ความแตกต่างระหว่างระบบ Stage-on-Granite และระบบ Integrated Granite Motion

การเลือกแพลตฟอร์มการเคลื่อนที่เชิงเส้นจากหินแกรนิตที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานที่กำหนดนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยและตัวแปรต่างๆ มากมาย สิ่งสำคัญคือต้องตระหนักว่าการใช้งานแต่ละอย่างมีชุดข้อกำหนดเฉพาะของตัวเองซึ่งต้องทำความเข้าใจและจัดลำดับความสำคัญเพื่อให้ได้โซลูชันที่มีประสิทธิภาพในแง่ของแพลตฟอร์มการเคลื่อนที่

วิธีแก้ปัญหาที่พบเห็นได้ทั่วไปวิธีหนึ่งคือการติดตั้งแท่นวางตำแหน่งแยกส่วนบนโครงสร้างหินแกรนิต อีกวิธีหนึ่งคือการผสมผสานส่วนประกอบที่ประกอบเป็นแกนการเคลื่อนที่เข้ากับหินแกรนิตโดยตรง การเลือกแพลตฟอร์มระหว่างแท่นบนหินแกรนิตและแพลตฟอร์มการเคลื่อนที่ของหินแกรนิตแบบบูรณาการ (IGM) ถือเป็นการตัดสินใจขั้นต้นๆ ของกระบวนการคัดเลือก ทั้งสองประเภทมีความแตกต่างที่ชัดเจน และแน่นอนว่าแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อควรระวังที่ต้องทำความเข้าใจและพิจารณาอย่างรอบคอบ

เพื่อให้เข้าใจอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับกระบวนการตัดสินใจนี้ เราได้ประเมินความแตกต่างระหว่างการออกแบบแพลตฟอร์มการเคลื่อนที่เชิงเส้นแบบพื้นฐานสองแบบ ได้แก่ โซลูชันแท่นบนหินแกรนิตแบบดั้งเดิมและโซลูชัน IGM จากมุมมองด้านเทคนิคและการเงินในรูปแบบของกรณีศึกษาตลับลูกปืนเชิงกล

พื้นหลัง

เพื่อสำรวจความคล้ายคลึงและความแตกต่างระหว่างระบบ IGM กับระบบแบบดั้งเดิมบนหินแกรนิต เราได้สร้างการออกแบบกรณีทดสอบสองแบบ:

  • ตลับลูกปืนกล สเต็ปบนหินแกรนิต
  • ตลับลูกปืนกล IGM

ในทั้งสองกรณี ระบบแต่ละระบบประกอบด้วยแกนการเคลื่อนที่สามแกน แกน Y มีระยะการเคลื่อนที่ 1,000 มม. และตั้งอยู่บนฐานของโครงสร้างหินแกรนิต แกน X ซึ่งตั้งอยู่บนสะพานของชุดประกอบซึ่งมีระยะการเคลื่อนที่ 400 มม. ทำหน้าที่รับแกน Z แนวตั้งซึ่งมีระยะการเคลื่อนที่ 100 มม. การจัดเรียงนี้แสดงเป็นภาพ

 

สำหรับการออกแบบแท่นบนหินแกรนิต เราเลือกแท่นกว้างรุ่น PRO560LM สำหรับแกน Y เนื่องจากมีความสามารถในการรับน้ำหนักที่มากขึ้น ซึ่งมักพบในแอปพลิเคชันการเคลื่อนที่จำนวนมากที่ใช้การจัดเรียงแบบ "สะพานแยก Y/XZ" สำหรับแกน X เราเลือกรุ่น PRO280LM ซึ่งมักใช้เป็นแกนสะพานในแอปพลิเคชันจำนวนมาก PRO280LM ให้ความสมดุลที่ใช้งานได้จริงระหว่างขนาดและความสามารถในการรับน้ำหนักแกน Z พร้อมน้ำหนักบรรทุกของลูกค้า

สำหรับการออกแบบ IGM เราจำลองแนวคิดการออกแบบพื้นฐานและเค้าโครงของแกนข้างต้นอย่างใกล้ชิด โดยความแตกต่างหลักอยู่ที่แกน IGM ถูกสร้างขึ้นในโครงสร้างของหินแกรนิตโดยตรง ดังนั้นจึงไม่มีฐานของชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึงซึ่งพบในโครงสร้างหินแกรนิตแบบขั้นบันได

