Conveyors industriales: cómo reducir mantenimiento, desgaste y tiempos de ajuste
Los sistemas de transporte industrial están diseñados para mantener materiales y productos en movimiento de forma continua. En una línea de embotellado, empaque o manufactura, un conveyor puede operar durante horas mientras diferentes mecanismos guían, posicionan, separan o transfieren cada producto hacia la siguiente etapa del proceso.
Pero la eficiencia de una línea no depende únicamente de qué tan rápido se mueve el transportador.
Alrededor del movimiento principal existen numerosos componentes sometidos continuamente a fricción, desgaste, humedad y ajustes mecánicos. Un buje que necesita lubricación, una guía que se desgasta constantemente o un mecanismo que debe reajustarse cada vez que cambia el formato pueden parecer problemas menores de forma individual.
Cuando se multiplican por decenas de puntos y miles de horas de operación, dejan de serlo.
Por ello, una de las claves para mejorar un conveyor industrial consiste en analizar qué sucede alrededor del producto mientras avanza por la línea.
El desgaste no siempre está donde esperamos
En un sistema de transporte existen múltiples zonas donde dos superficies están constantemente en contacto.
Rodillos, bujes, guías, ejes, mecanismos de empuje y superficies de deslizamiento trabajan bajo movimientos repetitivos que inevitablemente generan fricción.
Esto puede traducirse en desgaste progresivo y, dependiendo de los componentes utilizados, necesidad de lubricación, sustituciones periódicas o intervenciones de mantenimiento.
Las condiciones ambientales pueden intensificar el problema. En sectores como alimentos y bebidas, por ejemplo, los componentes pueden estar expuestos continuamente a humedad, procesos de lavado y agentes de limpieza.
Por esta razón, evaluar únicamente el motor, la banda o la cadena transportadora ofrece una visión incompleta del sistema.
En un conveyor también existen ajustes de curvas, movimientos laterales, cambios de formato, sistemas de empuje y diferentes puntos de contacto con el producto. Todos ellos pueden convertirse en oportunidades de mejora.
Lubricación: un costo que va más allá del lubricante
La lubricación es otra variable que puede pasar desapercibida cuando se analiza el desempeño de una línea.
Un componente lubricado no solamente consume grasa, aceite, agua u otro medio. También requiere inspección, aplicación, limpieza y tiempo del personal encargado del mantenimiento.
En una máquina con pocos puntos puede parecer una tarea sencilla. En una planta con cientos de componentes móviles, las horas destinadas a estas actividades comienzan a acumularse.
Y existen aplicaciones donde el impacto no solamente se mide en horas de mantenimiento.
Un caso desarrollado en México dentro de una línea de embotellado permite dimensionarlo.
Dentro de la cámara de llenado de una compañía cervecera, diferentes componentes trabajaban constantemente expuestos a humedad, fricción y desgaste. Para mantenerlos lubricados y refrigerados se utilizaban hasta cuatro litros de agua por minuto.
El objetivo era encontrar una forma de mantener la operación reduciendo el consumo de recursos y las necesidades de mantenimiento.
La solución consistió en sustituir progresivamente cerca de 200 piezas por componentes fabricados con polímeros de ingeniería capaces de trabajar en seco gracias a lubricantes sólidos incorporados dentro del propio material.
Los números permiten entender el impacto:
- Hasta 4 litros de agua por minuto utilizados anteriormente.
- 240 litros por hora.
- Aproximadamente 1,920 litros durante una jornada de 8 horas.
- Cerca de 200 componentes sustituidos.
- 100% de eliminación del agua utilizada para lubricar y refrigerar los puntos intervenidos.
El equivalente a esos 1,920 litros es aproximadamente 96 garrafones de 20 litros durante una sola jornada de operación.
Al eliminar la necesidad de lubricación externa en estos componentes, también se redujeron las tareas asociadas con su mantenimiento y se evitó utilizar agua para mantenerlos en funcionamiento.
Una solución implementada directamente sobre una línea existente
Uno de los aspectos más relevantes de este caso no está únicamente en el ahorro de agua.
