El Sistema de ensacado y paletizado proporciona la clave para el éxito de la empresa
Un fabricante de alimento para animales instala un sistema integrado y llave en mano de ensacado y paletizado para una nueva línea de producción.
Novus International Inc., cuyas oficinas centrales se encuentran en St. Charles, Mo., es un proveedor global de ingredientes de alimento para animales y otros productos para aves, ganado, cerdos, caballos, mascotas y otros animales. La instalación Novus Arkansas LLC de la empresa en Little Rock, Ark., produce y exporta ingredientes sin marca registrada de alimento para animales a más de 70 países en el mundo. En 2009, la empresa amplió la instalación de Little Rock para aumentar la producción y satisfacer la creciente demanda de los clientes. Para garantizar que los distintos productos se empacaron, paletizaron y aseguraron de manera adecuada para el transporte, la empresa debe encontrar un sistema automatizdo de ensacado y paletizado, rápido, confiable y preciso.
Búsqueda de un sistema llave en mano
Al buscar un sistema de ensacado y paletizado, la empresa envió todos los requisitos de rendimiento y presupuestos solicitados a los proveedores líderes en sistemas de empaque en América del Norte. La empresa necesitaba llenar de manera precisa bolsas de boca abierta con apriete inferior de 25 kilogramos, a una velocidad de 14 bolsas por minuto y sacos para productos a granel tejidos de polipropileno de válvula abierta de 1.000 kilogramos, a una velocidad de 12 sacos por hora. La ensacadora y el paletizador de 25 kilogramos también debían tener la capacidad de manipular tres tipos de bolsas diferentes: Bolsas de papel con revestimiento múltiple, bolsas de papel con revestimiento de plástico y bolsas plásticas de polipropileno de baja densidad. Además, la empresa necesitaba asegurar que las bolsas paletizadas estuvieran seguras y protegidas de los elementos durante el transporte.
“Queríamos un sistema completo llave en mano y automatizado con todos los componentes de un sólo proveedor”, dijo Kevin Mowery, director principal de operaciones y cadena de suministro de Novus. “A medida que pasamos por el proceso de evaluación de ofertas, encontramos un proveedor en particular que escuchó bien nuestros requisitos y fue muy profesional en su enfoque comercial y técnico. Realizamos verificaciones de referencia sobre equipos similares que habían instalado y sus clientes estaban muy satisfechos, no solo con los equipos sino que también con la asistencia técnica de seguimiento. Asimismo, algunos de los miembros de nuestro equipo tenían experiencias positivas trabajando con el proveedor en proyectos anteriores con otras empresas”.
Este proveedor, Premier Tech, con sede en Rivière-du-Loup, Quebec, diseña y fabrica equipos y sistemas automatizados de empaque, paletizado, dosificación y fijación de carga para manipular productos sólidos secos a granel en la industria de alimentos, alimentación, productos químicos, farmacéutica, minerales, construcción y otras.
Debido a que los productos de la empresa se componen de pequeñas partículas granuladas de flujo libre con una amplia gama de tamaños, la empresa envió varias muestras de productos diferentes junto con tres tipos de bolsa al proveedor para realizar pruebas. Los miembros del equipo Novus viajaron a las instalaciones del proveedor para presenciar las pruebas, las cuales demostraron que el proveedor podía lograr las velocidades y la precisión de ensacado.
“Sin embargo, queríamos asegurarnos de que podían entregar el nivel de rendimiento que buscábamos en gran escala, de modo que también fuimos a unas instalaciones cercanas a sus oficinas centrales y a otras cerca de nuestras instalaciones para ver el sistema en funcionamiento”, indica Mowery. “Algo que identificamos de inmediato es la resistencia del diseño de sus equipos; estos cuentan con marcos y miembros muy resistentes y una apariencia y sensación general de gran calidad en comparación con otros equipos que vimos. Otra cosa que nos gustó es la capacidad de usar repuestos de terceros para los componentes disponibles para la venta, tales como los servomotores, ya que minimiza el tiempo de interrupción de servicio de producción y los costos de mantenimiento, debido a que podemos obtenerlos más rápido y a un menor precio. Teníamos un buen presentimiento de que el sistema integrado del proveedor haría el trabajo y duraría mucho tiempo, por lo que decidimos comprar uno para nuestras instalaciones”.
El sistema de ensacado y paletizado
El nuevo sistema llave en mano y automatizado consta de un alimentador y una báscula, una ensacadora de boca abierta con conducto único, un transportador de correa, un paletizador de alto nivel, un llenador de sacos para productos a granel, un transportador de rodillo accionado, una encapuchadora, controladores PLC y varios equipos auxiliares y sensores. Los equipos llegaron a las instalaciones de Little Rock en el otoño de 2010 y el proveedor envió a varios técnicos para ayudar a la empresa con la instalación, puesta en marcha y revisión del sistema. En noviembre de 2010, la empresa puso en marcha el nuevo sistema automatizado sin ningún problema y comenzó a ensacar y paletizar productos el mismo día.
