Demanda de sistemas de transporte inteligentes y eficientes

Los diseños personalizados de modernos transportadores automatizados de línea de embalaje de alta velocidad, como este de NCC Automated Systems, tienen capacidades de cambio de carril y combinación para acelerar el flujo de productos y permitir un fácil cambio de tamaños y SKU de productos.Fotos cortesía de NCC Automation Systems
Ya sea una modernización, una modernización o una nueva instalación, los sistemas transportadores deben adaptarse a los sistemas de automatización existentes, consumir menos energía y ser más inteligentes que nunca, capaces de adaptarse a los cambios en el tamaño del producto o del embalaje dentro de un turno.Al mismo tiempo, la limpieza debe cumplir con los estándares de higiene láctea FDA, USDA y 3-A.Muchos proyectos de transporte son de aplicación específica y a menudo requieren trabajo de diseño.Desafortunadamente, los problemas laborales y de la cadena de suministro pueden retrasar significativamente los proyectos diseñados a medida, por lo que se requiere una planificación y programación adecuadas.
Según un estudio reciente de Investigación y Mercados, “Mercado de sistemas transportadores por industria”, se espera que el tamaño del mercado mundial de sistemas transportadores crezca de 9.400 millones de dólares en 2022 a 12.700 millones de dólares en 2027, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 6%. .Los factores clave incluyen una mayor adopción de soluciones personalizadas de manejo automatizado de materiales basadas en especificaciones de nicho en una variedad de industrias de uso final, así como la creciente necesidad de manejar grandes volúmenes de bienes, particularmente en los mercados de consumo/minorista, alimentos y bebidas.
Según el informe, la inversión continua en investigación y desarrollo por parte de los fabricantes de sistemas de transporte y las crecientes redes de cadenas de suministro impulsarán la demanda de soluciones de transporte durante el período previsto.Según la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial, el consumo de bienes en los países desarrollados crecerá a aproximadamente 30 billones de dólares estadounidenses para 2025. Se espera que este crecimiento aumente la penetración de la automatización industrial y la demanda de sistemas eficientes de manipulación de materiales.
Aunque algunas aplicaciones especializadas en la industria alimentaria (p. ej., alimentos secos y a granel) normalmente implican sistemas transportadores tubulares cerrados (p. ej., vacío, arrastre, etc.), las investigaciones muestran que se espera que las cintas transportadoras sean el segmento más grande por tipo.y también uno de los segmentos más populares.mercados de más rápido crecimiento.Las cintas transportadoras pueden manejar grandes volúmenes a costos por tonelada-kilómetro significativamente más bajos que otros transportadores y pueden viajar largas distancias más fácilmente y a menor costo.Si bien muchas aplicaciones de alimentos y bebidas utilizan específicamente transportadores de tubos sellados para minimizar el polvo y mantener la limpieza, las investigaciones muestran que las cintas transportadoras funcionan bien con sistemas transportadores de alimentos y bebidas especializados, especialmente en sistemas de embalaje y almacenamiento/entrega.
Independientemente del tipo de transportador, la limpieza es un factor importante en nuestra industria."Los cambios en los requisitos de higiene siguen siendo un tema clave de discusión entre los fabricantes de alimentos y bebidas", dijo Cheryl Miller, directora de marketing de Multi-Conveyor.Esto significa que existe una gran necesidad de sistemas de construcción de acero inoxidable construidos según estrictos códigos de salud como los de la FDA, el USDA o las agencias lácteas.El cumplimiento puede requerir una construcción con pernos al ras, almohadillas protectoras y soldaduras continuas, soportes sanitarios, orificios de limpieza estampados, marcos de acero inoxidable y componentes de transmisión de potencia con clasificación especial, y los estándares sanitarios 3-A requieren una certificación real.
ASGCO Complete Conveyor Solutions ofrece correas, poleas guías, limpiadores de correas primarias y secundarias, control de polvo, dispositivos a bordo y más, así como servicios de mantenimiento y reparación, empalme de correas y escaneo láser.El gerente de marketing, Ryan Chatman, dijo que los clientes de la industria alimentaria buscan cintas transportadoras antimicrobianas y cintas de borde para prevenir la contaminación de los alimentos.
