Daha az enerji tüketen ve yenilenebilir kaynaklarla çalıştırılabilen hareket kontrol sistemleri, enerji verimliliği yüksek ekipmanların anahtarıdır ve sürdürülebilir bir kurumsal stratejinin parçasıdır.

Dijital Dönüşüm

Günümüz üreticileri günlük yaşamlarında dijital otomasyon ve detaylı kullanıcı arayüzleriyle etkileşim kuruyor ve endüstriyel sistemlerden de aynı dijital yetenekleri bekliyor. Şirketler operasyonlarını dijital olarak dönüştürdükçe, gerçek ve güvenilir faydalar görüyorlar.

Cihazlara yerleştirilen gömülü sensörler, sıcaklığı, konumu, yükü ve aşınmayı gerçek zamanlı olarak sürekli olarak izler. İzleme, otomatik yapılandırma ve teşhis ile gösterge panellerinde sunulan toplanan proses verileri, operatörlere güvenli ve bilinçli kararlar almaları için ihtiyaç duydukları içgörüyü sağlar. Bağlantılı hareket kontrol sistemleri, operatörlerin üretim performansını, enerji kullanımını ve güvenilirliği analiz etmelerini sağlar.

Bu bilgilere panolar aracılığıyla erişim, üreticilerin operasyonlarını ve dolayısıyla üretimlerini daha iyi kontrol etmelerini ve sürekli olarak iyileştirmelerini sağlar.

Pazar Rekabeti

İşgücü kıtlığı ve tedarik zinciri sorunları arasında, şirketlerin rekabet üstünlüğünü koruması hiç bu kadar zor olmamıştı. Ayrıca, endüstriyel üretimin dijital dönüşümü ve onu yönlendiren ileri teknolojiler, bu dönüşümlere yatırım yapan şirketlerin operasyonlarını önemli ölçüde optimize etmelerini mümkün kıldı.

Değişen pazar ihtiyaçlarına yanıt verirken çevik kalma ve pazarın öncülüğünü korumak için müşteri taleplerini güvenilir bir şekilde karşılama ihtiyacı her zamankinden daha fazla. Üreticiler, makine duruş sürelerini en aza indirmeli ve üretimi en üst düzeye çıkarmalıdır. Bağlantılı hibrit otomasyon çözümlerinin entegrasyonu, makine güvenilirliğini ve çalışma süresini iyileştirmeye yardımcı olabilir.

Enerji kullanımını optimize etmek, operasyonları geliştirmek ve sektörlerinde önde kalmak için şirketler, eksiksiz bir hareket kontrol paketi arıyor. Önde gelen teknoloji tedarikçileri bunu anlıyor ve servo sürücüler, motorlar, elektrikli aktüatörler ve pnömatikleri bir araya getiren bir dizi gelişmiş, entegre çözüm geliştiriyor.

OEM'ler, müşterilerinin en büyük ihtiyaç ve endişelerine daha iyi uyum sağlayan ve bunları karşılayan makine tasarımlarına hibrit otomasyon sistemlerini dahil etme konusunda önemli bir fırsata sahiptir.

Otomasyon ve Çağdaş Makine Tasarımı

Şirketlerin zorlukların üstesinden gelip üretimi artırmalarının bir yolu, üretim hatlarına daha küçük ve daha gelişmiş makineler entegre etmektir. Daha küçük ayak izleri, aynı üretim alanına daha fazla makinenin sığmasını sağlar ve gelişmiş hareket kontrol teknolojisi, montajdan nihai ürün denetimine kadar daha yüksek hassasiyetli görevlerin otomatikleştirilmesini mümkün kılabilir.

Üreticiler ayrıca şu özelliklere sahip hareket kontrol teknolojilerini tercih ediyor: israfı önlemek için daha iyi hassasiyet; çıktıyı artırmak için daha kısa çevrim süreleri; ve operatörlerin tek bir düğmeye basarak makine programlarını değiştirmelerine olanak tanıyan daha fazla pozisyon esnekliği. Bu özelliklere sahip makinelerin kullanılması, daha kısa sürede daha yüksek üretim sağlayabilir, sürdürülebilirliği artırabilir ve maliyetleri düşürebilir.

Pnömatik, Elektrikli veya Hibrit Hareket Kontrolü Nasıl Seçilir?

Piyasada birçok hareket kontrol seçeneği mevcut ve bunlar arasından nasıl seçim yapacağınızı bilmek kafa karıştırıcı olabilir. OEM'ler ne zaman elektrikli, ne zaman pnömatik ve ne zaman ikisini birden kullanır?

