运动控制优势帮助OEM设计机器具有高水平的整体设备有效性，效率和环境友好性。

在工业革命时，即使是最有远见的工程师也会难以置信，以想象机器最终会表现的宽度。从测试到装配到包装，今天的机器可以在一端占原料，另一端翻出码垛产品。每个月都有，操作和执行它们的机器，变得更加复杂，更快。

很长一段时间，初级问题只是如何使运动控制执行手头的任务。今天，随着经济和环境力量的冲动，问题不是动作控制可以做的，但是是否可以以环保的方式成本有效地进行动作控制。

整体设备有效性（OEE），高效操作，绿色设计 - 他们的独立概念，仍然是相互关联的，彼此加强，以便在三个中的任何一个中执行，而不是在其他三个中执行。例如，最终用户开始购买提供较低总所有权成本（TCO）的机器，例如，同一台机器通过提高效率提供了降低的碳足迹。对于OEM机器建筑商，它会增加销售故事。对于最终用户，它提供了另一种加强其企业品牌的方法。“它绝对都绑在一起，”杰西·赫森说，驾驶现场销售经理Baldor Electric Co.（史密斯堡，阿肯色州）。“能源效率和绿色对行业变得更加重要。”

高可用性

整体设备有效性是一个公制，基本上表达了机器的实际输出接近其理论输出的程度。虽然该概念起源于制造，并且可用于分析从转变的生产率到特定产品的可制造性的所有内容，OE也提供了一种思考机器设​​计的有用方法。OEE的主要底层指标包括生产设备的可用性，与理论性能相比，该设备的性能以及生产的产品质量。

推动OEE似乎主要来自最终用户。OEM机器建设者通常关心组件的成本和易于集成。它是专注于运营成本的最终用户。“他们希望提高他们机器的整体生产力，”Henson说。“在一天结束时，这就是它的所有吞吐量和生产更多产品，又为机器速度提高了。”

事实上，OEE已成为它被编写的重点。“这取决于行业，但我确实看到了需要OEM的最终用户，以保证一定的OEE水平，”电动驱动器和控制部门的销售和营销经理说博世Rexroth公司（霍夫曼庄园，伊利诺伊州）。“他们有惩罚条款内置于合同中，以便如果机器不提供，OEM会受到打击。这并不好玩，因为有些事情是从OEM的控制中，但它确实推动了这项技术，这是肯定的。“

这是一个挑战，但动作控制可以提供帮助。在性能领域，运动控制提供精度，鲁棒性和可重复性。但它在可用性领域，这项技术真的闪耀。电子凸轮可以通过超速转换来提高可用性。忘记花费数小时甚至几天交换机械传动。通过电子轴系，改变配方可以在HMI中切换命令方便。

智能组件配有板载内存和处理电源功能诊断功能，可简化故障排除和维护。这些设备允许系统监视电动机扭矩，位置和加速等的属性，以及任何振动或振动的频率。这些参数可以提供有关系统健康的大量信息。例如，加速度的差异可以指示负载的变化。振动或温度的偏移可以揭示由松散的耦合或滚珠丝引起的润滑剂击穿或无计划的运动。

今天的运动控制系统可以在控制器中记录这些参数。OEM可以在留下其地板和写软件之前为机器设置操作范围，以便在任何参数超出范围时，工厂维护接收通知。如果机器停止运行，机器构建器可以撤下整个故障历史记录以找到原因，并将远程执行，如果系统已联网。设备参数可以存储在智能卡上，以便如果组件发生故障，所有维护工程师都需要做的是替换失败的设备，请插入智能卡，并恢复操作。

智能诊断可能是运动控制供应商的旧新闻，但由于人们所期望的，它没有被视为广泛。“我们进入的很多工厂不是在杂志的封面上作为世界上最具自动化植物的封面，”他观察。“绝大多数植物仍有30岁的机器。与此同时，许多OEM在市场上竞争竞争，以便快速安装的机器，并且安装成本通常由最终客户支付。我认为由于所有这些元素的结果，很多最终用户都不使用预测性维护。这是我很乐意看到更多的东西。“

最小化故障，最大化正常运行时间

智能组件，如具有集成驱动器的电机提供额外的益处，而不是改进的诊断。在传统的集中式架构中，驱动器驻留在机柜中并通过对电源和反馈电缆连接到电机。所有这些电缆都需要时间连接，以及成本耗费金钱。也许更重要的是，布线是机器中的最大故障点。电缆和连接器越多，停机可能性越大。

集成电机驱动器将门打开到分布式架构。而不是将驱动器定位在机柜中，机器制造商可以用电机将它们放在机器上，黛西链接它们与单线电​​缆一起。“我们不仅可以减少85％的布线，这导致您的可靠性和您的OEE有助于，但我们还减少了制造，装配和配置时间，”宝座说。

