Smart manufacturing o adattamento autonomo alle variabili di produzione. Si inserisce in questa logica il principio del power on demand di Bosch Rexroth. Produrre energia quanto e quando serve, un approccio innovativo che mira a ottimizzare l’efficienza e ridurre i consumi di presse e macchine utensili. «I sistemi oleodinamici tradizionali costringono a produrre con un surplus di energia necessario alla regolazione proporzionale, che lo dissiperà. Con la piattaforma hardware e software Sytronix rendiamo disponibile una soluzione per realizzare un modello costruttivo di macchine elettro-idrauliche che consente la transizione da sistemi focalizzati essenzialmente sulle performance a sistemi progettati in funzione di principi di sostenibilità coerenti con il paradigma industry 5.0», afferma Davide Catalini, Hydraulic product manager di Bosch Rexroth Italia.
L’efficienza energetica applicata al mondo delle macchine industriali innesca infatti a cascata tutta una serie di altri benefici che sono alla base di una manifattura sostenibile: allungamento del ciclo di vita del prodotto, meno spese in manutenzione e ricambi, riduzione dei fermi macchina e maggiore qualità del prodotto. «Il power on demand è la tecnologia costruttiva destinata a diventare uno standard manifatturiero. Investimenti che possono essere trainati dal piano transizione 5.0, che prevede incentivi per le aziende che decidono di avviare progetti di efficienza energetica. Tema che diventa oltremodo importante anche in considerazione degli obiettivi europei in termini di riduzione di emissioni Co2 e delle nuove regolamentazioni green. Tra queste l’atteso Digital Product Passport che obbligherà le aziende a dare trasparenza sul carbon footprint del prodotto. Sistemi power on demand, dunque, per accelerare lo sviluppo di una manifattura a basse emissioni di Co2. «Siamo stati tra i primi a produrre sistemi idraulici a risparmio energetico, anticipando trend e richieste del mercato, cogliendo con lungimiranza il tema della sostenibilità che sta molto a cuore sia agli end-user che ai costruttori, dice Catalini. Sytronix è ora la tecnologia sulla quale i machine builder possono progettare la nuova generazione di macchine ad alto rendimento energetico. Non secondario, la possibilità di utilizzarla per il revamping del parco installato». Ecco i possibili ritorni di investimento generati da soluzioni power on demand Sytronix, i vantaggi e benefici che si possono ottenere da una produzione energetica variabile e gli incentivi 5.0 che ne accelerano l’adozione.
Miramondi impianti, azienda specializzata nella progettazione e realizzazione di attrezzature industriali per la trasformazione della lamiera, ha scelto Sytronix di Bosch Rexroth per raggiungere i propri obiettivi di risparmio energetico e massimizzazione dell’efficienza delle proprie macchine.
Potenzialità e vantaggi di Sytronix, la soluzione power on demand per la nuova generazione di macchine digitali ad alta efficienza energetica
In Bosch Rexroth il principio di power on demand fa dunque rima con Sytronix, un sistema integrato moto-pompa digitalizzato che può essere accoppiato a presse e macchine utensili. «Ogni soluzione Sytronix neccessita di un numero minimo di sensori, da quelli oleodinamici (trasduttori di pressione e temperatura dell’olio) a quelli meccanici di posizione. Sensoristica che si può rendere ancora più sofisticata per realizzare sistemi di condition monitoring sullo stato di funzionamento della macchina», dice Catalini. Sistemi digital ready, quindi, predisposti con componentistica elettroidraulica nativamente digitale. E soluzioni di efficienza energetica che possono essere ingegnerizzate in qualsiasi sistema oleodinamico, in particolare le presse, macchine energivore per antonomasia dove la densità di potenza è ancora il fattore chiave del ciclo produttivo. I vantaggi di una macchina Sytronix? «Il primo e più evidente è il risparmio energetico: la pompa funziona solo quando è richiesta la pressione, evitando lo spreco di energia associato al funzionamento continuo di una pompa a portata costante». A seguire, ma non meno importanti, la riduzione della rumorosità e la maggiore durata dei componenti: grazie alla gestione più precisa della portata e della pressione si diminuiscono infatti le sollecitazioni sui componenti idraulici, con vantaggi in termini di allungamento della vita utile dell’asset. E poi ancora, riduzione dei costi di manutenzione e sostituzione delle parti. Infine, aumento della produttività. Come spiega Catalini, «la possibilità di regolare con precisione la velocità e la forza della pressa ottimizza i cicli di lavoro e riduce i tempi di fermo macchina». Non vanno poi dimenticate le opportunità per progetti di revamping. Come racconta Catalini, «La tecnologia Sytronix è stata per esempio utilizzata da un importante oem italiano per ottimizzare una linea di produzione che consisteva in due macchine gemelle con tre presse ciascuna della potenza di 110 kW di potenza. In questo caso, Sytronix ha contribuito a un significativo risparmio energetico su una potenza complessiva di circa 600kW»
