Daha az enerji tüketen ve yenilenebilir kaynaklarla çalıştırılabilen hareket kontrol sistemleri, enerji verimli ekipmanlar için kilit öneme sahiptir ve sürdürülebilir bir kurumsal stratejinin parçasıdır.

Dijital Dönüşüm

Günümüz üreticileri günlük yaşamlarında dijital otomasyon ve ayrıntılı kullanıcı arayüzleriyle etkileşim kuruyor ve endüstriyel sistemlerden de aynı dijital yeteneği bekliyorlar. Şirketler operasyonlarını dijital olarak dönüştürürken, gerçek ve güvenilir faydalar görüyorlar.

Cihazlara yerleştirilmiş sensörler, sıcaklığı, konumu, yükü ve aşınmayı gerçek zamanlı olarak sürekli izler. İzleme, otomatik yapılandırma ve teşhis işlemleri ile toplanan proses verilerinin gösterge panellerinde sunulması, operatörlere güvenilir ve bilinçli kararlar alabilmeleri için gereken bilgileri sağlar. Bağlantılı hareket kontrol sistemleri, operatörlerin üretim performansını, enerji kullanımını ve güvenilirliği analiz etmelerini sağlar.

Bu gösterge panelleri aracılığıyla elde edilen bilgilere erişim, üreticilerin operasyonlarını ve nihayetinde üretimlerini daha iyi kontrol etmelerini ve sürekli olarak iyileştirmelerini sağlar.

Piyasa Rekabeti

İş gücü kıtlığı ve tedarik zinciri sorunları nedeniyle şirketlerin rekabet avantajını koruması hiç bu kadar zor olmamıştı. Ayrıca, endüstriyel üretimin dijital dönüşümü ve bunu yönlendiren ileri teknolojiler, bunlara yatırım yapan şirketlerin operasyonlarını önemli ölçüde optimize etmelerini mümkün kılmıştır.

Pazarda öncü konumda kalmak için değişen pazar ihtiyaçlarına yanıt verirken çevik kalmak ve müşteri taleplerini güvenilir bir şekilde karşılamak her zamankinden daha önemli. Üreticiler, makine arıza sürelerini en aza indirmeli ve üretimi en üst düzeye çıkarmalıdır; bağlantılı hibrit otomasyon çözümlerinin entegrasyonu ise makine güvenilirliğini ve çalışma süresini iyileştirmeye yardımcı olabilir.

Enerji kullanımını optimize etmek, operasyonları iyileştirmek ve sektörlerinde önde kalmak için şirketler eksiksiz bir hareket kontrol paketi arıyor. Önde gelen teknoloji tedarikçileri bunu anlıyor ve servo sürücüleri, motorları ve elektrikli aktüatörleri, ayrıca pnömatik sistemleri birleştiren bir dizi gelişmiş, entegre çözüm geliştirdi.

Orijinal ekipman üreticileri (OEM'ler), müşterilerinin en büyük ihtiyaç ve endişeleriyle daha iyi uyum sağlayan ve bunları ele alan makine tasarımlarına hibrit otomasyon sistemlerini entegre etme konusunda önemli bir fırsata sahipler.

Otomasyon ve Çağdaş Makine Tasarımı

Şirketlerin zorlukların üstesinden gelmek ve üretimi artırmak için kullandığı yöntemlerden biri, daha küçük ve daha gelişmiş makineleri üretim hatlarına entegre etmektir. Daha küçük alanlar, aynı üretim alanına daha fazla makinenin sığmasına olanak tanır ve gelişmiş hareket kontrol teknolojisi, montajdan son ürün denetimine kadar daha yüksek hassasiyet gerektiren görevlerin otomasyonunu mümkün kılar.

Üreticiler ayrıca şu özelliklere sahip hareket kontrol teknolojisi arıyorlar: israfı önlemek için daha yüksek doğruluk; üretimi artırmak için daha kısa çevrim süreleri; ve operatörlerin bir düğmeye basarak makine programlarını değiştirmesine olanak tanıyan daha fazla konum esnekliği. Bu özelliklere sahip makinelerin kullanılması, daha kısa sürede daha yüksek üretim sağlayabilir, sürdürülebilirliği artırabilir ve maliyetleri düşürebilir.

