Envases innovadores: un elemento diferenciador en la estantería

En todo el mundo, expertos en marketing y marcas estudian nuestras decisiones a la hora de comprar en un supermercado. Además del precio del producto, el reconocimiento de la marca, la posición en el estante, la comodidad y su apariencia también influyen notablemente en la decisión. En estos dos últimos factores su envasado juega un papel determinante.

Debido al incremento en la comodidad, trazabilidad, funcionalidad y diseño del producto, los requerimientos que se exigen a las máquinas de envasado y empaquetado se han disparado exageradamente. Para poder compensar los costes adicionales de las nuevas soluciones en packaging, las máquinas de hoy en día deben ser capaces de ofrecer la máxima producción con el mínimo consumo de materiales. Además, una única máquina a menudo tiene que ser capaz de producir diferentes tipos de producto, lo que significa que los tiempos de cambio de producto deben ser reducidos al máximo posible.

Y por si esto no fuera suficiente, deben ser implementadas estrictas normas de seguridad para así evitar situaciones peligrosas a los trabajadores o a los consumidores. Una simple seta de emergencia que detiene toda la máquina, ya no es suficiente. Cuando se habla de funciones orientadas a la seguridad, hoy en día la máquina ya debe de ser capaz de diferenciar entre trabajos de configuración y mantenimiento llevados a cabo por personal cualificado y trabajos de producción controlados por operarios que no tienen un conocimiento tan técnico.

Por encima de esto, la máquina de packaging debe ser capaz de registrar todos los datos de producción a tiempo real y enviar esta información a los sistemas de planificación y control de más alto nivel. Esto incluye identificar de forma clara quién está trabajando con la máquina en todo momento. Teniendo en cuenta toda esta complejidad, la operación de la máquina debe ser lo más sencilla posible; lo ideal es que la máquina ofrezca un manejo intuitivo que no requiera de una formación exhaustiva por parte de los operarios.

No es de extrañar entonces, que estas exigencias hayan modificado los hábitos que siempre ha habido en las plantas de producción en lo que respecta a la automatización. Por ejemplo, cada vez es menos frecuente que los técnicos de la planta productiva accedan a la gestión de los autómatas de la máquina, debido sobre todo a la complejidad de las máquinas de packaging modernas. En cambio, se han creado nuevos estándares que definen desde el comportamiento más básico de la máquina, su integración en las líneas de producción y también cómo se intercambia la información entre el control, la línea y la máquina internamente. De este modo se pretende que la configuración del conjunto sea más sencilla y que se genere un interface inteligible para el operario. Organizaciones como la OMAC, ISA e IEC se han reivindicado como organismos donde se analizan y diseñan los estándares de tecnología del futuro (como por ejemplo, PackML). Representado en todos los comités y órganos competentes, B&R ha participado activamente en todas las estandarizaciones de procesos todos estos últimos años.

El software está remplazando cada vez más a los elementos mecánicos a la vez que se reducen los costes de producción.

En los últimos diez años, cada vez más fabricantes de maquinaria han decidido usar B&R. Como resultado, pueden encontrarse máquinas que incluyen B&R en un gran número de plantas innovadoras en todo el mundo. Estas máquinas son el resultado de un proceso intenso centrado en la mecatrónica que persigue la optimización del rendimiento y los costes. Muy a menudo, esta optimización conduce a una estrecha cooperación entre el fabricante de la maquinaria y B&R. Es por este motivo que B&R es capaz de ofrecerles ventajas únicas a los fabricantes de maquinaria innovadores:

- Ingenieros con gran experiencia en la industria.

- Acceso directo a las funciones tecnológicas de PackML y su know-how.

- Una integración perfecta del control, gestión de datos y comunicación, tecnologías de seguridad, control de ejes, robótica, CNC y visualización.

- La posibilidad de diseñar modelos de planta para su simulación y la generación de código automático basado en MATLAB/Simulink, así como también la posibilidad de combinar de forma sencilla la programación orientada a objetos en C++ con los lenguajes de programación clásicos del estándar IEC.

