Attuatori lineari elettrici: Fare o comprare?

Il percorso più conveniente in termini di costi e di tempo per una soluzione di movimento automatizzata.

Chi può sapere meglio di voi quali sono esattamente le vostre esigenze di un attuatore lineare elettrico? E oggi è possibile acquistare così tanti sottocomponenti già pronti da poter assemblare semplicemente dei "moduli" - è richiesta poca lavorazione delle parti. Progettare il proprio sistema di attuatori lineari è spesso il modo più efficiente in termini di costi e di tempo, la strada più saggia per ottenere una soluzione di movimento automatizzata. Tuttavia, se si considera il tempo speso lontano da altri progetti, la probabilità che il talento interno in materia di movimento lineare sia scarso e la possibilità che i problemi e i costi nascosti escano allo scoperto nei momenti peggiori, l'approccio "progetta da te" perde un po' di fascino.

Il movimento lineare elettrico offre alcune soluzioni - e problemi - diversi dagli altri componenti di azionamento. Per esempio, non esiste una standardizzazione dimensionale universalmente accettata per gli azionamenti lineari elettrici, come avviene per i vecchi componenti di trasmissione di potenza, come i cuscinetti e gli azionamenti a catena. Inoltre, la tecnologia del movimento lineare elettrico non è così vecchia come altre tecnologie di azionamento e quindi non ha una storia applicativa così lunga. Inoltre, molti fornitori del settore sono essi stessi piuttosto nuovi. In ogni situazione, queste differenze possono essere 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 "make-vs.buy"

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

Accelerare l'introduzione di nuovi prodotti è una prescrizione per la sopravvivenza nell'economia competitiva di oggi. I tempi del ciclo di sviluppo devono essere superiori a quelli dei vostri concorrenti, quindi dovete cercare costantemente modi per migliorare il time-to-market.

Può un fornitore di attuatori costruire il sistema più velocemente di quanto voi possiate progettare e costruire da soli? O - forse meglio - esiste un attuatore standard che soddisfa le esigenze? Se progettate l'attuatore da una varietà di componenti, considerate se il vostro progetto può permettersi un ritardo causato dalla consegna tardiva di un qualsiasi componente. Qual è la possibilità che un prodotto progettato internamente funzioni bene, la prima volta? Se l'attrezzatura che l'attuatore deve servire sarà usata per fabbricare il vostro prodotto, scoprite quanto vale per la vostra azienda il tempo di produzione con la nuova macchina. Se state costruendo una macchina per la vendita, vedete se potete aumentare le entrate del vostro cliente consegnando la macchina prima, o se pagherete una penale per una consegna tardiva.

Prima di acquistare qualsiasi sistema di movimento lineare nel tentativo di ridurre il tempo del ciclo di sviluppo, scoprite quali sono i tempi di consegna e le prestazioni del produttore dell'attuatore - specialmente se l'attuatore è nel percorso critico per il completamento del progetto. Poi ponete la stessa domanda al vostro gruppo di progettazione e al vostro negozio.

2. Competenza: Abbiamo la competenza per progettare un attuatore affidabile, e questo sarebbe l'uso migliore della nostra competenza?

Il controllo del movimento lineare è spesso periferico ai processi critici di una macchina. Nessuno meglio di voi sa quali sono i componenti che incidono maggiormente sulle prestazioni complessive della vostra macchina e quali, quindi, richiedono molta attenzione nella progettazione.

Allo stesso modo, se la progettazione dell'attuatore sottrae tempo ad altri progetti più importanti, è meglio affidare questo sottosistema all'esterno.

La stessa mancanza di standardizzazione che può complicare la scelta dell'attuatore lineare elettrico può anche semplificarla. Gli attuatori elettromeccanici sono disponibili in una varietà di configurazioni da un numero crescente di fornitori, quindi ci sono buone probabilità di 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 i vostri requisiti unici. La modularità del design, l'ampio uso di strumenti CAD, il software CAM e le attrezzature CNC rendono anche possibile una personalizzazione efficiente. Se si decide di acquistare un attuatore, verificare se il produttore è disposto a personalizzare il prodotto.

A volte, naturalmente, non è possibile acquistare esattamente ciò di cui si ha bisogno, anche su misura.

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

Da un punto di vista ingegneristico, spesso sembra che si possa costruire da soli per meno. Fate questa terza domanda prima di prendere una decisione finale. Dovete considerare quanto costa specificare, procurare e ispezionare ogni componente, oltre al prezzo di acquisto del componente. Ponetevi la stessa domanda su un sistema di movimento lineare acquistato.

Progettare il proprio

La tabella 1 riassume un modello di costo per mostrare 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 necessità di particolari precauzioni ambientali o di sicurezza. Viene utilizzato un semplice controllo di fine corsa. Alcune applicazioni costerebbero meno, altre di più, a seconda del carico, della corsa, del ciclo di lavoro, della precisione, del rendimento, dell'interfaccia di controllo, della flessibilità e così via. Questa stima non include alcuna riprogettazione.

Se si decide di acquistare

Le aziende produttrici di attuatori differiscono molto nella gamma di prodotti e nelle industrie che servono e comprendono. Gli attuatori stessi vanno da poche libbre di spinta a diverse migliaia, e da una ripetibilità sub-pollice a sub-micron.

La maggior parte delle aziende di attuatori non offre controlli per completare la soluzione, il che può complicare il vostro lavoro. Tuttavia, alcune offrono la comodità di acquistare pacchetti completi di attuatori e controlli, pronti da montare, cablare e far funzionare.

Assicuratevi di verificare se avete fornito tutte le informazioni sull'applicazione necessarie al fornitore per raccomandare una soluzione affidabile e conveniente.

A causa dell'ampia gamma di opzioni standard disponibili con gli attuatori dal design modulare, gli attuatori sono generalmente costruiti su ordinazione. Le aziende che utilizzano l'inventario JIT, la lavorazione e l'assemblaggio in-house, e operazioni flessibili basate su cellule, possono regolarmente consegnare sistemi di controllo e attuatori standard entro 2 o 3 settimane dalla ricezione dell'ordine.