In ambiti come lo stampaggio della plastica a iniezione, la continuità di processo è fondamentale. Per garantirla occorre intervenire su due fronti: la disponibilità delle macchine attraverso manutenzione e monitoraggio, e la qualità dell’alimentazione elettrica, per esempio ricorrendo a una soluzione di storage. Cali di tensione e interruzioni di rete sono eventi frequenti anche nelle reti più affidabili e hanno un impatto diretto sulla produzione: sovente le macchine non riescono a completare il processo in corso.
Quando un impianto di stampaggio a iniezione si ferma all’improvviso si interrompe il ciclo e, nel caso peggiore, l’interruzione avviene durante il processo di iniezione. Questi eventi causano:
- Solidificazione del materiale all’interno della cavità degli stampi
- Impiego di 2-3 ore per la pulizia degli stampi e il riavvio
- Possibili danni dovuti alla pulizia “forzata”
- Grandi quantità di scarti
- Costi diretti e indiretti rilevanti
Questa è una problematica che si verifica a livello globale, non solo localizzata nei mercati emergenti che spesso contano su reti di distribuzione di energia meno efficienti. Per questo motivo i produttori si adoperano per integrare all’interno delle macchine sistemi di riserva energetica in grado di rilasciare l’accumulo nel lasso di tempo necessario a terminare la fase critica del processo ed evitare costosi fermi.
KEBA ha già una lunga esperienza in termini di soluzioni per completare i cicli in corso in modo controllato e senza alimentazione di energia esterna. L’azienda austriaca ha messo a punto un innovativo sistema in grado di immagazzinare energia elettrica e restituirla al momento opportuno e in tempi estremamente ridotti.
Tutto e subito: l’energia a disposizione che fa la differenza
La particolarità di questo sistema di Smart Energy Storage è quella di una reattività pressoché immediata — nell’ordine di 1 ms — e di essere completamente integrato nella piattaforma Kemro X.
Il sistema Smart Energy Storage si compone di due elementi: l’Energy Manager, un convertitore bidirezionale in grado di trasferire energia fino a 300 kW tra il DC-link principale e il DC-link dell’Energy Storage, e l’Energy Storage, un sistema modulare di banchi di condensatori in grado di immagazzinare fino a 6 kJ di energia ognuno. La modularità del sistema lo rende scalabile: ad esempio, per una macchina il cui arresto controllato in assenza di alimentazione richiede 5-6 kJ è sufficiente un singolo modulo di Energy Storage, mentre applicazioni con scambi energetici più elevati possono essere coperte aggiungendo ulteriori moduli Energy Storage.
La soluzione KEBA non serve soltanto come sistema di continuità operativa, ma è efficace anche per il peak shaving: quando la partenza o l’arresto dei macchinari assorbe o restituisce decine di kW, l’Energy Storage interviene evitando che i picchi di potenza gravino sulla rete. Durante la fase di avviamento, la coppia richiesta dai macchinari genera un alto assorbimento di potenza che viene prelevato direttamente dall’Energy Storage anziché dalla rete. Quando invece una macchina decelera, la potenza rigenerata dalla frenatura non viene dissipata in una resistenza ma è trasferita direttamente nei condensatori dell’Energy Storage, pronta per essere riutilizzata al ciclo successivo.
L’efficientamento energetico di fabbrica inizia da qui
La corretta gestione dell’energia, in acquisizione e in rilascio, presenta molti vantaggi. Il peak shaving riduce i picchi di potenza assorbita dalla rete, con un effetto diretto sui costi di infrastruttura: dimensionare l’impianto su un picco di potenza ridotto significa poter utilizzare cablaggi di sezione inferiore, fusibili e interruttori più piccoli, e stipulare contratti di fornitura elettrica con potenza impegnata ridotta. A questo si aggiunge l’ottimizzazione dei consumi energetici grazie al recupero dell’energia di frenatura, che anziché essere dissipata in calore viene conservata nel sistema e riutilizzata al ciclo successivo.
Gianluca Mangialardo – Customer Solution Manager Intralogistic KEBA
Nell’ambito dell’automazione industriale la continuità di processo è imprescindibile. Spesso non è possibile disporre di sistemi di accumulo tradizionali che possono avere dimensioni significative. La soluzione che proponiamo è semplice, immediata e scalabile e garantisce la continuità di alimentazione con una capacità di reazione istantanea. Il tutto integrato nella nostra piattaforma Kemro X.
Le caratteristiche di modularità della soluzione la rendono altamente scalabile per qualsiasi espansione attraverso l’aggiunta di ulteriori moduli di stoccaggio, driver e controllori aggiuntivi.