Применение электромеханики растет, но медленно

Электромеханическая техника линейных перемещений (ЭТЛП) продолжает развиваться – растут удельная мощность, энергоэффективность, снижается вес. Электромеханика активно теснит альтернативные технологии, завоевывая новые сегменты рынка. С подробностями – эксперты компаний отрасли.

ЭТЛП активно осваивает новые сегменты промышленности. В каких сферах ее успехи наиболее заметны?

Алексей Доррер, "Сев-Евродрайф"

SEW-Eurodrive выпускает электромеханические приводы общепромышленного исполнения, поэтому мои комментарии касаются только этого сегмента. Мы видим расширение инсталлированной базы ЭТЛП SEW-Eurodrive в лесопереработке, машиностроении и производстве сварочного оборудования.

Дмитрий Васильев, "Фесто-РФ"

В целом, электромеханические приводы наиболее распространены в самых технологичных и развитых сегментах. В мировой промышленности это автомобилестроение, электроника и электротехника, пищевая индустрия. В России наиболее заметны успехи именно в этом сегменте – в пищевой промышленности. Плюс довольно регулярно появляются проекты для нестандартного оборудования.

Александр Леонов, "ЭС ЭМ СИ Пневматик"

Наиболее отчетливо достоинства электромеханических приводов проявляются при обеспечении многокоординатных перемещений. Поэтому мы отмечаем расширение наших поставок предприятиям, имеющим конвейерные технологические линии (пищевая и фармацевтическая промышленность).

Дмитрий Козлов, Schneeberger

Наши клиенты из индустрии солнечной энергии, работающие в такой сфере, как лазерное структурирование фотогальванических ячеек, нуждаются в крайне точных линейных системах позиционирования, что обычно обеспечивается использованием высокопрецизионных линейных направляющих. В решениях для гелиоэнергетики применяются несколько наименований продукции компании Schneeberger. Такие изделия Schneeberger, как линейные направляющие, миниатюрные направляющие, линейные столы и изделия, изготовленные методом минерального литья, доказали свою ценность для полупроводникового сектора электронной промышленности.

Сегодня выпускают уже второе поколение ЭТЛП – со встроенной электроникой, которая позволяет осуществлять мониторинг состояния устройства (крутящий момент, скорость, температуру и т.п.). Техника становится легче, компактнее, герметичнее… На какие новинки вашей компании стоит обратить внимание?

Дмитрий Васильев, "Фесто-РФ"

Сейчас внимания заслуживают два сегмента: Optimized motion series (OMS – оптимизированная серия для перемещений) и линейные приводы ELGA. Линейка OMS в этом году расширяется линейным приводом с кареткой ELGR и поворотным приводом с фланцевым редуктором ERMO. Эта линейка характеризуется простотой выбора, удобством заказа и легкостью конфигурации, а также оптимизированной стоимостью.

Стандартная линейка электромеханических приводов с кареткой с защитной лентой ELGA в этом году получит расширение. Появятся линейные шариковые направляющие (ELGA-KF) в дополнение к подшипникам скольжения и роликовым. Для этого варианта конструкции станут доступны приводы с ремнем и ШВП. Также линейка ELGA получит исполнение для пищевой промышленности (FDA-соответствие) с гладкими поверхностями и специальными материалами.

Александр Леонов, "ЭС ЭМ СИ Пневматик"

В последнее время созданы новые линейки электроприводов: серия LEM (скоростной ременный линейный электропривод, низкопрофильный, с различными типами жестких встроенных направляющих и с шаговым серводвигателем) и серия LAT (компактный прецизионный линейный привод с развернутым статором, с повторяемостью до ± 5 мкм, максимальной частотой работы 500 циклов в минуту, с габаритом по толщине 9 мм). Также появились новые исполнения популярных электроприводов: многооборотный поворотный электропривод LER (непрерывное вращение, повторяемость до 0,03 град), штоковый электропривод LEY 63-го типоразмера (горизонтальная нагрузка до 200 кг, вертикальная до 115 кг), исполнение приводов серии LEF и LEY с повышенной точностью (повторяемость до ±10 мкм). Разработаны новые контроллеры приводов, позволяющие производить их программирование без специального программного обеспечения (серии LECP1 и LECP2), а также контроллеры с непосредственным управлением по промышленным протоколам (Modbus RTU, CC-Link), появились шлюзы для интегрирования электроприводов в сети Profibus, Ethernet/IP, DeviceNet, CC-link.

