A mobilidade do futuro exige soluções inovadoras, mais do que nunca. A transição para a eletromobilidade oferece um enorme potencial, mas também apresenta desafios complexos. Como podem as baterias ser produzidas de forma mais sustentável, utilizadas com maior eficiência e recicladas de maneira inteligente no final da sua vida útil? É exatamente aqui que a Festo e a Comau entram em ação. Com as suas soluções de automação inovadoras, contribuem para uma economia circular mais sustentável e eficiente na utilização de recursos. Descubra aqui que isto é mais do que uma afirmação.
Com 50 anos de experiência e presença global, a Comau, uma empresa do Grupo Stellantis, é líder mundial em soluções de automação avançadas e sustentáveis.
"Além do desenvolvimento de tecnologias inovadoras e fáceis de utilizar, o nosso portefólio inclui produtos e sistemas para a produção de veículos, bem como soluções digitais e robóticas avançadas para responder às necessidades de produção de mercados em rápido crescimento, como logística, energias renováveis e construção naval", afirma Francesco Beccarisi, Innovation & Process Technologies na Comau. O mercado da eletromobilidade cresce de forma sustentável. "Embora as baterias de iões de lítio continuem a ser a tecnologia dominante no setor automóvel nos próximos 5 - 10 anos, o mercado assistirá a um aumento significativo da procura por baterias de próxima geração, como as baterias de estado sólido."
Novas tecnologias, bem como processos de fabrico mais eficientes, sustentáveis e económicos, são necessários para apoiar a produção industrial em grande escala de baterias de próxima geração e acelerar a transição energética.
"A mobilidade elétrica e os investimentos significativos dos últimos anos marcam o início da evolução do transporte", explica Claudio Giovando, Global Key Account Manager Automotive & Electric Vehicles Business Developer na Festo. "Para além de soluções para a produção de células, módulos de bateria e motores elétricos, a Festo tem, desde o início, o compromisso de fechar o ciclo de produção das próprias baterias, reduzindo resíduos e promovendo a reutilização de materiais. Isto ajudará a reduzir a extração de matérias-primas raras e limitadas, que, de outra forma, não conseguiriam atender a demanda deste mercado em rápido crescimento."
A transição energética e ecológica no setor dos transportes é cada vez mais uma realidade. "Em conformidade com os objetivos de descarbonização da União Europeia, a Comissão Europeia adotou o pacote legislativo Fit for 55, que visa reduzir as emissões de gases com efeito de estufa dos veículos em 55% até 2030 e 100% até 2050", confirma F. Beccarisi. "A eletrificação é, portanto, o futuro da mobilidade."
A exigência de uma produção mais eficiente e sustentável de baterias e motores elétricos é, sem dúvida, um dos maiores desafios para as empresas que operam em várias fases da indústria automóvel e de transportes. "Para que a transição energética seja verdadeiramente sustentável, é necessário que, além da produção eficiente das mais modernas tecnologias de eletrificação, também sejam enfrentados os impactos ambientais no final da vida útil das baterias", afirma F. Beccarisi. Por isso, a Comau juntou-se ao 'Battery Regeneration Project', promovido pela organização sem fins lucrativos Class e pela Cobat, uma plataforma de serviços de economia circular. O objetivo é criar uma cadeia de fornecimento italiana para a reciclagem e reutilização de baterias de lítio.
A preocupação com a sustentabilidade levou a Festo e a Comau a abordar a importante questão da reciclagem ou reutilização de baterias antigas de veículos elétricos. Assim surgiu o Flexible Battery Dismantling (Flex-BD), que visa "desenvolver uma solução de automação para a desmontagem automatizada de packs de baterias até aos módulos", explica F. Beccarisi. "Os módulos podem ser reciclados através do processo de trituração para BlackMass ou reaproveitados na produção de novas baterias."
O projeto, pelo qual a Comau recebeu o Prémio Inovação na SMAU 2023, "pretende criar uma estação altamente flexível, capaz de desmontar vários tipos de baterias para veículos elétricos", explica C. Giovando. "Reuniu diversos players europeus, incluindo a Festo e a Comau, visando desenvolver soluções de alta qualidade para uma economia mais sustentável."
