Neues Forschungs- und Entwicklungslabor von Portescap für Miniaturmotoren bedeutet mehr Individualisierungsmöglichkeiten

Die Gestaltung und Entwicklung von Antriebslösungen mit Miniaturmotoren ist wichtig für Anwendungen in Umfeldern, die hohe Leistung und Zuverlässigkeit erfordern. Diese reichen von medizinischen Geräten über Robotik bis hin zu industriellen Elektrowerkzeugen. Der Konzeptentwurf, die Entwicklung und sämtliche Tests müssen nicht nur gründlich durchgeführt werden und für die jeweiligen Anwendungsbedingungen geeignet sein, sondern müssen auch schnell genug abgeschlossen werden, um die Bedürfnisse dieser anspruchsvollen Märkte zu erfüllen. Aus diesem Grund hat Portescap, ein Unternehmen, das Miniaturmotoren für global agierende Erstausrüster (OEMs) herstellt, deren Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen um ein neues Engineering-Labor erweitert.

Die Covid-19-Pandemie hat schnelles Handeln nötig gemacht. Eine wesentliche Voraussetzung bei der medizinischen Betreuung von an diesem Virus erkrankten Patienten war die Nutzung von Ventilatoren. Aufgrund des hohen und dringenden Bedarfs waren neue Maschinendesigns erforderlich, die schnell die wachsende Lücke füllen konnten. Ein OEM für Ventilatoren in Indien bat das Portescap Team in Mumbai, eine schnell verfügbare und dabei zuverlässige Antriebslösung zu erstellen. Das neue Engineering-Labor des Unternehmens, das erst kürzlich nahe dem Portescap Werk in Mumbai eröffnet worden war, konnte einen geeigneten nutelosen, bürstenlosen Miniaturmotor (BLDC) rasch entwickeln, testen und in Serie produzieren.

„Portescap verfügte bereits über Forschungs- und Entwicklungskompetenzen in der Schweiz, in den Vereinigten Staaten und in Indien und mit dem neuen Engineering-Labor in Mumbai wurden die Fähigkeiten des Unternehmens, neue Produkte rasch zu entwickeln und in Serie produzieren, noch erweitert. Dies bedeutet eine kürzere Markteinführungszeit für den Kunden“, so Dheeraj Saxena, globaler Leiter von Forschung und Entwicklung bei Portescap.

Das neue Engineering-Labor wurde errichtet, um die Konstruktion von Miniaturmotoren für sämtliche Märkte weltweit zu verbessern. Das Engineering-Laborteam in Mumbai hat in der Nähe der indischen Produktionsstätte des Unternehmens einen hervorragenden Standort. Es wird sein Fachwissen nutzen, um Lösungen für Kunden in Indien zu entwickeln, die ihre Produkte weltweit vertreiben, sowie um die internationalen Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen des Unternehmens zu unterstützen, die Produkte für die Nutzung auf der gesamten Welt fertigen.

Das Werk entwickelt Miniaturmotoren in Standardausführungen für große Märkte und das Team in Mumbai wird die globale Forschungs- und Entwicklungsfähigkeit von Portescap dabei unterstützen, diese Märkte mit neuen Produkten zu beliefern. Zudem liegt ein besonderer Schwerpunkt des Engineering-Labors auf kundenspezifischen OEM-Projekten.

„Es liegt uns im Blut, kundenspezifische Antriebslösungen zu erstellen, weshalb wir gerne so eng wie möglich mit den Kunden zusammenarbeiten“, erklärt Dheeraj. „Die Teams in der Schweiz und in den USA verfügen über ihre eigenen fachlichen Kompetenzen und das Engineering-Labor in Mumbai wird die Erstellung von kundenspezifischen Lösungen für Kunden weltweit unterstützen.“

In den USA legt Portescap den Schwerpunkt auf die Gestaltung und Entwicklung von kundenspezifischen genuteten BLDC-Antriebslösungen, die deren führende Position auf dem Markt für chirurgische Antriebslösungen sichern sollen. In der Schweiz entwirft und entwickelt das Portescap Team währenddessen nutenlose BLDC-Antriebslösungen, die in Mumbai gefertigt werden.

Dank dem neuen Engineering-Labor kann das Team in Mumbai nun neben dem Fachwissen über Gleichstrom- und Schrittmotorenlösungen auch Unterstützung für flache, genutete BLDC-Antriebslösungen für den globalen Robotik- und Überwachungsmarkt anbieten. Damit werden Anwendungen wie Operationsroboter und chirurgische Werkzeuge, Ventilatoren, medizinische Infusionsgeräte sowie industrielle Elektrowerkzeuge abgedeckt. Diese Einrichtung wird sich auch auf Schwellenmärkte konzentrieren, sodass Portescap deren Technologie zur Erfüllung neuer Bedürfnisse im Rahmen des „Dream, Develop, Deliver“-Konzepts (Erträumen − Entwickeln − Liefern) nutzen kann.

