Thema: Mechatronische Systeme.| Februar 2023,

Der Begriff Mechatronik ist in den letzten Jahren zunehmend beliebt geworden. Dabei gibt es allerdings nur wenige Menschen die klar darlegen können, was genau unter diesen Begriff fällt.

Unter dem Begriff „Mechatronik“ verstehen wir eine Disziplin, die unterschiedliche Wissensgebiete im Zusammenhang mit der Automatisierung von Prozessen miteinander verbindet:

• Maschinenbau.
• Elektronik.
• Elektrotechnik.
• Computertechnik.
• Prozesssteuerungstechnik.
• Robotertechnik.

Diese Disziplin entsteht aus der Verbindung unterschiedlicher Wissensgebiete, die eine komplexere und fortschrittlichere Entwicklung von Maschinen- und Prozesskonzepten ermöglicht. Endziel ist eine Vereinfachung der Prozesse und Tätigkeiten des Menschen durch die Entwicklung komplexer und ausgefeilter Produkte und Prozesse.

Im Allgemeinen handelt es sich um Baugruppen, Systeme oder Roboter, die eine bestimmte, im Vorfeld definierte Operation oder Funktion durchführen sollen und mechanische, elektronische, elektrische, informatische und steuerungstechnische Komponenten beinhalten. Ein mechatronisches System kann eine komplexe Maschine sein, aber auch eine Untergruppe an der Maschine, eine Komponente, die unterschiedliche elektromechanische Elemente miteinander kombiniert. In der Regel besteht eine solche Baugruppe aus einem mechanischen und einem elektrischen Teil, einem Antrieb und einigen Sensoren.

In den letzten Jahren konnten Firmen durch die Optimierung von Industrieprozessen und Untervertragsvergabe die Kosten für Konstruktion, Fertigung und Überprüfung senken. Dieser Trend hat am Industriemarkt einen ausgeprägten Bedarf an mechatronischen Baugruppen entstehen lassen. Einfache Komponenten verlieren für Maschinenhersteller zunehmend an Bedeutung. Die Tendenz geht zu vorgefertigten Systemen, darunter die mechatronischen Systeme.

Zu den wichtigsten Vorteilen gehört insbesondere die Einsparung von Kosten und Konstruktionszeit, dazu die Verkürzung der „Time-To-Market“, der Entfall unwirtschaftlicher Operationen usw. Schauen wir uns die wichtigsten Punkte einmal genauer an:

Beim Erwerb eines kompletten Systems erhält der Maschinenhersteller eine Baugruppe, die vollständig auskonstruiert ist. Dadurch spart er Zeit und senkt die Kosten für das Personal, das für die Konstruktion einer neuen Maschine erforderlich ist.

Mit dem Kauf einer fertig montierten und geprüften Baugruppe sinkt die Gefahr von Fehlfunktionen. Der Lieferant der Baugruppe ist Experte auf diesem Gebiet, er hat sie bei zahlreichen Gelegenheiten geprüft und Erfahrungen mit anderen, vergleichbaren Kunden gesammelt. Sie selbst brauchen nichts neues zu erfinden und vor allem alles in Gefahr zu bringen, wenn etwas aufgrund fehlender Daten oder mangelnder Erfahrung nicht richtig funktioniert.

Stellen Sie sich einmal einen hypothetischen Konkurrenten vor, der eine neue Maschine konstruiert. Er wendet seine ganze Aufmerksamkeit dafür auf, ein Antriebssystem für einen Kopf zu konstruieren. Dafür setzt er mehrere Ingenieure für das Auskonstruieren ein, erstellt Listen für die Produktion und die Einzelteile, führt den Einkauf durch, nimmt die Teile in Empfang, baut den Prototypen, erstellt die Unterlagen für die spätere Fertigungsmontage und führt die Tests durch. Je nach Komplexität der Maschine kann dieser Prozess 5 bis 8 Monate in Anspruch nehmen und Dutzende von Personen im Unternehmensprozess beschäftigen.

Stellen wir uns nun im Gegenzug vor, Sie integrieren ein 3D-Gerät, das Sie eben von Ihrem Lieferanten erhalten haben, und in 6 Wochen haben Sie den Prototypen fertig. Geprüft, getestet und fehlerfrei. Und in 8 Wochen ist der Arbeitskopf im Einsatz und führt die erwartete Aufgabe aus. Der wichtigste Unterschied besteht darin, dass Sie den Prototypen schon Ihrem Kunden zeigen können. Sie können ihn auf einer Messe vorstellen und sogar die ersten Bestellungen annehmen. Sie sind schneller, und während andere noch auf das Material warten, haben Sie den Prozess bereits validiert und die ersten Bestellungen erhalten.

Die Möglichkeit, eine fertige elektromechanische Baugruppe (mechatronisches System) einsetzen zu können, verschafft Ihnen einen enormen Vorteil und verkürzt die Zeit zwischen der Entscheidung und der Lieferung der ersten Maschine am Markt.

Der Erste am Markt zu sein ist stets von Vorteil. Sie positionieren sich als Maßstab, als Marktführer, mit einem höheren Endkundenpreis, die Lieferanten stehen bei Ihnen Schlange um sich anzubieten; und ihr zu spät kommender Konkurrent geht leer aus.

