Optimización de eficiencia en el sector de la producción de alimentos

A menudo, la degradación de una máquina o línea de producción afecta a su disponibilidad, a su rendimiento y, en consecuencia, a la eficiencia de una compañía.

En esencia, la clave para obtener la mejor eficiencia es asegurar un rendimiento óptimo de la planta de producción. Es decir, garantizar el mejor mantenimiento para extender la vida de la maquinaria así como una adecuada estrategia de gestión de activos que minimice los períodos de inactividad de la planta.

En particular, una de las claves sobre las que descansa el secreto del éxito en términos de competitividad es la correcta selección y mantenimiento de los sistemas de accionamiento para equipos de proceso, como por ejemplo, bombas y válvulas.

En España, más de dos tercios del consumo energético de la industria tiene su origen en motores y válvulas. Por ello, es de vital importancia tomar la decisión correcta. De hecho, muchos motores están sobredimensionados para las máquinas que impulsan, lo que, sólo en términos de consumo energético anual, puede llegar a suponer diez veces el precio de compra de la máquina en kW/h. A modo de ejemplo, un motor de 10 kW funcionando con una eficiencia del 87% puede generar un sobrecoste de 1.800 que otro cuya eficiencia se sitúe cinco puntos por encima.

En cualquier caso, una aplicación que no requiera de una bomba a máxima velocidad puede incrementar su eficiencia energética mediante un variador de velocidad (VSD, en sus siglas en inglés) y reducir su consumo energético en un 50%.

El ahorro de energía y los beneficios de mejora de procesos con el variador de velocidad (VSD) se han probado satisfactoriamente en una amplia gama de aplicaciones y pueden alargar la vida útil de los componentes mecánicos del tren de mando al beneficiarse de arranques más suaves.

Así como impulsores de las bombas para la industria alimentaria, los VSD también se utilizan comúnmente en aplicaciones como ventiladores de extracción para controlar la temperatura en hornos.

Una aplicación típica de bomba en el sector alimentario, sobre un motor de 21 kW a un rendimiento del 90%, puede suponer un consumo energético de 15.038 euros anuales. De hecho, únicamente con su introducción se puede reducir el consumo energético en 3.600 euros.

Una vez que se han seleccionado productos correctos se requiere de un programa adecuado de monitorización. De hecho, técnicas como la termografía y el análisis de vibración, identificarán las áreas con problemas y permitirán adoptar las medidas correctivas que deben adoptarse para minimizar el uso de energía y evitar averías.

Se ha demostrado que la alineación de precisión de los componentes significa un ahorro energético de hasta un 5%, mientras que una maquinaria bien alineada implica mayor confianza. Para esta tarea es importante trabajar con las mejores herramientas láser de alineación.

No se puede subestimar tampoco ni la lubricación ni el régimen de sellado, ni su aplicación específica ni su periodicidad. Todos los lubricantes tienen un rango de temperatura efectiva fuera del cual su aplicación no garantiza el nivel requerido. Una aplicación incorrecta o insuficiente afectará al rendimiento de la máquina. Aumentará la fricción en la rodadura así como la posibilidad de averías en los componentes al tiempo que reducirá su eficiencia energética. Un buen programa de mantenimiento puede reducir el consumo energético en un 2%.

Cadbury es uno de los fabricantes que ha ahorrado costes significativos mediante la inversión en productos de bajo consumo energético. A través de su campaña Purple Goes Green (del rojo al verde) la empresa se ha comprometido a reducir sus emisiones de carbono en un 50% en 2020. Gracias al desarrollo de un proyecto realizado por Brammer, en 2009 Cadbury redujo sus emisiones de carbono en 300 toneladas al tiempo que ofrecía un ahorro de costes de casi 72.000 .

El proyecto en sí consistía en la evaluación de un proceso de fabricación en una de sus plantas. Los hornos empleados en la fabricación de golosinas son uno de los principales elementos a tener en cuenta al hablar de eficiencia energética. Por ello, Cadbury sometió sus sistemas de trabajo en este capítulo a revisión de la mano de Brammer. Un ahorro energético significativo suponía un importante ahorro económico.

Brammer desarrolló una especificación revisada, con mayor eficiencia energética y, después de que el nuevo equipamiento fue probado satisfactoriamente en cuatro de los hornos, se mejoraron los 13 hornos de chicle. Brammer reemplazó los dos motores de 11 kw en cada horno con motores de 4kw de mayor eficiencia y eficacia. Al mismo tiempo, las correas en V standard, se reemplazaron por correas síncronas Polychain marca GATES, y los motores mejoraron su eficacia energética con la instalación de un variador de velocidad para cada horno. Eso incrementó el proceso de control de velocidad y mejoró la eficacia del proceso de producción.

Otro proyecto en esta misma planta permitió a Brammer ofrecer a Cadbury importantes reducciones de las emisiones de carbono y conseguir ahorros en costes de energía superiores a los 19.200 euros.

Se revisó una referencia para dar mayor eficacia energética, que consistía en un motor EFF1, vinculado con un VSD, mientras que las correas en V standard, fueron reemplazadas también por correas síncronas Polychain marca GATES.

Mediante la sustitución de las correas en V standard por otras tipo Polychain Gates, Brammer pudo conseguir un ahorro de energía de entre el 5 y el 6 por ciento. Esta recuperación de la inversión instantánea, combinada con los resultados mejorados dados por el reductor de velocidad y un motor EFF1, dieron a Cadbury ahorros de energía cuantificables inmediatos, de hasta 185.000 kWh o 79 toneladas de CO₂ cada año, un ejemplo más de cómo la revisión de procesos y optimización de especificación de productos, puede mejorar las operaciones y eficacia energética.

Cualquiera que sea el objetivo de una empresa, bien ahorrar costes a corto plazo o posicionar la compañía en una ventaja competitiva a largo plazo, la inversión en nuevas y más eficientes energía o la correcta gestión de esos activos le ayudará a reducir costes, tiempo de actividad, incrementar la productividad y mejorar, en definitiva, su competitividad.