运动控制系统提供的安全选项同样有助于生产力。当系统卡纸时，基本协议是缩小电源，停止上游和下游操作，访问受限区域清除卡纸，然后恢复电源，重新回家并按模块调出线路模块。较新的安全组件可以允许操作员备份并更快地运行。通过安全运动，电机可以在安全扭矩关闭模式下起作用，例如，其中驱动器被禁用，但保持其位置设置。安全速度模式更好：不仅驱动器仍然有电，但电机可用于帮助清除卡纸，加快清理过程。结果是一个比以前更快地备份和运行的系统。“你能够以安全的操作模式打开一个保护门，删除卡纸，关闭后卫门，然后重启，”宝座说。“当你加入它时，它刚提高了该线的效率。”

效率

即使在4美元/加仑汽油的年前，美国能源部也为电机设定了最低效率水平。鉴于工业部门在美国使用大约30％的能源，这比任何其他部门合并，电机和机器的效率要求 - 很可能变得更加严格。

这里，运动控制也可以提供帮助。

基于固定速度感应电动机的机器将电机保持在固定的RPM上，并在需要时使用齿轮箱，带和离合器传输速度和扭矩。另一方面，伺服电机仅在使用时才能绘制电源。“运动控制是一个固有的更环保的技术，”罗克韦尔自动化（威斯康星州密尔沃基）Kinetix运动控制产品营销经理Tom Strigel说。“伺服运动控制功能单独，根据需要，按所需的电量电动机打开和关闭，因此没有浪费的运动。”

“我们现在看到的大型东西之一是AC电动机客户前往伺服风格电机的AC-Induction-Motor型应用程序具有由于节能，”Henson同意。

同样，液压系统必须一直保持收费。除非伺服电机通电以保持特定位置，否则它不会在不移动时使用任何功率。结果，使开关从液压到机电系统可以支付大股息。王位指向Moco Engineering and Formenated Inc.（斯波坎，华盛顿州），为木材行业建造了处理和堆垛机。“他们已经在过去做了堆叠器应用程序，但他们挣扎着与液压系统一起挣扎，您总是必须在峰值处具有能量，因为您在隔膜上工作和蓄电池型系统。当他们进入电动驱动系统时，他们发现他们能够节省大约37％的能量消耗。“

高效电机提供高于和超出功耗的优势。驱动器不仅绘制了大量的力量，它们通常会将其大量的百分比散发为可以妨碍性能并导致早期失败的热量。结果，特别是当将它们一起装入机柜时，驱动器需要冷却，可以从风扇到空调。更多组件意味着更高的前期成本，更高的运营成本以及额外的失败点，使我们带回OEE。电动机效率越高，散热的热量越小。

最大化性能的另一个工具是再生电源。再生电源从减速电机再生能量将电源线备份到公用电网。当您使用再生电源并将多个伺服放大器与公共总线连接在一起时，您具有极其节能的系统，因为有些电机是加速的电源，而其他电机正在从减速电机返回电力。“在制动过程中，您基本上捕获了电力并将其放回系统中被系统的其他部分消耗的系统，因此它不仅浪费为热量，”Strigel说。净效果是从网格中的零功率抽取。

走向绿色

所有上述功能和技术都结合起来使运动控制高度绿色的选择。分布式架构减少了机器上使用的量材料，无论是用于外壳的布线还是空调。高速系统允许单一最先进的机器更换多种旧设计，释放楼层空间并最大限度地减少资源消耗。最重要的是，该技术提供性能和适应性。“这些机电调整系统更加灵活，因此它们能够运行不同的包装材料，”宝座说。“这意味着如果它更高度自动化，则可以在机器上运行更多可生物降解的材料。只有一百万种方法可以绿色。“

组件供应商开始用引线焊料生产电子器件，例如，部分旨在满足欧盟在电气和电子设备（RoHS）中使用某些有害物质的限制等规定。最初针对消费电子产品，RoHS随着时间的推移扩大其任务。“在运动控制业务中，我们一直关注过去六年或七年的不同水平，并一直与供应商合作走向符合RoHS的国家，”Strigel说。“据说，直到可能是过去六到九个月，RoHS指令真的没有在我们的分类中谈论产品。它更为朝着消费品的导向，但有一个RoHS II指令，开始进入接下来的事情，现在第一波已经实施。“

当RoHS扩展到盖子工业机器时，运动控制行业将准备好。无论是有可用性，性能，效率还是环境友好性的问题，运动控制为机器建设者和最终用户提供了强大的手段，以实现更大的目标。液压和固定速度电机等技术可能能够完成工作;运动控制使它变得很好。

致谢

谢谢去Elopak的Michael Ballinger进行有用的讨论。