- Funciones potentes de software orientadas a la industria de packaging que reducen el tiempo de desarrollo al permitir la reutilización de software en un entorno de desarrollo adaptado para máquinas modulares y escalables.

- Un único bus de comunicación para todo: Powerlink ofrece los tiempos de ciclo más rápidos –en el rango de µs– y con alta capacidad de transferencia de datos.

- Una línea completa de hardware modular para máquinas modulares.

Mientras que las máquinas de packaging de los años 70 eran únicamente electromecánicas, hoy en día la clave está definitivamente el software. Un software de alta calidad es aquél que se desarrolla a partir del conocimiento y la experiencia de los fabricantes de maquinaria.

El entorno de programación de B&R contribuye decisivamente a la reducción de costes. Esto se consigue eliminando la necesidad de componentes mecánicos caros como ejes verticales, levas o cambios de leva mientras se incrementa la flexibilidad y calidad del proceso. La habilidad de reutilizar módulos individuales de software –independientemente del hardware que se esté utilizando– y combinarlos según el tipo de máquina o las demandas del cliente, representa el reto del futuro. Mientras que otros fabricantes sólo hablan de cuáles serán las tendencias del futuro respecto al software, el Automation Studio de B&R ofrece desde hace años un entorno de desarrollo en esta misma línea. Éste incluye funciones ya implementadas como el corte al vuelo, registros de marca y desbobinadores. Todas estas funciones están basadas en PLCopen y su implementación en el software de la máquina es rápida y sencilla.

Automation Studio hace posible el desarrollo de software independientemente de la plataforma de hardware que estemos usando, lo que permite que éste se pueda reutilizar tantas veces como se desee en el proyecto. A su vez, esto permite gestionar distintos tipos de máquina o distintas variaciones de una única máquina en un mismo proyecto.

Las exigencias del software de desarrollo están en contínuo crecimiento. Como resultado se ha obtenido un software de última generación que puede combinar el control de ejes y la robótica en una misma aplicación. Un único autómata puede de este modo, controlar un eje y un robot, habilitando o deshabilitando uno o más servoaccionamientos durante el desarrollo del software o incluso durante la ejecución de la máquina. Automation Studio es capaz de gestionar estas tareas mediante el uso del llamado 'Generic Motion Control'. Se puede integrar todo el control de ejes, la robótica y los canales de CNC, ajustándose perfectamente a las especificaciones del cliente usando una única aplicación de software. Mediante el uso de 'Generic Motion Control' también es posible acoplar ejes completamente distintos, como los ejes controlados por motores paso a paso, servomotores, motores de continua, etc., lo que proporciona aún más flexibilidad al proceso. El diseñador de la aplicación puede entonces concentrarse en el desarrollo del proceso de la máquina, cediéndole la gestión del hardware al 'Generic Motion Control'.

Con Automation Studio, el software puede ser desarrollado independientemente de la plataforma de hardware utilizada y ser reutilizado tantas veces como sea necesario.

Una integración sólida significa reducir el número de interfaces, poder asignar el software al hardware de forma óptima y poder llegar a configurar adecuadamente cada elemento de la aplicación. Esto también requiere del uso de una tecnología de bus de campo sólida. Por este motivo, Powerlink se convierte en la columna vertebral de la máquina. Tiempos de ciclo rápidos y un jitter inferior a 1 µs no impiden una elevada capacidad de transferencia de datos y un diagnóstico completo del servoaccionamiento. Toda la gama de herramientas de diagnóstico están disponibles directa o remotamente y sin limitaciones. La integración de sistemas de visión en cualquier parte del proceso, una herramienta muy potente para la inspección del producto, también puede realizarse en la red de Powerlink.

Una integración sólida y una máxima flexibilidad también pueden ser logradas con el estándar de redes openSafety. Con esta tecnología no hay limitaciones técnicas a la hora de instalar sensores o actuadores. Esto permite a la tecnología de seguridad intervenir sólo cuando sea necesario. El uso de tecnologías de última generación como Safely Limited Speed, Safe Direction o Safely Limited Increment, vela por la seguridad de los operarios que trabajan en zonas de la máquina con alto riesgo.