Duurzaamheid in de automatisering

Duurzaamheid in de automatisering begint bij het basisidee van uw installatie. Door te kiezen voor de juiste aandrijftechnologie, kunt u gedurende de volledige looptijd de energetisch meest efficiënte koers volgen. Principieel spelen bij de keuze criteria zoals dynamiek, kracht, regelbaarheid, laststijfheid en natuurlijk de efficiëntie een belangrijke rol. In veel gevallen kan ook een verstandige combinatie van beide technologieën de optimale oplossing zijn.

Elektriciteit – energie-efficiënt bij dynamische bewegingen
De elektrische automatiseringstechniek biedt energie-efficiënte oplossingen voor zeer dynamische, lineaire of roterende meerassige bewegingen in flexibele configuraties – zeer precies en met veel kracht.

Pneumatiek – energie-efficiënt vasthouden, klemmen, spannen
Dankzij de goedkope en onderhoudsarme technologie zijn energie-efficiënte bewegingen tussen twee eindposities mogelijk, bijv. bij vasthouden, klemmen, spannen en duwen. In bijna alle takken van de automatiseringstechniek wordt de eenvoudige en robuuste pneumatiek toegepast.

Servopneumatiek – energie-efficiënt voor grote lasten
Als u grotere massa's van 15 kg tot 300 kg moet positioneren, is servopneumatiek een energie-efficiënte en aantrekkelijk geprijsde oplossing. De snelle omschakeling van positie- naar krachtregeling en de soepele bewegingen naar de positie kenmerken deze aandrijfpakketten.

Meer hulp bij de technologiekeuze in de Automation guide (pdf)

Of lees onze white paper "Pneumatiek of elektriciteit (pdf)"

Voor u een technologie voor uw installatie kiest, moet u weten, hoe hoog het CO₂-verbruik in de bedrijfsfase zal zijn en met welke totale bedrijfskosten (Total Cost of Ownership TCO) u in de toekomst rekening moet houden.

Met onze CO₂ & TCO-guide kunt u elektrische en pneumatische aandrijvingen uit ons productportfolio vergelijken. De tool zet overzichtelijk het energieverbruik, de CO₂-emissie, de aanschafkosten en de Total Cost of Ownership tegenover elkaar en biedt u zo een waardevolle beslishulp op basis van de belangrijkste factoren.

CO2 & TCO guide starten

Intelligente engineering plaatst de focus op een perfect aangepaste dimensionering van de componenten en de keuze van de optimale besturing.

Onze digitale engineering tools vergemakkelijken voor u het energie-efficiënte ontwerp van uw systemen. Met de op de behoefte afgestemde dimensionering van pneumatische aandrijvingen kan bijvoorbeeld tot 40 % van het luchtverbruik van een applicatie worden bespaard. Beoordelingsmatrices, kostencalculators en simulatiesoftware ondersteunen u erbij om vanaf het begin de juiste beslissingen te nemen en de installaties te optimaliseren voor uw specifieke toepassingen.

Naar het overzicht van de engineering tools

Energiebesparende maatregelen beginnen bij de planning. De doordachte keuze van het voor de toepassing geschikte aandrijftype is bepalend. Enkelwerkende cilinders of een drukverlagende retourslag kunnen het persluchtverbruik merkbaar reduceren. Gebruik drukregelplaten en drukregelaars. Voor lange stilstandtijden zijn bijvoorbeeld servo-/stappenmotoren met blokkeerrem aanbevelenswaardig.

De engineering tools van Festo helpen u erbij het juiste product voor uw applicatie te kiezen.

Het energieverbruik hangt significant af van het ontwerp van de aandrijvingen: het is vooral belangrijk, over gedimensioneerde aandrijvingen te voorkomen. Hoe kleiner de aandrijving, des te energie-efficiënter.

• Let erop, dat u de veiligheidsfactoren goed kiest en weinig massa beweegt. Zo kan bij pneumatische aandrijvingen tot 40% van het luchtverbruik van een toepassing worden bespaard.
  Een voorbeeld: bij de normcilinder DSBC brengt de reductie van bouwgrootte 40 naar 32 een energiebesparing van ca. 35 % op.
• Indien u de aandrijflijn integraal ontwerpt en zodoende optimaal dimensioneert, vermijdt u de cumulatie van veiligheidsfactoren. Daarbij helpen de Festo engineering tools. Dat zijn praktische computers, simulatiesoftware en configuratietools, zoals de ontwerp- en simulatietool Electric Motion Sizing, de Solution Finder Simplified Motion Series of ook onze Handling Guide Online (HGO).

