La tecnología de control modular aumenta la eficiencia y la flexibilidad en el desarrollo de las máquinas

El grupo italiano ESN Group está especializado en soluciones integradas para la automatización de líneas de embalaje, lo que implica el etiquetado, embalaje, paletizado y manipulación de productos dentro de una planta de producción. La empresa confía en la tecnología de control y accionamiento de Beckhoff en todas las fases, segura de que es la elección ideal para satisfacer los requisitos de fabricación de máquinas modulares modernas debido a su transparencia, flexibilidad y elevados estándares de calidad. También valora la estrecha colaboración que se ha establecido con Beckhoff desde el primer proyecto.

Sobre la base de un diseño de máquina modular, ESN Group fabrica soluciones de embalaje de final de línea personalizadas para una amplia variedad de industrias. Foto: ESN/Marco Mussi.

La historia de ESN Group es la de una empresa emergente clásica: fundada tan solo hace cuatro años en Treviglio, en el norte de Italia, ESN (Engineering Service Network) comprende una serie de empresas asociadas especializadas junto con todo su conocimiento y experiencia combinados. El resultado son soluciones llave en mano personalizadas de final de línea para procesos de embalaje que incluyen, en particular, módulos de máquina para el etiquetado, el embalaje primario y secundario, el paletizado y la manipulación en la industria alimentaria, química, farmacéutica, de alimentos para mascotas y de aceites minerales, entre otras.

“Nuestro objetivo es servir principalmente a clientes del segmento de máquinas de baja y media velocidad”, explica el ingeniero Glauco Cima, cofundador y CEO de ESN. “Este segmento de mercado ofrece un verdadero potencial para la innovación y la mejora del rendimiento con la ayuda de la tecnología de automatización moderna”.

La filosofía de ESN se expresa en una interpretación particular del término “final de línea”: el proceso de embalaje no se concibe como varios módulos de máquina entrelazados, sino más bien como un sistema modular e integrado capaz de comunicar información detallada sobre su funcionamiento mediante una combinación de sistemas de automatización clásicos y modernas arquitecturas TO/TI combinadas. “Muchas empresas simplemente combinan diversas máquinas individuales”, explica Glauco Cima, exponiendo el problema básico. “No obstante, este enfoque hace que se pierda información valiosa y crucial para la gestión y el rendimiento de una línea en la gestión de los turnos y la producción”.

El concepto de planta de final de línea de ESN incluye todos los aspectos necesarios para el proceso de embalaje final:

• Etiquetado y controles adecuados
• Controles de calidad de los productos
• Manipulación
• Paletizado
• Embalaje secundario
• Control de palés
• Codificación y seguimiento de palés.

“La gestión integrada de cada uno de estos flujos de trabajo en nuestro concepto es tan importante porque proporciona a los clientes finales toda la información que necesitan en tiempo real, incorporada en el resto del entorno de producción”, explica Glauco Cima, subrayando el enfoque modular. “Un concepto variable de esta índole requiere una tecnología de automatización que sea igualmente modular, abierta y flexible. Y con eso en mente, el control basado en PC de Beckhoff ha demostrado ser la mejor solución cuando se trata de poner todo esto en práctica”.

“Estamos familiarizados con sistemas de otros proveedores, pero estábamos buscando una solución que fuese fiable, sencilla y abierta”, destaca Glauco Cima. Esto descartaba los PLC tradicionales desde el principio. Pero también había que considerar otros aspectos: “Como empresa emergente, buscábamos un tipo de asistencia muy dinámico, especialmente al principio”, explica el director general de ESN, “y Beckhoff realmente era, y es, una de las empresas más dinámicas que existen. Esto es así no solo en términos de innovación y enfoque de mercado, sino también de asistencia a las empresas con proyectos y requisitos especiales, como ESN”.

Según Glauco Cima, desde un punto de vista técnico, las soluciones de automatización de Beckhoff representan lo mejor del mercado para ESN en cuanto a calidad, modularidad, compacidad y apertura. Asimismo, son perfectas para la filosofía de automatización del fabricante de máquinas y los requisitos de movimiento típicos de la industria del embalaje. “También debo señalar que nuestra cooperación con Beckhoff ha sido increíblemente estrecha desde el principio, y este nivel de confianza es muy importante para nosotros”, afirma con entusiasmo el director general de ESN. "Únicamente utilizamos tecnología de automatización de Beckhoff para nuestros proyectos, desde los accionamientos hasta las E/S descentralizadas y desde el software de automatización TwinCAT hasta los paneles de interfaz del operario".

