¿Cómo optimizar el manejo de materiales en la planta y aumentar la productividad?

La correcta selección del equipo auxiliar y su empleo para el manejo eficiente de los materiales puede hacer la diferencia entre un proceso marginal de transformación de plástico y una operación exitosa. Incorporar un sistema de esta naturaleza en la planta de producción, ya sea un sistema central, en varias etapas, ó un equipo individual, resultará en ahorros y mejoras en varias áreas. Algunas de ellas son:

• Reducción directa en los costos del material.
• Reducción en mano de obra.
• Utilización eficiente del espacio de producción.
• Reducción de la contaminación de materiales.
• Mejora en el almacenaje y movimiento de los materiales.

Aunque el diseño adecuado de un sistema de manejo de materiales puede generar múltiples beneficios, una selección inadecuada de los elementos del sistema, parámetros incorrectos o una pobre selección pueden resultar en limitaciones operacionales o en problemas de mantenimiento. Los elementos de un sistema comúnmente empleados son: silos, silos de día, contenedores, bolsas, sistemas de transporte por vacío, secadores, dosificadores, mezcladores y separadores de metal, entre otros accesorios.

Algunos de los puntos por considerar en las reducciones de costos por la implementación de un sistema de manejo de materiales son las siguientes:

• Reducción directa en los costos del material.
• Reducción en mano de obra.
• Utilización eficiente del espacio de producción.
• Reducción de la contaminación de materiales.
• Mejora en el almacenaje y movimiento de los materiales.

Aunque el diseño adecuado de un sistema de manejo de materiales puede generar múltiples beneficios, una selección inadecuada de los elementos del sistema, parámetros incorrectos o una pobre selección pueden resultar en limitaciones operacionales o en problemas de mantenimiento. Los elementos de un sistema comúnmente empleados son: silos, silos de día, contenedores, bolsas, sistemas de transporte por vacío, secadores, dosificadores, mezcladores y separadores de metal, entre otros accesorios.

Algunos de los puntos por considerar en las reducciones de costos por la implementación de un sistema de manejo de materiales son las siguientes:

• Reducción directa en los costos de material.Cuando se compra material a granel y es transportado por tracto camión o furgón, el costo por kg es significativamente inferior que el mismo material por bolsa de 25Kg ó gaylord.
• Reducción en costos de mano de obra.Al automatizar una planta con suministro de materiales a granel y con el manejo centralizado de materiales se elimina el costo de transferencia manual de material hacia las máquinas.
• Utilización eficiente del espacio.Como casi todas las opciones de almacenamiento de materiales utilizan silos externos atornillables o soldados, se obtienen ahorros de espacio en el área de producción y en costos relacionados con ensamble y producto terminado.
• Reducción en derrames y contaminación.Mientras menor sea la intervención manual en el manejo de materiales, se reducen las probabilidades de tener este tipo de errores

Al evaluar si es más apropiado implementar un equipo individual o un sistema centralizado, se debe enfocar la atención en la naturaleza del material con el que se trabajará. El plástico en su estado virgen se encuentra en forma de pellet, granulo, flake ó polvo. Aunque la mayoría de las resinas se encuentran en forma de pellet, existen una variedad de factores por considerar:

• Tamaño y forma.Esto puede afectar la densidad del material y propiedades de flujo, los cuales a su vez afectan el tamaño y la geometría de los componentes.
• Dureza ó suavidad del material.Las resinas extremadamente blandas pueden presentar problemas de amasamiento o bridging en tolvas. Así mismo, pueden presentar una fundición parcial por la fricción generada en las líneas de transporte. Por el contrario, los materiales duros pueden causar un desgaste acelerado en los elementos del sistema de las líneas de transporte como son codos, mangueras, dosificadores, filtros y navajas de molinos.
• Presencia de aditivos en los materiales.Estos elementos pueden cambiar considerablemente las propiedades de la resina base. Por ejemplo, la adición de fibra de vidrio en el Nylon, entre un 30% ó 40% puede convertir un material no-abrasivo en un material extremadamente abrasivo. Este es un factor a considerar en la selección del equipo y en los elementos del sistema.
• Sensibilidad a la humedad. Las resinas commodity como PE, PP y PS son clasificadas como resinas no higroscópicas, es decir que no absorben moléculas de agua en sus pellets. Muchas resinas de ingeniería, tal es el caso del Acrilonitil Butadieno Estinero (ABS), el policarbonato y el Nylon son en varios grados materiales higroscópicos y requieren de secado para remover la humedad interna antes de ser procesados y asegurar que las piezas terminadas tengan las propiedades deseadas.
• Consideraciones de finos ó polvos.Algunas resinas, como PE y PP, son relativamente libres de finos y no requieren sistemas elaborados de filtración. Otras resinas, como algunos Nylon y estirenos, pueden contener una cantidad significativa de finos en sus formas de pellets vírgenes. Así mismo, cuando un material reciclado es introducido en su ecuación de procesos, los polvos y finos llegan a ser de gran consideración. En ambas selecciones, tanto de equipos individuales como sistemas centralizados, es importante prestar atención a la separación de finos, que son contaminantes del proceso.
• Natural o precoloreado.Si la resina virgen es entregada en su estado natural (sin pigmento) típicamente se requieren equipos para agregar color al proceso. Si el material virgen es entregado precoloreado, es importante prestar atención en la selección del equipo y en el diseño del sistema para evitar contaminación cruzada.
• Gránulos, flakes y polvos.Cada forma tiene propiedades que requieren consideraciones especiales como son: almacenamiento, elementos de inducción de flujo, recibidores  y hasta elaborados sistemas de filtrado de finos.
• Consideraciones de reciclado.Como la mayoría de los fabricantes de plástico genera algo de scrap de material que debe ser reprocesado, es indispensable considerar las variables del proceso y los requerimientos específicos de esta actividad al seleccionar los equipos auxiliares. Tal vez sea apropiado involucrar separadores de metales, filtración de finos, dosificadores, etc.

