Sustentabilidade na automação

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

Eletricidade: eficiência energética com movimentos dinâmicos
A tecnologia de automação elétrica oferece soluções energeticamente eficientes para movimentos lineares ou rotativos muito dinâmicos, de diversos eixos, em configurações flexíveis, permitindo aplicar forças grandes com grande precisão.

Pneumática: retenção, fixação e tensão energeticamente eficientes
Esta tecnologia, econômica e de baixa manutenção, permite realizar movimentos energeticamente eficientes entre duas posições finais como, por exemplo, reter, tensionar, fixar e pressionar. A pneumática é uma tecnologia simples e robusta que pode ser encontrada em quase todos os setores da tecnologia de automação.

Servopneumática: eficiência energética com grandes cargas
Se você precisar controlar a posição de massas maiores, de 15 a 300 kg, a servopneumática oferece uma solução energeticamente eficiente a um preço competitivo. Esses conjuntos de acionamento se destacam pela agilidade no momento de passar do controle da posição para o da força, bem como pela suavidade do arranque até a posição.

Mais ajuda sobre a seleção da tecnologia no Automation Guide (PDF)

Ou leia o nosso Livro Branco "Pneumática ou elétrica (PDF)"

Antes de selecionar uma tecnologia para o seu sistema, você deve conhecer o consumo de CO₂na fase de funcionamento e qual o custo total de propriedade (Total Cost of Ownership TCO) que deve esperar no futuro.

Com a nossa ferramenta CO₂ & TCO Guide pode comparar atuadores elétricos e pneumáticos da nossa gama de produtos. A ferramenta mostra claramente o consumo de energia, as emissões de CO₂, os custos de aquisição e o custo total de propriedade, para que você receba uma ajuda valiosa na tomada de decisões, baseada nos fatores mais importantes.

Iniciar CO2 & TCO Guide

A engenharia inteligente está focada no dimensionamento perfeito e na seleção do sistema de controle ideal.

As nossas Engineering Tools digitais facilitam a construção dos seus sistemas, de forma energeticamente eficiente. Com o dimensionamento em função das necessidades dos atuadores pneumáticos é possível, por exemplo, economizar até 40% no consumo de ar de uma aplicação. As matrizes de avaliação, as calculadoras de custos e o software de simulação irão auxiliá-lo a tomar as decisões corretas, desde o início, e a otimizar os sistemas para as suas aplicações específicas.

Ir até a visão geral das Engineering Tools

As medidas de eficiência energética começam no planejamento. A seleção pensada do tipo de atuador adequado para a aplicação é decisivo. Os cilindros de simples ação ou de retorno com pressão reduzida podem minimizar, significativamente, o consumo de ar comprimido. Utilize placas de controle de pressão e controladores de pressão. Para tempos de inatividade prolongados recomendamos, por exemplo, os servomotores/motores passo a passo com freios de imobilização.

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

O consumo energético depende muito da construção dos atuadores: é importante, principalmente, evitar o seu sobredimensionamento. Quanto menor for o atuador, mais energeticamente eficiente ele é.

• Assegure-se de que elabora corretamente os fatores de segurança e de que move pouca massa. Assim, é possível economizar até 40% do consumo de ar em uma aplicação empregando atuadores pneumáticos.
  Um exemplo: para o cilindro normalizado DSBC, a redução do tamanho 40 para 32 permite uma economia energética de cerca de 35%.
• Se projetar a transmissão como um único elemento, poderá dimensioná-lo de forma otimizada, evitando o acúmulo de fatores de segurança. As Engineering Tools da Festo irão ajudá-lo na tarefa. São sistemas práticos, software de simulação e ferramentas de configuração como, por exemplo, a ferramenta de construção e simulação Electric Motion Sizing, o Solution Finder, a Simplified Motion Series ou o nosso Handling Guide Online (HGO).

Mover peso demanda energia. Por isso, faça com que a massa a ser deslocada seja a menor possível, por exemplo, dimensionando corretamente a combinação de componentes e a seleção de produtos mais leves.

• Se a carga útil e o tempo de ciclo da sua aplicação assim o permitirem, você pode utilizar um sistema de manipulação elétrico combinado com um eixo Z pneumático leve.
• As garras pneumáticas são mais leves do que as elétricas. Istso permite economizar peso e energia em aplicações.
• Utilizar produtos mais leves não reduz apenas o consumo de energia. Uma vez que a sua produção requer menos material, a pegada de CO₂também é inferior.

Quanto menor o atrito, menores serão as perdas de energia e maior será a vida útil. Para que o funcionamento seja sustentável, privilegie componentes de baixo atrito.

• As nossos miniguias pneumáticas DGSL ou DGST se deslocam com grande precisão e mínimo atrito.
• Para reduzir as perdas por atrito, é necessário executar a manutenção dos atuadores e dos eixos elétricos regularmente.
• Verifique sempre se é necessário utilizar um redutor ou se pode dispensá-lo.

Em muitas aplicações, os atuadores elétricos não são utilizados apenas para acelerar massas, mas também para voltar a travá-las ativamente. Ao atender determinados requisitos, é possível aproveitar essa energia de travagem para economizar energia elétrica, por exemplo, com um acoplamento de circuito intermediário.

Em aplicações em que as fases de aceleração e desaceleração de diferentes atuadores coincidem, os circuitos intermediários dos controladores podem ser acoplados e, com isso, a energia de travagem pode ser armazenada neles. Para isso, o controlador do motor CMMP-AS oferece uma boa ajuda.

