Sustentabilidade na automação

A sustentabilidade na automação começa na concepção do seu sistema. Com a decisão pela tecnologia de acionamento adequada, você pode adotar a estratégia mais eficiente energeticamente para toda a vida útil do sistema. Basicamente, critérios como dinâmica, força, controlabilidade, rigidez da carga e, claro, economia têm uma enorme influência na seleção. Em muitos casos, a combinação adequada de ambas as tecnologias pode ser a solução ideal.

Eletricidade: eficiência energética nos movimentos dinâmicos
A tecnologia de automação elétrica oferece soluções energeticamente eficientes para movimentos multieixo lineares ou rotativos altamente dinâmicos em configurações flexíveis, com grande precisão e força.

Pneumática: retenção, fixação e tensão energeticamente eficientes
Esta tecnologia econômica e de baixa manutenção permite realizar movimentos energeticamente eficientes entre duas posições finais como reter, tensionar, fixar e pressionar, por exemplo. Simples e robusta, a pneumática é aplicada em praticamente todos os ramos da tecnologia de automação.

Controlled Pneumatics - controle de vazão, pressão e movimento com eficiência energética
A dosagem direcionada de ar comprimido abre um grande potencial para a economia de energia. Em cada etapa de trabalho, você pode obter o máximo desempenho com a demanda mínima necessária de ar comprimido. Isso economiza até 50% de ar comprimido. Saiba mais sobre a Controlled Pneumatics.

Servopneumática: eficiência energética com grandes cargas
Para o controle de posição de massas maiores de 15 a 300 kg, a servopneumática é uma solução energeticamente eficiente e de preço atraente. Estes conjuntos de acionamentos destacam-se pela rapidez na comutação do controle de posição para o controle da força e pelo deslocamento suave até a posição.

Mais ajuda para seleção da tecnologia no Automation Guide (PDF)

Ou leia o nosso white paper "Pneumática ou eletricidade (PDF)"

Antes de selecionar uma tecnologia para seu sistema, você precisa saber qual será o consumo de CO₂na fase de operação e qual o custo total de propriedade (Total Cost of Ownership TCO) esperar no futuro.

Com a nossa ferramenta CO₂ & TCO Guide, você pode comparar atuadores elétricos e pneumáticos do nosso portfólio de produtos. A ferramenta compara de forma clara o consumo de energia, as emissões de CO₂, os custos de aquisição e o custo total de propriedade, oferecendo uma ajuda valiosa para a tomada de decisões embasada nos fatores mais importantes.

Iniciar CO2 & TCO Guide

A engenharia inteligente foca no dimensionamento perfeito dos componentes e na seleção do controle ideal.

Nossas Ferramentas de engenharia digital facilitam o dimensionamento dos seus sistemas de forma energeticamente eficiente. Com o dimensionamento em função das demandas dos atuadores pneumáticos, é possível, p. ex., economizar até 40% no consumo de ar de uma aplicação. Matrizes de avaliação, calculadoras de custos e um software de simulação ajudam você a tomar as decisões certas desde o início e a otimizar os sistemas para suas aplicações específicas.

Ir para a visão geral das Engineering Tools

Medidas de eficiência energética começam no planejamento. Uma seleção bem pensada do atuador adequado para a aplicação é decisiva. Os cilindros de ação simples ou o curso de retorno com pressão reduzida podem reduzir significativamente o consumo de ar comprimido. Utilize placas de controle de pressão e válvulas reguladoras de pressão. Para tempos de inatividade prolongados, recomendamos, por exemplo, os servomotores/motores de passo com freios de parada.

As Engineering Tools da Festo ajudam você a selecionar o produto adequado para sua aplicação.

O consumo de energia depende essencialmente do dimensionamento dos atuadores; o mais importante é evitar atuadores superdimensionados. Quanto menor o atuador, mais eficiente ele é em termos energéticos.

• Certifique-se de selecionar corretamente os fatores de segurança e mover pouca massa. Isso permite economizar até 40% do consumo de ar numa aplicação empregando atuadores pneumáticos.
  Um exemplo: Para o cilindro normalizado DSBC, a redução do tamanho 40 para 32 permite uma economia de energia de cerca de 35%.
• Se projetar o grupo motopropulsor de forma holística com um dimensionamento ideal, você evitará a acumulação de fatores de segurança. As Engineering Tools da Festo o ajudam nessa tarefa. Trata-se de ferramentas práticas de cálculo, software de simulação e ferramentas de configuração como a ferramenta de projeto e simulação Electric Motion Sizing, o Solution Finder Simplified Motion Series ou o nosso Handling Guide Online (HGO).

