Technika serwonapędowa

Główni krajowi odbiorcy serwonapędów

Serwonapędy umożliwiają wykonywanie ruchów obrotowych oraz liniowych w aplikacjach, gdzie wymagana jest duża dynamika działania, precyzyjne pozycjonowanie i częste zmiany szybkości ruchu. Mogą one również realizować obroty z zadaną prędkością i o określony kąt, a także utrzymywać ustaloną pozycję. Stąd też rozwiązania Motion Control stosowane są w wielu maszynach precyzyjnych, w systemach wykonujących złożone ruchy (np. obrabiarkach), a także wszędzie tam, gdzie konieczna jest synchronizacja pracy wielu osi.

Branża związana z produkcją i dystrybucją omawianych produktów przeżywała w ostatnich latach zmiany podobne, jak miało to miejsce w przypadku innych sektorów rynku automatyki przemysłowej. W momencie wystąpienia pandemii dynamicznie spadło zapotrzebowanie m.in. na maszyny produkcyjne, zmniejszył się popyt ze strony branży motoryzacyjnej, lotniczej oraz meblowej – w efekcie również w sektorze serwonapędowym wystąpiło spowolnienie. Było ono jednak tymczasowe, zaś rynek ten szybko powrócił do wzrostów. Zdaniem wielu dostawców w szczególności w 2021 roku obserwować można było ogromne zwiększenie popytu przy jednoczesnym wydłużeniu się czasów dostaw oraz wzroście cen. Dzisiaj sytuacja jest już bardziej stabilna, choć nadal z pewną dominacją strony popytowej.

Piotr Sodulski

Panasonic Industry Poland

Co jest ważne przy dostarczaniu produktów takich jak serwonapędy? Co oferujecie i jakiej wartości dodanej oczekują klienci?

Dla naszych klientów, np. z branży CNC, którzy stosują w swoich maszynach systemy motion, istotne są m.in. możliwości wykorzystania wydajnych serwosystemów do napędów poszczególnych osi oraz bardzo precyzyjnej piątej osi wraz z kompaktowymi silnikami i bezbateryjnymi enkoderami absolutnymi. Z racji tego, że w portfolio Panasonic Industry znajdują się napędy serwo, elementy sterowania, wizualizacja oraz szeroka gama sensoryki, najbardziej intratne jest zastosowanie przez odbiorcę rozwiązana pakietowego, najczęściej opartego o sieci Ethernet oraz szybkich protokołach RTEX lub EtherCAT. Ostatnimi czasy cieszy nas również fakt, że udaje się nam trafiać do klientów produkujących maszyny, ale nie stricte do typowego przemysłu, a także do oferujących nowoczesne usługi dla odbiorcy czy inwestora indywidualnego na dużą skalę.

Wsparcie techniczne, przeprowadzenie klienta przez proces doboru konkretnej mechaniki układu, obsługa posprzedażowa, wspólna parametryzacja osi – wszystko to jest równie ważne, co sam produkt i jego funkcjonalność. Dodatkowo obecnie bardzo istotnym czynnikiem przyszłej współpracy jest zapewnianie ciągłości dostaw.

Jak wygląda krajowy rynek serwonapędów i Motion Control? Co zmieniło się w trakcie pandemii?

Myślę, że już dawno firmy dalekowschodnie, głównie japońskie, udowodniły swoją silną pozycje w Europie. Wynika to z bardzo dobrej jakości samych produktów, zaawansowania technologicznego i ich kompaktowości, ale też aktywnie działających oddziałów europejskich. Prezencja ta z roku na rok się jeszcze bardziej umacnia ze względu na zmieniający się również rozwój wyrobów pod kątem wymagań i standardów rynku europejskiego. Należy tu wskazać cechy takie jak: obudowy driverów w formie książkowej, okablowanie single wire oraz nowe protokoły komunikacyjne.

W naszym odczuciu pandemia zmieniła podejście klientów do standaryzacji stosowanych u nich rozwiązań. Myślę tu głównie o pogarszającej się dostępności materiałów i produktów na naszym rynku. Odbiorcy otworzyli się na alternatywne propozycje prezentowane podczas wizyt handlowych czy w marketingu w mediach. Okazało się, że w kontekście napędów przejście na rozwiązanie konkurencyjnej firmy nie kosztuje relatywnie dużo, a zapewniamy sobie ciągłość produkcji maszyn czy samego produktu finalnego.

