Eficiencia energética: un propósito estratégico
En un contexto industrial marcado por el aumento del coste energético y la presión normativa en sostenibilidad, la eficiencia energética se ha convertido en un objetivo estratégico. Master Production, empresa familiar con sede en Ajdovščina (Eslovenia), especializada en maquinaria de paletizado, encajado y formadoras de cajas, ha confiado en la experiencia y las soluciones de automatización de SMC que combinan simplicidad, innovación y rendimiento.
Juntos han desarrollado un proyecto de optimización en una formadora de cajas horizontal para un fabricante de nutricosméticos donde la máxima prioridad era reducir la presión de funcionamiento de la operación de embalaje secundario de la máquina.
Este proyecto forma parte de una solución integral que abarca procesos de packaging primario, secundario y terciario, donde también se ha implementado una nueva solución de soplado con nitrógeno, optimizada mediante tecnología de regulación de caudal para minimizar el consumo.
Máquina formadora horizontal de cajas de Master Production
Automatización eficiente a baja presión: el reto de los 4 bar
El objetivo era claro: reducir la presión de trabajo sin comprometer la productividad ni la seguridad en el proceso de encartonado secundario donde se envasan botellas con líquido a un ritmo de 10.000 unidades por hora.
Especialistas de SMC en eficiencia energética en aire comprimido visitaron las instalaciones en verano de 2024 para analizar cada etapa del proceso. La máquina cuenta con unos 30 actuadores neumáticos, entre cilindros guiados para tareas con esfuerzo lateral y cilindros de vástago simple para operaciones de baja fuerza como el plegado de cajas.
Gracias a modelos de cálculo precisos, SMC propuso reducir el tamaño de los cilindros en un 20%, manteniendo el factor de seguridad.
Los cilindros compactos de SMC permiten operar eficazmente a menor presión, lo que posibilita reducir la presión del sistema del compresor y, con ello, los costes energéticos.
Los usuarios finales pueden reducir la presión del sistema de su compresor, lo que disminuye los costes de funcionamiento.
Cilindro compacto con guías, serie MGP, de SMC
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 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 pistón de doble efecto ISO, cilindros de pasador, unidades de preparación de aire, ventosas, racores y mucho más.
Ventosas SMC resistentes a la abrasión, serie ZP3C, de SMC, para la transferencia de cartón ondulado
Resultados medibles: ahorro energético y reducción de emisiones
Para evaluar los resultados, el equipo de SMC y Master Production realizaron pruebas con la máquina encartonadora horizontal modificada en la fábrica del usuario final. El resultado fue contundente. A 6 bar, la máquina consumía 13,2 m³/h de aire comprimido (90.605 m³/año). Al reducir la presión a 4,5 bar, el consumo bajó a 9,6 m³/h (65.894 m³/año), lo que representa un ahorro de 24.711 m³ anuales.
En términos económicos, esto se traduce en una reducción de costes de €3.624 a €2.636 al año, es decir, un 27% menos. Por supuesto, esto es solo para una máquina. Imaginémonos el ahorro que supondría una nave de producción llena de máquinas funcionando a una presión de funcionamiento más baja.
Además, se logró una reducción equivalente del 27% en la huella de carbono, pasando de 5.309 kg-CO₂e a 3.861 kg-CO₂e, en línea con los nuevos estándares europeos de sostenibilidad (ESRS).
Optimización del soplado con nitrógeno
Como prueba de las capacidades de SMC como proveedor único de soluciones de automatización, SMC también cumplió con los requisitos de Master Production para una nueva aplicación de soplado. En el proceso de envasado primario, donde se transfiere el producto en polvo a botellas, se requiere una atmósfera inerte con nitrógeno de alta pureza. La cobertura con gas inerte tiene el efecto de desplazar el oxígeno y el CO2, lo que la hace especialmente importante para la conservación de productos perecederos como los alimentos y los productos farmacéuticos.
SMC propuso una solución con regulación de caudal, evitando el soplado continuo y permitiendo iniciar, ajustar y detener el flujo según necesidad. La solución incluye válvulas 2/2, boquillas y tuberías específicas.
Válvula de 2 vías de SMC compatible con soplado de nitrógeno, serie HF1B-JSX
Según estimaciones de SMC, esta tecnología permite ahorros de al menos el 50% en consumo de nitrógeno, especialmente relevante en sectores donde se exige alta pureza, como el alimentario y farmacéutico.
Controlador de caudal de aire, serie PFCA, de SMC
Ventaja competitiva
Este caso demuestra cómo la colaboración entre fabricantes de maquinaria y expertos en automatización como SMC puede traducirse en mejoras tangibles en eficiencia energética, sostenibilidad y reducción de costes operativos, sin comprometer la productividad ni la seguridad. Operar a presiones más bajas, como 4 bar, es ya una realidad viable y rentable para la industria.
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