Производителите на машини са под натиск да доставят по-бързо

Съвременните производители на машини работят в постоянна надпревара със сроковете. Инженерните екипи често оферират бъдещи проекти, докато едновременно с това финализират системи, които вече са планирани за производство.

Същевременно инженерите трябва да оценяват нов хардуер, да координират работата с производствените екипи, да актуализират версиите и да отстраняват проблеми с интеграцията в рамките на все по-сложни платформи за автоматизация.

При проектирането на системи за управление на движението дори сравнително простото приложение може да отнеме ценни инженерни часове. Проектирането на системи за вакуумно захващане, позициониращи оси със серводвигатели или инструменти за края на роботизираната ръка изисква изчисления, проверки за съвместимост и избор на компоненти, преди изобщо да започне снабдяването.

С разрастването на автоматизационните проекти и увеличаването на тяхната модулност и взаимосвързаност инструментите за дигитално инженерство се превръщат в необходимост, а не в опция.

Защо традиционното проектиране на системи за управление на движението забавя проектите

Сложната интеграция създава инженерни затруднения

За разлика от напълно комплектованите индустриални роботи, много системи за управление на движението изискват от инженерите да сглобят оперативно съвместими компоненти от различни категории. Серводвигатели, линейни задвижвания, задвижващи устройства, сензори, съединители, пневматични устройства и предпазни компоненти трябва да работят заедно без конфликти в съвместимостта.

Една-единствена промяна в проекта може да принуди инженерите да преразгледат изчисленията по цялата верига за управление на движението. Това предизвикателство става още по-сериозно, когато няколко инженерни екипа работят едновременно по развиващи се версии на машината.

Индустриалните производители, внедряващи усъвършенствани системи за позициониране, често комбинират платформи за управление на движението със серво задвижвания и хардуер за управление на движението, за да поддържат приложения за опаковане, сглобяване и обработка на материали.

Ръчните изчисления все още отнемат ценно време

Оразмеряването на пневматични системи, изчисляването на вакуумния поток или изборът на амортисьори традиционно изискват значителни ръчни инженерни усилия. Инженерите често разчитат на електронни таблици, каталози и разпокъсана документация от доставчици.

Опитните проектанти могат да изпълняват тези задачи прецизно, но процесът отнема време, което иначе би могло да бъде посветено на иновации или дейности по въвеждане в експлоатация.

Платформите за дигитално инженерство вече автоматизират много от тези изчисления, като едновременно с това проверяват оперативната съвместимост между компонентите.

Инженерният софтуер все по-често комбинира симулация, оразмеряване и конфигуриране на компоненти в унифицирани работни процеси за автоматизирано проектиране.

Дигиталното инженерство променя разработването на системи за управление на движението

Инструментите за симулация намаляват проектантския риск преди производството

Съвременните CAD и симулационни платформи позволяват на инженерите да оценяват механичното натоварване, точността на позициониране, профилите на движение и експлоатационните характеристики през жизнения цикъл, преди да бъде изграден физическият хардуер.

Този подход намалява изненадите при въвеждането в експлоатация и съкращава циклите на прототипиране. Симулацията също помага на производителите на машини да оптимизират оразмеряването на задвижващите механизми и енергийната ефективност още в началото на процеса на разработка.

Много промишлени производители вече интегрират инженеринг, базиран на симулации, в по-широки стратегии за цифрова трансформация, включващи PLC архитектури, индустриални мрежи и периферна диагностика.

Модулният дизайн ускорява интеграцията и поддръжката

Модулното проектиране се превърна в ключова стратегия за намаляване на сложността на проектите. Вместо да създават силно персонализирани сглобки за всеки вариант на машината, производителите все по-често стандартизират многократно използваеми подсистеми.

Този модулен подход опростява управлението на резервните части, ускорява модернизациите и намалява риска при интеграция в различните продуктови линии.

Платформите за автоматизация, изградени около взаимозаменяеми модули за управление на движението, също подпомагат по-бързата поддръжка и бъдещото разширяване, особено при приложения за опаковане и конвейери.

Онлайн инженерните платформи съкращават проектантските цикли

Софтуерът за оразмеряване на движенията автоматизира избора на компоненти

Доставчиците на решения за автоматизация все по-често предлагат инженерни инструменти, базирани на браузър, които позволяват на инженерите да оразмеряват, конфигурират и валидират системи за минути.

