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CASO PRÁCTICO | ALIMENTOS Y BEBIDAS
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El tiempo productivo de la embaladora de cajas robótica supera el 99 %

La solución llave en mano de DCC Automation mejora la agilidad y la eficiencia en las instalaciones de producción de suplementos nutricionales.

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máquina de dcc automation para envasado de alimentos
logotipo de dcc automation

DCC Automation es un fabricante e integrador de sistemas de equipos de manejo de materiales, sistemas y transportadores para la industria de alimentos. La compañía se especializa en soluciones de empaquetado secundario.

Horia Saulean
Horia Saulean
Director of Robotic Solutions, DCC Automation
Reto
  • Reemplace el sistema de empaquetado de cajas obsoleto por una solución robótica que mejore la eficiencia y la agilidad.
Solución
  • Software de gemelo digital Emulate3D™
  • Sistema Integrated Architecture de Rockwell Automation
  • Control robótico unificado
Resultado
  • Logra un tiempo productivo mayor que el 99 %.
  • Reduce el tiempo de cambio en más de un 90 %, de 45 a 5 minutos.  
  • Permite una mejor utilización del personal de producción.

Reto

Enfoque colaborativo para el diseño de soluciones 

En todo el panorama de fabricación, la rentabilidad siempre está vinculada a la eficiencia en la producción. Pero en la industria de alimentos y bebidas, los sistemas a menudo deben lograr un rendimiento extraordinario y, además, la agilidad para realizar una transición rápida de un producto al siguiente.

DCC Automation, fabricante de máquinas e integrador de sistemas, tiene como objetivo satisfacer las demandas de la industria con equipos de manejo de materiales, transportadores y sistemas llave en mano, incluidas soluciones de empaquetado primario y secundario a medida de las necesidades. La compañía forma parte del programa PartnerNetwork™ de Rockwell Automation®.

“Todas nuestras soluciones comienzan con una asociación”, dijo Horia Saulean, director de soluciones robóticas de DCC Automation. “Trabajamos con los clientes para comprender cuáles son sus necesidades y desarrollar soluciones que ofrezcan el máximo valor. Y cada vez más, estas soluciones incluyen la robótica”.

El enfoque colaborativo de la compañía y los conocimientos profundos en aplicaciones robóticas llevaron a un fabricante de suplementos nutricionales a seleccionar DCC Automation para su nueva solución de empaquetado de cajas.

El sistema obsoleto no puede seguir el ritmo

La embaladora de cajas existente funcionaba en la línea de alta velocidad del fabricante, que gestiona el producto más vendido de la compañía. El equipo incluía montaje así como el empaquetado de cajas. Ejecutaba dos patrones de cajas para dos tamaños de productos.

El sistema semiautomatizado dependía de varios controladores y transportadores que ya estaban llegando rápidamente al final de su vida y tenían hasta un 10 % de tiempo improductivo en cada turno.

Además, el cambio del sistema de un tamaño de producto al otro exigía de 40 a 45 minutos. Y aunque el cambio se realizaba solo una o dos veces por turno, el sistema necesitaba ajustes continuos para mantener los parámetros correctos.

Por último, las funciones de elevación y empaquetado de cajas se combinaban en una máquina compacta con poco espacio para la acumulación de productos. Como resultado, el sistema no podía lograr el rendimiento efectivo de 25 cajas por minuto requerido por la parte frontal de la línea. En cambio, dos o tres trabajadores tenían que apoyar la operación al empaquetar manualmente las cajas en el lateral.

Solución

Diseño más eficiente complementado por la robótica

DCC Automation identificó rápidamente cuál era el punto crucial de los problemas de rendimiento en el equipo existente. El sistema de control obsoleto era parte del problema. Pero también lo era el diseño fundamental de la máquina.

“Aunque muchas soluciones combinan el montaje y el empaquetado en una única máquina, normalmente adoptamos un enfoque diferente en aplicaciones de alta velocidad”, explicó Saulean. “Separamos las dos tecnologías para crear más espacio para la acumulación de productos”.

En este caso, la máquina montadora de cajas se colocó en otra parte del sitio. Esto permite que los productos se acumulen y luego se dividan en múltiples flujos eficientes, según el patrón de paquete requerido.

Para la función de recogida y colocación, DCC Automation seleccionó robots delta bidimensionales.

“Los robots On-Machine abren muchas más posibilidades que una solución estrictamente mecánica”, dijo Saulean. “El sistema presenta el patrón del paquete completamente formado y la caja completamente montada. Los robots recogen y colocan el patrón de paquete completo”.  

Las cajas empaquetadas se inspeccionan y se sellan en la parte superior, y salen hacia la paletizadora.

La belleza del control unificado

La solución llave en mano se ejecuta en una plataforma de Rockwell Automation basada en controladores Compact GuardLogix® de Allen-Bradley®, motores y servovariadores Kinetix® y software de HMI FactoryTalk® View. El sistema está integrado en una red EtherNet/IP™. DCC Automation también utilizó el software Emulate3D™ al principio del proceso de diseño para simular y confirmar la funcionalidad del sistema.

Gracias a las capacidades de los controladores, DCC Automation utilizó la plataforma de Rockwell Automation para todas las operaciones de las máquinas. No se necesitó una plataforma de control robótica independiente”. El control unificado de máquinas facilita el diseño y la integración, y simplifica el funcionamiento y el mantenimiento de las máquinas para los usuarios, que solo deben comprender y brindar asistencia técnica a un sistema.

“Hemos adoptado completamente el modelo de control de Rockwell Automation, que nos permite utilizar componentes estándar y hacerlo todo en el controlador GuardLogix, incluidas las funciones de seguridad”, dijo Saulean. “Este enfoque ofrece una eficiencia infinita”. 

Resultado

Un futuro impulsado por la eficiencia

Con la nueva embaladora de cajas implementada, el cliente de DCC Automation mejoró significativamente el tiempo improductivo y el proceso de cambio.

La máquina está en funcionamiento entre el 99 % y el 99,5 % del tiempo, y el cambio toma aproximadamente 5 minutos en lugar de 45 minutos como ocurría antes.

Además, el fabricante ha eliminado el trabajo de empaquetado manual suplementario de cajas. Los trabajadores asignados originalmente a esa tarea han sido reasignados a otras tareas críticas.

A pesar de estas impresionantes ganancias, DCC Automation sigue la colaboración con su cliente para sumar aún más agilidad y eficiencia al sistema en el futuro.  

“Esta era una máquina de primera generación”, dijo Saulean. “Para cambiar el sistema, los operadores todavía deben realizar ajustes manuales. En el futuro, esperamos realizar la transición a un proceso estrictamente automatizado e impulsado por recetas”.

DCC Automation también tiene previsto reemplazar algunas operaciones neumáticas existentes con tecnología de servoaccionamiento. Y para aumentar aún más la eficiencia, la compañía está migrando a FactoryTalk Optix™, una nueva plataforma de visualización de HMI habilitada para la nube.

Obtener más información sobre nuestras soluciones para OEM.

Publicado 31 de enero de 2024

Temas: Optimize Production Alimentos y bebidas Variadores y motores Interface operador-máquina Control de motores Controladores programables Emulate3D Gemelo digital Software de fabricación en la nube
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