Variantenreductie: Meer bereiken met minder
De levenscycluskosten van aandrijfoplossingen (Total Cost of Ownership/TCO) omvatten alle gemaakte kosten: van aankoop, inbedrijfstelling, gebruik en onderhoud tot afvoer en verwerking na afdanking. De twee grootste besparingspotentiëlen voor het verlagen van de TCO liggen in het energieverbruik en het aantal gebruikte aandrijvingsvarianten. De doelstellingen van de optimalisatie van de energie-efficiëntie en die van de variantenreductie zijn echter met elkaar in conflict. Wordt een systeem ontworpen met aandrijvingen die zijn ontworpen voor het meest energie-efficiënte werkpunt, dan vallen de zuivere investeringskosten optimaal uit en lopen de motoren relatief energie-efficiënt, ongeacht hun efficiëntieklasse. Daar staat tegenover dat een groot aantal verschillende aandrijvingsvarianten gedurende de gehele levensduur van de installatie beheerd en onderhouden moet worden.
Variantenreductie: Standaardisatie, efficiëntie, kostenoptimalisatie
Terwijl een aandrijvingsconcept dat vooral gericht is op besparing van energiekosten tot een groot aantal varianten leidt, heeft een variantenreductie precies het tegenovergestelde doel, namelijk om de vereiste koppels en snelheden in een systeem economisch zinvol af te dekken met zo weinig verschillende aandrijvingsvariantes.
Het probleem om het optimale ontwerp van een installatie te realiseren onder reële omstandigheden, is nog groter. Transportbanden voor luchthavens, magazijnen en pakketdistributiecentra worden vaak ontworpen voor de verwachte maximale belasting met bijbehorende veiligheidsmarges. Dit resulteert in te groot bemeten aandrijfsystemen. In de praktijk wordt de maximale belasting slechts bij een klein deel van de te vervoeren lading bereikt. Het resultaat van een dergelijk ontwerp is het feit dat dergelijke aandrijvingen meestal in het deellastbereik werken.
Eén variant is een combinatie van reductor, motor en frequentieregelaar die varieert in bouwgrootte en overbrengingsverhouding. Het aantal varianten kan worden beperkt door slechts één combinatie van motorreductor en frequentieregelaar te gebruiken voor een specifiek last- en toerentalbereik. Bij lagere vermogensbehoeften of andere toerentalbereiken kan deze door de frequentieregelaar aangestuurde aandrijfunit dan de vereiste bedrijfspunten afdekken.
Een uitgebalanceerde combinatie van vermindering van het aantal varianten en energie-efficiëntie kan leiden tot hoge TCO-verlagingen.
Synchroonmotoren met energie-efficiëntie IE5+
De NORD-aandrijvingen met synchroonmotoren laten zich daarbij van hun sterkte kant zien, omdat het rendement in het deellastbereik niet significant daalt in vergelijking met asynchroonmotoren. De nieuwe IE5+ motortechnologie is ongeveer 15% zuiniger bij volle belasting. Naarmate de aandrijvingen langer in deellastbedrijf werken, hoe groter de energiebesparing zal zijn door de keuze voor deze aandrijving en hoe beter moderne synchroonmotoren met permanente magneet en efficiëntieklasse IE5+ presteren. Naast de verbetering van de energie-efficiëntie van systeemoplossingen is ook de kwaliteit van de besturing van de aandrijfelektronica een significante factor.
Gecoördineerde systeemoplossingen van NORD DRIVESYSTEMS, bestaande uit een motorreductor, frequentieregelaar en toepassingsspecifieke parametrering en programmering, maken een optimaal systeemrendement mogelijk. De beheerskosten kunnen worden geminimaliseerd door het aantal varianten te verminderen en de productie-, logistieke, opslag- en serviceprocessen kunnen worden gestroomlijnd.