Дмитрий Козлов, Schneeberger

Имея более десяти лет опыта в области применения, компания Schneeberger устанавливает стандарты для компактных встроенных измерительных систем позиционирования на основе магниторезистивности с учетом требований к точности, установке, техническому обслуживанию, разработке и конструированию. Самым инновационным продуктом здесь является наша система AMS Absolute.

Алексей Доррер, "Сев-Евродрайф"

SEW-Eurodrive выводит на рынок новое поколение модульных электроцилиндров серии CMSM. Их особенностью является заполнение жидкой смазкой. Такое решение делает электроцилиндры серии CMSM полностью необслуживаемыми на весь срок эксплуатации.

Пять лет назад активно говорили об электромеханических приводах как реальной альтернативе пневматике с точки зрения и энергоэффективности, и эксплуатационных расходов, и производительности. Насколько удалось потеснить соперницу (и в каких сегментах)?

Александр Леонов, "ЭС ЭМ СИ Пневматик"

Электромеханические приводы линейных перемещений имеют существенные преимущества перед пневмоприводами, что и позволяет постепенно оттеснять их из традиционных отраслей. Например, точность позиционирования для электроприводов может составлять ±10 мкм, причем независимо от нагрузки. Добиться же точности 1 мм в пневматике – уже нетривиальная задача. Такие достоинства как постоянство скорости, регулируемое ускорение и замедление, возможность получения большого количества данных от электропривода (момент, скорость и т. п.), возможность регулировать усилие на штоке привода и многое другое, позволяют очень часто рассматривать электропривод в качестве альтернативы пневматике. Однако, в случаях когда пневматика все-таки подходит по своим возможностям для решения конкретной задачи, применение электропривода не всегда является предпочтительным для пользователя из-за его более высокой цены. Несмотря на существенное удешевление электроприводов за последнее время, тягаться по цене с пневматикой все еще сложно. Поэтому применяются электроприводы обычно там, где пневматика показывает значительно худшие результаты.

Алексей Доррер, "Сев-Евродрайф"

В простых механизмах типа позиционирования по двум точкам или при ограниченном бюджете проекта пневматика сохраняет свои позиции. Разница начальной стоимости инвестиций в ЭТЛП относительно пневматики составляет десятки процентов. Пока очень немногие проектировщики учитывают общую стоимость владения от покупки до утилизации (Total Cost of Ownership).

По этому показателю ЭТЛП имеет превосходство до двух раз при длительной эксплуатации. Экономия достигается за счет стоимости электроэнергии благодаря более высокому КПД ЭТЛП (80 - 90%) по сравнению с пневмосистемами (10 - 20%)

При тяжелых высокодинамичных режимах работы способна ли ЭТЛП составить конкуренцию электрогидростатическим приводам, обладающим высочайшей надежностью, высокой плотностью мощности и довольно доступной ценой?

Дмитрий Козлов, Schneeberger

Применяемость профильных линейных направляющих, в том числе и по сравнению с гидростатическими направляющими, обуславливается несколькими существенными преимуществами. Во-первых, это компактность конструкции. При высоких допустимых параметрах точности, нагрузки, скорости и пр. система линейных направляющих занимает меньший размер внутри используемого оборудования. Во-вторых, установленное предварительное натяжение (так называемый преднатяг) кареток. Это сильно облегчает монтаж узлов перемещения. И, в-третьих, увеличенная ремонтопригодность в процессе эксплуатации. При ремонте поврежденных частей направляющих достаточно поменять только один вышедший из строя элемент, например, рельс или каретку. Не требуется полной замены всех направляющих.

Алексей Доррер, "Сев-Евродрайф"

Гидравлика в настоящее время господствует в мобильных системах, применяемых в жестких климатических условиях – дорожной технике, авиации, судостроении и т. д. ЭТЛП становится все более конкурентоспособной при проектировании нового высокотехнологичного промышленного оборудования. Существенными преимуществами становятся отказ от громоздкой гидростанции, отсутствие утечек рабочей жидкости, лучшие показатели по динамике.

