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Jul 02, 2023

Nuevos controles innovadores en PACK EXPO International

Los editores de PMG se desplegaron por PACK EXPO International en octubre en busca de innovación en envases. Esto es lo que encontraron en los controles. NOTA: Los controles no fueron la única área de interés en PACK EXPO.

Los editores de PMG se desplegaron por PACK EXPO International en octubre en busca de innovación en envases. Esto es lo que encontraron en los controles.

NOTA: Los controles no fueron la única área de interés en PACK EXPO. Haga clic en los enlaces que siguen para leer más sobre las innovaciones en: Maquinaria | Procesamiento y envasado de alimentos | Embalaje Sostenible | Robótica | Farmacéutica

Naturalmente, el punto culminante del stand de Beckhoff en la PACK EXPO International fue el eXtended Transport System (XTS). La tecnología única presenta transportadores que pueden moverse de forma independiente o sincronizarse en grupos para el manejo de materiales en una variedad de aplicaciones, como aplicaciones de embalaje CPG (bienes de consumo empaquetados). El XTS cuenta con prevención de colisiones incorporada y las herramientas de los motores XTS se pueden utilizar para abrir y cerrar bolsas, tapar botellas o mover piezas a lo largo de la línea.

Jeff Johnson, director de productos de mecatrónica de Beckhoff Automation, afirma: "XTS no es sólo un sustituto de soluciones de menor coste, como los sistemas accionados por cadena con orejetas y cangilones, sino que es una forma fundamentalmente diferente de abordar los procesos de transporte de manipulación de materiales".

La novedad en la PACK EXPO fue que Beckhoff actualizó su XTS (1) con su No-Cable Technology (NCT) para un suministro de energía continuo y sin contacto y una transmisión de datos sincronizada en tiempo real a los motores XTS. Para permitir esto, el sistema modular XTS se ha ampliado para incluir un módulo de motor especial y componentes electrónicos montados en el motor. Con esta adición, no se requieren más conexiones o líneas de suministro, lo que significa que los pasos de procesamiento y el control de calidad se pueden realizar directamente en la máquina mientras se ejecuta un proceso.

"Tradicionalmente, si querías agarrar algo en sistemas de transporte lineal, tenías que tener dos motores unidos mecánicamente para realizar el agarre", dice Johnson. “Ahora que hemos integrado energía y datos en los transportadores, se pueden montar cosas como generadores de vacío en los transportadores para recoger materiales por vacío. Incluso se pueden utilizar actuadores mecánicos; en realidad, se puede montar cualquier herramienta robótica en el extremo del brazo en los motores para recoger y colocar el producto”.

Algunos ejemplos de aplicaciones XTS con NCT incluyen la capacidad de:

• dividir y reunir flujos de productos mediante transferencias mecatrónicas entre dos empresas de mudanzas;

• clasificar los productos mediante un empujador integrado en el transportador;

• recoger y colocar productos para clasificarlos mediante unidades de succión al vacío; y

• recoger productos individuales de flujos de productos irregulares y sin clasificar y ser capaz de clasificarlos en partes buenas y malas o colocarlos correctamente para el embalaje final.

Al explicar cómo XTS con NCT puede aumentar la producción, Johnson dice que con la energía que se transfiere de forma inalámbrica al motor con NCT, esta energía está disponible para realizar diferentes secuencias de movimiento directamente en el motor con la ayuda de motores. El movimiento basado en CNC del sistema sincroniza el posicionamiento de los motores en tiempo real, y el enfoque de software central en TwinCAT permite la sincronización con estaciones de procesamiento externas. Estas características permiten que los motores se conviertan en una parte activa del proceso de fabricación como una estación de procesamiento móvil. Por ejemplo, el motor se puede utilizar para manipular un producto para colocar una caja o atornillar una tapa.

Con este nivel de sincronización, se eliminan los tiempos de proceso para la alimentación y eliminación en estaciones de procesamiento alternativas y ya no es necesario interrumpir el flujo del producto. Como resultado, aumenta la eficiencia de la máquina, al igual que el rendimiento de la producción.

El rendimiento se puede aumentar agregando motores. Beckhoff señala que cada transportador puede realizar movimientos de múltiples ejes, lo que permite la alineación del producto a lo largo de los ejes X, Y y Z. Se pueden lograr grados de libertad adicionales mediante movimientos giratorios utilizando TwinCAT para controlar la interacción de los ejes mediante funciones CNC. Johnson dice que esta integración convierte al XTS en un sistema multirobot flexible que aumenta el rendimiento de clasificación al tiempo que reduce el espacio de instalación requerido. Foto 2: B&R

Las industrias CPG de alto margen, como las bebidas espirituosas, la confitería y los cosméticos, son las primeras en adoptar una tendencia hacia una mayor personalización, tanto en lo que se coloca en los envases mediante la automatización como en el propio envase. La atención sanitaria también está abriendo nuevos caminos en la medicina personalizada y en los regímenes farmacéuticos/nutricionales individualizados (hasta para una sola persona), o en los kits de dispositivos médicos. Y entre los centros logísticos de comunicaciones electrónicas, no hay dos pedidos iguales. En estos entornos altamente personalizados, a menudo denominados "tamaño de lote uno", vemos surgir aplicaciones de embalaje que están a la vanguardia.

