يؤدي قمع الاهتزاز إلى تقليل وقت الاستقرار بشكل كبير.

في عمليات التجميع السريع، يُعدّ وقت الاستقرار عدوّاً للإنتاجية. السرعة ضرورية للتجميع بكميات كبيرة، ولكنها في الوقت نفسه تُسبّب مشاكل.

في عملية الالتقاط والوضع، على سبيل المثال، يؤدي التحرك السريع من جانب إلى آخر والتوقف المفاجئ إلى توليد اهتزازات. وللتقاط أو وضع أي قطعة بدقة، يجب أن تتوقف الآلة، ولو لجزء من الثانية، حتى تتوقف الاهتزازات. يُعرف هذا بزمن الاستقرار، وفي العمليات ذات الإنتاجية العالية، يمكن أن تتراكم هذه الأجزاء من الثانية.

لنفترض عملية نقل ووضع قصيرة، بعرض 200 مليمتر، وعمق 100 مليمتر، ثم العودة. تستغرق كل حركة أفقية 0.5 ثانية مع زمن استقرار 0.05 ثانية، وتستغرق كل حركة رأسية 0.2 ثانية مع زمن استقرار 0.05 ثانية. هذا يعني 1.6 ثانية لكل قطعة، أي 37.5 قطعة في الدقيقة، أو 2250 قطعة في الساعة. إذا كانت قيمة كل قطعة 0.1 دولار، فإن العملية تُدرّ 225 دولارًا من الإيرادات في الساعة.

إذا أمكن تقليل زمن الاستقرار من 0.05 إلى 0.004 ثانية، فإن عملية الالتقاط والوضع نفسها تستغرق الآن 1.416 ثانية. وهذا يعني إنتاج 42.37 قطعة في الدقيقة أو 2542 قطعة في الساعة. وبذلك، تُدرّ العملية نفسها إيرادات قدرها 254.24 دولارًا في الساعة، أي بزيادة قدرها 29.24 دولارًا. في نظام عمل بنظام ورديتين ستة أيام في الأسبوع، فإن توفير 0.184 ثانية فقط من زمن الاستقرار يُترجم إلى 140,353 دولارًا من الإيرادات الإضافية سنويًا!

يستطيع مهندسو الأتمتة معالجة مشكلة الاهتزاز ورنين الآلات بعدة طرق. فمن الناحية الميكانيكية، يمكنهم تصميم آلة بمكونات متينة، ودقة عالية، وأقل قدر من الارتداد.

بشكل عام، يُفضّل توصيل المحرك بالحمل بأقصى قدر من القرب والثبات. يجب تقليل المرونة الميكانيكية في النظام إلى أدنى حد. أي جزء متحرك بين عمود المحرك والحمل، مثل وصلة التوصيل أو علبة التروس، يُسبب مرونة. جميع هذه المكونات عُرضة للحرارة والاحتكاك والتآكل.

يمكن للمهندسين أيضاً معالجة المشكلة إلكترونياً من خلال مكبر الصوت في نظام يعمل بنظام مؤازر.

تُعدّ المرشحات إحدى طرق القيام بذلك. تعمل مرشحات الترددات المنخفضة على تخفيف الاهتزازات بين 1000 و5000 هرتز. بينما تتحكم مرشحات الحجب في الاهتزازات بين 500 و1000 هرتز.

تكمن مشكلة المرشحات في أنها تضع حداً أقصى لعرض النطاق الترددي. وهذا يحد من مدى دقة ضبط النظام.

ثمة طريقة أخرى لمعالجة هذه المشكلة وهي كبح الاهتزازات. يتميز مضخم المؤازرة سيجما-5 من ياسكاوا بخوارزمية فريدة لهذا الغرض تحديدًا. تستطيع هذه الخوارزمية كبح الاهتزازات التي تصل إلى 50 هرتز أو أقل دون التأثير على عرض النطاق الترددي.

يكمن السر في جهاز التشفير عالي الدقة ذي 20 بت والمتصل بالمحرك المؤازر. وبفضل قدرته على رصد أكثر من مليون نبضة لكل دورة لعمود المحرك، يستطيع جهاز التشفير اكتشاف حتى الاهتزازات الصغيرة المنتقلة عبر الحزام أو لولب الكرات.

تستقبل الخوارزمية إشارات السرعة وعزم الدوران من جهاز التشفير، وتُعدّل إشارة التحكم للحركة. لنفترض أنك تُصدر أمرًا بتحريك جسم على شكل شبه منحرف منتظم - تسارع، ثم تحرك بسرعة معينة، ثم توقف. سيتبع المُضخّم هذه الحركة المطلوبة بأقصى دقة ممكنة. ولكن، أثناء الحركة، ستحاول أنواع مختلفة من الاهتزازات دفع المحرك عن مساره. تعرف خوارزمية كبح الاهتزازات شكل موجة هذا الاهتزاز، وتُعدّل إشارة التحكم في الاتجاه المعاكس، مما يُلغيه تمامًا.

يؤدي كبح الاهتزازات إلى تقليل وقت الاستقرار بشكل كبير، مما يترجم إلى زيادة في الإنتاجية. كما أنه يمكّن المهندسين من تصميم آليات أصغر حجماً وأخف وزناً، مما يقلل التكلفة الإجمالية للآلة.

انخفاض الاهتزاز يعني أيضاً تقليل التآكل والاهتراء في الجهاز. سيعمل جهازك بسلاسة وهدوء أكبر، وفي النهاية، سيدوم لفترة أطول.