แกน Z ที่ใช้ขับเคลื่อนด้วยลูกบอลสกรูรุ่น PRO190SL ถือเป็นเรื่องปกติสำหรับการออกแบบทั้งสองกรณี แกน Z เป็นที่นิยมมากในการใช้ในแนวตั้งบนสะพาน เนื่องจากมีความจุในการรับน้ำหนักที่มากและมีขนาดกะทัดรัด

รูปที่ 2 แสดงระบบเวทีบนหินแกรนิตและ IGM เฉพาะที่ศึกษา

รูปที่ 2 แพลตฟอร์มการเคลื่อนที่แบบรับน้ำหนักเชิงกลที่ใช้สำหรับกรณีศึกษานี้: (ก) โซลูชันขั้นบนแกรนิต และ (ข) โซลูชัน IGM

การเปรียบเทียบทางเทคนิค

ระบบ IGM ได้รับการออกแบบโดยใช้เทคนิคและส่วนประกอบต่างๆ ที่คล้ายคลึงกับเทคนิคและส่วนประกอบที่พบในการออกแบบแบบสเตจบนแกรนิตแบบดั้งเดิม ด้วยเหตุนี้ ระบบ IGM และระบบสเตจบนแกรนิตจึงมีคุณสมบัติทางเทคนิคหลายประการที่เหมือนกัน ในทางกลับกัน การผสานแกนการเคลื่อนที่โดยตรงลงในโครงสร้างแกรนิตจะนำเสนอคุณลักษณะที่แตกต่างกันหลายประการที่ทำให้ระบบ IGM แตกต่างจากระบบสเตจบนแกรนิต

ฟอร์มแฟกเตอร์

ความคล้ายคลึงที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดอาจเริ่มจากฐานของเครื่อง ซึ่งก็คือหินแกรนิต แม้ว่าจะมีความแตกต่างกันในคุณสมบัติและความคลาดเคลื่อนระหว่างการออกแบบแบบสเตจบนหินแกรนิตและแบบ IGM แต่ขนาดโดยรวมของฐานหินแกรนิต ส่วนยก และสะพานนั้นเท่ากัน สาเหตุหลักก็คือการเคลื่อนที่ตามชื่อและขีดจำกัดนั้นเหมือนกันระหว่างสเตจบนหินแกรนิตและแบบ IGM

การก่อสร้าง

การไม่มีฐานแกนชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึงในดีไซน์ของ IGM ทำให้มีข้อได้เปรียบบางประการเมื่อเทียบกับโซลูชันแบบสเตจออนแกรนิต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การลดจำนวนชิ้นส่วนในลูปโครงสร้างของ IGM จะช่วยเพิ่มความแข็งของแกนโดยรวม นอกจากนี้ยังช่วยให้ระยะห่างระหว่างฐานแกรนิตและพื้นผิวด้านบนของแคร่สั้นลง ในกรณีศึกษาเฉพาะนี้ ดีไซน์ของ IGM ช่วยลดความสูงของพื้นผิวการทำงานลง 33% (80 มม. เทียบกับ 120 มม.) ความสูงในการทำงานที่เล็กลงนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้ดีไซน์มีความกะทัดรัดมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการชดเชยของเครื่องจักรจากมอเตอร์และตัวเข้ารหัสไปยังจุดทำงานอีกด้วย ส่งผลให้ข้อผิดพลาดของ Abbe ลดลง และด้วยเหตุนี้ จึงเพิ่มประสิทธิภาพในการวางตำแหน่งจุดทำงาน

