Zamjena tradicionalnih pogona na jednoj osi! Koliko troškova mogu uštedjeti tvrtke na rješenjima EtherCAT-a na više osi?

Zašto arhitektura servo pogona s više osova donosi neposredne uštede u infrastrukturi

Uklanjanje viška komponenti: Nema vanjskih prekidača, čvorišta ili ponovitelja lanca

Servo pogoni s više osova okupljaju sve te upravljačke funkcije u jednom paketu umjesto da trebaju sve one dodatne mreže koje su standardne u starim uslovima. Kada sve bude integrirano, više neće biti potrebe za svim tim prekidačima, čvorištima ili one dosadne repeticije lanca. Te komponente samo kompliciraju stvari, stvaraju više mjesta gdje nešto može poći po zlu, i na kraju koštaju tvrtke puno više novca s vremenom. Stavljanje više osova unutar jednog pametnog pogona znači da proizvođači štede negdje oko 15 do 20 posto samo na dijelovima, dok njihovi sustavi čine mnogo manje skloni problemima s povezivanjem. Neki izvještaji o učinkovitosti automatizacije zapravo su otkrili da ovi konsolidirani sustavi smanjuju električne veze za oko tri četvrtine u usporedbi s tradicionalnim pristupima. To se direktno pretvara u brže instalacije i bez brige o održavanju sve te dodatne mrežne opreme. Plus, jednostavniji dizajn čini potvrdu tijekom postavljanja uzima otprilike 40 posto manje vremena nego prije.

Smanjenje prostora i ožičenja: Dvostruki i četvorosni pogoni smanjuju otisak prostora u ormariću za čak 60%

Kada je riječ o pogonskim sustavima, konsolidirane konfiguracije znatno smanjuju potrebu za fizičkom infrastrukturom. U osnovi, modeli s dvostrukom i četvorostrukom osom spajaju nekoliko upravljača motora u jednu jedinicu, što može osloboditi oko 60% više prostora u ormaru u usporedbi s zasebnim pogonima instaliranim pojedinačno. S zajedničkim DC autobusima i ugrađenim komunikacijskim portovima, potrebno je puno manje žice. Govorimo o smanjenju kablova za 70 do 85 posto, što znači manje vodova koji prolaze kroz zidove, manje terminacijskih radova na priključivanju i očito uštede vremena i novca na radnom snagu. Prema izvještaju tehničara, vrijeme instalacije se obično skraćuje za oko 30%. A postoje i druge troškove koristi također. Manji upravljački ormarići znače jeftinije materijale za ograde, plus manje topline koja se stvara smanjuje potrebe za hlađenjem objekta. Za proizvođače koji se bave uskim prostorima, ova kompaktna rješenja pogona omogućuju im da postignu impresivne rezultate s omjerom osova od 3 do 1 na kvadratni metar prostora. To značajno olakšava proširenje proizvodnih linija bez potrebe za velikim promjenama postojećih postrojenja.

U skladu s člankom 3. stavkom 1.

Podmikrosekundni trzanje i distribuirani satovi koji omogućuju preciznu sinhronizaciju servo pogona na više osova smanjenje pogrešaka u pokretu i skupih ponovnih pokušaja hardvera

Distributed clock system u EtherCAT-u sinhronizuje se na manje od jedne mikrosekunde, što u osnovi uklanja probleme s vremenskim mjerenjem koji ometaju poravnanje u višeosnim sustavima pokreta. Uz ovakvu točnost, servo pogreške pozicioniranja padaju za oko 90% u usporedbi s starijim tehnologijama poljske bus, što znači manje ponovljenih pokušaja zbog hardverskih problema i znatno manje materijala. Rezultati iz stvarnog svijeta su također impresivni. Proizvođači pakiranja su imali oko 40 posto manje prekida povezanih s kretanjem od kada su prešli na servo pogone na EtherCAT. To znači otprilike sedam stotina i četrdeset tisuća dolara uštedjeno svake godine na jednoj proizvodnoj liniji prema istraživanju iz Ponemon Instituta 2023. izvješća o troškovima zastoja industrijske automatizacije.

Jednokablna komunikacija s jednim okvirom, skala do 10.000+ čvorova smanjenje troškova komunikacije po osi za ~ 70%

Procesiranje na letu EtherCAT-a omogućuje da se 65 tisuća i više uređaja poveže pomoću samo jednog kabla svaki put kada ih povežu sa kraja na kraj. Ovo zamijenjuje te složene mrežne postavke u obliku zvijezde nečim puno jednostavnijim i zahtijeva mnogo manje opreme. Tvrtke izvješćuju o uštedi od 60 do 80 posto na kablima u usporedbi s tradicionalnim poveznicama od točke do točke, dok također smanjuju vrijeme koje traju za slanje poruka kroz sustav. Kašnjenja komunikacije padaju na oko 30 mikrosekundi za svakih tisuću ulaznih izlaznih točaka, a inženjeri sada provode oko pola manje vremena uspostavljanjem tih mreža. I proizvođači velikih imena su vidjeli rezultate, a neki tvrde da je njihovo opterećenje komunikacijom palo za otprilike sedamdeset posto kada su sistemi povećani preko deset tisuća čvorova bez potrebe za dodatnom hardverom kao što su prekidači ili ponovitelji. Ova poboljšanja donose uštedu novca, a jedna tvornica nakon pet godina rada s robotičkim sustavima visoke osi zabilježila je uštedu od gotovo dva milijuna dolara.

