Valutazione aziendale, Requisiti di produzione e assemblaggio, Esigenze di supporto al cliente.

Con la gamma di attuatori lineari sul mercato, sta diventando più facile per i costruttori di macchine e gli utenti finali trovare un prodotto standard o “standard personalizzato” che soddisfi anche i requisiti applicativi più esclusivi. Ma ci sono ancora momenti in cui ha senso, dal punto di vista finanziario o tecnico, progettare e costruire internamente un attuatore.

Tuttavia, la decisione “make vs buy” non è così chiara come la semplice somma dei costi dei componenti fai-da-te e il confronto con una soluzione standard. Scegliere tra un attuatore fatto in casa e uno prefabbricato significa considerare molti fattori, alcuni dei quali difficilmente quantificabili in termini di tempo o di denaro. Oltre ai dettagli tecnici di progettazione e assemblaggio, c'è la valutazione aziendale di base se può (e deve) essere eseguita internamente e il fattore spesso trascurato del supporto post-vendita.

Valutazione aziendale

La prima domanda che un’azienda dovrebbe porsi prima di intraprendere la realizzazione del proprio attuatore lineare è: abbiamo le competenze per farlo internamente? Tieni presente che ciò include non solo la progettazione meccanica, ma anche il dimensionamento e la selezione del motore, dei controlli e l'integrazione del sistema. In molti casi, un dipartimento o un'area funzionale ha esperienza nella progettazione meccanica, mentre un altro dipartimento ha competenze elettriche. In questi casi, è importante acquisire entrambi gli insiemi di conoscenze creando un team interfunzionale per la fase di progettazione e ingegneria.

Se la risposta alla domanda sulla competenza è “sì”, la cosa successiva da considerare è se si dispone della capacità e delle risorse per farlo internamente. Questa è una questione che viene spesso trascurata, perché i manager presumono che se un progetto viene realizzato internamente, l’azienda ha il controllo su qualità, costi e tempistiche. Ma realizzare il proprio attuatore significa affidarsi a molteplici fornitori esterni ed essere in balia della loro consegna e qualità. Se il progetto viene ritardato, i clienti potrebbero risentirne o i profitti potrebbero essere influenzati.

Domande chiave:

1.Abbiamo la competenza nel movimento lineare e nei controlli per costruire internamente l'attuatore?

2.Quali sarebbero le conseguenze per noi e per i nostri clienti se il progetto subisse ritardi?

Requisiti di produzione e assemblaggio

Costruire internamente un attuatore significa avere la libertà di progettarlo per le vostre esigenze specifiche. I componenti principali di qualsiasi attuatore sono la base, la guida e l'unità di azionamento. Uno dei tipi più semplici di attuatori da costruire internamente è un progetto basato su un'estrusione di alluminio. Il vantaggio dell'utilizzo di un'estrusione è che sono prontamente disponibili in un'ampia gamma di sezioni trasversali e lunghezze. Richiedono inoltre modifiche minime o nulle per il montaggio delle guide e del meccanismo di azionamento. Lo svantaggio dell'utilizzo di un'estrusione è che, quando è richiesta un'elevata precisione di corsa, è difficile ottenere una superficie di montaggio precisa.

L'opzione successiva è una piastra di base lavorata. Relativamente economica e facile da lavorare, la piastra in alluminio è una buona soluzione per molti attuatori costruiti internamente. Se sono necessarie precisione e rigidità della corsa molto elevate, la lamiera d'acciaio lavorata è in genere la scelta migliore. Che si tratti di alluminio o acciaio, se si utilizza una piastra di base lavorata, accertarsi di valutare se la lavorazione può essere eseguita internamente. (Ciò vale anche per altre parti lavorate, come supporti motore/riduttore, piastre del carrello e coperture protettive. Questi elementi possono essere facilmente trascurati quando si valuta il tempo e la capacità necessari per la produzione interna.)

