Redução dos custos operacionais e do stock de unidades de reserva garantindo elevados padrões de higiene na indústria alimentar e de bebidas

Por outro lado, a natureza intensiva e contínua dos processos produtivos, associada ao aumento das horas de funcionamento das instalações, conduz a um envelhecimento acelerado dos equipamentos, maior consumo energético e necessidades mais frequentes de limpeza, higienização e manutenção. Estes fatores resultam em interrupções da produção, aumento do risco de falhas e impacto direto na produtividade global.

Neste enquadramento, a otimização dos sistemas de acionamento assume um papel central na redução de custos operacionais, na melhoria da fiabilidade dos equipamentos e no cumprimento rigoroso dos requisitos higiénicos característicos da indústria alimentar e de bebidas.

As indústrias transformadoras e de processamento estão entre as maiores consumidoras de energia a nível mundial. Em muitos casos, até 90% do custo total ao longo do ciclo de vida de um equipamento está associado ao consumo energético durante a sua operação. As fábricas de processamento de alimentos e bebidas destacam se como utilizadores intensivos de energia em aplicações como transporte de materiais, refrigeração, aquecimento, cozedura e esterilização.

Num cenário de custos de energia elevados e imprevisíveis, mesmo pequenas reduções no consumo energético podem traduzir se em poupanças significativas e numa maior previsibilidade dos custos operacionais. Para tal, é essencial adotar uma abordagem de sistema, avaliando não apenas componentes individuais, mas a eficiência global do acionamento.

Em muitas aplicações de movimentação de materiais, como transportadores, continuam a ser utilizados sistemas tradicionais baseados em cadeias de motor-redutores com múltiplos elementos mecânicos. Estes sistemas apresentam frequentemente perdas elevadas, resultando em eficiências globais reduzidas. Em determinados casos, uma eficiência total do sistema de apenas 55–60% significa que uma potência mecânica necessária de cerca de 9 kW pode exigir mais de 16 kW de potência elétrica absorvida.

A otimização do sistema de acionamento como um todo — motor, redutor, controlo e transmissão — é, por isso, essencial para reduzir perdas, melhorar o desempenho energético e aumentar a fiabilidade operacional.

Antes da introdução destas normas, muitos motores eram projetados para níveis de eficiência equivalentes à atual classe IE1, e uma parte significativa desses motores permanece ainda em funcionamento. Ao longo dos últimos anos, os fabricantes têm investido no desenvolvimento de tecnologias mais eficientes, incluindo motores de ímanes permanentes, capazes de atingir classes IE4 e IE5.

Os maiores ganhos energéticos são obtidos em aplicações com funcionamento contínuo, cargas variáveis e elevados tempos anuais de operação, típicos de sistemas de transporte e movimentação na indústria alimentar.

Sempre que possível, a eliminação de elementos de transmissão externos, como correias trapezoidais ou correntes, e a adoção de soluções de acoplamento direto ou redutores de veio oco montados diretamente no eixo da máquina contribuem para reduzir perdas adicionais, simplificar a manutenção e aumentar a eficiência global.

Os modernos sistemas de acionamento recorrem frequentemente a variadores eletrónicos de velocidade (VEV), que permitem controlar com precisão a velocidade, o binário e o comportamento dinâmico do motor. Embora o próprio VEV introduza perdas, o seu correto dimensionamento e utilização possibilitam poupanças substanciais.

Entre as principais vantagens destacam se:

• Otimização do consumo energético em sistemas HVAC e transportadores, explorando a relação entre velocidade e carga;
• Arranques e paragens suaves, reduzindo correntes de pico e desgaste mecânico;
• Funcionamento mais amigável para os sistemas mecânicos;
• Operação eficiente do motor em cargas parciais através de controlo vetorial;
• Ajuste flexível da velocidade ao processo produtivo, sem recurso a métodos mecânicos ineficientes;
• Integração em arquiteturas de Indústria 4.0, permitindo monitorização, recolha de dados e otimização contínua do processo.

A forma geométrica dos componentes, os materiais utilizados e os tratamentos de superfície têm um impacto direto na facilidade de limpeza, na resistência à corrosão e na longevidade do equipamento. Danos nos revestimentos podem dar origem a corrosão localizada, destacamento de partículas e risco de contaminação dos produtos.

Superfícies lisas, designs assépticos e revestimentos resistentes reduzem os tempos de limpeza, o consumo de água e químicos, bem como os períodos de paragem, contribuindo simultaneamente para a redução de custos operacionais e para o cumprimento das normas de segurança alimentar.

Cada variante adicional representa capital imobilizado, maior complexidade logística e risco de indisponibilidade em caso de avaria. A standardização dos sistemas de acionamento e a redução do número de tamanhos, interfaces e configurações permitem simplificar a gestão de ativos, libertar espaço e reduzir custos associados ao armazenamento e à reposição de peças.

A correta seleção dos componentes, a definição adequada de velocidades e rampas de aceleração, bem como a utilização de variadores para obter diferentes velocidades de linha com o mesmo conjunto mecânico, são estratégias fundamentais para otimizar o sistema e reduzir o custo total de propriedade.

A SEW-EURODRIVE responde a estes desafios com o MOVIGEAR performance, do sistema de automação modular MOVI-C, que é um sistema de acionamento mecatrónico avançado desenvolvido especificamente para aplicações de movimentação na indústria alimentar e de bebidas.

O MOVIGEAR performance integra redutor, motor e eletrónica de controlo num único conjunto compacto e totalmente encapsulado, agora equipado com motor de classe de eficiência IE5 (Ultra Premium Efficiency), estabelecendo um novo referencial de eficiência energética para sistemas de acionamento descentralizados.

Graças à elevada eficiência do sistema, ao conceito de acionamento direto e ao controlo inteligente da velocidade e do binário, o MOVIGEAR performance, da família dos sistemas descentralizados MOVI-C, permite, dependendo da aplicação, reduções de consumo energético que podem atingir até 50% quando comparado com soluções convencionais. Esta poupança tem um impacto direto e duradouro no custo total de propriedade, particularmente relevante num contexto de preços de energia elevados e voláteis.

O seu design higiénico, com superfícies lisas e revestimento antiaderente na versão assética, reduz significativamente os esforços de limpeza. A refrigeração por convecção elimina a necessidade de ventilador, prevenindo a dispersão de partículas e microrganismos e melhorando as condições higiénicas da área de produção. O elevado grau de proteção garante fiabilidade mesmo em ambientes severos.

Adicionalmente, a capacidade de fornecer até 300% de binário de arranque elimina a necessidade de sobredimensionamento, aumentando a flexibilidade do projeto e reduzindo o consumo energético. A filosofia de plataforma do MOVIGEAR performance contribui ainda para uma forte redução do número de variantes instaladas, simplificando o planeamento, a manutenção e o stock de peças de reserva.