運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員面臨著在日益商品化的市場(chǎng)中，在各種應(yīng)用中差異化產(chǎn)品的壓力，例如臺(tái)式實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化、工廠車間材料處理和重型施工車輛等。
許多原始設(shè)備制造商（OEM）向運(yùn)動(dòng)控制部件供應(yīng)商尋求幫助，尋求在更小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多功能，更快地交付原型和產(chǎn)品，以及通過(guò)無(wú)縫集成和操作實(shí)現(xiàn)更高的價(jià)格控制和靈活性。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的創(chuàng)新使得機(jī)器設(shè)計(jì)在以下面5個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了價(jià)值提升。
工程師收集有關(guān)運(yùn)動(dòng)控制部件的信息。一些在線的工具可幫助您進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而將最佳
產(chǎn)品選擇從數(shù)小時(shí)縮短至數(shù)分鐘。 圖片來(lái)源：Thomson Industries 公司
更小的產(chǎn)品
小型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員希望產(chǎn)品更小，系統(tǒng)也就更緊湊，更便攜和易于存儲(chǔ)。許多客戶希望將分析或監(jiān)測(cè)儀表安裝到距離使用點(diǎn)更近的地方，以增加便利性。這種機(jī)器就是創(chuàng)新制造技術(shù)使得能夠生產(chǎn)微型線性運(yùn)動(dòng)部件以滿足這些需求的示例。
工廠系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員希望幫助客戶更好地利用車間或工作空間。大型設(shè)備的制造商，例如農(nóng)業(yè)聯(lián)合收割機(jī)，也希望更有效地利用空間來(lái)提高運(yùn)營(yíng)效率或安全性的技術(shù)，或提供市場(chǎng)差異化的其它相關(guān)收益。
制造技術(shù)的改進(jìn)讓更高效地生產(chǎn)更小的產(chǎn)品成為可能，使設(shè)計(jì)工程師能夠在更小的空間內(nèi)集成更多的功能。例如，微型滾珠絲杠、電動(dòng)直線執(zhí)行器、電動(dòng)導(dǎo)螺桿和直線性軸承可用于小規(guī)模應(yīng)用。機(jī)電執(zhí)行器也能夠替換泵、壓縮機(jī)、輸送系統(tǒng)和用于液壓和氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的其它部件。
通過(guò)支持網(wǎng)絡(luò)通信、位置監(jiān)控以及以前需要外部設(shè)備的其它功能，將電子設(shè)備嵌入到運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品所需的空間更少。內(nèi)部電子設(shè)備消除了復(fù)雜的接線，執(zhí)行器通過(guò)幾根電線就可以連接到電源和通信網(wǎng)絡(luò)。
更快的原型設(shè)計(jì)
隨著競(jìng)爭(zhēng)壓力的增加，對(duì)更快交付更個(gè)性化設(shè)備的需求增加。當(dāng)設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用之前嘗試各種型號(hào)的部件時(shí)，有效的原型設(shè)計(jì)非常重要。基于金屬的3D打印機(jī)和仿真軟件可提供更大的靈活性和更高的速度，并為運(yùn)動(dòng)控制部件提供增強(qiáng)的建模功能。
過(guò)去，設(shè)計(jì)師可能需要等6到8周。現(xiàn)在，他們可能在幾天內(nèi)就能拿到部件。一些制造商重新設(shè)計(jì)了流程，以在某些項(xiàng)目上提供次日發(fā)貨的能力，并且對(duì)于經(jīng)常需要的項(xiàng)目，部件庫(kù)存正在增加。分銷渠道也有助于增加常用商品的庫(kù)存。
最優(yōu)的集成策略
加快產(chǎn)品上市時(shí)間的一個(gè)關(guān)鍵因素是選擇正確的部件，并將它們進(jìn)行最優(yōu)集成，以獲得最大的精度、準(zhǔn)確度、直線度、噪音水平和其它性能特征。雖然許多系統(tǒng)設(shè)計(jì)師擁有選擇運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品所需的專業(yè)知識(shí)，但許多人更接近退休而不是剛從大學(xué)畢業(yè)。新老員工的交接并非易事。新成員通常來(lái)自電氣或機(jī)械工程學(xué)科。通常需要在工作中培養(yǎng)運(yùn)動(dòng)控制的專業(yè)知識(shí)。