Gewichten bewegen kost energie. Let daarom op een geringe bewegende massa, bijvoorbeeld door de juiste dimensionering, de combinatie van de componenten en de keuze van lichtgewichtproducten.

• Indien uw toepassing het met betrekking tot nuttige last en cyclustijd toestaat, is een elektrisch handlingsysteem in een technologiemix met een lichte pneumatische Z-as een goede keuze.
• Pneumatische grijpers zijn lichter dan elektrische grijpers. In bewegende toepassingen bespaart dat gewicht en energie.
• Met lichtgewichtproducten verlaagt u niet alleen het energieverbruik. Omdat uw productie minder materiaal vereist, hebt u ook een betere CO₂-footprint.

Hoe minder wrijving, des te geringer zijn de energieverliezen en des te langer is de levensduur. Voor een duurzaam gebruik gebruikt u bij voorkeur wrijvingsarme componenten.

• Onze pneumatische minisledes DGSL of DGST bewegen met hoge precisie en minimale wrijving.
• Elektrische aandrijvingen en assen moet u regelmatig onderhouden, om wrijvingsverliezen te verlagen.
• Controleer altijd of een tandwielkast werkelijk nodig of overbodig is.

In veel toepassingen moeten elektrische aandrijvingen niet alleen massa's versnellen, maar ze ook actief weer afremmen. Deze remenergie kan onder bepaalde voorwaarden worden gebruikt, om elektrische energie te besparen, bijvoorbeeld met een tussencircuit.

Bij toepassingen waarin versnellings- en vertragingsfases van verschillende aandrijvingen samenvallen, kunt u de tussencircuits van de controllers koppelen en daar de remenergie opslaan. Daarbij helpt de motorcontroller CMMP-AS.

Sommige werkcycli maken het mogelijk, de energietoevoer tijdelijk te stoppen – voor nul energieverbruik en nul lekkage.

• Schakel de luchttoevoer uit, indien dat mogelijk is, bijvoorbeeld bij machinestilstand, aan het einde van een dienst of tijdens pauzes. Dat gaat automatisch met onze energie-efficiëntiemodule van de serie MSE6.
• Om onproductieve leegloop te voorkomen, moet de hele installatie, afzonderlijke aggregaten of componenten kunnen worden uitgeschakeld. Let op een veilige volgorde bij het uit- en inschakelen.

In de elektrische automatiseringstechniek reduceren optimale regelaarinstellingen met vlakke startcurves het energieverbruik en minimaliseren vibraties.

• Met onze configuratie- en inbedrijfstellingssoftware Festo Configuration Tool FCT stelt u voor assystemen een goed regelgedrag in met weinig trillingen en ingrepen door regelaars. Daar draagt de stijve montage van as en motor aan bij.
• De gedigitaliseerde pneumatiek met de Motion Terminal VTEM biedt een veelheid aan motion apps, om de aangesloten pneumatische aandrijfcomponenten zo energie-efficiënt mogelijk te besturen.

Voor het veilig vasthouden van objecten met vacuüm is niet per se een constante vacuümdruk vereist. Vooral bij gladde oppervlakken en niet-poreus materiaal kan men het permanente luchtverbruik vermijden met een luchtbesparingsschakeling. Het doel is: vacuüm op basis van behoefte.

De vacuümgenerator OVEM en de vacuümgenerator VADMI met intelligente vacuümbewaking genereren alleen dan een vacuüm, indien dat nodig is en kunnen automatisch uitschakelen. De besparing ligt op ca. 60% van de dusver benodigde hoeveelheid perslucht.

Er zijn verschillende mogelijkheden, het drukniveau en daarmee de energiekosten te verlagen.

• Een onnodig hoog drukniveau in het gehele netwerk kost veel energie. Met een verlaging van de netdruk met 1 bar kunt u tot ca. 10 % energie besparen.
• Sommige machines hebben een constante minimumdruk nodig. Indien individuele toepassingen op bepaalde punten een hoger drukniveau vereisen, kunt u dit bijvoorbeeld met de drukbooster DPA decentraal realiseren, in plaats van de druk in het hele verzorgingsnet te verhogen.
• Indien een toepassing de volle kracht slechts in één bewegingsrichting nodig heeft, of de aandrijving algemeen met een geringere druk kan worden gebruikt, kan de druk voor de retourslag probleemloos met de helft worden gereduceerd. Dit is bijzonder eenvoudig te realiseren bij ventieleilanden met verticale doorverbinding/regelplaat. De besparing bedraagt meer dan 20 % van het persluchtvolume. Gebruik hiervoor onze regelplaten VMPA1 en VABF.

