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运动控制创新如何帮助OEM机器设计实现差异化需求?

来源:控制工程网2019.07.05阅读 2663

  运动控制系统设计人员面临着在日益商品化的市场中,在各种应用中差异化产品的压力,例如台式实验室自动化、工厂车间材料处理和重型施工车辆等。
  许多原始设备制造商(OEM)向运动控制部件供应商寻求帮助,寻求在更小空间内实现更多功能CONTROL ENGINEERING China版权所有,更快地交付原型和产品,以及通过无缝集成和操作实现更高的价格控制和灵活性。运动控制技术的创新使得机器设计在以下面5个方面实现了价值提升。

工程师收集有关运动控制部件的信息。一些在线的工具可帮助您进行运动控制系统设计,从而将最佳
产品选择从数小时缩短至数分钟。 图片来源:Thomson Industries 公司

  更小的产品
  小型系统的设计人员希望产品更小,系统也就更紧凑,更便携和易于存储。许多客户希望将分析或监测仪表安装到距离使用点更近的地方,以增加便利性。这种机器就是创新制造技术使得能够生产微型线性运动部件以满足这些需求的示例。
  工厂系统设计人员希望帮助客户更好地利用车间或工作空间。大型设备的制造商,例如农业联合收割机,也希望更有效地利用空间来提高运营效率或安全性的技术,或提供市场差异化的其它相关收益。
  制造技术的改进让更高效地生产更小的产品成为可能,使设计工程师能够在更小的空间内集成更多的功能。例如,微型滚珠丝杠、电动直线执行器、电动导螺杆和直线性轴承可用于小规模应用。机电执行器也能够替换泵、压缩机、输送系统和用于液压和气动驱动的其它部件。 
  通过支持网络通信、位置监控以及以前需要外部设备的其它功能,将电子设备嵌入到运动控制产品所需的空间更少。内部电子设备消除了复杂的接线,执行器通过几根电线就可以连接到电源和通信网络。
  更快的原型设计
  随着竞争压力的增加,对更快交付更个性化设备的需求增加。当设计人员在应用之前尝试各种型号的部件时,有效的原型设计非常重要。基于金属的3D打印机和仿真软件可提供更大的灵活性和更高的速度,并为运动控制部件提供增强的建模功能。
  过去,设计师可能需要等6到8周。现在,他们可能在几天内就能拿到部件。一些制造商重新设计了流程,以在某些项目上提供次日发货的能力,并且对于经常需要的项目,部件库存正在增加。分销渠道也有助于增加常用商品的库存。
  最优的集成策略
  加快产品上市时间的一个关键因素是选择正确的部件www.cechina.cn,并将它们进行最优集成,以获得最大的精度、准确度、直线度、噪音水平和其它性能特征。虽然许多系统设计师拥有选择运动控制产品所需的专业知识,但许多人更接近退休而不是刚从大学毕业。新老员工的交接并非易事。新成员通常来自电气或机械工程学科。通常需要在工作中培养运动控制的专业知识。
  经验不足的设计工程师可能知道他们需要什么样的速度或直线度,但可能不熟悉运动控制部件的功能。过度设计会增加上市时间和生产成本。
  整体系统设计的重要性日益增加,再加上运动控制专家的不足,是运动控制供应商尽早参与到过程中的一个很好的理由。他们有很多工程应用的经验,了解哪些方面对集成有较大的影响,如果事先向他们咨询,可以节省时间和费用。在线配置工具可将运动控制应用的最佳产品选择从数小时缩短至数分钟。
  考量总体拥有成本
  虽然机器设计人员希望拥有最高质量的系统部件,但他们并不一定需要比机器寿命更长的部件。将设计寿命为20年的运动控制部件,集成到可能在5年内过时的系统,是没有任何意义的。
  随着部件市场的成熟,设计师只要肯花时间,就可以找到适合应用和预算需求的产品,在这种情况下进行适当的判断,需要更好地了解运动控制系统。 
  仅受经济驱动的设计师,更有可能设计不足而不是过度设计。虽然测试能够验证设计在短期内是否满足所需的规格,但它们通常无法测试所有部件的整个寿命,并将缩短测试程序。这并不总能提供足够的数据来区分较高质量的运动控制部件与较低成本/较差的设计产品,并可能出问题。
  对于许多应用,总体拥有成本可能是决定性因素。如果购买价格是唯一因素,设计师可能会选择气动或液压执行器,而不是智能机电部件。但是控制工程网版权所有,当考虑到可靠性、正常运行时间、占地面积和维护等其它因素时,机电选项可能具有更大的优势。 
  增加产品价值
  OEM厂商的最大商业挑战,可能需要与零部件制造商共同面对:了解市场需要购买什么以及如何在交付时实现差异化。在云中共享数据的互联产品是在战略差异化方面具有潜力的机会。
  例如,一家大型医疗设备制造商将工业物联网(IIoT)置于其业务战略的中心。系统记录有关机器性能、部件状态和检测到的系统错误数据。在传统系统中,使用此数据需要经过培训的技术人员连接机器www.cechina.cn,读取日志文件,并根据需要订购部件CONTROL ENGINEERING China版权所有,手动安排维护修理。现在,通过互连的计算机,企业可以安全地上载这些日志文件,并且几乎可以从任何位置进行分析和规划。 
  运动控制行业专家可以帮助制造企业整合运动技术。运动控制供应商继续为互联策略所需的计算能力和通信添加板载智能部件。无论是互联系统还是其它系统,运动控制供应商都在努力以合适的价格支持OEM厂商创新,并为制造业客户提供正确的运动控制性能。(作者:Kevin Bastian)

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