Rosnąca popularność i powszechność serwonapędów

W badaniu ankietowym zapytaliśmy dostawców o rozwój, stan oraz perspektywy rynku. Zapytaliśmy również o to, jak wygląda dzisiaj popularność i możliwości stosowania serwonapędów w odniesieniu do aplikacji, gdzie dotychczas używane były tradycyjne napędy i silniki elektryczne. Poniżej przedstawiamy zestawienie wybranych komentarzy.

Branża związana z serwonapędami rozwija się, zaś popularność tych urządzeń rośnie. "Serwonapędy stały się dużo bardziej popularne, ponieważ tworzone rozwiązania są coraz bardziej inteligentne i precyzyjne. Znajdujemy się w procesie ciągłego wzrostu popularności serwonapędów, istnieje ogromna liczba miejsc, gdzie jeszcze znajdą one zastosowanie. Jesteśmy jeszcze na wczesnym etapie rozwoju tego rynku" – komentuje ten temat Łukasz Tomaszek z firmy Multiprojekt Automatyka. "Dziś w miejscu, gdzie powinno stosować się serwonapęd ze względu na wymagania aplikacji, używany jest właśnie serwonapęd. Nikt już nie próbuje rozwiązań zastępczych. Wynika to z dostępności i kosztów tych urządzeń oraz coraz większej wiedzy inwestorów i integratorów" – uważa Michał Jurek z ANIRO. Również zdaniem innych wypowiadających się osób, m.in. z SEW-Eurodrive Polska, mamy do czynienia z rosnącą popularnością serwonapędów, co wynika z konieczności poprawy efektywności produkcji i rosnących wymagań ekologicznych. Serwonapędy niewątpliwie stają się też coraz bardziej dostępne cenowo – w porównaniu ze standardowymi napędami AC.

Jeżeli chodzi o drugi z wymienionych tematów, tj. porównanie branży serwonapędowej z tą związaną z klasycznymi napędami elektrycznymi, to pojawiło się tu sporo odpowiedzi wskazujących na daleko idącą popularyzację urządzeń serwo. Takich wskazań było więcej niż w poprzednich edycjach analiz. "Serwonapędy są równie popularne co przemienniki częstotliwości AC, a ich zastosowanie zależy od specyfiki aplikacji. Ponadto w wielu systemach zawierających oba rozwiązania skutecznie mogą one pełnić funkcję napędów silników indukcyjnych, dzięki czemu można odzyskać część energii (wspólna szyna DC z serwonapędami) oraz zunifikować sprzętowo aplikację" – komentuje ten temat Tomasz Trojanowski, przedstawiciel RAControls.

Kluczowe zastosowania serwonapędów oraz branże, do których trafiają maszyny z serwonapędami

Zdaniem Marcina Sroczyńskiego z Mitsubishi Electric Europe rozwiązania serwonapędowe w części aplikacji wypierają silniki krokowe oraz typowe przemienniki częstotliwości. Powodem tego jest fakt, że "produkcja przemysłowa wymaga krótkoseryjności i zmienności – serwonapędy zapewniają dużą elastyczność i możliwość prostego, szybkiego przezbrojenia". Z kolei Joanna Sławińska-Tupaj z firmy WObit dodaje, że "z uwagi na spadek cen popularność serwonapędów rośnie i w wielu przypadkach silniki indukcyjne z falownikiem są wypierane, bo za niewiele większy lub podobny koszt można mieć dużo prostsze (pod względem utrzymania parametrów) rozwiązanie". Można też stwierdzić, z czym jest zgodny respondent z MPL System, że serwonapędy coraz częściej wypierają siłownikowe napędy pneumatyczne – "szczególnie dzięki wprowadzaniu przez renomowanych producentów na rynek serwonapędów tańszych o uproszczonej funkcjonalności".

Do tematu odnoszą się też przedstawiciele innych firm. "Serwonapędy stają się coraz bardziej popularne i ze względu na ich zalety w aplikacjach wymagających dużej precyzji oraz dynamiki będą coraz częściej zastępować przemienniki częstotliwości. Rynek z roku na rok jest coraz bardziej dojrzały, stabilny" – mówi Mateusz Pijanowski z firmy ASTOR. "Aktualnie serwonapędy są chętnie wybieranym rozwiązaniem do aplikacji wymagających precyzji i szybkości. Tam, gdzie nie chodzi wyłącznie o cenę komponentów, tam wybierane są serwonapędy zamiast sterowania z przetwornicami AC i prostym pozycjonowaniem" – to z kolei opinia Tomasza Śliwakowskiego, przedstawiciela firmy Amtek.