Limitantes del llenado manual

El llenado manual de material en las máquinas de transformación de plásticos está acompañado de varios aspectos que pueden tener un impacto negativo en el proceso productivo. Diversas variables hacen difícil predecir y mantener una constante en los tiempos de ciclo, la calidad del producto final y la administración de recursos.

Cuando el llenado se realiza de forma manual, hay poco espacio en el área de producción, lo que restringe el desplazamiento del montacargas, de personal y de la materia prima. Esta situación puede propiciar mayores riesgos de accidentes y choques. Sin mencionar los errores humanos que puedan presentarse.

Otra de las limitantes de realizar este proceso de forma manual está en la pérdida de material por cuenta de mezclas poco precisas, contaminación de la materia prima e inclusive derrames mientras las bolsas son transportadas. El procesamiento de materiales higroscópicos puede verse afectado si durante su transporte se impregnan con la humedad del ambiente.

También se puede presentar una disminución de la productividad, ocasionada por paros en máquinas sin material.

Oportunidades de mejora con cargadores individuales

Pasar de la alimentación manual la alimentación manual a incorporar un equipo que permita realizar la carga de materia prima trae beneficios como:

• Fuerza laboral.Es posible reducir la planta de personal dedicado a las labores de este tipo, gracias al llenado automático.
• Continuidad en la producción. La máquina en proceso no se queda sin material porque está continuamente alimentada de forma automática. Hay un incremento de productividad de las máquinas en proceso.
• Precisión de las mezclas.Existe mayor control sobre la preparación de fórmulas y para reciclaje postindustrial es posible lograr una proporción automática de molido.
• Reducción de desperdicios. No hay derrame de materiales, y a menor pérdida de material, se consigue una producción más limpia.
• Optimización de recursos.Es posible utilizar un soplador para dos cargadores.

Oportunidades de mejora con recibidores individuales con bomba de vacío central

• Alto servicio de los componentes.Esta configuración de equipos permite que tanto el soplador como el filtro central tengan un tiempo de vida largo.
• Más espacio.Al ubicar el filtro central fuera del área de producción, es posible optimizar el área de producción en planta.
• Monitoreo completo.Con un sistema centralizado de control, todos los equipos y etapas del proceso estarán bajo supervisión.
• Comodidad.No hay salida de aire de los sopladores hacia el área de producción y los motores funcionan sin colector.

Oportunidades de mejora con líneas dedicadas de material

• Automatización del flujo de material.Espacio limpio, producción limpia.
• Más espacio.Gracias al almacenamiento de material fuera del área de producción, el espacio en la planta puede ser mejor aprovechado. Es posible tener una menor distancia entre máquinas.
• Cambios rápidos.El cambio de material se realiza en la máquina.
• Limitantes.No recomendable para materiales secos y sobre- transporte de materiales.

Oportunidades de mejora con líneas de máquinas dedicadas

Con las líneas dedicadas de material (línea común) se tiene una línea de material compartida para todas las máquinas en lugar de una línea dedicada por máquina para cada material. La línea común de material tiene bajadas en forma de Y para cada punto de descarga a recibidores de material de vacío. Una ventaja de las líneas dedicadas por máquina es que se elimina la posibilidad de contaminación de materiales.

• Mayor control. Posibilidad de configurar una estación centralizada de secado.
• Inventario y espacio.Los manifolds, que permiten transportar
• material desde cualquier punto, no tienen ramificaciones en línea.
• Flexibilidad en la logística.
• Espacio.Manejo de materiales fuera de producción y mayor espacio adicional para más maquinas.
• Valor agregado de producto.Aplicaciones de cuarto limpio.
• Posibilidades. Excelente para materiales secos.

Oportunidades de mejora con un sistema de distribución automatizado

• Sistema de distribución de material completamente automatizado.
• Manifold automático.