Tecnología automatizada y sistemas integrados
Supervisión en tiempo real y diagnóstico remoto mediante IoT y PLC
Los sistemas más recientes de llenado y sellado de bolsas con boquilla integran PLC con sensores de la IIoT para supervisión en tiempo real y resolución remota de incidencias. Estas máquinas suelen tener una precisión aproximada del 0,3 % en la medición del volumen de llenado y una precisión casi perfecta en la medición de la aplicación de par. Los paneles de control en tiempo real envían actualizaciones a los operadores, notificándolos instantáneamente. Sensores especiales de vibración detectan movimientos irregulares del motor y alertan al equipo de mantenimiento para que realice tareas de mantenimiento preventivo antes de que el motor falle. Las empresas que cuentan con estos sistemas informan una reducción significativa de las paradas no planificadas, con sistemas inteligentes que disminuyen dichas paradas en casi un 40 %.
Mantenimiento predictivo habilitado mediante análisis basados en la nube y sensores de vibración
Con el análisis basado en la nube, los registros históricos y los datos en tiempo real se integran para predecir fallos en función de múltiples parámetros, incluidos los datos imputados de vibración y temperatura, así como los recuentos de ciclos de los actuadores. Este enfoque transforma fundamentalmente la estrategia de mantenimiento, pasando de un enfoque reactivo ante averías a uno predictivo que anticipa problemas. La incorporación del análisis permite extender significativamente la vida útil del equipo en aproximadamente un año y reducir el tiempo de inactividad no planificado en un 30 % aproximadamente. En 2023, el Instituto Ponemon publicó un estudio de investigación alineado con la investigación sobre análisis, en el que se observó un aumento del 25 % en el tiempo medio entre fallos (MTBF) y una reducción media de 26 000 USD en los gastos anuales de mantenimiento reactivo.
Tiempo medio entre fallos (Ponemon, 2023)
Interoperabilidad entre ERP y MES mediante OPC UA para trazabilidad completa
Con la Arquitectura Unificada OPC, la comunicación entre las máquinas para bolsas con pico y los sistemas empresariales, como los ERP y los MES, puede realizarse de forma segura y en tiempo real (sin estar limitada a proveedores específicos). Cuando el sistema procesa lotes de bolsas, las órdenes de trabajo digitales se completan automáticamente y todo se registra mediante un código serializado, desde el momento en que llegan a la instalación hasta el instante en que las bolsas se sellan. Este tipo de integración de sistemas elimina prácticamente los errores derivados de la introducción manual de datos y puede reducir el tiempo de aprobación de los lotes en un 50 %. Para los fabricantes centrados en la garantía de calidad, estas líneas de producción simplifican enormemente las operaciones diarias.
Tecnología de llenado y sellado con control de par de última generación
Las tecnologías de llenado y sellado de bolsas con pico están diseñadas mediante la ingeniería de precisión más avanzada, lo que permite minimizar el desperdicio de producto y garantiza un rendimiento constante y fiable en una amplia gama de viscosidades de fluidos, desde líquidos muy diluidos hasta pastas espesas.
Cabezales de llenado controlados por servo que logran una precisión de dosificación de ±0,3%
Los llenadores de émbolo accionados por servomotores pueden mantener una precisión volumétrica dentro del 0,3 % al regular con exactitud los caudales mientras se realizan ajustes en tiempo real. Estos tipos de máquinas utilizan un control por retroalimentación, lo que significa que un actuador puede medir y modificar su caudal en función de la viscosidad del producto que se está dispensando. Sin entrar en demasiados tecnicismos, tampoco incorporan bolsas ni sensores de llenado que puedan detener toda la línea si algo se desalinea. Todo el proceso puede automatizarse, lo que elimina el molesto problema de los sobrellenados costosos o los subllenados, que podrían ocasionar sanciones a su empresa por parte de las autoridades reguladoras. Esto es especialmente importante al manipular soluciones concentradas o medicamentos, ya que artículos costosos se facturan por gota. Según informes de las empresas, al sustituir estas tecnologías tradicionales de alimentación por gravedad por sistemas de este tipo en máquinas dispensadoras, las organizaciones han logrado ahorros anuales del 1,5 al 2 %.
Control adaptativo del par para garantizar la integridad constante del sellado del pico
Las cabezas electromagnéticas de cierre funcionan controlando una determinada cantidad de par, normalmente entre 8 y 12 newton-metros, según el tipo de tapón utilizado, ya sea de polipropileno (PP), plástico PET o aluminio. Estas máquinas incorporan sensores de fuerza que evalúan cada cierre cada medio segundo. Si se detecta un fallo en el cierre, lo descartan para evitar problemas como fugas o roscas dañadas. El sistema evita dos problemas: el apriete insuficiente, que permitiría la contaminación, y el apriete excesivo, que podría romper las bases del pico en algunos diseños. A pesar de procesar 1200 bolsas por hora, el sistema logra una integridad del sellado en las bolsas del 99,98 %.