Александр Леонов, "ЭС ЭМ СИ Пневматик"

Наша корпорация, предлагая своим партнерам линейку электромеханических приводов, способных в необходимых случаях заменить, традиционно используемые наши пневмоприводы, исходит, прежде всего, из удобств, создаваемых для потребителей. Аналогичная сбытовая политика применяется корпорацией и к нашим гидроцилиндрам, которые потребители нашей пневмоавтоматики в необходимых случаях могут заказать у нас же. Окончательное решение о конкурентных преимуществах привода принимает потребитель.

В тонкостях существующей номенклатуры ЭТЛП разобраться непросто. Как конструктору учесть все нюансы и не совершить ошибку при выборе решения?

Алексей Доррер, "Сев-Евродрайф"

Пока речь идет о выборе структуры привода (гидравлический, пневматический или электрический), необходимы теоретические знания и понимание преимуществ каждого решения. Когда структура привода выбрана, необходимо тщательно следовать рекомендациям производителя по проектированию. Наличие местного офиса и технической поддержки снижает вероятность ошибок при проектировании.

Поэтому SEW-Eurodrive регулярно проводит семинары для проектировщиков, переводит документацию и программное обеспечение для заказчиков на русский язык.

Александр Леонов, "ЭС ЭМ СИ Пневматик"

Для помощи в подборе электроприводов компанией SMC было разработано программное обеспечение для подбора электроприводов. Программу Electric Actuator Selection Software можно найти и скачать на международном сайте компании. При работе с программой необходимо будет указать параметры применения (нагрузки, скорости, направление перемещения и т.п.), а в результате будет сконфигурирован артикул подходящего привода и предоставлены результаты расчета времени цикла, коэффициента загрузки и т.п.

Дмитрий Васильев, "Фесто-РФ"

Для правильного выбора электропривода необходимо произвести расчеты. Для удобства конструкторов и инженеров компания Festo разработала специальные программы расчета. Если перемещение происходит по одной оси, то можно использовать бесплатную программу Positioning Drives, доступную для скачивания на сайте компании. Последняя версия содержит всю современную номенклатуру изделий по электромеханическим приводам. Данная программа совершает детальные динамические расчеты и выдает результаты со списком оборудования. Если же перемещения многокоординатные (например, в плоскости или пространстве), то здесь можно пользоваться новым онлайн-инструментом – Handling Guide Online. Конечно, чтобы правильно выбрать тот или иной комплект или готовый манипулятор, нужно обладать знаниями и опытом. Технические специалисты Festo всегда готовы помочь и проконсультировать.

Дмитрий Козлов, Schneeberger

При выборе линейных направляющих мы рекомендуем учитывать требуемые параметры и сопоставлять с техническими данными нашей продукции, указанными в технической документации, полной комплект которой существует на русском языке и который можно загрузить на официальном русскоязычном сайте Schneeberger. Также на сайте можно скачать 2D- и 3D-модели для встраивания в свои чертежи.

В 2010 году в нашем опросе эксперты определяли уровень использования ЭТЛП в России как "крайне малый". Какова ситуация сегодня?

Дмитрий Васильев, "Фесто-РФ"

Если сравнивать нас с Западной Европой, то, конечно, уровень использования невысок. Но по сравнению с ситуацией в России пять лет назад развитие налицо. Например, доля электромеханических приводов в обороте Festo в России увеличилась с 1 - 2% до 5 - 8% за прошедшие пять лет.

Дмитрий Козлов, Schneeberger

Кризисные явления не дают широко развиться машиностроительной промышленности, где в основном на новых станках используются линейные направляющие. Общая применяемость линейных направляющих далека от подобных показателей у европейских производителей.

Алексей Доррер, "Сев-Евродрайф"

Ситуация изменилась, но незначительно. Сегодня можно оценить уровень использования ЭТЛП в России как "малый".

Насколько востребована ЭТЛП при модернизации оборудования?

Дмитрий Козлов, Schneeberger

К сожалению, немногие предприятия, занимающиеся ремонтом и модернизацией старого оборудования, рискуют внедрить профильные линейные направляющие. Обычно перетачивается база направляющих скольжения.

Алексей Доррер, "Сев-Евродрайф"

Как правило, при модернизации редко меняют структуру приводных систем. Поэтому для расширения рынка ЭТЛП более перспективным является проектирование нового оборудования.

Конструктор-Машиностроитель, 2015-3