Por qué la construcción de máquinas y sistemas son fundamentales

La construcción de máquinas es fundamental en la transformación ecológica de la industria. Dependiendo del diseño y la operación, la planificación del sistema orientada al futuro puede influir en el consumo de energía y material. El uso de materiales de acuerdo al propósito, la reciclabilidad y la modularidad son pasos importantes hacia una economía circular y aumentan la vida útil de un sistema. Las tecnologías digitales permiten tomar decisiones basadas en datos y respaldan la producción que ahorra recursos.

Las condiciones del marco político a nivel europeo e internacional están impulsando a la industria a examinar más de cerca la sostenibilidad. Los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas brindan un marco integral para el desarrollo sostenible global, con algunos de estos objetivos centrados específicamente en la industria. En Europa, el Pacto Verde Europeo y la Directiva de Información sobre Sostenibilidad Corporativa (CSRD) son importantes impulsores de una mayor transparencia y responsabilidad en los informes de sostenibilidad.

Condiciones marco políticas para una automatización sostenible

Este marco político también influye indirectamente en la ingeniería mecánica y de sistemas. Las empresas manufactureras deben mejorar su balance de sostenibilidad y en el futuro prestarán más atención a que sus máquinas y sistemas estén diseñados para ser eficientes desde el punto de vista energético y ahorrar recursos.

Resumen de los principios y directrices más importantes:

Directrices de eficiencia energética: El Pacto Verde Europeo, cuyo objetivo es lograr la neutralidad climática en la UE para 2050, incluye medidas para mejorar la eficiencia energética. La Directiva de Eficiencia Energética de la UE (EED) exige un análisis exhaustivo del consumo energético de los sistemas técnicos.

Principios de la economía circular: La Ley alemana de Economía Circular (KrWG) y la Directiva Marco de Residuos de la UE promueven la durabilidad de los productos y la optimización de los procesos de reciclaje. Para los constructores de máquinas e ingenieros, esto significa asegurarse de que los componentes utilizados se fabriquen utilizando la menor cantidad de recursos posible, por ejemplo, a partir de aluminio reciclado. A la hora de planificar máquinas y sistemas, un diseño modular puede facilitar el reciclaje posterior del sistema.

La huella de carbono del producto: En ingeniería mecánica, la huella de carbono del producto (PCF) desempeña un papel decisivo en la determinación de la huella de carbono de los productos. Registra las emisiones de gases de efecto invernadero a lo largo de todo el ciclo de vida, desde la extracción de las materias primas hasta su eliminación. Ayuda a los ingenieros a planificar máquinas y sistemas con la menor huella de CO₂ posible en la fase de fabricación.

Pasaporte digital de productos de la UE: El Pasaporte Digital de Productos (DPP) de la UE es un futuro conjunto de datos digitales que contiene toda la información sobre el ciclo de vida de un producto. Incluye detalles como materiales, origen, impacto ambiental, reparabilidad y opciones de eliminación. El objetivo del DPP es fomentar la transparencia y la sostenibilidad en el mercado de la UE facilitando información sobre toda la cadena de valor. Esto facilita a los ingenieros y constructores de maquinaria la comprensión del equilibrio de sostenibilidad de los actuadores y otros componentes.

Los factores clave en la ingeniería de sistemas

La sostenibilidad es un tema complejo que viene determinado por amplias condiciones marco políticas, normativas y nuevos requisitos para las empresas manufactureras. ¿Cómo se pueden concretizar estos nuevos requisitos en la ingeniería mecánica y de sistemas?

Lo fundamental es:

• Concepto del sistema: Un diseño bien meditado y modular facilita la reparación y el mantenimiento, contribuyendo así a evitar residuos innecesarios. La posibilidad de reutilizar o sustituir fácilmente cada uno de los componentes prolonga la vida útil del sistema y fomenta así la sostenibilidad.

• Conceptos modernos de control: Utilizan específicamente la tecnología de sensores para registrar y analizar los datos de las máquinas. Esto permite la optimización de diversos procesos de automatización, como el atornillado de una PCB. Estos procesos optimizados pueden controlarse mediante funciones de supervisión como las que ofrece Festo AX.

• Escalabilidad y flexibilidad: Los sistemas deben diseñarse de forma que puedan adaptarse a cantidades de producción fluctuantes y a nuevas fases de producción gracias a la escalabilidad y la flexibilidad. La posibilidad de ampliación mediante componentes adicionales permite un uso más eficiente del sistema. Esto proporciona la flexibilidad necesaria para que el sistema pueda adaptarse a las necesidades cambiantes y equiparse con nuevas funciones más adelante.

• Selección de componentes: Tener en cuenta la huella de carbono del producto (PCF) es importante al seleccionar componentes para cualquier diseño de sistema sostenible. El uso de materiales alternativos y conceptos de diseño ligero puede influir en la PCF; el efecto debe evaluarse para el producto y la metodología específicos. Aunque realizar análisis del ciclo de vida no es responsabilidad directa de los diseñadores, estos deben aplicar las especificaciones de los expertos correspondientes.

• Accionamientos energéticamente eficientes: Elegir la tecnología óptima de accionamiento es crucial para desarrollar máquinas productivas sostenibles. Los constructores de máquinas experimentados saben que no existe un sistema de accionamiento de ahorro energético universal; en su lugar, la elección depende de los requisitos específicos de cada sistema. Para diseñar soluciones sostenibles de automatización, es importante conocer las ventajas de los actuadores neumáticos y eléctricos, así como sus posibles aplicaciones.

Diseñar plantas productivas sostenibles requiere coordinar cuidadosamente diversos elementos. Desde diseños modulares y tecnologías de control modernas hasta la elección de accionamientos eficientes, cada paso mejora la eficiencia y la vida útil del sistema.

Conclusión

Los fabricantes de máquinas y sistemas son fundamentales para crear una industria más sostenible al diseñar máquinas y plantas productivas eficientes. Todos los aspectos de la sostenibilidad, desde la planificación hasta el funcionamiento y la eliminación de los sistemas, deben tenerse en cuenta y optimizarse mediante la selección de accionamientos, componentes y reguladores en bucle abierto adecuados.

La automatización diseñada para la eficiencia energética y de recursos puede reducir determinados impactos ambientales de los procesos industriales. Esto ayuda a las sociedades de producción a alcanzar sus objetivos de sostenibilidad y contribuye a proteger el medioambiente para las generaciones futuras.