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Rentabilidad en Automático

Integración de sistema de monitoreo y optimización de llenado de producto

Situación

En el área de proceso de una planta de la industria alimentaria donde se controla la dosificación de materias primas, se contaba con sistemas manuales que derivaban en muchos errores humanos y de calidad. En la industria de alimentación y bebidas, es crucial mantener el llenado exacto de los productos para poder cumplir con la normativa, que garantiza la colocación de la cantidad precisa de líquido dentro del recipiente de acuerdo con cada tipo de producto.

Problemas y Necesidades

Las máquinas que llenaban los líquidos viscosos dependían de variables externas (temperatura, viscosidad, calibración de celdas de pesado, etc) que afectaban el llenado óptimo de los productos. Esto significaba vaciar cantidades por encima o debajo de las presupuestadas inicialmente.

La situación anterior generaba paradas en las líneas de producción al producirse alarmas por llenados erróneos o por no detectar irregularidades y enviar los envases a producto terminado.

Se planteó una solución para monitorizar en tiempo real, llevar el historial y desarrollar un algoritmo capaz de identificar cuando no se está llenando forma exacta y determinar qué acciones podrían ajustarse en la máquina para cumplir con los requisitos.

Razones

Asumimos el reto con la finalidad de proporcionar al cliente una solución integral, donde coexistan todos los sistemas, esto se hace apoyándose en las múltiples disciplinas y frentes de trabajo que tenemos en nuestra organización. Nos planteamos los siguientes objetivos:

  • Implementar un sistema de medición de parámetros críticos que permita obtener los diferentes valores de las máquinas en tiempo real y de forma fiable.
  • Contar con la trazabilidad de las variables y su afectación con las condiciones ambientales, condiciones de las partes mecánicas del sistema y características de producto.
  • Trabajar con un protocolo de comunicación industrial universal, que facilite la sinergia entre todos los componentes involucrados en los sistemas de llenado.

Solución

La solución escogida está conectada desde el sistema de control de los sistemas de llenado con el entorno IT de la planta, poniendo en práctica una solución con la red Profinet administrada y la conexión hacia los servicios informáticos.

  • Se instalaron nuevos controladores de temperatura para obtener las mediciones de aceite en paralelo a las actuales. Además, se instalaron sensores de presión de aire en la línea principal de la máquina y se tomaron mediciones de cada celda de pesado en el sistema de llenado.
  • La conexión de los PLC, HMI y remotos se realizó con Switches Profinet administrados para generar un mejor flujo de información. De igual manera, se implementó un firewall para la conexión segura con la red IT.
  • Se utiliza la suite de Kepware para la extracción precisa de los datos de los controladores lógicos.
  • Se entregan variables en tiempo real al personal de TI, para implementar un algoritmo que determine qué está afectando el llenado de los envases.
  • Se realizaron pruebas FAT y SAT, ajustes de parámetros, arranque y puesta en marcha general del sistema.

Resultados

La planta obtuvo los siguientes beneficios como resultado final de la solución adoptada:

  • Se redujeron los tiempos de paradas al determinar cuándo las condiciones de la máquina no eran las adecuadas para obtener un llenado de envases óptimo.
  • Trazabilidad de datos y correlación con la cantidad de productos que se llenaron con el contenido neto correcto.
  • Se actualizó la red industrial y el sistema de control de las máquinas, lo que resulta en una tarea más favorable en las intervenciones para mantenimientos o ajustes en la programación.

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