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, poduzeća koja su u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka primjenjuju se na temelju članka 4. stavka 1.

Ušteda žice i rada: 60~80% manje kabla, kanala i terminacije u usporedbi s CANopen/PROFIBUS-om

Kada su u pitanju servo pogoni s više osova, ti sustavi okupljaju kontrolu za oko 2 do 4 osi u jednoj kompaktnoj jedinici. Ova postavka smanjuje potrebu za toliko fizičke infrastrukture. Govorimo o implementacijama koje zahtijevaju 60 do 80% manje kablovske opreme u usporedbi s starijim CANopen ili PROFIBUS sustavima. Što to znači? -Ne znam. Nema više vučenja kilometara kanala, rješavanja stotina terminala ili borbe s tim kompliciranim žičama koje su se sastavljale bez prestanka. Uzmimo primjer tipične proizvodne linije s 50 osova. Ušteda je prilično značajna, oko 18.000 dolara uštedjeno samo na troškove bakrenog kabla. I ne zaboravimo ni na vrijeme porođaja. Instalateri sada moraju nositi samo jedan kabl i jedan EtherCAT kabl po pogonu umjesto da koriste odvojene žice za svaki motor kao što su to radili u starim sustavima. Sastav ormara završava mnogo brže, skraćuje vrijeme izgradnje negde između 40% i 65%. To znači da sve pokreće brže nego ikad.

U slučaju da se u slučaju pojave pojave pojačavanja pojačanja u sustavu TCO-a, potrebno je utvrditi i utvrditi razine pojačanja.

Osim uštede hardvera, servo pogoni s više osova komprimiraju skrivene troškove tijekom cijelog operativnog životnog ciklusa:

• Inženjerski troškovi smanjuje se 30~50% s standardiziranim topologijama i smanjenim programiranjem po želji
• Uređaj za upravljanje i upravljanje mrežom
• Zaštita rezervnih dijelova smanjena je za 60% jedan pogon zamjenjuje 2 4 jedinice s jednom osom
• Prediktivno održavanje pojednostavljeno centraliziranim praćenjem zdravlja pomoću EtherCAT dijagnostike

Objekti izvješćuju o 35% nižim godišnjim troškovima održavanja zbog manje tačaka kvarova. Neplanirani zastoj zbog korozije konektora ili oštećenja kabla naglo pada, što je kritično za industrije s visokim radnim vremenom, poput pakovanja, gdje zastoj iznosi procjenjeni trošak od 740 tisuća dolara na sat (Ponemon Institute, Izvješće o mjernoj vrijednosti troškova zastoja u industrijskoj automatizaciji , 2023.)

Prevazilaženje prepreka za usvajanje: Zašto OEM-ovi oklijevaju i kako nadmašiti jaz

Iako studije pokazuju uštedu ukupnih troškova između 35 i 42 posto pri uvođenju servo pogona s više osova, mnogi OEM proizvođači još uvijek se bore s usvajanjem tih sustava u svojim operacijama. U osnovi postoje četiri glavne prepreke. Prvo dolazi glavobolja integracije nove tehnologije sa starom opremom koja koristi različite komunikacijske standarde. Onda je uvijek pitanje novca nitko ne želi razgovarati o upfront ulaganja koja izgleda strmo bez neposredne povrata na ulaganje vidljiv u roku od nekoliko mjeseci. Često osoblje za održavanje nema odgovarajuću obuku u tehnologiji EtherCAT-a, što stvara još jednu prepreku. I nemojmo zaboraviti na najgoru noćnu moru svih zaustavljanja proizvodnje dok pokušavamo prilagoditi postojeće strojeve s ovom najnovijom tehnologijom. Svi ti čimbenici zajedno stvaraju ozbiljne oklijevanja unatoč dugoročnim financijskim koristima koje čekaju na kraju tunela.

Najbolji pristup? Počnite od malih promjena na manje kritičnim proizvodnim linijama. To omogućuje tvrtkama da testiraju kako stvari rade prije nego što sve uđu, što pomaže u smanjenju potencijalnih rizika. Rad s certificiranim partnerima također ima smisla. Ovi ljudi znaju svoje stvari kada je u pitanju integracija novih sustava i pravilno obučavanje osoblja. Njihovo iskustvo s upravljanjem pokretima može ubrzati stvari. Kad gledamo troškove tijekom vremena, postoji nešto vrijedno napomene o servo pogonima s više osova u odnosu na opcije s jedne osove. Istraživanja pokazuju da se uštede oko 60 do 80 posto samo u vezi s cijenama žice i radne snage. To se brzo shvaća. Većina pilot projekata koje smo vidjeli imaju tendenciju da se isplate za sebe u roku od oko godinu i pol zahvaljujući manjim potrebama za inventarom i manje vremena održavanja potrošeno na popravljanje problema. I ne zaboravimo ni na modularne pogonske modele. Oni omogućuju jednostavnu zamjenu tijekom redovnih razdoblja održavanja bez potpunog zaustavljanja rada. Plus, oni još uvijek rade sa starijom opremom tako da nema potrebe baciti ono što je već tamo još.