Para las cintas transportadoras tradicionales, el uso de correas de transmisión de borde puede tener sentido por varias razones.(Ver FE Engineering R&D, 9 de junio de 2021) FE entrevista a Kevin Mauger, presidente de SideDrive Conveyor.Cuando se le preguntó por qué la empresa eligió un transportador accionado por el borde, Mauger sugirió que el transportador podría accionarse en múltiples puntos para mantener una tensión uniforme de la correa.Además, como no hay jaulas ni rodillos giratorios, el transportador es más fácil de limpiar, lo que ayuda a reducir el riesgo de contaminación de los alimentos.
Sin embargo, las cintas transportadoras con rodillos/motores independientes tienen varias ventajas sobre las cajas de engranajes y motores convencionales, especialmente desde el punto de vista de la higiene.El presidente de Van der Graaf, Alexander Canaris, señaló algunos de los problemas en una entrevista con el departamento de I+D de FE Engineering hace unos años.Dado que el motor y los engranajes están ubicados dentro del tambor y están sellados herméticamente, no hay cajas de engranajes ni motores externos, lo que elimina el caldo de cultivo para las bacterias.Con el tiempo, el índice de protección de estos componentes también aumentó a IP69K, lo que permite lavarlos con productos químicos agresivos.El conjunto de rodillos se adapta a cintas transportadoras estándar y termoplásticas con sistemas de ruedas dentadas para proporcionar una indexación controlada por posición.
El sistema de limpieza de cinta para alimentos Excalibur de ASGCO raspa la masa pegajosa de la cinta antes de que pueda moverse más, lo que provoca que la cinta se tuerza o quede atrapada en cojinetes u otras piezas.El dispositivo se puede utilizar con otras sustancias pegajosas como chocolate o proteínas.Foto cortesía de ASGCO
Limpiar y minimizar el tiempo de inactividad son de gran importancia hoy en día, y la limpieza in situ (CIP) se está convirtiendo más en una necesidad que en algo agradable.Rick Leroux, vicepresidente y director general de Luxme International, Ltd., un fabricante de transportadores de cadena tubular, ve un interés creciente en los transportadores CIP.Además, los transportadores suelen estar equipados con componentes para limpiar las piezas en contacto con el producto para extender los intervalos entre ciclos de limpieza.Como resultado, el equipo funciona más limpio y dura más.La conclusión, dijo Leroux, fue que intervalos más largos entre múltiples limpiezas químicas antes de la limpieza húmeda significaban un mayor tiempo de actividad y productividad de la línea.
Un ejemplo de herramienta de limpieza de banda es el sistema de limpieza de banda de grado alimenticio ASGCO Excalibur que se instaló en una panadería en el Medio Oeste.Cuando se instala en una cinta transportadora, el bloque de acero inoxidable (SS) evita que la masa se arrastre.En las panaderías, si no se instala este equipo, la masa de retorno no se desprenderá de la cinta, se acumulará en la superficie de la cinta y terminará en el rodillo de retorno, provocando el movimiento de la cinta y daños en los bordes.
Cablevey, fabricante de transportadores de arrastre tubulares, está viendo un creciente interés por parte de los fabricantes de alimentos y bebidas en el transporte de ingredientes a granel y alimentos congelados, dijo Clint Hudson, director de ventas.El beneficio de utilizar un transportador tubular para transportar productos secos a granel es que minimiza el polvo y mantiene limpia el área a su alrededor.Hudson dijo que el interés en las tuberías Clearview de la compañía está creciendo porque los procesadores pueden ver lo que sucede dentro del producto e inspeccionar visualmente la limpieza de los transportadores.
