Liderando el camino hacia la sostenibilidad de la Industria 5.0

Un estudio de caso de Dubái vía Irlanda

Presentado por WEG

La sostenibilidad es una prioridad tanto para la industria de los ascensores como para otros sectores, especialmente con el impulso emergente de la Industria 5.0 hacia la sostenibilidad y la protección del planeta. Este fue el reto al que se enfrentó una empresa de almacenamiento automatizado en Irlanda, que necesitaba un sistema de ascensores industriales capaz de funcionar de forma sostenible a temperaturas de hasta -25 °C. Reinaldo Stuart Junior, director de WEG Automation Europe, explica por qué la empresa contactó con WEG para obtener sistemas de motor eléctrico capaces de accionar ascensores industriales de forma sostenible, incluso a temperaturas bajo cero.

El informe de la Comisión Europea (CE), «Industria 5.0: Hacia una industria europea sostenible, centrada en las personas y resiliente», describe la Industria 5.0 como la integración de las prioridades sociales y ambientales europeas en la innovación tecnológica. Entre los aspectos clave se incluyen las tecnologías de eficiencia energética, energías renovables, almacenamiento y autonomía, lo que sitúa a los ascensores industriales a la vanguardia de la Industria 5.0.

La Industria 5.0 ya está influyendo en la legislación y los incentivos. La industria italiana, por ejemplo, está adoptando sistemas de producción más sostenibles y resilientes, una tendencia que se espera se extienda por toda Europa. Los ascensores industriales desempeñan un papel crucial en la resiliencia industrial al garantizar el movimiento eficiente, fiable y seguro de mercancías y personal dentro de las instalaciones de fabricación y procesamiento. Sin embargo, algunos sistemas de ascensores industriales deben afrontar desafíos logísticos más complejos.

Una empresa irlandesa emprende su primer proyecto en Dubái.

Consideremos el caso de Moffett, una empresa irlandesa de almacenamiento automatizado que emprendió su primer proyecto internacional en Dubái, Emiratos Árabes Unidos. El proyecto consistió en un edificio de tres plantas y 30 metros de altura con una capacidad de procesamiento de 85 palés por hora.

Moffett se propuso maniobrar palés de más de 1500 kg a una velocidad de 1 m/s a alturas comprendidas entre 6 y 30 m. Además, el sistema de almacenamiento automatizado debía operar en temperaturas que oscilaban entre -25 °C y 40 °C. El funcionamiento de un elevador industrial en tales condiciones presenta desafíos operativos únicos, que incluyen aspectos relacionados con el rendimiento, la seguridad y el mantenimiento.

Los ambientes fríos pueden afectar significativamente la fiabilidad y la eficiencia de los sistemas mecánicos de un ascensor. Los lubricantes y fluidos hidráulicos se espesan a bajas temperaturas, lo que aumenta la fricción y el desgaste de las piezas móviles. Esto puede provocar velocidades más bajas, un mayor consumo de energía y un mantenimiento más frecuente. El frío extremo también puede causar la contracción de los componentes metálicos, lo que podría provocar desalineación o fallos mecánicos. Por lo tanto, es fundamental utilizar lubricantes y materiales especialmente formulados para condiciones bajo cero, a fin de mantener un rendimiento óptimo y una mayor vida útil.

Además, el sistema de accionamiento del ascensor debe soportar temperaturas extremas y cargas pesadas. Inicialmente, Moffett utilizó un sistema de accionamiento de otra compañía, pero no funcionó correctamente, lo que llevó a Moffett a contactar al integrador de sistemas Technidrive, distribuidor de WEG, quien a su vez recurrió a WEG para obtener un motor de alta eficiencia W22 de 11 kW y un variador de velocidad (VSD) CFW11 con el software de programación correspondiente. El VSD, o inversor, es vital para acelerar y desacelerar el sistema de almacenamiento a mayor velocidad. A medida que los carros se mueven por el ascensor, se requieren ajustes debido a los cambios en el peso de los carros. Los ascensores requerían un sistema de autocorrección para compensar estos cambios de peso.

Technidrive y WEG colaboraron para desarrollar un mecanismo de autocorrección en el inversor, asegurando que el elevador se mantuviera nivelado con el suelo mientras el carro se desplazaba. Esto impedía que el elevador descendiera con cargas pesadas, garantizando un funcionamiento suave y estable. Technidrive también abordó el tema de la energía regenerativa, que se produce cuando un motor desacelera o una carga desciende. Originalmente, la resistencia de frenado no era adecuada para cargas extremas, lo que podía provocar un sobrecalentamiento. Technidrive aumentó el tamaño de las resistencias de frenado y añadió protección térmica para evitar el sobrecalentamiento causado por la energía regenerativa.

Technidrive realizó todos los cálculos y el diseño desde cero para garantizar que el motor fuera adecuado para la aplicación, con el par, la velocidad y la potencia adecuados.

Sistemas accionados por motores eléctricos: Un pilar fundamental de la industria.

La transición a la Industria 5.0 debe comenzar con la base de la mayoría de los procesos industriales: los sistemas accionados por motores eléctricos. Según la Agencia Internacional de Energía, estos sistemas representan el 53 % del consumo mundial de electricidad. Sin embargo, las nuevas tecnologías pueden reducir esta importante demanda energética y, al mismo tiempo, aumentar la resiliencia de las líneas de producción. Las recientes inversiones de WEG en Europa respaldan esta estrategia.

WEG ha sido líder mundial en tecnología de motores eléctricos durante décadas, y su experiencia ahora se extiende más allá de los motores y variadores. La creación de la unidad de negocio WEG Automation Europe en 2023 fue un paso estratégico que permitió a WEG desarrollar una sólida base industrial para la automatización y la electrónica industrial destinada a clientes europeos. Esta expansión se alinea con el enfoque integral de WEG en materia de movimiento, plasmado en el paquete WEGmotion Drives.

El enfoque integrado de WEG se centra en una solución inteligente completa que combina motor, reductor, variador y componentes de automatización en un solo paquete. El concepto WEGmotion Drives se enfoca en soluciones personalizadas para industrias estratégicas como la del plástico, el metal, el papel, el reciclaje y la minería. Las empresas de estas industrias pueden lograr la máxima eficiencia energética y confiabilidad, mejorando la sostenibilidad y la resiliencia en su camino hacia la Industria 5.0.

Tecnologías que dan soporte a la Industria 5.0

Las tecnologías de WEG también respaldan el objetivo de "centramiento en el ser humano", fundamental para la Industria 5.0. Las soluciones de automatización de WEG permiten a los ingenieros tomar decisiones basadas en datos que minimizan el consumo de energía y el mantenimiento, reduciendo las emisiones de carbono y mejorando el tiempo de actividad.

A medida que la sostenibilidad cobra mayor importancia en diversos sectores, la industria de los ascensores no es una excepción. El caso de la empresa de almacenamiento automatizado en Irlanda ilustra los desafíos y las soluciones innovadoras necesarias para lograr operaciones sostenibles en condiciones extremas. Con el apoyo de tecnologías avanzadas y alianzas estratégicas, empresas como WEG están allanando el camino hacia un futuro más sostenible y resiliente, en línea con los objetivos de la Industria 5.0.