Sustentabilidade na automação

A sustentabilidade na automação começa com a definição de cada sistema. Ao escolher a tecnologia de acionamento adequada, pode adotar a estratégia mais eficiente energeticamente para toda a vida útil do sistema. Basicamente, critérios como a dinâmica, a força, a controlabilidade, a rigidez da carga e, claro, a poupança têm uma enorme influência na seleção. Em muitos casos, a combinação de ambas as tecnologias pode ser a solução ideal.

Eletricidade: eficiência energética com movimentos dinâmicos
A tecnologia de automação elétrica oferece soluções energeticamente eficientes para movimentos lineares ou rotativos muito dinâmicos de vários eixos em configurações flexíveis, permitindo aplicar forças grandes com grande precisão.

Pneumática: retenção, fixação e tensão energeticamente eficientes
Esta tecnologia, económica e de baixa manutenção, permite realizar movimentos energeticamente eficientes entre duas posições finais como, p. ex., reter, tensionar, fixar e pressionar. A pneumática é uma tecnologia simples e robusta que pode ser encontrada em quase todos os setores da tecnologia de automação.

Controlled Pneumatics: regulação do caudal, pressão e movimento com eficiência energética
A dosagem seletiva do ar comprimido oferece um grande potencial de poupança energética. Em cada etapa de trabalho, é possível obter o máximo desempenho com a mínima demanda de ar comprimido. Tal poupa até 50% de ar comprimido. Saiba mais sobre Controlled Pneumatics.

Servo pneumática: eficiência energética com grandes cargas
Se tiver de controlar a posição de massas superiores, de 15 kg a 300 kg, a servo pneumática oferece uma solução energeticamente eficiente e de preço atrativo. Estes conjuntos de acionamento destacam-se pela rapidez no momento de passar do controlo da posição para o controlo da força, bem como pelo comportamento suave do arranque até à posição.

Mais ajuda sobre a seleção da tecnologia no Automation Guide (PDF)

Ou leia o nosso Livro Branco "Pneumática ou eletricidade (PDF)"

Antes de selecionar uma tecnologia para o seu sistema, deve conhecer o consumo de CO₂na fase de funcionamento e qual o custo total de propriedade (Total Cost of Ownership TCO) que deve esperar no futuro.

Com a nossa ferramenta CO₂ & TCO Guide pode comparar atuadores elétricos e pneumáticos da nossa gama de produtos. A ferramenta mostra claramente o consumo de energia, as emissões de CO₂, os custos de aquisição e o custo total de propriedade e, por isso, é-lhe oferecida uma valiosa ajuda para a tomada de decisões baseada nos fatores mais importantes.

Iniciar CO2 & TCO Guide

A engenharia inteligente foca-se no dimensionamento perfeitamente adaptado e na seleção do sistema de controlo ideal.

As nossas Engineering Tools digitais facilitam a construção dos seus sistemas de forma energeticamente eficiente. Com o dimensionamento em função das necessidades dos atuadores pneumáticos é possível, p. ex., poupar até 40% no consumo de ar de uma aplicação. As matrizes de avaliação, as calculadoras de custos e o software de simulação irão auxiliá-lo a tomar as decisões corretas desde o início e a otimizar os sistemas para as suas aplicações específicas.

Ir para a visão geral das Engineering Tools

As medidas de eficiência energética começam no planeamento. A seleção pensada do tipo de atuador adequado para a aplicação é decisiva. Os cilindros de ação simples ou o curso de retorno com pressão reduzida podem reduzir significativamente o consumo de ar comprimido. Utilize placas de controlo de pressão e reguladores de pressão. Para tempos de inatividade prolongados recomendamos, por exemplo, os servo motores/motores passo a passo com freios de imobilização.

As Engineering Tools da Festo ajudam-no a selecionar o produto adequado para a sua aplicação.

O consumo de energia depende muito da construção dos atuadores: principalmente, é importante evitar o sobredimensionamento dos atuadores. Quanto menor for o atuador, mais energeticamente eficiente ele é.

• Assegure-se de que elabora corretamente os fatores de segurança e de que move pouca massa. Assim, é possível poupar até 40% do consumo de ar numa aplicação empregando atuadores pneumáticos.
  Um exemplo: Para o cilindro normalizado DSBC, a redução do tamanho 40 para 32 permite uma poupança energética de cerca de 35%.
• Se projetar o trem de transmissão como um único elemento, poderá dimensioná-lo de forma ótima evitando a acumulação de fatores de segurança. As Engineering Tools da Festo irão ajudá-lo na tarefa. Estas consistem em sistemas práticos, software de simulação e ferramentas de configuração como, por exemplo, a ferramenta de construção e simulação Electric Motion Sizing, o Solution Finder, a Simplified Motion Series ou também o nosso Handling Guide Online (HGO).

