La evolución en el diseño de la máquinas de envasado

En los últimos años, el diseño de la máquinas de envasado se ha vuelto más sofisticadas al incorporar, como nunca antes, mayores funciones integradas y componentes de valor agregado.

Las máquinas empacadoras (VFFS) de llenado y sellado vertical han sido usadas en toda la industria de alimentos durante más de cincuenta años para envasar una gran cantidad de productos de manera rápida y fácil.

El cambio en las demandas de los consumidores ha sido un factor clave en e impulso a los desarrollos en la categoría de VFFS, que generó la creación de nuevos diseños de equipos y de soluciones innovadoras que están cambiando rápidamente la industria de fabricación de alimentos.

Innovación generada por el consumidor

 

En definitiva, como sucede con cualquier desarrollo de productos, el diseño de la máquina de envasado está impulsado por la demanda del consumidor. A medida que la gente adquiere mayor conciencia relativa a la salud y desarrolla un impulso hacia la comodidad, los consumidores han empezado a buscar bolsas de galletas más pequeñas y saludables que pueden comerse fácilmente sobre la marcha.

Muchos de ellos han elegido el control en las porciones como el método para reducir peso y adquirir un estilo de vida más saludable y las bolsas pequeñas e individuales son una manera conveniente de lograr esto. Como consecuencia, el mercado global de envasado flexible está en plena expansión y se espera que alcance un valor de USD 125,66 mil millones para el año 2021.1

El mayor porcentaje de este crecimiento se espera que provenga de Asia y en particular de países como India y China y de sus industrias de alimentos y bebidas que están expandiéndose rápidamente.2

El desplazamiento del consumidor hacia snacks para llevar y una alimentación saludable repercutió considerable en el diseño de la maquinaria de envasado debido a que los fabricantes necesitan envasar la misma cantidad de productos en más bolsas para mantener los mismos niveles de volumen de producción. Por lo tanto, es fundamental mantener objetivos de rendimiento ambiciosos y una productividad óptima.

La innovación continua en esta área significa que las máquinas de envasado VFFS han evolucionado de velocidades de ensacado de 60 bolsas por minuto a más de 200.

Sin embargo, mientras se opera a esta gran velocidad, es de vital importancia alcanzar no solo una gran capacidad de una manera más rápida sino también lograr una calidad en el producto. Si no se hubiera tenido en cuenta este asunto, se podrían haber suscitado consecuencias costosas, especialmente en términos de desperdicio y fidelidad del cliente.

Por lo tanto, lograr un equilibrio entre las velocidades de envasado y la calidad del producto ya no es algo que se procura conseguir pero que se ha convertido en una necesidad para los fabricantes de alimentos que quieren sobrevivir en un mercado altamente competitivo.

Con la tecnología VFFS en el centro de las líneas de fabricación de varios alimentos, los desarrollos recientes en el diseño de esta tecnología innovadora pueden ayudar a los fabricantes a conseguir el equilibrio adecuado.

Operaciones fluidas en las máquinas de envasado

 

La insistencia cada vez mayor en la automatización y en la integración de sistemas en toda la línea de producción optimiza los índices de rendimiento, elimina los errores humanos y reduce los costos. Al integrar los sistemas de control inteligente, los fabricantes pueden beneficiarse de un único punto de control, aumentar la transparencia de la producción, impulsar la eficiencia en la línea y mejorar el rendimiento general.

Los últimos progresos tecnológicos en esta área han permitido el desarrollo de sistemas diseñados de manera intuitiva basados en un programa de autoaprendizaje, que permiten que las máquinas VFFS encuentren un equilibrio entre las configuraciones avanzadas de velocidades de envasado, las cantidades reducidas de desperdicios y la calidad de producto.

Además, los procesadores de alimentos pueden registrar información sobre sus procesos, lo cual les permite rectificar aspectos y tener la documentación disponible para cumplir con los nuevos requisitos de mantenimiento de registros.

Esto no solo agiliza la producción, sino que también crea un mayor nivel de transparencia y responsabilidad dentro del proceso de fabricación. Por ejemplo, un control de supervisión independiente y un sistema de adquisición de datos (SCADA) son apropiados para este propósito, debido a que pueden extraer datos del sistema de los controladores lógicos programables (PLC) existente.

Una vez recolectados, cualquier información relevante se registra en una base de datos central para la creación de informes configurables que sean específicos a la planta en cuestión. Debido a que este sistema constituye una pieza independiente de la maquinaria y no forma parte de un sistema de control actual de la planta, no interrumpe ni interfiere con el control de la producción existente y su funcionamiento.

Soluciones llave en mano

 

La efectividad del sistema de controles es indiscutible y como consecuencia, varios fabricantes de equipos están ahora ofreciendo tecnología de control como parte de sus soluciones integrales de envasado. Sin embargo, no son solo los sistemas de controles los que forman parte de la combinación.

En la actualidad, un número creciente de fabricantes de equipos originales ofrecerán una amplia gama de innovaciones integradas que respaldan la flexibilidad y la velocidad durante el proceso de envasado. Desde balanzas de precisión a detectores de metales de alta velocidad a empalmadoras automáticas de film, se puede observar el desplazamiento de especificar un producto único hacia un sistema integral de envasado en toda la industria de alimentos.

Estos sistemas integrales, a menudo llamados soluciones "llave en mano", ofrecen a los fabricantes numerosas ventajas. Por ejemplo, lo último en tecnología de empalme de film permite que un nuevo rollo de film comience automáticamente una vez que se acabó el rollo anterior, lo cual reduce los tiempos de inactividad y mantiene el proceso de envasado funcionando a altas velocidades.