Una de las tecnologías que se utiliza en este espacio, demostrada por B&R en PACK EXPO International, se llama ACOPOS 6D (seis grados de libertad) (2). En él, lanzaderas de levitación magnética mueven productos individuales libremente a través del entorno de la máquina, transportando potencialmente productos para envasar. Según un comunicado de prensa de la empresa, “atrás quedaron los días en que los sistemas de transporte convencionales imponían plazos rígidamente definidos en el proceso de producción. ACOPOS 6D es ideal para la producción de lotes pequeños con cambios frecuentes entre productos de diferentes diseños y dimensiones.

Corey Morton de B&R demostró la tecnología para PW en la feria. “Lo que estamos creando aquí son paquetes mixtos [de diferentes colores y tipos de dados, en la demostración] que se fabrican bajo pedido, por lo que en realidad se trata de una producción de tamaño de lote único”, afirma. “Este tipo de tecnología no produce desgaste, ya que no hay rieles sobre los que se desplaza. La otra cosa es que te da seis grados de libertad de movimiento”.

Incluso cuando solo se usan los planos X e Y en la demostración en la feria, el formato de demostración permitiría a los empacadores clasificar el producto, almacenarlo en el buffer y extraer el producto para un pedido específico desde cualquier posición dentro del buffer. Las lanzaderas levitantes también pueden moverse en otros planos, como el acceso vertical en Z, inclinarse sobre el borde y girar. Por eso, en un tamaño reducido, esta tecnología podría proporcionar a los empaquetadores un alto grado de personalización de los pedidos.

Mire un vídeo de este sistema en acción.

Norgren ha ampliado su cartera neumática para incluir nuevos productos habilitados para IO-Link (3) que se conectan a redes industriales para facilitar la automatización y proporcionar datos sobre el rendimiento del circuito. "La neumática conectada puede ayudar a mejorar la productividad y reducir el tiempo de inactividad de las máquinas, algo muy valioso para la industria del embalaje", explica Ken Chung, director de gestión de productos de Norgren. “Nuestros nuevos productos habilitados para IO-Link hacen posible esa conexión. Por lo tanto, no sólo podemos ofrecer un circuito neumático completo, sino también ayudar a los clientes a actualizarse a un circuito nuevo y moderno”.

Los maestros IO-Link, los módulos de E/S (concentradores) y la gama de cables y conectores de Norgren están disponibles como parte de la serie NC. Los IO-Link Masters para aplicaciones de campo son la puerta de enlace para la conexión de hasta ocho dispositivos IO-Link y el sistema de comunicación superior, como por ejemplo Industrial Ethernet. El maestro transmite datos de la máquina, parámetros de proceso y datos de diagnóstico al controlador a través de varias redes, haciendo que los datos sean accesibles para una acción inmediata o un análisis a largo plazo a través de un sistema de información industrial (PLC, HMI, etc.)

Uno de los productos habilitados para IO-Link demostrados en la feria fue el nuevo equipo de preparación de aire Excelon Plus de la compañía con un sensor de presión electrónico integrado (IEPS). Tanto los reguladores de uso general como los reguladores de filtro ahora están disponibles con un manómetro e interruptor de presión digital integrados opcionales. Al ofrecer conectividad Industria 4.0 a través de IO-Link, el medidor digital permite la configuración remota y la visibilidad de los datos de rendimiento de las aplicaciones para mejorar el monitoreo. Foto 3: Norgren

Otro producto de la empresa que ofrece conectividad IO-Link es su gama de colectores de válvulas Norgren VR, que presenta un estilo de subbase enchufable simple que permite que las válvulas se intercambien fácilmente para una instalación y mantenimiento sencillos. Disponible en dos tamaños de cuerpo (10 y 15 mm), la serie VR10/15 se puede utilizar en una variedad de mercados de automatización industrial, incluidos alimentos y bebidas, embalaje y etiquetado, entre otros.

Otros productos habilitados para IO-Link destacados en la feria fueron los sensores de presión electrónicos N34D y 54D de Norgren y su interruptor de estado sólido operado magnéticamente M/50/IOP, que es totalmente compatible con todas las gamas de actuadores de Norgren.

También se centró en la neumática el proveedor de automatización SMC, que utilizó PACK EXPO International para lanzar lo que dice es la innovadora tecnología Air Management System (AMS) líder en la industria (4). La tecnología monitorea y mide la presión, el flujo de aire y la temperatura para proporcionar el suministro óptimo de presión y volumen de aire para un control eficiente del proceso y reducir la demanda de compresores de aire.

“El sistema de gestión de aire de SMC es el sistema modular de preparación de aire tecnológicamente más avanzado en el espacio de trabajo de automatización industrial. Reduce el uso de aire comprimido y al mismo tiempo imprime digitalmente el rendimiento actual de la máquina”, afirma Nathan Eisel, director nacional de desarrollo de productos de SMC.