Hareket çözümleri seçerken dikkate alınması gereken birçok faktör ve endişe vardır:

1. Uygulamanın performans, esneklik ve doğruluk gereksinimlerini karşılıyorlar mı?
2. İlk işletme ve sürekli bakım maliyetleri nelerdir?
3. Makinenin enerji verimliliğini nasıl etkilerler?
4. Hareket ürünleri diğer cihazlarla nasıl entegre olacak?
5. Veri toplayıp cihaz sağlığını analiz edebilirler mi?
6. Bir makineyi tasarlamayı daha kolay ve hızlı hale getirecekler mi?
7. Yeni teknolojinin öğrenme eğrisi nedir?

Pnömatik ve elektrikli hareket kontrolünün, uygulamanın ihtiyaçlarına bağlı olarak farklı avantajları vardır ve bir uygulama her ikisinden de veya her ikisinden de faydalanabilir. Bazı uygulamalar için hangisinin en uygun olduğu oldukça açıktır. Kutuları konveyörden itmek için basit bir mekanizma için pnömatik bir silindir en mantıklısıdır. Ancak, bu kutuların konveyör üzerinde farklı hatlara veya konumlara yerleştirilmesi gerekiyorsa, çok konumlu bir elektrikli aktüatör gereklidir.

Daha karmaşık uygulamalarda seçim belirsiz olabilir. Bu, uygulamaların her ikisinin de kullanımından en büyük faydayı sağlayabileceğinin bir işaretidir. Elektromekanik silindirler, dolum uygulamalarında havayı sızdırmaz hale getirmek için pnömatik bir konektör aracılığıyla basınçlı hava kullanabilir. Montaj sistemlerinde, elektrikli doğrusal çok eksenli bir sistem pnömatik bir tutucu kullanabilir. Dikey yönde çalışan elektrikli doğrusal bir eksen ise ağırlık dengelemesi için pnömatik bir silindir kullanabilir.

Çapraz teknoloji otomasyonu, OEM'lerin aynı uygulamada hem pnömatik hem de elektrikli hareket kontrol teknolojisinin tamamlayıcı güçlü yanlarından yararlanmasını ve bu avantajları müşterilerine aktarmasını sağlar.

Her teknolojinin güçlü yönlerine bakalım ve bunların birlikte nasıl çalışabileceğini daha iyi anlayalım:

Pnömatik Hareket Kontrolü

Pnömatik hareket, gerekli hareketi üretmek için bir mekanizma üzerinde sıkıştırılmış gaz kullanılarak fiziksel olarak etki edilmesiyle elde edilir. Pnömatik çözümlerin donanım, tasarım ve kurulum açısından sağlam bir çalışma sağladığı kanıtlanmıştır ve bir pnömatik sistemi yükseltirken, servo sisteme kıyasla genellikle daha az sayıda bileşenin değiştirilmesi veya yenilenmesi gerekir.

Pnömatik hareket kontrolünün en bilinen örneği, doğrusal hareket üreten dahili pistonlu bir silindirdir. Bu nedenle pnömatik genellikle ayrı bir hareket teknolojisi olarak kabul edilir ve yalnızca bir mekanizmayı tamamen uzatmak veya geri çekmek için uygundur.

Ancak hareket kontrol teknolojisi tedarikçilerinin yönlendirdiği sürekli inovasyon, olanakları genişletti. Örneğin, çeyrek turlu aktüatörler kullanılarak sürekli dönme hareketi elde edilebiliyor.

Sensörler ve akış kontrolleri, operasyonu izlemek ve optimize etmek için de kullanılabilirken, diferansiyel basınç kontrolü, ekipmanın sürekli pnömatik konumlandırma elde etmesini mümkün kılar. Nispeten küçük elektropnömatik açma/kapama solenoid valfleri veya modülasyonlu konumlandırma valfleri kullanılarak, sabit bir geri basınca karşı kontrollü basınç uygulanır.

Operatörler, pozisyonları butonlar ve anahtarlar kullanarak manuel olarak veya programlanabilir mantık denetleyicisi (PLC) veya döngü denetleyicisi kullanarak otomatik olarak kontrol edebilirler.

