La eficiencia de producción de una empresa de embalaje aumentó en un 30%: el récord de transformación de la máquina cortadora de película

En la cada vez más competitiva industria del embalaje, la eficiencia de producción es fundamental para que las empresas reduzcan costos y conquisten el mercado. Hoy, analizaremos a fondo a un fabricante nacional líder de materiales de embalaje flexible para revelar cómo logró un notable aumento del 30 % en la eficiencia de producción general mediante una precisa transformación técnica de la cortadora de film, el "equipo principal".

1. Antecedentes y desafíos: el cuello de botella del crecimiento

La empresa se dedica principalmente al corte y venta de diversos tipos de películas plásticas, como BOPP, CPP, PE, etc. Con el continuo crecimiento de los pedidos en el mercado, las máquinas cortadoras de película tradicionales originales se volvieron cada vez más inadecuadas y se convirtieron en el principal obstáculo en el proceso de producción. Esto se manifiesta, en particular, en:

1. Eficiencia de cambio de pedidos extremadamente baja: cada vez que se cambia la especificación del producto (como ancho, diámetro), es necesario detener la máquina durante 20 a 30 minutos para ajustar manualmente la posición de la herramienta, los parámetros de tensión, etc., lo que afecta seriamente la tasa de utilización integral (OEE) del equipo.

2. Velocidad de producción limitada: El antiguo sistema de control eléctrico no puede soportar de manera estable el corte a alta velocidad y, para evitar problemas de calidad como rotura de la película y bordes de corte desiguales, los operadores generalmente no se atreven a conducir la velocidad a más del 80% del límite superior del equipo.

3. Se necesita mejorar el rendimiento: la estabilidad del sistema de tensión controlado por el embrague de polvo magnético tradicional es deficiente y es fácil que se produzcan fluctuaciones de tensión durante el arranque y la parada o el funcionamiento a alta velocidad, lo que resulta en defectos como tendones rotos con forma de "col" y caras de extremo irregulares en el rollo de película cortada, lo que mantiene una alta tasa de defectos.

4. Fuerte dependencia de trabajadores calificados: la precisión del ajuste depende en gran medida de la experiencia y la sensación del maestro, y el ciclo de capacitación de un operador calificado es largo y el flujo de personal tiene un impacto en la estabilidad de la producción.

La gerencia se dio cuenta de que simplemente comprar equipo nuevo podría resolver el problema, pero el costo de la inversión era demasiado alto y el ciclo de recuperación era largo. Así que tomaron una decisión más inteligente: renovar sistemáticamente las máquinas de corte existentes.

2. Plan de transformación: políticas precisas, tanto blandas como duras

La empresa ha creado un equipo de proyecto integrado por proveedores de equipos, ingenieros de automatización y técnicos internos y, tras un diagnóstico detallado, ha formulado un plan de transformación con el sistema de control eléctrico y los actuadores centrales como núcleo.

Núcleo de transformación: sustituir maquinaria y tecnología analógica por servo y digitalización

3. Historial de transformación: detalles de la implementación de tecnología clave

1. Implementación de la función de cambio de pedido con un solo clic:

◦ Antes de la modificación: el operador toma la regla para medir, agita manualmente el volante para ajustar la posición de los portaherramientas izquierdo y derecho e ingresa manualmente la tensión y otros parámetros.

◦ Después de la transformación: Introduzca el ancho, el diámetro y otros parámetros del volumen objetivo en la pantalla táctil HMI y haga clic en "Cambio de orden con un solo clic". El servomotor acciona el portaherramientas para que se mueva con precisión a la posición preestablecida, y el sistema de control recupera automáticamente las curvas de tensión y velocidad preestablecidas. Todo el proceso se completa en menos de 2 minutos sin intervención manual.

2. Saltos de precisión con control de tensión:

◦ Se elimina el embrague de polvo magnético con respuesta lenta, alta generación de calor y baja precisión de control, y se utiliza el servomotor + sensor de tensión para formar un sistema de control de circuito cerrado completo.

El sistema monitorea el cambio de tensión en tiempo real e instruye al servomotor para que compense el par de milisegundos mediante algoritmos. Esto garantiza que la tensión de la película se mantenga constante durante todo el proceso, desde el rollo vacío hasta el rollo lleno. Esto elimina radicalmente los problemas de calidad del producto causados ​​por la tensión inestable.

3. Funcionamiento a alta velocidad y mejora de la estabilidad:

◦ El nuevo sistema de accionamiento del husillo servo proporciona más potencia y un control de velocidad más suave, lo que permite que el equipo funcione de manera estable al 100% de la velocidad de diseño, incluso con overclocking.

◦ El controlador de movimiento asegura una sincronización electrónica precisa de la leva entre múltiples motores, como desenrollador, tracción, rebobinado, etc., eliminando el estiramiento o arrugas causados ​​por la desincronización de la velocidad.

4. Eficacia y beneficios: los números hablan

Tras finalizar la transformación, tras un mes de funcionamiento continuo y de estadísticas de datos, los resultados superaron ampliamente las expectativas:

• Mayor eficiencia de producción: La eficiencia general ha aumentado en más de un 30 %. Esto se debe principalmente a la reducción del tiempo de cambio de pedidos de un promedio de 25 minutos a 2 minutos, y a la velocidad de producción promedio del 75 % original a más del 95 %.

Mejora de la calidad del producto: El rendimiento (productos de grado A) aumentó del 92 % antes de la transformación a más del 98,5 %. Problemas como superficies irregulares en los extremos y tendones agrietados prácticamente desaparecieron, y la tasa de quejas de los clientes se redujo significativamente.

• Costos operativos reducidos:

◦ Reducción del consumo de energía: después de eliminar el embrague de polvo magnético (un gran consumidor de energía), el consumo de energía de toda la máquina se reduce en aproximadamente un 15%.

◦ Optimización de costos laborales: se reducen los requisitos de habilidades de los operadores, el ciclo de capacitación para nuevos empleados se acorta a la mitad y un operador puede hacerse cargo de más máquinas.

• Inteligencia y datos: Todos los datos de producción (medidores, velocidad, tasa de desperdicio y motivos de tiempo de inactividad) se registran y reportan automáticamente, brindando un respaldo de datos preciso para la toma de decisiones gerenciales y logrando una gestión transparente y digital.

5. Conclusiones y aclaración

Este exitoso historial de transformación de máquinas cortadoras de películas nos dice que, para las empresas manufactureras, frente a equipos viejos, la "transformación y actualización" suele ser más rentable y estratégica que la "eliminación y reemplazo".

La clave de su éxito es:

1. Diagnóstico preciso: no realizar actualizaciones a ciegas, sino encontrar con precisión los cuellos de botella reales que restringen la eficiencia de la producción.

2. Pensamiento sistemático: no sólo reemplazo de hardware, sino también optimización sistemática de "hardware + software + proceso".

3. Selección de tecnología: Se seleccionan tecnologías maduras y avanzadas representadas por la tecnología servo y el control digital para garantizar la confiabilidad y la previsión de la transformación.

Esta transformación no es solo una actualización de equipos, sino también un paso clave para que la empresa avance hacia una fábrica inteligente “Industria 4.0”, sentando una base técnica sólida para el desarrollo sostenible de la empresa en el futuro.