ส่วนประกอบแกน

เมื่อพิจารณาการออกแบบให้ลึกลงไป โซลูชันสเตจบนแกรนิตและ IGM มีส่วนประกอบสำคัญบางอย่างเหมือนกัน เช่น มอเตอร์เชิงเส้นและตัวเข้ารหัสตำแหน่ง การเลือกแทร็กตัวกระตุ้นและแม่เหล็กร่วมกันทำให้มีความสามารถในการส่งแรงที่เท่าเทียมกัน ในทำนองเดียวกัน การใช้ตัวเข้ารหัสเดียวกันในทั้งสองดีไซน์ทำให้ได้ความละเอียดที่เท่ากันสำหรับการป้อนกลับตำแหน่ง ดังนั้น ความแม่นยำเชิงเส้นและประสิทธิภาพการทำซ้ำจึงไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างโซลูชันสเตจบนแกรนิตและ IGM การจัดวางส่วนประกอบที่คล้ายกัน รวมถึงการแยกแบริ่งและความคลาดเคลื่อน ทำให้มีประสิทธิภาพที่เปรียบเทียบได้ในแง่ของการเคลื่อนที่ของข้อผิดพลาดทางเรขาคณิต (เช่น ความตรงในแนวนอนและแนวตั้ง การเหวี่ยง การหมุน และการหันเห) สุดท้าย องค์ประกอบสนับสนุนของทั้งสองดีไซน์ ได้แก่ การจัดการสายเคเบิล ขีดจำกัดไฟฟ้า และตัวหยุดแบบแข็ง มีหน้าที่เหมือนกันโดยพื้นฐาน แม้ว่าลักษณะทางกายภาพอาจแตกต่างกันไปบ้าง

ตลับลูกปืน

สำหรับการออกแบบนี้ ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดที่สุดประการหนึ่งคือการเลือกตลับลูกปืนนำทางเชิงเส้น แม้ว่าตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งหมุนเวียนจะใช้ได้ทั้งในระบบสเตจบนหินแกรนิตและระบบ IGM แต่ระบบ IGM ช่วยให้สามารถรวมตลับลูกปืนที่ใหญ่และแข็งกว่าเข้าไปในการออกแบบได้โดยไม่ต้องเพิ่มความสูงในการทำงานของแกน เนื่องจากการออกแบบ IGM อาศัยหินแกรนิตเป็นฐาน แทนที่จะเป็นฐานชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึงแยกชิ้น จึงสามารถนำพื้นที่แนวตั้งบางส่วนที่มิฉะนั้นจะถูกใช้โดยฐานที่ผ่านการกลึงได้กลับมาใช้ใหม่ได้ และในทางปฏิบัติแล้ว ก็สามารถเติมพื้นที่นี้ด้วยตลับลูกปืนขนาดใหญ่ในขณะที่ยังลดความสูงของแคร่โดยรวมเหนือหินแกรนิตได้

ความแข็ง

การใช้ตลับลูกปืนขนาดใหญ่ขึ้นในการออกแบบ IGM ส่งผลอย่างมากต่อความแข็งเชิงมุม ในกรณีของแกนล่างลำตัวกว้าง (Y) โซลูชัน IGM ช่วยเพิ่มความแข็งของม้วนมากกว่า 40% ความแข็งของพิทช์มากกว่า 30% และความแข็งของการหันเหมากกว่า 20% เมื่อเทียบกับการออกแบบสเตจบนแกรนิตที่สอดคล้องกัน ในทำนองเดียวกัน สะพานของ IGM ช่วยเพิ่มความแข็งของม้วนสี่เท่า ความแข็งของพิทช์สองเท่า และความแข็งของการหันเหมากกว่า 30% เมื่อเทียบกับคู่สเตจบนแกรนิต ความแข็งเชิงมุมที่สูงขึ้นนั้นถือเป็นข้อได้เปรียบเนื่องจากช่วยโดยตรงต่อประสิทธิภาพไดนามิกที่ปรับปรุงดีขึ้น ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการทำให้เครื่องจักรมีปริมาณงานที่สูงขึ้น

ความจุในการรับน้ำหนัก

ตลับลูกปืนขนาดใหญ่ของโซลูชัน IGM ช่วยให้รับน้ำหนักบรรทุกได้สูงกว่าโซลูชันแบบขั้นบันไดบนแกรนิตอย่างเห็นได้ชัด แม้ว่าแกนฐาน PRO560LM ของโซลูชันแบบขั้นบันไดบนแกรนิตจะมีกำลังรับน้ำหนัก 150 กก. แต่โซลูชัน IGM ที่สอดคล้องกันสามารถรองรับน้ำหนักบรรทุกได้ 300 กก. ในทำนองเดียวกัน แกนสะพาน PRO280LM ของโซลูชันแบบขั้นบันไดบนแกรนิตรองรับน้ำหนักได้ 150 กก. ในขณะที่แกนสะพานของโซลูชัน IGM สามารถรับน้ำหนักได้ถึง 200 กก.

