viernes, 12 de febrero de 2010

Cómo medir la velocidad de su línea de producción



















En el proceso de termosellado intervienen muchos factores, pero tres de ellos son determinantes en el resultado final: Tiempo, presión y temperatura.

Hoy hablaremos del tiempo.

En una línea de producción automatizada en la que se sellan por inducción los envases, el tiempo de sellado nunca está controlado por la termoselladora por inducción sino que es un factor externo. La selladora no llega ni siquiera a tocar los envases que pasan por su parte inferior, y mucho menos puede controlar cuánto tiempo permanecen allí, dentro de su campo de acción. Esta cantidad de tiempo nos viene dada por la velocidad de los envases que son desplazados por la cinta transportadora sobre la que descansan.

La trampa de la velocidad relativa y la velocidad absoluta.
La velocidad de una línea de producción se suele expresar en muchas ocasiones en términos relativos: hablamos de unidades por minuto o de unidades por hora. Este dato puede ser muy útil (de hecho es el número de envases que salen por la punta de la línea al final del día lo que va a influir decisivamente en la cuenta de resultados) pero no nos indica la velocidad real a la que se desplazan los envases por la línea. Y ese es el dato que nos interesa para saber de cuánto tiempo disponemos para sellar el envase.

Imaginemos que la empresa A y la empresa B envasan en sus líneas a 200 unidades por minuto. Sin embargo, en la empresa A la distancia entre envases (se suele medir de centro de un envase a centro del envase siguiente sobre la línea en marcha) es de 100mm mientras que en la empresa B esa distancia entre envases es de 200mm. El resultado es que la velocidad de la cinta transportadora es de 19,9m/min en la empresa A y de 39,8m/min en la empresa B. Lógicamente, cuanto más rápido se desplaza el envase menos tiempo permanece debajo de la termoselladora por inducción, y menos tiempo hay para sellarlo. En el ejemplo, la mitad de tiempo. ¡aunque ambas empresas obtienen la misma producción!

En algunas ocasiones, al aconsejar a mis clientes reducir la velocidad de algunas cintas transportadoras, recibo por respuesta: "Imposible, no puedo reducir la producción
" ¿Reducir la producción? ¡NO! Si lo que yo quiero es aumentarla, y mejorar la productividad reduciendo las paradas y eliminando problemas. Y una manera de conseguirlo a veces es reducir la velocidad. La regla general es: Si puedes ir más despacio para la misma producción, hazlo. Reducirás el mantenimiento y mejorarás el proceso.

En nuestro ejemplo, la empresa B no sólo necesitará invertir más en una termoselladora por inducción de mayor potencia, sino que tendrá más posibilidades de averías en la línea en general (cinta, motores, ...), y también aumentarán las probabilidades de que aparezcan otros problemas (como los relacionados con el desplazamiento rápido de envases: atascos, roturas, deformaciones, etc.). Además esa línea necesitará un mantenimiento mucho mayor (engrases, desgastes, ...) aunque no pase nada. Y todo para la misma producción de 200 por minuto.

Todo esto para decir que es un factor clave.

Cuidado con los cambios: velocidad fija y velocidad variable.

La gran mayoría de las fábricas trabajan a una velocidad fija. Puede incluso que a varias, pero siempre fijas. Me explico.

En la misma línea, al envasar distintos productos, algunos requieren reducir la velocidad. Por ejemplo productos espumosos que se tienen que llenar más despacio, o productos muy líquidos que podrían salpicar o derramarse en un desplazamiento demasiado rápido. Con un mismo envase, puede que podamos desplazarlo a 25m/min con el producto 1 y que tengamos que reducir la velocidad a 15m/min con el producto 2. Mismo envase, misma cantidad de producto, pero producto diferente. En cualquier caso, con el producto 1 los envases se desplazan siempre
a 25m/min y con el producto 2 siempre a 15m/min.

En ambos casos la velocidad es constante
.

Muchas cintas transportadoras están asociadas a un variador de frecuencia que permite modificar la velocidad de desplazamiento dentro del rango que permita la reductora que hay entre el motor y el piñón de tracción. Los operarios de la línea en nuestro ejemplo, fijarán la velocidad en 15 o 25m/min según el producto que vayan a envasar, pero esta velocidad será constante durante la producción. No cambia.

Y con esa velocidad constante fijaremos los parámetros para sellar el envase. No será el mismo ajuste a 15m/min que a 25m/min ya que el tiempo de sellado se reduce al incrementar la velocidad. Es importante, por tanto, que si hemos ajustado la termoselladora para una determinada velocidad, no se modifique.

Si nuestros operarios del ejemplo ajustan la termoselladora para 25m/min y se olvidan de cambiar la velocidad en el variador dejándola en 15m/min, los sellos saldrán quemados o chamuscados. Si hacen lo contrario (ajustes para 15m/min y cinta a 25m/min), los envases saldrán sin sellar.

Muy bien, pero en algunos casos la cosa se complica. Hay fábricas en las que la línea regula ella misma su velocidad, reduciéndola o aumentándola automáticamente durante la producción, dependiendo de las acumulaciones a lo largo de toda la línea o de las paradas de algunas de las máquinas que intervienen en la línea para evitar parar completamente todo porque volver a iniciar la marcha requiere bastante tiempo. Hay otros casos en que las máquinas "aceleran" al iniciar la producción hasta alcanzar su velocidad de crucero y luego "frenan" al terminar.

En ambos casos la velocidad es variable
.

Entonces, como el tiempo para sellar cambia, los ajustes de la termoselladora deben cambiar también. Y deben cambiarse en tiempo real, a la vez
que se modifica la velocidad de la cinta. Para eso son necesarios elementos opcionales que realizan estos cálculos y los aplican de manera instantánea cuándo hacen falta.

Por lo tanto, cuidado: si cambiamos la velocidad, todo cambia para sellar adecuadamente.

¿Vale, pero cómo calculo la velocidad de mi línea?
Método 1: El taquímetro es la manera más fiable y precisa para medir la velocidad exacta, pero hay que comprar el aparato.

Método 2: Algunos variadores de frecuencia asociados a cintas transportadoras reflejan la velocidad en metros/minuto en lugar de Hz. Es menos preciso que un buen taquímetro, la mayoría de variadores no lo tienen, y muchas cintas no tienen ni variador.

Método 3: Si conozco la producción en envases por minuto (o por hora) y la distancia que separa los envases (usar la distancia entre centros), se puede calcular con la siguiente fórmula:

[ total envases por minuto - 1 ] x [ distancia entre centros de dos envases en metros ]

Método 4: Puedo medir la longitud total de la cinta transportadora, marcar un punto del recorrido, y medir el tiempo que tarda en dar una vuelta completa. Luego hacer una regla de tres para obtener metros por minuto.

Conclusión

La velocidad es uno de los parámetros claves en el proceso de sellado por inducción de envases. Para poder obtener siempre un sellado perfecto, la velocidad debe medirse. Para garantizar siempre los mismos resultados, la velocidad debe controlarse.

Hay más información acerca del termosellado por inducción en esta página.

1 comentario:

Anónimo dijo...

Buenas tardes Guillermo,
Muchas gracias por la explicacion que nos has dado respecto a la velocidad de las linea... va a ser de ayuda para mi y para muchos de mis clientes...por lo que lo utilizaremos como ejemplo..
gracias y saludos
Enrique Muñoz