Para a criação da estação Flex-BD, foram utilizadas várias tecnologias da Festo, "desde atuadores eletromecânicos com motores e acionamentos até válvulas de segurança certificadas MS6-SV com função de escape rápido, que garantem a paragem de emergência da área do sistema em caso de necessidade", explica C. Giovando. A escolha destes componentes foi feita para facilitar o ajuste de formato e compensar automaticamente o posicionamento dos packs de baterias. "Isto levou à criação de uma estação eficiente e inovadora, capaz de trabalhar com diferentes tipos de packs de baterias, minimizando a necessidade de intervenções manuais."
A principal característica da estação desenvolvida é a sua flexibilidade, permitindo-lhe manusear diferentes tipos de baterias e ser potencialmente utilizada por qualquer fabricante. "Além disso, o uso de soluções simples e inovadoras reduziu significativamente os custos de implementação e configuração, bem como o tempo de ciclo, permitindo o processamento de um número superior de componentes no mesmo período", explica C. Giovando. "Além disso, a estação também pode ser utilizada na fase de produção para a montagem de baterias, recuperação ou substituição de módulos identificados como defeituosos, garantindo que o produto final seja um pacote de baterias eficiente."
"As soluções utilizadas no Flex-BD incluem as válvulas solenoide VTUG, que oferecem tempos de comutação rápidos, baixo consumo de energia e altos caudais, com um design compacto e leve, tornando-as ideais para aplicações flexíveis de automação e robótica", continua C. Giovando. "Estas soluções estão disponíveis em diferentes linguagens de barramento de comunicação, como ponto a ponto, multipino e IO-Link®. Em particular, a versão AP permite a construção de uma rede com topologia em linha, estrela ou árvore, que se comunica com o PLC do cliente utilizando os barramentos de comunicação mais comuns. Por isso, encontramos a estação CPX-AP-I na versão Profinet, que, além de tempos de comunicação extremamente rápidos, permite a conexão de até 500 componentes e integra a gestão de unidades de válvulas com função de aprendizagem autónoma, o que reduz e acelera consideravelmente o trabalho dos engenheiros de software."
Dois tipos de eixos, o ELGG acionado por correia e o EGC acionado por fusos, também foram integrados nesta rede, para garantir um posicionamento preciso e, no futuro, processar módulos de diferentes tamanhos. "A Festo escolheu tecnologias e soluções que garantem alta flexibilidade e adaptabilidade", confirma F. Beccarisi. Um exemplo disso é o músculo pneumático DMSP, "que pode gerar altas forças sem que componentes mecânicos precisem ser movidos para a frente e para trás", explica C. Giovando. "Em certas fases, o músculo permitiu a rápida compensação das tolerâncias e folgas nos packs de baterias, o que resultou em poupanças significativas de tempo no ciclo." Esta solução também "simulou o comportamento humano no agarre do módulo de bateria, garantindo uma acoplagem adequada entre a pinça e o robô, de modo que um módulo conectado pudesse ser libertado ao aplicar uma força de impulso, sem que fossem causados erros no robô por ação da força", explica F. Beccarisi. "Além disso, graças aos motores elétricos da Festo, as pinças dos módulos podem ser reconfiguradas. Este é um aspeto importante, pois a desmontagem de uma bateria exige a captura de diferentes peças, que podem variar de tamanho devido a deformações mecânicas e térmicas durante a sua vida útil."
Com este projeto, "ficou destacada a capacidade de ambas as empresas em resolver problemas complexos em cenários imprevisíveis", conclui F. Beccarisi. "Esta colaboração demonstrou como a tecnologia é uma ferramenta essencial para o desenvolvimento e adoção de práticas sustentáveis e de conservação de recursos, também no setor industrial." Uma abordagem que permite às empresas utilizar os recursos naturais de forma mais eficiente, reduzir o consumo de energia e os resíduos, e contribuir para a proteção do planeta para as gerações atuais e futuras."
Com as inovadoras soluções de automação da Festo, otimiza a eficiência, reduz os tempos de paragem e prepara os seus processos para o futuro.
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