Proceso y control hoy

Aug 17, 2023

17/08/2023 Ingeniería Gough

Los sistemas de manipulación de materiales ayudan a los fabricantes de alimentos y bebidas a compensar los crecientes costes energéticos

Dado que la energía representa el 15 por ciento de los costes de los fabricantes de alimentos y bebidas, según una investigación de Centrica Business Solutions, el continuo aumento de los precios de la energía es una gran preocupación para estas empresas. De hecho, el mismo estudio encontró que el 56 por ciento de los fabricantes cree que invertir en tecnologías de eficiencia energética es “muy importante” para su negocio. Pero ¿dónde deberían invertir? Aquí, Stephen Harding, director general de Gough Engineering, analiza cómo los procesos mejorados de manejo de materiales pueden ayudar a los fabricantes a superar los crecientes costos de energía.

Los costos de energía fueron una preocupación importante para las empresas de todo el Reino Unido el año pasado. En abril de 2022, el 21 por ciento de las empresas encuestadas por la Oficina de Estadísticas Nacionales (ONS) del Reino Unido dijeron que los precios de la energía eran su principal preocupación, frente al 15 por ciento en febrero. Estas cifras se han mantenido constantes desde entonces.

Entonces, ¿cómo pueden los procesadores de alimentos compensar mejor estos costos y cómo pueden hacerlo mientras benefician la producción y generan un retorno de la inversión (ROI)? Todo se reduce a cómo las empresas optimizan sus procesos de producción, y eso incluye el manejo de materiales.

Esquemas de equipos

El manejo adecuado de materiales consiste en optimizar la relación mecánica y física entre los productos y los flujos de ingredientes, frente a la maquinaria y los procesos.

Los esquemas de equipos describen sistemas personalizados que garantizan que la línea de producción de una planta funcione de acuerdo con los indicadores clave de rendimiento (KPI) del fabricante. Los KPI generalmente incluirían el tiempo, la calidad y la cantidad de producción, y el proceso central de valor agregado del fabricante para fabricar los productos finales.

Un esquema de equipo puede depender de equipos para automatizar las operaciones de pesaje, mezcla, cocción, calentamiento y enfriamiento durante un proceso. Este equipo puede tener sistemas de garantía de calidad incorporados para los procesos de tamizado o cribado para garantizar que los productos se transfieran o transporten de un proceso a otro sin que se dañen.

Los sistemas de pesaje, por ejemplo, comprueban la cantidad de productos o ingredientes en determinadas etapas de producción. Los sensores de la Industria 4.0 pueden capturar estos datos y transmitirlos a los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) para controlar, monitorear y visualizar la información. Los controles de esquema se pueden integrar en los sistemas existentes y controlarse desde una ubicación SCADA central a través de interfaces hombre-máquina (HMI) fáciles de usar.

Pero, ¿cómo pueden los fabricantes lograr ahorros de costos y un mejor retorno de la inversión a través de esquemas de control? Aquí es donde la colaboración de un experto en manipulación de materiales de confianza es esencial. Un socio puede revisar las necesidades secuenciales y funcionales de la gestión de materiales en la línea de producción del cliente y planificar cómo optimizar estos procesos para cumplir mejor con los KPI de la planta.

Los cálculos correctos

Veamos como ejemplo los sistemas de transporte de alimentos. Los transportadores, ya sean montados en el piso o elevados, deben transportar los productos de manera segura, cuidadosa y eficiente entre las distintas máquinas de una línea de producción, desde las pesadoras y la maquinaria de procesamiento hasta la línea de empaque.

Las primeras preguntas que Gough Engineering hace a sus clientes al inicio de un proyecto son: “¿Qué tipo de material está transportando?” y "¿Qué tasa de rendimiento del producto necesita lograr con este sistema de transporte?" Para este último, el cliente responderá con una cifra de toneladas o kilogramos por hora. Luego, los especialistas de Gough Engineering establecen una mayor aclaración de las tasas de volumen, densidades aparentes, longitudes y orientaciones de transferencia, puntos de alimentación y puntos de distribución, y luego pueden prescribir una solución adecuada.