Pero los compresores de aire y los controles neumáticos se pueden encontrar en casi todas las industrias. ¿Qué los hace apropiados específicamente para el embalaje? Foto 4—SMC

“Usemos una empacadora de cajas como ejemplo. Normalmente, estas máquinas tienen muchos actuadores grandes que funcionan con un tiempo de ejecución muy elevado”, continúa Eisel. “Si la empacadora de cajas está equipada con un sistema de gestión de aire, el usuario final puede darse cuenta muy rápidamente de un gran ahorro de energía (entre un 25 y un 40 por ciento) si la máquina cambia a uno de los dos modos Eco cuando la máquina está inactiva. El usuario final también puede aprovechar al máximo la interfaz OPC-UA integrada para recopilar y analizar el rendimiento de la máquina y establecer algoritmos de mantenimiento basado en condiciones (CBM) que minimicen las averías debidas a fallos de los componentes neumáticos. Este flujo de datos evita los métodos tradicionales de minería de PLC y va directamente al sistema SCADA del usuario final con un mínimo esfuerzo de integración”.

Los centros de datos, que normalmente se encuentran en su propia sección separada de una instalación para la consolidación de enrutadores, conmutadores, firewalls, sistemas de almacenamiento, servidores y controladores de aplicaciones, son un aspecto clave de la TI empresarial. Los microcentros de datos (MDC) son versiones pequeñas y modulares de centros de datos que se utilizan para gestionar las cargas de trabajo informáticas de operaciones específicas. Gracias a su capacidad para instalarse prácticamente en cualquier lugar de una instalación, los MDC están siendo rápidamente reconocidos por su papel clave en la convergencia de TI y tecnología de operaciones (OT) de la industria.

En PACK EXPO International, Stratus Technologies y Schneider Electric presentaron tres tamaños de EcoStruxure MDC (5), que cuentan con Stratus ftServer (Fault Tolerant), para resaltar su uso en aplicaciones CPG y farmacéuticas/ciencias biológicas:

• Pequeño: Stratus ftServer alimentado por un Smart-UPS de 1,5 kVA en un gabinete de 6U;

• Mediano: Stratus ftServer alimentado por un Smart-UPS de 2,2 kVA en un solo gabinete de 12U; y

• Grande: Stratus ftServer alimentado por un Smart-UPS de 3 kVA en un gabinete de 42U con clasificación NEMA-12.

Las diferentes opciones de tamaño se presentaron para resaltar la flexibilidad de aplicación de los MDC en una variedad de operaciones de CPG. El tamaño puede ampliarse de 6U a 42U dependiendo de cuántos dispositivos y cuántos equipos de red deben integrarse en el panel con ftServer y UPS (fuente de alimentación ininterrumpida).

Las características clave del ftServer perimetral incluyen ciberseguridad integrada, sin tiempo de inactividad no programado con capacidades de predicción de fallas, restauración con un solo botón y capacidad de monitoreo remoto.

Foto 5: Stratus Technologies y Schneider Electric. Si bien los MDC generalmente están diseñados para cargas de trabajo de TI, Stratus y Schneider Electric señalan que el microcentro de datos EcoStruxure es adecuado para aplicaciones OT, como sistemas de control y automatización locales en las industrias CPG y farmacéutica/ciencias biológicas.

"En efecto, lo que ofrecemos a los clientes y socios es una oferta completa, originalmente pensada para aplicaciones de TI, que se puede utilizar para HMI/SCADA, historiadores, procesamiento por lotes, sistemas de ejecución de fabricación, gestión del rendimiento de activos y soluciones de ciberseguridad", afirma. Jay David, director senior de marketing de soluciones de Stratus.

La integración con los equipos existentes en una instalación de producción se maneja de la misma manera que cualquier proyecto brownfield, añade. “El Micro Data Center puede reemplazar cualquiera o todos los componentes asociados con el panel de control del servidor, como software de control y automatización, computadoras donde está instalado el software, UPS y fuentes de alimentación, y equipos de red”.

Debido a que el MDC viene con todo preinstalado y probado, es más fácil para los clientes que no son de TI implementar los sistemas de control y automatización, dice David.

“Los OEM pueden utilizar los MDC para desarrollar sistemas de control y automatización repetibles; los integradores de sistemas pueden crear soluciones que contengan código y aplicaciones estandarizados, que luego pueden colocar en una imagen virtual del ftServer; y los usuarios finales pueden utilizar los MDC para consolidar aplicaciones dispares en una única plataforma”, afirma Elliott Jepson, director de estrategia e innovación de la División Secure Power de Schneider Electric. "Y los clientes ligeros se pueden utilizar con los MDC para permitir el monitoreo y control fuera de la sala de control a través de teléfonos móviles, tabletas y computadoras portátiles".

Jepson añade que EcoStruxure MDC con Stratus ftServer viene completamente validado, precableado y con el software de automatización y control precargado. "De esta manera, los clientes, integradores y fabricantes de equipos originales pueden centrarse en su experiencia clave", afirma. "Debido a que todo está probado y prediseñado, el MDC puede ser puesto en servicio por ingenieros de control o técnicos que no tengan ninguna experiencia en TI".

