Aunque los sensores en líneas de envasado son conocidos desde hace mucho tiempo, los sensores inteligentes llevan el monitoreo en tu línea de producción a otro nivel.
La industria del envase y las líneas de envasado tradicionalmente utilizan sensores para los distintos procesos. Por ejemplo, detectores de metales, sensores de movimiento, flotadores o medidores de temperatura y flujos de turbina.
Estos dispositivos fueron durante mucho tiempo la única solución disponible para detectar anomalías y, en algunos casos, enviar impulsos para corregirlas automáticamente o permitir el procesamiento manual por un sistema externo.
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En esencia, los sensores tradicionales recopilan información que luego debe ser interpretada por un ser humano. Esto es fuente de retrasos e inexactitudes.
En cambio, los sensores inteligentes son capaces de monitorear en tiempo real, recopilando y transmitiendo datos a un sistema informático. Pero no solo esto: como además “aprende” del procesamiento de datos digitales, puede interpretar los datos de manera autónoma.
Los sensores inteligentes son un gran avance tecnológico en monitoreo, eficiencia y sustentabilidad en la industria. Además, son cada vez más versátiles y adaptables a las distintas actividades.
Básicamente, los sensores inteligentes están compuestos por un sensor físico, que convierte cantidades mensurables en señales eléctricas. Esta señal es enviada a un microcontrolador o procesador integrado que realiza los cálculos, analiza datos y toma decisiones en base a algoritmos predefinidos.
Así, detectan e informan de posibles fallos con gran precisión y rapidez. La función de aprendizaje automático les permite adaptarse e ir mejorando estas capacidades.
Algunos tipos de sensores inteligentes más habituales son los medidores de temperatura, presión, humedad, movimiento o sonido. Sin embargo, la industria del envase y las líneas de envasado tienen requerimientos muy específicos.
Se debe a que se trata de una industria que necesita ser versátil, debido a la gran variedad de empaques, envases y embalajes existentes, cada uno con sus propios requerimientos. Además, está sujeta a cambios de manera constante, por ejemplo cambios en las preferencias de los consumidores, leyes y normas referidas a envases o la necesidad de ser más sustentables y reducir la generación de residuos y el uso de agua y energía.
Estos sensores inteligentes permiten monitorear los procesos en tiempo real, alcanzando mayor eficiencia y protegiendo las máquinas que conforman la línea de envasado. Veamos algunas aplicaciones.
Llenar cápsulas, fabricar comprimidos, llenar correctamente blisters, llenar jeringas, etiquetar con precisión distintos formatos de envases… El envasado diario en la industria farmacéutica presenta altas exigencias, especialmente en términos de seguridad del llenado y control, incluyendo la protección contra falsificaciones.
Algunos sensores inteligentes que se utilizan en estos procesos son:
- Detector de cajas llenas de jeringas vacías en el transportador. Consta de un sensor de proximidad inductivo que controla la posición final del brazo pivotante que recoge las jeringas y las devuelve a la caja.
- Detector ultrasónico. Monitoriza el nivel de llenado de la tolva de buffer.
- Bloque lógico de seguridad. Integra el interruptor de seguridad en el sistema de control de la máquina.
- Sensor de desplazamiento óptico. Comprueba la colocación de los distintos elementos dentro de cierto rango de tolerancia.
- Cámaras inteligentes para inspección de blisters de comprimidos. Detectan polvo, comprimidos rotos y llenado exacto.
En las cadenas de llenado de envases de bebidas, los sensores inteligentes deben demostrar múltiples talentos para responder a todas las necesidades. Por ejemplo:
- Sensores inteligentes para sistemas transportadores. Permiten preseleccionar y definir funciones como velocidad, longitud, reconocimiento de formas, división y monitoreo de objetos y espacios.
- Detectores de objetos metálicos. Ofrecen funciones optimizadas para detectar sin contacto y sin desgaste, objetos metálicos. Además, incluyen funciones como supervisión de velocidad y rpm.
