隨著新技術進入工業市場，工程師必須找到新的方法來改善性能并延長現有設備的生命周期，否則就必須重新設計設備?！　∪缃?，市場競爭激烈，更高分辨率的反饋設備、更快的處理器、更清晰的視覺系統和更復雜的通信總線層出不窮，這些都是競爭對手可以加以利用，為新一代產品添加創新附加值的資源。而對于那些資源有限的精益工程團隊而言，在競爭中保持領先地位將極具挑戰性?！　∶鎸κ袌鎏岣咝阅艿男枨螅總€產品經理都必須考慮：要實現多少性能提升才能滿足市場需求？是否可以通過對主要設計進行微調來實現系統的重大改進？或者，必須通過重新設計產品來保持競爭地位？　　這些問題都始于評估運動控制組件，這是影響所有復雜設備性能的關鍵要素。是否需要升級或完全重新設計設備，取決于所選擇的伺服電機、伺服驅動器、電纜，控制器或PLC。了解所有選項及其相互配合工作方式對于確定最佳性能優化方案至關重要?！　〈蠖鄶淀椖慷加兄嗨频哪繕耍焊纳菩阅?，加快產品上市時間，實現風險和成本最小化以及投資回報最大化。大多數項目也有著相同的選項：更換單個組件，更換整個運動控制系統，重新設計設備零件，或重新設計整個設備。雖然我們不可能對每個項目都進行權衡，但以下內容還是概述了大多數設備制造商在設法改善設備性能時所面臨的選項。
　　*相對于按時間、按預算完成項目的風險等級，以及預期的性能改善?！　★@然，您需要根據實際情況，包括市場、機型、預算、時間和性能要求，來一一評估這些重新設計選項。為此，讓我們來更詳細地了解每種重新設計方案?！　⊥耆匦略O計設備耗時且成本高昂。但是，如果確實需要增加重要的新功能，或現有設計已經過時（由于新技術的發展），那么，對機器進行完全重新設計就是必要的。運動控制系統是設備性能的關鍵，因此任何整體重新設計項目都應考慮以下方面：　　●控制方法，包括工業4.0元素　　●集中或分布式控制　　●單一來源還是多供應商來源　　●代理商資質"
　　完全重新設計機器涉及耗時較久的開發、文檔編制和原型制作。制造商需要收集客戶和最終用戶對功能和性能的意見，為多個設計評審預留時間，評估所有潛在供應商及其產品的相互作用機制以實現理想運動特性，并且接受全面測試，同時記錄各種設計選擇的結果。　　毫無疑問，完全重新設計設備是最耗時、成本最高的選項。當選定的機械系統交互非最優時，風險可能會在整個過程中逐步升級，最終需要設計人員重新設計。但是，當迫不得已必須實現設備功能或生產率的定量提高時，完全重新設計可能是唯一可行的選擇。　　與完全或主要重新設計相比，部分重新設計通常成本較低，因為這種方法只需要識別并替換有問題的機制。但是，這會帶來很大的風險，并且與完全重新設計相比，部分重新設計帶來的性能提升可能并不明顯?！　榱顺晒M行部分重新設計，需要深入了解哪些機械元件妨礙了設備實現最大性能，以及原因何在，另外還要了解所有可行的替代品及其潛在成本以及對整個系統的工程影響。例如，如果更改為直接驅動方法，就不必再使用許多原本需要維護并可能導致機械問題的組件。　　憑借在系統整體運作，子系統交互作用以及子系統更換選項方面的專業知識，工程師可以成功地將風險降至最低并最大程度優化性能，同時最大程度地節省成本。例如，如果直接驅動解決方案可以在無需重大重新設計的同時滿足應用需求，那么就可以降低零件數量、組裝時間和維護需要，同時提高設備性能和生產率?！　「鼡Q電機或驅動器是成本最低且破壞性最小的提高設備性能的方法。但是，更換單個組件時，性能提升可能會有所限制，因為現有組件和新組件的性能特征可能并不匹配。當組件來自多個供應商時，情況尤其明顯?！　