Jepson dice que Schneider Electric y Stratus estiman "enormes ahorros en ingeniería y operaciones cuando se implementa un MDC en comparación con los paneles de control construidos normalmente, con un 40 % menos de tiempo de ingeniería de campo, un 20 % más rápido de tiempo de comercialización y un 7 % menos de costos de mantenimiento en general".

Cuando pensamos en modernizar la fabricación, lo primero que nos viene a la mente es la automatización, específicamente en forma de robots y líneas integradas de máquinas. Pero para Kenneth Tran, fundador y director ejecutivo de Koidra Inc., una startup con sede en Seattle, sí, la automatización es clave. Pero a la hora de optimizar la producción, la atención debería centrarse en los controladores industriales.

Según Tran, quien durante varios años fue ingeniero de investigación principal trabajando en algoritmos de aprendizaje automático en Microsoft, existe un problema básico que perjudica la eficiencia operativa. Proviene del controlador de la máquina, ese PLC que se ha comportado de la misma manera durante décadas, que sigue instrucciones estáticas codificadas implementadas por ingenieros de automatización durante el desarrollo del proyecto. Es difícil actualizar la lógica de escalera del PLC que ejecuta el programa.

Mientras tanto, sin embargo, dependiendo de quién opera la máquina, qué datos se recopilan y las condiciones ambientales, la máquina funciona de manera diferente. Esta falta de coherencia es difícil de superar.

Esto quedó claro para Tran mientras trabajaba en las instalaciones de producción de biomasa de su familia en Vietnam, construidas con tecnología tradicional PLC, HMI y SCADA. Las secadoras, por ejemplo, no funcionaban eficientemente y cuando preguntaba a los operadores por qué, daban respuestas diferentes. Tampoco podía resolverlo por sí solo porque los PLC no estaban equipados para recibir datos de diferentes fuentes y, por lo tanto, no podían presentar una visión general de lo que estaba sucediendo en un formato comprensible.

Entonces Tran tenía la misión de mejorar los procesos sin meterse en la maleza de una programación compleja y costosa. En lugar de eso, extrajo los datos de origen del PLC a una computadora de vanguardia que ejecutaba software de inteligencia artificial IoT, que agregaba datos de sensores y parámetros operativos. Sin entrar en la lógica de escalera, pudieron aplicar un lenguaje de código bajo para mejorar la lógica de control y los algoritmos para optimizar las operaciones.

Posteriormente, esto se convirtió en el Koidra IoT Suite comercial, que se exhibió en PACK EXPO International. La plataforma industrial de IoT se puede integrar con sensores, sistemas de control existentes y bases de datos o sistemas heredados para la gestión de datos. Luego, esa información se introduce en la interfaz web fácil de usar de Koidra, llamada Opera, que permite a los operadores definir estrategias de control y cambiar las condiciones operativas usando una opción de código bajo similar a Excel en lugar de usar lógica de escalera.

La plataforma de inteligencia de decisiones Koidra resuelve el problema asociado con la automatización industrial anticuada que permanece estática en los programas de lógica de escalera y los silos de datos que carecen de interoperabilidad entre los sistemas de control de máquinas. También crea escalabilidad e interfaces operativas sencillas para trabajadores no calificados.

"Avanzamos en tecnologías de automatización utilizando prácticas modernas de ingeniería de software, las trasladamos a la nube y las hicimos fáciles de usar para el operador", dice Tran. La lógica de automatización existe como una capa por encima del PLC para aumentarlo, pero en algunos casos, como los nuevos secadores para instalaciones de biomasa, la tecnología Koidra se utiliza como un PLC suave para el microcontrol de las máquinas. También puede automatizar la lógica del punto de ajuste, como se demostró en el desafío de invernadero autónomo, organizado por la Universidad e Investigación de Wageningen en los Países Bajos, en el que Tran participó personalmente varias veces y ganó.

El verano pasado, Koidra ganó el concurso internacional por segunda vez, aplicando el aprendizaje por refuerzo, un subdominio del aprendizaje automático, que utiliza la toma de decisiones en tiempo real para optimizar los procesos de control en función de las condiciones.

Los esfuerzos no han pasado desapercibidos en el espacio Agtech, ya que Koidra recibió recientemente una subvención de investigación de 3,77 millones de dólares del Departamento de Agricultura de EE. UU., que compartirá con la Universidad Estatal de Ohio, la Universidad Rutgers, la Universidad Cornell y la Universidad de Arizona. La nueva subvención permitirá a Koidra trabajar con las universidades en el desarrollo continuo y la validación de la toma de decisiones basada en datos para ayudar a aumentar los productos.

Ahora existen nuevas formas de hacer crecer las cosas y escalar las operaciones. "Seguimos realizando modificaciones en la planta y la automatización debe ir acompañada de las modernizaciones", afirma Tran.

El sistema de registro de datos de procesos en línea SaniTrend Cloud Lite del proveedor de sistemas de limpieza de procesos sanitarios Sani-Matic es un producto de software como servicio (SaaS) (6) que proporciona adquisición de datos automatizada y segura de procesos críticos o datos de limpieza para cualquier tipo de limpieza. sistema, incluida la limpieza in situ (CIP) y la limpieza fuera del lugar (COP), en las instalaciones de un cliente. SaniTrend Cloud Lite captura datos de proceso continuos, mientras que SaniTrend Cloud Lite+ utiliza señales en ejecución desde el equipo para consolidar los datos del proceso en informes individuales.

