運動(dòng)控制系統設計人員面臨著(zhù)在日益商品化的市場(chǎng)中,在各種應用中差異化產(chǎn)品的壓力,例如臺式實(shí)驗室自動(dòng)化、工廠(chǎng)車(chē)間材料處理和重型施工車(chē)輛等。
許多原始設備制造商(OEM)向運動(dòng)控制部件供應商尋求幫助,尋求在更小空間內實(shí)現更多功能,更快地交付原型和產(chǎn)品,以及通過(guò)無(wú)縫集成和操作實(shí)現更高的價(jià)格控制和靈活性。運動(dòng)控制技術(shù)的創(chuàng )新使得機器設計在以下面5個(gè)方面實(shí)現了價(jià)值提升。

工程師收集有關(guān)運動(dòng)控制部件的信息。一些在線(xiàn)的工具可幫助您進(jìn)行運動(dòng)控制系統設計,從而將最佳
產(chǎn)品選擇從數小時(shí)縮短至數分鐘。 圖片來(lái)源:Thomson Industries 公司
更小的產(chǎn)品
小型系統的設計人員希望產(chǎn)品更小,系統也就更緊湊,更便攜和易于存儲。許多客戶(hù)希望將分析或監測儀表安裝到距離使用點(diǎn)更近的地方,以增加便利性。這種機器就是創(chuàng )新制造技術(shù)使得能夠生產(chǎn)微型線(xiàn)性運動(dòng)部件以滿(mǎn)足這些需求的示例。
工廠(chǎng)系統設計人員希望幫助客戶(hù)更好地利用車(chē)間或工作空間。大型設備的制造商,例如農業(yè)聯(lián)合收割機,也希望更有效地利用空間來(lái)提高運營(yíng)效率或安全性的技術(shù),或提供市場(chǎng)差異化的其它相關(guān)收益。
制造技術(shù)的改進(jìn)讓更高效地生產(chǎn)更小的產(chǎn)品成為可能,使設計工程師能夠在更小的空間內集成更多的功能。例如,微型滾珠絲杠、電動(dòng)直線(xiàn)執行器、電動(dòng)導螺桿和直線(xiàn)性軸承可用于小規模應用。機電執行器也能夠替換泵、壓縮機、輸送系統和用于液壓和氣動(dòng)驅動(dòng)的其它部件。
通過(guò)支持網(wǎng)絡(luò )通信、位置監控以及以前需要外部設備的其它功能,將電子設備嵌入到運動(dòng)控制產(chǎn)品所需的空間更少。內部電子設備消除了復雜的接線(xiàn),執行器通過(guò)幾根電線(xiàn)就可以連接到電源和通信網(wǎng)絡(luò )。
更快的原型設計
隨著(zhù)競爭壓力的增加,對更快交付更個(gè)性化設備的需求增加。當設計人員在應用之前嘗試各種型號的部件時(shí),有效的原型設計非常重要;诮饘俚3D打印機和仿真軟件可提供更大的靈活性和更高的速度,并為運動(dòng)控制部件提供增強的建模功能。
過(guò)去,設計師可能需要等6到8周,F在,他們可能在幾天內就能拿到部件。一些制造商重新設計了流程,以在某些項目上提供次日發(fā)貨的能力,并且對于經(jīng)常需要的項目,部件庫存正在增加。分銷(xiāo)渠道也有助于增加常用商品的庫存。
最優(yōu)的集成策略
加快產(chǎn)品上市時(shí)間的一個(gè)關(guān)鍵因素是選擇正確的部件,并將它們進(jìn)行最優(yōu)集成,以獲得最大的精度、準確度、直線(xiàn)度、噪音水平和其它性能特征。雖然許多系統設計師擁有選擇運動(dòng)控制產(chǎn)品所需的專(zhuān)業(yè)知識,但許多人更接近退休而不是剛從大學(xué)畢業(yè)。新老員工的交接并非易事。新成員通常來(lái)自電氣或機械工程學(xué)科。通常需要在工作中培養運動(dòng)控制的專(zhuān)業(yè)知識。
經(jīng)驗不足的設計工程師可能知道他們需要什么樣的速度或直線(xiàn)度,但可能不熟悉運動(dòng)控制部件的功能。過(guò)度設計會(huì )增加上市時(shí)間和生產(chǎn)成本。
整體系統設計的重要性日益增加,再加上運動(dòng)控制專(zhuān)家的不足,是運動(dòng)控制供應商盡早參與到過(guò)程中的一個(gè)很好的理由。他們有很多工程應用的經(jīng)驗,了解哪些方面對集成有較大的影響,如果事先向他們咨詢(xún),可以節省時(shí)間和費用。在線(xiàn)配置工具可將運動(dòng)控制應用的最佳產(chǎn)品選擇從數小時(shí)縮短至數分鐘。
考量總體擁有成本
雖然機器設計人員希望擁有最高質(zhì)量的系統部件,但他們并不一定需要比機器壽命更長(cháng)的部件。將設計壽命為20年的運動(dòng)控制部件,集成到可能在5年內過(guò)時(shí)的系統,是沒(méi)有任何意義的。
隨著(zhù)部件市場(chǎng)的成熟,設計師只要肯花時(shí)間,就可以找到適合應用和預算需求的產(chǎn)品,在這種情況下進(jìn)行適當的判斷,需要更好地了解運動(dòng)控制系統。
僅受經(jīng)濟驅動(dòng)的設計師,更有可能設計不足而不是過(guò)度設計。雖然測試能夠驗證設計在短期內是否滿(mǎn)足所需的規格,但它們通常無(wú)法測試所有部件的整個(gè)壽命,并將縮短測試程序。這并不總能提供足夠的數據來(lái)區分較高質(zhì)量的運動(dòng)控制部件與較低成本/較差的設計產(chǎn)品,并可能出問(wèn)題。
對于許多應用,總體擁有成本可能是決定性因素。如果購買(mǎi)價(jià)格是唯一因素,設計師可能會(huì )選擇氣動(dòng)或液壓執行器,而不是智能機電部件。但是,當考慮到可靠性、正常運行時(shí)間、占地面積和維護等其它因素時(shí),機電選項可能具有更大的優(yōu)勢。
增加產(chǎn)品價(jià)值
OEM廠(chǎng)商的最大商業(yè)挑戰,可能需要與零部件制造商共同面對:了解市場(chǎng)需要購買(mǎi)什么以及如何在交付時(shí)實(shí)現差異化。在云中共享數據的互聯(lián)產(chǎn)品是在戰略差異化方面具有潛力的機會(huì )。
例如,一家大型醫療設備制造商將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)置于其業(yè)務(wù)戰略的中心。系統記錄有關(guān)機器性能、部件狀態(tài)和檢測到的系統錯誤數據。在傳統系統中,使用此數據需要經(jīng)過(guò)培訓的技術(shù)人員連接機器,讀取日志文件,并根據需要訂購部件,手動(dòng)安排維護修理,F在,通過(guò)互連的計算機,企業(yè)可以安全地上載這些日志文件,并且幾乎可以從任何位置進(jìn)行分析和規劃。
運動(dòng)控制行業(yè)專(zhuān)家可以幫助制造企業(yè)整合運動(dòng)技術(shù)。運動(dòng)控制供應商繼續為互聯(lián)策略所需的計算能力和通信添加板載智能部件。無(wú)論是互聯(lián)系統還是其它系統,運動(dòng)控制供應商都在努力以合適的價(jià)格支持OEM廠(chǎng)商創(chuàng )新,并為制造業(yè)客戶(hù)提供正確的運動(dòng)控制性能。 |