Mover peso requer energia. Por isso, tente que a massa a deslocar seja a menor possível, p. ex., mediante o dimensionamento correto, a combinação de componentes e a seleção de produtos leves.

• Se a carga útil e o tempo de ciclo da sua aplicação o permitirem, pode utilizar um sistema de manipulação elétrico tecnologicamente combinado com um eixo Z pneumático leve.
• As pinças pneumáticas são mais leves do que as pinças elétricas. Isto permite poupar peso e energia em aplicações móveis.
• Utilizar produtos leves não reduz apenas o consumo de energia. Uma vez que a sua produção requer menos material, a pegada de CO₂também é inferior.

Quanto menor o atrito, menores são as perdas de energia e maior é a vida útil. Para que o funcionamento seja sustentável, aposte mais em componentes de baixo atrito.

• Os nossos miniguias pneumáticos DGSL ou DGST deslocam-se com grande precisão e com o mínimo atrito.
• Para reduzir as perdas por atrito, deve executar a manutenção dos atuadores e dos eixos elétricos regularmente.
• Verifique sempre se é necessário utilizar um redutor ou se pode dispensá-lo.

Em muitas aplicações, os atuadores elétricos não são utilizados apenas para acelerar massas, mas também para voltar a travá-las ativamente. Ao atender determinados requisitos, é possível aproveitar esta energia de travagem para poupar energia elétrica, p. ex., com um acoplamento de circuito intermédio.

Em aplicações nas quais coincidem as fases de aceleração e desaceleração de diferentes atuadores, pode acoplar os circuitos intermédios dos controladores e armazenar neles a energia de travagem. Para isso, o controlador do motor CMMP-AS irá ajudá-lo.

Alguns ciclos de trabalho permitem reter temporariamente o fornecimento de energia para um consumo de energia nulo e sem fugas.

• Desligue o fornecimento de ar sempre que possível, por ex., quando para a máquina ao finalizar os turnos ou nas pausas. Isto funciona automaticamente com o nosso módulo de eficiência energética da gama MSE6.
• Para evitar o funcionamento a vácuo improdutivo, o sistema completo ou os diferentes grupos individuais deverão ser desligados sempre que possível. Assegure-se de que usa uma sequência segura para desligar e arrancar.

Na tecnologia de automação elétrica, os ajustes de controlo ótimo com rampas de arranque planas reduzem o consumo de energia e minimizam as vibrações.

• Com o nosso software de configuração e colocação em funcionamento Festo Configuration Tool FCT, é possível definir um bom comportamento de controlo com poucas vibrações e intervenções do controlador para os sistemas de eixos. Para isso, contribui a montagem rígida do eixo e o motor.
• A pneumática digitalizada com o Motion Terminal VTEM oferece uma vasta gama Motion Apps para controlar os componentes de acionamento pneumáticos conectados à maior eficiência energética possível.

Para sustentar em segurança os objetos com vácuo, não é necessário manter a pressão de vácuo constante. Especialmente, tratando-se de superfícies lisas e materiais não porosos, é possível evitar o consumo de ar constante através de um circuito de poupança de ar. O objetivo é: gerar vácuo apenas quando necessário.

O gerador de vácuo OVEM e o gerador de vácuo VADMI com controlo inteligente do vácuo só geram a pressão a vácuo quando é necessária e podem desligá-la automaticamente. A poupança pode alcançar cerca de 60% da quantidade de ar comprimido necessária anteriormente.

Existem várias maneiras de reduzir o nível de pressão e, por isso, também os custos de energia.

• Um nível de pressão desnecessariamente alto em toda a rede custa muita energia. Reduzindo a pressão da rede 1 bar, pode poupar até 10% de energia.
• Algumas máquinas precisam de uma pressão mínima constante. Se algumas aplicações necessitarem pontualmente de um nível de pressão mais alto, com o amplificador de pressão DPA, é possível aumentar a pressão em toda a rede de fornecimento.
• Se uma aplicação necessita de toda a força apenas numa direção de movimento ou se o atuador pode geralmente ser operado com uma pressão mais baixa, a pressão para o curso de retorno pode ser facilmente reduzida pela metade. Isto é particularmente fácil de implementar com terminais de válvula com encadeamento na vertical ou placa de regulação. Com esta solução é possível reduzir o consumo de ar em mais de 20%. Para isso, utilize as nossas placas de regulação VMPA1 e VABF.