Entre las capacidades de SaniTrend Cloud Lite, brinda acceso en la nube a todos los datos accesibles, a través de teléfono, tableta o dispositivo móvil; permite usuarios ilimitados; tiene capacidades de almacenamiento y reenvío; proporciona almacenamiento de documentación en la nube, vistas de paneles en vivo y notificaciones por correo electrónico y SMS; y ofrece información de tendencias de datos analógicos y digitales, con comentarios. SaniTrend Cloud Lite+ ofrece todas estas funciones, así como informes basados ​​en ciclos, informes de ciclos descargables y comentarios y aprobaciones basados ​​en ciclos. Tanto Lite como Lite+ pueden manejar hasta ocho señales de entrada analógicas y hasta 12 señales de entrada digitales.

Sani-Matic se ha asociado con Rockwell Automation y PTC para proporcionar su línea SaniTrend Cloud, que también incluye SaniTrend Cloud y SaniTrend Cloud Pro, a través de la plataforma Cloud de PTC, utilizando el producto ThingWorx® de PTC. Toda la seguridad de los usuarios y los datos de PTC Cloud se ha integrado en la oferta de SaniTrend Cloud.

Vea el vídeo relacionado de SaniTrend Cloud.

Aunque se ha debatido durante años y sus capacidades se incorporan cada vez más en hardware y software de automatización de todo tipo, la inteligencia artificial (IA) sigue siendo un misterio para muchos usuarios finales. El misterio no se debe necesariamente a una falta de comprensión sobre la IA, sino que es la aplicación de la tecnología la que plantea muchas preguntas, ya que se puede utilizar para todo, desde el control de máquinas hasta el análisis de datos basado en la nube.Foto 7: Festo

Para demostrar cómo se puede utilizar la IA en las operaciones de producción de CPG (bienes de consumo envasados), Festo presentó su Festo Automation Experience (AX) en PACK EXPO International (7). Mediante el uso de análisis avanzados, Festo AX mapea datos para conocer el estado saludable de un componente, máquina, producto o sistema y proporciona información para la corrección de anomalías cuando los datos comienzan a salirse del rango normal. Festo AX puede funcionar directamente en equipos en el borde de la red, en servidores de centros de datos para aplicaciones locales generales o en la nube.

Festo AX comienza con la supervisión del estado y los cálculos de mantenimiento preventivo de componentes, máquinas y sistemas completos. Los datos recopilados en la fábrica se utilizan para hacer sugerencias de mantenimiento basadas en el tiempo de actividad, lo que permite que el mantenimiento sea más eficiente. A partir de aquí, las capacidades de Festo AX se pueden ampliar con IA. La tecnología de inteligencia artificial utilizada en Festo AX analiza datos en vivo en tiempo real, lo que significa que los usuarios son avisados ​​tan pronto como se produce una anomalía.

Según Festo, Festo AX puede reducir los residuos en más de un 50 %, reducir los costes de rechazo de productos en más de un 45 %, aumentar la disponibilidad de la máquina en más de un 25 % y reducir el tiempo de inactividad no planificado en más de un 20 %.

Si bien Festo AX, por supuesto, funciona con cualquier componente de Festo, su uso de tecnologías de redes y comunicaciones comunes de la industria, como OPC UA y MQTT, significa que también se puede integrar con componentes y máquinas de terceros. Por ejemplo, vincular Festo AX a Festo Smartenance o un programa de gestión de mantenimiento de terceros puede ampliar la eficacia de Festo AX al proporcionar al departamento de mantenimiento una herramienta que les ayude a mantener el funcionamiento de los equipos automatizados con un consumo de energía óptimo.

"Uno de los puntos fuertes de Festo AX es su capacidad para trabajar con pequeños conjuntos de datos, por lo que no es necesario disponer de Big Data preparado", afirma Frank Latino, jefe de producto de Festo. "Para detectar anomalías en los datos, por ejemplo, Festo AX se basa en algoritmos de aprendizaje no supervisados ​​para adaptarse a un caso de uso, como aplicaciones de mantenimiento de campo, calidad o uso de energía".

Festo AX aprende continuamente sobre el estado de sus activos en un proceso que mejora continuamente los algoritmos.

Pero estos algoritmos no funcionan en el vacío. Festo AX mantiene al ser humano informado incorporando sus comentarios en el proceso para clasificar anomalías y conectarlas con cursos de acción recomendados. Como resultado, la próxima vez que ocurra la anomalía, la persona que reciba la notificación sabrá exactamente qué sistema está afectado, qué sucedió y qué hacer a continuación.

Festo ofrece sistemas AX llave en mano para envasado de alimentos y bebidas, componentes neumáticos, sistemas de soldadura y máquinas herramienta.