Leroux afirma que prestar atención a la higiene en el embalaje es tan importante como en la producción.Por ejemplo, enumeró algunos puntos clave:
Leroux también señaló que a los procesadores les preocupa el consumo de energía.Preferirían ver una unidad de potencia de 20 caballos de fuerza que una de 200 caballos de fuerza.Los fabricantes de alimentos también buscan sistemas y equipos con bajos niveles de ruido mecánico que cumplan con los estándares de aire limpio de las plantas.
Para las fábricas nuevas, puede resultar fácil seleccionar equipos transportadores modulares e integrarlos en un solo sistema.Sin embargo, cuando llega el momento de actualizar o reemplazar equipos existentes, es posible que se requiera un diseño personalizado y la mayoría de las empresas de transportadores pueden utilizar sistemas "personalizados".Por supuesto, un problema potencial con los equipos personalizados es la disponibilidad de materiales y mano de obra, que algunos proveedores todavía informan como un problema al programar las fechas reales de finalización del proyecto.
"La gran mayoría de los productos que vendemos son componentes modulares diseñados para satisfacer una amplia gama de necesidades de los clientes", dijo Hudson de Cablevey.“Sin embargo, algunos clientes tienen requisitos muy específicos que nuestros componentes no pueden cumplir.Nuestro departamento de ingeniería proporciona servicios de diseño para satisfacer estas necesidades específicas.Los componentes personalizados tardan más en llegar a los clientes que nuestros productos disponibles en el mercado, pero los plazos de entrega son generalmente aceptables”.
La mayoría de las necesidades de transportadores se pueden satisfacer con un sistema adaptado a una planta o planta específica.ASGCO ofrece una gama completa de servicios de diseño e ingeniería”, dijo Chatman.A través de su amplia gama de socios, ASGCO puede reducir significativamente los cuellos de botella en la cadena de suministro y entregar productos y servicios a tiempo.
"Todos los mercados, no sólo los de alimentos y bebidas, enfrentan desafíos imprevistos debido a los impactos del colapso de la cadena de suministro y la escasez de mano de obra inducida por la pandemia", dijo Miller de Multi-Conveyor.“Ambas anomalías provocan un aumento de la demanda de productos acabados.bienes, lo que significa: "Necesitamos algo, y lo necesitábamos ayer".La industria del embalaje lleva muchos años encargando equipos, con un plazo de entrega de aproximadamente dos meses.La actual situación manufacturera mundial no se saldrá de control en el corto plazo.Planificar con anticipación los equipos de expansión de la planta, sabiendo que los suministros estarán muy por encima de los niveles normales, debería ser una prioridad para todas las empresas de bienes de consumo.
"Sin embargo, también ofrecemos dos transportadores estándar prediseñados para una entrega más oportuna", añade Miller.La serie Success ofrece cadenas rectas, simples y estándar que no requieren lavado.El procesador selecciona anchos y curvas predefinidos y proporciona opciones de longitud.Multi-Conveyor también ofrece sistemas de descarga sanitaria Slim-Fit en longitudes y anchos preestablecidos.Miller dijo que a pesar de la mayor demanda, siguen siendo más asequibles que las soluciones de transportadores personalizados.
Multi-Conveyor instaló recientemente un sistema para procesar pollo congelado en bolsas.Como ocurre con la mayoría de los desarrollos modernos, la flexibilidad es clave para mantener el producto en movimiento.Los problemas que enfrenta esta aplicación incluyen:
Algunos productos requieren sólo dos máquinas envasadoras para entregar el producto en dos carriles directamente al sistema de rayos X.Si una ensacadora falla, el producto se transferirá a una tercera ensacadora y se transportará a la máquina de transferencia, que luego se colocará para entregar las bolsas a una ruta transportadora alternativa en caso de tiempo de inactividad.La ensacadora ahora está vacía.
Algunos productos requieren tres máquinas envasadoras para lograr el rendimiento requerido.El tercer empacador entrega el producto a una máquina de transferencia, que distribuye las bolsas uniformemente entre los dos transportadores de respaldo superiores de los canales del empacador.El tercer flujo de la máquina envasadora ingresa luego a la conexión servo de subida/bajada correspondiente en cada carril.La correa servo en el producto del nivel inferior permite que las bolsas del nivel superior caigan en el orificio creado por la correa servo.