Come ottenere l’accoppiamento migliore tra potenza e ciclo di produzione per rispondere a a una domanda ad alta variabilità
Sytronix, una serie di soluzioni elettro-idrauliche che sfruttano il concetto di pompe a giri variabili per ottenere l’energia di carica necessaria alla singola applicazione. «L’oleodinamica tradizionale lavora a giri fissi, con un classico motore sincrono che ruota a 1.500 giri al minuto e una pompa che trasforma energia elettrica in forza meccanica. Con Sytronix si agisce invece sul controllo della pressione o sulla portata, sul posizionamento o controllo di forza dell’attuatore», dice Catalini. Insomma, in funzione delle variabili di produzione la combinazione hardware e software di Sytronix permette di erogare la minima energia indispensabile. Power on demand, quindi, per ottenere il migliore match tra potenza e ciclo di produzione. Come spiega Catalini, «A differenza delle macchine di prima generazione, dove la pompa idraulica lavora a portata costante, in un sistema Sytronix power on demand la pompa viene attivata e modulata in base alla richiesta di carico, evitando così di fornire una portata eccessiva quando non è necessaria». Una caratteristica che è in linea con la personalizzazione della domanda del mercato, che obbliga le imprese a una produzione customizzata. «La tendenza è verso una produzione variabile con lotti medio-piccoli fortemente personalizzati, dove il consumo di energia non è costante ma funzione delle diverse tipologie di lavorazione. Con Sytronix siamo in grado di adattare il consumo energetico alle condizioni operative, con l’obiettivo di trovare sempre il massimo punto di efficienza attraverso un bilanciamento tra energia e ciclo di lavorazione».
Ritorno dell’investimento: non solo risparmio sulla bolletta, ma sull’intero ciclo di vita della macchina
Anche se le presse power-on demand hanno generalmente un costo più elevato rispetto a quelle tradizionali, a causa della presenza di componenti elettronici e della pompa a portata variabile, il salto tecnologico che si intraprende introducendo hardware anche elettronico e software consente di raggiungere livelli di risparmio energetico che potranno garantire il ritorno dell’investimento. Non ultimo la qualità. In alcune applicazioni, la regolazione precisa della pressione e della portata può infatti portare a una maggiore qualità del prodotto, generando ulteriori benefici. «Per ottenere il ritorno economico più elevato, oltre a quello generato dal risparmio sulla bolletta elettrica, gli end user devono considerare più fattori: da una parte la possibilità di ottenere degli incentivi fiscali, dall’altra i risparmi accessori che possono derivare un uso più responsabile della macchina», dice Catalini. Ritorni di investimento che sono anche funzione della configurazione di macchina, che prevede diversi layout software e hardware. «Posso fare un controllo più o meno raffinato della produzione. Si parte dal livello più basso, dal semplice controllo di pressione, fino al controllo più complesso, di posizione e forza. La parte più complessa di un sistema power on demand è proprio la fase di configurazione di potenza, che non deve essere né sottodimensionata né sovradimensionata. E qui vale la nostra competenza: partendo dalle performance richieste alla macchina stessa, configuriamo i componenti HW e SW per garantire le performance in un contesto di massima sostenibilità globale.», racconta Catalini.
I crediti d’imposta del piano transizione 5.0. Gli incentivi che possono accelerare l’adozione di soluzioni di efficienza energetica
Soluzioni Sytronix sono coerenti con il piano transizione 5.0, che sostiene la promozione di processi produttivi più efficienti attraverso un credito di imposta legato al risparmio energetico. Se un’azienda end user ha preventivato investimenti che comportano un risparmio energetico, una nuova linea di produzione o un aggiornamento dell’esistente, verrà premiato quel costruttore che rende già oggi disponibili le soluzioni che lo rendono possibile. Va qui ricordato che il credito d’imposta è proporzionale alla spesa sostenuta per nuovi investimenti. Nello specifico, il credito è riconosciuto a condizione che si realizzi una riduzione dei consumi di almeno il 3% per la struttura produttiva o, in alternativa, di almeno il 5% del processo interessato dall’investimento. Insomma, l’ammontare del credito varia in relazione alla quota d’investimento e alla riduzione dei consumi. Il piano attuativo predisposto dal Governo si articola su tre fasce: per investimenti fino a 2,5 milioni, in base al risparmio energetico conseguito, si va dal 35% al 45% di credito; per la quota di investimento oltre i 2,5 milioni e fino a 10 milioni di euro, sempre in base al risparmio energetico conseguito, il credito è riconosciuto in una percentuale che varia dal 15% al 25%; infine, per la quota di investimenti oltre i 10 e fino ai 50 milioni di euro, viene riconosciuto un credito dal 5% al 15% a seconda della riduzione dei consumi energetici.