經(jīng)驗(yàn)不足的設(shè)計(jì)工程師可能知道他們需要什么樣的速度或直線度，但可能不熟悉運(yùn)動(dòng)控制部件的功能。過(guò)度設(shè)計(jì)會(huì)增加上市時(shí)間和生產(chǎn)成本。
整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性日益增加，再加上運(yùn)動(dòng)控制專家的不足，是運(yùn)動(dòng)控制供應(yīng)商盡早參與到過(guò)程中的一個(gè)很好的理由。他們有很多工程應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，了解哪些方面對(duì)集成有較大的影響，如果事先向他們咨詢，可以節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用。在線配置工具可將運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用的最佳產(chǎn)品選擇從數(shù)小時(shí)縮短至數(shù)分鐘。
考量總體擁有成本
雖然機(jī)器設(shè)計(jì)人員希望擁有最高質(zhì)量的系統(tǒng)部件，但他們并不一定需要比機(jī)器壽命更長(zhǎng)的部件。將設(shè)計(jì)壽命為20年的運(yùn)動(dòng)控制部件，集成到可能在5年內(nèi)過(guò)時(shí)的系統(tǒng)，是沒(méi)有任何意義的。
隨著部件市場(chǎng)的成熟，設(shè)計(jì)師只要肯花時(shí)間，就可以找到適合應(yīng)用和預(yù)算需求的產(chǎn)品，在這種情況下進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐袛啵枰玫亓私膺\(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。
僅受經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)師，更有可能設(shè)計(jì)不足而不是過(guò)度設(shè)計(jì)。雖然測(cè)試能夠驗(yàn)證設(shè)計(jì)在短期內(nèi)是否滿足所需的規(guī)格，但它們通常無(wú)法測(cè)試所有部件的整個(gè)壽命，并將縮短測(cè)試程序。這并不總能提供足夠的數(shù)據(jù)來(lái)區(qū)分較高質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)控制部件與較低成本/較差的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，并可能出問(wèn)題。
對(duì)于許多應(yīng)用，總體擁有成本可能是決定性因素。如果購(gòu)買價(jià)格是唯一因素，設(shè)計(jì)師可能會(huì)選擇氣動(dòng)或液壓執(zhí)行器，而不是智能機(jī)電部件。但是，當(dāng)考慮到可靠性、正常運(yùn)行時(shí)間、占地面積和維護(hù)等其它因素時(shí)，機(jī)電選項(xiàng)可能具有更大的優(yōu)勢(shì)。
增加產(chǎn)品價(jià)值
OEM廠商的最大商業(yè)挑戰(zhàn)，可能需要與零部件制造商共同面對(duì)：了解市場(chǎng)需要購(gòu)買什么以及如何在交付時(shí)實(shí)現(xiàn)差異化。在云中共享數(shù)據(jù)的互聯(lián)產(chǎn)品是在戰(zhàn)略差異化方面具有潛力的機(jī)會(huì)。
例如，一家大型醫(yī)療設(shè)備制造商將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）置于其業(yè)務(wù)戰(zhàn)略的中心。系統(tǒng)記錄有關(guān)機(jī)器性能、部件狀態(tài)和檢測(cè)到的系統(tǒng)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，使用此數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的技術(shù)人員連接機(jī)器，讀取日志文件，并根據(jù)需要訂購(gòu)部件，手動(dòng)安排維護(hù)修理。現(xiàn)在，通過(guò)互連的計(jì)算機(jī)，企業(yè)可以安全地上載這些日志文件，并且?guī)缀蹩梢詮娜魏挝恢眠M(jìn)行分析和規(guī)劃。
運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)專家可以幫助制造企業(yè)整合運(yùn)動(dòng)技術(shù)。運(yùn)動(dòng)控制供應(yīng)商繼續(xù)為互聯(lián)策略所需的計(jì)算能力和通信添加板載智能部件。無(wú)論是互聯(lián)系統(tǒng)還是其它系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)控制供應(yīng)商都在努力以合適的價(jià)格支持OEM廠商創(chuàng)新，并為制造業(yè)客戶提供正確的運(yùn)動(dòng)控制性能。 |
