In der Skalierbarkeit liegt das große Wertschöpfungspotenzial

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Mit einheitlicher Bedien- und Gerätephilosophie Kosten einsparen

Welche Auswirkungen wird dieser Trend auf die Arbeitsabläufe bei den Unternehmen des Maschinenbaus haben? Passgenaue Systeme aus einer Hand haben zunächst einmal den Vorteil, dass sich ihre einzelnen Komponenten schnell miteinander verbinden und in Betrieb nehmen lassen. Hoher Integrationsaufwand kostet Geld. Dazu zählen auch Zeit und Kosten für Schulungen und das Kennenlernen der Geräte. Einsparungen bei den TCO lassen sich nur dann erreichen, wenn die Performance-Skalierung eingebettet ist in eine in sich schlüssige, einheitliche Bedien- und Gerätephilosophie von Frequenz- und Servoumrichtern, Steuerungen oder Getriebemotoren (Bild 1).

Die Wirkung dieser effektiven Arbeitsweise strahlt aus bis hin zum Service. Einerseits sorgt eine einheitliche Plattform aus den erwähnten Gründen für schnelleres Arbeiten, andererseits verkürzt sich die Suche nach dem Verursacher eines möglichen Fehlers. Bei der Frage „War’s der Umrichter, die Steuerung oder doch der Motor?“ gibt es dann nur noch einen Ansprechpartner, der für alle Komponenten die Verantwortung trägt und schnell und effektiv antworten kann.

Bereits im Frühstadium einer Projektierung Kostenpotenziale heben

Letzteres zeigt auch, warum Hersteller von Antriebs- und Automatisierungstechnik zunehmend zum Entwicklungspartner der Maschinenbauer werden. Angetrieben wird diese Entwicklung nicht zuletzt von der technischen Kompetenz aufseiten der Antriebs- und Automatisierungspartner. Denn bereits im Frühstadium einer Projektierung können Kostenpotenziale gehoben werden, indem die Auslegung optimiert wird. Diese liegen sowohl beim Einsparen von Material – zum Beispiel dank antriebsbasierter Sicherheitstechnik – als auch in geringeren Betriebskosten. Spätestens hier kommt die eingangs erwähnte Energieeffizienz ins Spiel.

Mit Auslegungsprogrammen wie der Drive Solution Designer (DSD) von Lenze können anhand der Fahrprofile im Maschinenprozess die Komponenten präzise ausgelegt und so den Energieverbrauch im Betrieb optimiert werden. Den Käufern der Maschine lassen sich die erzielbaren Energieeinsparungen mithilfe von Vergleichsrechnungen anhand alter und neuer Lösung schwarz auf weiß deutlich machen.

Überlastfähigkeit der Frequenzumrichter überwindet Losbrechmoment

Ein konkretes Beispiel aus der Praxis verdeutlicht den Nutzen, den die Anwender aus diesem Vorgehen ziehen können. In einem Montagestand für Eisenbahnfahrwerke kommen Trapezspindeln als Linearachse zum Einsatz. Die Analyse der Kräfte hat ergeben, dass allein 40 % der installierten Leistung benötigt werden, um die Reibungskräfte der Spindeln zu überwinden. Ferner herrschen aufgrund der hohen Lasten große Losbrechmomente, die von den Antrieben aufzubringen sind, bevor sich der Montagestand überhaupt in Bewegung setzt.

Eine genaue Analyse des Antriebsstrangs zeigte eine elegante und auf lange Sicht deutlich sparsamere Alternative zu der Möglichkeit, diese Momente einfach über eine generelle Leistungserhöhung der Antriebe aufzufangen. Denn die drei Sekunden lang zur Verfügung stehende 200-prozentige Überlastfähigkeit der Inverter Drives 8400 von Lenze reichte völlig aus, um das Losbrechmoment zu überwinden – ohne dabei in eine komplette Überdimensionierung zu geraten. Dieses Detail hat unter dem Strich dafür gesorgt, dass die Antriebsleistung schlanker ausfallen konnte – wozu letztlich auch kleinere Getriebemotoren an den oberen Enden der Hubstützen passten.

Antriebstechnikhersteller können Maschinenbau bei der Kostensenkung unterstützen

Die Suche nach Kosteneinsparpotenzialen erstreckt sich zunehmend auf die gesamte Wertschöpfungskette des Maschinenbaus. Hersteller von Antriebssystemen können hier durch ein erweitertes, aufeinander abgestimmtes Produktportfolio und Dienstleistungsangebot in allen Phasen einen Beitrag leisten.

Die Bedeutung von standardisierten Lösungsräumen mit skaliert aufeinander aufbauenden Einzelkomponenten wird weiter steigen. Lenze wird diesem Trend mit der Antriebs- und Automatisierungsplattform L-force gerecht. Damit sich die positiven Effekte bei den TCO in Gänze erschließen lassen, muss diese Entwicklung begleitet werden, indem Maschinenbauer beim Engineering kompetent und partnerschaftlich beraten werden.

* Dipl.-Ing. Karsten Piekarski ist Leiter Produktmanagement Frequenzumrichter bei der Lenze SE in 31855 Aerzen

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