如何消除运动控制系统电机的过度设计？

随着自动化水平的不断提高，越来越多的应用和不同的操作环境中使用的电机数量急剧增加，对动态性、低噪声排放和能源效率的要求也不断提高，这些电机正变得更小、更强大、更高效，同时人们对运动控制功能质量的期望也在上升。如今，工程师必须关注电机的应用环境，他们的主要处理任务是在识别应用环境的级别，例如图像识别、视觉计算、加密/解密和人工智能。此外，同步性、实时行为和快速响应时间的实现对于多个轴同步来说已经是强制性的。在许多设计中，运动控制已经成为一个组成部分，工程师现在不仅要考虑一个电机和它旋转的速度，而且还要考虑它是如何与物理硬件设计中的所有其他硬件的连接。

过度设计从一开始就是应用解决方案的一部分，尤其是运动控制系统，一点点的过度补偿会带来一种舒适感和安全感，这将超越用户看不见的价值标准的感觉。即使是轻微的过度设计也会造成感知价值的差异，这种解决方案只是问题的开始。当一个运动系统有多个组件时，即使这些组件中有一小部分被过度设计，产品成本也会上升，空间分配会增加，电机规格也会超出用户需求的限制。将一个组件与另一个组件相对配置很容易增加过度设计的可能性，过度设计的运动系统通常需要更多的组件，从而引入更多的故障点，任何或所有这些因素都会对最终产品的销售产生影响。

过度设计的挑战

过度设计的主要的挑战是有一支尽责的设计团队，在运动控制行业有很多这样的团队，他们真正希望产品满足性能良好、价格合理、尽可能兼容。这样一个团队会不遗余力地研究和设计运动系统的组件，同时试图以一种他们觉得合适的方式平衡系统的所有需求，并最终获得满意的客户体验，这一切都是比较好初衷。在早期研究阶段，主要的决策是寻找的组件找到合适的制造商，或者联系一家在特定应用领域具有丰富专业知识的电机公司，帮助制造期望的精确系统，这是一个重大决定，不应掉以轻心。

许多电机制造公司都有一系列标准产品，例如用于运动控制应用的电机或控制器，作为一名工程师，可以从这些产品中比较和选择合适的速度与扭矩或精度。这种趋势很自然地总是从一个规格书中进行选择，该规格书提供了超出确切需求的产品此时。另一个选择是与制造商联系，看看他们是否可以定制相应的电机，当等待报价时，定制的电机价格会提高到让人感到畏缩，尤其是对于小批量的报价。

对于外包到第三方设计公司的工程团队来说，最初设计的所需的组件的成本可能会高，在一定程度会导致延迟交付。这种方法的另一个问题是，电机是否会与最终运动控制系统的所有其他组件实现集成，如果对项目有任何疑问，许多工程团队都会在过度工程方面犯错。

此外，每个设计团队需要考虑维修和维护成本以及开发成本在他们最终选择的解决方案。在质量和可靠性的趋势下，机器故障成本过高，既包括与保修工作相关的直接费用，也包括声誉损失。这些成本正好与客户对产品和制造商的感知价值相吻合，在项目处于设计的早期阶段时，必须非常仔细地考虑这些成本。

工程团队在寻找什么？

在竞争激烈的市场中，任何设计团队的宝贵资产包括竞争性定价，其中包括开发成本、制造成本以及维护和支持成本，即使在需求激增时也能保证快速交货，以及所代表的产品领域的专业知识。

说到运动控制系统，一般情况下，会考虑合作供应商的产品性能可靠性特征及标准，以及基于未来可能需要的产品线的广度，并且愿意一个项目一个项目地解决应用环境的特殊挑战。一旦找到拥有这些资格的制造商，就可以获得所需的帮助，以优化运动系统的性能，定制最佳匹配，并为评估和测试目的制作组件的快速样机。

结论

合适的合作伙伴可能不仅仅是一家产品制造商，也不仅仅是一家设计公司，而是一家专注于解决方案的设计和制造公司。想找一家公司来解决整个系统，而不仅仅是几个组成部分。希望供货商能够降低总体开发成本、缩短上市时间、降低总体系统成本，并通过可扩展制造按时交付组件，以满足最终的需求。所有这些都可以在质量控制体系内完成，也应该在质量控制体系内完成，以确保电机的一致性，并消除电机规格随时间变化的可能性。