Essayer de construire une plateforme de machine unifiée mais les composants sont tous différents?
Essayer de construire une plateforme de machine unifiée mais les composants sont tous différents?
2022-12-12
De plus en plus de constructeurs de machines s'orientent vers un développement basé sur une plateforme : une architecture de base avec plusieurs modèles dérivés couvrant différents tonnages, longueurs de course ou nombres de stations.
Dans le cadre de cette stratégie, maximiser les points communs des composants devient essentiel. Parmi tous les composants partagés, le choix de la pompe hydraulique principale a un impact direct sur l’efficacité du développement, la cohérence du système et l’évolutivité à long terme.
Contexte industriel : la sélection fragmentée des pompes ralentit la plateforme
Lorsque différents modèles utilisent différentes marques ou séries de pompes, plusieurs problèmes apparaissent :
L'effort de R&D augmente, car chaque modèle nécessite une validation et un réglage séparés
La gestion des achats et des pièces détachées devient complexe en raison de la multiplicité des fournisseurs et des interfaces
Le bruit, les pulsations et la réponse dynamique varient selon les modèles, ce qui rend l'expérience difficile à réutiliser
La standardisation des systèmes servo économes en énergie ou des unités de puissance modulaires devient plus difficile en raison du comportement incohérent des pompes.
Ces facteurs réduisent les gains d’efficacité que le développement basé sur une plateforme est censé apporter.
Approche de base : définir d'abord une famille de pompes unifiée
Pour relever ces défis, de nombreuses équipes de conception de plates-formes standardisent une seule famille de pompes pour tous les modèles.
Les pompes à engrenages internes FG et FG21 offrent une gamme évolutive qui prend en charge cette approche.
Étape 1 : Définir la fenêtre de la famille de pompes
Une stratégie de plate-forme typique couvre différents niveaux de machines utilisant la même famille de pompes :
FG0 (3,8 à 24 ml/r) pour les applications légères et à faible débit
FG1 (25-63,7 mL/r) comme « source d’alimentation standard » principale pour la plupart des modèles
FG2 (64,7 à 125 ml/r, extensible jusqu'à ~160 ml/r) pour les systèmes plus grands nécessitant un débit plus élevé
Avec cette structure, tous les modèles utilisent des pompes de la même famille FG, ne différant que par la cylindrée.
Étape 2 : Intégrer la capacité multi-circuits avec FG21
Pour les machines nécessitant à la fois des fonctions hydrauliques principales et auxiliaires :
Les pompes à engrenages internes doubles FG21 peuvent être introduites dans les modèles milieu et haut de gamme
La pompe frontale alimente le circuit haute pression principal
La pompe arrière prend en charge les éjecteurs, les pinces, les mécanismes d'inclinaison et d'autres mouvements auxiliaires
Cela maintient une architecture cohérente tout en permettant une expansion fonctionnelle.
Étape 3 : Standardiser les modèles de logique de contrôle et de paramètres
Les pompes FG / FG21 partagent des caractéristiques de fonctionnement communes :
Pression nominale : 31,5 MPa Pression maximale : jusqu'à 35 MPa Plage de vitesse : 200 à 3 000 tr/min Faible pulsation et faible bruit grâce à la conception des engrenages internes
Ces paramètres cohérents permettent aux ingénieurs de développer une stratégie unifiée de contrôle d'asservissement ou de VFD, ne nécessitant que des ajustements mineurs pour différents modèles.
Avantages pratiques au niveau de la plateforme
Les projets adoptant cette approche obtiennent généralement trois améliorations majeures.
Cycles de développement plus courts
De nouvelles variantes peuvent être développées en recalculant les tailles de cylindre et les exigences de débit, puis en sélectionnant une cylindrée appropriée dans la plage FG.
Pas besoin de reconcevoir la base de puissance hydraulique pour chaque modèle
Gestion simplifiée des achats et des pièces de rechange
La famille de pompes unifiée réduit la complexité du fournisseur
L'inventaire devient plus facile à gérer grâce à des composants standardisés
Service et assistance sur le terrain améliorés
Les ingénieurs de terrain peuvent appliquer les mêmes connaissances de diagnostic et de réglage sur plusieurs modèles
Le dépannage devient plus rapide grâce au comportement cohérent du système
Valeur d'ingénierie : de la sélection des composants à l'architecture de la plateforme
L'utilisation des pompes FG/FG21 comme base de puissance unifiée fait passer la sélection des pompes d'une décision par modèle à une stratégie au niveau de la plate-forme.
Il permet :
Comportement hydraulique cohérent sur tous les modèles
Architecture évolutive pour une expansion future
Redondance technique réduite
Meilleure intégration des systèmes d'économie d'énergie des servos
Résumé
Pour les constructeurs de machines souhaitant créer de véritables plateformes de produits, la standardisation des pompes hydrauliques est un outil clé.
Les pompes à engrenages internes FG / FG21 offrent :
Une plage de déplacement évolutive couvrant plusieurs niveaux de modèle
Caractéristiques constantes de pression, de vitesse et de bruit
Prise en charge des architectures à circuit unique et multicircuit
Une base unifiée pour le développement, les achats et le service
Plutôt que d'optimiser chaque machine individuellement, cette approche établit une plate-forme hydraulique réutilisable, garantissant que les futurs modèles pourront être développés plus rapidement et de manière plus cohérente sans être limité par une sélection fragmentée des pompes.