มวลเคลื่อนที่

แม้ว่าตลับลูกปืนขนาดใหญ่ในแกน IGM ที่ใช้ตลับลูกปืนเชิงกลจะให้ประสิทธิภาพเชิงมุมที่ดีกว่าและความสามารถในการรับน้ำหนักที่มากขึ้น แต่แกนเหล่านี้ยังมาพร้อมกับล้อลากที่ใหญ่และหนักกว่าอีกด้วย นอกจากนี้ ล้อลากของ IGM ยังได้รับการออกแบบให้ตัดคุณสมบัติที่ผ่านการกลึงบางอย่างซึ่งจำเป็นต่อแกนแกนบนหินแกรนิต (แต่ไม่จำเป็นสำหรับแกน IGM) ออกเพื่อเพิ่มความแข็งของชิ้นส่วนและลดความซับซ้อนของการผลิต ปัจจัยเหล่านี้หมายความว่าแกน IGM มีมวลเคลื่อนที่มากกว่าแกนแกนบนหินแกรนิตที่สอดคล้องกัน ข้อเสียที่ไม่อาจโต้แย้งได้คืออัตราเร่งสูงสุดของ IGM จะต่ำกว่า โดยถือว่าแรงขับเคลื่อนของมอเตอร์ไม่เปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตาม ในบางสถานการณ์ มวลเคลื่อนที่ที่ใหญ่กว่าอาจเป็นประโยชน์จากมุมมองที่ว่าความเฉื่อยที่มากขึ้นสามารถให้ความต้านทานต่อการรบกวนที่มากขึ้น ซึ่งอาจสัมพันธ์กับเสถียรภาพในตำแหน่งที่เพิ่มขึ้น

พลวัตเชิงโครงสร้าง

ระบบ IGM มีความแข็งแรงในการรับน้ำหนักที่สูงกว่าและมีโครงรถที่แข็งแรงกว่า ซึ่งให้ประโยชน์เพิ่มเติมที่เห็นได้ชัดหลังจากใช้ชุดซอฟต์แวร์การวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัด (FEA) เพื่อดำเนินการวิเคราะห์โหมด ในการศึกษานี้ เราได้ตรวจสอบการสั่นพ้องครั้งแรกของโครงรถที่เคลื่อนที่เนื่องจากมีผลต่อแบนด์วิดท์ของเซอร์โว โครงรถ PRO560LM พบการสั่นพ้องที่ความถี่ 400 เฮิรตซ์ ในขณะที่โครงรถ IGM ที่เกี่ยวข้องพบโหมดเดียวกันที่ความถี่ 430 เฮิรตซ์ รูปที่ 3 แสดงผลลัพธ์นี้

รูปที่ 3 ผลลัพธ์ของ FEA ที่แสดงโหมดการสั่นสะเทือนของรถเข็นแรกสำหรับแกนฐานของระบบตลับลูกปืนเชิงกล: (ก) แกน Y บนหินแกรนิตที่ความถี่ 400 เฮิรตซ์ และ (ข) แกน Y ของ IGM ที่ความถี่ 430 เฮิรตซ์

เมื่อเทียบกับโซลูชัน IGM แบบดั้งเดิมบนหินแกรนิตแล้ว การสั่นพ้องของโซลูชัน IGM ที่สูงขึ้นนั้นอาจเกิดจากการออกแบบโครงรถและตลับลูกปืนที่แข็งแรงขึ้น การสั่นพ้องของโครงรถที่สูงขึ้นทำให้มีแบนด์วิดท์เซอร์โวที่มากขึ้น ดังนั้นจึงทำให้ประสิทธิภาพแบบไดนามิกดีขึ้น

