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Efficienza e sostenibilità i temi chiave di Automatica 2014

Il settore dell’automazione è nel pieno della svolta energetica: impianti di assemblaggio, processi, robot e componenti vengono quindi studiati nell’ottica dell’efficienza energetica

Pubblicato il 23 ottobre 2013

Automatica 2014 proporrà, dal 3 al 6 giugno 2014 a Monaco di Baviera, tecnologie futuristiche e sviluppi recenti per una produzione sostenibile ed economicamente efficiente.

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I costruttori di robot stanno adottando le misure più diverse per ottimizzare i consumi delle loro macchine. Le prestazioni dei collegamenti elettrici dei robot sono già da anni a livelli di consumo bassissimi. Pertanto, per raggiungere la massima efficienza, le aziende di robotica devono attingere a tutte le loro risorse. Le due “leve” principali sono sempre le stesse: leggerezza della struttura e tecnica di azionamento e comando.

“Solo sviluppando in maniera integrata tutti e tre gli aspetti si può ottenere un sistema efficiente nel suo complesso sotto il profilo energetico” afferma Manfred Gundel, Amministratore Delegato di KUKA Roboter, citando come esempio la nuova generazione di robot KR Quantec. Queste macchine a sei assi vantano infatti costi energetici inferiori del 36% rispetto ai modelli precedenti. Decisivi per raggiungere questo risultato sono stati la riduzione del peso, la tecnologia di controllo innovativa con una nuova modalità di standby, e la tecnica di azionamento intelligente. “In fiera illustreremo in dettaglio altre migliorie grazie alle quali si potranno ottenere ulteriori margini di risparmio” promette Gundel.

Stäubli Robotics produce internamente i riduttori per ottimizzare i sistemi di azionamento per ciascuna serie di robot, mentre in Fanuc si sfrutta una tecnica di risparmio energetico già nota in altri settori, il recupero. “Fanuc è stato il primo a introdurre il recupero di energia nei robot. L’energia generata sui singoli assi in fase di frenata viene reimmessa nel sistema” spiega Ralf Winkelmann, direttore commerciale di Fanuc Robotics. Nel frattempo altre aziende hanno deciso di puntare sul recupero dell’energia cinetica e stanno lavorando a soluzioni proprie.

Con l’introduzione dei robot di saldatura a sei assi, Yaskawa ha dimostrato che soluzioni cinematiche di nuova concezione possono produrre di per sé un risparmio energetico. L’asse supplementare conferisce al robot una straordinaria mobilità, che consente di aumentare la densità dei robot in spazi ristretti, riducendo per esempio la superficie occupata in un reparto di produzione delle carrozzerie, con significativi risparmi energetici.

Un aspetto finora sottovalutato per il funzionamento efficiente di un robot è la scelta del dispositivo applicato all’estremità del braccio. Che si tratti di una pinza o di un cannello di saldatura, la leggerezza apre nuovi orizzonti, soprattutto quando, utilizzando cannelli di saldatura leggeri, si riduce la portata richiesta del robot a tal punto da poter utilizzare un modello di fascia inferiore. L’utilizzo di un robot con una capacità di carico minore si traduce in costi di acquisto più bassi, minore ingombro, riduzione dei consumi energetici e, quindi, maggiore sostenibilità e produttività.

I costi energetici dei robot sono particolarmente rilevanti per i grandi modelli a sei assi, come quelli che si trovano ad esempio sulle catene di montaggio delle case automobilistiche. Su linee dove possono operare fino a mille macchine, il potenziale di risparmio ammonta a centinaia di migliaia di euro. Diversa la situazione sugli impianti con pochi robot in ambienti industriali generici. L’ottimizzazione dei consumi energetici dei robot ha un’importanza secondaria, ma esistono comunque grandi potenzialità sull’impianto nel suo complesso. Michael Wenzel, Amministratore Delegato di Reis Group Holding, parte dall’esperienza di diversi progetti già realizzati: “Ciò che conta è il bilancio energetico complessivo degli impianti di automazione. I system integrator devono pensare su larga scala e analizzare ogni singolo processo. Si possono così ottenere miglioramenti significativi, ad esempio, con nuovi processi e tecnologie di produzione o soluzioni di intralogistica con costi di trasporto e movimentazione contenuti”.

Solo ricorrendo alla visione industriale in punti strategici del processo, si possono ottenere grandi risultati in termini di risparmio di risorse in produzione, ad esempio individuando e scartando immediatamente le parti difettose mediante una telecamera, evitando che giungano fino alla fine del processo di produzione. In quest’ottica è importante essere aggiornati sui componenti, sui processi e sulle tecnologie più recenti per la produzione sostenibile.

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