Sistema de información y control automatizado apunta a la uniformidad

Nuevo sistema allana el terreno para la uniformidad

Desafío

  • Actualizar un proceso de fabricación completamente manual a un sistema de carga y mezcla optimizado por la información completamente automatizado para reducir los problemas de variación y de calidad de los productos.

Soluciones

Resultados

  • Los informes de gestión de lotes e ingredientes facilitan la resolución de problemas.
  • Los sistemas automatizados reemplazaron a los procesos manuales para eliminar casi por completo el error humano.

Contexto

Los lubricantes son esenciales en todo, desde la minería y los ferrocarriles hasta los viajes al espacio. Mantienen los engranajes en movimiento y reducen la fricción para mejorar el funcionamiento y la vida útil. Para la NASA, ayudan a transportar naves espaciales a la plataforma de lanzamiento.

The Whitmore Manufacturing Company® es responsable de producir estos lubricantes industriales, así como también selladores, revestimientos, limpiadores y aceites. La compañía produce más de 16 millones de libras de lubricantes por año, que van desde lubricantes biodegradables y de película seca hasta aceites hidráulicos y selladores de neumáticos.

Whitmore administra todos los pasos de la producción de lubricantes, desde la investigación y el desarrollo y formulación del producto hasta los servicios de aplicación para clientes de todo el mundo.

Recientemente, comenzó una expansión de $20 millones y 120,000 pies cuadrados de sus sedes e instalación de fabricación en Rockwall, Texas.

Desafío

La creación de un lubricante de Whitmore comienza en una mezcladora de lotes. La solución luego se calienta dentro de los parámetros de temperatura específicos.

Tradicionalmente, la industria de lubricación industrial ha confiado en procesos por lotes de tareas intensivas. En Whitmore, los operadores debían seleccionar de forma manual la cantidad de galones de materia prima a procesar en una estación de carga y mezcla.

Los trabajadores debían mover de forma manual las mangueras y los colectores de cada estación de carga a diferentes áreas de la planta.

Una vez que la cantidad solicitada de galones se bombeaba hacia afuera, la válvula se cerraba. Los operadores debían entonces purgar el aire de las mangueras para eliminar cualquier producto persistente. Olvidarse de limpiar la manguera podía causar contaminación en lotes futuros que utilizaban la misma manguera con una materia prima diferente.

Los operadores activaban de forma manual los motores para girar y calentar el contenido. A medida que el lubricante se calentaba, los operadores debían supervisar de cerca el indicador de temperatura y apagar la mezcladora a la temperatura indicada para ese lote específico de lubricante.

Luego agregaban otros ingredientes y repetían el proceso de mezclado y de calentamiento mientras controlaban múltiples mezcladoras e indicadores de temperatura al mismo tiempo. Los errores en esta etapa eran responsables de la mayoría del reproceso o de las pérdidas del lote.

Con una expansión en marcha de $20 millones y 120,000 pies cuadrados de las instalaciones de fabricación, Whitmore necesitaba mejorar un proceso de producción que demandaba mucho tiempo y era propenso a que se cometieran errores.

Todo el proceso demandaba mucho tiempo y era propenso a que se cometieran errores, ya que los empleados de Whitmore movían las mangueras entre mezcladoras o transitaban por la planta para monitorear las temperaturas del lote.

"La contaminación dentro de las mangueras fue siempre una preocupación", afirmó Tim Meyer, gerente de calidad de Whitmore. "Los operadores podían elegir la manguera incorrecta o elegir una manguera que no se hubiese limpiado correctamente. Esto llevaba a tener problemas de calidad con nuestros productos".

Para reducir los lotes que no cumplían con las normas, mejorar la calidad y satisfacer las expectativas de los clientes en todo el mundo, Whitmore decidió automatizar su proceso de fabricación de lubricantes y obtener acceso a información en tiempo real de las instalaciones.

