Reducción de variantes: conseguir más con menos
Los costos del ciclo de vida de las soluciones de accionamiento (Total Cost of Ownership/TCO) incluyen todos los costes en los que se incurre, desde la adquisición del equipo hasta su eliminación, pasando por la puesta en servicio, el uso y el mantenimiento. Así, las dos mejores opciones para reducir los TCO son el consumo energético y la cantidad de variantes del accionamiento instaladas. Sin embargo, entre el enfoque de la optimización del consumo y el de la reducción de variantes surge un conflicto de intereses. Si se crea una instalación con accionamientos diseñados pensando únicamente en lograr el mayor rendimiento energético del punto de funcionamiento, los meros costes de inversión resultan óptimos y, en comparación, los motores funcionan de manera eficiente desde el punto de vista energético, sea cual sea su clase de eficiencia. Pero con este enfoque, a lo largo de la vida útil de la instalación habrá que gestionar y mantener una gran cantidad de variantes del accionamiento.
Reducción de variantes: estandarización, rendimiento, optimización de costes
Mientras una instalación cuyo objetivo es reducir los costes energéticos conlleva un gran número de variantes, el objetivo de la reducción de variantes es diamentralmente opuesto, ya que se trata de cubrir los pares y velocidades necesarios en la instalación con la menor cantidad de variantes del accionamiento posibles, siempre que esto sea económicamente viable.
Otro de los grandes problemas es diseñar una instalación óptima para hacer frente a las condiciones reales. Por este motivo, las cintas transportadoras para aeropuertos, almacenes y centros de paquetería suelen equiparse con factores de seguridad para la carga máxima que cabe esperar, por lo que los sistemas de accionamiento resultantes suelen estar muy sobredimensionados. En cambio, durante el funcionamiento real, la carga máxima de estas instalaciones solo se alcanza con un pequeño porcentaje de la carga que debe trasladarse. Como resultado de este diseño, los accionamientos funcionan a carga parcial la mayor parte del tiempo.
Una variante es una combinación de reductor, motor y variador de frecuencia que varía en tamaño y relación de transmisión. Las variantes pueden reducirse utilizando solo una combinación de motorreductor y variador de frecuencia para un determinado rango de carga y velocidad. Y cuando se requiera menos potencia o se necesiten otros rangos de velocidad, el variador de frecuencia puede ordenar a la unidad de accionamiento que cubra los puntos de funcionamiento necesarios.
Con una combinación equilibrada de reducción de variantes y rendimiento energético puede lograrse una gran reducción de los TCO.
Motores síncronos con rendimiento energético IE5+
Los accionamientos NORD con motor síncrono demuestran aquí sus puntos fuertes, puesto que en comparación con los motores asíncronos, en el rango de la carga parcial su rendimiento no cae de manera tan notable. La nueva tecnología de motores IE5+ consigue un ahorro de alrededor del 15 % a plena carga. Cuanto mayor sea la proporción de servicio a carga parcial de los accionamientos, mayor será el ahorro energético derivado de la selección del accionamiento y mejor será el rendimiento de los modernos motores síncronos de imanes permanentes con clase de rendimiento IE5+. Además de mejorar el rendimiento energético de las soluciones de sistema, otro factor importante es la calidad del control de la electrónica de accionamiento.
Con las soluciones de sistema coordinadas de NORD DRIVESYSTEMS, compuestas por motorreductor, variador de frecuencia y parametrización y programación específicas en función de la aplicación, se consigue un rendimiento óptimo del sistema. Reduciendo la cantidad de variantes pueden minimizarse los costes administrativos y mejorarse los procesos de producción, logística, almacenamiento y servicio.
La nueva generación de motores IE5+ combina las ventajas del sistema modular con las posibilidades de la reducción de variantes. Con los motores IE5+ de hasta 2,2 kW y un solo tamaño de cárter, así como entre dos y tres tamaños de reductor escogidos de hasta 250 Nm y pocas variantes de variador de frecuencia, se consigue llevar a cabo el 95 % de las tareas de accionamiento en la logística interna. Cada solución se adapta de forma personalizada a cada cliente y se caracteriza por las siguientes ventajas:
- Motor apto para uso en todo el mundo
- Aprovechamiento de la elevada capacidad de sobrecarga del sistema
- Amplio rango de ajuste
- Dimensionamiento específico según el correspondiente grupo de carga
- Espacio de instalación compacto con elevada densidad de potencia
Reducción de la diversidad de variantes con un DuoDrive
La tecnología de motores síncronos de NORD DRIVESYSTEMS se perfecciona integrando un motor y un reductor en un cárter, tal como hemos hecho en el motorreductor patentado DuoDrive. A parte del elevado rendimiento del sistema, otras características importantes del DuoDrive son la reducción consecuente de variantes y su construcción compacta de superficie lisa y sin ventilador. Así se prescinde de muchas de las piezas de desgaste y se reduce la necesidad de mantenimiento. El DuoDrive puede montarse en diversas posiciones sin necesidad de realizar ningún ajuste, reduciendo así además la cantidad de variantes en los proyectos de logística interna. Las medidas compactas del cárter ofrecen otra ventaja: el DuoDrive es mucho más plano en dirección axial que los productos de la competencia, por lo que permite un ancho de pasillo reducido en instalaciones de tecnología de transporte. Debido a que la potencia del motorreductor puede escalarse sin modificar las medidas exteriores del diseño, no es necesario modificar el diseño de la instalación para adaptar la potencia.
Compromiso óptimo entre el rendimiento energético y la reducción de variantes
También debe tenerse en cuenta que para poder manejar la mayor cantidad posible de aplicaciones con una sola variante, algunas unidades se sobredimensionan deliberadamente durante la reducción de variantes. Sin embargo, cuanto más alejado funcione un accionamiento de su punto de trabajo óptimo, peor será su rendimiento y con esto también su rendimiento energético. Y esto necesariamente hace aumentar el consumo de energía.
Al reducir las variantes, los costes del proyecto suelen aumentar ligeramente debido a que en parte es necesario instalar accionamientos de mayor tamaño que conllevan un recargo en comparación con un dimensionamiento a medida. No obstante, al reducir las variantes, el propietario disfruta de un servicio optimizado durante toda la vida útil del accionamiento y de notables ahorros en costes administrativos, de mantenimiento y de piezas de repuesto. Al llevar a cabo una reducción de variantes, el integrador del sistema también ahorra en costos, por ejemplo de ingeniería.
No obstante, el objetivo no es realizar la mayor reducción de variantes posible, puesto que a partir de un determinado umbral puede que los costes del proyecto aumenten considerablemente. Además, debido al sobredimensionado, una menor cantidad de variantes tiene como resultado un empeoramiento de los rendimientos de los accionamientos instalados. Por tanto, en los proyectos debe encontrarse la mezcla perfecta de costes de inversión, operativos (administración, servicio, almacenaje de piezas de repuesto) y energía en función del número de variantes. Con una combinación equilibrada de reducción de variantes y rendimiento energético puede lograrse una gran reducción de los TCO. Los sistemas de accionamiento de la moderna gama de productos de alto rendimiento de NORD DRIVESYSTEMS combinan las ventajas de ambas estrategias de optimización.