สภาพแวดล้อมการทำงาน

ความสามารถในการปิดผนึกแกนนั้นแทบจะเป็นสิ่งจำเป็นเสมอเมื่อมีสิ่งปนเปื้อนอยู่ ไม่ว่าจะเกิดจากกระบวนการของผู้ใช้หรือมีอยู่ในสภาพแวดล้อมของเครื่องจักร โซลูชันสเตจบนแกรนิตนั้นเหมาะเป็นพิเศษในสถานการณ์เหล่านี้เนื่องจากแกนมีลักษณะปิดโดยธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น สเตจเชิงเส้นรุ่น PRO มาพร้อมกับฝาครอบแข็งและซีลด้านข้างที่ปกป้องส่วนประกอบสเตจภายในจากการปนเปื้อนในระดับที่เหมาะสม สเตจเหล่านี้อาจกำหนดค่าด้วยที่ปัดบนโต๊ะเสริมเพื่อกวาดเศษวัสดุออกจากฝาครอบแข็งด้านบนขณะที่สเตจเคลื่อนที่ ในทางกลับกัน แพลตฟอร์มการเคลื่อนที่ของ IGM นั้นโดยธรรมชาติแล้วจะเปิดโล่ง โดยตลับลูกปืน มอเตอร์ และตัวเข้ารหัสจะถูกเปิดออก แม้ว่าจะไม่ใช่ปัญหาในสภาพแวดล้อมที่สะอาดกว่า แต่ก็อาจเป็นปัญหาได้หากมีสิ่งปนเปื้อนเกิดขึ้น เราสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้โดยการรวมฝาครอบแบบลูกฟูกพิเศษเข้ากับการออกแบบแกนของ IGM เพื่อป้องกันเศษวัสดุ แต่ถ้าหากไม่ได้ใช้งานอย่างถูกต้อง ลูกสูบอาจส่งผลเชิงลบต่อการเคลื่อนที่ของแกนได้ โดยการส่งแรงภายนอกไปที่แกนในขณะที่เคลื่อนที่ผ่านช่วงการเคลื่อนที่สูงสุด

การซ่อมบำรุง

ความสามารถในการซ่อมบำรุงเป็นปัจจัยที่แยกความแตกต่างระหว่างแพลตฟอร์มเคลื่อนที่แบบสเตจบนหินแกรนิตและแบบ IGM แกนที่ใช้มอเตอร์เชิงเส้นเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความแข็งแกร่ง แต่บางครั้งก็จำเป็นต้องทำการบำรุงรักษา การดำเนินการบำรุงรักษาบางอย่างค่อนข้างง่ายและสามารถทำได้โดยไม่ต้องถอดหรือแยกชิ้นส่วนแกนที่เกี่ยวข้อง แต่บางครั้งก็จำเป็นต้องรื้อถอนอย่างละเอียดถี่ถ้วนกว่านั้น เมื่อแพลตฟอร์มเคลื่อนที่ประกอบด้วยสเตจแยกส่วนที่ติดตั้งบนหินแกรนิต การบำรุงรักษาเป็นงานที่ค่อนข้างตรงไปตรงมา ก่อนอื่น ให้ถอดสเตจออกจากหินแกรนิต จากนั้นดำเนินการบำรุงรักษาที่จำเป็นและติดตั้งกลับเข้าไปใหม่ หรือเพียงแค่เปลี่ยนสเตจใหม่

บางครั้งโซลูชัน IGM อาจท้าทายกว่าเมื่อต้องดำเนินการบำรุงรักษา แม้ว่าการเปลี่ยนรางแม่เหล็กเดี่ยวของมอเตอร์เชิงเส้นจะง่ายมากในกรณีนี้ แต่การบำรุงรักษาและการซ่อมแซมที่ซับซ้อนกว่ามักเกี่ยวข้องกับการถอดประกอบชิ้นส่วนหลายชิ้นหรือทั้งหมดที่ประกอบเป็นแกน ซึ่งจะใช้เวลานานขึ้นเมื่อติดตั้งชิ้นส่วนโดยตรงกับหินแกรนิต นอกจากนี้ การจัดแนวแกนหินแกรนิตให้ตรงกันอีกครั้งหลังดำเนินการบำรุงรักษายังยากกว่าอีกด้วย ซึ่งเป็นงานที่ตรงไปตรงมามากกว่ามากเมื่อมีขั้นตอนแยกกัน

ตารางที่ 1 สรุปความแตกต่างทางเทคนิคพื้นฐานระหว่างแท่นรองรับเชิงกลบนหินแกรนิตและโซลูชัน IGM