Elektrikli Hareket Kontrolü

Servo motorlarla birleştirilen elektrikli aktüatörler, yüksek hız, hassas doğruluk ve verimlilikleriyle bilinir ve elektriği dönme veya doğrusal harekete dönüştürerek hareket sağlar. Bu kapalı devre sistemler genellikle hareket kontrolörü, servo sürücü, motor ve geri bildirim sensörü gibi daha karmaşık bileşenler ve pnömatik hareket çözümlerine kıyasla tasarım uygulamaları içerir.

Her servo motor, istenen işlevi sağlayan komut sinyallerini takip eden ve hassas konumlandırma, hassas açısal hızlar ve değişken ivme profilleri sunabilen bir sürücü ile ilişkilidir. Bu aralık sayesinde servo sistemleri, robot kolundan sürekli dönen konveyörlere kadar çeşitli uygulamalar için konumsal hareket kontrolü sağlayabilir.

Servo sürücüler ve kontrolörler mikroişlemcili cihazlar olduklarından, yüksek düzeyde yerleşik işlevselliğe sahiptirler ve gösterge panelleri için yerel ve uzaktan tanılama ve veri kaydı özelliklerini doğrudan sunabilirler.

PLC'lerin ve diğer kontrolörlerin servo hareket sistemlerine bağlanması, OEM'lerin daha da gelişmiş hareket kontrolü ve senkronizasyonu elde etmelerine yardımcı olabilir. Alt mikron tekrarlanabilirliğe sahip son derece hassas konumlandırma, elektronik kam ve elektronik dişli gibi özel işlevler, işleme, robotik ve üretim ekipmanları gibi en karmaşık uygulamalara fayda sağlayabilir.

Örneğin, bir paketleme hattı, mekanik kam disklerinden elektrikli kam diskli bir servo hareket sistemine yükseltilebilir. Mekanik diskler kullanılarak format değişikliği karmaşık, zaman alıcı ve hataya açıkken, elektrikli kam diskleri kullanılarak makinede dönüştürme tek bir düğmeye basılarak gerçekleşir. Bu, zamandan tasarruf sağlar, doğruluğu artırır, hurdayı en aza indirir ve maliyetleri düşürür.

Hibrit Hareket Kontrolü

Elektropnömatik hibrit otomasyon sistemi, üreticilerin her bir özel fonksiyon için uygun teknolojileri uygulamasına yardımcı olabilir. Sürdürülebilirlik, konum esnekliği, hassasiyet, kararlılık, sessiz çalışma, bağlantı ve izleme en önemli olduğunda, elektriksel hareket büyük avantajlara sahiptir. Uygulamaların alan kısıtlamaları olduğunda, güçlü bir çalışma gerektirdiğinde veya hızlı tasarım, kurulum ve devreye alma gerektirdiğinde, pnömatik hareket kontrolü en iyi seçimdir.

Çoğu üretim tesisindeki üretim hatları, ürünlerin taşıma ve biriktirme konveyörleri boyunca makineler arasında hareket ettiği çeşitli OEM ekipmanlarını içerir. Bu hatlar, hem pnömatik hem de elektrikli doğrusal hareketi entegre etmek için birçok fırsat sunar.

Örneğin, tipik bir içecek ambalaj üretim hattı şu işlevleri içerir: şişeleri gererek şişirerek kalıplama, şişeleri doldurma ve kapatma, taşıma ve biriktirme, şişeleri etiketleme, dolum ve etiketleme işlemlerini inceleme, şişeleri kasalara yerleştirme, kasaları paletleme ve shrink-wrap ile sarma. Gererek şişirerek kalıplama, kutuları katlama ve tutkal uygulama işlemleri pnömatik hareketten yararlanırken, şişeleri dolum ve etiketleme ekipmanları içinde taşıma ve konumlandırma işlemleri servo hareketten yararlanır.

Basit taşıma konveyörleri ve paletleme sistemleri her iki hareket biçiminden de faydalanır: konveyörler elektrik motorlarıyla çalıştırılabilir ve ürün durdurucuları ve kapakları pnömatik aktüatörle çalıştırılabilir. Toplu kasaların elleçlenmesi pnömatikle gerçekleştirilebilirken, enterpolasyon ve hassas konum ayarlamaları servo hareketle kontrol edilebilir.

Hibrit Otomasyon Sistemlerinin Avantajları

Önde gelen hareket kontrol teknolojisi tedarikçileri artık elektrikli, pnömatik veya hibrit hareket kontrolünü içeren entegre, eksiksiz çözüm paketleri sunuyor. Bu kapsamlı çözümler, saha düzeyinde akıllı cihazlar, hareket kontrolü, makine kontrolü ve analitik özellikleri içeriyor.