Najważniejsze dla lokalnych klientów cechy serwonapędów

W odpowiedziach pojawiło się też kilka komentarzy o nieco innym wydźwięku. "Silniki serwo wypierają tradycyjne silniki asynchroniczne w wielu branżach, ale ze względu na ich wysoki koszt dla dużych mocy pozostaną popularne głównie w branży maszynowej, a przez to napędy serwo nie będą raczej tak popularne, jak obecnie są przemienniki AC" – to jedna z takich opinii. Podobnie wypowiada się Maciej Petela z firmy HYDAC, który stwierdza, że "na obecnym etapie popularność serwonapędow jeszcze ustępuje miejsca rozwiązaniom opartym na typowych przemiennikach częstotliwości. Głównym powodem jest cena i jej stosunek do korzyści. Ale tendencja jest jasna, jest nią coraz bardziej powszechne stosowanie serwonapędów". Można mieć pewność co do tego, że postępujący rozwój aplikacji pod względem zaawansowania wymusza stosowanie coraz bardziej rozbudowanych systemów automatyki, w tym również do sterowania ruchem – stwierdza Arkadiusz Sulenta, przedstawiciel firmy Elmark Automatyka. Jednocześnie dodaje: "w najbliższych latach rozwój rynku zachodniego (m.in. implementacja Przemysłu 4.0) wymusi na polskich producentach stosowanie bardziej zaawansowanych układów sterowania ruchem, co znajdzie przełożenie we wzroście zainteresowania serwonapędami".

My natomiast możemy podsumować, że rynek jest zróżnicowany i taki w kolejnych latach z pewnością pozostanie. Technika serwonapędowa staje się dla polskich odbiorców coraz bardziej dostępna, a omawiane urządzenia są stosowane coraz częściej – i jest to niewątpliwie trend długoterminowy.

Co jest i będzie ważne?

Serwonapędy przez lata uznawane były za produkty zaawansowane, ale też relatywnie drogie. Dzisiaj wymogi nabywających je klientów niezmiennie dotyczą przede wszystkim atrakcyjnej ceny zakupu oraz m.in.: spełniania parametrów technicznych, łatwości kompletacji systemu i dostępnych w serwonapędach interfejsów komunikacyjnych. Wskazania te uzyskały najwięcej głosów respondentów. Kolejne istotne dla lokalnych odbiorców cechy to: dynamika pracy, stosowane algorytmy sterowania, zintegrowane bezpieczeństwo oraz marka. Zaprezentowana statystyka ma charakter zbiorczy i można spodziewać się, że zależenie od aplikacji, rodzaju tworzonej maszyny i wymogów odbiorców końcowych jej zawartość będzie różna.

Cechy serwonapędów – odpowiedzi na pytania o to, co jest nowego, wyróżniającego (10 punktów), a co jest już standardem lub cechą powszechną (1 punkt)

Omawiana branża jest niewątpliwie przyszłościowa, zaś sektor serwonapędowy stanowi rynek o dużym potencjale rozwojowym. Sprzyjają temu rosnące wymogi producentów maszyn i ich odbiorców, a także podaż samych urządzeń oraz ich popularyzacja wśród projektantów. Kluczowe przyszłe aplikacje serwonapędów oraz branże, do których trafiały będą maszyny z serwonapędami, to sektory: metalowy, obraOmawiana branża jest niewątpliwie przyszłościowa, zaś sektor serwonapędowy stanowi rynek o dużym potencjale rozwojowym. Sprzyjają temu rosnące wymogi producentów maszyn i ich odbiorców, a także podaż samych urządzeń oraz ich popularyzacja wśród projektantów. Kluczowe przyszłe aplikacje serwonapędów oraz branże, do których trafiały będą maszyny z serwonapędami, to sektory: metalowy, obrabiarkowy (CNC), motoryzacyjny, spożywczy, a także opakowaniowy i generalnie maszynowy. W zestawieniu pojawiły się też branże: poligraficzna, elektroniczna i przemysł drzewny, choć były rzadziej typowane niż te poprzednie. Porównując statystykę z poprzednimi analizami publikowanymi w APA, można w tym przypadku mówić o zmianach o charakterze kosmetycznym.