Master Production, una empresa eslovena especializada en la construcción de maquinaria, está aprovechando las soluciones y la experiencia de SMC para aumentar la eficiencia energética de sus clientes en sectores como el alimentario y el farmacéutico. Con la ayuda de SMC, las modificaciones realizadas en una máquina estuchadora para un fabricante de nutricosméticos permiten utilizarla a una presión de funcionamiento más baja, lo que reduce los costes de funcionamiento en un impresionante 27% anual. Como parte de una solución total que abarca los procesos de envasado primario, secundario y terciario, Master Production también recurrió a SMC para una nueva solución de soplado de nitrógeno en la que la adopción de tecnología de regulación de flujo está minimizando los costes.
Con los altos precios de la electricidad y las plantas del sector de procesos buscando reducir los costes de funcionamiento, la necesidad de eficiencia energética nunca ha sido mayor. Para Master Production, que se enorgullece de diferenciarse en el sector, ir un paso más allá es primordial. Desde sus instalaciones de Ajdovščina, este constructor de maquinaria con visión de futuro combina simplicidad, eficacia e innovación en sus soluciones. Esta empresa familiar está especializada en el diseño y la fabricación de paletizadoras y despaletizadoras automáticas, empaquetadoras y estuchadoras horizontales y verticales, por citar sólo algunas.
Máquina empaquetadora horizontal Master Production
Con el objetivo de mejorar aún más la eficiencia energética, Master Production recurrió a la experiencia de SMC, su socio de automatización desde hace muchos años.
"Un proyecto relacionado con una máquina empaquetadora horizontal para un fabricante de nutricosméticos nos brindó la oportunidad ideal para ver qué ganancias podrían ser posibles", afirma Matej Puc, Director de Tecnología de Master Production. "Lo primero en la lista de prioridades era reducir la presión de funcionamiento de la operación de envasado secundario de la máquina".
Restableciendo los bares
El proceso implica el envasado de botellas llenas de líquido en cajas/cartones a un ritmo de 10.000 por hora (lo que equivale a 700 cartones por hora). Aunque el objetivo final era reducir la presión de funcionamiento, no se podía comprometer la productividad ni la seguridad.
Los especialistas de SMC en eficiencia energética del aire comprimido visitaron Master Production en el verano de 2024 para debatir el camino óptimo a seguir.
"Nos pusimos manos a la obra para evaluar la máquina y su funcionamiento, comprobando al detalle cada fase del proceso para calcular hasta qué punto sería posible reducir la presión de funcionamiento", explica Jan Matko, especialista en eficiencia energética de SMC Eslovenia.
Gran parte del proceso empaquetado se basa en componentes neumáticos, con unos 30 actuadores por máquina que comprenden una mezcla de cilindros guiados que protegen contra los daños provocados por las fuerzas laterales, y cilindros de una sola varilla para tareas de baja fuerza como el plegado de cajas.
Matej Puc afirma: "Gracias a su intenso proceso de revisión y a sus modelos de cálculo de eficacia probada, SMC llegó a la conclusión de que era posible utilizar cilindros más pequeños en muchos casos. Incluso con un factor de seguridad, podíamos reducir el tamaño de los cilindros en torno a un 20%".
Los cilindros compactos de SMC requieren menos aire y realizan la misma función con eficacia a una presión de trabajo más baja. De este modo, los usuarios finales pueden reducir la presión del sistema de su compresor, reduciendo así los costes de funcionamiento.
Cilindro guía compacto – Serie MGP
SMC también recomendó nuevos actuadores rotativos para procesos de envasado secundarios, como la orientación de botellas. Una vez más, gracias a los conocimientos y la experiencia de SMC, el equipo pudo proponer la adopción de actuadores rotativos más pequeños en muchos casos.c
Entre los productos clave de SMC que ayudaron a facilitar la transición a una presión de funcionamiento más baja se encontraba la serie CQ2, un cilindro que ahorra espacio con un cuerpo compacto que ofrece la posibilidad de montar detectores magnéticos en cualquiera o en las cuatro superficies. SMC también suministró cilindros guía compactos de la serie MGP y actuadores rotativos de paletas de la serie CRB2. Otros componentes incluidos fueron cilindros de tirantes ISO de doble efecto, microcilindros, unidades de preparación de aire, ventosas, racores y mucho más.
Ventosas SMC resistentes a la abrasión para la transferencia de cartón ondulado – Serie ZP3C
Puesta a prueba
Para evaluar los resultados, el equipo de SMC y Master Production realizaron pruebas en la empaquetadora horizontal modificada en la fábrica del usuario final. Las pruebas consistieron en hacer funcionar primero la máquina a una presión estándar de 6 bares y después a 4,5 bares. Los resultados fueron impresionantes.