Pnömatik seçenekler arasında pnömatik silindir, valf sistemi, kontrolör, analitik ve ağ geçidi üzerinden gösterge paneli bulunurken, elektrikli seçenekler arasında elektrikli doğrusal aktüatör, servo motor ve sürücü, kontrolör ve ağ geçidi üzerinden gösterge paneli bulunur. Her iki teknoloji de gösterge panelleri sunsa da, veriler doğrudan servo sürücüden elde edilebilir ve pnömatik sistemler sensör eklenmesini gerektirir.

Bunun gibi eksiksiz ve entegre çözümler hem OEM'ler hem de müşterileri için birçok avantaj sunar. Hibrit otomasyon sistemleri, halihazırda tasarlanıp monte edildikleri için tedarik, geliştirme ve devreye alma süreçlerini kolaylaştırabilir. Aksi takdirde, OEM'lerin bileşenleri ayrı ayrı tedarik edip, bunları kendileri eşleştirip tasarlamaları gerekir. Bu durum yalnızca daha uzun sürmekle ve tedarik zincirini karmaşıklaştırmakla kalmaz, aynı zamanda boyutlandırma sorunlarına da yol açabilir.

Hibrit otomasyon sistemleri, OEM'lerin çeşitli ürün türleri üretebilen, değişim süresini en aza indiren ve zaman içinde değişen gereksinimleri karşılayan makineler tasarlamalarını mümkün kılan esneklik de sunar. Birçok şirket, işletme maliyetlerini düşürürken verimi artırma konusunda sürekli baskı altında olduğundan, bu durum üretim süreçlerini kısaltabilir, makine kullanımını artırabilir ve ekipman ömrünü uzatabilir.

Hareket kontrolü elektronik yeniden yapılandırması sayesinde operatörler hareket profillerini anında değiştirebilirler. Bazı sistemler geleceğe dönük bir tasarıma sahip olup, şimdi veya gelecek nesil makinelerde uygulanabilecek özelliklerle donatılmıştır. Müşterilere en üst düzeyde esneklik sunmak için, çok çeşitli uygulama gereksinimlerini karşılayan son derece çok yönlü elektrikli aktüatörlere sahip sistemleri tercih edin.

Hibrit otomasyon sistemleri, rekabetçi kalmanın yanı sıra üretici sürdürülebilirliğini de artırabilir. Bu sistemler daha iyi makine verimliliği sağlayabilir ve hurdayı azaltabilir, bu da kaynak tüketimini ve maliyetleri düşürür. Enerji verimliliği, sürdürülebilirlik hedeflerine daha iyi ulaşmayı mümkün kılarken, maliyet tasarrufları toplam sahip olma maliyetini düşürebilir. Daha fazla tekrarlanabilirlik ve tekdüzelik için, en yüksek güvenilirlik ve doğruluk seviyelerini sağlayan elektrikli doğrusal hareket sistemine sahip bir sistem aramak önemlidir.

Daha Fazla Esneklik, Verimlilik ve Performans

OEM'ler, aşağıdakiler de dahil olmak üzere temel uygulama faktörlerini değerlendirerek hibrit bir otomasyon sisteminin bir uygulamaya fayda sağlayıp sağlamayacağını belirleyebilir:

1. enerji tüketimi,
2. işletme maliyetleri,
3. pozisyon esnekliği,
4. doğruluk,
5. titreşim ve gürültü,
6. CAP-EX,
7. bağlantı,
8. boyut,
9. kurulum ve
10. devreye alma süresi ve dayanıklılık.

İstenilen sonuçları elde etmek için en uygun çözümleri seçmek adına, kapsamlı bir teknoloji ve boyutlandırma seçenekleri portföyüne sahip uzman bir hareket kontrolü ve dijital dönüşüm ortağıyla çalışmak kritik önem taşır. Böyle bir ortak, OEM'lerin çözümler üretmesine ve uzun vadeli destek sunmasına yardımcı olabilir.

Hibrit otomasyon sistemleri sayesinde şirketler performans, esneklik, sürdürülebilirlik, bağlantı ve maliyet arasında seçim yapmak zorunda kalmaz. Hassas ve güçlü doğrusal hareket, değişen üretim gereksinimlerini karşılama esnekliği, üretimi en üst düzeye çıkarmak için veri ve içgörüler, optimize edilmiş enerji tüketimi ve daha düşük toplam sahip olma maliyeti gibi her şeye sahip olabilirler.