¿Por qué la ingeniería mecánica y de sistemas es tan importante?

La ingeniería mecánica desempeña un papel decisivo en la transformación ecológica de la industria. Si se diseñan las instalaciones de producción con previsión, se puede minimizar la huella ecológica, conservar los recursos y reducir el consumo de energía. El uso selectivo de materiales, la reciclabilidad y la modularidad aumentan la vida útil de un sistema y son pasos importantes hacia una economía circular. Las tecnologías digitales permiten tomar decisiones basadas en datos que favorecen una producción que ahorra recursos.

Las condiciones marco políticas a escala europea e internacional están impulsando a la industria a examinar más de cerca la sostenibilidad. Los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas proporcionan un marco global para el desarrollo sostenible mundial, y algunos de estos objetivos se centran específicamente en la industria. En Europa, el Pacto Verde Europeo y la Directiva sobre Información Corporativa en Materia de Sostenibilidad (CSRD) son motores decisivos para 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) a la hora de seleccionar los componentes desempeña un papel importante en el diseño sostenible de los sistemas. Por ejemplo, el uso de bioplásticos, aluminio reciclado y métodos de construcción pequeños y ligeros reduce el impacto ecológico, la huella de carbono del producto y prolonga la vida útil de los sistemas. De esta manera pueden producir durante décadas y permitiendo un mayor tiempo de funcionamiento. Aunque la realización de análisis del ciclo de vida no forma parte directamente de las competencias del diseñador, este aplica las especificaciones de los expertos pertinentes en este ámbito.

• Actuadores energéticamente eficientes: Elegir la tecnología de accionamiento óptima es crucial para el desarrollo de máquinas de producción sostenible. Los ingenieros mecánicos experimentados saben que no existe un sistema de accionamiento universal que ahorre energía, sino que la elección depende de los requisitos específicos de cada sistema. Para diseñar soluciones de automatización sostenibles, es importante familiarizarse con las ventajas de los actuadores neumáticos y eléctricos y sus posibles aplicaciones.

El diseño de sistemas de producción sostenibles requiere una coordinación bien meditada de diversos elementos. Desde los diseños modulares y la moderna tecnología de control hasta la elección de actuadores eficientes: cada paso mejora la eficiencia y la vida útil del sistema.

Conclusiones

Los fabricantes de máquinas y sistemas desempeñan un papel decisivo para que la industria sea más sostenible mediante máquinas y sistemas de producción diseñados de forma eficiente. Desde la planificación hasta el funcionamiento y la eliminación de los sistemas, hay que tener en cuenta todos los aspectos de la sostenibilidad y optimizarlos seleccionando los actuadores, componentes y sistemas de control adecuados.

Una automatización diseñada de forma sostenible es la clave para que la producción industrial esté preparada para el futuro. Esto ayuda a los fabricantes a alcanzar sus objetivos de sostenibilidad y contribuye a proteger el medioambiente para las generaciones futuras.