에너지 사용량이 적고 재생 가능 자원을 통해 구동되는 모션 제어 시스템은 에너지 효율적인 장비의 핵심이며 지속 가능한 기업 전략의 일부입니다.

디지털 혁신

오늘날 제조업체들은 일상생활에서 디지털 자동화와 정교한 사용자 인터페이스를 활용하며, 산업 시스템에서도 동일한 디지털 역량을 기대합니다. 기업들이 운영 방식을 디지털로 전환하면서 실질적이고 안정적인 이점을 누리고 있습니다.

장비에 내장된 센서는 온도, 위치, 부하 및 마모를 실시간으로 지속적으로 추적합니다. 모니터링, 자동 구성 및 진단, 그리고 대시보드에 표시되는 수집된 프로세스 데이터는 운영자에게 확신을 갖고 정보에 기반한 결정을 내리는 데 필요한 통찰력을 제공합니다. 연결된 모션 제어 시스템을 통해 운영자는 생산 성능, 에너지 사용량 및 신뢰성을 분석할 수 있습니다.

대시보드를 통해 이러한 통찰력에 접근하면 제조업체는 운영을 보다 효과적으로 제어하고 지속적으로 개선하여 궁극적으로 생산을 늘릴 수 있습니다.

시장 경쟁

인력 부족과 공급망 문제로 인해 기업들이 경쟁 우위를 유지하는 것이 그 어느 때보다 어려워졌습니다. 또한, 산업 제조의 디지털 혁신과 이를 뒷받침하는 첨단 기술 덕분에 이에 투자하는 기업들은 운영을 크게 최적화할 수 있게 되었습니다.

변화하는 시장 요구에 민첩하게 대응하고 고객 수요를 안정적으로 충족하여 시장 선두를 유지해야 할 필요성이 그 어느 때보다 커지고 있습니다. 제조업체는 기계 가동 중단 시간을 최소화하고 생산량을 극대화해야 하며, 연결된 하이브리드 자동화 솔루션을 도입하면 기계의 안정성과 가동 시간을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

에너지 사용을 최적화하고, 운영을 개선하고, 업계에서 앞서 나가기 위해 기업들은 완벽한 모션 제어 패키지를 찾고 있습니다. 선도적인 기술 공급업체들은 이러한 점을 잘 알고 있으며, 서보 드라이브, 모터, 전기 액추에이터는 물론 공압 장치까지 결합한 다양한 첨단 통합 솔루션을 개발해 왔습니다.

OEM은 고객의 가장 큰 요구 사항과 우려 사항에 더 잘 부합하고 이를 해결하는 기계 설계에 하이브리드 자동화 시스템을 통합할 수 있는 중요한 기회를 갖습니다.

자동화 및 현대 기계 설계

기업들이 어려움을 극복하고 생산량을 늘리는 한 가지 방법은 더 작고 정교한 기계를 생산 라인에 통합하는 것입니다. 설치 면적이 작아지면 동일한 생산 공간에 더 많은 기계를 설치할 수 있으며, 고급 모션 제어 기술을 통해 조립부터 최종 제품 검사까지 더욱 정밀한 작업을 자동화할 수 있습니다.

제조업체들은 또한 다음과 같은 모션 제어 기술을 찾고 있습니다. 낭비를 방지하기 위한 더 높은 정확도, 생산량 증대를 위한 더 짧은 사이클 시간, 그리고 작업자가 버튼 하나로 기계 프로그램을 변경할 수 있도록 하는 더 큰 위치 유연성. 이러한 기능을 갖춘 기계를 사용하면 더 짧은 시간에 더 많은 생산량을 확보하고, 지속 가능성을 향상시키며, 비용을 절감할 수 있습니다.

공압, 전기 또는 하이브리드 모션 제어를 선택하는 방법

다양한 모션 컨트롤 제품이 출시되어 있어 어떤 제품을 선택해야 할지 혼란스러울 수 있습니다. OEM 업체들은 언제 전동식, 언제 공압식, 그리고 언제 두 가지를 모두 사용할까요?

모션 솔루션을 선택할 때 고려해야 할 요소와 고려 사항이 많습니다.

