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解決事例
獲勝的關鍵是“縮短周期時間”!

在不改變馬達尺寸的情況下同時實現“高速、高扭矩”的技術是什麽?

檢查裝置制造商S公司 (員工數:約850名)

Problem

近年來,亞洲各國的產業正在迅速從原來的勞動密集型向FA (工廠自動化) 過渡,許多日本國內的產業機電一體化廠商正衹力於面向以中國和印度為首的亞洲市場的產品開發。

但是,在日元長期升值和全球經濟減速的背景下,最近的市場競爭日趨激烈。為了確保市場優勢、擴大市場份額,除了著眼於價格競爭的“削減生產成本”外,“提高質量”也成為了必不可少的要素。

成本競爭加劇的亞洲市場。“勝出”的要求是“縮短生產周期”。

開發、製造和銷售各種FA設備、檢查設備和精密機械的S公司,為了因應近年來國內市場的低迷成長,決定加強其全球策略。該公司的目標是擴大各種檢查設備的海外市場份額,其中包括其主要產品之一「電路板外觀檢查設備」。
特別是,我們正在採取積極措施開發產品並拓展亞洲市場的銷售管道,包括不斷成長的中國、印度和泰國市場,銷售給當地製造商。

但是,在市場競爭日趨激烈的情況下,僅僅走“低價路線”只會導衹消耗戰,甚至有可能導衹收益性惡化。為了拉開與競爭對手的距離,成功擴大亞洲市場的份額,在低價位的同時還需要“高性能”。該公司技術與開發總部的T先生說:。

「今後,亞洲各國也將迅速推進生產工序的自動化,但像過去那樣單純地降低價格,是無法與包括外資在內的其他廠商競爭的。今後,亞洲市場也將和日本一樣,通過提高檢查效率來“縮短周期”將成為不可或缺的要素。」

提高檢查速度所必需的“增加電機扭矩”是否只能犧牲尺寸和成本...?

在此背景下,T先生決定對下一款出口的「板材外觀檢測設備」的性能方面進行考察。
為了滿足市場「更短週期」的需求,必須提高檢驗效率。首先,我們回顧了運輸部分,但目前型號的「搭載馬達」是一個瓶頸,無法充分提高運輸速度。

「由於成本問題,裝置的傳送帶部分使用了步進電機。要想提高搬運速度,必須具備“更高的扭矩特性”,而原來的步進馬達在高速區扭矩明顯下降,無法進一步提高速度。」(T先生)

解決方法之一是增大馬達尺寸,但馬達越大,成本就越高。另外,馬達尺寸的增加也會導衹裝置本身尺寸的增加,從而導衹產品競爭力的下降。

必須設法找出在保持現有馬達尺寸的情況下,即使提速也不會降低扭矩的方法。

挑戰
  • 希望通過提高底板外觀檢查裝置的搬運速度,“縮短生產周期”。
  • 現有的步進馬達“高速區扭矩下降”明顯,無法提高搬運速度。
  • 如果以扭矩特性為代價增大馬達尺寸,成本就會增加,本末倒置。

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Solution

通過定制馬達的“線圈規格”,實現了“搬運速度提高10%”!

「如何在保持馬達尺寸不變的情況下,在保持必要扭矩的同時提高搬運速度?」

正在尋找解決方案的 T 先生決定就這些問題向與他有伺服馬達業務關係的山洋電氣諮詢。

山洋電氣的銷售人員詳細採訪了S公司的要求,並提出了以下建議。
「步進馬達存在一種『權衡』關係,增加扭矩會降低最高速度,反之,增加最高速度會降低扭矩。讓我們調整扭矩特性以滿足您公司的需求。”

不久之後,S公司收到了客製化「繞線規格」的樣機,並安裝在實機上進行驗證。
「透過對繞組規格進行微調,我們能夠確保所需速度下的扭矩並實現最佳特性。我對他們高水平的技術能力感到驚訝。結果,我們能夠實現(T先生)

透過不改變馬達的尺寸,我們能夠避免成本增加並保持相同的設備尺寸。
T先生對山洋電氣的及時性也很滿意,只花了三週就收到了原型。

「然後,我參觀了步進電機生產現場(山洋電氣神川工廠)。製造過程和零件管理全部系統化,生產控制系統完全可視化,我感到可以信賴。即使我們進入批量生產,它們也會受到影響。 」(T 先生)

通過靈活的定制,有助於提高裝置性能。成功“縮短了25%的周期時間”!

改變法蘭和軸長度以配合傳統產品的建議也是一個決定性因素,S公司決定正式採用山洋電氣的步進馬達。

另外,通過改進檢查算法等係統,新一代產品實現了“周期縮短25%”,性能得到了飛躍性提高。關於這一決定,T先生說:。

``山洋電氣不僅提供步進電機,還根據我們的要求提供靈活的定制,為下一個模型的性能顯著提高做出了貢獻,這在以前被認為是很難實現的。利用只有在日本製造才能實現的高品質和性能,在亞洲市場上脫穎而出。

有關步進馬達的更多信息,請另參閱「什麼是步進馬達?解釋其機理、類型、如何使用它(驅動方法和控制方法)、優點和特點」。

效果
  • 通過“縮短25%的生產周期”,強化了新一代車型的市場競爭力。
  • 通過定制步進馬達的“線圈規格”,將搬運速度提高了10%。
  • 通過維持現有馬達尺寸,同時實現了提速和成本控制。
  • 可在短短3周內展示樣品,還可根據原產品進行定制等靈活的提案。

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