Pnömatik, Elektrikli veya Hibrit Hareket Kontrol Sistemi Nasıl Seçilir?

Piyasada çok sayıda hareket kontrol sistemi seçeneği mevcut ve bunlar arasından nasıl seçim yapılacağı kafa karıştırıcı olabilir. Otomobil üreticileri ne zaman elektrikli, ne zaman pnömatik ve ne zaman her ikisini birden kullanır?

Hareket algılama çözümleri seçerken dikkate alınması gereken birçok faktör ve husus vardır:

1. Uygulamanın performans, esneklik ve doğruluk gereksinimlerini karşılıyorlar mı?
2. İlk işletme ve devam eden bakım maliyetleri nelerdir?
3. Bunlar makinenin enerji verimliliğini nasıl etkiler?
4. Hareket algılama ürünleri diğer cihazlarla nasıl entegre olacak?
5. Cihaz sağlığına ilişkin verileri toplayıp analiz edebilirler mi?
6. Makine tasarımını daha kolay ve hızlı hale getirecekler mi?
7. Yeni teknolojiyi öğrenme eğrisi nedir?

Pnömatik ve elektrikli hareket kontrolünün her birinin, uygulamanın ihtiyaçlarına bağlı olarak farklı avantajları vardır ve bir uygulama her ikisinden de veya sadece birinden fayda sağlayabilir. Bazı uygulamalar için hangisinin en uygun olduğu oldukça açıktır. Kutuları konveyörden itmek için basit bir mekanizma için pnömatik silindir en mantıklı olanıdır. Bununla birlikte, bu kutuların konveyör üzerindeki farklı hatlara veya konumlara sıralanması gerekiyorsa, çok konumlu bir elektrikli aktüatör gereklidir.

Daha karmaşık uygulamalarda, seçim belirsiz olabilir. Bu, uygulamaların her ikisini de kullanmaktan en büyük faydayı görebileceğinin bir işaretidir. Elektromekanik silindirler, dolum uygulamalarında hava sızdırmazlığı için pnömatik bir bağlantı elemanı aracılığıyla basınçlı hava kullanabilir. Montaj sistemlerinde, elektrikli doğrusal çok eksenli bir sistem pnömatik bir tutucu kullanabilir. Ve dikey yönde çalışan elektrikli doğrusal bir eksen, ağırlık dengelemesi için pnömatik bir silindir kullanabilir.

Teknolojiler arası otomasyon, OEM'lerin aynı uygulamada hem pnömatik hem de elektrikli hareket kontrol teknolojilerinin tamamlayıcı güçlü yönlerinden yararlanmalarına ve bu avantajları müşterilerine aktarmalarına olanak tanır.

Bu teknolojilerin nasıl birlikte çalışabileceğini daha iyi anlamak için her birinin güçlü yönlerine bakalım:

Pnömatik Hareket Kontrolü

Pnömatik hareket, gerekli hareketi üretmek için bir mekanizmaya fiziksel olarak etki eden sıkıştırılmış bir gaz kullanılarak elde edilir. Pnömatik çözümlerin donanım, tasarım ve kurulum açısından sağlam bir çalışma sağladığı kanıtlanmıştır ve bir servo sisteme kıyasla pnömatik bir sistemi yükseltirken genellikle değiştirilmesi veya yenilenmesi gereken daha az bileşen vardır.

Pnömatik hareket kontrolünün en bilindik örneği, doğrusal hareket üreten iç pistonlu bir silindirdir. Bu nedenle pnömatik, genellikle yalnızca bir mekanizmayı tamamen uzatmak veya geri çekmek için uygun, ayrık hareket teknolojisi olarak kabul edilir.

Ancak, hareket kontrol teknolojisi tedarikçileri tarafından yönlendirilen sürekli yenilik, mümkün olanın sınırlarını genişletti. Örneğin, çeyrek dönüşlü aktüatörler kullanılarak sürekli dönme hareketi elde edilebilir.

Çalışmayı izlemek ve optimize etmek için sensörler ve akış kontrolleri de mevcuttur; diferansiyel basınç kontrolü ise ekipmanın sürekli pnömatik konumlandırma yapmasını mümkün kılar. Nispeten küçük elektro-pnömatik açma/kapama solenoid valfleri veya modülasyonlu konumlandırma valfleri kullanılarak, sabit bir geri basınca karşı kontrollü basınç uygulanır.