1. 해당 애플리케이션의 성능, 유연성, 정확성 요구 사항을 충족합니까?
2. 초기 운영 비용과 지속적인 유지 관리 비용은 무엇입니까?
3. 기계의 에너지 효율성에 어떤 영향을 미치나요?
4. 모션 제품은 다른 기기와 어떻게 통합되나요?
5. 데이터를 수집하고 기기 상태를 분석할 수 있나요?
6. 기계를 설계하는 것을 더 쉽고 빠르게 만들어 줄까요?
7. 새로운 기술을 습득하는 데 걸리는 시간은 어느 정도입니까?

공압 및 전기 모션 제어는 각각 애플리케이션의 필요에 따라 뚜렷한 장점을 가지고 있으며, 애플리케이션은 둘 중 하나 또는 둘 다의 이점을 누릴 수 있습니다. 어떤 애플리케이션에서는 어느 것이 가장 적합한지 명확합니다. 컨베이어에서 상자를 밀어내는 간단한 메커니즘에는 공압 실린더가 가장 적합합니다. 그러나 이러한 상자를 컨베이어의 여러 줄이나 위치로 분류해야 하는 경우에는 다중 위치 제어가 가능한 전기 액추에이터가 필요합니다.

더 복잡한 애플리케이션에서는 선택이 불분명할 수 있습니다. 이는 두 가지 모두를 사용하는 것이 애플리케이션에 가장 큰 이점을 제공할 수 있음을 보여주는 한 가지 신호입니다. 전기 기계식 실린더는 공압 커넥터를 통해 압축 공기를 사용하여 충전 애플리케이션에서 공기를 밀봉할 수 있습니다. 조립 시스템에서 전기 선형 다축 시스템은 공압 그리퍼를 사용할 수 있습니다. 그리고 수직 방향으로 작동하는 전기 선형 축은 공압 실린더를 사용하여 무게를 보상할 수 있습니다.

교차 기술 자동화를 통해 OEM은 동일한 애플리케이션에서 공압 및 전기 모션 제어 기술의 상호 보완적인 장점을 활용하고 그 이점을 고객에게 제공할 수 있습니다.

각 기술의 장점을 살펴보고 이들이 어떻게 함께 작동하는지 더 잘 이해해 보겠습니다.

공압 모션 제어

공압 운동은 압축 가스를 사용하여 메커니즘에 물리적으로 작용하여 필요한 운동을 생성합니다. 공압 솔루션은 하드웨어, 설계 및 설치 측면에서 견고한 작동을 제공하는 것으로 입증되었으며, 서보 시스템에 비해 공압 시스템을 업그레이드할 때 변경하거나 교체해야 할 부품이 일반적으로 적습니다.

공압 모션 제어의 가장 친숙한 예는 내부 피스톤이 있는 실린더로, 선형 운동을 생성합니다. 이것이 공압이 종종 이산 모션 기술로 간주되는 이유이며, 메커니즘을 완전히 확장하거나 축소하는 데만 유용합니다.

그러나 모션 제어 기술 공급업체들이 주도하는 지속적인 혁신은 그 가능성을 더욱 확대했습니다. 예를 들어, 1/4회전 액추에이터를 사용하면 연속 회전 동작을 구현할 수 있습니다.

센서와 유량 제어 장치를 사용하여 작동을 모니터링하고 최적화할 수 있으며, 차압 제어를 통해 장비의 연속적인 공압 위치 제어가 가능합니다. 비교적 작은 전기공압식 온/오프 솔레노이드 밸브 또는 변조 위치 제어 밸브를 사용하여 일정한 배압에 대해 제어된 압력을 가합니다.

작업자는 버튼과 스위치를 사용하여 수동으로 위치를 제어할 수도 있고, PLC(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러)나 루프 컨트롤러를 사용하여 자동으로 위치를 제어할 수도 있습니다.

전기 모션 제어

서보 모터와 결합된 전기 액추에이터는 고속, 정밀한 정확도 및 효율성으로 유명하며, 전기를 회전 또는 직선 운동으로 변환하여 동작을 구현합니다. 이러한 폐루프 시스템은 일반적으로 모션 컨트롤러, 서보 드라이브, 모터, 피드백 센서와 같은 더 복잡한 구성 요소와 공압 모션 솔루션보다 설계 방식이 더 복잡합니다.