El sistema integrado de ensacado y empaque está programado para permitir a la empresa llenar productos en bolsas de 25 kilogramos y sacos para productos a granel de 1.000 kilogramos de manera simultánea, lo que garantiza que siempre se alcancen las velocidades de producción requeridas. Cuando se llenan bolsas de 25 kilogramos, la empresa transporta un producto en una tolva instalada sobre un alimentador de gravedad de alta velocidad modelo E-55GHS, la cual alimenta el producto desde la tolva hasta una báscula electrónica de pesaje neto modelo E55-NXT. El alimentador servoaccionado, el cual es contro lado por la báscula, comienza la alimentación del producto por gravedad con la puerta completamente abierta. A medida que la báscula se aproxima al peso establecido, la puerta del alimentador comienza a cerrarse lentamente en un movimiento armónico con el pesaje en aumento, de manera que la puerta se cierre en el preciso momento que se alcanza el peso objetivo. Según Anthony Siblall, director de ventas de Premier Tech, este modo de alimentación proporciona mayores velocidades de alimentación y pesajes más precisos, en comparación con los típicos alimentadores de productos a granel.
A medida que la báscula dosifica el producto que va a la ensacadora automática de alta velocidad PTK-1700, la unidad de recogida de la ensacadora levanta una bolsa vacía desde el cargador de bolsas vacías, la estira y la abre y luego la coloca en el conducto de llenado hermético al polvo. Luego, el producto se descarga por gravedad desde la báscula a través del conducto y desemboca en la bolsa abierta. Un sistema integral de recolección de polvo elimina el aire y el polvo desplazado desde la bolsa para tener una operación de llenado de bolsa libre de polvo, y un dispositivo de ajuste ayuda a desairear el producto mientras se llena la bolsa. La bolsa llena se transfiere a un transportador del lado de salida, que mueve la bolsa en posición vertical a través de un sistema de sellado de bolsas y una impresora de inyección de tinta para el etiquetado personalizado.
Desde la impresora, la bolsa se traslada a través de un eyector de bolsas que la coloca en posición horizontal en el transportador de correa. El transportador de correa traslada la bolsa a través de un detector de fugas, el cual indica a un rechazador de bolsas que la elimine de la línea si se detecta una fuga. Luego, la bolsa se traslada a un aplastador de bolsas inclinado que la aplasta y forma para el paletizado. Luego, la bolsa se mueve sobre una balanza comprobadora de peso y a través de un detector de metales con un marcador de códigos de tinta hacia un pequeño transportador por gravedad con un rechazador de bolsas. Si una bolsa está fuera del rango predeterminado de precisión, la balanza comprobadora de peso indica al rechazador de bolsas que la elimine de la línea. Si se detecta metal en una bolsa, el detector de metales la marca y el rechazador la elimina de la línea, lo que permite a los operadores diferenciar fácilmente las bolsas.
Después de desplazar hacia abajo el transportador por gravedad, la bolsa se traslada al paletizador automático de bolsas de alto nivel modelo AP-425, que posee dispensadores de bandejas de carga vacías y de hojas deslizables y puede paletizar hasta 25 bolsas por minuto en un patrón de 5 bolsas. El dispositivo de giro elevado estándar del paletizador gira y orienta la bolsa en el patrón adecuado programado previamente y la coloca en la pila de las bandejas de carga. Cuando se completa una capa de bolsa, el elevador eléctrico de bandejas de carga de dos velocidades del paletizador se baja de manera que se pueda completar la siguiente capa de bolsa sucesiva. El paletizador alterna el patrón de apilamiento de cada capa para garantizar la estabilidad de la bandeja de carga.
Al mismo tiempo en que la ensacadora de boca abierta está funcio-nando, la empresa puede transportar un producto a una tolva instalada sobre el llenador automático de sacos para productos a granel modelo BG-931. Durante el funcionamiento, el llenador de sacos para productos a granel coloca automáticamente una bandeja vacía en la plataforma de báscula del llenador, el cual se encuentra directamente debajo de la descarga de la tolva. La plataforma de báscula está montada sobre cuatro celdas de carga que comunican el peso de la bolsa al PLC del llenador durante el proceso de llenado. Una vez que la bandeja está en posición, el operador cuelga manualmente una bolsa vacía en el marco de sujeción de bolsas del llenador e introduce un conducto de llenado de doble revestimiento con una banda extensora en la válvula abierta de la bolsa para crear un sello hermético al polvo. Cuando el producto fluye a través del tubo central del conducto hacia la bolsa, el aire y el polvo desplazado se desliza a través del tubo exterior del conducto mediante el sistema de recolección de polvo.
