Progettare internamente un sistema di attuatori lineari elettrici è spesso la soluzione più economica e veloce per una soluzione di movimento automatizzata. A volte è meglio acquistarlo.

Chi meglio di te può sapere esattamente quali sono le esigenze del tuo attuatore lineare elettrico? E oggi puoi acquistare così tanti sottocomponenti già pronti che puoi semplicemente assemblare "moduli", con la fabbricazione di piccoli componenti. Progettare autonomamente il proprio sistema di attuatori lineari è spesso la strada più economica e veloce per ottenere una soluzione di movimento automatizzata. Tuttavia, se si considera il tempo dedicato ad altri progetti, la probabilità che il personale interno specializzato in movimento lineare sia scarso e la possibilità che problemi e costi nascosti vengano allo scoperto nei momenti peggiori, l'approccio "progettazione autonoma" perde un po' di smalto.

Il movimento lineare elettrico offre alcune soluzioni, e problemi, diversi da quelli offerti da altri componenti di azionamento. Ad esempio, non esiste una standardizzazione dimensionale universalmente accettata per gli azionamenti elettrici lineari, come invece avviene per i componenti di trasmissione di potenza più datati, come cuscinetti e trasmissioni a catena. Inoltre, la tecnologia del movimento lineare elettrico non è così vecchia come altre tecnologie di azionamento e quindi non vanta una storia applicativa così lunga. Inoltre, molti fornitori del settore sono a loro volta relativamente nuovi. In qualsiasi situazione, tali differenze possono rappresentare un vantaggio o uno svantaggio.

Un test "make-vs-buy"

Il seguente test in 3 punti può aiutare i progettisti di macchine a risolvere il dilemma tra produzione e acquisto.

1. Tempo di commercializzazione: Possiamo completare la nostra macchina prima acquistando o realizzando una soluzione di movimento lineare?

Accelerare l'introduzione di nuovi prodotti è fondamentale per la sopravvivenza nell'economia competitiva odierna. I tempi di sviluppo devono essere superiori a quelli dei concorrenti, quindi è fondamentale ricercare costantemente soluzioni per migliorare il time-to-market.

Un fornitore di attuatori può costruire il sistema più velocemente di quanto tu possa progettarlo e costruirlo da solo? O, forse meglio, esiste un attuatore standard che soddisfa l'esigenza? Se progetti l'attuatore partendo da una varietà di componenti, valuta se il tuo progetto può permettersi un ritardo causato dalla consegna tardiva di uno qualsiasi dei componenti. Qual è la probabilità che un prodotto progettato internamente funzioni correttamente al primo tentativo? Se l'apparecchiatura a cui l'attuatore deve servire verrà utilizzata per fabbricare il tuo prodotto, scopri quanto vale per la tua azienda il tempo di produzione della nuova macchina. Se stai costruendo una macchina per venderla, valuta se puoi aumentare il fatturato del tuo cliente consegnandola prima o se pagherai una penale per il ritardo nella consegna.

Prima di acquistare un sistema di movimentazione lineare per ridurre i tempi di sviluppo, verificate i tempi di consegna e la puntualità del produttore dell'attuatore, soprattutto se l'attuatore si trova nel percorso critico per il completamento del progetto. Quindi ponetevi la stessa domanda per il vostro gruppo di progettazione e per la vostra officina.

2. Competenza: Abbiamo le competenze necessarie per progettare un attuatore affidabile? E sarebbe questo il modo migliore per utilizzare la nostra competenza?

Il controllo del movimento lineare è spesso marginale rispetto ai processi critici di una macchina. Nessuno sa meglio di te quali componenti hanno il maggiore impatto sulle prestazioni complessive della tua macchina e quali, pertanto, richiedono particolare attenzione nella progettazione.

Allo stesso modo, se la progettazione dell'attuatore sottrarrà tempo ad altri progetti più importanti, potrebbe essere meglio affidarsi a questo sottosistema.

La stessa mancanza di standardizzazione che può complicare la scelta di un attuatore lineare elettrico può anche semplificarla. Gli attuatori elettromeccanici sono disponibili in una varietà di configurazioni da un numero crescente di fornitori, quindi è probabile che possiate trovarne uno con la giusta combinazione di componenti per la vostra applicazione.

Diversi fornitori di attuatori offrono design modulari che possono essere facilmente configurati per soddisfare le vostre esigenze specifiche. La modularità del design, l'ampio utilizzo di strumenti CAD, software CAM e macchinari CNC rendono inoltre possibile una personalizzazione efficiente. Se decidete di acquistare un attuatore, verificate se il produttore è disposto a personalizzarlo.

A volte, naturalmente, non è possibile acquistare esattamente ciò di cui si ha bisogno, nemmeno personalizzato.

3. Costo reale: Qual è il costo effettivo per progettare un sistema di movimento lineare, procurarsi i componenti, assemblare, testare, correggere se necessario e supportare il sistema sul campo?

Da un punto di vista ingegneristico, spesso sembra possibile costruirlo da soli a un prezzo inferiore. Prima di prendere una decisione definitiva, ponetevi questa terza domanda. Dovete considerare quanto costa specificare, procurare e ispezionare ogni componente, oltre al prezzo di acquisto. Ponetevi la stessa domanda per un sistema di movimento lineare acquistato.

Progettare il proprio

La Tabella 1 riassume un modello di costo che illustra la differenza tra la costruzione e l'acquisto di un semplice attuatore lineare elettrico. Questo modello di costo si basa su una semplice applicazione di posizionamento lineare: movimento avanti e indietro verso posizioni fisse con bassa ripetibilità e senza la necessità di particolari precauzioni ambientali o di sicurezza. Viene utilizzato un semplice controllo a finecorsa. Alcune applicazioni potrebbero costare meno, altre di più, a seconda di carico, corsa, ciclo di lavoro, precisione, produttività, interfaccia di controllo, flessibilità e così via. Questa stima non include alcuna riprogettazione.

Se decidi di acquistare

Le aziende produttrici di attuatori variano notevolmente nella gamma di prodotti e nei settori in cui operano e che comprendono. Gli attuatori stessi variano da poche libbre di spinta a diverse migliaia, con una ripetibilità che va da pochi pollici a sub-micron.

La maggior parte delle aziende produttrici di attuatori non offre controlli per completare la soluzione, il che può complicare il lavoro. Tuttavia, alcune offrono la comodità di acquistare pacchetti completi di attuatore e controllo, pronti per il montaggio, il cablaggio e il funzionamento.

Assicuratevi di verificare di aver fornito tutte le informazioni necessarie all'applicazione affinché il fornitore possa consigliare una soluzione affidabile e conveniente.

Grazie all'ampia gamma di opzioni standard disponibili con gli attuatori modulari, questi vengono generalmente realizzati su ordinazione. Le aziende che utilizzano inventario JIT, lavorazioni meccaniche e assemblaggio interni e operazioni flessibili basate su celle, possono consegnare regolarmente sistemi di attuatori e controllo standard entro 2-3 settimane dal ricevimento dell'ordine.