„Unser Ansatz reicht von der theoretischen Auslegung über die Prototypenerstellung bis hin zur Fertigung. Auf diese Weise können wir nicht nur hochleistungsfähige, sehr zuverlässige Antriebslösungen für kompakte Anwendungen erstellen, sondern auch die Entwicklung eines Miniaturmotor-Pakets zugunsten des Kunden beschleunigen. Unser neues Labor trägt wesentlich dazu bei“, so Dheeraj.

Der Konzeptnachweis ist für Standardprodukte wichtig und für die maßgeschneiderte Entwicklung unabdingbar. Daher verfügt das neue Labor in Mumbai über hauseigene Möglichkeiten für 3D-Druck, mithilfe dessen das Team Designs schnell entwerfen und testen kann. Dabei können Standardprodukte für die schnellere Lieferung kundenspezifisch angepasst, bestehende Projekte aus dem Portfolio kundenspezifischer Lösungen des Unternehmens genutzt oder komplett neue Designs erstellt werden.

„Mit dem 3D-Druck konnten wir Teile herstellen, die anderweitig nur schwer herstellbar gewesen wären, insbesondere bei hoher Geschwindigkeit und unter Verwendung neuer Materialien. Dass wir dies nun intern erledigen können, bietet beachtliche Vorteile für den Kunden, da die Entwicklung schneller vonstatten geht“, so Dheeraj. „Die Kompetenzen unseres neuen Labors sorgen außerdem dafür, dass unsere Teams weltweit Teile für Prototypen schneller über das Werk in Mumbai erhalten, wodurch die Anwendungsentwicklung auf der ganzen Welt beschleunigt werden kann.“

Das Engineering-Labor in Mumbai unterstützt die Validierung von Konzepten und Prototypen für die Produktion, da dort sämtliche Eigenschaften eines Miniaturmotors, wie Leistung, Drehmoment und Störgeräusche, getestet werden können. Zudem können Lebensdauertests durchgeführt werden, um die langfristige Zuverlässigkeit eines Motors in kritischen Anwendungen zu gewährleisten. Gemäß dem Firmenethos von Portescap bezüglich der kundenspezifischen Anpassung ermöglicht das neue Labor auch das Nachbilden von Feldbedingungen für dedizierte Anwendungen. Simulationsmethoden in virtuellen und Live-Situationen beinhalten Aspekte wie die Drehrichtung bei variablen Lasten.

„Portescap nutzt typischerweise deren eigene Design- und Testmethodik für Leistungs- und Lebensdauertests, die sich auf den Betriebszyklus einer spezifischen Anwendung beziehen“, erklärt Dheeraj. „Wir streben danach, die Leistungs- und Zuverlässigkeitsmerkmale so genau wie möglich zu modellieren, basierend auf Rückmeldungen des Kunden, unserer Analyse bestehender Anwendungen sowie unserer Erfahrung mit zuvor durchgeführten, ähnlichen Beispielen. Die Ergebnisse geben den tatsächlichen Feldeinsatz sehr realistisch wieder.“

Die Ausrüstung im neuen Labor umfasst eine Klimakammer, in der ein Motor bei verschiedenen Temperaturen und Feuchtigkeiten getestet werden kann, sowie einen Druckkessel für Sterilisierungsanwendungen, z. B. für chirurgische Handwerkzeuge. Im Labor befindet sich zudem eine NVH-Kammer (Noise, Vibration, Harshness = unerwünschte Nebengeräusche) für die Analyse bei variierenden Betriebszyklen. Neben der neuesten Testtechnologie erfordert diese Einrichtung auch Sachverständige, die diese Verfahren noch verbessern können.

„Wir beschäftigen Experten in den Bereichen Übersetzungsgetriebe und Geräuschentwicklung, elektromagnetische Auslegung, Materialien und Werkstoffe“, erklärt Dheeraj. „Aufgrund der Erfahrung mit analytischen Verfahren, die diese Fachkräfte mitbringen, können wir unsere Produkte schneller vermarkten. In ähnlicher Weise können wir uns auch auf die Problemlösung für spezifische Kunden konzentrieren, z. B. mithilfe von Simulationsmethoden und akustischer Modellierung, was unser Potenzial für die Validierung maßgeschneiderter Anwendungen steigert.“

Das neue Engineering-Labor bietet nicht nur beeindruckende Ausrüstung, sondern ist auch sehr viel größer als der vorherige Standort des Teams in Mumbai. Dies bedeutet eine höhere Kapazität für das Testen von Produkten und Verbundstoffen, wodurch Anwendungen schneller für den Kunden validiert werden können.

„Die Portescap Teams in der Schweiz und in den USA verfügen über exzellente Labore und beschäftigen Personal für die Auslegung und das Erstellen von Prototypen. Mit der neuen Einrichtung in Indien und den dort befindlichen Fachexperten runden wir unser globales Team ab“, so Dheeraj. „Wir arbeiten als ein Team an der Problemlösung für eine schnellere Marktreife unserer Kundenlösungen. Das neue Labor ist Teil der voranschreitenden Entwicklung von Portescap, die es uns ermöglichen wird, die zukünftigen Herausforderungen unserer Kunden zu meistern.“