciò vale soprattutto per le viti a ricircolo di sfere, le guide lineari a cuscinetti a sfere e le guide a profilo. Anche se i componenti sono classificati come "lubrificati a vita", le condizioni di utilizzo potrebbero richiedere una rilubrificazione durante la vita utile della macchina. Tenere conto della manutenzione facilitata dall'utente già in fase di progettazione contribuirà a semplificare le esigenze di assistenza.

Domande chiave:

1. Disponiamo della struttura e delle risorse (personale e inventario) necessarie per fornire supporto agli utenti finali in caso di problemi e riparazioni?

2. Quanto è facile per l'utente eseguire la manutenzione di base?

Così come l'acquisto di un attuatore prefabbricato richiede una valutazione di tutti i costi coinvolti, la realizzazione interna di un attuatore impone di considerare i requisiti di progettazione, produzione e assistenza, oltre al costo dei componenti.