Los elevadores de cangilones a menudo se pasan por alto cuando se considera el transporte de materiales, pero pueden ser una opción más adecuada que los transportadores lineales. Esto es especialmente importante para el transporte de materiales secos a granel, ingredientes y productos parcialmente elaborados. Un experto en manejo de materiales puede brindarle orientación sobre qué es lo mejor para usted, según su material específico.

Para determinar el mejor diseño de ascensor para transportar un producto, debemos considerar tres factores. Primero, la capacidad del balde, que se refiere al volumen de producto que se puede contener en cada balde. Cada balde se llena hasta un porcentaje específico de su capacidad total, para garantizar que todo el producto se retenga (no se derrame por los bordes) durante el transporte.

El segundo factor es el paso del cubo. Por ejemplo, cuando el sistema elevador de cangilones se monta entre dos cadenas paralelas, el paso correcto significa determinar la distancia correcta entre los centros de cada cangilón. Esto determina cuánto producto se puede transportar. En tercer lugar está la velocidad del cucharón, o la velocidad a la que se desplazan los cucharones.

Estos factores combinados nos dan la capacidad volumétrica total que se mueve a través de un diseño de transporte específico. Esto permite que el producto se transporte de forma correcta y cuidadosa para adaptarse a la distancia de viaje requerida, al mismo tiempo que se integra el proceso en los requisitos generales de la línea de alimentación, distribución y producción.

En algunos casos, la mejor opción podría ser un elevador de cinta y cangilones, en el que los cangilones se fijan a una correa que funciona a altas velocidades. Estos sistemas permiten altos rendimientos de metros cúbicos por hora. Sin embargo, también implican mucha energía cinética debido a las fuerzas centrífugas creadas, lo que puede provocar la degradación y daños del producto.

Como alternativa, podría ser más adecuado un sistema elevador de cangilones pendular, montado entre dos cadenas paralelas. Como sugiere el nombre, los cangilones cuelgan como un péndulo, se desplazan en todas las posiciones del elevador en posición horizontal y, finalmente, se inclinan mediante una leva para descargar el producto en el lugar deseado. Si bien este sistema puede ser más lento que otras soluciones, ofrece un manejo más suave del producto con menos derrames que las alternativas de alta velocidad. Un elevador de cangilones pendular puede transportar cangilones en muchas configuraciones de formas, con múltiples entradas (alimentación) y posiciones de descarga controladas.

Reducir el desperdicio

Imaginemos un caso en el que se vacían sacos de 25 kg en los procesos de producción necesarios. En este escenario, los residuos pueden acumularse en términos de productos perdidos durante el desempacado, así como materiales de embalaje. Este proceso no sólo es un desperdicio, sino que el enfoque manual también crea preocupaciones de seguridad para los trabajadores humanos. Está la repetitividad de la tarea de manipulación de materiales en sí y la necesidad de realizar múltiples operaciones para mover paletas de bolsas de productos para desempacarlas; estos factores pueden causar cuellos de botella en el flujo de producción.

Como solución, Gough Engineering recomienda al cliente instalar descargadores de big bag FIBC. Esta tecnología proporciona soporte de elevación para que vaciar bolsas grandes sea fácil y eficiente. Los descargadores de big bag FIBC pueden eliminar la pérdida de producto, capturar el polvo y prevenir la contaminación gracias a su diseño cerrado. Al automatizar el proceso de desempaquetado, el cliente aumenta y minimiza el desperdicio.

Los esquemas de equipos y el manejo automatizado de materiales brindan a los fabricantes nuevas formas de compensar los crecientes costos de energía, al tiempo que aumentan la producción y el retorno de la inversión. Además, estos sistemas también pueden permitir a los fabricantes hacer frente al aumento de los precios.

Para obtener más información sobre las soluciones de manipulación de materiales de Gough Engineering, incluidos los elevadores de cangilones personalizados y los descargadores de big bag FIBC, visite su sitio web.

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Para obtener más información, póngase en contacto:David CraytonGough EngineeringWinpenny RoadParkhouse EastNewcastle-under-LymeStaffordshireST5 7GETel: 01782 493143Correo electrónico: [email protected]: www.goughengineering.com

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