⌒阅茏罴训南到y包括與同步電機電磁結構相匹配的驅動控制算法，以及與驅動電機系統性能期望相匹配的反饋元件。雖然在設計圖紙上，新的電機或驅動器可能會顯示出更高的性能規格，但將其合并到現有系統中可能會限制這些優勢?！　”M管可以將一個供應商的驅動器與另一個供應商的電機集成在一起，但是由于系統組件之間固有的不兼容性（通常會因特定的工程選擇和設計方式而被放大），因此要優化整個系統的性能可能會遇到挑戰。專注于運動控制的供應商具有協調完全集成解決方案性能的專業知識，而不僅僅是簡單地提供單個組件，從而為優化系統性能提供最佳機會。
　　性能最佳的系統包括與同步電機電磁結構相匹配的驅動控制算法，以及與驅動電機系統性能期望相匹配的反饋元件。
　　基于完全協調的運動控制系統性能概念，更換運動控制系統是一種新思路。鑒于當今電機和驅動技術的日新月異，并且專注于運動控制的供應商致力于提供匹配系統，以完全實現每個組件的額定性能并提供最先進的運動控制技術，更換運動系統是一個可行的選擇?！　【拖袼须娮釉O備一樣，新一代電機、驅動器和控制器都有益于性能的提高、組件尺寸的減小以及新的功能。在同樣的外形尺寸，甚至在更小的空間內，新的電機和驅動器組合的性能將顯著提高。這意味著工程師有機會以對現有設計的最小改動來大幅提高設備性能。　　要想成功地對運動系統進行升級，就必須仔細檢查當前的設備性能，以確定最緊迫的需求和提高生產率的可行性。例如：　　是否需要更快地運轉速度以縮短設備運動和間歇時間？如果是這樣，那么請考慮選用功率類似但轉子慣性較小的電機，或尺寸相似但具有較大加速功率的電機。經過適當匹配和優化設計以實現最佳性能的系統也可以滿足這一需求?！　】s減機器物理尺寸是一個重要設計目標嗎？如果已實現機器性能目標，但需要縮減設備的物理尺寸，那么請考慮采用外形尺寸更小、性能特點類似的運動系統解決方案?！　≡谠S多情況下，僅需要更新電機、驅動器和電纜便可改善機器性能。對于一些項目而言，可能還需要更換新的控制器、電源連接器或I / O?，F有的電機安裝座和可用的控制柜空間可能與新的解決方案相適應。先進的運動系統具有簡單的即插即用功能，可最大程度地縮減與新控制器或驅動器配置或新編程接口配合使用時的學習曲線?！　≡谕瑯拥耐庑纬叽鐑?，甚至在更小的空間內，新的電機和驅動器組合的性能將顯著提高?！　?strong>一個無需重新設計設備便可提升設備性能的運動控制系統　　利用新一代電機、驅動器和控制器，運動控制系統可以更好地優化設備性能，滿足對更高性能和生產率的需求，且無需花費大量時間重新設計設備。　　例如，將高效定子和轉子設計與新一代高能磁體相結合的伺服電機，可以在與原有電機相同的空間內，以相同的安裝方式，提供更大的轉矩和功率?；蛘撸@種先進技術還可以在較小的外殼內提供同等的轉矩和功率，從而在不犧牲性能的前提下使機器更緊湊。根據設計目標，甚至還有可能在更小的空間內達到更高的性能，尤其是當合適的電機技術與合適的驅動器相匹配時?！　∷欧姍C具有更高的轉矩和功率密度，更低的慣性以及可自定義的功能，為工程師提供了一種提高機器生產率和整體設備效率的簡單高效方法。將這些高效的電機設計與完美匹配的多軸伺服驅動器解決方案結合使用，可以節約空間，降低能耗和成本，并確保完全發揮額定性能。　　與專注于運動控制的供應商合作可以進一步優化重新設計或升級項目成果。例如，提供定制功能的合作供應商可以調整產品安裝和其他功能，以匹配現有機器設計，而提供靈活控制軟件和運動控制專業知識的供應商可以幫助微調系統，使其與現有控制功能完美協作?！　