Servotechnik Kombination aus Mechanik, Steuerung und Sensorik sorgt für hohe Flexibilität

Bereits in der Antike nutzten Menschen mechanische Systeme, um große Lasten zu bewegen. Dies setzt sich bis heute fort. Anlagenbauer setzen die Systeme nach wie vor erfolgreich für Kraftübertragung und Bewegungskoordination ein und entwickeln damit kostengünstige und leistungsfähige Maschinen. Als moderner Ansatz dient hier die integrierte Servotechnik in der Antriebstechnik als mechatronischer Lösungsansatz für viele Aufgaben.

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Die Nachteile rein mechanischer Systeme sind bekannt: Komplexe Bewegungen erfordern einen hohen Aufwand, zudem unterliegen mechanische Systeme einem gewissen Verschleiß, der sich durch Zunahme des Spiels äussert. Dies reduziert die Präzision innerhalb der Anlage oder des Produktionssystems. Und Massenträgheit sowie Reibung begrenzen die maximal erreichbare Geschwindigkeit einer solchen Maschine.

Ein weiterer Nachteil rein mechanischer Systeme liegt in der geringeren Flexibilität – ein wichtiger Punkt bei der heute geforderten hohen Flexibilität der Produktionsanlagen zur Anpassung an verschiedene Produkte oder Gebinde. Mechanische Lösungen erfordern hier meist einen höheren Umbauaufwand, was aus wirtschaftlichen Gründen eine Umstellung nur in geringen Grenzen sinnvoll macht.

Gesucht: Höchstleistung in Produktion bei einfacher Handhabung

Heutige Produktionssysteme sind auf höchste Leistung optimiert. Gleichzeitig sollen sie eine maximale Anpassung an verschiedene Produkte oder Gebinde erlauben. Und dies kostengünstig und schnell. Rein mechanische Systeme sind hier im Nachteil.

Zu diesem Zweck suchen Anlagenbauer in vielen Fällen Lösungen mit Standardprodukten, da diese aufgrund höherer Stückzahlen meist günstiger sind. Unter bestimmten Bedingungen jedoch kann eine spezielle Anpassung oder sogar eine Sonderlösung eine Vielzahl von Vorteilen bringen.

Häufig lassen sich Standardkomponenten der elektrischen Antriebstechnik wie Frequenzumrichter einfach und schnell integrieren und global beschaffen. Das Inbetriebnahme- und Servicepersonal ist meist mit den Komponenten vertraut, zusätzlicher Schulungsaufwand entfällt. Globale Lieferanten wie beispielsweise Danfoss stellen ein weltweites Netz an kompetenten Servicemitarbeitern bereit, was gute Versorgung mit Ersatzteilen sicherstellt. Und auch bei Standardkomponenten sind heute individuelle Anpassungen an die jeweilige Anwendung möglich. Ebenso können heute Motoren, die sich häufig nach dem Baukastenprinzip zusammenstellen lassen, in gewissen Grenzen an die jeweilige Kundenapplikation angepasst sein. Die Grenze zwischen standard- und kundenspezifischen Antriebslösungen ist also nicht immer klar definierbar.

Mehr Einsparungen, optimale Anpassung: Kundenspezifische Lösungen

Reichen die Anpassungsmöglichkeiten von Standardkomponenten nicht aus, um die Antriebslösung wirtschaftlich oder technisch umzusetzen, macht eventuell eine kundenspezifische Lösung Sinn. So rücken in der Automatisierungstechnik leistungsfähige Kompaktantriebe in den Fokus. Dies sind meist kleinere Komplettsysteme, die Motortechnik, moderne Steuerelektronik und die notwendige Sensorik in kompakter Bauform kombinieren. Solche Systeme rechnen sich allerdings erst ab einer bestimmten Stückzahl oder bei ganz speziellen Anforderungen, die den erhöhten Aufwand für eine Entwicklung von Grund auf rechtfertigen.

Entscheidend ist der Kundennutzen

Ausschlaggebend für die Entscheidung für oder wider eine kundenspezifische Antriebslösung ist letztendlich der Wert des daraus generierten Kundennutzens, d.h. die Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems. Dazu muss der Maschinen- oder Anlagenbauer die Mehraufwendungen, die durch die kundenspezifische Lösung entstehen, gegenüber den Vorteilen der Gesamtlösung abwägen.

Dabei sollte er Faktoren wie Entwicklungs- und Materialkosten, Energiepreise, Installations- und Inbetriebnahmeaufwendungen, Servicekosten und Ausfallsicherheit, aber auch nicht-monetäre Vorteile wie die Erhöhung der Bedienerfreundlichkeit, Verbesserung des Designs oder die Verringerung der Baugröße genau berücksichtigen.

Wichtig ist die Wahl eines kompetenten Partners, der möglichst alle Komponenten der Speziallösung entwickeln, produzieren und montieren kann. So ist eine vollständige Kontrolle über alle anfallenden Prozesse gewährleistet und die Einhaltung der Qualität gesichert. Bei international agierenden Firmen sollte der Partner ebenfalls auf allen wichtigen Märkten eigene Niederlassungen besitzen, um Service und Ersatzteilversorgung dort sicherzustellen.

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