TECH-KOMPASS
Produkt- und Technologieinformationsseite SANYO DENKI CO., LTD.
Fallstudie
Der Schlüssel zur Entwicklung des nächsten Modells ist die Spezifikation des „Schrittmotors“.

Das ungelöste „Rätsel“ aktueller Motoren – was sind die optimalen Drehmoment- und Vibrationseigenschaften?

Hersteller von Informations- und Kommunikationsgeräten G (Anzahl der Mitarbeiter: ca. 700)

Problem

Der Wettbewerb auf dem Druckermarkt nimmt sowohl im Inland als auch international immer mehr zu. Hersteller arbeiten Tag und Nacht daran, die Leistung ihrer Drucker zu verbessern und eine Vielzahl neuer Funktionen zu entwickeln, um den strengen Marktanforderungen wie „Druckqualität“, sondern auch „niedrige Kosten“ und „hohe Geschwindigkeit“ gerecht zu werden Drucken. Fortsetzung.

Vor diesem Hintergrund ist die Auswahl der für die Verbesserung der Druckerleistung wesentlichen Komponenten, insbesondere des Schrittmotors, wichtiger denn je, da diese in direktem Zusammenhang mit der Druckgeschwindigkeit und den Herstellungskosten stehen.

Entwicklung für die nächste Modelleinführung – „Ungelöste ‚Geheimnisse‘ aktueller Motoren“

Unternehmen G ist ein Hersteller von Informations- und Kommunikationsgeräten, der sich im Bereich der kommerziellen Drucker einen hohen Ruf erworben hat. Als Reaktion auf den schleppenden Marktanteil in den letzten Jahren haben wir beschlossen, unsere wichtigsten Druckerprodukte komplett neu zu gestalten. Wir haben mit der Entwicklung des nächsten Modells begonnen.

Das Entwicklungsteam führte eine Verifizierung des aktuellen Modells durch, um seine grundlegende Leistung grundlegend zu überprüfen. Infolgedessen stellten wir fest, dass die Eigenschaften des im Papiervorschubbereich verwendeten Schrittmotors nicht in der Lage sein würden, die für das nächste Modell erforderliche Druckgeschwindigkeit zu erreichen.
Tatsächlich verwendet Unternehmen G seit langem denselben Motor in mehreren Druckermodellen. Angesichts der Notwendigkeit, die Herstellungskosten zu senken, bot die Massenbeschaffung erhebliche Kostenvorteile, und die weitere Verwendung desselben Motors war für die Entwicklung und Konstruktion innerhalb eines begrenzten Zeitraums von Vorteil.

Allerdings ist der Schrittmotor eine Komponente, die die Grundleistung des Druckers stark beeinflusst. Das Entwicklungsteam testete weiter, um einen neuen Motor auszuwählen, stieß jedoch auf ein großes Problem. Herr W. aus der Planungs- und Entwicklungsabteilung des Unternehmens G äußert sich wie folgt zu diesem Thema.
„Aktuelle Motoren sind mit einem Gummidämpfer namens Montageflächendämpfer ausgestattet, aber wir haben nicht verstanden, warum dieses Teil benötigt wird. Natürlich steigen die Kosten mit der Hinzufügung von Optionen. Der ursprüngliche Entwickler hat das Unternehmen bereits verlassen und den Grund dafür.“ denn seine Auswahl ist unbekannt.

Entwicklungskosten und Drehmomentleistung – die Entwicklung des nächsten Modells ist ins Stocken geraten, da die „optimalen Motoreigenschaften“ nicht ermittelt werden

Das Entwicklungsteam hat die Anforderungen für den Einbau des Schrittmotors in das nächste Modell geklärt. Um die Druckgeschwindigkeit eines Druckers zu verbessern, ist es wichtig, das Drehmoment des Motors zu erhöhen, aber wir hatten keine Kriterien zur Bestimmung des „optimalen Drehmoments“. Eine Vergrößerung des Motors zur Erhöhung des Drehmoments kann zu höheren Kosten führen, sodass eine Entscheidung nicht ohne Kriterien getroffen werden kann. Auch die Notwendigkeit von Gummidämpfern wurde diskutiert. Da Herr W. nicht in der Lage war, eine Entscheidung zu treffen, wandte er sich an den Hersteller des von ihm verwendeten Motors.
„Was sie uns geschickt haben, war nur ein Frequenz-Drehmoment-Kennliniendiagramm, aber keine Antwort, wie wir es lösen können. Das nützt nichts. Wir haben eine Entwicklungsfrist, also müssen wir so schnell wie möglich eine Lösung finden. I musste es herausfinden.“

