Nyheder & Events

Download

• Klik her og download komplet pdf af nyeste udgave (2 MB)

Automation Today

• Indhold:
  Samarbejde sætter nye standarder

Nyheder og events

• Events i 2010
• Revolution i masseflowmåling

Case studies

• PZ Cussons integrerer avancerede procesfunktioner i den nye britiske fabrik
• TISICS finder den rette balance mellem automationsfleksibilitet og operatørsikkerhed
• Førende maskinbygger kan nu levere automation udviklet in-house samt doseringsmuligheder takket være Rockwell Automation
• Innothera er med til at reducere manuelle batch-fejlregistreringer med 400 %

Teknologiske nyheder

• Når 1+1 > 2
• Opnå maksimal produktivitet
• OEM'er reducerer omkostningsniveauet med mekatronik

OEM'er reducerer omkostningsniveauet med mekatronik

Med virtuelle konstruktionsværktøjer kan maskinbyggere reducere antallet af prototyper, spare energi og få produktet på markedet hurtigere.

Af John Pritchard, Global Product Marketing Manager, Kinetix Motion Control, Rockwell Automation

Slutbrugere efterspørger maskiner, der understøtter deres initiativer inden for bæredygtighed ved at have mindre spild og udnytte ressourcer som vand og el optimalt. Samtidig ved OEM'er, at det giver lavere omkostninger til udvikling, kortere time to market og et bedre resultat på bundlinjen, jo mindre tid der anvendes på at bygge en maskine.

Der er kommet et nyt konstruktionsprincip, der vil hjælpe OEM'er med at opfylde deres primære forretningsmål. Mekatronik – kombinationen af mekanik og elektronik – er en tilgang til interdisciplinær samarbejde inden for maskinkonstruktion.

Det hjælper OEM'er med at samle tekniske processer for derved at opnå en kortere time to market og for at sænke konstruktions- og udviklingsomkostninger. Den samme løsning skaber også forbedringer inden for bæredygtige produktionsområder, og det giver en "win win-situation" for både OEM'erne og deres kunder.

Motion Analyzer-software fra Rockwell Automation kan hjælpe maskinbyggere med hurtigere og nemmere at udvælge, dimensionere og optimere motion styresystemer. Teknikere indtaster ganske enkelt oplysninger om lasten og om, hvordan den skal bevæges. Konstruktørerne kan derefter vælge f.eks. en aktuator i en rullemenu uden at skulle tænke på komplekse beregninger eller slå op i specifikationerne i producentens datablade.
Resultatet af mekatronik er en maskinkonstruktion, der er optimeret til højtydende styringer. Dette udnyttes til at bygge en energieffektiv maskine, der er billigere at producere. Det virtuelle konstruktionsværktøj betyder, at der skal bygges færre prototyper, hvilket også sparer penge. Eksempelvis giver det virtuelle konstruktionsværktøj mulighed for at analysere, om maskinen bliver driftsikker. Det knytter mekanik med styringer, hvorved der kan analyseres, optimeres, simuleres og udvælges i et virtuelt miljø, før den endelige maskinkonstruktion fastlægges.

Mekatronik i praksis
En virksomhed, der har draget fordel af mekatronik, brugte termoformning til at fremføre et plastprodukt med 400 enheder/min. Virksomheden ønskede at fordoble kapaciteten, og det krævede hurtigere fremføring, og reduktion af spild grundet driftsafbrydelser.

Den gamle løsning krævede en større motor og drev med 600 % større effekt end nødvendigt med den mekatroniske konstruktion med lavere inerti. Den kædedrevne transmission var skyld i størstedelen af effekttab og ustabilitet og derfor kørte motoren 98 % belastet hvilket medførte driftsafbrydelser og materialespild. Det var umuligt at øge maskinens hastighed med den originale konstruktion. Den mekatroniske løsning var at:
1. analysere systemet
2. identificere den kædedrevne transportør som den bedste mulighed
3. optimere den nye konstruktion omkring et gear beregnet til motion
4. simulere konstruktionen for at verificere stabilitet og ydeevne

Den mekatroniske løsning hjalp virksomheden med at opfylde samtlige målsætninger. Transmissionstabene blev reduceret. Motorstørrelsen blev reduceret fra 13,5 til 4 kW, materialespild fra driftsafbrydelser blev elimineret, og linjehastigheden blev øget medfølgende større kapacitet per maskine.
En anden virksomhed, der kender mekatronikkens styrke, er en glasproducent, der flyttede glasplader på ca. 350 kg gennem forskellige behandlingstrin. Virksomheden ønskede at øge kapaciteten med større hastighed, forbedre kvaliteten med bedre stabilitet og reducere spildet gennem mere akkurat udnyttelse. Den gamle løsning var større motor, større drev og styreskab med større energiforbrug og marginal reduktion af spildet. Transmissionen stod for 82 % af det mekatroniske spild. Den primære maskinfunktion, der var fremføring af glas, stor for kun 7 % af spildet.

Den mekatroniske løsning omfattede analyse af hele systemet, identifikation af transmissionen som området med de største muligheder for effektivisering, optimering af konstruktionen omkring en integreret drevenhed og konstruktionssimulering for at verificere præcisionskravene. Virksomheden endte også med at opfylde alle sine mål. Efter at have implementeret mekatroniske konstruktionsprincipper blev transmissionstabet reduceret, og reducerede strømforbruget pr. motor fra 905 til 131 W – en reduktion på 15,5 kW i alt for hele maskinen. Hastigheden blev øget, hvorved en større kapacitet blev opnået, og spildet blev reduceret ved hjælp af forbedret præcision.

Hvordan mekatronik kan hjælpe
Fordelene ved mekatronik omfatter:
Øget maskinværdi. En maskines værdi hænger tæt sammen med dens produktionsevne (enheder pr. min. x samlet effektivitet). Optimering af konstruktionen resulterer ofte i øget maskinkapacitet uden yderligere omkostninger.
Bæredygtighed. Maskinejere og -operatører tænker i stigende grad på bæredygtighed. Effektivitetsanalysen kan hjælpe med at sænke energiforbrug og spild.
Større fleksibilitet. At tilbyde kortere gennemløbstid kan ofte skaffe ordren i hus eller sågar udløse en bonus. Virtuel prototypeudvikling reducerer konstruktions-, udviklings og leveringstiden.
Risikobegrænsning. Enhver ændring af en konstruktion er forbundet med risiko. Simulation er med til at reducere risikoen ved at forudsige sandsynlige resultater af konstruktionsændringer, før de udføres.

Disse simulationsværktøjer er med til at reducere konstruktionstiden og at minimere antallet af fejl, der ellers kunne være opstået langt senere i udviklingsprocessen. Langt mere væsentligt er, at Motion Analyzer kan levere forbedret driftsikkerhed, optimeret funktion og energiforbrug samt kortere time to market, og det giver større kundetilfredshed og et bedre resultat på bundlinjen.

For yderligere information send os en e-mail på følgende adresse: info_at@ra.rockwell.com med ref: Mechatronics