Solución

Los ingenieros de Whitmore comenzaron a trabajar con Innovative Control Inc., un reconocido integrador de sistemas de Rockwell Automation, para crear un sistema de control e información integrados incorporado en el sistema Rockwell Automation Integrated Architecture®.

El proyecto que tomó varios años comenzó con la instalación de un controlador lógico programable ControlLogix® de Allen-Bradley® que se integró a la perfección con el software de control de motores IntelliCENTER® de Allen-Bradley para los sistemas de carga y control de temperatura de las instalaciones.

El softwareFactoryTalk®­ View Site Edition de Rockwell Automation ofrece una visión integral y precisa de los sistemas de carga y mezcla de lubricantes recientemente automatizados mediante una estrecha integración a la plataforma ControlLogix y otras aplicaciones de FactoryTalk.

El software FactoryTalk® Historian rastrea variables clave, tales como la temperatura del lubricante, el peso y el tiempo de mezclado para las más de 20 mezcladoras de la instalación. Los operadores ahora pueden ver con facilidad dónde se originaron los lotes modificados al revisar datos históricos y en tiempo real.

La información de Historian se ingresa al software FactoryTalk VantagePoint® EMI de Rockwell Automation, el cual ofrece una mayor accesibilidad a los datos en contexto y a los informes de tendencias. Esta solución de inteligencia de fabricación les permite a los operadores analizar datos de múltiples lotes de manera más eficiente.

Los ingenieros de Whitmore ahora pueden trazar conexiones entre las duraciones del ciclo y las tasas de producción promedio. Los tableros de la solución les permiten a los operadores monitorear y solucionar problemas del sistema de manera remota o en un dispositivo móvil.

Whitmore pudo aumentar la capacidad de producción en un 28% al agregar 150 lotes por año y reducir la duración del ciclo en un promedio de nueve horas.

El entorno de programación simple y la plataforma integrada del controlador han minimizado la interacción del operador con los materiales que componen los lubricantes.

Whitmore también implementó un proceso de emisión de tickets de lotes electrónicos mediante el software FactoryTalk Batch para impulsar el flujo de trabajo. Cada receta y fórmula se programa por los ingenieros en la aplicación de FactoryTalk Batch, lo que requiere autorizaciones antes de que las recetas se liberen para producción.

Resultados

Whitmore pudo automatizar las más de 20 mezcladoras sin tiempo de inactividad y luego pasó a automatizar los sistemas de carga y control de motores. Desde la implementación del sistema de control e información integrados completamente automatizado, Whitmore ha reducido en gran medida la variación del producto porque el nuevo proceso reemplazó los procedimientos manuales y eliminó casi por completo el error humano.

Para las grasas a base de litio solamente, Whitmore pudo aumentar la capacidad de producción en un 28% al agregar 150 lotes por año y reducir la duración del ciclo en un promedio de nueve horas.

El nuevo sistema ha minimizado las variaciones de las órdenes de trabajo, incluidos el costo y el uso de materiales, y el rendimiento se monitorea y se controla minuciosamente.

"Este sistema ubica a Whitmore al frente de la tecnología de producción en la industria de los lubricantes", indicó Meyer. "Lo más importante es que adaptamos nuestros métodos de producción a una ciencia y a un gran número de clientes felices".

Los ingenieros de Whitmore están trabajando con el equipo de TI para integrar sus nuevos sistemas de planificación de recursos empresariales (ERP) y de automatización. Una vez que el sistema de automatización esté completamente integrado con el ERP, Whitmore espera incluso más beneficios, incluidos el control de inventario en tiempo real y una mayor generación de informes.

Los resultados mencionados con anterioridad son específicos del uso de Whitmore Manufacturing Company de los productos y servicios de Rockwell Automation junto con otros productos. Los resultados específicos pueden variar para otros clientes.

Allen-Bradley, ControlLogix, FactoryTalk, Integrated Architecture, IntelliCENTER, PartnerNetwork y VantagePoint son marcas comerciales de Rockwell Automation Inc.

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