각 서보 모터는 하나의 드라이브와 연결되어 있으며, 이 드라이브는 원하는 기능을 제공하는 명령 신호를 따르고 정확한 위치 결정, 정밀한 각속도 및 가변 가속 프로파일을 제공할 수 있습니다. 이러한 범위를 통해 서보 시스템은 로봇 팔부터 연속 회전 컨베이어에 이르기까지 다양한 애플리케이션에 위치 모션 제어를 제공할 수 있습니다.

서보 드라이브와 컨트롤러는 마이크로프로세서 장치이므로 높은 수준의 내장 기능을 갖추고 있으며 대시보드에 대한 로컬 및 원격 진단 및 데이터 로깅 기능을 직접 제공할 수 있습니다.

PLC 및 기타 컨트롤러를 서보 모션 시스템에 연결하면 OEM이 더욱 진보된 모션 제어 및 동기화를 구현할 수 있습니다. 특수 기능에는 서브미크론 수준의 반복성을 갖춘 고정밀 위치 제어, 전자 캠 및 전자 기어링이 포함되며, 기계 가공, 로봇 공학, 제조 장비와 같은 가장 복잡한 애플리케이션에도 유용합니다.

예를 들어, 포장 라인은 기계식 캠 디스크에서 전기식 캠 디스크를 사용하는 서보 모션 시스템으로 업그레이드할 수 있습니다. 기계식 디스크를 사용하여 형식을 변경하는 것은 복잡하고 시간이 많이 걸리며 오류가 발생하기 쉬운 반면, 전기식 캠 디스크를 사용하는 기계 변환은 버튼 하나만 누르면 완료됩니다. 이를 통해 시간을 절약하고, 정확도를 높이고, 불량률을 최소화하고, 비용을 절감할 수 있습니다.

하이브리드 모션 컨트롤

전기공압 하이브리드 자동화 시스템은 제조업체가 각 기능에 적합한 기술을 적용하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 지속 가능성, 위치 유연성, 정밀성, 안정성, 저소음 작동, 연결성 및 모니터링이 가장 중요한 분야에서는 전기 모션이 큰 이점을 제공합니다. 공간 제약이 있거나, 견고한 작동이 요구되거나, 신속한 설계, 설치 및 시운전이 필요한 분야에서는 공압 모션 제어가 최선의 선택입니다.

대부분의 제조 시설 생산 라인에는 다양한 유형의 OEM 장비가 포함되어 있으며, 제품은 운송 및 축적 컨베이어를 따라 기계 사이를 이동합니다. 이러한 라인은 공압 및 전기 선형 모션을 모두 통합할 수 있는 다양한 기회를 제공합니다.

예를 들어, 일반적인 음료 포장 생산 라인은 다음과 같은 기능을 포함합니다. 병 스트레치 블로우 성형, 병 충전 및 캡핑, 운반 및 집적, 병 라벨링, 충전 및 라벨 검사, 병을 케이스에 포장, 팔레타이징 및 수축 포장. 스트레치 블로우 성형, 상자 접기, 접착제 도포는 모두 공압 운동의 이점을 누리는 반면, 충전 및 라벨링 장비 내에서 병을 운반하고 배치하는 작업은 서보 운동의 이점을 누리게 됩니다.

단순 운송 컨베이어와 팔레타이징 시스템은 두 가지 동작 방식 모두에서 이점을 얻습니다. 컨베이어는 전기 모터로 구동되고, 제품 정지 및 게이트는 공압으로 작동할 수 있습니다. 대용량 케이스 취급은 공압으로, 보간 및 미세 위치 조정은 서보 모션을 사용하여 제어할 수 있습니다.

하이브리드 자동화 시스템의 장점

선도적인 모션 제어 기술 공급업체들은 이제 전기, 공압 또는 하이브리드 모션 제어를 포함하는 통합형 풀 솔루션 패키지를 제공합니다. 이러한 종합적인 솔루션은 현장 레벨의 지능형 장치, 모션 제어, 기계 제어 및 분석 기능을 제공합니다.