Los sensores que automáticamente detectan el momento en que el film se ha movido fuera de su rango predeterminado y activa un motor para que lo alinee nuevamente también pueden equiparse y ayudan a reducir el desperdicio de producto y del film.

Al considerar el costo del film de envasado como una inversión financiera importante a la hora de embolsar snacks o confiterías, cualquier paso hacia la reducción del desperdicio de film constituye un factor de vital importancia para los fabricantes de alimentos que buscan maximizar la eficiencia en la línea de producción y reducir los costos generales en la línea de fabricación.

Como consecuencia, los sistemas de alimentación y de localización de film ahora constituyen una parte
importante de varios sistemas principales de envasado VFFS.

Integración total del sistema

 

Los sistemas llave en mano también ayudan a mejorar la integración del sistema. Varios fabricantes subestiman la importancia de retroceder unos pasos y observar la línea completa. A pesar de que es fácil destinar un presupuesto completo a la última tecnología de vanguardia, no siempre hay garantías de que esa combinación ofrecerá necesariamente los mejores resultados. Después de todo, la velocidad de otros componentes que conforman la línea pueden afectar la velocidad a la que el empacador puede funcionar.

Por ejemplo, un bagger puede empacar bolsas de papas fritas a razón de 150 bolsas por minuto, pero si la balanza puede únicamente pesar 80 por minuto, entonces la producción general se reducirá. Los fabricantes deben asegurarse de que todos los elementos de la línea de producción pueden lograr niveles similares de potencia para impulsar la eficiencia general. Al especificar los sistemas llave en mano de un proveedor, los fabricantes pueden asegurarse de que cada componente funciona en completa sinergia con el otro y ofrecer los mejores resultados posibles.

 

Flexibilidad máxima en los equipos

 

El rendimiento no es solo sobre las velocidades de embolso, sino que también está estrechamente
relacionado con la flexibilidad de los equipos. Impulsado por la demanda del consumidor hacia una mayor variedad y opción, las máquinas de envasado actuales necesitan manejar una selección de
bolsas más amplia. Ya no es suficiente ofrecer un producto sabroso.

Los fabricantes de snacks que realmente quieren sobresalir también deben tener en cuenta las preferencias visuales y los valores de los consumidores, ya sea que esto signifique el uso de materiales sostenibles para el envasado, un diseño atractivo o una forma innovadora. Al adaptar el diseño del envase y la apariencia del producto, los fabricantes pueden fácilmente actualizar su catálogo de productos a fin de asegurarse de que mantienen una posición visible y relevante en el mercado sin tener que reformular el producto determinado.

A menudo, para los fabricantes de alimentos, esta proliferación de productos en los estantes y la necesidad constante de reinventarse se traducen en la necesidad de procesar una variedad de formatos diferentes de bolsas, tamaños y materiales en un solo lugar y dentro del mismo tiempo de producción, a fin de estar al tanto de los gustos cambiantes del consumidor. Esto puede afectar significativamente las velocidades de producción debido a que los diferentes tamaños y pesos de la bolsa significan varios cambios y ajustes entre las series. Sin embargo, cada minuto en que la línea de fabricación se encuentra detenida puede resultar en la pérdida de una oportunidad y de rendimientos potenciales, por lo tanto es importante que los períodos de inactividad por cambios, configuraciones, reparaciones y limpieza procuren mantenerse al mínimo.

Con la mejora en la eficiencia operativa como prioridad principal, varios fabricantes de alimentos están en la búsqueda de equipos que no solo ofrezcan mayores niveles de rendimiento sino que también ofrezcan flexibilidad cuando se trate de manejar nuevos materiales, tamaños de envases y distintas velocidades en la línea. Por ejemplo, los equipos actuales de envasado deben poder manejar los formatos triangulares, con fondo fijo, de canoa y cuatro sellos en la misma línea y ofrecer facilidad de uso cuando se cambie de una a la otra. Mientras más flexible sea la máquina de envasado, menor tiempo se requiere para cambiar las series de producción para adaptarse a los diferentes tamaños de envases, lo cual resulta en una interrupción mínima en el flujo de producción.

Como resultado, se ha diseñado la última generación de los sistemas de envasado VFFS para cumplir con estos requisitos de flexibilidad y ahora permiten realizar cambios rápidos y cualquier combinación de tamaño de la mordaza o configuración (rotación única, doble, triple u horizontal de la mordaza) lo cual otorga una flexibilidad completa al tamaño y formato de la bolsa y al tipo y aplicación de film en un sistema único. Asimismo, también son factores importantes un acceso rápido a los componentes del sistema y un diseño higiénico debido a que permiten a los fabricantes de alimentos limpiar, reparar o cambiar piezas defectuosas rápidamente y reducir el mantenimiento y el tiempo de inactividad en la planta. Varias máquinas VFFS ahora incluyen superficies de acero inoxidable que permiten una limpieza rápida con componentes autónomos que pueden extraerse, limpiarse o cambiarse fácilmente, lo cual pueden evitar mayores interrupciones.

Seguridad de inversión

 

El diseño de la máquina de envasado ha evolucionado considerablemente durante las últimas décadas. Impulsada por los cambios continuos en los comportamientos y preferencias del consumidor, los fabricantes de alimentos requieren de máquinas que puedan adaptarse rápidamente a los cambios de la industria mientras ofrecen las velocidades que necesitan para mantener una operación rentable. Al asociarse con un fabricante de equipos, que es capaz de proporcionar sistemas integrales que están diseñados considerando la flexibilidad, los fabricantes de alimentos pueden asegurarse de que cuentan con la tecnología que necesitan para cumplir con sus necesidades actuales y futuras.

Por: Michael Green, Director General de tna