∫韵率纠f明了如何基于各種運動控制系統選項在不進行設計變更的情況下提升機器性能。　　這些情景并不是理論設想，而是當今新一代技術帶來的現實機會，比如，Kollmorgen的2G運動控制系統，包括AKD2G伺服驅動器、AKM2G伺服電機、2G電纜和支持組件?！　≡谙嗤鈿こ叽绾桶惭b方式下具有更高轉矩和功率的電機?！　≡谂c現有電機尺寸相同、安裝配置相同的情況下，可提供更大轉矩和功率的電機，可以以最短的設計時間和最低的成本來提高機器性能。更大的轉矩優化了加速和減速時間，加快了轉位，從而提高了機器生產率。電機功率的增加也有助于提高機器速度和生產率。另外，多項電機設計創新可以在相同外殼尺寸中提供額外的轉矩和功率。　　高效的繞組設計可提高可制造性，同時實現高縫隙填充，并提高電磁生產效率。繞組由纏繞在定子鋼齒上的銅線線圈組成，從而形成提供電機功率的特定磁路。導線填充了定子齒之間的縫隙，縫隙中的銅含量更高，從而可以更有效地創建電磁場。被設計成高效磁路的高能稀土磁體在增加轉矩產生方面也發揮了作用。
　　在相同外殼尺寸和安裝方式下具有較低慣性的電機。　　在保持相同外殼尺寸的情況下，通過減小轉子慣量，也可以提高電機性能。與增加轉矩的原理類似，較低的轉子慣性意味著需要更少的能量來改變速度。為了獲得最佳結果，具有低轉子慣量的電機可能需要更高級的調諧功能，以實現最佳的運動調節和性能。通過與專注于運動控制的供應商（可提供集成于驅動器中的高級性能調節功能）合作，并使用系統設計方法，可以輕松實現這一目標?！　∵x擇反饋。提供多種反饋設備的電機使設備設計人員可以輕松保持現有機器的定位精度。新電機可以使用相同或升級的反饋設備，以提高精度。專注于運動控制的供應商可以提供無縫集成驅動器、電纜、電機和反饋系統的解決方案?！　◎寗悠鞲鼡Q。更換伺服驅動器也可以提高機器性能。較新的驅動技術利用了較小的功率設備、改進的散熱片和更強大的處理器。通過以更小的外形尺寸提供更強勁的性能，驅動器在控制柜中占據的空間更少。設計人員可以減小控制柜尺寸或增加功能，例如額外的設備安全功能或輔助功能。此外，集成了高級調節功能的驅動器（包括電流、速度和位置環的可自定義濾波器）提高了電機/驅動器系統對特定機械組件配置做出最佳響應的能力。　　單電纜與雙電纜。雖然較舊的機械可能使用雙電纜，一條向電機提供動力，一條從電機獲得反饋，但如今新的電機/驅動器設計可通過單電纜向電機提供動力并獲得反饋。切換到單電纜設計可簡化電纜管理并降低安裝成本，即使該設備最初是基于雙電纜系統設計的。　　協同設計能力。除了將最新的電機和驅動技術整合到現有系統中，真正專注于運動控制的供應商還應該能夠提供可定制電機制造能力的協同設計支持，從而承擔重新設計的大部分負擔。供應商實質上是客戶設計團隊的一部分，可以最大程度地幫助節約重新設計或升級項目所需的時間和精力。　　通過協同設計的軸和安裝改造、反饋設備替換和其他機械定制化，專注于運動控制的供應商可以實現所需的性能改進，同時適應OEM的原始設備設計。包含強大而靈活的固件和軟件選項的驅動器提供了定制和細化現有或重新設計的機器功能的附加功能。
　　新思路始于科爾摩根　　改善設備性能以滿足市場需求并不一定意味著從頭開始。通過與專注于運動控制的供應商合作，您可以獲得新一代運動控制系統以及協同設計專業知識以實現完美匹配的自定義設置，在對設計影響最小的情況下使老化設備恢復活力。　　科爾摩根2G運動控制系統就是為迎接這些挑戰而生，科爾摩根的協同設計團隊已準備好評估您的機器設計，并幫助您提高設備效率和生產率。