Al explicar el paquete AX estándar de Festo para monitorear cilindros neumáticos, Latino dice: “Las máquinas empacadoras constan de muchos actuadores neumáticos que se mueven en tiempos de ciclo cortos. Esto puede complicar el proceso de encontrar el componente único que puede estar causando la falla. Pero el monitoreo continuo de los actuadores neumáticos puede resultar en la detección temprana de anomalías porque el modelo de IA entrenado puede identificar qué actuadores deben reemplazarse antes de que fallen. El modelo de IA también puede detectar desviaciones en los tiempos de ciclo en una mayor cantidad de actuadores y pasos de proceso que son difíciles de detectar en un programa de PLC”.

El sistema llave en mano de Festo para controlar el uso de energía en dispositivos neumáticos se llama E2M/C2M. “Al monitorear el E2M/C2M con Festo AX AI, se pueden detectar anomalías con respecto al aire comprimido relacionadas con la pérdida de energía. Tener este nivel de supervisión sobre la pérdida de aire comprimido, las emisiones de CO2, etc., puede mejorar el uso de energía de la maquinaria de embalaje”, afirma Latino.

La compleja operación de las líneas de envasado encuentra ahora en la digitalización una herramienta esencial de análisis e intercambio de datos para elevar sus niveles de productividad. A través de soluciones como Share2Act, la plataforma IIoT en la nube de Krones, es posible supervisar desde cualquier lugar y en tiempo real el estado de una línea de embalaje y sus máquinas, así como visualizar Indicadores Clave de Rendimiento (KPI).

Martin Braun, director de ventas de digitalización de Krones Norteamérica, nos explicó durante la PACK EXPO International cómo “estas herramientas proporcionan una visión general en tiempo real del estado actual de sus máquinas y permiten visualizar los KPI más importantes del proceso de producción. Por lo tanto, pueden identificar exactamente aquellas áreas con potencial sin explotar para que usted pueda seguir aumentando la productividad de su línea de embalaje”.

Considerada como una red social para las plantas manufactureras de la industria de alimentos y bebidas por su uso intuitivo y colaborativo, las herramientas presentadas durante la feria de Chicago en octubre pasado garantizan total transparencia en los procesos productivos y recopilan información crítica necesaria para implementar oportunamente las acciones de mantenimiento necesarias. o para corregir problemas durante la operación de una línea de producción.

La trazabilidad que ofrece Krones a través de sus nuevas herramientas de digitalización, que forman parte del concepto Krones Digital Factory, junto con la disponibilidad de datos para operadores, gerentes y personal de mantenimiento, se extienden desde el principio hasta el final de un proceso. “Con estas nuevas herramientas de digitalización, podemos conectar todos los sistemas entre sí y proporcionar un informe de seguimiento completo. Entonces, si, por ejemplo, hay un problema con una botella, se puede rastrear su trayectoria completa, desde la entrada de materias primas hasta la entrega de productos terminados en un almacén”, nos dijo Braun en PACK EXPO.

Con Share2Act, también puede generar lo que Krones llama guías de planta, esencialmente sistemas dedicados a proporcionar datos a los operadores en tiempo real que les brindan orientación cuando necesitan tomar acciones especiales. A través de un teléfono celular o una aplicación, los operadores reciben información precisa sobre lo que deben hacer, sin importar dónde se encuentren.

La visualización en tiempo real del desempeño de una línea de producción, con diagramas que resumen la información sobre el estado de la máquina, su velocidad y el número de unidades producidas, entre otros indicadores, optimiza los tiempos de ejecución y aumenta la eficiencia. Es una forma de garantizar la transparencia de los procesos para el operador y generar información fundamental para la toma de decisiones sobre transformaciones o ampliaciones de línea.

La presencia de sensores dedicados a lo largo de las líneas con un enfoque llamado Action-Based Monitoring otorga a estos nuevos servicios de digitalización de Krones la capacidad de garantizar una alta disponibilidad de equipos y maquinaria en una línea. También facilita la asignación de acciones de producción o mantenimiento al área adecuada. "No sólo los operadores utilizan estas soluciones, sino que también nosotros en Krones las utilizamos para ofrecer servicios específicos y recomendaciones a nuestros clientes sobre cómo mantener la eficiencia de sus equipos en niveles muy altos", afirmó Braun en PACK EXPO Internanational.

Vea un vídeo de esta solución de digitalización.

En el nexo entre la impresión digital y el embalaje inteligente se encuentra Prismiq, una división de Sealed Air (SEE) que hizo su debut en PACK EXPO International. A primera vista, Prismiq parece algo muy conceptual, y lo es. Esto se debe a que no se trata de una oferta de producto única, como una máquina o un software. Más bien, es un conjunto de capacidades, productos y opciones que se pueden unir de manera inteligente para lograr una variedad de resultados que realmente depende de la preferencia de la marca o del CPG.