Abtretung
  • Aktuelle Motoren können die Druckerleistung nicht verbessern.
  • Es gibt keine klaren Kriterien zur Bestimmung des „optimalen Motors“, der Drehmomenteigenschaften und Kosten in Einklang bringt.
  • Wir haben den aktuellen Motorenhersteller kontaktiert, das Problem konnte jedoch nicht gelöst werden.

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Lösung

Der am besten geeignete Motor beginnt mit der Überprüfung, ob er zur Einsatzumgebung passt!

Herr W., der weiterhin Informationen zur Lösung des Problems sammelte, besuchte den Stand von SANYO DENKI CO., LTD. auf einer Ausstellung. Herr W., der wusste, dass Kühllüfter SANYO DENKI CO., LTD. auch in anderen Produkten verwendet wurden, wandte sich an das Entwicklungsteam und bat um Rat zu den Problemen, mit denen sie konfrontiert waren. Die Antwort, die wir erhielten, war: „Um die optimalen Motoreigenschaften zu bestimmen, ist es notwendig, nicht nur den Motor selbst, sondern auch die Bedingungen zu überprüfen, unter denen das Gerät verwendet wird.“
„Sie kamen mit dem Vorschlag auf uns zu, den optimalen Motor für das nächste Modell zu entwerfen und dabei die Eigenschaften des aktuellen Motors zu berücksichtigen. Wir waren für diesen Vorschlag sehr dankbar“, sagte Herr W.

Nur ein paar Tage. Die „Bedeutung“ von Gummidämpfern wird durch genaue Analyse und Überprüfung enthüllt

Ein Vertriebsmitarbeiter von SANYO DENKI CO., LTD. besuchte in Begleitung der Konstruktionsmitarbeiter umgehend die Firma G und hielt eine Besprechung ab, um Informationen und erforderliche Spezifikationen für die Auswahl des optimalen Motors für das nächste Modell zu besprechen. Darüber hinaus unterstützen wir bei der analytischen Prüfung des aktuellen Motors und Dämpfers. Durch Anbringen einer Lastträgheit, die der Trägheit der tatsächlichen Maschine entsprach, wurde ein simulierter Test mit einer tatsächlichen Maschine durchgeführt.
Wir werden die „Drehmomenteigenschaften“, „Drehzahlschwankungs- (Vibrations-)Eigenschaften“ und „Temperatureigenschaften“ messen, um aktuelle Probleme und Fragen zu klären. Im Ergebnis stellte sich heraus, dass die vom Entwicklungsteam zunächst nicht als notwendig erachteten Gummidämpfer verbaut wurden, um das Drehmoment-(Vibrations-)Verhalten im Betriebsbereich zu verbessern. Die Ergebnisse der Analyse von SANYO DENKI CO., LTD. lauten wie folgt:

  • Drehmomenteigenschaften = Drehmomentleistung im Einsatzbereich ist unzureichend.
  • Geschwindigkeitsschwankung = In häufig genutzten Bereichen ist die Geschwindigkeit nicht konstant und es treten geringfügige Fehler auf, was sich teilweise auf die Bildqualität auswirkt (sofern kein Gummidämpfer vorhanden ist).
  • Gummidämpfer = zur Verbesserung der Vibrations- und Drehmomenteigenschaften eingebaut. Dies ist eine der Ursachen für Kostensteigerungen.
  • Die Temperatur (Wärmeentwicklung) liegt nahe bei 100℃ und es bestehen Bedenken, dass sie die Produktlebensdauer beeinträchtigen könnte.

Basierend auf diesen Analyseergebnissen wird Unternehmen G in der Lage sein, die für das nächste Modell erforderlichen Motoreigenschaften zu klären.

„15 % Steigerung der Drehmomenteigenschaften, 50 % Reduzierung der Vibrationen und 15 % Reduzierung der Temperatur“ erreicht, ohne die Größe zu ändern! ?

