Energía elegante que conduce

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El transporte por carretera se estima para explicar el alrededor 17% de emisiones globales del gas de efecto invernadero (GHG). Las figuras de la Comisión Europea sugieren que las emisiones del vehículo de pasajeros y del vehículo resistente sean responsables del 21% de todas las emisiones de GHG en el continente. Como consecuencia, los fabricantes de automóviles son empujados continuamente por gobiernos para hacer sus vehículos más respetuosos del medio ambiente.

Pero no es apenas el acto de conducir los coches que cause daño al ambiente. Producirlos también tienen un impacto significativo, y por lo tanto, las maneras numerosas de minimizar este impacto se están ejecutando actualmente en instalaciones industriales en todo el mundo. El uso de las técnicas de gestión de energía es un ejemplo, y ha rendido algunos resultados impresionantes durante últimos años.

La numeración está llegando a ser cada vez más integral a las instalaciones de producción en todo el mundo. Aunque muchos todavía confíen pesadamente en procesos manuales, los trabajadores están haciendo más eficientes con la ayuda de las herramientas digitales, al igual que robots. Los datos de estas herramientas pueden probar útil para la gestión de energía.

Siemens instaló recientemente su sistema de gestión de energía de Simatic B.Data en una planta de lanzamiento de las soluciones de GF en St Gallen, Suiza, en donde hace piezas fundidas a troquel fuera de las aleaciones del aluminio y del magnesio para el sector automotriz. El sistema permitió que GF siguiera la cantidad de electricidad, de agua, de gas o de aire comprimido que era utilizado en cada máquina individual, y cuando era utilizada.

Por ejemplo, dos máquinas fundidas a troquel fueron encontradas para consumir 4,500m3 del aire comprimido durante el fin de semana, a pesar de no ser funcionando. “Tal cantidad es apenas sensible,” explica a Bernhard Thaler, encargado de energía en GF. Sin embargo, pronto añadió para arriba a lo largo de un año, y la compañía podía por lo tanto hacer un ahorro de la energía significativo destacando y eliminando la basura de las dos máquinas.

El equipo podía también identificar la energía que fue ahorrada al convertir sus ocho hornos de la quema de fuelóleo al gas del propano. En un horno fusorio de aluminio solamente, el consumo de energía fue reducido por 630kWh por tonelada, mientras que las emisiones de CO2 fueron reducidas por el 16% y el NOx por el 40%.

Después de alcanzar de ahorros de la energía así como de reducciones de emisiones notables, GF dijo que tuvo interés para examinar la introducción potencial del sistema en sus otras instalaciones. “Entre otros, una ventaja interesante miente en el hecho de que esta solución de la gestión de energía es no sólo escalable, pero también apoya la utilización de la cruz-planta,” tálero acentúa. En fin, GF podría conectar cada uno de los sistemas en las diversas plantas, permitiendo que la compañía establezca claramente que se están realizando bien y que podrían ser mejoradas.

Según Michael Nebauer, el gestor de proyecto para la informática y la tecnología de comunicación en GF, el proceso de instalación en la planta de St Gallen era directo y debe ser fácil en otras instalaciones. Las cajas y los interfaces de control fueron atados a cada máquina y horno fundidos a troquel. Éstos recopilan datos sobre los procesos y la energía utilizó, que después se envía a un servidor y es alcanzada por un explorador Web estándar. Los “gracias a la instalación en un Virtual Server y a la disposición de la transferencia de datos de la energía vía un ambiente de red virtual, podíamos realizar una infraestructura coste-favorable para el sistema de gestión de energía,” él añade.

Él cree que casi todos los fabricantes de automóviles están examinando maneras de hacer sus paintshops más eficientes: Las “compañías se están moviendo lejos de funcionar con los hornos múltiples y de curar capas individuales de la pintura antes de aplicar la capa siguiente. La mayoría de los fabricantes de coches están emigrando al modelo de Ford, donde usted aplica niveles múltiples de pintura antes de que entonces se curen.”