Desde el ángulo más amplio posible, Prismiq crea un gemelo digital para cada unidad individual que una marca o CPG produce dentro de un SKU o grupo de SKU elegido. Esto sucede gracias a una marca de agua única (visible o invisible) que se imprime digitalmente en el embalaje de todas y cada una de las unidades de producto. La marca de agua puede ser leída y reaccionada de diferentes maneras mediante escáneres, sensores y teléfonos inteligentes a medida que viaja a través de la cadena de suministro. Y tras cada interacción con un sensor o teléfono inteligente, se agregan datos al gemelo digital para describir mejor el recorrido único de ese producto individual. Foto 8—Aire sellado

Según la empresa, Prismiq podría impactar los CPG en dos niveles. El uso más obvio está en el ámbito de los envases inteligentes experienciales de cara al consumidor. Una marca puede deleitar a sus consumidores finales proporcionando información sobre la procedencia del producto, información nutricional específica del producto o hiperpersonalización. Ese contenido está disponible en un sitio web o aplicación al que el consumidor puede acceder escaneando una marca de agua impresa digitalmente en el paquete con un teléfono inteligente.

Pero quizás de manera más fundamental, Prismiq podría tener grandes impactos en las fases iniciales, en los niveles de procesamiento, embalaje y logística de la cadena de suministro. Esto se debe a las muchas eficiencias que una empresa puede lograr al gestionar tanto los productos impresos digitalmente/con marcas de agua que viajan a través de la cadena de suministro (recopilando y almacenando datos asociados con cada producto a medida que se empaqueta, paletiza y transporta) como el gemelo digital de cada producto que existe. en la nube, pero está vinculado exclusivamente a ese único producto. Todos los ahorros generados por la eficiencia y los conocimientos adquiridos por los CPG en sentido ascendente pueden terminar pagando por una mejor experiencia del consumidor con un producto en sentido descendente.

En PACK EXPO, los editores de PW hablaron con Nathan Henson, director global de soluciones de diseño y embalaje inteligente de Prismiq, para intentar comprender todo esto. Es un excelente ejemplo de PACK EXPO de embalaje activo e inteligente. Lea más sobre el tema en la página 104.

“Nuestra marca Prismiq es un enfoque holístico de cómo vemos lo digital. Son nuestros servicios gráficos, nuestra impresión digital y nuestro embalaje inteligente”, afirma. “Tenemos dos cosas aquí. En primer lugar está nuestra impresión digital, que es una solución de embalaje en línea que imprime datos variables en productos [embalaje primario o secundario] en gráficos a todo color [en lo que podría llamarse una marca de agua digital, potencialmente invisible para el consumidor]. Eso permite al cliente [CPG] imprimir datos variables, en línea y en tiempo real, sobre cada producto, en cada producto. Esos datos [pueden servir como base para] todo el contenido que el consumidor final busca tener, ya sea personalizado [o contenga datos pertinentes sobre la procedencia del producto].

“Luego, en segundo lugar, si vamos a las instalaciones de producción del cliente [CPG o marca], ahí es donde tenemos una solución de visión junto con una solución de codificación. Dentro de las cuatro paredes de un cliente, tenemos una bolsa impresa digitalmente que tiene un código incrustado: tiene una marca de agua. Entonces, a medida que este producto pasa por la línea de producción, [la visión y los sensores] capturan información específica de cada producto y almacenamos los datos. Tomamos el producto físico, creamos su gemelo digital y lo pusimos en la nube. Y una vez que ese producto esté en la nube, podremos hacer mucho con esa información”, continúa. “Podemos respaldar aspectos de eficiencia operativa interna, como retrabajos o retiradas del mercado. Hay un montón de casos de uso allí. Pero lo bueno de esto es que una vez que tengamos ese gemelo digital, también podremos rastrear ese paquete a través de la cadena de suministro. Eso es seguimiento y localización, autenticación, prevención de fraude, ese tipo de casos de uso, que luego se trasladan, nuevamente, al lado de cara al consumidor”.

Para plasmar todas estas posibilidades en un producto real, considere el vino en caja. En particular, sólo una semana después de la feria del 1 de noviembre, la marca Cryovac de Sealed Air anunció la adquisición del proveedor de envases en formato bag-in-box, Liquibox. Según un comunicado de prensa de Sealed Air del 1 de noviembre, "Las soluciones listas para el comercio electrónico para fluidos y líquidos se beneficiarán del enfoque integrado de SEE hacia lo digital y el avance de las soluciones de impresión y embalaje digital de Prismiq".

Dio la casualidad de que en su stand de PACK EXPO, Sealed Air estaba demostrando equipos de formado/llenado/sellado bag-in-box junto a una pared de vinos modelo bag-in-box (8), todos ellos impresos digitalmente con un on-pack. marca de agua digital, como caso de uso para Prismiq.

Como lo describió Jaime Hansen de Sealed Air, imaginemos que la información sobre la procedencia de las uvas utilizadas para un vino bag-in-box específico, o una cosecha específica de vino (por ejemplo, un año particularmente seco o un verano particularmente corto) se asocie con una gemelo digital de cada formato bag-in-box a medida que sale de la línea de envasado. Todos esos datos pueden capturarse en el empaque e incrustarse en una marca de agua digital que se ha impreso digitalmente en el empaque y se vuelve accesible para el consumidor a través de un teléfono inteligente en una interfaz tan hermosa como la que un CPG decide invertir. Más allá de eso, considere a los consumidores interactuando con el caja de vino con marca de agua digital, nuevamente a través de una interfaz de teléfono inteligente, que les presenta un reloj de cuenta regresiva para la vida útil en el refrigerador una vez que se abre el paquete.