Garantía inteligente e integrada de calidad en cada bolsa con pico
Garantía de calidad con triple sensor: medición en línea del peso, inspección visual del sellado y detección ultrasónica de fugas
Los nuevos sistemas de bolsas con boquilla se han integrado en sus sistemas de producción totalmente automatizados con tres dimensiones de control de calidad: primero, células de carga especiales que controlan el peso neto del producto llenado en cada bolsa, con una precisión de hasta 0,5 gramos respecto al peso objetivo (0,5 gramos por encima o por debajo del peso objetivo); segundo, cámaras de ultraalta velocidad (200 imágenes/segundo) que inspeccionan la colocación de la boquilla y la tapa, y pueden detectar y analizar sellados diminutos que presenten arrugas o partículas de contaminación por materiales extraños; y, por último, sensores ultrasónicos de fugas que, sin dañar la bolsa, prueban la integridad de esta mediante una presurización suave y detectan microfugas (tan pequeñas como 5 micrones) al monitorear la tasa de caída de presión. Este sistema tridimensional no solo mejora la velocidad, sino que, gracias al control de calidad integrado, garantiza la detección de más del 99,98 % de los defectos del producto, lo que reduce al mínimo los defectos que la FDA informó en los datos de retiro de envases para 2022, de los cuales más del 25 % se atribuyeron a fallos en el control de calidad.
Operación Ágil y Diseño Centrado en el Ser Humano para Máquinas de Llenado y Taponado de Bolsas con Boquilla
Los llenadores y selladores de bolsas con boquilla de nueva generación combinan agilidad operativa con un diseño centrado en el ser humano para quienes los operan. Estos llenadores y selladores de bolsas con boquilla ofrecen una notable flexibilidad en el espacio disponible en planta y una mayor seguridad operacional para los trabajadores, al tiempo que mejoran la productividad durante todos los turnos. El sistema de herramientas de cambio rápido permite a los fabricantes sustituir distintas formas de bolsas y tapas en tiempo récord, reduciendo frecuentemente el tiempo de cambio hasta en dos tercios comparado con modelos anteriores de herramientas. Las interfaces táctiles ayudan a los operarios a configurar los parámetros con mayor facilidad y también proporcionan diagnósticos en tiempo real, lo que permite identificar rápidamente cualquier problema. El mantenimiento elimina brechas gracias a paneles de acceso diseñados ergonómicamente y zonas de acceso a tareas de mantenimiento rutinario que no requieren herramientas. Las instalaciones que han modernizado su equipo hasta este nivel logran poner en marcha sus líneas de producción un 15 % a un 30 % más rápido tras cambiar a un producto distinto. Esto permite a las empresas gestionar eficientemente pedidos más pequeños sin sacrificar la velocidad de producción ni la calidad del producto terminado.
Preguntas Frecuentes
¿Qué significa la arquitectura PLC + IoT?
La arquitectura PLC + IoT significa la combinación de controladores lógicos programables (PLC) y sensores del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) con el fin de realizar un monitoreo en tiempo real y diagnósticos remotos de los procesos de fabricación.
¿Cómo ayuda el mantenimiento predictivo a mejorar la fiabilidad del equipo?
Mediante el uso de análisis en la nube y sensores, el mantenimiento predictivo reduce las paradas no planificadas del equipo, prolonga la vida útil de este y disminuye los costos de mantenimiento al predecir fallos en componentes del equipo antes de que ocurran.
¿Qué ventajas aporta OPC UA a la integración de sistemas?
Para la integración de sistemas, OPC UA proporciona una comunicación segura y neutral respecto al fabricante entre los sistemas integrados y la tecnología operativa, es decir, las máquinas, lo que mejora la precisión de los datos integrados y reduce el tiempo necesario para aprobar lotes.
¿De qué manera mantienen los cabezales de llenado controlados por servomotores el mismo nivel de precisión?
Para mantener el mismo nivel de precisión, las boquillas de llenado controladas por servomecanismos ajustan continuamente el caudal en función de una retroalimentación elevada y, por tanto, ayudan a reducir el nivel de desperdicio del producto y los llenados insuficientes.
¿Cuál es la función del análisis visual de sellado y de la detección ultrasónica de fugas en el control de calidad?
La función de estos dos sistemas es garantizar la integridad del producto y reducir las retiradas del mercado de productos envasados mediante la detección altamente precisa de envases sellados y no sellados.