Платформи като онлайн ръководството на Festo за оразмеряване и манипулиране с електрическо задвижване автоматизират изчисленията за оси, полезен товар, ускорение, вакуумно манипулиране и пневматични системи, като едновременно с това препоръчват съвместими компоненти.

Вместо да търсят ръчно в каталози, инженерите получават валидирани конфигурации, съобразени с изискванията на приложението и целевите показатели.

Това значително намалява натоварването на инженерите по време на етапите на офериране и предварително проектиране.

Интегрираните работни процеси подобряват ефективността на снабдяването

Едно често пренебрегвано предимство на цифровите инженерни инструменти е ускоряването на снабдяването. След като бъде генериран валидиран проект, списъците с компоненти, CAD файловете и информацията за поръчване стават незабавно достъпни.

Тази интеграция съкращава прехода от проектирането към закупуването, като същевременно намалява риска от поръчване на несъвместим хардуер.

Производителите, които интегрират усъвършенствани архитектури за автоматизация, често комбинират цифрови работни процеси за управление на движението с платформи като системите Allen-Bradley ControlLogix за синхронизирано управление на машини и координирани приложения за движение.

Видео-базирана инженерна поддръжка се разширява бързо

Друга тенденция, която променя индустриалното инженерство, е разрастването на техническото обучаващо съдържание. Видео ръководствата вече помагат на инженерите да конфигурират по-ефективно системи за управление на движението, приложения за вакуумно захващане и роботизирани инструменти.

Вместо да разчитат изцяло на печатна документация, инженерите могат директно да наблюдават реални процедури за оразмеряване, работни процеси за конфигуриране и примери за отстраняване на неизправности от специалисти по приложенията.

Тази промяна съкращава времето за въвеждане на нови инженери, като същевременно подобрява стандартизацията в разпределените инженерни екипи.

Конкурентното предимство вече произтича от инженерната бързина

По-бързите цикли на проектиране повишават гъвкавостта на производителите на машини

Производителите на машини са изправени пред все по-голям натиск да доставят персонализирани системи за автоматизация в по-кратки срокове. Цифровите инженерни инструменти пряко подпомагат тази цел, като съкращават етапите на проектиране, валидиране и снабдяване.

Компаниите, които възприемат тези работни процеси, получават измеримо предимство по отношение на бързината на реакция, особено в динамични сектори като опаковането, логистиката, производството на батерии и автоматизацията на складове.

Инженерният софтуер става част от стека за автоматизация

Инженерните инструменти вече не са изолирани помощни програми, използвани само при избора на продукти. Те се превръщат в интегрирани слоеве в рамките на по-широката екосистема на индустриалната автоматизация.

Софтуерът за оразмеряване, платформите за симулация и инструментите за конфигуриране все по-често се свързват със среди за CAD, пакети за програмиране на PLC и платформи за цифрови двойници.

Тъй като фабриките продължават да се модернизират в съответствие със стратегиите на Индустрия 4.0, самата инженерна ефективност се превръща във все по-важен конкурентен показател за производството.

Инженерната автоматизация се насочва към прогнозно проектиране

Следващият етап в развитието на управлението на движението вероятно ще съчетава оразмеряване с помощта на изкуствен интелект, прогнозна симулация и облачно свързани инженерни бази данни.

Бъдещите инженерни среди може автоматично да препоръчват оптимални компоненти въз основа на историята на машините, записите за поддръжка, потреблението на енергия и експлоатационните характеристики на цели паркове от оборудване.

В много отношения самият инженерeн работен процес се автоматизира.

За производителите на машини, работещи под постоянен натиск за спазване на сроковете за доставка, тази трансформация може да се окаже също толкова важна, колкото и системите за управление на движението, които проектират.

Автор: Итън Колдуел | Старши анализатор на системи за управление на движението

Итън Колдуел има над 11 години опит в областта на индустриалното управление на движението, интеграцията на серво системи и системите за фабрична автоматизация. Опитът му включва инженерно сътрудничество с доставчици на решения на Rockwell Automation, Siemens, Beckhoff Automation и Festo в секторите на опаковането, обработката на материали и високоскоростното производство.