Riduzione delle varianti: togliere per avere di più

Riduzione delle varianti: standardizzazione, efficienza e ottimizzazione dei costi

Se da un lato privilegiare il risparmio energetico nella concezione di un azionamento ha come conseguenza una grande quantità di varianti, dall'altro la riduzione delle varianti ha esattamente l'obiettivo opposto, ossia quello di coprire le coppie e le velocità richieste da un impianto con il minor numero di varianti possibile dal punto di vista economico.

Il problema si fa ancora più complesso quando si passa alla progettazione ottimale di un impianto in condizioni reali. I nastri trasportatori per aeroporti, magazzini merci e centri di smistamento pacchi sono spesso dimensionati per il carico massimo atteso, tenendo conto anche dei relativi fattori di sicurezza. Di conseguenza questi sistemi di azionamento sono sovradimensionati, perché nelle reali condizioni di esercizio le situazioni in cui questi impianti raggiungono il carico massimo rappresentano una piccola percentuale. Il risultato è che gli azionamenti così dimensionati lavorano per la maggior parte del tempo nella fascia di carico parziale.

Una variante è la combinazione di un riduttore, un motore e un inverter, che può avere grandezza e rapporto di trasmissione diversi in base all’applicazione. Il numero di varianti può essere ridotto adottando una sola combinazione di motoriduttore e inverter per un determinato range di carico e velocità. Per requisiti di potenza inferiori o intervalli di velocità diversi, la stessa unità di azionamento potrà poi, controllata dall'inverter, coprire i punti di esercizio richiesti.

La nuova generazione di motori IE5+ coniuga i vantaggi del sistema modulare con la possibilità di ridurre il numero di varianti. Scegliendo i motori IE5+ fino a 2,2 kW, tutti con carcassa delle stesse dimensioni, due o tre grandezze per i riduttori fino a 250 Nm e poche varianti di inverter, si arriva a coprire il 95% delle mansioni di azionamento nel settore intralogistico. Ogni soluzione risponde in questo modo alle esigenze specifiche del cliente e offre in particolare i seguenti vantaggi:

• Motore utilizzabile in tutto il mondo
• Elevato fattore di sovraccarico
• Ampia gamma di regolazione
• Dimensionamento tarato sul range di carico interessato
• Elevata densità di potenza e ingombri ridotti

Il compromesso ottimale tra efficienza energetica e riduzione delle varianti

C'è poi un altro punto da tenere presente: per poter utilizzare la stessa variante per il maggior numero possibile di applicazioni, un approccio improntato alla riduzione delle varianti implica il sovradimensionamento mirato di alcuni azionamenti. Tuttavia, più un azionamento si allontana dal proprio punto di lavoro ottimale, più peggiora il suo rendimento e quindi anche la sua efficienza energetica, con un inevitabile aumento dell'energia assorbita.

La riduzione delle varianti comporta tendenzialmente un lieve aumento dei costi di progetto, perché gli azionamenti dovranno in parte avere maggiore potenza e costeranno quindi di più rispetto a una soluzione dimensionata su misura. Per contro, con la riduzione delle varianti il gestore può contare sul funzionamento ottimizzato del proprio impianto per tutto il ciclo di vita dell'azionamento, con un risparmio significativo sui costi amministrativi, di manutenzione e di approvvigionamento dei ricambi. Con la riduzione mirata delle varianti, anche l'integratore del sistema beneficia di un risparmio economico, ad esempio nella fase di progettazione.

L'obiettivo, tuttavia, non è la massima riduzione possibile delle varianti, perché a partire da una certa soglia i costi di progetto possono lievitare di colpo. Inoltre, un numero piccolo di varianti ha come conseguenza un peggiore rendimento degli azionamenti, per via del loro eccessivo sovradimensionamento. Lo scopo di un progetto, quindi, è trovare il perfetto equilibrio tra i costi di investimento, di funzionamento (amministrazione, manutenzione, approvvigionamento ricambi) ed energetici influenzati dalla riduzione delle varianti. Il giusto compromesso tra riduzione delle varianti, da una parte, ed efficienza energetica, dall'altra, consente di realizzare un risparmio significativo sul TCO. I sistemi di azionamento della moderna gamma di prodotti ad alta efficienza di NORD DRIVESYSTEMS coniugano i vantaggi di entrambe le strategie di ottimizzazione.