De belangrijkste trends op het gebied van elektromotoren liggen enerzijds op het vlak van duurzaamheid en anderzijds in de mogelijkheden tot (intelligent) regelen en besturen middels diverse communicatieprotocollen. Automotion specialist Martin de Deyne van Festo vertelt hoe zijn bedrijf hierop inspeelt. Daarbij richt hij zich op de industriële laagspannings- en ultralaagspanningsmotoren die vooral in het kader van automatisering worden ingezet. “Het zijn interessante tijden op meerdere vlakken.”
Het Duitse familiebedrijf Festo spreidde in de afgelopen decennia haar vleugels wereldwijd uit met hoofdzakelijk pneumatische en elektrische motion (control). Een aantal decennia geleden lag de nadruk vooral op standaard pneumatiekcomponenten en -samenstellingen. In de jaren daarna zette Festo haar opgedane kennis echter steeds meer in voor engineering en ontwikkeling waarbij juist de klantspecifieke vraagstukken hoog scoorden. Senior sales Automotion specialist Martin de Deyne vertelt: “Parallel daaraan richtten we ons ook steeds meer op de elektrische motion control en is er een indrukwekkende afdeling Didactic opgezet. Ook logistiek, ontwerptools en vele andere zaken werden ingezet om onze klanten te ondersteunen in hun activiteiten.”
Hij vervolgt: “En omdat we zowel pneumatische als elektrische aandrijftechniek in huis hebben, kunnen we eenvoudig de beste oplossing voorstellen. Dat wierp zeker zijn vruchten af. Dit jaar bestaat Festo 100 jaar. Tijdens de vele activiteiten die rondom dit feestelijke feit zijn georganiseerd konden we op diverse manieren onze krachten tonen. Voor medewerkers blijft altijd het gevoel dat je onderdeel bent van een echt familiebedrijf met bijbehorende sfeer én mogelijkheden om breed te investeren in R&D-activiteiten.”
Hoge nauwkeurigheid vraagt slimme aandrijfsystemen
Een eerste trend die De Deyne noemt binnen de wereld van laagspannings- en ultralaagspanningsmotoren zijn de huidige mogelijkheden om deze motoren door feitelijk iedere besturing aan te sturen. Een belangrijk gegeven omdat servomotoren veelal worden toegepast in sectoren of industrieën die een hoge nauwkeurigheid, flexibiliteit en betrouwbaarheid vereisen. De Deyne: “Dankzij de dynamische eigenschappen, flexibiliteit en nauwkeurigheid worden ze veel gebruikt in bijvoorbeeld de verpakkingsindustrie en montagetechniek. In de kunststof- of medische techniek worden servomotoren ook ingezet om nauwkeurige bewegingen uit te voeren met een reactietijd van slechts enkele microseconden. Servomotoren en geschikte besturingen zijn ook nodig in de metaalproductie en -verwerking om boren, buigen of snijden van metalen nauwkeurig en automatisch uit te voeren.”
Intelligente connectiviteit
Bij de integratie van een servosysteem is connectiviteit een belangrijk thema. Het gaat dan niet alleen over de mechanische en elektrische, maar vooral ook over de intelligente connectiviteit die nodig is om het servosysteem naadloos te integreren in een PLC-omgeving. Hiervoor ontwikkelde Festo de multiprotocol CMMT-AS drive. De Deyne: “Een servosysteem bestaat in de basis uit vier hoofdcomponenten die optimaal moeten samenwerken om de gewenste beweging en dynamiek tot stand te brengen: de mechanische as, de reductor, de servomotor en de servo drive die de motor aanstuurt. Omdat al deze componenten elkaar beïnvloeden, is het dimensioneren van een compleet systeem – en daarbij het kiezen van de juiste componenten – een uitdaging. Het engineeren is dan ook vaak een iteratief proces; vooral in situaties waarin je vanaf de basis moet beginnen. In andere gevallen kun je ook voortborduren op eerdere ontwerpen. In dit proces worden de effecten van elke aanpassing doorgerekend totdat je uiteindelijk uitkomt bij een systeem met de gewenste dynamiek. Er zijn overigens inmiddels ook tools beschikbaar waarmee je dit type proces kunt versnellen en die ook meteen een stuklijst genereren.”
Multiprotocol drives vereenvoudigen integratie
Om tot slot een intelligente connectiviteit tot stand te brengen, de trend waar het om gaat, ontwikkelde Festo een open platform waarmee de motoren in feite door iedere gangbare besturing zijn aan te sturen. In dit kader is ook een drive met multiprotocol ontwikkeld die kan communiceren via zowel ProfiNet en EtherCAT als via Ethernet/IP en Modbus. Dit is handmatig via een switch of de software in te stellen, maar ook kan de gebruiker de drive zelf de opdracht geven om vast te stellen welk netwerkprotocol door de bovenliggende PLC wordt gebruikt. De Deyne: “Zeker gezien de geopolitieke situatie is het goed wanneer je niet afhankelijk bent van één leverancier voor het aandrijven van misschien wel je hele fabriek. Open communicatieplatforms en oplossingen als het multiprotocol ondersteunen hierin.”
Maatwerk en flexibiliteit in aandrijftechniek
De volgende trend die De Deyne noemt is er eentje die al langer speelt in de maakindustrie van Nederland; maatwerk produceren. Gaat het om consumentenproducten, dan heeft deze doelgroep voor bepaalde producten bijvoorbeeld de mogelijkheid om online te bepalen welke kleur het moet hebben. Of welke functionaliteiten. Vervolgens wordt het ‘op maat’ geproduceerd. Iets dergelijks is nu ook terug te zien bij producten voor machinebouwers en systeem integratoren. “Ook hier geldt een soort vrije keuze; wat je nodig hebt is leverbaar”, vertelt Martin de Deyne. “Een bedrijf als Festo kan hier relatief eenvoudig in mee omdat we een bepaalde grootte hebben op het wereldtoneel. Dit betekent dat van uiteenlopende producten alle beschikbare varianten op voorraad liggen. Wel hebben we veel geïnvesteerd in alle hulpmiddelen en processen om dit logistiek ook zo optimaal mogelijk in te richten. Deze 100 procent beschikbaarheid geldt natuurlijk niet voor producten die écht exotisch zijn, maar ook daar is op relatief korte termijn altijd wel een mouw aan te passen. Kortom: Wat je in de huidige tijd ook samenstelt aan motor-regeling combinaties is in principe snel te realiseren.”
Gedecentraliseerde aandrijvingen en daisy chaining
Met de term ‘daisy chain’ (letterlijk: madeliefjesketting) wordt het in serie schakelen van meerdere apparaten bedoeld. Elk apparaat wordt dus aangesloten op het vorige in plaats van direct op de PLC of een stroombron. Deze aanpak levert belangrijke voordelen op zoals (heel veel) minder bekabeling, een eenvoudiger installatie en meer flexibiliteit. Martin de Deyne: “Binnen de automatiseringswereld betekent daisy chain vooral dat je met één voedingsmodule voldoende hebt en dat de intelligentie voor de uiteindelijke aansturing in de componenten zelf is ondergebracht. Typisch voor gedecentraliseerde aandrijfsystemen. Festo heeft binnen haar R&D-afdeling intensief gewerkt aan het optimaliseren van dit type systemen waarmee we een solide, betrouwbaar en vooral flexibele oplossing ontwikkelden voor een breed pallet aan toepassingen. En met flexibel doel ik dan onder meer op de eenvoudige manier om systemen uit te breiden. De voedingsmodule is al beschikbaar en de intelligentie zit al in de uitbreiding. Aansluiten en klaar.”
Lees meer over Festo.
