Mechatronika pomáhá výrobcům finálních výrobků (OEM) snížit náklady
Virtuální konstrukční nástroje umožní konstruktérům a výrobcům strojů stavět méně prototypů, šetřit energii a rychleji uvádět výrobky na trh.
Autor John Pritchard, marketingový manažer (Global Product Marketing Manager), Kinetix Motion Control, Rockwell Automation
Koncový uživatelé požadují stroje, které produkují méně odpadu a optimálně využívají zdroje podniku, jako je například voda a energie, pro podporu svých iniciativ týkajícíh se udržitelnosti. Výrobci finálních výrobků (OEM) také vědí, že čím méně času zabere výroba stroje, tím nižší budou náklady na návrh. To se odrazí také v tom, že výrobek bude rychleji uveden na trh a zisky budou vyšší.
Nový přístup ke konstrukci se rozvíjí a umožňuje výrobcům finálních výrobků (OEM) plnit klíčové obchodní cíle. Mechatronika — kombinace strojírenství a elektroinženýrství — je interdisciplinární přístup k navrhování strojů.
Umožňuje výrobcům finálních výrobků (OEM) kombinovat různé technické postupy za účelem dosažení rychlejších časů uvedení na trh a za účelem snížení nákladů na konstrukci a vývoj. Stejný přístup má za následek zlepšení v oblastech udržitelné výroby, takže profitují jak výrobci finálních výrobků (OEM), tak také zákazníci.
Software Motion Analyzer (analyzátor pohybů) společnosti Rockwell Automation umožní konstruktérům strojů rychleji a snadněji vybírat, dimenzovat a optimalizovat systémy řízení pohybů. Projektanti jednoduše zadají informace o břemenu a o tom, jak je potřeba s ním pohybovat. Z rozevírací nabídky pak mohou například vybrat ovládací orgán, aniž by museli provádět komplexní výpočty nebo vyhledávat technické údaje v údajových listech výrobce.
Výsledkem mechatroniky je konstrukce stroje, která je optimalizovaná pro vysoce výkonné řízení. Stroj, který je levnější a spotřebovává méně energie, pro vás bude jednoznačným přínosem. Použijete-li virtuální konstrukční nástroje, nebudete muset stavět tolik prototypů, což znamená také úsporu peněz. Virtuální konstrukční nástroje vám například umožní ověřit, zda bude stroj pracovat spolehlivě. Spojuje mechaniku s řízením pro provádění analýzy, optimalizace, simulace a výběru ve virtuálním prostřed předtím, než se pustíte do konečného návrhu stroje.
Mechatronika v praxi
Určitá společnost využívala tvarování za tepla pro indexování plastových výrobků při 400 ppm. Tato společnost chtěla zdvojnásobit objem výroby (což vyžadovalo rychlejší indexování) a snížit množství odpadu způsobované chybnými pohyby.
 |
1. Analýzu systému
2. Identifikaci dopravníku s řetězovým pohonem jako oblast s největšími možnostmi
3. Optimalizaci nové konstrukce okolo převodovky se servopohonem
4. Simulaci konstrukce, aby se ověřila stabilita a tepelná charakteristika
Mechatronický přístup pomohl společnosti splnit všechny cíle. Ztráty v převodech byly sníženy. Velikost pohonu byla zmenšena z 13,5 na 4 kW, byl eliminován odpad vznikající ze škodlivých pohybů a byla zvýšena rychlost linky s větším výkonem na plošný rozměr stroje.
Další společností, která mechatronický přístup ocenila, je výrobce skla, který manipuluje s tabulemi skla o váze 700 liber během různých stupňů zpracovávání. Společnost hledala způsob, jak zvýšit výkon s větší rychlostí linky, zlepšit kvalitu pomocí lepší stability a snížit množství odpadu pomocí přesnějších rozestupů. Původně používali větší motor, pohon a panel zařízení s větší spotřebou energie a marginálním omezením množství odpadu. Převod způsoboval 82 % mechatronických ztrát. Primární funkce stroje, který dělil sklo, způsobovala pouze 7 % ztrát.
Mechatronický přístup k řešení byl provést analýzu celého systému, identifikovat převod jako oblasti s největšími možnostmi, optimalizovat konstrukci okolo integrované jednotky s hnacím motorem a provést simulaci konstrukce, aby se ověřila správnost požadavků. Společnost rovněž splnila všechny své cíle. Po implementaci mechatronických principů konstrukce byly sníženy ztráty v převodech, což mělo za následek snížení požadavků na výkon motorů z 905 na 131 W — to je celkové snížení o 15,5 kW pro celý stroj. Rychlost linky se zvýšila a množství odpadu se díky větší přesnosti snížilo.
|
Výhody mechatroniky jsou:
Zvýšená efektivita stroje Efektivita stroje je úzce souvisí s jeho schopností vyrábět (ppm x celkový koeficient využití zařízení). Optimalizace konstrukce často vede k zvýšenému výkonu (průchodnosti) stroje bez dalších nákladů.
Udržitelnost Majitelé strojů a obslužný personál se stále více zabývají otázkami udržitelnosti. Analýza efektivnosti může pomoci snížit spotřebu energie a redukovat množství odpadu.
Větší flexibilita Nabízení kratších dodacích lhůt může často pomoci získat objednávku a dokonce požadovat příplatek. Virtuální výroba prototypů snižuje čas potřebný pro konstrukci, vývoj a dodávku.
Snížení rizik Každá změna konstrukce přináší průvodní rizika. Simulace pomáhá redukovat rizika předpovídáním pravděpodobného výsledku změn konstrukce předtím, než k nim dojde.
Tyto nástroje simulace pomáhají snížit dobu potřebnou pro konstrukci a minimalizovat chyby, které by jinak mohly vyjít na světlo mnohem později v procesu vývoje. A co víc, zvýšená spolehlivost, optimalizovaný výkon a použití energie a rychlejší doba uvedení na trh, které může software Motion Analyzer (analyzátor pohybů) poskytnout, znamená spokojenější zákazníky a vyšší zisky.
Další informace obdržíte po zaslání e-mailu na adresu: info_at@ra.rockwell.com pripojte heslo: Mechatronics
Print This Page
Worldwide Kontaktujte nás Sitemap Legal Notices