Die bekanntere Marke kann für dasselbe Produkt in jedem Fall mehr verlangen. Bei einem Vergleich von zwei Kostenvoranschlägen mit etwa gleichem Inhalt wird beim Abwägen stets die bekannte Marke gewinnen und die Bestellung für sich entscheiden.

Aus welchen Gründen auch immer: Sie können Ihren Lieferanten anweisen, bestimmte Merkmale oder Eigenschaften der elektromechanischen Baugruppe zu modifizieren. Ganz egal, ob es Hub, Geschwindigkeit, Präzision, Dynamik oder Gewicht ist. Bestenfalls genügt das Schreiben einer E-Mail mit den neuen Spezifikationen, oder die Anfrage nach Änderung irgendeines Parameters. Und in 6 Wochen haben Sie die neue Baugruppe mit allen Änderungen im Haus. Und wieder sind Sie der Erste am Markt, wieder sind Sie schneller und flexibler und brauchen dafür kaum Ressourcen aus dem eigenen Unternehmen einzusetzen.

Auf einen Partner zählen zu können, der eine vormontierte Baugruppe bzw. ein mechatronisches System liefern kann, ermöglicht es Ihnen, mit wenig Ressourcen und praktisch ohne Erfahrung Maschinen auf höchstem Niveau zu fertigen. Sie brauchen kein erfahrener Experte in Sachen Positionierung und Steuerung zu sein. Stellen wir uns einmal vor, Sie sind ein Laserexperte und wollen eine Laserschneidmaschine bauen. Wir können Ihnen das gesamte Maschinenbett mit integrierten Verfahrbewegungen liefern. Sie brauchen nur noch den Laser in die Baugruppe einzubauen. Gleiches gilt für jede andere Anwendung, beispielsweise 2D- oder 3D-Druck, Schneiden mit Wasser, Plasma, Messer, Rollen oder Draht, Scannersystem, Messtisch, Gravierer, Fräsen, Drehbänke, Bohrer usw. Sie sind der Experte für den Prozess, Sie brauchen nicht zu wissen, wie das Objekt im Raum positioniert werden muss. Ihr Know-how ist der Prozess und Ihre Software ist der differenzierende Faktor gegenüber der Konkurrenz.

Die Komplexität der Baugruppe hängt von jedem Fall ab, wie weit Ihr Kunde gehen möchte. Vom einfachen Stellglied mit integriertem Motor bis hin zum kompletten Grundgestell (Maschinenbett) mit Integration der Komponenten, Sensoren, Verkabelung, Treiber, SPS, Test und sogar Programmierung. Für uns ist es ein maßgeschneidertes Projekt, für das auch bestimmte Prüfprotokolle, Lieferung, Inbetriebnahme und Entsorgung der Verpackung für das Recycling spezifiziert werden können.

Wir bieten unterschiedliche vorkonstruierte Baugruppen an. Wenn Ihr Projekt zur Standard-Produktlinie passt, erhalten Sie Ihre elektromechanische Baugruppe mit Linearmotoren (mechatronisches System) in einem Zeitraum von etwa 3 oder 4 Wochen. Unser Standardprodukt ist in Größe und Länge sehr einfach skalierbar und deckt die Mehrheit der Industrieanwendungen bis zu 150-200 kg Gewicht ab. Die Positioniergeschwindigkeiten gehen bis zu 15 m/s und die Beschleunigungen können bis zu 100 m/s*2 erreichen. Der Nutzhub kann bis zu 30.000 mm erreichen und die Positionierauflösung, bis zu 0,05 Mikrometer.

Je nach Komplexität des Projekts können unterschiedliche Daten erforderlich sein. Im Allgemeinen erwarten wir eine kurze Beschreibung des Projekts, die zu bewegende Last, die Nutzhübe, den Arbeitszyklus, die Präzision und die Wiederholgenauigkeit. Mit diesen Informationen führen wir eine Leistungsberechnung durch und erstellen eine 3D-Zeichnung. Ab diesem Zeitpunkt kann der Prozess mit sofortiger Wirkung eingeleitet werden.

Mechatronische Systeme zu nutzen, liegt in Ihrer Hand. Ganz gleich ob Sie viel Arbeit haben oder die Kosten senken wollen. Schicken Sie uns die Daten und bewerten Sie unser Angebot. Schon die Zeiteinsparung kann Ihnen enorme Vorteile einbringen.
Mit unserer Erfahrung erreichen die Kunden, die schnell handeln und ihre Maschinen in Rekordzeit auf den Markt bringen, üblicherweise ihre Ziele. Lassen Sie uns eine Analyse Ihrer Anwendung durchführen, um zu sehen, wieviel Sie einsparen können. Sprechen Sie unsere technische Abteilung an.

Lassen Sie uns gerne einen Kommentar über die unten aufgeführte Kommentar-Box zukommen. Und wenn es ein Thema gibt, das wir Ihrer Meinung nach ansprechen sollten, lassen Sie es uns bitte wissen.

Wir hoffen, dass die bereitgestellten Informationen hilfreich für Sie sind. Wir empfehlen außerdem, unseren Blog zu abonnieren, damit Sie immer über die neusten Nachrichten und technischen Neuheiten rund um Linearachsen und Co informiert sind.

Wir sehen uns im nächsten Kapitel!

Bis dahin, alles Gute!

Das SINADRIVES Team.