El equipo de profesionales expertos de SMC pudo extrapolar las cifras recogidas para representar el funcionamiento de la máquina 24 horas al día durante 286 días laborables al año. A 6 bares de presión, las pruebas mostraron que la empaquetadora consumía 13,2 m³ de aire comprimido por hora, o 90.605 m³ al año. En cambio, cuando funcionaba a 4,5 bares, la máquina sólo consumía 9,6 m³ de aire comprimido por hora, o 65.894 m³ al año. Por tanto, la menor presión de funcionamiento reducirá el consumo de aire comprimido del cliente de Master Production en nada menos que 24.711 m³ al año.
Para proporcionar algo de contexto financiero (basado en las tarifas actuales en Eslovenia), consumir 90.605 m³ de aire comprimido haciendo funcionar la máquina a 6 bares durante un año equivaldría a un coste (sólo por el aire comprimido) de 3.624 euros. Haciendo funcionar la máquina a 4,5 bares y reduciendo el consumo anual a 65.894 m³, el coste se reducirá a 2.636 euros, lo que representa un importante ahorro del 27%. Esto es, por supuesto, para una sola máquina. Imagínese el ahorro que supondría una nave de producción llena de máquinas funcionando a menor presión.
Las pruebas realizadas en el cliente de Master Production también indicaron la misma reducción del 27% en la huella de CO2. Al reducir la presión de funcionamiento de la máquina de 6 bar a 4,5 bar, el usuario final puede esperar reducir su CO2 generado de 5.309 kg-CO₂e a 3.861 kg-CO₂e, un factor importante en la nueva era de las Normas Europeas de Información sobre Sostenibilidad (ESRS).
Eliminando la ineficiencia
Como testimonio de las capacidades de SMC como proveedor de soluciones de automatización de una sola fuente, la empresa también cumplió los requisitos de Master Production para una nueva aplicación de soplado, esta vez para un proceso de envasado primario que implicaba la transferencia del producto en polvo a botellas.
Como los nutricosméticos son suplementos orales, este proceso debe realizarse en una atmósfera inerte utilizando nitrógeno como gas envolvente. El blanketing de gas inerte tiene el efecto de desplazar el oxígeno y el CO2, por lo que resulta especialmente crucial para conservar productos perecederos como alimentos y productos farmacéuticos.
"Sabíamos que SMC tendría una solución para ayudarnos a minimizar el uso de nitrógeno y ahorrar dinero", afirma Matej Puc. La solución llegó en forma de un controlador de flujo de SMC que regula el soplado de nitrógeno. Con el controlador de flujo instalado, el usuario final puede iniciar, ajustar y detener el flujo de nitrógeno según sea necesario. "SMC suministró una solución completa, que incluía una válvula de apertura/cierre 2/2, boquillas y tubos para adaptarse a nuestra aplicación de envasado principal".
Válvula de 2 vías compatible con soplado de nitrógeno de SMC – Serie HF1B-JSX
David Matoh, de SMC Eslovenia, añade: "La capacidad de flujo regulado es ventajosa porque evita la solución común en la industria de soplar nitrógeno continuamente, lo que es derrochador y costoso. Es aún más caro en aplicaciones relacionadas con alimentos y productos farmacéuticos, que exigen el uso de nitrógeno de alta pureza."
En comparación con un sistema de soplado continuo, SMC estima que su solución de flujo regulado ahorrará al menos un 50% en consumo de nitrógeno, probablemente incluso más.
Regulador de caudal SMC – Serie PFCA
El ahorro en el consumo de aire comprimido y nitrógeno no solo es beneficioso para el usuario final y el medio ambiente, sino también para el fabricante de la máquina. Master Production puede utilizar estos factores como ventaja competitiva en su esfuerzo por crecer y aumentar su cuota de mercado.
"SMC es un proveedor que ha estado a nuestro lado desde el principio de nuestra andadura empresarial", afirma Matej Puc, Director de Tecnología de Master Production. "SMC y su equipo son solucionadores de problemas, confían en las soluciones de consultoría y son un proveedor fiable y puntual. Siempre hemos considerado nuestra colaboración con SMC como una asociación a largo plazo."
Matej Puc, Director Técnico de Master Production, presenta una empquetadora horizontal
Con este proyecto, Master Production demuestra su prestigio como innovador en el mercado y pionero en la adopción de tecnologías que facilitan la transición hacia una menor presión de funcionamiento de las máquinas. Tras el éxito obtenido con la empaquetadora, la empresa ahora busca ampliar esta iniciativa a futuras construcciones de máquinas.
