El huevo o la gallina

Aunque muchos huevos terminan fritos, revueltos o escalfados, los que cumplen los requisitos de peso se seleccionan para ser incubados y empollados. Prinzen es una empresa holandesa especializada en la manipulación de huevos y que ha desarrollado una máquina capaz de pesar la impresionante cifra de 30.000 huevos por hora. B&R es la empresa proveedora del control con el que opera dicha máquina.

La calificadora de huevos de Prinzen permite pesar 30.000 huevos por hora, el doble de velocidad que su predecesora, la Elgra 3. El principal mercado para la calificadora de huevos de Prinzen es la industria avícola. La máquina realiza una rápida clasificación lineal de los huevos para empollar recién puestos, y se lanzó al mercado hace casi dos años. “Los equipos de procesamiento de los huevos para empollar es uno de nuestros puntos fuertes”, explica Willy Groot Zevert, director de productos de Prinzen. “Estos huevos se incuban y empollan, y los pollos se crían para el consumo. Envasamos los huevos en bandejas o en soportes especiales para poderlos transportar cómodamente hasta la planta de incubación”.

Solamente los huevos que pesan entre 50 y 70 gramos son aptos para el empollado. Los pollos provenientes de huevos con pesos distintos no cumplen con los criterios de los avicultores, cuyos cálculos de alimentación dependen de que tengan un peso relativamente uniforme. Los huevos que no cumplan con estos criterios se pondrán a la venta para su consumo o se procesarán como alimento para animales.

Aunque la calificadora de huevos fue diseñada para empollar huevos, el sistema también permite manipular huevos destinados al consumo. En este segmento se manejan volúmenes más grandes, aunque Prinzen opina que puede abarcar una parte significativa del mismo. La calificadora de huevos dispone de tres canales de salida para empollar los huevos. ‘Correcto’, ‘Demasiado pequeño’ y ‘Demasiado grande’. Los huevos destinados al consumo, no obstante, se clasifican en cuatro categorías diferentes de peso: S, M, L y XL.

“En realidad, todos los huevos producidos en una misma granja avícola tienen un tamaño muy parecido”, explica Zevert. “La gran mayoría pertenece a las categorías M y L, por lo que cada una de ellas tiene su propia salida. Los tamaños S y XL pueden acabar juntos en la tercera bandeja”, explica Groot Zevert. En general, los huevos de tamaño S y XL solo representan entre un 5 y un 8% del total, por lo que la mayoría de los usuarios los clasifican a mano.

“Powerlink nos permite conectar todos nuestros sistemas de forma lineal y controlarlos desde una sola pantalla, lo cual es fantástico. Ningún otro proveedor nos podía ofrecer esta combinación. El diagnóstico remoto resulta de gran ayuda, ya que el nivel de formación de los operarios a nivel mundial es muy variable. La solución de B&R garantiza que recibirán la ayuda necesaria de forma rápida y fiable”, explica Gerben Kuenen, Ingeniero de software en Prinzen.

La calificadora de huevos es un componente de un sistema altamente automatizado que empieza directamente en los nidos, donde los huevos recién puestos pasan inmediatamente a la primera cinta transportadora. Trasladados por una red de cintas transportadoras, los huevos convergen en la línea de envasado de la parte delantera de la cabina. Antes de llegar a la calificadora de huevos pasan por la mesa de inspección, donde un empleado ordena los huevos rotos o con formas irregulares. “Actualmente estamos trabajando en una solución de automatización para este paso”, explica Zevert.

Una fila de cuñas verticales distribuye los huevos en seis columnas en la cinta transportadora, deslizándose lentamente hacia delante y hacia atrás para crear espacio y evitar atascos. “La parte más resistente del huevo son sus extremos”, observa Groot Zevert. “Dada esta propiedad, procuramos que cualquier sacudida que deba soportar el huevo quede absorbida en los extremos”. En general, por supuesto, el objetivo es conseguir que el recorrido de cada huevo a través de la máquina sea lo más tranquilo posible. “Todos los pasos del proceso conllevan el riesgo de que se rompa la cáscara”, explica Gerben Kuenen, ingeniero de software de Prinzen. Por ello, siempre que resulta posible, la empresa utiliza materiales blandos. “También probamos primero todos los sistemas con un huevo electrónico. El huevo de prueba está repleto de componentes electrónicos que miden las fuerzas g. Así podemos saber exactamente dónde se necesita precisar el ajuste”.