"Otra parte es que [gracias al gemelo digital] conectamos el procesador o la marca con la interacción a nivel del consumidor", dice Hansen. “Puede producir información valiosa para los procesadores. Piense en el reloj de cuenta regresiva del consumidor. Si tienen un consumidor que lo usa, la interacción va a la nube y se asocia con el gemelo digital, y saben cuándo comienza a correr el reloj. Luego pueden calcular cuánto tiempo ha tardado esa caja de vino en pasar por la distribución para ser consumida. Podían entender cuándo se compró esa caja específica y cuándo se compró un SKU de la misma. Recuerde, el alcohol suele pasar a través de un distribuidor, por lo que los productores realmente pierden mucha de esa valiosa información una vez que la caja de vino sale por la puerta. Y también podría haber beneficios para ese distribuidor a través de este proceso. También permite a los propietarios de marcas obtener otros conocimientos. En el caso de las retiradas, si un consumidor interactuó con una caja retirada, la marca puede saber exactamente cuándo se abrió la caja retirada y cuándo se embotelló esa caja específica”.

Mientras tanto, todos los demás datos orientados a procesos que no son para el consumo del consumidor y no aparecerán en la interfaz del consumidor (por ejemplo, la vida útil de una caja de vino sin abrir a medida que viaja a través de la cadena de suministro y se ubica en el estante de un minorista) también pueden asociarse con el gemelo digital que se ha creado para cada caja. ¿Podría beneficiarse un minorista al saber que una caja de vino se acerca a su fecha de vencimiento, revelando que tal vez debería ocurrir algún descuento para vender ese vino pronto? Seguro. Y aún más arriba, considere una bodega que tiene que enfrentar realidades como retiros del mercado o ineficiencias en las líneas, todo lo cual se vuelve más eficiente al administrar a través de un gemelo digital con datos específicos asociados con cada producto. Y todos estos beneficios de eficiencia B2B ascendentes, en última instancia, pagan por la experiencia del consumidor, la interacción y el conocimiento del consumidor mencionados anteriormente.

A veces, en una discusión sobre tecnología de controles, resulta instructivo centrarse en una pieza específica del equipo de envasado para ver cómo los avances en los controles hacen posible construir una mejor máquina de envasado. Un buen ejemplo de esto que se encontró en PACK EXPO International fue la etiquetadora sensible a la presión NJM Bronco 130, que se puede configurar para aplicar etiquetas simples, dobles, envolventes y/o de paneles múltiples en etiquetas redondas, cuadradas, rectangulares y/u ovaladas. botellas en una variedad de tamaños.

Este año, el Bronco 130 (9) mejorado presenta un nuevo PLC de Rockwell, el CompactLogix 5380. También nuevo y también de Rockwell es el Panelview Plus 7 Performance HMI o, como actualización opcional, el HMI Versaview basado en Windows. La nueva plataforma de controles de servoaccionamiento, Kinetix 5300 de Rockwell, ofrece capacidades de software avanzadas. Y está disponible un seguimiento de rechazos de etiquetas y contenedores a prueba de fallas basado en codificador para garantizar que las etiquetas y botellas "malas" sean rechazadas y verificadas. Foto 9—NJM

El sistema servoaccionado en línea, que funciona a velocidades de hasta 250 botellas/min, es adecuado para fabricantes y envasadores contratados que manipulan nutracéuticos, productos farmacéuticos, alimentos, bebidas, cosméticos, productos de cuidado personal y otras aplicaciones. El sistema se puede configurar para una variedad de desafíos, como aplicar etiquetas de mylar transparentes en botellas curvas y orientar etiquetas en botellas con asas. La Bronco 130 está disponible con una variedad de dispositivos de manipulación de botellas, que incluyen una rueda espaciadora, una rueda de estrella, un alineador de cadena y un tornillo de alimentación simple o doble. Para aplicar una variedad de tipos y tamaños de etiquetas, cada etiquetadora está disponible con una variedad de dispositivos de aplicación y limpieza de etiquetas, incluidos uno o dos dispensadores de etiquetas servoaccionados.

NJM puede equipar la Bronco 130 mejorada con una impresora de estampado en caliente en línea o una impresora láser o de transferencia térmica con capacidad de serialización. Un sistema de inspección opcional detecta la precisión de las etiquetas, su ubicación, datos variables y más, y un sistema de rechazo opcional elimina las botellas con etiquetas fuera de tolerancia.

Para una experiencia de usuario perfecta, los clientes pueden optar por actualizar a una HMI basada en PC que admita una inspección por visión totalmente integrada. Además, el Bronco 130 ahora está disponible con opciones de software para pistas de auditoría, firmas electrónicas y administración avanzada de usuarios a través de LDAP para cumplir con 21 CFR Parte 11. Las herramientas integradas de informes de lotes de producción para el funcionamiento de la máquina, estadísticas y OEE también son compatibles a través de la HMI basada en PC.