Een zuivere persluchtverzorging verhoogt niet alleen de levensduur van de componenten en systemen, maar verhoogt tegelijk de productiviteit en energie-efficiëntie. Zorgvuldigheid loont hier op de lange termijn. Onze verzorgingseenheden-serie MS biedt passende oplossingen, ook met gecombineerde maten.

• Belangrijk is een passende dimensionering van de persluchtverzorging, ook wat betreft de verzorgingseenheden. Controleer het zinvolle gebruik van filters, omdat elke filtertrap het debiet reduceert en de drukval verhoogt.
• Bij de persluchtverzorging kunnen regelmatig onderhoud en de correcte keuze van de persluchtkwaliteit tot 20% energie besparen. Tijdig vervangen van filterelementen in de verzorgingseenheden voorkomt onnodige stromingsweerstanden.
• In het leidingnet zijn schroefkoppelingen met een geringe debietweerstand zinvol. De toevoerleidingen naar de installaties en de ventielen / ventieleilanden moeten voldoende groot zijn, om drukverliezen te vermijden.
• Gebruik meervoudige verdelers, in plaats van T-vertakkingen aan elkaar te rijgen. Dat reduceert de drukval.

Meer over de keuze van de optimale combinatie van verzorgingseenheden vindt u in onze white paper "Persluchtverzorging in de pneumatiek (pdf)"

Veel slangen tussen de ventielen en actuatoren zijn te lang en verhogen het persluchtverbruik door een zogenaamd dood volume. Deze onproductieve lucht heeft ook een negatief effect op de cyclustijd van de installatie. Het dode volume in de slangen heeft juist bij aandrijvingen of grijpers met kleine volumes vaak een hoog aandeel in het totale verbruik.

• Let op zo kort mogelijke slanglengtes en een optimale slanggeleiding. Wij adviseren vooral de decentrale positionering van ventieleilanden.
• Gebruik voor het inkorten van de persluchtslangen geschikt gereedschap zoals de buis- en slangsnijder ZRS, om dichte verbindingen te garanderen en lekkages te voorkomen.

Denk er altijd aan, dat niet-ontdekte lekkages constant onnodige energiekosten veroorzaken. Uit ervaring weten wij, dat bij bestaande installaties de lekkages tot 20% kunnen worden verminderd. Daarom is de regelmatige controle van het persluchtsysteem met lekkagelokalisatie belangrijk.

• Met onze Energy Saving Services ontdekken wij voor u lekkages snel en betrouwbaar – en maken een eind aan het persluchtverlies.
• Vocht, vuil en olie hebben een negatief effect op afdichtingen en de initiële smeringen van de componenten. Daarom adviseren wij een decentrale persluchtverzorging direct aan de installatie.
• Kies voor de omgeving geschikt slangmateriaal. Zo voorkomt u chemische, fysieke en microbiële schade – en zodoende lekkages.
• Fittingen met moderne afdichtingsringen en steunfunctie zorgen voor een dichte en herbruikbare verbinding.

Nog meer energiebesparingspotentiëlen in persluchtinstallaties vindt u in onze white paper "Energiekosten in persluchtsystemen tot 60% verlagen (pdf)"

Installeer een permanente energiemonitoring en bewaak het persluchtverbruik. Principieel moeten alle energiedragers worden bewaakt met sensoren, in de pneumatiek vooral met debietsensoren.

• Aan de hand van de debietmeting herkent u eenvoudig en snel afwijkingen van de ideale toestand, bijvoorbeeld door lekkages of drukverliezen. Met deze kennis kunt u de juiste energiebesparende maatregelen initiëren.
• Permanente persluchtmonitoring maakt het persluchtverbruik onmiddellijk transparant. Een te hoge debietwaarde is vaak een indicator voor besparingspotentiëlen.
• Bewaak het luchtverbruik, zodat u bij afwijkingen maatregelen kunt nemen. Een continue persluchtmonitoring brengt blijvende veiligheid.
• Vertrouw op Predictive Energy Management. Door het gebruik van kunstmatige intelligentie is het mogelijk, van tevoren te berekenen, hoe de toestand van uw installaties zal veranderen. Daarbij gebruiken wij onze software Festo Automation Experience (Festo AX).