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Evergreen Packaging apuesta por Rockwell Automation para mejorar el rendimiento de sus máquinas

  • Lunes, 04 Marzo 2013

Evergreen, proveedor de envasado de cartón para leche estandarizó su tecnología de control para ayudar a incrementar el rendimiento, disminuir el tiempo de inactividad y simplificar el funcionamiento y la fabricación.

A medida que los fabricantes de alimentos y bebidas se adaptan a los productos que más convienen a los consumidores, pasan a depender de proveedores de packaging de diversos tipos y de una gran variedad de materiales, formatos y tamaños. Evergreen Packaging, de Memphis, en Tennesse (EE. UU.), trabaja con la industria para desarrollar packaging a base de fibras para prácticamente todo: desde jugos y golosinas hasta productos especiales, como huevos líquidos y suavizante de telas. En la fábrica en Olmsted Falls, Ohio, la empresa produce envases de cartón para leche a partir de carretes de cartón ofrecidos por una de sus fábricas de papel. El funcionamiento a alta velocidad puede producir envases de cartón de entre 110 ml a 1.8 litros, con una capacidad promedio de producción aproximada de 400 mil envases por hora.

 

Evergreen deseaba actualizar sus equipos de producción, ya que la mayoría tenía más de una década de uso, con una plataforma de control predeterminado. Esto permitiría simplificar la programación y la configuración, mejoraría los recursos de resolución de problemas y aseguraría una mayor disponibilidad de servicios de asistencia técnica y repuestos.

Necesidad de simplificar

La fábrica utiliza ocho máquinas selladoras y máquinas de conversión para doblar, imprimir, cortar y cerrar los envases de cartón. Después de imprimir el texto y las imágenes en la hoja de cartón de la bobina, la misma máquina de conversión hace un pliegue en el cartón a lo largo de lo que serán los bordes del envase de leche, donde la caja será doblada posteriormente. Una matriz de corte desciende y recorta una pieza plana, plegada e impresa llamada "blank" o matriz. Las matrices son cargadas en una selladora que toma las piezas planas y las dobla lateralmente, lo que crea una solapa superpuesta lateral para la unión, que se calienta y se comprime. Las matrices selladas y dobladas luego se cargan en envases de cartón corrugado y se envían al área de productos lácteos. Allí, se utilizan máquinas especializadas para transformar las matrices en recipientes abiertos, que se llenarán y sellarán en la parte superior. Durante más de cinco años, las máquinas de Evergreen utilizaron una mezcla de tecnologías de control de diversos proveedores. Hasta hace poco tiempo, las máquinas tenían sistemas de accionado, lógica de relés y controladores programables obsoletos. Además, funcionaban con un software de código cerrado, y cada vez eran más difíciles para operar, mantener y recibir asistencia técnica. Para modificar las máquinas, los ingenieros tenían que realizar una reprogramación compleja para cada nueva función de control. Acceder a una asistencia técnica confiable también era una gran preocupación porque la empresa tenía cada vez más dificultades para encontrar ingenieros con los conocimientos y la capacitación necesarios para responder a tecnologías más antiguas y diversificadas. Además, las funciones limitadas de diagnóstico hacían que la resolución de problemas sea un desafío continuo.

Otra área de complejidad era la gran cantidad de cableado del diseño del sistema de control existente, ya que dificultaba el mantenimiento y las reparaciones, y multiplicaba los posibles puntos de error.

"Algunas de nuestras máquinas tenían cerca de 15 botones de interrupción de emergencia. Todos conectados por un cableado en serie, que era una pesadilla a la hora de resolver algún problema", dijo Richard Stewart, ingeniero de proyecto sénior de Evergreen Packaging. "Inclusive un simple problema, como un sensor deficiente, era extremadamente difícil de identificar y localizar, y toda la operación podía correr el riesgo de sufrir daños sustanciales debido al tiempo de interrupción".

En conclusión...

Evergreen le pidió a Rockwell Automation que le ofreciera una solución de control predeterminada. En el corazón de cada máquina hay un controlador programable de automatización CompactLogix", que proporciona una plataforma de control flexible, expansible y confiable para la fábrica. Gracias a la tecnología avanzada de control y de red, la plataforma CompactLogix permite que Evergreen conecte los componentes de la máquina en un entorno abierto e integrado. El controlador acompaña la secuencia de los eventos de la máquina y permite que los operadores supervisen los parámetros y la información del estado en tiempo real, para identificar y diagnosticar los problemas fácilmente.

La programación del sistema se hace mediante el software de programación RSLogix 5000, que ayuda a acelerar la preparación y la configuración del sistema de control. Los ingenieros simplemente seleccionan los motores y el accionado de la máquina, y toda la información del encoder y los parámetros de accionado se cargan automáticamente.

"Usar un único paquete de programación en todas las máquinas minimizó significativamente la curva de aprendizaje de nuestros operadores", dijo Stewart. "La facilidad de uso de las funciones del software demostró que estas funciones son un factor importante a la hora de ahorrar tiempo. En especial, la capacidad de integrar todos los drivers e interfaces en un único archivo del diseño.

Como parte del programa de actualización, las máquinas se equiparon con los variadores CA PowerFlex 70 y PowerFlex 40. Los variadores ayudan a maximizar la producción, reducir el desgaste de las piezas mecánicas de la máquina y proporcionan funciones incrementadas de diagnóstico y de monitorización. Cuando los variadores están conectados con el controlador por una red EtherNet/IP™", pueden proporcionar a los operadores acceso a información detallada sobre el driver y sobre el estado de los motores.

Para ayudar a mejorar la seguridad y la confiabilidad de la máquina, cada máquina está equipada con un controlador de seguridad SmartGuard™" 600, que reúne todos los circuitos de seguridad en un único sistema. Cuando está conectado con el controlador de la máquina a través de DeviceNet™", el controlador ayuda a simplificar las funciones de seguridad, facilitar la resolución de problemas y minimizar el tiempo de inactividad. Así, los operadores obtienen una identificación clara y el estado en cada interrupción de emergencia.

La integración compacta el sistema

La tecnología de control integrado permitió a Evergreen disminuir el tamaño de su instalación un 50%. Además, disminuyó la cantidad de repuestos en el inventario, lo que ahorró espacio y capital. Gracias a un mejor acceso a los datos de rendimiento de la máquina, los gerentes pueden visualizar fácilmente los parámetros en tiempo real y verificar la capacidad de producción y los índices de rechazo. Esto permite que la planta planifique interrupciones para el mantenimiento, según el tiempo real de funcionamiento. El resultado consiste en un mantenimiento preventivo más económico. Estas funciones incrementadas de monitorización y de diagnóstico ayudaron a Evergreen a reducir sus costes de mantenimiento y aumentar el tiempo operativo un 25%.

Los controles predeterminados ayudan a reducir los costes de mantenimiento y de asistencia técnica de Evergreen y mejoran la confiabilidad de la máquina. La calidad del producto y la rapidez de abastecimiento son cada vez más importantes para sus clientes. Por eso, actualmente Evergreen se encuentra mejor posicionada para responder a esas demandas y, al mismo tiempo, mejorar significativamente su competitividad y reforzar sus ganancias.

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