Entwicklung der Elektrischen Antriebstechnik zur Informations-Aktorik

Zusammenfassung

Herkömmliche selbsttätige industrielle Fertigungsprozesse arbeiteten umso kostengünstiger, je mehr Arbeitsgänge ununterbrochen miteinander verkoppelt waren und je schneller sie abliefen. Hierbei wurden inzwischen physikalische, technische und wirtschaftliche Grenzen erreicht. Den dadurch notwendigen Paradigmenwechsel bietet die so genannte Informations-Aktorik. Sie gründet sich auf Einzel- statt bisher zentrale Aktoriksysteme mit räumlicher und funktioneller Integration der bekannten Komponenten mechatronischer Einzelantriebssysteme. Hierdurch werden zum Teil gravierende Volumen-, Gewichts- und Kostenreduktionen sowie eine dringend erforderliche größere Flexibilität und Dynamik der immer komplexer gewordenen Produktionseinrichtungen erreicht.

Unbedingte Voraussetzung für den Erfolg dezentraler Aktoriksysteme ist die (meist sensorlose) informationstechnische Selbstüberwachungs- und -steuerungsstrategie des Gesamtsystems. Hiermit werden außerordentlich hohe Zuverlässigkeiten und Betriebssicherheiten durch weitgehendes Vermeiden der bisher kostspieligen Stör- und Blockierfälle erzielt.

Die oben genannte Integration basiert einerseits auf der multifunktionalen Nutzung der Mechatronikkomponente Aktorik. Andererseits bildet die Informationstechnik die wichtige Grundlage der Funktionsfähigkeit. Hieraus resultiert der Begriff Informations-Aktorik. Diese wird im Folgenden an typischen Beispielen industrieller Anlagen und Komponenten erläutert.

Abstract

Informational-Actorics is defined as an information system for self-controlling and movement coordination of complete productive facilities, built-in and functional integrated into its electrical single-drive actors by using these electric-motors as an “informational system”.

The first example of a complex cartooning machine system shows the great advantages of the built-in integration from an informational system and Actorics. It reduces its weight and volume to less than the half of former machines and gives so far unknown flexibility of production processes.

The second example given deals with so-called “intelligent standard motors” that explains the success of “sensorless” self-controlled electrical Actors.

The advantages of functional integration of several additional components of textile spindledrives are an extreme reduction of additional functional tasks, components and costs.

Last but not least the necessity and benefit of intelligent movement-coordination and of strategies for self-managing faults of productive processes are explained by the example of dosing and filling-out-machines.

The domination of electrical Actors for integration of the different system components consists in using the same electrical energy type for electrical power converting as well as for informational technology. Altogether Informational-Actorics change the paradigm in developing electrical drive systems.