• Aplicación de la automatización para la producción de productos horneados

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En distintos proyectos para productos horneados, la integración inteligente de la automatización añadió consistencia, velocidad y flexibilidad a los patrones de aplicación de coberturas, a la máquina de decoración de tartas y a las líneas de pasteles y pastelitos. A continuación se incluyen los detalles de cada proyecto.

Aplicador de patrón de cobertura, parte de una nueva línea de producción de pasteles que produce 18-30 pasteles por minuto y aplica por producto un reparto y un volumen uniformes de ingredientes de cobertura frágiles como rizos de chocolate, trozos de nuez pecán y trozos de caramelo. Patrones, circulares, elípticos, cuadrados y rectangulares

Coberturas: Aplicador de patrones de coberturas
La aplicación de las coberturas a mano añade costes adicionales a los productos acabados y el cliente quería un mejor uso de los empleados. La aplicación de coberturas a mano es cara y puede quedar desigual. Las irregularidades en las coberturas y las variaciones en el volumen de los materiales de cada producto generaban un aspecto de baja calidad y problemas de inventario. Además, intentar seguir el ritmo del turno de producción solamente servía para aumentar las imperfecciones.

Objetivos de producción
Graybill Machines y su cliente analizaron los objetivos de producción deseados y los resultados operativos para incorporar un aplicador de patrones de coberturas en su nueva línea de producción de pasteles. Graybill conceptualizó y diseñó una funcionalidad para que la máquina repitiera los patrones de coberturas sobre los productos a la velocidad de producción. El aplicador de coberturas aplica por producto un reparto y un volumen uniformes de ingredientes de cobertura frágiles como rizos de chocolate, trozos de nuez y trozos de caramelo; los patrones circulares, elípticos, cuadrados y rectangulares se realizan fácilmente. El ajuste del registro durante el funcionamiento, un cambio rápido y un fácil lavado son características estándar al instalar este aplicador servoaccionado permanentemente en maquinarias estilo Dean. El cliente ya había encargado una nueva línea de pasteles diseñada y construida por Graybill para producir de 18 a 30 pasteles por minuto.

Coberturas uniformes, más rápido
En cada ciclo de decoración del pastel se aplica un ingrediente. Las mejoras en el aspecto son uniformes de un producto a otro a velocidades de producción. El inventario de los ingredientes es más manejable y es posible realizar un cálculo más preciso del coste de cada producto. Se ha eliminado los costes laborales de la aplicación de las coberturas. La perspectiva general de la máquina es que es una operación independiente, con la excepción de la carga de los suministros de productos. El aplicador de coberturas es muy preciso en la aplicación y desperdicia muy poco material. Las ganancias en la eficiencia de la línea de producción de decoraciones para pasteles permitirán que las futuras demandas de producción sean más manejables, atractivas y rentables.

Tartas: Máquina de decoración de tartas
La maquinaria del cliente requería de un mantenimiento muy intensivo con los principales componentes de la transmisión soterrados, con lo que la rutina de mantenimiento preventivo exigía mucho tiempo y resultaba difícil. La línea de producción era incapaz de cumplir con la demanda, y la reconfiguración de la maquinaria antigua para que adquiriera velocidad no era práctica debido a su pesada construcción. Esta máquina estaba limitada a una sola vía de producto y una sola velocidad, y muy limitada desde la perspectiva de la flexibilidad. La fiabilidad general y la capacidad de producción de la máquina era la principal preocupación.

La máquina de tartas automatizada trabaja en línea, es de velocidad variable, puede utilizar los productos con flexibilidad, puede ajustarse durante el funcionamiento, maneja dos vías y recicla sus propios restos de masa. Cortesía de: Graybill Machines Inc.

Eficiencias integradas
Graybill Machines y su cliente analizaron los objetivos de producción y los resultados operativos deseados. Graybill conceptualizó y diseñó una nueva línea de decoración de tartas que integraba eficiencias de proceso y flexibilidad en todas las etapas (para estirar, dar forma y cortar la masa, incorporar los rellenos ya existentes de fruta del cliente, aplicar las cortezas superiores, sellar y hacer el reborde) y cumplió con los objetivos escritos de producción y con las especificaciones de las tartas.

La nueva máquina está construida sobre un diseño de bastidor abierto de estilo Dean tubular de acero inoxidable resistente que proporciona un fácil acceso para el mantenimiento preventivo y la limpieza. La nueva máquina en línea es de velocidad variable, flexible respecto a los productos, ajustable durante el funcionamiento, de dos vías y recicla sus propios restos de masa. La nueva línea puede producir tartas de fruta de doble corteza y bases de tarta de forma simultánea; también puede cambiarse el tamaño de la tarta y el estilo del reborde. Mediante la interfaz hombre-máquina (IHM) Convenient Control de Graybill, puede ajustar los pesos, depositar los puntos de inicio y final, proporcionar el centrado de masa o el estirado, además de cambiar los sabores. A una velocidad de 120 a 250 tartas por minuto, las máquinas producen las tartas favoritas de todo el mundo a montones.

Es pan comido
El cliente ahora puede mezclar ingredientes especiales; con solo cargar la masa, los rellenos y pulsar “En marcha”, ya puede quedarse mirando cómo esta máquina automática produce tartas de calidad artesanal para hornos o congeladores. Esto se traduce en unos menores costes de producción en mano de obra con una mayor flexibilidad y un mejor aprovechamiento del material. La empresa puede introducir nuevos productos más rápidamente con una línea de producción flexible. La máquina del cliente es un bastidor tubular de acero inoxidable de fabricación robusta y equipado para años de ciclos repetitivos y fiables. La nueva máquina de decoración de tartas está diseñada con componentes de calidad, es totalmente funcional y se verifica antes de la entrega y en la instalación.