Mover peso requer energia. Por isso, atente para que a massa movida seja a menor possível, por exemplo, por meio do dimensionamento correto, da combinação de componentes e da seleção de produtos leves.

• Se a carga útil e o tempo de ciclo da sua aplicação o permitirem, você pode utilizar um mix de tecnologia constituído de um sistema de manipulação elétrico com um eixo Z pneumático leve.
• As garras pneumáticas são mais leves que as elétricas. Isso permite economizar peso e energia em aplicações móveis.
• O uso de produtos leves não reduz somente o consumo de energia. Como a sua produção requer menos material, a pegada de CO₂também é melhor.

Quanto menor o atrito, menores as perdas de energia e maior a vida útil. Para uma operação sustentável, o melhor é apostar em componentes de baixo atrito.

• Nossos miniguias pneumáticos DGSL ou DGST deslocam-se com grande precisão e com o mínimo atrito.
• Para reduzir as perdas por atrito, você deve executar a manutenção dos atuadores e eixos elétricos regularmente.
• Sempre verifique se o uso de um redutor é realmente necessário ou se é possível dispensá-lo.

Em muitas aplicações, os atuadores elétricos são utilizados tanto para acelerar como para frear ativamente as massas. Mediante o cumprimento de determinados requisitos, essa energia de frenagem pode ser aproveitada para economizar energia elétrica, p. ex., com um acoplamento de circuito intermediário.

Em aplicações nas quais as fases de aceleração e desaceleração de diferentes atuadores coincidem, você pode acoplar os circuitos intermediários dos controladores e armazenar neles a energia de frenagem. O controlador do motor CMMP-AS é o elemento ideal para esses casos.

Alguns ciclos de trabalho permitem parar temporariamente a alimentação de energia, resultando em zero consumo de energia e vazamento zero.

• Desligue o suprimento de ar sempre que possível, por exemplo, na parada da máquina, no fim de turnos ou nas pausas. Isso pode ser efetuado automaticamente com o nosso módulo de eficiência energética da série MSE6.
• Para evitar marchas em vazio improdutivas, recomenda-se que o sistema completo, diversos grupos ou componentes possam ser desligados sempre que possível. Atente para uma sequência segura ao desligar e ligar.

Na tecnologia de automação elétrica, os ajustes ideais de controle, com rampas de arranque planas, reduzem o consumo de energia e minimizam vibrações.

• Com o nosso software de configuração e comissionamento Festo Configuration Tool FCT, é possível definir um bom comportamento de controle com poucas vibrações e intervenções do controlador para os sistemas de eixos. A montagem rígida do eixo e motor contribui para isso.
• A pneumática digitalizada com o Motion Terminal VTEM oferece uma vasta gama de aplicativos Motion para controlar os componentes de acionamento pneumáticos conectados com a maior eficiência energética possível.

Uma pressão de vácuo constante não é necessariamente indispensável para uma preensão segura de objetos por meio de vácuo. Especialmente no caso de superfícies lisas e materiais não porosos, é possível evitar o consumo de ar constante por meio de um circuito de economia de ar. O objetivo é: gerar vácuo apenas quando necessário.

O gerador de vácuo OVEM e o gerador de vácuo VADMI com monitoramento inteligente de vácuo só geram vácuo quando necessário e podem desligar automaticamente. A economia obtida é de aproximadamente 60% da quantidade de ar comprimido necessária anteriormente.

Existem diversas maneiras de reduzir o nível de pressão e, consequentemente, os custos de energia.

• Um nível de pressão desnecessariamente alto em toda a rede requer muita energia. Você pode economizar até 10% de energia com a redução da pressão da rede em 1 bar.
• Algumas máquinas precisam de uma pressão mínima constante. Se algumas aplicações necessitarem pontualmente de um nível de pressão mais alto, com o amplificador de pressão DPA, é possível aumentar a pressão em toda a rede de alimentação.
• Se uma aplicação só necessita da força plena em uma direção de movimento ou se o atuador pode ser operado basicamente com uma pressão mais baixa, é possível reduzir facilmente a pressão para o curso de retorno pela metade. Isso é particularmente fácil de implementar com terminais de válvulas com encadeamento vertical/placa de regulagem. A economia obtida é de mais de 20% da quantidade de ar comprimido. Para isso, utilize nossas placas de regulagem VMPA1 e VABF.