En el concepto de final de línea típico de ESN, cada módulo utiliza un panel PC como controlador: una unidad integrada multitáctil CP27xx o una versión “economy “táctil CP67xx. Glauco Cima explica:”Decidimos combinar los cuatro componentes en un sistema modular, lo que significa que el final de la línea de embalaje se parece a una red de paneles PC compactos que se comunican estrechamente entre sí para obtener el máximo rendimiento, trazabilidad y control de calidad. Sin este enfoque modular, habría sido difícil conseguir este objetivo de forma rentable y sin un esfuerzo considerable”.

El concepto de automatización al completo de ESN se basa en el software TwinCAT, que también es compatible con aplicaciones de control de calidad como los sistemas de visión. Esta apertura de TwinCAT significa que también es posible integrar proyectos externos desarrollados en C++ o Python, por ejemplo. En función de la especificación, la arquitectura de control puede procesar un número casi ilimitado de puntos de datos E/S conectados mediante terminales EtherCAT o módulos de caja. También es posible integrar a la perfección controladores de terceros mediante acopladores EtherCAT EK1100 en caso necesario. Esta apertura del sistema permite llevar a cabo ampliaciones de la línea sin necesidad de cambios en el equipo de automatización, un aspecto fundamental para los proyectos de ESN. La tecnología de accionamiento compacta de Beckhoff también sigue utilizándose en forma de terminales de servomotor EL72xx y servomotores AM81xx, así como de servoamplificadores AX5000 con servomotores AM8000. Aquí es donde entra en juego la tecnología de cable único (OCT) a fin de minimizar tanto el cableado como los trabajos de instalación.

El elevado rendimiento de EtherCAT y el control basado en PC ofrece una serie de ventajas adicionales, por ejemplo, ESN ha sido capaz de desarrollar un sistema innovador de cambio rápido para pinzas, lo que reduce el tiempo de inactividad de la línea de producción al permitir la interrupción breve de las señales de E/S durante el funcionamiento.

Las numerosas características de la tecnología de Beckhoff reducen asimismo el tiempo de desarrollo e implementación de los proyectos, tal y como explica Glauco Cima: “Este es un aspecto muy importante para poder ofrecer soluciones personalizadas basadas en una arquitectura estandarizada”. Esta filosofía se ha aplicado a los componentes mecánicos y eléctricos de la planta por igual. Como tal, la búsqueda de modularidad en ESN comienza con el proceso de diseño; la línea solo se especializa al final, casi hecha a medida para el proceso. El control basado en PC de Beckhoff también realiza una contribución fundamental a la implementación de esta filosofía de ingeniería, tal y como confirma Glauco Cima: “Este estilo de automatización encaja perfectamente con nuestro concepto y ofrece una plataforma modular adecuada para seguir precisamente este enfoque en el desarrollo de todos los proyectos”.

Para Glauco Cima, simplemente no hay alternativa a este concepto: “La industria del embalaje está cambiando rápidamente, al igual que todos los sectores que se basan en tecnología avanzada”. Está convencido de que los elementos mecánicos de una máquina pasarán a ser menos importantes en los próximos años. Las limitaciones y “barreras arquitectónicas“dentro de las empresas desaparecerán progresivamente y la producción tendrá que poder programarse de forma flexible. Como consecuencia, la modularidad pasará a ser una característica fundamental de una máquina.”Y en todas las aplicaciones en las que la mecánica impide un enfoque de este cariz, la electrónica y la reprogramación eliminarán, o al menos eludirán, esta limitación. Las tecnologías ofrecidas por Beckhoff son perfectas para eso, pero a menudo siguen infrautilizándose en comparación con su potencial completo”, afirma Glauco Cima.

Con todo esto en mente, el futuro desarrollo de ESN Group está estrechamente vinculado al enfoque dinámico de Beckhoff hacia la innovación. “Desde el principio, nuestra elección se basó en las continuas innovaciones impulsadas por Beckhoff, y hoy en día seguimos sin tener dudas de que Beckhoff es nuestro socio ideal y que sin duda lo seguirá siendo por muchos años”, concluye Glauco Cima, confirmando el compromiso del grupo con esta asociación estratégica.