Alguns ciclos de trabalho permitem interromper temporariamente o fornecimento de energia, para um consumo de energia nulo e sem vazamentos.

• Desligue o fornecimento de ar sempre que possível, por exemplo, quando a máquina estiver parada, nos finais de turnos ou nas pausas. Isso pode ser feito automaticamente, com o nosso módulo de eficiência energética MSE6.
• Para evitar o funcionamento a vácuo improdutivo, o sistema completo ou os diferentes grupos individuais deverão ser desligados sempre que possível. Assegure-se de que esteja utilizando uma sequência segura para desligar e ligar.

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

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

Para sustentar uma peça em segurança, o nível constante de vácuo não é necessariamente indispensável. Especialmente em 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 a vácuo OVEM e o gerador a vácuo VADMI, com controles inteligentes, apenas geram a pressão a vácuo quando necessário e podem desligá-la automaticamente. A economia de ar comprimido necessário pode alcançar cerca de 60%.

Existem diversas maneiras de reduzir o nível de pressão e, com isso, os custos energéticos.

• Um nível de pressão desnecessariamente alto em toda a rede consome muita energia. A economia energética de até 10% pode ser alcançada ao reduzir a pressão do sistema 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 fornecimento.
• Se uma aplicação necessita de toda a força apenas em uma direção de movimento ou se o atuador pode ser operado com uma pressão mais baixa, a pressão utilizada no retorno desse movimento pode ser reduzida pela metade. Isso é particularmente fácil de implementar com terminais de válvula com encadeamento na vertical ou placa de regulagem. Com essa solução é possível reduzir o consumo de ar em mais de 20%. Para isso, utilize as nossas placas de regulagem VMPA1 e VABF.

A preparação correta do ar comprimido não só aumenta a vida útil dos componentes e sistemas, mas também a produtividade e a eficiência energética. O cuidado e a atenção compensam o percurso. As nossas unidades de tratamento de ar série MS oferecem soluções adequadas, por meio da combinação de tamanhos.

• O dimensionamento adequado da preparação do ar comprimido é importante, também com as unidades de tratamento de ar. Verifique se os filtros estão sendo utilizados devidamente, uma vez que cada etapa da filtragem reduz a vazão e aumenta a queda de pressão.
• Na preparação do ar comprimido, a manutenção regular e a seleção correta da qualidade do ar comprimido podem economizar até 20% de energia. A substituição dos elementos filtrantes das unidades de tratamento de ar no momento oportuno evita a produção de resistências desnecessárias na vazão.
• Recomenda-se utilizar conexões com resistência de vazão mínima no sistema de tubulações. As linhas de alimentação dos sistemas, das válvulas ou dos terminais de válvula devem ser grandes o suficiente para prevenir a perda de pressão.
• Utilize distribuidores múltiplos, em vez de introduzir derivações em T uma após a outra. Isto reduz a queda de pressão.

Você pode saber mais sobre a seleção da unidade de tratamento de ar combinada, de forma otimizada, em nosso Livro Branco "Preparação do ar comprimido na pneumática (PDF)"

Muitos tubos flexíveis entre as válvulas e os atuadores são demasiado longos e aumentam o consumo de ar comprimido, devido ao "volume morto". Esse ar improdutivo também afeta negativamente o tempo de ciclo do sistema. Frequentemente, o volume morto nos tubos flexíveis representa, em especial com os atuadores ou garras de pequeno volume, uma proporção elevada do consumo total.

• Assegure-se de que os comprimentos dos tubos flexíveis são os menores possíveis e que a extensão dos tubos é otimizada. Recomendamos, sobretudo, o posicionamento descentralizado dos terminais de válvulas.
• Para encurtar os tubos flexíveis, utilize uma ferramenta adequada como o cortador de tubos ZRS , para garantir a estanqueidade das conexões e vazamentos.

Esteja ciente de que os vazamentos não detectados provocam custos energéticos desnecessários a todo o momento. 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 minimizamos as perdas de ar comprimido.
• A umidade, a sujeira e o óleo afetam negativamente as vedações e a lubrificação inicial dos componentes. Por isso, recomendamos a preparação de ar comprimido descentralizada diretamente no sistema.
• Selecione os materiais dos tubos flexíveis de acordo com o ambiente. Dessa forma, você previne danos químicos, físicos e microbianos e, assim, mais vazamentos.
• As conexões com anéis de vedação modernos e com função de apoio oferecem uma ligação estanque e reutilizável.

Você poderá encontrar um maior potencial de economia de energia nos sistemas de ar comprimido no nosso Livro Branco "Redução de até 60% nos custos energéticos dos sistemas de ar comprimido (PDF)"

Instale um sistema de controle permanente de energia e supervisione o consumo de ar comprimido. Em princípio, todas as fontes de energia devem ser supervisionadas por sensores, na pneumática com sensores de vazão.

• A partir da medição do fluxo, você pode reconhecer, 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.
• A supervisão permanente permite conhecer instantaneamente o consumo de ar comprimido. Frequentemente, a vazão muito elevada é indicador de economia potencial.
• Monitore o consumo de ar para poder executar medidas adequadas em caso de ocorrerem desvios. O monitoramento contínuo do ar comprimido permite contar com uma segurança permanente.
• Aposte em Predictive Energy Management. Graças à inteligência artificial, é possível calcular antecipadamente como o estado dos seus sistemas mudará. Utilizamos o nosso software Festo Automation Experience (Festo AX).