O tratamento correto do ar comprimido não só aumenta a vida útil dos componentes e sistemas, como também a produtividade e a eficiência energética. Este cuidado vale a pena a longo prazo. As nossas unidades de tratamento de ar da série MS oferecem soluções adequadas, incluindo através da combinação de tamanhos.

• O dimensionamento adequado do tratamento de ar comprimido é importante, até com as unidades de tratamento. Verifique se os filtros são utilizados devidamente, uma vez que cada etapa de filtração reduz o fluxo e aumenta a queda de pressão.
• No tratamento de ar comprimido, a manutenção regular e a seleção correta da qualidade do ar comprimido podem poupar até 20% de energia. A substituição dos elementos filtrantes das unidades de tratamento no momento oportuno evita a produção de resistências desnecessárias no fluxo.
• Na rede de tubagens, é recomendável utilizar conectores com baixa resistência ao fluxo. As linhas de alimentação para os sistemas e as válvulas/terminais de válvula devem ser grandes o suficiente para evitar perdas de pressão.
• Utilize distribuidores múltiplos, em vez de encadear derivações em T. Isto reduz a queda de pressão.

Pode saber mais sobre a seleção da unidade de tratamento de ar combinada otimizada no nosso Livro Branco "Tratamento do ar comprimido em sistemas pneumáticos (PDF)"

Muitos dos tubos flexíveis entre as válvulas e os atuadores são demasiado compridos e aumentam o consumo de ar comprimido devido ao denominado volume morto. Este ar improdutivo também afeta negativamente o tempo de ciclo do sistema. Frequentemente, o volume morto nos tubos flexíveis representa, em especial com os atuadores ou pinças de pequeno volume, uma proporção elevada do consumo total.

• Assegure-se de que os comprimentos dos tubos flexíveis são os menores possíveis e que a extensão dos tubos é ótima. Recomendamos, sobretudo, o posicionamento descentralizado dos terminais de válvulas.
• Para encortar os tubos flexíveis, utilize uma ferramenta adequada como o cortador de tubos ZRS, para garantir a estanqueidade das conexões e fugas.

Tenha sempre em atenção que as fugas não detetadas provocam custos desnecessários de energia a todo o momento. Por experiência, sabemos que a taxa de fugas nos sistemas existentes pode ser reduzida até 20%. Por isso, é importante verificar periodicamente o sistema de ar comprimido, incluindo a localização de fugas.

• Com os nossos Energy Saving Services detetamos as fugas no seu sistema de forma rápida e segura, e acabamos com as perdas de ar comprimido.
• A humidade, a sujidade e o óleo afetam negativamente as juntas e a lubrificação inicial dos componentes. Por isso, recomendamos a preparação de ar comprimido descentralizada diretamente no sistema.
• Selecione os materiais dos tubos flexíveis de acordo com o ambiente. Desta forma, evitará danos químicos, físicos e microbianos e, assim, fugas.
• Os conectores com anéis de junta modernos e com função de apoio oferecem uma ligação estanque e reutilizável.

Poderá encontrar um maior potencial de poupança de energia nos sistemas de ar comprimido no nosso Livro Branco "Redução de até 60% nas despesas energéticas dos sistemas de ar comprimido (PDF)"

Instale um sistema de controlo permanente de energia e supervisione o consumo de ar comprimido. Em princípio, todas as fontes de energia devem ser supervisionadas através de sensores, na pneumática em concreto com sensores de caudal.

• A partir da medição do fluxo, poderá reconhecer de forma rápida e fácil os desvios do estado ideal provocados, p. ex., por fugas ou perdas de pressão. Com esta informação, poderá executar as medidas adequadas para poupar energia.
• A supervisão permanente permite conhecer instantaneamente o consumo de ar comprimido. Frequentemente, um fluxo demasiado elevado é indicador de uma potencial poupança.
• Monitorize o consumo de ar para poder executar medidas adequadas em caso de ocorrerem desvios. A monitorização contínua do ar comprimido permite contar com uma segurança permanente.
• Aposte em Predictive Energy Management. Graças à inteligência artificial, é possível calcular antecipadamente como o estado dos seus sistemas mudará. Para isso, utilizamos o nosso software Festo Automation Experience (Festo AX).