คำอธิบาย ระบบสเตจออนแกรนิต แบริ่งเชิงกล ระบบ IGM ตลับลูกปืนกล
แกนฐาน (Y) แกนสะพาน (X) แกนฐาน (Y) แกนสะพาน (X)
ความแข็งปกติ แนวตั้ง 1.0 1.0 1.2 1.1
ด้านข้าง 1.5
ขว้าง 1.3 2.0
ม้วน 1.4 4.1
หยอ 1.2 1.3
ความจุรับน้ำหนัก (กก.) 150 150 300 200
มวลเคลื่อนที่ (กก.) 25 14 33 19
ความสูงของโต๊ะ (มม.) 120 120 80 80
ความสามารถในการปิดผนึก ปกแข็งและซีลด้านข้างช่วยปกป้องเศษวัสดุไม่ให้เข้าไปในแกน IGM มักเป็นแบบเปิด การปิดผนึกต้องใช้ฝาปิดแบบลูกฟูกหรือวัสดุที่คล้ายกัน
ความสามารถในการให้บริการ สามารถถอดชิ้นส่วนต่างๆ ออกได้ และซ่อมบำรุงหรือเปลี่ยนได้ง่าย ขวานถูกสร้างขึ้นโดยธรรมชาติในโครงสร้างของหินแกรนิต ซึ่งทำให้การซ่อมบำรุงยากยิ่งขึ้น

การเปรียบเทียบทางเศรษฐกิจ

แม้ว่าต้นทุนสัมบูรณ์ของระบบการเคลื่อนที่ใดๆ ก็ตามจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ความยาวการเคลื่อนที่ ความแม่นยำของแกน ความสามารถในการรับน้ำหนัก และความสามารถแบบไดนามิก แต่การเปรียบเทียบแบบสัมพันธ์ระหว่างระบบการเคลื่อนที่แบบ IGM ที่คล้ายคลึงกันและระบบการเคลื่อนที่แบบขั้นบนแกรนิตที่ดำเนินการในการศึกษานี้ ชี้ให้เห็นว่าโซลูชันของ IGM สามารถเสนอการเคลื่อนที่ที่มีความแม่นยำปานกลางถึงสูงโดยมีต้นทุนต่ำกว่าระบบแบบขั้นบนแกรนิตในระดับปานกลาง

การศึกษาเศรษฐศาสตร์ของเรามีส่วนประกอบต้นทุนพื้นฐานสามประการ ได้แก่ ส่วนประกอบเครื่องจักร (รวมทั้งชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้นและส่วนประกอบที่ซื้อมา) ส่วนประกอบหินแกรนิต และแรงงานและค่าใช้จ่ายทางอ้อม

ชิ้นส่วนเครื่องจักร

โซลูชัน IGM มอบการประหยัดที่คุ้มค่าเมื่อเทียบกับโซลูชันแบบสเตจบนแกรนิตในแง่ของชิ้นส่วนเครื่องจักร ซึ่งสาเหตุหลักมาจากการที่ IGM ไม่มีฐานสเตจที่กลึงอย่างประณีตบนแกน Y และ X ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนและต้นทุนให้กับโซลูชันแบบสเตจบนแกรนิต นอกจากนี้ การประหยัดต้นทุนยังสามารถมาจากการลดความซับซ้อนของชิ้นส่วนเครื่องจักรอื่นๆ บนโซลูชัน IGM เช่น แท่นเคลื่อนที่ ซึ่งสามารถมีคุณลักษณะที่เรียบง่ายกว่าและมีความคลาดเคลื่อนที่น้อยกว่าเล็กน้อยเมื่อออกแบบมาเพื่อใช้งานในระบบ IGM

ส่วนประกอบหินแกรนิต

แม้ว่าชุดฐาน-สะพาน-รางหินแกรนิตในระบบ IGM และสเตจบนหินแกรนิตจะมีลักษณะและลักษณะที่คล้ายกัน แต่ชุดหินแกรนิต IGM มีราคาแพงกว่าเล็กน้อย เนื่องจากหินแกรนิตในโซลูชัน IGM เข้ามาแทนที่ฐานสเตจที่ผ่านการกลึงในโซลูชันสเตจบนหินแกรนิต ซึ่งหินแกรนิตต้องมีค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดยิ่งขึ้นในบริเวณที่สำคัญ และต้องมีคุณลักษณะเพิ่มเติม เช่น การตัดแบบอัดขึ้นรูปและ/หรือเหล็กเกลียวแทรก เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ในกรณีศึกษาของเรา ความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของโครงสร้างหินแกรนิตถูกชดเชยด้วยการลดความซับซ้อนของชิ้นส่วนเครื่องจักร

