Durch Substitution nachhaltiger arbeiten

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Aktuatoren – Der Automatisierungsgrad wird immer maßgeblicher. Statt aber nur auf die Anschaffungskosten zu achten, bietet sich den Unternehmen für eine nachhaltige und wirtschaftlichere Fertigung auch die Möglichkeit der Substitution durch elektrische Aktuatoren an.

17. Juni 2015

Eine effiziente Montage- und Handhabungstechnik ist in vielen produzierenden Unternehmen eine Schlüsselkomponente, um dem wachsenden Kostendruck effektiv zu begegnen. Hierbei kommen verschiedene Aktuatoren zum Einsatz. Diese führen dann Linear-, Rotations- oder auch Greifbewegungen in meist komplexen Produktionsanlagen aus.

Traditionell verwenden die Betriebe hierbei häufig pneumatische Aktuatoren. Nicht zuletzt aufgrund der geringen Investitionskosten sind diese in vielen Einkaufsabteilungen nach wie vor die bevorzugte Technologie. Die Erzeugung der notwendigen Druckluft geht jedoch mit sehr hohen Verlusten einher. Druckluftsysteme lassen sich zwar durch intensive Optimierungsmaßnahmen in ihrer Energieeffizienz optimieren, dennoch sind technologische Grenzen schnell erreicht. Hier bietet sich ein so genanntes Substitutionsszenario an: Bei diesem werden die pneumatischen Positioniersysteme durch elektromechanische ersetzt.

Eine wissenschaftliche Studie an der Universität Kassel brachte den Nachweis: Eine derartige Substitution ist im Hinblick auf die wirtschaftlichen und ökologischen Einsparungen beim Energieverbrauch einer Optimierung von Druckluftsystemen klar vorzuziehen. So konnte hier in einzelnen Fällen ein Einsparpotenzial von bis zu 90 Prozent belegt werden.

Elektrische Aktuatoren lassen sich einfach mit programmierbaren Steuerungen integrieren, sie erfordern zudem erheblich weniger Wartung. Dank der freien Programmierbarkeit kann der Anwender beliebig freie Positionen und Geschwindigkeiten programmieren. Zudem sind Geräuschemissionen kaum vorhanden, und dynamische Geschwindigkeitsänderungen lassen sich mit individuell festzulegenden Beschleunigungs- und Verzögerungszyklen frei programmierbaren.

Die spürbar höheren Anschaffungskosten amortisieren sich innerhalb kurzer Zeit, die technischen Vorteile stehen hingegen sofort zur Verfügung.

Ein industrieller Hersteller derartiger elektrischer Aktuatoren ist seit über 30 Jahren die 1976 im japanischen Shizuoka gegründete IAI Industrieroboter. Seit 1995 ist das Unternehmen mit der Europazentrale im deutschen Schwalbach im Markt vertreten. Dank der langen Erfahrung in der Entwicklung, Konstruktion und Fertigung von elektrischen Aktuatoren gilt ihr Angebotsportfolio laut IAI als das umfangreichste im Markt. Zum Portfolio gehören elektrische Linear-, Rotations-, und Greifmodule, kartesische Robotersysteme, Tischroboter sowie Scara-Roboter. Zudem runden passende Steuerungen mit allen im Markt vertretenen Feldbussen das Angebot ab.

Allerdings ist es nicht immer bei allen Anwendungen möglich, die pneumatisch angetriebenen Aktuatoren auszutauschen. Wo dies jedoch technisch umsetzbar ist, drängt sich in jedem Fall eine derartige Substitution durch elektromechanische Systeme auf. Die nachhaltige Energieeffizienz, die deutlichen Kosteneinsparungen über den gesamte Lebenszyklus der Produktionsanlage sowie die technischen Eigenschaften sind klare Argumente für eine solche Substitution. mk

Erschienen in Ausgabe: 05/2015