Perché l'ingegneria meccanica e impiantistica svolge un ruolo decisivo

L'ingegneria meccanica svolge un ruolo centrale nella trasformazione ecologica dell'industria. Progettando gli impianti di produzione con lungimiranza, è possibile minimizzare l'impronta ecologica, tutelare le risorse e ridurre il consumo energetico. L'uso mirato dei materiali, la riciclabilità e la modularità incrementano la vita utile di un impianto e sono passi importanti verso un'economia circolare. Le tecnologie digitali consentono di prendere decisioni basate su dati che supportano la produzione a risparmio di risorse.

Le condizioni politiche generali, a livello europeo e internazionale, spingono l'industria a guardare con maggiore attenzione alla sostenibilità. I Sustainable Development Goals (SDGs) delle Nazioni Unite forniscono un quadro completo per lo sviluppo sostenibile globale, e alcuni di questi obiettivi si concentrano specificamente sull'industria. In Europa, l'European Green Deal e la Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) sono fattori chiave per una maggiore trasparenza e responsabilità nella rendicontazione di 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: L'osservanza della Product Carbon Footprints (PCF) relativamente alla scelta dei componenti svolge un ruolo importante nella progettazione sostenibile degli impianti. Ad esempio, l'impiego di bioplastiche, alluminio riciclato e strutture piccole e leggere riduce l'impatto ecologico, l'impronta di carbonio del prodotto e prolunga la vita utile degli impianti. Questi possono produrre per decenni e consentono un tempo di funzionamento più lungo. Sebbene l'analisi del ciclo di vita non rientri direttamente tra i compiti del progettista, quest'ultimo attua le specifiche degli esperti del settore.

• Attuatori ad alta efficienza energetica: La scelta della tecnologia di azionamento ottimale è fondamentale per lo sviluppo di macchine di produzione sostenibili. Gli ingegneri meccanici esperti sanno che non esiste un sistema di azionamento universale a risparmio energetico; la scelta dipende piuttosto dai requisiti specifici di ciascun impianto. Per ideare soluzioni di automazione sostenibili, è quindi importante conoscere i vantaggi degli attuatori pneumatici ed elettrici e le loro possibili applicazioni.

La progettazione di impianti di produzione sostenibili richiede un coordinamento approfondito di vari elementi. Dal design modulare alla moderna tecnologia di comando, fino alla scelta di attuatori efficienti: ogni passo migliora l'efficienza e la durata dell'impianto.

Conclusione

I produttori di macchine e impianti svolgono un ruolo decisivo nel rendere l'industria più sostenibile, grazie a macchine e impianti di produzione progettati in modo efficiente. Dalla pianificazione al funzionamento, fino allo smaltimento degli impianti, tutti gli aspetti della sostenibilità devono essere presi in considerazione e ottimizzati scegliendo attuatori, componenti e sistemi di comando adeguati.

Un'automazione progettata in modo sostenibile è la chiave per rendere la produzione industriale adatta al futuro. Ciò aiuta le aziende manifatturiere a raggiungere i propri obiettivi di sostenibilità e contribuisce a tutelare l'ambiente per le generazioni future.