Il manifatturiero consuma il 37% del fabbisogno mondiale di energia e quindi una nuova generazione di macchine utensili sostenibili avrebbe un enorme impatto a livello globale permettendo di ridurre sensibilmente quanto questo settore indispensabile grava sull’ambiente.
Il mondo odierno è sempre più coinvolto in un dualismo contraddittorio, tra la necessità di crescita economica e il bisogno di ridurre il proprio impatto ambientale nel tentativo di non rompere equilibri millenari tra uomo e natura.
La sfida è un punto centrale dello sviluppo della manifattura odierna che risulta essere ancora il motore principale di crescita economica soprattutto in paesi in via di industrializzazione.
Un esempio topico è il caso della Cina dove si stima siano presenti 7 milioni di macchine utensili che consumano più del doppio della potenza totale della Diga delle Tre Gole, la più grande al mondo, capace di erogare una potenza di 22,5 gigawatt e un’energia totale di 98,8 TWh generata ogni anno.
Inoltre, l’efficienza energetica tipica di una macchina utensile si stima sia attorno al 30%, questo vuol dire che sia fondamentale agire in due direttive per ridurre l’impatto ambientale che hanno questi strumenti:
- Agire sul ciclo di lavoro andando a ottimizzarlo in maniera tale che sia meno energeticamente dispendioso possibile.
- Agire sulla macchina utensile alla radice, riprogettandole in ottica di ridurne il consumo energetico e in generale l’impatto ambientale in senso lato.
Le macchine utensili del futuro: sostenibili ed efficienti
Costruire macchine utensili che siano sostenibili è, come anticipato, un’attività cardine al fine di ridurre l’impatto ambientale del sistema manifatturiero, questo comporta che esse debbano, in termini di design, incorporare nuove tecnologie e strategie che permettano loro di:
- Ad alta efficienza energetica
- A basse emissioni inquinanti
- Abbattano gli scarti
- Strutturalmente leggere
- Uso di materiali sostenibili
La riduzione di peso delle macchine utensili, in primis, è un importantissimo passo verso il miglioramento della loro ecosostenibilità. Lo sviluppo di queste strutture si concentra sugli elementi chiave della macchina utensile stessa come il basamento, il mandrino e altri.
Ottenere queste strutture super leggere ma ultra-rigide al contempo però non è mai facile e richiede sia l’utilizzo di materiali avanzati come nuove leghe di alluminio, plastiche rinforzate di carbonio o granito artificiale.
Inoltre, oltre ai materiali all’avanguardia servono anche tecniche di progettazione altrettanto avanzate tra cui per esempio l’ottimizzazione topologica e la mimetica biologica.
