Gli attuatori idraulici sono noti nel settore per la loro elevata forza. I sistemi idraulici sono generalmente meno costosi, in termini di costo di acquisto, rispetto ai sistemi servoassistiti elettrici. I loro svantaggi includono un maggiore ingombro, una manutenzione regolare e regolazioni manuali per ottenere prestazioni ottimali. I sistemi idraulici sono sensibili alle fluttuazioni di temperatura, soggetti a perdite e operano in un circuito aperto, il che pone delle sfide per la raccolta dei dati. Sebbene i sistemi servoidraulici possano essere implementati per mitigare alcuni di questi problemi, comportano un maggiore ingombro e costi di impiego molto elevati. I sistemi idraulici offrono una lunga durata, ma non sono efficienti quanto i sistemi elettrici.

I sistemi elettrici richiedono uno spazio complessivo inferiore rispetto ai sistemi idraulici. Offrono inoltre un controllo preciso di posizione, velocità e rapidità, con un funzionamento più efficiente. Operano in un circuito chiuso per una facile raccolta dati e sono praticamente esenti da manutenzione. Apprezzati per la loro maggiore precisione, i sistemi servoassistiti elettrici possono risultare inizialmente più costosi rispetto a quelli idraulici. Tuttavia, la maggiore efficienza operativa e la ridotta o nulla manutenzione durante l'intero ciclo di vita del sistema riducono il costo totale di proprietà e li rendono un'alternativa interessante ai sistemi idraulici.

1. Raccolta dati

Nella continua ricerca del miglioramento dei processi produttivi, la raccolta dati in aree critiche sta diventando sempre più importante nell'ambiente manifatturiero odierno. I cilindri idraulici richiedono sistemi servoidraulici complessi e costosi, dotati di sensori aggiuntivi per tracciare e monitorare posizione, velocità, forza e altri fattori che si verificano nel punto di lavoro. Tutti questi fattori sono integrati nel sistema servoassistito di un attuatore elettrico. Il monitoraggio della corrente del motore semplifica il tracciamento della forza e della ripetibilità. Il dispositivo di feedback sul motore registra con precisione posizione e velocità.

2. Efficienza e costi

I sistemi di attuatori elettrici operano in genere con un'efficienza compresa tra il 75% e l'80% per il lavoro che svolgono; i sistemi di attuatori idraulici operano in genere con un'efficienza compresa tra il 40% e il 55%. Un ulteriore fattore da considerare nel calcolo dei costi dell'energia elettrica è che gli attuatori elettrici richiedono corrente al motore solo quando necessario. Quando sono a riposo, gli attuatori elettrici non richiedono corrente o ne richiedono una quantità molto bassa per mantenere la loro posizione. I sistemi idraulici, invece, richiedono che la centralina mantenga il sistema idraulico in pressione in ogni momento in cui è acceso, con conseguente utilizzo inefficiente dell'energia.

Dividendo per l'efficienza delle due tecnologie, è possibile determinare un fattore approssimativo sul costo dell'energia elettrica in base al momento in cui gli attuatori/cilindri sono effettivamente in movimento.

Ad esempio: 80% (elettrico) / 40% (idraulico) = 2. Ciò significa che l'elettrico è due volte più efficiente, mentre l'idraulico richiede il doppio della potenza per svolgere lo stesso lavoro. Si tratta di un'approssimazione, ma non è lontana dalla realtà. Infatti, a meno che un sistema idraulico non venga sottoposto a una corretta manutenzione, l'efficienza complessiva del sistema può scendere al 20%, rendendo la tecnologia elettrica fino a 4 volte più efficiente (o i costi di gestione dell'impianto idraulico fino a 4 volte superiori).

Sebbene i sistemi con attuatori elettrici siano due volte più efficienti dei sistemi con cilindri idraulici, una soluzione con servomotori elettrici può risultare inizialmente più costosa da implementare. Tuttavia, il costo complessivo nel corso della vita utile del sistema può essere sostanzialmente inferiore, considerando le migliori prestazioni, la flessibilità del sistema e la riduzione dei costi energetici.

3.Perdite e problematiche ambientali

Molti professionisti del settore idraulico affermano: "Non si tratta di stabilire SE i sistemi idraulici perderanno, ma quando e in che misura". Le perdite creano disordine nell'ambiente di produzione e rappresentano anche un pericolo per la sicurezza se qualcuno scivola sulla fuoriuscita. Ancora più allarmante è il fatto che le perdite potrebbero causare una grave contaminazione di processi e prodotti chiave, come quelli alimentari, farmaceutici, dei dispositivi medici e altri ancora. Un evento di contaminazione può essere costoso sia in termini di pulizia che di prodotto da smaltire, e ancor più costoso se il prodotto contaminato raggiunge i consumatori e viene quindi ritirato dal mercato. Inoltre, molti sistemi idraulici sono installati all'aperto e in prossimità di abitazioni e fonti d'acqua dolce. La fuoriuscita di olio nell'ambiente circostante può rappresentare una grave preoccupazione per le comunità.

La tecnologia degli attuatori elettrici è una delle tecnologie di movimento lineare più pulite, di facile e rapida implementazione. L'unico potenziale contaminante è il grasso presente sulla vite senza fine; se necessario, è possibile utilizzare grassi speciali (per uso alimentare, per camere bianche, ecc.). Le guarnizioni di alta qualità utilizzate sull'asta dell'attuatore elettrico trattengono il grasso all'interno dell'attuatore stesso, eliminando virtualmente i problemi di contaminazione.