在2019年12月的“2020智能制造&中國運動控制/直驅行業發展高峰論壇”上,美的運動控制中國區總經理王霄發表了《直線電機的模塊化與標準化探討》主題演講,并在圓桌對話環節就制造業的研發創新話題與行業同仁進行探討。本文整理自他的現場發言錄音。
▲美的運動控制中國區總經理王霄
直驅市場的擴增與直線電機的標準化
首先,大家思考一個問題:
如何才能把直驅的行業做大?
我們談及旋轉伺服,就會想到標準化的產品,即電機的尺寸、功率和慣量都是標準的,因而在工業設計時非常容易替換,根據需求配合一定尺寸、功能的電機進行產線設計即可。直驅的電機則更多的是定制化,各個廠家生產的產品、電氣參數等都不同,這在某種意義上對直驅的行業發展有著一定的制約。因為廠家眾多,各家都有獨門絕技,制定標準也很困難。
直驅電機的標準化主要有三個方面:
機械安裝參數標準化,即將尺寸、規格、功率和應用方式等統一;
電氣性能參數標準化;
應用調試標準化,即通過與直線驅動器搭配規格的配合將驅動器和電機有效結合成一個整體,通過一體化整合成更加規范、標準的產品。
參考當前,750W的伺服電機有標準的法蘭和出軸,但直線電機不同廠家的機械參數就不一樣了,工業生產線設計師無法很好的進行挑選,或是要自己定義要求廠家重新設計。在電氣參數方面,最大推力一樣的情況下,額定推力最小116N,最大達300Nm,用戶如何選擇?根據不同場景可選擇不一樣的,但沒有標準就很困難。
匹配的困難影響了直線電機的推廣,那么,廠商能否對部分電機參數,以及與驅動器搭配,進行深入探討,在行業內形成一套比較標準的規范?
高創32年的發展歷史中,研發出了很多不同的驅動器,最近也開始進軍伺服電機領域,但直線驅動依舊是高創最大的關注點。高創傳統的伺服驅動器有CDHD、CDHD2,并將推出LDHD2,特點主打高性價比,幫助行業降低直線驅動成本。高創在驅動器本身成本方面進行了突破,與直線電機搭配能有效地降低整體系統成本,也希望通過這種降成本的方式,能夠取代部分旋轉伺服的市場應用,如對專門的絲桿應用,進而擴大整體的直線驅動市場規模。
此外,高創產品中包含了獨特的非線性HD算法和行業性創新算法(壓力閉環算法、龍門控制算法),是高創特殊算法里面的特殊功能應用;并在直線運動控制系統中進行無線纜設計、模塊化設計、低成本設計嘗試。在應用性層面,高創以色列公司非常有經驗的工程師正在深入研發直線驅動的應用性,以期讓調試更加簡單,參數更穩定,總線配置更便捷化,這也是值得期待的一個新方向。
電機領域有著廣闊的想象空間,行業內也有許多專家專攻電機,如果在聯盟的帶領下,與高創等專攻驅動器的廠家一同,攜手合作,形成規范化的行業標準,相信市場上直線驅動體系可逐漸取代許多現有的比較簡單或通常的旋轉伺服應用場景。而經過不斷地改善技術與成本,將來終會出現一個直驅技術取代很多旋轉伺服應用的拐點。
總之,希望能夠通過多方努力,大家一起協同合作,將直線系統的應用變得更簡單,成本降得更低,將直線驅動市場的規模進一步提升擴大。而在直驅行業的標準化工作上,任重道遠,建議分階段,分行業實施。
對話:技術的創新與融合
作為一個做產品的公司,一定要進行技術創新。
高創的企業DNA是做項目,技術能力很強,技術含量很高,對提出的要求可以把項目做得很好。被美的收購,就商業層面來說,高創與美的的商業模式差距相當大,在整合過程中最終取的是高創的長處——技術。高創的驅動器等都是自主研發的原創產品,從零開始做,產品有自己的特點和技術含量,且能夠不斷找到一些好思路,將驅動器做得性價比更高。作為一個創新性、科技型的企業,高創的內在價值主要在于能不斷地在產品、技術方面帶來新的東西,視野比較廣,能帶進來的東西也很多。
高創產品最優異的性能其實是算法,這套算法可謂是超越國內品牌的一道難以逾越的鴻溝。因為起步比較晚,在應用型方面,直線驅動里的很多優勢在旋轉伺服中依舊處于追趕狀態。
自被美的收購以后,高創投入了大量精力與金錢,研發六合一驅動器,專為機器人市場開發,也可作為通用伺服使用,或是用在多軸驅動的一個模組里。此款驅動器正在進行研發,可與高創或是其他廠商的電機搭配使用。我覺得這是一個革命性的東西,因為從硬件和軟件的結構上與原有的產品完全不一樣。接下來,高創將會繼續研發生產單軸、三軸和六軸等品類的驅動產品,可基本涵蓋工業自動化的需求;高創也期待與減速器企業一起,將減速機、驅動器、電機等產品前后整合,實現驅控一體。
目前,高創以色列公司定位成研發中心,針對中國提出的所有產品需求做開發。中國公司的與以色列公司配合,軟件依托以色列的力量,硬件設計則在國內進行,成品在中國市場測試、推廣,產品的生產工廠與供應鏈也在中國。經過兩年多的整合,高創的公司運作已正常,將來希望能夠通過技術力量,不斷提升產品能力,依托前期開發和更高級別的元器件,做出在硬件和軟件方面都有領先意義的產品,引進到國內市場。這也是高創未來進一步開拓中國市場的方向。