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

Elektrikli Hareket Kontrolü

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

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

Servo sürücüler ve kontrol üniteleri mikroişlemci cihazlar olduğundan, yüksek düzeyde yerleşik işlevselliğe sahiptirler ve gösterge panelleri için doğrudan yerel ve uzaktan teşhis ve veri kaydı özellikleri sunabilirler.

PLC'lerin ve diğer kontrol ünitelerinin servo hareket sistemlerine bağlanması, OEM'lerin daha gelişmiş hareket kontrolü ve senkronizasyonu gerçekleştirmelerine yardımcı olabilir. Özel fonksiyonlar arasında mikron altı tekrarlanabilirlik ile son derece hassas konumlandırma, elektronik kamlama ve elektronik dişlileme bulunur ve işleme, robotik ve üretim ekipmanları gibi en karmaşık uygulamalara fayda sağlayabilir.

Örneğin, bir paketleme hattı mekanik kam disklerinden elektrikli kam diskli servo hareket sistemine geçiş yapabilir. Mekanik diskler kullanılarak format değiştirme işlemi karmaşık, zaman alıcı ve hataya açıkken, elektrikli kam diskleri kullanılarak makine dönüşümü tek bir düğmeye basılarak gerçekleşir. Bu, zamandan tasarruf sağlar, doğruluğu artırır, hurda miktarını en aza indirir ve maliyetleri düşürür.

Hibrit Hareket Kontrolü

Elektro-pnömatik hibrit otomasyon sistemi, üreticilerin her bir özel fonksiyon için uygun teknolojileri uygulamalarına yardımcı olabilir. Sürdürülebilirlik, konum esnekliği, hassasiyet, kararlılık, sessiz çalışma, bağlantı ve izleme en önemli faktörler olduğunda, elektrikli hareket büyük avantajlar sunar. Uygulamaların alan sınırlamaları olduğunda, sağlam çalışma gerektirdiğinde veya hızlı tasarım, kurulum ve devreye alma gerektirdiğinde, pnömatik hareket kontrolü en iyi seçimdir.

Çoğu üretim tesisindeki üretim hatları, çeşitli OEM ekipmanlarını içerir ve ürünler taşıma ve biriktirme konveyörleri boyunca makineler arasında hareket eder. Bu hatlar, hem pnömatik hem de elektrikli doğrusal hareketin entegrasyonu için birçok fırsat sunar.

Örneğin, tipik bir içecek ambalaj üretim hattı şu işlevleri içerir: şişelerin streç şişirme kalıplama yöntemiyle şekillendirilmesi, şişelerin doldurulması ve kapaklanması, taşıma ve biriktirme, şişelerin etiketlenmesi, dolum ve etiketleme işlemlerinin kontrol edilmesi, şişelerin kasalara paketlenmesi, paletleme ve kasaların streç filmle sarılması. Streç şişirme kalıplama, kutu katlama ve yapıştırıcı uygulama işlemlerinin tümü pnömatik hareketten faydalanırken, dolum ve etiketleme ekipmanları içindeki şişelerin taşınması ve konumlandırılması servo hareketten faydalanır.

Basit taşıma konveyörleri ve paletleme sistemleri her iki hareket biçiminden de faydalanır: konveyörler elektrik motorlarıyla çalıştırılabilir ve ürün durdurucuları ve kapıları pnömatik tahrik kullanılarak çalıştırılabilir. Toplu kolilerin taşınması pnömatiklerle gerçekleştirilebilirken, enterpolasyon ve hassas konum ayarlamaları servo hareket ile kontrol edilebilir.

Hibrit Otomasyon Sistemlerinin Avantajları

Önde gelen hareket kontrol teknolojisi tedarikçileri artık elektrikli, pnömatik veya hibrit hareket kontrolünü içeren entegre, tam çözüm paketleri sunmaktadır. Bu kapsamlı çözümler, saha seviyesinde akıllı cihazlar, hareket kontrolü, makine kontrolü ve analitik özellikler içermektedir.

