La alimentación automática, garantía de calidad

Hasta hace muy pocos años, las inyectoras y las extrusoras se alimentaban de forma manual, a base de abrir y cerrar válvulas y compuertas de los silos correspondientes o, simplemente, vertiendo los sacos de materias primas en los depósitos de las máquinas. A lo sumo, se disponía de dosificadores volumétricos para preparar la mezcla de polímeros y aditivos en las proporciones necesarias.

Elementos básicos como los dosificadores gravimétricos, que pesan cada componente y lo envían al sistema de mezcla de las máquinas de transformación, no existían o eran muy raros hace tan sólo cinco años. Y los transformadores aún tienen hoy en día un concepto muy arcaico de los sistemas de frío. El control del grado de humedad de las materias primas, por ejemplo, no es un concepto ni mucho menos generalizado entre las industrias de transformación.


Figura 1 Instalación de deshumidificadores en una fábrica de inyección.

Todo esto, sin embargo, está cambiando a marchas forzadas. Los transformadores están instalando cada vez más sistemas de control y de automatización de la entrada de materia prima a las inyectoras y extrusoras. Y para Ferran Revoltós, director técnico de Alimatic, el objetivo fundamental de estas instalaciones más sofisticadas no es la reducción drástica de costes, sino poder garantizar a los clientes una producción de calidad y siempre uniforme.

"La necesidad de un mayor control de todos los parámetros de producción viene motivada por la exigencia de calidad de los clientes", argumenta Ferran Revoltós. "El ahorro de mano de obra, en algunos casos, es pequeño y no compensa la implantación de un sistema sofisticado de producción. Lo que justifica una instalación altamente automatizada es el aumento de calidad de la producción, su homogeneidad y la garantía de que el producto final se ajusta siempre a las especificaciones requeridas".

Hasta ahora se trabajaba a ciegas. Había controles en determinadas fases, pero el margen de discrecionalidad durante la producción era elevado. No se conocían al detalle determinados parámetros, desde el grado de humedad de los distintos polímeros hasta la cantidad de rechazo que era reintroducido en el alimentador. Ahora, todo esto está cambiando, señala Revoltós, y el objetivo último es automatizar el 100% de la producción a través de un panel de control.

Proceso global

Ferran Revoltós alerta, de todos modos, a los transformadores que busquen únicamente un beneficio económico a la automatización completa del proceso productivo. "La automatización por sí sola tiene pocas ventajas y en muchos casos la sofisticación excesiva encarece demasiado el proceso de producción". En cambio, si se va más allá de un ahorro de coste el control de los distintos procesos de producción se impone por sí mismo.

El director técnico de Alimatic reconoce que el primer problema con que se suele enfrentar su empresa es el desconocimiento que tienen los clientes de la inversión necesaria para hacer una instalación de control y de las ventajas que aporta. Otro problema es valorar las distintas alternativas que pueden llevarse a cabo. "La inversión necesaria entre una instalación totalmente manual y una muy automatizada puede ir de 1 a 10", por lo que la decisión final debe estar bien sopesada.

Alimatic centra su actividad en el diseño y realización de instalaciones para el almacenaje, secado, deshumidificación, mezcla y transporte de materiales plásticos para las industrias de producción o transformación. La empresa, dice Alexandre Revoltós, que trabaja junto a su hermano, tiene una cierta especialización en el transporte neumático de grandes cantidades de material, por encima de los 1.000 kg/h, donde hay muy poca competencia.

Existen dos o tres patrones básicos de instalaciones de alimentación, con tres parámetros claves a tener en cuenta para su diseño: la cantidad de material a transportar, la distancia a recorrer y el tipo de material utilizado, ya que el deslizamiento puede ser muy distinto y su comportamiento, sobre todo en una instalación neumática, exige potencias de turbina diferentes.

Pese a que existen pocos tipos de instalaciones posibles, acertar con la idónea requiere tener gran experiencia porque se trata de conocimientos empíricos basados fundamentalmente en la práctica. "En instalaciones que requieran pocas cantidades de transporte es relativamente sencillo que todo funcione bien, pero cuando se pasa de la tonelada por hora el diseño es básico", asegura Alexandre Revoltós.

Llave en mano

La práctica habitual es hacer la instalación llave en mano, con materiales propios o representados. También es bastante común que se contrate a empresas establecidas en el país, porque la subcontratación de mano de obra es complicada y la relación entre el cliente y el proveedor es este caso fundamental. Por muy detallado que se haga el proyecto, a la hora del montaje siempre se deben tomar decisiones y los encargados de la obra deben ser muy expertos. Alimatic, por ejemplo, realiza el 80% de las ventas en España y gran parte de las instalaciones exteriores las ha hecho en Portugal, aunque se está introduciendo en otros países, como Brasil o Argentina.


Figura 2 Instalación de transporte de materiales multiestacional.

Tampoco es muy habitual que las empresas de ingeniería de estas instalaciones dispongan del certificado de calidad ISO 9000. "Hoy, recalca Alexandre Revoltós, aún no es un problema no estar homologados, pero sí lo será dentro de uno o dos años". Por eso Alimatic inició el proceso ISO 9000 en otoño de 1996 y espera tenerlo completado pronto. Y serán los cuartos o los quintos a nivel europeo en tenerlo, calcula.

Con las inyectoras no existen grandes problemas de suministro de material porque consumen poco, pero con las extrusoras la cuestión ya es diferente porque "comen mucho". La tendencia es que haya una selección automática del material y que exista una señal de aviso y de alimentación automática. Es habitual en los transportes neumáticos que existan dos turbinas de aspiración, una en activo y otra en reposo.

Si hace una década aproximadamente se empezaron a pedir sistemas de alimentación mecánicas y después basados en tornillos sin fin, posteriormente evolucionaron hacia el transporte neumático. La tendencia de los próximos años es avanzar en la dirección del control automático de la selección de materiales, con la automatización de la mesa de conexión y la identificación del material sobre el cual se trabaja. El objetivo final es automatizar el 100% de la instalación a través de un panel de control.

Con el control de proceso, aparte de verificar los parámetros esenciales en cada momento, se consiguen otras ventajas en paralelo: reducir el rechazo de material, aumentar el aprovechamiento de la máquina y controlar la dosificación. Tener un control del rechazo es básico para Ferran Revoltós, porque normalmente se trabaja con tasas de material recuperado del 20 al 25% y a veces se llega hasta el 40%, con lo que pueden haber fluctuaciones del material de partida muy elevadas que es preciso conocer para no comprometer la calidad final del producto terminado.

Lluís Alonso