Las máquinas para pasteles y pastelitos incluyen características de seguridad destinadas a prevenir lesiones del personal, ahorrar en materiales del producto y evitar averías catastróficas, además de producir pasteles a una velocidad de hasta 1000 unidades por minuto, y pastelitos a una velocidad de hasta 30 000 unidades por hora.

Las mejoras en la flexibilidad incluyen:

  • Capacidad para ejecutar múltiples productos simultáneamente con algunos cambios realizados en marcha
  • Tamaños y formas de las tartas variables, estilos de reborde, tanto grandes como pequeños
  • Aumento de la flexibilidad en la programación de la producción
  • Ajuste de la decoración de la tarta desde una ubicación IHM: pesos, volúmenes, estiramiento, ritmo, etc.

Mejoras en la eficiencia:

  • Mayor porcentaje de aprovechamiento de la masa gracias al reciclaje de los restos
  • Mejora en la proporción del “índice de restos convertidos en producto” debido a un menor número de paradas para realizar cambios
  • La configuración de dos vías duplica el potencial de capacidad del cliente
  • Un acceso más fácil para el mantenimiento y la limpieza favorece el cuidado adecuado de la máquina.

Bollería: Líneas para pasteles y pastelitos
El cliente quería mantener la misma gama de productos de bollería y los mismos procesos, pero modernizando las líneas de producción. Algunos productos cuestan más de hacer y no son rentables debido a que algunos requieren de un montaje manual complejo (problemas de manipulación de la masa). La producción no pudo mantener el ritmo de crecimiento.

Prevención de lesiones
Graybill Machines y su cliente analizaron los objetivos de producción deseados y los resultados operativos de las líneas de producción modernizadas. Graybill conceptualizó y diseño una nueva funcionalidad para que la máquina repitiera la compleja decoración del producto y se optimizara el trabajo hecho a mano (para estirar, dar forma y cortar la masa con precisión y rápidamente; depositar los rellenos de fruta, inyectar la crema o la gelatina; y aplicar las cortezas superiores, espolvorear el glaseado en toda la superficie o en tiras, sellar y hacer el reborde) de acuerdo con las especificaciones del producto definidas por el cliente. La nueva máquina está construida sobre un diseño de bastidor abierto de estilo Dean tubular de acero inoxidable resistente que proporciona un fácil acceso para el mantenimiento preventivo y la limpieza. Graybill diseñó unas características de seguridad destinadas a prevenir lesiones del personal, ahorrar en materiales del producto y evitar averías catastróficas. Lleva instalado un cordón de seguridad “E-Stop” de fácil de alcance y de la longitud de la máquina y, finalmente, tiene una generación de tecnología más silenciosa. Las nuevas líneas de producción son de velocidad variable y de movimiento continuo.

Desde la carga de la masa, la inyección de rellenos y coberturas y en todo el camino hasta el horno, ninguna mano humana toca el producto. La nueva máquina del cliente produce pasteles listos para llevar con una velocidad de hasta 1000 unidades por minuto, y hasta 30 000 pastelitos por hora. La operación continua guía y decora con delicadeza los pasteles, y forma pastelitos de dos cortezas listos para introducir en el horno. Los controles permiten ajustar en marcha los pesos y volúmenes de relleno, los puntos de inicio y parada para el glaseado y para la cobertura y mucho más. Los zócalos y las protecciones de seguridad de policarbonato están posicionadas para proteger a los empleados y el producto. Los pulsadores de parada de emergencia están dispuestos estratégicamente a lo largo de la máquina en todas las estaciones de procesos funcionales y cubiertas.

Ingredientes especiales
Ahora, el cliente puede mezclar sus ingredientes especiales; cargar las gelatinas, cremas y coberturas; establecer un patrón de cobertura y simplemente observar cómo las líneas de producción de dulces horneados de Graybill producen montones de pastelitos especiales con glaseado o rellenos de gelatina o crema. La máquina fue diseñada con componentes de calidad; ya era totalmente funcional y fue verificada antes de la entrega y en la instalación. Entre sus ventajas se incluyen:

  • Lubricación e higiene más fácil y accesible
  • Operación de producción más segura
  • Tiempo de retorno de la inversión (ROI) reducido hasta la mitad de lo esperado; eficiencias en los procesos acreditadas
  • Línea de producción más manejable con posibilidad de ajustes en marcha
  • Mayor eficiencia de la velocidad cuando la máquina monta los productos
  • Productos organizados en filas y vías para los pasos siguientes, maximizando la transferencia del producto al horno y al embalaje
  • Con una menor cantidad de manipulaciones manuales se hace frente a las inquietudes en materia de seguridad alimentaria.

La producción de este cliente pasó de un programa de dos turnos por semana a 6 días de 3 turnos diarios, y mejoró la eficiencia de la producción y la calidad del producto, consiguiendo rentabilizar productos que antes no eran rentables.

Conceptos destacados

  • La automatización mejora la calidad y la productividad de los productos horneados.
  • Las máquinas automatizadas mejoran la seguridad y disminuyen el riesgo.
  • El retorno de la inversión (ROI) se consiguió en la mitad de lo previsto.

Cosas a tener en cuenta
Volver a estudiar los procesos manuales o semimanuales puede revelar oportunidades de lograr mayor uniformidad, velocidad y flexibilidad, al tiempo que se reduce el riesgo para los empleados.

Ric See trabaja en Desarrollo de Negocios para Graybill Machines Inc., diseñadores y constructores de maquinaria a medida establecidos en Lititz, Pensilvania. Editado por Mark T. Hoske, gestor de contenidos, CFE Media, Ingeniería de Control e Ingeniería de Plantas.
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