Perché la costruzione di macchine e sistemi svolge un ruolo cruciale

La costruzione di macchine svolge un ruolo centrale nella trasformazione ecologica dell'industria. A seconda del design e del funzionamento, una pianificazione lungimirante dei sistemi può influire sul consumo di energia e materiale. L'uso mirato del materiale, la riciclabilità e la modularità sono passi importanti verso un'economia circolare e incrementano la durata di un sistema. Le tecnologie digitali consentono di prendere decisioni basate sui dati e supportano una produzione rispettosa delle risorse.

Le condizioni quadro politiche a livello europeo e internazionale stanno spingendo l'industria a esaminare più da vicino la sostenibilità. Gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDGs) delle Nazioni Unite forniscono un quadro completo per lo sviluppo sostenibile globale, con alcuni di questi obiettivi che si concentrano specificatamente sull'industria. In Europa, il Green Deal europeo e la Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) sono fattori determinanti per la maggiore trasparenza e responsabilità nella rendicontazione sulla sostenibilità.

Condizioni politiche quadro per un'automazione sostenibile

Questo quadro politico ha anche un'influenza indiretta sull'ingegneria meccanica e impiantistica. Le aziende manifatturiere devono migliorare il proprio bilancio di sostenibilità, in futuro presteranno inoltre maggiore attenzione a garantire che le loro macchine e impianti siano progettati per essere efficienti dal punto di vista energetico e di risparmio risorse.

Panoramica di principi e linee guida importanti:

Linee guida per l'efficienza energetica: L'European Green Deal, che mira a raggiungere la neutralità climatica nell'UE entro il 2050, comprende misure per migliorare l'efficienza energetica. La Direttiva UE sull'efficienza energetica (EED) richiede un'analisi completa del consumo energetico degli impianti tecnici.

Principi di economia circolare: La legge tedesca sull'economia circolare (KrWG) e la direttiva quadro sui rifiuti dell'UE promuovono la longevità dei prodotti e l'ottimizzazione dei processi di riciclaggio. Per i costruttori di macchine e gli ingegneri, ciò significa assicurarsi che i componenti utilizzati siano fabbricati utilizzando il minor numero possibile di risorse, ad esempio con alluminio riciclato. Quando si progettano macchine e impianti, una struttura modulare può facilitare il riciclo dell'impianto in un secondo momento.

La Product Carbon Footprint: Nell'ingegneria meccanica, la Product Carbon Footprint (PCF) svolge un ruolo decisivo nel determinare l'impronta di CO₂ dei prodotti. Registri le emissioni di gas serra lungo l'intero ciclo di vita, dall'estrazione delle materie prime allo smaltimento. Aiuti gli ingegneri a progettare macchine e impianti con la minore impronta di CO₂ possibile nella fase di produzione.

Passaporto digitale dei prodotti dell'UE: Il Passaporto digitale dei prodotti (DPP) dell'UE è un insieme di dati digitali, contenente tutte le informazioni sul ciclo di vita di un prodotto. Include dettagli come i materiali, l'origine, l'impatto ambientale, la riparabilità e le opzioni di smaltimento. L'obiettivo del DPP è quello di favorire la trasparenza e la sostenibilità nel mercato europeo, fornendo informazioni sull'intera catena del valore. In questo modo è più facile per gli ingegneri e i costruttori di macchine comprendere l'equilibrio di sostenibilità degli attuatori e di altri componenti.

Le strategie più importanti nell'impiantistica

La sostenibilità è una questione complessa, determinata da un ampio quadro politico, da normative e da nuovi requisiti per le aziende manifatturiere. Come si possono implementare questi nuovi requisiti nell'ingegneria meccanica e impiantistica?

Questo è ciò che conta:

• Progettazione dell'impianto: Un design modulare e ben studiato facilita la riparazione e l'assistenza, contribuendo così a evitare inutili sprechi. La possibilità di riutilizzare o sostituire con semplicità i singoli componenti prolunga la vita utile dell'impianto, favorendo così la sostenibilità.

• Sistemi di comando moderni: In particolare, utilizzano sensori per registrare e analizzare i dati della macchina. Ciò consente di ottimizzare diversi processi di automazione, come l'avvitamento di un PCB. Questi processi ottimizzati possono essere monitorati utilizzando funzioni come quelle fornite da Festo AX.

• Scalabilità e flessibilità: Gli impianti devono essere progettati in modo da potersi adattare a quantità di produzione fluttuanti e a nuove fasi di produzione, attraverso la scalabilità e la flessibilità. L'espandibilità attraverso componenti aggiuntivi consente un utilizzo più efficiente dell'impianto. In questo modo si ottiene la flessibilità necessaria per adattare l'impianto alle mutate esigenze e dotarlo di nuove funzioni in un secondo momento.

• Selezione dei componenti: Tenere conto dell'impronta di carbonio del prodotto (PCF) è importante nella selezione dei componenti per qualsiasi progettazione di sistemi sostenibili. L'uso di materiali alternativi e design leggeri può influenzare il PCF; l'effetto deve essere valutato per il prodotto specifico e la metodologia utilizzata. Sebbene l'esecuzione delle analisi del ciclo di vita non sia direttamente responsabilità dei progettisti, è necessario che essi applichino le specifiche degli esperti pertinenti.

• Attuatori a risparmio energetico: Scegliere la tecnologia di attuazione ottimale è fondamentale per sviluppare macchine di produzione sostenibili. I costruttori di macchine esperti sanno che non esiste un sistema di attuazione universale a risparmio energetico; la scelta dipende invece dai requisiti specifici di ciascun sistema. Al fine di progettare soluzioni di automazione sostenibili, è importante conoscere i vantaggi degli attuatori pneumatici ed elettrici e le loro possibili applicazioni.

Progettare impianti di produzione sostenibili richiede un'attenta coordinazione di diversi elementi. Dal design modulare e dalle moderne tecnologie di comando alla scelta di attuatori efficienti, ogni fase migliora l'efficienza e la durata del sistema.

Conclusione

I costruttori di macchine e sistemi svolgono un ruolo cruciale nel rendere l'industria più sostenibile, progettando macchinari e impianti di produzione efficienti. Tutti gli aspetti della sostenibilità, dalla pianificazione al funzionamento e allo smaltimento dei sistemi, devono essere considerati e ottimizzati selezionando attuatori, componenti e comandi appropriati.

L'automazione progettata per l'efficienza energetica e delle risorse può ridurre determinati impatti ambientali dei processi industriali. Ciò aiuta le società di produzione a raggiungere i propri obiettivi di sostenibilità e contribuisce alla tutela dell'ambiente per le generazioni future.