En la aplicación de noviembre-diciembre el AMS, los expertos numerosos resumieron maneras innovadoras de aumentar paintshops, tales como director técnico William Brunat y Luigi Lazzari de PPG, el director ejecutivo en Geico Taikisha. Entre las soluciones están la pintura que las curaciones en una temperatura más baja y la nueva tecnología de la calor-bomba.

Rockwell trabajó con los fabricantes del vehículo para desarrollar un rectificador modular de la pintura que reduce uso de la pintura mientras que también minimiza el consumo de energía. “Trabaja creando un perfil para cada vehículo, así que en vez de tener un algoritmo estático con la misma cantidad de pintura aplicada a través de cada vehículo, permite el ajuste del uso de la pintura para cada vehículo individual,” Sarver explica. “Cuando no se está pintando ningunos vehículos, el sistema puede apagar los rectificadores así que no están consumiendo ninguna energía. Usted puede después tomar ese concepto y aplicarlo con el proceso entero. Esto trabaja detectando la ubicación de un vehículo y dando vuelta a los sistemas eléctricos apagado, o poniéndolos en un estado controlado donde consumen menos energía, cuando el sistema dice no son el ir ser utilizado determinado la ubicación del vehículo.”

La compañía también tiene una herramienta de software que se pueda utilizar para aumentar flujo, temperatura y humedad de aire. Fue utilizada previamente en la industria de la comida y de la bebida, pero Sarver dice que ahora está demostrado cortar la cantidad de energía usada en el paintshop. El rectificador de la pintura y el software de control se pueden conectar con el sistema de FactoryTalk VantagePoint de Rockwell – un sistema en Internet que permita análisis de datos profundizado.

Con la esperanza de reducir el consumo de energía en la producción, varios OEM han publicado los informes que resumen sus metas y también describen algunos de los desafíos recientes que han estado dirigiendo. Por ejemplo, en abril de 2018, Groupe PSA publicó su informe de la responsabilidad social corporativa 2017 (CSR), que incluye una sección detallada en la huella del carbono de sus operaciones de fabricación. La compañía encontró que consumo de energía en sus sitios europeos crecientes antes de 1,5% entre 2015 y 2017, conforme a una subida de la producción del vehículo por 6,6%.

Una preocupación primaria, el informe lee, era un claro aumento en el uso del coque – un combustible con un alto contenido de carbono hecho calentando el carbón en ausencia del aire. Esto se utiliza en la instalación de lanzamiento del PSA en el sept. Fons, que está en Francia central, para desarrollar el hierro.

Localizado en Galicia, España del noroeste, la planta de Vigo es casera a la producción del socio de Peugeot, Citroën Berlingo Van, Opel Combo, Citroën C4 Spacetourer, Citroën C Elysees y Peugeot 301. También será donde el PSA construye A.C. - Van para Toyota Motor Europe (TME) a partir de finales de 2019.

El foco primario para el ahorro de la energía en la planta de Vigo era recuperar calor de los hornos de la pintura, precalienta el aire durante los procesos de pintura, y la calefacción por agua aerodinámica. Estos tres pasos solamente permitieron que el OEM ahorrara alrededor de 20,000MWh del gas. Sin embargo, las medidas adicionales también permitieron que el PSA ahorrara efectivo mientras que al mismo tiempo facilitaban la presión en la rejilla.

Éstos incluyeron los sistemas de control ligeros basados en la presencia de gente. Cuando los trabajadores abajo de las herramientas para el almuerzo, sensores detectan ningún movimiento en el edificio y el sistema apaga automáticamente las luces. Otro método de gestión de energía era bajar ajustes en las unidades del aire comprimido durante el fin de semana.

Otros OEM han encontrado que las medidas similares han sido eficaces en la mejora del consumo de energía en sus instalaciones. Detrás en 2015, Ford encargó a ENGIE – un proveedor establecido en el Reino Unido de la energía – que analizara el consumo de energía en la planta de motor de Bridgend del fabricante de automóviles en País de Gales. Así como la ayuda hacer la instalación más económica de energía, el análisis encontró que varios pedazos de equipo se podrían actuar en los momentos diferentes del día para evitar costes de la energía máximos, tales como cargadores de batería, fans del extractor y compresores más desapasibles.

