Efficienza energetica: Costi complessivi sotto controllo

13/03/2013 - Oliver Hagenlocher


Risparmiare energia nell'industria di lavorazione dei metalli non è solo una questione di protezione dell'ambiente. Il consumo di energia è diventato già da tempo un fattore di costo decisivo, che a lungo termine può addirittura superare i costi di investimento della macchina. Il costo dell’energia, inoltre, diventa sempre più importante: secondo l'associazione dei consumatori di energia elettrica, lo scorso anno il costo dell'energia elettrica per le aziende medio-piccole è aumentato del 4,5%. Per capire quanto efficienti siano i macchinari in grado di contrastare questa tendenza, basta osservare due soluzioni EMAG: l'impianto di saldatura ELC 250 DUO e i torni verticali della piattaforma 2, che mostrano chiaramente le enormi potenzialità di risparmio in due campi di applicazione molto diversi.

I cosiddetti costi del ciclo di vita di una macchina acquistano sempre maggiore importanza agli occhi di molti utenti, se si tratta di modernizzare un settore della produzione – per un buon motivo: chi prende in considerazione soltanto l'investimento iniziale al momento dell’acquisto di un impianto, senza pensare al consumo energetico, potrebbe poi affrontare un costo per l’energia più alto del previsto. Secondo le stime degli esperti, i costi per l'energia di una macchina utensile costituiscono sempre più del 20% delle spese complessive che si accumulano durante tutto l’intero ciclo di vita. "Per garantire una produzione economicamente conveniente, in un impianto industriale si deve tener conto di vari fattori " spiega il Dott. Guido Hegener, amministratore delegato di EMAG Salach Maschinenfabrik. "Il fattore consumo energetico avrà sempre maggiore importanza, perché in futuro si prevede un notevole aumento dei costi dell'energia elettrica, che influirà maggiormente sulle spese complessive."

L’esempio della saldatura laser: una struttura parsimoniosa
Quali sono le tecnologie che possono contrastare questa spirale di aumento dei costi? Una risposta interessante si trova nella saldatura, un campo di applicazione che generalmente richiede un consumo di energia particolarmente elevato. In questo settore i costruttori EMAG hanno concepito la ELC 250 DUO: una soluzione che consente un consumo energetico straordinariamente ridotto. La base di questo sistema è la tipica struttura EMAG: il pezzo viene prelevato da un mandrino pick-up e, durante la saldatura, spostato in modo estremamente preciso, mentre lo strumento ottico di saldatura all'interno dell'impianto è montato in modo statico. "Molti sono i vantaggi: per esempio è possibile integrare facilmente nell'impianto altre fasi di lavorazione. Questa struttura aumenta notevolmente l’efficienza energetica, garantendo allo stesso tempo un’elevata precisione di saldatura” afferma il Dott. Andreas Mootz, amministratore delegato EMAG Automation GmbH. Il risparmio energetico ha inizio già nella fase di aspirazione del fumo di saldatura, infatti, poiché il laser si trova sempre in uno stesso punto, anche il fumo si genera solo in quel punto e viene aspirato in modo particolarmente mirato, con una potenza ridotta. Questo è un primo punto a favore.

Meno energia elettrica – stessa potenza
Il vero e proprio risparmio si manifesta durante il procedimento stesso, grazie al laser a stato solido. Rispetto alla saldatura tradizionale CO2, la saldatura con i laser a stato solido garantisce processi di produzione straordinariamente efficienti dal punto di vista del consumo di energia. Se un classico laser ad anidride carbonica è caratterizzato da un'efficienza pari ad appena l'8%, gli specialisti EMAG possono puntare con la loro tecnologia ad un'efficienza di circa il 20%. In altre parole: è necessaria una quantità di corrente nettamente inferiore per ottenere la medesima potenza ottica e i costi per l'energia nella produzione si riducono fino al 50%. A ciò si aggiunge il fatto che, grazie alla struttura "intelligente" degli impianti EMAG, questo vantaggio si può moltiplicare, allineando semplicemente più moduli di saldatura. In questo modo è possibile produrre grandi quantitativi di pezzi in breve tempo. Questi moduli di saldatura condividono una sorgente di raggi laser che viene commutata di volta in volta mediante un apposito deviatore. Di conseguenza la durata di utilizzo del laser aumenta e i costi di produzione diminuiscono. Anche la scelta del gas di saldatura contribuisce a determinare l’efficienza energetica."Il fatto che il laser solido non necessiti di gas inerte costituisce un enorme vantaggio in molti campi di applicazione. È chiaro come ciò riduca i costi e acceleri il processo di saldatura" afferma Mootz.

Esempio torni: ottimizzazione nei minimi dettagli
Con un approccio molto simile, gli specialisti EMAG hanno migliorato anche l'efficienza energetica dei torni, ottimizzando i componenti tecnici determinanti per la produzione. La piattaforma modulare dei torni EMAG rappresenta la base del loro successo e i migliori esempi sono costituiti dai torni della piattaforma 2, di cui fanno parte i modelli VL 2, VL 2 P e VT2-4. Questi macchinari sono configurati con gli stessi mandrini e gli stessi moduli tecnologici, nonostante la diversa configurazione assi. Durante la progettazione si è dedicata particolare attenzione anche all’efficienza energetica. Grazie all'uso di un'intera serie di componenti, gruppi costruttivi e moduli software ottimizzati, è stato possibile ridurre il consumo di energia della nuova piattaforma di circa il 47%, rispetto a un macchinario corrispondente della generazione precedente. In tal senso, i maggiori effetti si sono ottenuti nel campo degli apparecchi refrigeranti e dei gruppi idraulici. Impiegando pompe a numero di giri variabile nel campo dell'idraulica, si possono ridurre drasticamente le perdite nel circuito idraulico e si ottiene un minore riscaldamento dell’olio idraulico grazie al funzionamento continuo. Con la cosiddetta tecnica a passaggio interno si crea anche la possibilità di scaricare direttamente all'esterno dal pannello di comando il calore ceduto degli amplificatori di potenza. L'uso opzionale di motori IE 3 completa il pacchetto di efficienza energetica relativo alla piattaforma 2. 

Marchio EMAG
"L'efficienza energetica per noi è parte dello standard" continua Hegener. "Sono pochi i componenti o le funzioni opzionali da noi offerti che comportano un notevole aumento dei costi e del lavoro. In questo caso offriamo al cliente la possibilità di scegliere tra un investimento iniziale ridotto o una migliore efficienza energetica". Scegliere un sistema di produzione altamente produttivo, anche secondo i criteri dell'efficienza energetica, è sempre la decisione giusta, perché la riduzione del tempo di lavorazione consente ovviamente la diminuzione dei costi energetici per ciascun pezzo prodotto.

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