SANYO DENKI CO., LTD. begann zunächst mit der Entwicklung eines Motors, der das notwendige (erforderliche) Drehmoment lieferte und gleichzeitig die Wärmeentwicklung berücksichtigte. Um Risiken bei der Massenproduktion zu vermeiden, haben wir die innerhalb der Toleranzen der Bearbeitungs- und Montageprozesse auftretenden Abweichungen sowie durch Alterung und Ölzustand bedingte Belastungsschwankungen berücksichtigt und dementsprechend Motorenprototypen mit maximalem, Ziel- und minimalem Drehmoment hergestellt und ausgeliefert. Dies geschieht, damit bei der Bewertung der Motorprototypen durch Unternehmen G die Auswirkungen kleiner individueller Unterschiede bei den Motoren anhand der Messergebnisse analysiert und in die Konstruktion von Massenprodukten beider Unternehmen einfließen können.
Nach dem Testen eines Prototyps kamen wir zu dem Schluss, dass wir bei gleichbleibender Größe die folgenden Leistungsverbesserungen erzielen könnten.

  • Drehmomenteigenschaften = 15 % UP
  • Geschwindigkeitsschwankung (Vibration) = 50 % Reduzierung
  • Temperatur (Wärmeerzeugung) = 15 % Reduzierung

Die deutliche Reduzierung der Drehzahlschwankungen (Vibrationen) wurde nicht nur durch die Leistungssteigerung des Motors selbst möglich, sondern auch durch einen Vorschlag von SANYO DENKI CO., LTD. (*), den Motor außerhalb seines Vibrationsbereichs einzusetzen. Dadurch entfällt die Notwendigkeit von Gummidämpfern.

„Es handelte sich um einen Vorschlag, der auf fundierten Kenntnissen über Schrittmotoren basierte. Wir waren immer wieder überrascht von der detaillierten Überprüfung, die unseren Anforderungen entsprach, und nicht einfach nur auf die Anwendung eines vorhandenen Produkts.“

(*) Die Vibration eines Schrittmotors nimmt je nach den Eigenschaften des Motors mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu. Wenn Sie diese Geschwindigkeit vermeiden, können Sie vibrationsarm arbeiten.

Erfolgreiche „Erhöhung der Druckgeschwindigkeit“ und „Reduzierung der Motorkosten“ – Gute Resonanz vom Markt!

Unternehmen G hat sich entschieden, neu Schrittmotoren von SANYO DENKI CO., LTD. einzuführen. Es ist uns gelungen, bei gleichbleibender Motorgröße das Drehmoment zu erhöhen und dadurch die Druckgeschwindigkeit deutlich zu verbessern. Darüber hinaus konnten durch den Wegfall des optionalen Gummidämpfers die Motorkosten gesenkt werden.

Herr W. sagt:
„SANYO DENKI CO., LTD. war uns mit seinem umfassenden Wissen über Schrittmotoren, seinem messtechnischen Know-how und seiner präzisen, auf unsere Unternehmensperspektive abgestimmten Unterstützung eine große Hilfe.“

Später veröffentlichte Unternehmen G erfolgreich das nächste Modell. Neben seiner großen Funktionsvielfalt punktet der Drucker mit seiner deutlich schnelleren Druckgeschwindigkeit bei den Anwendern und soll sich eine starke Präsenz auf dem Markt der kommerziellen Drucker erarbeiten können.

Weitere Informationen zu Schrittmotoren finden Sie auch unter „Was ist ein Schrittmotor? Erläutern seines Mechanismus, seiner Typen, seiner Verwendung (Antriebsmethode/Steuerungsmethode), seiner Vorteile und Funktionen.“

Wirkung
  • Basierend auf unserem umfassenden messtechnischen Know-how und unserem technischen Wissen untersuchen wir aktuelle Motoren „je nach Einsatzbedingungen“ und identifizieren Probleme.
  • Wir schlagen den „optimalen Motor“ vor, der die Leistungsanforderungen des nächsten Modells unter Berücksichtigung von Drehmoment, Vibration und Kosten erfüllt.
  • 15 % Steigerung der Drehmomenteigenschaften, 50 % Reduzierung der Vibrationen und 15 % Reduzierung der Temperatur ohne Änderung der Motorgröße und ohne die Notwendigkeit von Optionen.

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Veröffentlichungsdatum:

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