Um tratamento correto do ar comprimido não só amplia a vida útil dos componentes e sistemas, como também aumenta a produtividade e a eficiência energética. Aqui vale a pena ter cuidado e atenção. Nossas unidades de tratamento de ar da série MS oferecem soluções adequadas, também com tamanhos combinados.

• O dimensionamento adequado do tratamento de ar comprimido é importante, também no que diz respeito às unidades de tratamento de ar. Verifique se os filtros estão sendo devidamente utilizados, já que cada etapa de filtração reduz a vazão e aumenta a queda de pressão.
• No tratamento de ar comprimido, a manutenção regular e a seleção correta da qualidade do ar comprimido podem economizar até 20% de energia. A substituição oportuna dos elementos filtrantes das unidades de tratamento de ar evita resistências desnecessárias no fluxo.
• É aconselhável o uso de uniões roscadas com resistência de fluxo mínima no sistema de tubulações. As linhas de alimentação dos sistemas e das válvulas / terminais de válvulas devem ser suficientemente dimensionadas para prevenir perdas de pressão.
• Utilize distribuidores múltiplos, em vez de derivações em T em sequência. Isso reduz a queda de pressão.

Saiba mais sobre como escolher unidades de tratamento de ar combinadas em nosso white paper "Tratamento de ar comprimido em pneumática (PDF)"

Muitos dos tubos flexíveis entre as válvulas e os atuadores são longos demais e aumentam o consumo de ar comprimido devido ao volume morto. Esse ar improdutivo também afeta negativamente o tempo de ciclo do sistema. Especialmente nos atuadores ou garras de pequeno volume, o volume morto existente nos tubos flexíveis perfaz uma alta proporção do consumo total.

• Atente para o menor comprimento possível dos tubos flexíveis e para uma condução ideal dos tubos. Recomendamos, sobretudo, o posicionamento descentralizado dos terminais de válvulas.
• Para encurtar os tubos flexíveis de ar comprimido, utilize uma ferramenta adequada como o cortador de tubos ZRS, e garantir a estanqueidade das conexões e evitar vazamentos.

Lembre-se que vazamentos não detectados provocam custos energéticos desnecessários 24 horas por dia. Por experiência, sabemos que a taxa de vazamentos nos sistemas existentes pode ser reduzida até 20%. Por isso, é importante verificar periodicamente o sistema de ar comprimido, incluindo a localização de vazamentos.

• Com os nossos Energy Saving Services detectamos vazamentos no seu sistema de forma rápida e segura, e damos um basta nas perdas de ar comprimido.
• Umidade, sujeira e óleo afetam negativamente as vedações e a lubrificação inicial dos componentes. Por isso, recomendamos um tratamento de ar comprimido descentralizado diretamente no sistema.
• Selecione os materiais dos tubos flexíveis compatíveis com o ambiente. Isso evita danos químicos, físicos e microbianos e, consequentemente, vazamentos.
• Os conectores com anéis de vedação modernos e com função de apoio oferecem uma conexão estanque e reutilizável.

Veja outros potenciais de economia de energia nos sistemas de ar comprimido em nosso white paper "Reduzir até 60% nos custos energéticos dos sistemas de ar comprimido (PDF)"

Instale um sistema de monitoramento permanente de energia e controle o consumo de ar comprimido. Em princípio, todas as fontes de energia deveriam ser monitoradas por sensores; na pneumática, principalmente por sensores de vazão.

• Com base na medição do fluxo, você detecta de forma rápida e fácil os desvios do estado ideal provocados, por exemplo, por vazamentos ou perdas de pressão. Com essa informação, você pode executar as medidas adequadas para economizar energia.
• O monitoramento permanente permite saber instantaneamente o consumo de ar comprimido. Geralmente um valor muito alto do fluxo indica potenciais de economia.
• Monitore o consumo de ar para poder executar medidas adequadas em caso de desvios. O monitoramento contínuo do ar comprimido traz uma segurança duradoura.
• Aposte em Predictive Energy Management. Com o uso da inteligência artificial, é possível calcular antecipadamente como o estado dos seus sistemas mudará. Para isso, utilizamos nosso software Festo Automation Experience (Festo AX).