Una vez que el operador activa el llenador, un alimentador por gravedad de alta velocidad modelo E-55GHS traslada el producto desde la tolva hasta el saco para productos a granel. Un vibrador funciona de manera intermitente para ayudar a acomodar el producto en el saco. Cuando el saco para productos a granel alcanza el peso objetivo, el operador libera las asas del saco y retira el conducto de llenado del saco. Luego, los rodillos accionados de la plataforma de báscula expulsan la bandeja completa al transportador de rodillo accionado, que la traslada hasta una balanza comprobadora de peso y luego a la encapuchadora.
Si un saco para productos a granel está fuera del rango predeterminado de precisión, el sistema se detiene y suena una alarma de manera que un montacargas pueda retirar la bandeja de la línea.
Para garantizar un producto libre de contaminantes, un detector de metales instalado en la línea de transporte de productos, justo antes de la tolva, desvía cualquier producto contaminado fuera de la línea de transporte y apaga el sistema para alertar al operador.
El transportador de rodillo accionado mueve las bandejas completas desde el paletizador y el llenador de sacos para productos a granel hasta la misma encapuchadora. Los sensores instalados en el transportador proporcionan control de tráfico, lo cual da preferencia a las bandejas desde el paletizador y permite que la empresa trabaje con ambas líneas al mismo tiempo. La encapuchadora coloca una capucha de película sobre las bolsas para asegurar la carga a la bandeja y evitar que ingrese la humedad. La capucha de película ejerce tensión vertical y horizontal en la carga, presionando levemente sobre la bandeja para mejorar la calidad de empaque de cargas inestables o pesadas. Desde la encapuchadora, las bandejas se trasladan a través de una máquina de etiquetado de cuatro lados, la cual aplica una etiqueta a los lados de la capucha de película y luego se trasladan a un transportador de indexación, donde esperan a que un montacargas las traslade hacia el depósito.
El sistema de ensacado y paletizado usa cinco controladores PLC: Uno cada uno para la ensacadora, paletizador, encapuchadora, llenador de sacos para productos a granel y sensores de control de tráfico. El PLC de la ensacadora está integrado con el PLC del paletizador, lo que permite a los operadores realizar cambios de parámetros para ambos equipos en la ensacadora. Todos los parámetros de operación de otros equipos se realizan de manera individual en el PLC asociado. Para garantizar un funcionamiento seguro, hay cortinas de luz instaladas en ubicaciones estratégicas en todo el sistema donde el ingreso de personas se considera peligroso. Si una cortina de luz está rota o interrumpida, por ejemplo por el brazo de un operador o con salpicadura de suciedad, el sistema se apaga automáticamente.
Llenado de bolsas rápido y preciso
Desde la instalación del sistema de ensacado y paletizado, la empresa ha llenado bolsas a las velocidades requeridas con precisiones de ±56 gramos a 2 sigma para las bolsas de 25 kilogramos y ±454 gramos a 2 sigma para los sacos para productos a granel de 1.000 kilogramos. “La estabilidad de la ensacadora para manipular diferentes tipos de bolsas nos permite entregar a nuestros clientes exactamente lo que quieren”, indica Mowery. “El paletizador hace un buen trabajo de cuadrar las bolsas y hacer una bandeja con buen aspecto con las bolsas apiladas. Además nos gusta el diseño de la encapuchadora y lo bien que funciona. Puesto que su capucha de película de una pieza se ajusta a las bolsas y bandejas para fijar la carga, produce una bandeja más estable y mejor protegida contra el clima durante el transporte en comparación con una enfardadora. Eso es importante para nosotros debido a que exportamos muchos de los productos al extranjero en contenedores y queremos que las bandejas y productos estén intactos y sin daños cuando lleguen al cliente”.
Según Mowery, el proveedor entregó un sistema de ensacado y paletizado llave en mano, rentable, eficaz y confiable. “Está completamente integrado y ellos asumieron la responsabilidad por todos los equipos, incluso si ellos no lo fabricaron, de modo que hay solamente un número telefónico al que debemos llamar cuando necesitamos mantenimiento. El sistema proporciona un llenado de bolsas libre de polvo, sin derrames, preciso y rápido para nosotros, además, es fácil de usar y se limpia fácilmente entre cada paso de productos. Fue fácil para nuestros operadores aprender a usarlo y solamente se necesita un operador por turno para ejecutar la operación completa. El proveedor ha sido receptivo y entendido en la materia y nos proporciona buena asistencia cuando la necesitamos, lo cual minimiza el tiempo de interrupción de servicio y maximiza el tiempo de funcionamiento de producción”.
