電気式：真空のモバイル化

生産管理者は、工場の柔軟性/容易性とエネルギーセービングの両立という2つの課題に直面している。これを実現するために、モジュール化された生産セルを計画し、自律移動ロボット（AMR）に依存し、圧縮エア消費量の少ないエリアのコンセプトを検討している。同時に、彼らは確立されたインフラに遭遇している。圧縮エア回路はホール内をアタッチメントで固定されている。新しいシステムを導入するたびに供給コネクタが必要になり、レイアウトを変更するたびに追加作業が発生する。

このような環境において、真空技術はセンター的な製品仕様を担っている。電子機器製造、物流プロセス、自動車産業において、ワークを把持し、保持し、移動させる。従来、エジェクタは圧縮エアで真空を発生させていました。この技術は確立されており、連続的に多くのシステムの基幹を形成しています。しかし、新しい製品コンセプトには、さらなるシステムが必要です。

特に移動ロボットには柔軟性/容易性が求められる。AMRと無人搬送車（AGV）は工場内を自由に移動します。固定されたメディア接続を運ぶことはできない。協働ロボット（コボット）もまた、従来の産業用ロボットとは異なる原理に従っている。軽量で、柔軟性/容易性に富み、作業場所を変えることができる。しかし、(真空発生器外付け型の)圧縮エアの強みは別のところにある。グラッテンのシュマルツでプロセスバキュームオートメーション（機器）の事業開発責任者を務めるミヒャエル・ポイティンガーは、率直にこう言います：「工場はモジュール化されつつありますが、圧縮エアはアタッチメント用に作られています。

そこで電気式真空発生器の出番だ。圧縮エア接続口がなくても、電力/電源さえあれば作動します。内蔵の電動モーターがポンプまたはブロワを駆動します。システムは、必要な真空圧を使用場所で直接発生させる。エネルギーは電力/電源またはロボットの車両バッテリーから供給される。真空はロボットハンド（EOAT）で直接生成されます。これにより吸着単位は、固定接続点から独立して機能する自律型システムとなる。

これにより、AMRとAGVアプリケーションに新たな可能性が生まれます。ロボットはホースとの接続なしに生産工程を移動し、固定された媒体供給を必要としない。このアプローチはコボットにも影響を与えます。コボットは環境が変化する中で作業することが多いため、インターフェイスの節約は非常に重要です。電気式真空発生器は、外付け型空気処理を必要としないため、統合と作動開始時を簡素化します。

ますます多くの企業が根本的な問いを投げかけている：圧縮エアがもはや絶対に必要でない場所はどこか？個々の製品群、場合によっては工場全体で、エネルギーをさらに効率的に使用し、コストを下げ、持続可能性の目標を実現するために、圧縮空気を意図的に使用しないコンセプトを検討しています。

電気式真空発生器は、このような場面で重要な役割を果たします。この真空発生器は、必要な真空を使用する場所で直接発生させるため、圧縮エアーのセンターインフラを必要としません。「パイプネットワークがなくても、搬送は電力/電源と安全性を維持します」とミヒャエル・ポイティンガーは要約する。圧縮エアパイプを設置し直さなくても生産セルを簡単に移動できるため、工場計画にも利点があります。電気式は一般的に全面的に利用可能です。そのため、改造時の計画労力とダウンタイムが削減されます」。

「アプリケーションと負荷ケースにもよりますが、電気式真空発生器は圧縮エア式エジェクタに比べて最大95パーセントのエネルギーセービングが可能です」とミヒャエル・ポイティンガーは強調します。「実際の節約効果は、サイクルタクト、負荷フレーム、作動時間に依存します。テクニカルな背景圧縮エアはセンターで生成され、処理され、パイプで分配されます。これらの各段階でロスが発生します。電気式システムは、効率的に電気を使用地点で直接真空圧に変換します。これにより、作業者は運転コストを削減できると同時に、センターインフラへの負担を軽減することができます。電気式真空発生器はCO₂排出を削減し、電力ミックスが可能であれば製品のカーボンフットプリント（PCF）を削減します。

シュマルツは、モジュール式システムアーキテクチャの一部として電気式真空発生器を開発しています。そのポートフォリオは、コボットやエンドオブアームアプリケーション用の小型真空ポンプから、定置プロセス用の高性能電気ポンプや真空ブロワまで多岐にわたります。このように、シュマルツは幅広い性能エリアをカバーし、吸着面積からセンサー技術に至るまで、真空チェーン全体の機器を提供しています。

電気式真空発生器はプロセス状態を記録し、デジタルで利用可能にします。IO-Link を介してネットワーク化された製品環境に統合されます。ユーザーはプロセスを監視し、簡単にパラメータを調整することができる。「自動搬送用真空機器はデータを提供する機器になります。これにより、コンディションモニタリングとコンディションベースメンテナンスの基盤が構築されます」とMichael Pojtinger氏は説明する。

オートメーションは、ダイナミックでネットワーク化されたモジュール構造に依存している。電気式真空発生器も、この図式に当てはまります。シュマルツは、市場に対応するソリューションを確立し、増大する要件に合わせてポートフォリオを常に開発しています。

インフラに依存しない真空機器は、既存の空気圧システムを全面的に置き換えるものではない。その領域を広げるのです。圧縮エアが制限となるところに、新たな自由度をもたらすのです。ミヒャエル・ポイティンガーは、「製品管理者は、この追加オプションを使用することで、オートメーションを一貫して可動性、柔軟性/容易性、およびデジタル透過性に向けることができます」と説明します。

はかりと包装システムのスペシャリストであるBizerba社は、スペインの食品加工業者向けに、ロボットアームに直接電気式の真空発生器を搭載したスマートピッキングソリューションを導入しました。このアプリケーションでは、シュマルツのグリッパーを搭載した2台のコボットが、ホイル包装された食肉パッケージを毎分最大96ピックの速度でピックアンドプレースし、ドライ式クレートに持ち運び可能です。電気式真空供給は、コンパクト電気バルブと組み合わせたコンパクト電気ポンプGCPiによって行われます。

グリッパーに取付けられるこの分散型ソリューションは、必要な真空を迅速かつ効率的に、圧縮エアセンターなしで供給します。空気圧システムと同等の電力/電源でありながら、消費エネルギーが大幅に削減されるため、運転コストが下がります。IO-Linkを介したデジタル接続は、関連するプロセスパラメータのモニタリングと予知保全も可能にします。電気式バキュームオートメーションは生産性を向上させ、人員要件を削減し、食肉加工業者における自動オーダーピッキングのプロセスの信頼性を大幅に改善します。