Los sistemas de control de transportadores múltiples y los transportadores de manejo de bolsas son parte de un sistema general más grande que también incluye todo, desde dos líneas de carga de cajas hasta flujos de descarga únicos, indexación y consolidación de cajas completas, detectores de metales, un transportador de rodillos aéreo y luego una línea de paletizado..UPC.El sistema de bolsa y caja está controlado por un PLC e incluye más de tres docenas de variadores de frecuencia y varios servos.
La planificación de grandes sistemas de manipulación de materiales a menudo implica algo más que simplemente colocar o posicionar los transportadores en un diseño.Además de cumplir con las especificaciones físicas de la planta, los transportadores también deben cumplir con especificaciones eléctricas, tener materiales compatibles y cumplir con los requisitos de corrosión, carga de servicio, desgaste, saneamiento e integridad de transferencia de materiales, dijo Leroux.Un transportador diseñado a medida suele ser un mejor producto diseñado para proporcionar un mayor valor a largo plazo al procesador porque está diseñado específicamente para satisfacer las necesidades de una aplicación específica.
La aplicación de un transportador inteligente realmente depende de lo que el procesador de alimentos quiera en una aplicación particular.Para vaciar una bolsa grande de polvo o material granular en un recipiente, es posible que simplemente necesite activar o desactivar la función de báscula.Sin embargo, Chatman afirma que la automatización es un factor importante para hacer que los sistemas de transporte sean más eficientes.La fuerza impulsora detrás de la automatización es, en última instancia, mejorar la calidad del producto terminado y la velocidad del sistema.
Multi-Conveyor utiliza tecnología de comunicación de control del operador que cubre el diseño funcional."Utilizamos HMI y servoaccionamientos para proporcionar cambios más rápidos y eficientes para diferentes configuraciones de líneas de embalaje, estuchado y paletizado", dice Miller."La flexibilidad en la forma, el peso y el tamaño del producto se combina con una mayor productividad y una futura expansión".sistemas de comunicación.
Leroux dijo que si bien varios proveedores ofrecen transportadores inteligentes, aún no han alcanzado un alto nivel de adopción debido a los costos de capital de incorporar los componentes inteligentes y los paquetes de gestión asociados necesarios para utilizar los datos recopilados de los transportadores.
Sin embargo, dice que el principal impulso para que la industria alimentaria haga que los transportadores sean más inteligentes es la necesidad de rastrear y verificar el proceso de limpieza utilizando aplicaciones CIP higiénicas en el punto de destrucción, RTE o transferencia al embalaje.
Como parte del programa de limpieza, los transportadores inteligentes deben registrar un SKU de lote y asociar ese SKU con la temperatura del agua, el tiempo de remojo, la presión de pulverización, la temperatura del agua y la conductividad de la solución de limpieza húmeda para cada álcali, ácido y desinfectante para el ciclo de desinfección.Etapa de limpieza.Leroux dice que los sensores también pueden monitorear la temperatura del aire y el tiempo de secado durante la fase de secado con aire térmico forzado.
La validación de ciclos de saneamiento repetidos consistentemente y ejecutados cuidadosamente se puede utilizar para confirmar que no hay cambios en un proceso de saneamiento probado.El monitoreo CIP inteligente alerta al operador y puede cancelar/abortar el ciclo de limpieza si los parámetros de limpieza no cumplen con los parámetros y protocolos especificados por el fabricante de alimentos.Este control elimina la necesidad de que los productores de alimentos tengan que lidiar con lotes de calidad inferior que deben ser rechazados.Esto evita que se introduzcan bacterias o alérgenos en el producto final antes del envasado debido a equipos limpiados incorrectamente, lo que reduce el riesgo de retirada del producto.
"Los transportadores inteligentes permiten una manipulación cuidadosa y una alta productividad en la producción de alimentos listos para el consumo", FE, 12 de octubre de 2021.
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