Los huevos se transportan en seis columnas en una cinta transportadora de rodillos. El movimiento ondulante alinea de forma natural los huevos hacia un lado y permite una manipulación más eficiente. A continuación, una barra guía envía seis huevos a la vez por una pequeña pendiente, donde se les aplica un breve movimiento de ondulación libre, aunque guiada. Ello representa una oportunidad perfecta para pesarlos.

La anterior máquina Elgra 3 pesaba cada huevo de forma estática. Si se deseaba aumentar la producción hasta la impresionante cifra de 30.000 huevos por hora, Prinzen se dio cuenta de que ya no podía utilizarse el peso en estático. En su lugar, desarrollaron un concepto que permitía pesar los huevos de forma dinámica, mientras rodaban. Cada uno de los huevos rueda libremente por una balanza conectada a una célula de carga.

“Tomamos medidas cada pocos milisegundos”, explica Kuenen. “Con todas las sacudidas que se producen a estas velocidades, necesitamos varias muestras para obtener una medición fiable. Lo hacemos utilizando los filtros de software de B&R, complementados por otros que hemos desarrollado nosotros mismos. Los resultados tienen una precisión de una décima de gramo, aunque las especificaciones permiten una tolerancia de medio gramo”.

“Para las empresas que trabajan con cantidades muy grandes, este nivel de precisión es muy importante”, explica Kuenen. Prinzen incluso llega al extremo de volver a poner a cero las balanzas entre cada medición. Ello permite compensar rápidamente cualquier resto de suciedad o de huevo que pueda haberse acumulado en la balanza.

Prinzen ha vuelto a confiar en B&R para controlar la calificadora de huevos, igual que hizo con la solución de control con la que tan buenos resultados obtuvo para la Elgra 3. “Cuando presentamos la Elgra 3 en 2006, fuimos los primeros del mercado que pudimos realizar una medición electrónica lineal. Desde un punto de vista del control, ello fue importante en varios sentidos. Nuestro socio de aquella época no podía ofrecernos la solución que habíamos previsto. Lo que necesitábamos era un socio que pudiera ofrecernos un PLC con tarjetas de célula de carga integradas. Y no solo eso, sino seis de ellos, uno al lado de otro”.

Prinzen también quería disponer de un terminal de operario central. “Powerlink nos permite conectar todos nuestros sistemas de forma lineal y controlarlos desde una sola pantalla, lo cual es fantástico”, explica Kuenen. “Ningún otro proveedor podía ofrecernos esta combinación. De los numerosos lenguajes de programación que ofrece B&R, decidimos utilizar el texto estructurado y nos pareció muy fácil trabajar con él. El diagnóstico remoto resulta de gran ayuda, ya que el nivel de formación de los operarios a nivel mundial es muy variable. La solución de B&R garantiza que recibirán la ayuda necesaria de forma rápida y fiable”.

“Prinzen buscaba un socio de automatización que participara activamente en la solución. B&R también disponía del hardware que Prinzen necesitaba para integrar las células de carga. Pudimos procesar todas las muestras en un solo objeto de automatización. Estos datos se incorporaron posteriormente a los cálculos del control de B&R. Cuando empiezas un proyecto como este, también te fijas en todos los demás componentes de la máquina que van a automatizarse. Creemos que no tiene ningún sentido trabajar con más proveedores de los necesarios”, explica Wico Reineman, representante de ventas de B&R. Por este motivo, B&R también ofrece el Power Panel 65. “Es un control y un sistema HMI todo en uno”, explica Reineman. El Power Panel 65 también genera información útil a nivel de gestión, a la cual puede accederse fácilmente a través de USB o bien consultarse desde un navegador web.

Los requisitos de velocidad y precisión de Prinzen son especialmente exigentes. “Para la calificadora de huevos, tuvimos que modificar el hardware para adaptarnos a sus necesidades”, explica Reineman. “El funcionamiento de la industria de los huevos es algo misterioso. Prinzen utiliza una célula de carga que permite pesar hasta tres kilogramos. Esta célula se utiliza para pesar los huevos con una precisión de hasta una décima de gramo, sin olvidar que pasan rodando con rapidez y que tienen un peso medio de 64 gramos. Este nivel de velocidad y precisión no es demasiado frecuente”.

El deseo de Prinzen es instalar varios cientos de máquinas calificadora de huevos estos próximos años. Reineman y Kuenen están convencidos de que el próximo gran paso (llegar a los 40.000 huevos por hora) podría conseguirse con la actual configuración de hardware.