Il tipo di guida da utilizzare viene spesso deciso di pari passo con la decisione riguardante la struttura di base dell'attuatore. Quando come base viene utilizzata un'estrusione di alluminio, la scelta migliore è in genere una guida singola basata su rulli a camma, ruote o albero tondo e boccole a sfere lineari. Per una maggiore rigidità è possibile utilizzare rotaie e carrelli profilati. Ma a meno che l'estrusione non possa essere lavorata per un riferimento di montaggio preciso, il vantaggio di una maggiore precisione di corsa normalmente fornita dalle rotaie profilate verrà annullato dalle imprecisioni nell'estrusione.

Le applicazioni con momenti di carico elevati richiedono in genere due guide montate in parallelo, il che richiede l'uso di un'estrusione molto ampia o di una piastra di base per accogliere le guide affiancate. Il meccanismo di azionamento, indipendentemente dal fatto che si tratti di cinghia, vite, cremagliera e pignone, ecc., deve essere montato tra le due guide per ridurre gli effetti di inceppamento. Nei progetti a doppia guida, è importante allineare correttamente le due guide per evitare inceppamenti, che possono causare forze aggiuntive sui cuscinetti e ridurne la durata.

I meccanismi di azionamento di solito rientrano in una delle due categorie: cinghie o viti. Le trasmissioni a cinghia sono relativamente facili da integrare poiché non richiedono un allineamento preciso. Tuttavia, devono essere adeguatamente tesi per eliminare il "allentamento" dalla cinghia e consentirle di soddisfare la sua forza nominale. Il tensionamento durante l'assemblaggio di solito non è un problema, ma pensa a come l'utente finale controllerà la tensione della cinghia e la ritensionerà se necessario. Questo dovrebbe essere un processo di manutenzione relativamente semplice e non richiedere tempi di smontaggio e rimontaggio significativi per l'utente.

Se come meccanismo di azionamento viene utilizzata una vite a ricircolo di sfere o di comando, sarà necessario determinare il tipo di supporto finale necessario. La disposizione fissa-semplice (un cuscinetto assiale a contatto angolare sul lato condotto e un singolo cuscinetto a sfere sul lato non condotto) è la più comune, ma se si verificano velocità o carichi di deformazione significativamente elevati, una disposizione di cuscinetti fisso-fissa potrebbe essere più appropriato.

Domande chiave:

1. È possibile eseguire internamente la lavorazione, l'allineamento e l'assemblaggio necessari?

2. Il settore manifatturiero ha la capacità di soddisfare la produzione richiesta?

Esigenze di assistenza clienti

La maggior parte degli attuatori svolge una funzione critica nella macchina o nel processo e i tempi di fermo possono essere catastrofici per la produzione. Ciò rende l'assistenza clienti una considerazione essenziale nella decisione make vs buy. Disponete di personale in grado di supportare l'attuatore in caso di necessità di risoluzione dei problemi o assistenza? Siete in grado di trasportare 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 faccia parte di una macchina interna, dove il cliente è uno dei vostri reparti di produzione o produzione.

Ricordare inoltre che i componenti con elementi rotanti o ricircolanti probabilmente necessiteranno di nuova lubrificazione durante la vita della macchina. Ciò è particolarmente vero per le viti a ricircolo di sfere, le guide lineari a sfere e le guide profilate. Anche se i componenti sono designati come “lubrificati a vita”, le condizioni di applicazione potrebbero giustificare una rilubrificazione durante la vita utile della macchina. Prendere in considerazione la manutenzione facilitata dall'utente durante la fase di progettazione aiuterà a semplificare i requisiti di servizio.

Domande chiave:

1. Disponiamo della struttura e delle risorse (personale e inventario) per supportare gli utenti finali in caso di necessità di risoluzione dei problemi e riparazioni?

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

Proprio come l'acquisto di un attuatore prefabbricato dovrebbe includere una valutazione di tutti i costi coinvolti, per realizzare internamente un attuatore è necessario considerare i requisiti di progettazione, produzione e assistenza, nonché il costo dei componenti.