Pnömatik seçenekler, pnömatik silindir, valf sistemi, kontrol ünitesi, analitik ve ağ geçidi üzerinden kontrol paneli içerirken, elektrikli seçenekler ise elektrikli lineer aktüatör, servo motor ve sürücü, kontrol ünitesi ve ağ geçidi üzerinden kontrol paneli içerir. Her iki teknoloji de kontrol paneli sunarken, veriler doğrudan servo sürücüden alınır ve pnömatik sistemler sensörlerin eklenmesini gerektirir.

Bu gibi eksiksiz ve entegre çözümler, hem OEM'ler hem de müşterileri için birçok avantaja sahiptir. Zaten tasarlanmış ve monte edilmiş oldukları için, hibrit otomasyon sistemleri tedarik, geliştirme ve devreye alma süreçlerini kolaylaştırabilir. Aksi takdirde, OEM'ler bileşenleri ayrı ayrı tedarik etmeli ve bunları kendileri eşleştirip tasarlamalıdır. Bu sadece daha uzun sürmekle ve tedarik zincirine karmaşıklık katmakla kalmaz, aynı zamanda boyutlandırma sorunlarına da yol açabilir.

Hibrit otomasyon sistemleri, OEM'lerin çeşitli ürün tipleri üretebilen, geçiş sürelerini en aza indiren ve zaman içinde değişen gereksinimleri karşılayan makineler tasarlamasına olanak tanıyan esneklik de sunar. Birçok şirket, işletme maliyetlerini düşürürken verimliliği artırma konusunda sürekli baskı altında olduğundan, bu durum üretim süreçlerini kısaltabilir, makine kullanımını artırabilir ve ekipman ömrünü uzatabilir.

Hareket kontrolünün elektronik olarak yeniden yapılandırılmasıyla, operatörler hareket profillerini anında değiştirebilir ve bazı sistemler geleceğe yönelik bir tasarıma sahiptir ve şu anda veya gelecekteki makine nesillerinde uygulanabilecek özelliklerle donatılmıştır. Müşterilere en yüksek düzeyde esneklik sunmak için, çok çeşitli uygulama gereksinimlerini karşılayan son derece çok yönlü elektrikli aktüatörlere sahip sistemleri arayın.

Rekabetçi kalmanın yanı sıra, hibrit otomasyon sistemleri üreticilerin sürdürülebilirliğini de artırabilir. Bu sistemler daha iyi makine verimliliği sağlayabilir ve hurda miktarını azaltarak kaynak tüketimini ve maliyetleri düşürebilir. Enerji verimliliği, sürdürülebilirlik hedeflerine daha iyi ulaşmayı mümkün kılarken, maliyet tasarrufu toplam sahip olma maliyetini azaltabilir. Daha yüksek tekrarlanabilirlik ve homojenlik için, en yüksek güvenilirlik ve doğruluk seviyelerini sağlayan elektrikli doğrusal hareket sistemine sahip bir sistem aramak önemlidir.

Daha Fazla Esneklik, Verimlilik ve Performans

Orijinal ekipman üreticileri (OEM'ler), aşağıdakiler de dahil olmak üzere temel uygulama faktörlerini değerlendirerek hibrit otomasyon sisteminin bir uygulamaya fayda sağlayıp sağlamayacağını belirleyebilirler:

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

İstenilen sonuçları elde eden en uygun çözümleri seçmek için, kapsamlı bir teknoloji portföyüne ve boyutlandırma seçeneklerine sahip uzman bir hareket kontrolü ve dijital dönüşüm ortağıyla çalışmak çok önemlidir. Bu tür bir ortak, OEM'lerin çözümleri devreye almalarına ve uzun vadeli destek sunmalarına yardımcı olabilir.

Hibrit otomasyon sistemleriyle şirketler performans, esneklik, sürdürülebilirlik, bağlantı ve maliyet arasında seçim yapmak zorunda kalmazlar. Her şeye sahip olabilirler: hassas ve güçlü doğrusal hareket, değişen üretim gereksinimlerini karşılayacak esneklik, üretimi en üst düzeye çıkarmak için veri ve içgörüler, optimize edilmiş enerji tüketimi ve daha düşük toplam sahip olma maliyeti.