แรงงานและค่าใช้จ่ายทางอ้อม

เนื่องจากมีความคล้ายคลึงกันมากในการประกอบและการทดสอบทั้งระบบ IGM และระบบบนเวทีบนแกรนิต จึงไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านแรงงานและต้นทุนทางอ้อม

เมื่อนำปัจจัยต้นทุนทั้งหมดนี้มารวมกันแล้ว โซลูชัน IGM ที่มีตลับลูกปืนเชิงกลเฉพาะที่ตรวจสอบในการศึกษาครั้งนี้จะมีต้นทุนน้อยกว่าโซลูชันที่มีตลับลูกปืนเชิงกลบนหินแกรนิตประมาณ 15%

แน่นอนว่าผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะเฉพาะ เช่น ระยะทางในการเดินทาง ความแม่นยำ และความจุในการรับน้ำหนักเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น การเลือกซัพพลายเออร์หินแกรนิตด้วย นอกจากนี้ ควรพิจารณาค่าขนส่งและค่าโลจิสติกส์ที่เกี่ยวข้องกับการจัดหาโครงสร้างหินแกรนิตด้วย มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับระบบหินแกรนิตขนาดใหญ่ แม้ว่าจะใช้ได้กับทุกขนาด แต่การเลือกซัพพลายเออร์หินแกรนิตที่มีคุณสมบัติเหมาะสมซึ่งอยู่ใกล้กับตำแหน่งประกอบระบบขั้นสุดท้ายก็สามารถช่วยลดต้นทุนได้เช่นกัน

นอกจากนี้ ควรสังเกตว่าการวิเคราะห์นี้ไม่ได้พิจารณาถึงต้นทุนหลังการใช้งาน ตัวอย่างเช่น สมมติว่าจำเป็นต้องให้บริการระบบการเคลื่อนที่โดยการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนแกนการเคลื่อนที่ ระบบสเตจบนแกรนิตสามารถให้บริการได้โดยเพียงแค่ถอดและซ่อมแซม/เปลี่ยนแกนที่ได้รับผลกระทบ เนื่องจากการออกแบบสเตจแบบโมดูลาร์มากขึ้น จึงสามารถทำได้ง่ายและรวดเร็วกว่า แม้จะมีต้นทุนระบบเริ่มต้นที่สูงกว่า แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วระบบ IGM จะสามารถหาซื้อได้ในราคาที่ถูกกว่าระบบสเตจบนแกรนิต แต่การถอดประกอบและให้บริการอาจมีความท้าทายมากกว่าเนื่องจากโครงสร้างที่ผสานกัน

บทสรุป

เห็นได้ชัดว่าการออกแบบแพลตฟอร์มการเคลื่อนที่แต่ละประเภท ไม่ว่าจะเป็นแบบสเตจบนแกรนิตหรือ IGM ต่างก็ให้ประโยชน์ที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ไม่ชัดเจนเสมอไปว่าตัวเลือกใดเหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานการเคลื่อนที่โดยเฉพาะ ดังนั้น จึงเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการร่วมมือกับซัพพลายเออร์ระบบการเคลื่อนที่และระบบอัตโนมัติที่มีประสบการณ์ เช่น Aerotech ซึ่งนำเสนอแนวทางการให้คำปรึกษาที่เน้นการใช้งานโดยเฉพาะ เพื่อสำรวจและให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับทางเลือกของโซลูชันสำหรับการควบคุมการเคลื่อนที่และระบบอัตโนมัติที่ท้าทาย การเข้าใจไม่เพียงแค่ความแตกต่างระหว่างโซลูชันอัตโนมัติทั้งสองประเภทนี้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงประเด็นพื้นฐานของปัญหาที่ต้องแก้ไขด้วย ถือเป็นกุญแจสำคัญสู่ความสำเร็จในการเลือกใช้ระบบการเคลื่อนที่ที่ตอบสนองทั้งวัตถุประสงค์ทางเทคนิคและทางการเงินของโครงการ

จาก AEROTECH.


เวลาโพสต์: 31/12/2021