De nieuwe motorgeneratie IE5+ combineert de voordelen van het modulaire systeem met de mogelijkheden van variantenreductie. Met IE5+ motoren tot 2,2 kW in één behuizinggrootte en twee tot drie geselecteerde reductorformaten tot 250 Nm en enkele frequentieregelaarvarianten kan 95% van alle aandrijftaken in de intralogistiek worden afgedekt. Elke oplossing wordt individueel op elke klant afgestemd en kenmerkt zich onder meer door de volgende voordelen:
- Wereldwijd toepasbare motor
- Het benutten van de hoge overbelastingscapaciteit van het systeem
- Groot verstelbereik
- Gericht ontwerp voor concrete lastbereiken
- Compacte inbouwruimte met hoge vermogensdichtheid
Verlaging van het aantal varianten met de DuoDrive
De synchroonmotortechnologie van NORD DRIVESYSTEMS is geperfectioneerd door de integratie van motor en reductor in één behuizing, zoals geïmplementeerd in de gepatenteerde DuoDrive. Belangrijke kenmerken van de DuoDrive zijn, naast de hoge systeemefficiëntie, de consequente reductie van het aantal varianten en het gladde, niet-geventileerde en compacte ontwerp. Veel aan slijtage onderhevige onderdelen zijn weggelaten, daardoor is minder onderhoud nodig. De DuoDrive kan zonder aanpassingen in verschillende inbouwposities worden gemonteerd. Dit verlaagt het aantal varianten in intralogistieke projecten nog verder. De compacte afmetingen van de behuizing leveren nog een ander voordeel op: De DuoDrive is aanzienlijk vlakker in de axiale richting dan concurrerende producten en biedt dus smalle gangpadafmetingen in transporttechniekinstallaties. Aangezien het vermogen van de motorreductor in hetzelfde ontwerp kan worden geschaald zonder de externe afmetingen te wijzigen, is voor aanpassingen van het vermogen geen wijziging van de lay-out van het systeem vereist.
Een optimaal compromis tussen energie-efficiëntie en vermindering van het aantal varianten
Wat eveneens wetenswaardig is: Om zoveel mogelijk toepassingen met één variant te kunnen bedienen, vindt in het kader van de variantenreductie in sommige gevallen een gerichte overdimensionering van enkele aandrijvingen plaats. Hoe verder een aandrijving echter verwijderd is van haar optimale werkpunt, hoe slechter haar rendement en dus haar energie-efficiëntie. Dit verhoogt onvermijdelijk de energie-opname.
Bij vermindering van het aantal varianten stijgen de projectkosten enigszins, omdat er soms grotere aandrijvingen worden gebruikt, die tot een meerprijs leiden in vergelijking met een op maat gesneden dimensionering. In ruil daarvoor profiteert de exploitant van de geoptimaliseerde werking van zijn installatie en van aanzienlijke kostenbesparingen op het gebied van beheer, service en reserveonderdelenvoorraad gedurende de totale levensduur van de aandrijving. De systeemintegrator bespaart ook kosten door een gerichte vermindering van het aantal varianten, bijvoorbeeld in de engineering.
De grootst mogelijke verlaging van het aantal varianten is echter niet het doel, aangezien de projectkosten boven een bepaalde drempel sterk kunnen stijgen. Bovendien leidt een klein aantal varianten tot een afnemende efficiëntie van de gebruikte aandrijvingen als gevolg van de toenemende overdimensionering. Voor projecten is het daarom van belang de optimale mix van kosten voor investering, exploitatie (beheer, service, bevoorrading met reserveonderdelen) en energie te vinden, afhankelijk van het aantal varianten. Een uitgebalanceerde combinatie van vermindering van het aantal varianten en energie-efficiëntie kan leiden tot hoge TCO-verlagingen. De aandrijfsystemen van het moderne hoogrendementsprogramma van NORD DRIVESYSTEMS combineren de voordelen van beide optimalisatiestrategieën.