En su informe de la continuidad de 2017/2018, Ford reveló planes para bajar el gas de efecto invernadero que se emite de sus fábricas. Destacó tres ámbitos fundamentales del foco: evaluando y mejorando cómo las instalaciones actúan, recogiendo y manejando datos y analytics, y sujeción de una fuente de energía confiable. El OEM también está planeando alcanzar una reducción del 30% en uso del agua por el vehículo producido en 2020 cuando está comparado a 2015 niveles; elimine la basura del vertido; y ayude a bajar las consecuencias para el medio ambiente de su cadena de suministro.

Mientras que los diversos sistemas de gestión de energía pueden probar vital a reducir emisiones en la producción del vehículo, varios OEM se están centrando en las características fundamentales de la energía que utilizan en la producción para guardar emisiones bajo. Como consecuencia, están mirando para moverse lejos del uso de combustibles fósiles de accionar las instalaciones de producción y en lugar de otro de confiar más en energía renovable. Volkswagen, por ejemplo, reveló su estrategia de producción de ‘TRANSFORM.TOGETHER’ detrás en septiembre de 2018 en un acontecimiento llevado a cabo en Berlín, que fue asistida por 500 encargados de las plantas del vehículo de la compañía 17. La meta fundamental de la estrategia es alcanzar un aumento del 30% en productividad en 2025.

Comentando respecto a la blanco, Andreas Tostmann, miembro del Consejo de VW para la producción, sugirió que la normalización y la simplificación de las operaciones de la producción serían llave. Él añadió: “Nuestras fábricas deben convertirse más rápidamente, más magro y más eficiente: en términos de costes de fábrica por el vehículo, inversiones en nuevos recursos y productos, así como horas por unidad, es decir el número de las horas pasadas por la producción y unidades no-producción-relacionadas en la construcción de un vehículo. Haremos reducciones masivas en costes e inversiones de fábrica, por ejemplo reutilizando recursos y las estructuras existentes de la fábrica y con la normalización sistemática. Ése es cómo cortaremos la inversión por €1.5 mil millones ($1,7 mil millones) comparado con el nivel de hoy.”

Sin embargo, algunas inversiones serias están siendo hechas por la compañía. Por ejemplo, está instalando las nuevas turbinas del gas y de vapor en su planta de Wolfsburgo para substituir las calderas con carbón viejas en un coste de €400m. Esto podía reducir las emisiones de CO2 para la producción del calor y de energía en la instalación por toneladas del 1.5m por año.

En la cumbre 2018 de la eficacia del instituto para el rendimiento energético en la producción, que fue recibida en la planta de Mercedes-Benz Sindelfingen, el OEM alemán prometió que todas sus instalaciones de producción actuarían como neutral del CO2 a partir de 2022. Mercedes dijo que utilizaría fuentes renovables tales como viento e hidroelectricidad en vez de generar electricidad de centrales eléctricas de energía del carbón.

Éste es ya el caso en la planta de Hambach en Francia, en donde la compañía hace actualmente el fortwo elegante. También pronto contendrá la producción de un nuevo coche eléctrico compacto bajo marca de EQ. La planta de la lleno-flexión de Mercedes en Kecskemét, Hungría, también tiene suministro de energía del neutral del CO2, al igual que su planta de motor en Jawor, Polonia.

La producción respetuosa del medio ambiente del coche es también uno de los temas principales de la fábrica 56 – una nueva extensión a la planta de Sindelfingen que se está construyendo actualmente. Incluye un sistema fotovoltaico en el tejado que produce electricidad verde así como otras tecnologías de ahorro de energía, tales como LED y compresores muy eficientes de turbo para la generación central del aire comprimido. Según el OEM, las emisiones de CO2 de la fábrica serán los alrededor 75% más bajos cuando están comparadas a su planta de Sindelfingen.

Está claro que, mientras que los sistemas de gestión de energía pueden tener un impacto significativo en la eficacia y la salida de las emisiones de las operaciones de fabricación, los OEM han realizado que deben también mirar a formas de energía más limpias en el primer lugar. Y como algunas fuentes de energía renovable son sistemas de gestión temperamentales, inteligentes podría desempeñar un papel cada vez más vital para asegurarse que las plantas de coche no está dejado sin poder.