- Cámaras inteligentes para comprobar posicionamiento y marcas de impresión de envases de cartón.
- Barreras para detección y conteo de botellas.
- Amplificadores para control de dispositivos dosificadores.
Como se puede deducir, las funciones de los sensores inteligentes pueden agruparse en tres grandes categorías: posicionamiento y detección, ajuste del material y control, inspección e identificación.
Los sensores inteligentes para posicionamiento y detección son dispositivos ópticos que garantizan flexibilidad y seguridad operativa. Deben desempeñarse en medios muy exigentes con tiempos cortos de respuesta. Estos sensores inteligentes están dotados de diferentes unidades:
- Unidad de detección. Puede incluir sensores ópticos, de ultrasonido, LIDAR o radiofrecuencia.
- Unidad de procesamiento. Incluye un microprocesador y algoritmos de IA para monitoreo en tiempo real.
- Comunicación. Conectado a sistemas para enviar y recibir datos.
En base al análisis, el sensor puede tomar decisiones en tiempo real, como ajustar la posición de una máquina, activar un proceso de embalaje o emitir una señal de alerta.
Habitualmente se utilizan en control de calidad, embalaje automatizado o clasificación de productos.
Los sistemas están compuestos por sensores físicos de proximidad y posicionamiento, que detectan la presencia y posición de envases y productos en la línea de producción. También, por sensores de flujo y nivel, que miden el flujo y nivel de llenado para asegurar la consistencia.
Otros sensores inteligentes que se utilizan en esta categoría son sensores de visión artificial para verificar etiquetado y defectos en los envases, o sensores de peso para asegurar los estándares de calidad.
Estos sensores, como hemos visto, están conectados a microprocesadores integrados y dotados de algoritmos de IA que permiten el aprendizaje automático para realizar ajustes.
Permiten el funcionamiento de las máquinas con mayor precisión y eficiencia, a la vez que reducen la generación de residuos al minimizar el desperdicio de materiales.
Por ejemplo, los sensores de peso o etiquetado pueden estar conectados a brazos robóticos que retiran el producto defectuoso o, según el nivel de fallos, detener la línea de producción, ajustar el problema y continuar el proceso.
Similares a los sensores inteligentes para ajuste del material, son sensores que pueden inspeccionar productos y envases en tiempo real mediante visión artificial y medición de la calidad de la superficie. También, mediante la utilización de etiquetas RFID y códigos de barras o QR, realizan el seguimiento del producto a todo lo largo de la cadena de suministro, proporcionando información detallada sobre el envase, origen, contenido y fecha de producción.
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Funcionan de manera integrada a todo lo largo de la línea de producción, desde el control de calidad inicial para detectar cualquier defecto antes de que se inicie el proceso, hasta el control final de salida del producto.
Analizando estos avances tecnológicos que parecen de ciencia ficción, surge la duda acerca de las capacidades reales de las industrias para incorporar sensores inteligentes. La buena noticia es que, en algunos casos, se pueden incorporar a la línea tradicional, y así alcanzar mejores niveles de productividad, eficiencia y control.
Sin embargo, se deben tener en cuenta estos requisitos:
- Evaluación inicial. Identificar en qué procesos se pueden incorporar los sensores inteligentes.
- Selección de sensores. Elegir los sensores inteligentes adecuados a la necesidad detectada.
- Conectividad. Asegurarse de que se cuenta con la capacidad de transmisión y recepción de datos necesaria.
- Capacitación del personal. Capacitar a los operadores y técnicos en el uso y mantenimiento de los sensores inteligentes.
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Hasta aquí llegamos con la nota “Sensores Inteligentes: Monitoreo en Tiempo Real para tu Maquinaria”. Recordá que en Full Pack SA solucionamos los procesos de envasamiento para que los productos lleguen a destino con los más altos niveles de eficiencia. Además, somos distribuidores oficiales de las marcas más importantes del mercado.
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