Sostenibilità nell'automazione

La sostenibilità nell'automazione inizia con la progettazione del suo impianto. Selezionando la giusta tecnologia di azionamento, è possibile seguire il percorso più efficiente dal punto di vista energetico per tutta la durata di vita. In linea di massima, criteri come dinamica, forza, controllabilità, rigidità del carico e, naturalmente, economicità giocano un ruolo importante nella selezione. In molti casi, una combinazione intelligente di entrambe le tecnologie può essere la soluzione ottimale.

Elettronica: efficienza energetica per movimenti dinamici
La tecnica dell'automazione elettrica offre soluzioni ad efficienza energetica per movimenti multiasse altamente dinamici, lineari o rotativi in configurazioni flessibili, con grande precisione e forza.

Pneumatica: tenuta, bloccaggio, tensionamento ad efficienza energetica
La tecnologia economica e a bassa manutenzione consente il movimento efficiente dal punto di vista energetico tra due posizioni terminali, ad esempio per tenuta, tensionamento, bloccaggio e pressatura. La semplice e robusta pneumatica si trova in quasi tutti i rami della tecnica dell'automazione.

Controlled Pneumatics: regolazione di portata, pressione e movimento in modo efficiente in termini di energia
Il dosaggio mirato dell'aria compressa offre un grande potenziale di risparmio energetico. In ciascuna fase di lavoro è possibile ottenere le massime prestazioni con il minimo fabbisogno di aria compressa. In questo modo si risparmia fino al 50% di aria compressa. Scopra di più sulla Controlled Pneumatics.

Servopneumatica: efficienza energetica per grandi carichi
Se si devono posizionare masse maggiori da 15 kg fino a 300 kg, la servopneumatica è una soluzione efficiente dal punto di vista energetico e dal prezzo interessante. Un rapido passaggio dalla regolazione della posizione a quella della forza e un delicato comportamento di ritrazione nella posizione caratterizzano questi gruppi motore.

Ulteriori informazioni sulla scelta di una tecnologia nella Automation Guide (PDF)

Oppure leggete il nostro white paper "Pneumatica o elettronica (PDF)"

Prima di scegliere una tecnologia per il suo impianto, dovrebbe sapere quanto sarà alto il consumo di CO₂nella fase operativa e quale costo totale di proprietà (Total Cost of Ownership, TCO) dovrà aspettarsi in futuro.

Con il nostro strumento CO₂ & TCO è possibile confrontare attuatori elettrici e pneumatici dal nostro assortimento prodotti. Lo strumento mostra in modo chiaro il consumo di energia, le emissioni di CO₂, i costi di acquisizione e il Total Cost of Ownership e offre, quindi, un prezioso aiuto decisionale basato sui fattori più importanti.

Avvio di CO2 & TCO Guide

La progettazione intelligente è focalizzata sulla scelta delle dimensioni ottimali dei componenti e sulla selezione del sistema comando ottimale.

I nostri strumenti di progettazione digitali semplificano la configurazione efficiente, in termini di energia, dei suoi sistemi. Scegliendo le dimensioni più adatte alle esigenze per gli attuatori pneumatici è possibile, ad esempio, risparmiare fino al 40% del consumo d'aria di un'applicazione. Matrici di valutazione, calcolatori dei costi e software di simulazione aiutano a prendere le giuste decisioni fin dall'inizio e a ottimizzare gli impianti per le sue specifiche applicazioni.

Vada alla panoramica degli strumenti di progettazione

Le misure di efficienza energetica iniziano con la pianificazione. Determinante è la scelta ponderata del tipo di azionamento adatto all'applicazione. I cilindri a semplice effetto o una corsa di ritorno a pressione ridotta possono diminuire notevolmente il consumo di aria compressa. Utilizzi piastre di regolazione della pressione e regolatori di pressione. Servomotori/motori passo-passo con freno di arresto, ad esempio, sono consigliati per lunghi tempi di fermo.

Gli strumenti di progettazione Festo aiutano a selezionare il prodotto giusto per la sua applicazione.

Il consumo di energia dipende in gran parte dalla configurazione degli attuatori: in particolare, è importante evitare unità di dimensioni eccessive. Quanto più piccolo è l'attuatore, tanto maggiore è l'efficienza energetica.

• Si assicuri di scegliere correttamente i fattori di sicurezza e di spostare poca massa. Negli attuatori pneumatici è possibile risparmiare fino al 40% del consumo d'aria di un'applicazione.
  Un esempio: con il cilindro a norma DSBC la riduzione dalla misura 40 alla misura 32 comporta un risparmio energetico di circa il 35%.
• Se si progetta l'organo di trasmissione nel suo insieme e, quindi, lo si dimensiona in modo ottimale, si impedisce l'accumulo di fattori di sicurezza. Gli Engineering Tools di Festo la aiuteranno nello scopo. Si tratta di calcolatori pratici, software di simulazione e strumenti di configurazione, come lo strumento di progettazione e simulazione Electric Motion Sizing, il Solution Finder Simplified Motion Series o anche la nostra Handling Guide Online (HGO).