공압식 옵션에는 공압 실린더, 밸브 시스템, 컨트롤러, 분석 시스템, 게이트웨이를 통한 대시보드가 ​​포함되며, 전기식 옵션에는 전기식 선형 액추에이터, 서보 모터 및 드라이브, 컨트롤러, 게이트웨이를 통한 대시보드가 ​​포함됩니다. 두 기술 모두 대시보드를 제공하지만, 데이터는 서보 드라이브에서 직접 제공되며 공압 시스템은 센서를 추가해야 합니다.

이처럼 완벽하고 통합된 솔루션은 OEM과 고객 모두에게 많은 이점을 제공합니다. 하이브리드 자동화 시스템은 이미 설계 및 조립되어 있기 때문에 조달, 개발 및 시운전 과정을 간소화할 수 있습니다. 그렇지 않으면 OEM은 부품을 별도로 조달하고 직접 설계 및 제작해야 합니다. 이러한 방식은 시간이 더 오래 걸리고 공급망의 복잡성을 가중시킬 뿐만 아니라, 크기 조정 문제도 야기할 수 있습니다.

하이브리드 자동화 시스템은 OEM이 다양한 제품 유형을 생산할 수 있는 기계를 설계하고, 제품 교체 시간을 최소화하며, 시간 경과에 따라 변화하는 요구 사항을 충족할 수 있도록 하는 유연성을 제공합니다. 많은 기업이 운영 비용을 절감하면서 처리량을 늘려야 하는 지속적인 압박에 직면하고 있는 상황에서, 하이브리드 자동화 시스템은 생산 가동 시간을 단축하고, 기계 활용도를 높이며, 장비 수명을 연장할 수 있습니다.

모션 제어 전자 재구성 기능을 통해 작업자는 모션 프로파일을 즉시 변경할 수 있으며, 일부 시스템은 미래 지향적인 설계를 제공하고 현재 또는 차세대 기계에 구현 가능한 기능을 갖추고 있습니다. 고객에게 최고 수준의 유연성을 제공하려면 광범위한 애플리케이션 요구 사항을 충족하는 매우 다재다능한 전기 액추에이터를 갖춘 시스템을 선택하십시오.

하이브리드 자동화 시스템은 경쟁력 유지는 물론, 제조업체의 지속가능성도 향상시킬 수 있습니다. 이러한 시스템은 기계 효율을 높이고 불량품을 줄여 자원 소비와 비용을 절감할 수 있습니다. 에너지 효율은 지속가능성 목표를 더욱 효과적으로 달성할 수 있도록 해주며, 비용 절감은 총소유비용(TCO)을 절감할 수 있습니다. 반복성과 균일성을 높이려면 최고 수준의 신뢰성과 정확성을 제공하는 전기식 선형 모션 시스템을 선택하는 것이 중요합니다.

더 큰 유연성, 효율성 및 성능

OEM은 다음을 포함한 주요 애플리케이션 요소를 평가하여 하이브리드 자동화 시스템이 애플리케이션에 도움이 되는지 여부를 판단할 수 있습니다.

1. 에너지 소비,
2. 운영 비용,
3. 위치 유연성,
4. 정확성,
5. 진동 및 소음,
6. 자본 지출,
7. 연결성,
8. 크기,
9. 설치 및
10. 시운전 시간과 내구성.

원하는 결과를 달성하는 가장 적합한 솔루션을 선택하려면 포괄적인 기술 포트폴리오와 크기 옵션을 갖춘 전문 모션 제어 및 디지털 혁신 파트너와 협력하는 것이 중요합니다. 이러한 파트너는 OEM이 솔루션을 주문하고 장기적인 지원을 제공할 수 있도록 지원할 수 있습니다.

하이브리드 자동화 시스템을 사용하면 기업은 성능, 유연성, 지속 가능성, 연결성, 비용 중 하나만 선택할 필요가 없습니다. 정밀하고 강력한 선형 동작, 변화하는 생산 요구 사항을 충족하는 유연성, 생산 극대화를 위한 데이터 및 인사이트, 최적화된 에너지 소비, 그리고 총소유비용(TCO) 절감까지 모든 것을 누릴 수 있습니다.