Movimentare il peso richiede energia. Pertanto, si assicuri di mantenere bassa la massa in movimento, ad es. attraverso il corretto dimensionamento, la combinazione dei componenti e la scelta di prodotti leggeri.

• Se la sua applicazione lo consente in termini di carico utile e tempo di ciclo, un sistema di manipolazione elettrico, in un mix tecnologico con un leggero asse Z pneumatico, è l'ideale.
• Le pinze pneumatiche sono più leggere delle pinze elettriche. Ciò consente di risparmiare peso ed energia nelle applicazioni in movimento.
• Con i prodotti leggeri non solo si riduce il consumo di energia. Poiché la loro produzione richiede meno materiale, hanno anche un impatto di CO₂migliore.

Quanto minore è l'attrito, tanto più basse sono le perdite di energia e maggiore è la durata. Per un funzionamento sostenibile è meglio utilizzare componenti a basso attrito.

• Le nostre mini-slitte pneumatiche DGSL o DGST si muovono con elevata precisione e minimo attrito.
• Gli attuatori elettrici e gli assi devono essere sottoposti a regolare manutenzione per ridurre le perdite dovute ad attrito.
• Verifichi sempre se una trasmissione è realmente necessaria o se è possibile farne a meno.

In molte applicazioni gli attuatori elettrici non devono solo accelerare le masse, ma anche frenarle. Questa energia di frenatura può essere utilizzata in determinate condizioni al fine di risparmiare energia elettrica, ad esempio con un accoppiamento del circuito intermedio.

Nelle applicazioni in cui le fasi di accelerazione e decelerazione di diversi attuatori coincidono, è possibile accoppiare i circuiti intermedi dei controllori e immagazzinare al loro interno l'energia di frenatura. A tal fine, è utile il controllore motore CMMT-AS.

Alcuni cicli di lavoro consentono di interrompere temporaneamente l'erogazione di energia per un consumo energetico e perdite pari a zero.

• Disinserire l'alimentazione dell'aria ogni qualvolta è possibile, ad es. in caso di fermo macchina, fine turno o pause. L'operazione avviene automaticamente con il nostro modulo ad efficienza energetica della serie MSE6.
• Per impedire un funzionamento al minimo (che sarebbe improduttivo), dovrebbe essere possibile disattivare l'intero impianto, le singole unità o i componenti. Garantite una sequenza sicura allo spegnimento e all'accensione.

Nella tecnica dell'automazione elettromeccanica, la parametrizzazione ottimizzata dei profili di traslazione minimizza le vibrazioni dei sistemi meccanici e riduce il consumo di energia degli azionamenti

• Con il nostro software di configurazione e messa in servizio Festo Configuration Tool FCT è possibile impostare un buon comportamento di controllo per i sistemi di assi con poche vibrazioni e interventi sul controllore. L'assemblaggio rigido di asse e motore contribuisce allo scopo.
• La pneumatica digitalizzata con Motion Terminal VTEM offre un'ampia gamma di applicazioni di movimento per controllare i componenti di azionamento pneumatico collegati nel modo più efficiente possibile dal punto di vista energetico.

Una pressione del vuoto costante non è assolutamente necessaria per la tenuta sicura di oggetti con il vuoto. In particolare, in caso di superfici lisce e materiale non poroso, è possibile evitare il consumo d'aria permanente utilizzando un circuito a risparmio d'aria. L'obiettivo è utilizzare il vuoto solo quando serve.

Il generatore di vuoto OVEM e il generatore di vuoto VADMI con monitoraggio intelligente, generano il vuoto solo quando è necessario e possono spegnersi in automatico. Il risparmio è di circa il 60% della quantità di aria compressa necessaria in precedenza.

Esistono varie opzioni per ridurre il livello di pressione e, di conseguenza, anche i costi energetici.

• Un livello di pressione inutilmente elevato nell'intera rete richiede molta energia. È possibile risparmiare fino al 10% di energia abbassando la pressione di rete di 1 bar.
• Alcune macchine richiedono una pressione minima costante. Se singole applicazioni richiedono un livello di pressione più elevato in determinati punti, è possibile implementarlo in modo decentralizzato, ad esempio, con il moltiplicatore di pressione DPA anziché aumentare la pressione nell'intera rete di alimentazione.
• Se un'applicazione richiede la massima forza solo in una direzione di movimento, o se è generalmente possibile azionare l'attuatore con una pressione inferiore, la pressione per la corsa di ritorno può essere facilmente ridotta della metà. Ciò è particolarmente semplice da implementare in caso di unità di valvole con montaggio verticale/piastra regolatore. Il risparmio della quantità di aria compressa è superiore al 20%. Utilizzi le nostre piastre del regolatore VMPA1 e VABF.

Una preparazione corretta dell'aria compressa, non solo aumenta la durata dei componenti e dei sistemi, ma accresce anche la produttività e l'efficienza energetica. La precisione ripaga nel lungo periodo. La nostra serie MS di unità di manutenzione offre soluzioni adeguate, anche in un mix di dimensioni.

• Il dimensionamento appropriato della preparazione dell'aria compressa è importante, anche per quanto riguarda le unità di manutenzione. Verifichi che l'impiego dei filtri sia corretto, poiché il livello di filtraggio riduce la portata e aumenta la caduta di pressione.
• Nella preparazione dell'aria compressa, la manutenzione regolare e la scelta corretta della qualità di aria compressa possono far risparmiare fino al 20% di energia. La sostituzione tempestiva degli elementi di filtraggio nelle unità di manutenzione evita inutili resistenze al flusso.
• Nella rete di tubazioni è utile utilizzare raccordi filettati con bassa resistenza di portata. Le linee di alimentazione agli impianti e alle valvole/unità di valvole, devono essere sufficientemente grandi da evitare cali di pressione.
• Utilizzi distributori multipli anziché installare rami a T in serie. Ciò riduce la caduta di pressione.

Può scoprire di più sulla selezione della combinazione ottimale di unità di manutenzione nel nostro "White paper "Preparazione dell'aria compressa nella pneumatica (PDF)"

Molti tubi flessibili, tra le valvole e gli attuatori, sono troppo lunghi e incrementano il consumo di aria compressa a causa del cosiddetto volume morto. Quest'aria improduttiva ha inoltre un effetto negativo sul tempo di ciclo dell'impianto. Il volume morto nei tubi spesso costituisce una grande parte del consumo totale, soprattutto nel caso di attuatori o pinze con volumi ridotti.

• Si assicuri che le lunghezze dei tubi flessibili siano il più corte possibile e che il percorso dei tubi sia ottimale. Consigliamo, in particolare, di posizionare le unità di valvole in modo decentralizzato.
• Per accorciare i tubi per aria compressa, utilizzare strumenti adatti come il tronchesino per tubi ZRS per garantire connessioni strette ed evitare perdite.

Ricordi sempre che le perdite non rilevate causano costi energetici non necessari 24 ore su 24. Per esperienza, sappiamo che il tasso di perdita negli impianti esistenti può essere ridotto fino al 20%. Ecco perché è importante controllare regolarmente il sistema di aria compressa, inclusa la localizzazione dei punti di perdita.

• Con i nostri Energy Saving Services rileviamo le perdite in modo rapido e affidabile e poniamo fine alla perdita di aria compressa.
• Umidità, sporco e olio influiscono negativamente sulle guarnizioni e sulla lubrificazione iniziale dei componenti. Consigliamo pertanto la preparazione decentralizzata dell'aria compressa, direttamente sull'impianto.
• Scelga i materiali dei tubi appropriati per l'ambiente. In questo modo, eviterà danni chimici, fisici e microbici e quindi perdite.
• I raccordi con moderni anelli di tenuta e una funzione di supporto, garantiscono un collegamento serrato e riutilizzabile.

Per un maggiore potenziale di risparmio energetico negli impianti di aria compressa, consulti il nostro white paper "Riduzione dei costi energetici nei sistemi di aria compressa fino al 60% (PDF)"

Installi un monitoraggio energetico permanente e monitori il consumo di aria compressa. In linea di principio, tutte le fonti di energia dovrebbero essere monitorate tramite un sistema di sensori in pneumatica, fondamentalmente utilizzando sensori di portata.

• Utilizzando la misurazione della portata, è possibile riconoscere con rapidità e semplicità le deviazioni dalla condizione ideale, ad es. dovuti a perdite o cali di pressione. Con questa conoscenza, è possibile adottare le giuste misure di risparmio energetico.
• Il monitoraggio permanente dell'aria compressa rende immediatamente trasparente il relativo consumo. Una portata troppo elevata è spesso indice di potenziali di risparmio.
• Monitori il consumo d'aria in modo da poter adottare contromisure in caso di deviazioni. Il monitoraggio continuo dell'aria compressa offre una sicurezza duratura.
• Si affidi a Predictive Energy Management. Attraverso l'uso dell'intelligenza artificiale è possibile calcolare in anticipo come cambierà lo stato dei suoi impianti. Utilizziamo il nostro software Festo Automation Experience (Festo AX).