Está en la manera en que se realizó la implementación.
No fue necesario sustituir toda la línea ni realizar un rediseño completo de la maquinaria. Los componentes pudieron incorporarse progresivamente sobre los equipos existentes, permitiendo intervenir puntos específicos y evaluar los resultados antes de extender la solución.
Este enfoque es especialmente relevante en instalaciones que ya están produciendo.
La innovación dentro de una planta no siempre tiene que comenzar con una máquina nueva. En determinados casos puede comenzar identificando un componente que consume demasiados recursos, requiere mantenimiento frecuente o presenta desgaste recurrente.
El siguiente reto: adaptar el conveyor a diferentes productos
Los sistemas de transporte actuales también deben responder a una producción cada vez más flexible.
Una misma línea puede procesar botellas, envases, cajas o productos con diferentes dimensiones. Cada cambio de presentación puede requerir modificar la posición de guías, sensores, curvas u otros mecanismos.
Ahí aparece otro problema: el tiempo de ajuste.
Si cada punto debe modificarse manualmente, un cambio de formato puede convertirse en una secuencia de pequeñas intervenciones distribuidas a lo largo de toda la línea.
Además del tiempo necesario, existe otro factor: la repetibilidad.
Dos operadores pueden realizar un mismo ajuste de manera ligeramente diferente, obligando a realizar correcciones antes de volver a producir a la velocidad esperada.
Por ello, simplificar, sincronizar o automatizar determinados movimientos puede convertirse en otra forma de aumentar la disponibilidad del conveyor.
El documento Conveyor iDeas muestra precisamente sistemas desarrollados para ajustes laterales, movimientos de curvas y cambios de formato en líneas de transporte.
De aproximadamente una hora a menos de un minuto
La diferencia puede ser considerable cuando el ajuste adecuado se automatiza.
En una aplicación documentada dentro de estas soluciones, el posicionamiento de cabezales de impresión requería aproximadamente 60 minutos.
Después de automatizar el ajuste, el proceso pasó a realizarse en menos de un minuto.
Para esa aplicación concreta, esto representó una reducción aproximada del 98% en el tiempo de ajuste reportado.
Esto no significa que automatizar cualquier punto de un conveyor vaya a producir automáticamente la misma reducción.
El caso sirve para demostrar otra cosa: los movimientos secundarios de una línea también pueden tener un impacto importante sobre su productividad.
La velocidad nominal de una máquina pierde relevancia si una parte significativa del tiempo disponible termina utilizándose en ajustes.
No todo ocurre dentro del mecanismo
También es necesario observar qué sucede directamente entre el conveyor y el producto.
Durante su recorrido, un envase o componente puede deslizarse sobre una guía, cambiar de dirección, ser empujado hacia otra posición o transferirse entre diferentes secciones de la línea.
Estos puntos de contacto afectan tanto al producto como a la propia maquinaria.
La fricción excesiva puede incrementar el desgaste. Un material poco adecuado puede requerir sustituciones frecuentes. Una geometría incorrecta puede dificultar el movimiento o aumentar el ruido.
En determinados casos, el problema puede resolverse interviniendo únicamente la superficie responsable del contacto mediante liners, recubrimientos o componentes diseñados específicamente para esa zona.
Esto vuelve a reforzar una idea: mejorar un conveyor no siempre significa cambiar el conveyor.
¿Dónde conviene empezar?
Antes de decidir qué tecnología utilizar, conviene identificar dónde se están generando realmente las pérdidas.
Algunas preguntas pueden ayudar a realizar ese diagnóstico:
- ¿Qué componentes se reemplazan con mayor frecuencia?
- ¿Dónde existen puntos recurrentes de lubricación?
- ¿Cuánto tiempo se dedica al mantenimiento de esos componentes?
- ¿Qué piezas están expuestas constantemente a humedad o corrosión?
- ¿Cuánto tarda actualmente un cambio de formato?
- ¿Qué movimientos dependen todavía de ajustes manuales?
- ¿Dónde se concentra el mayor desgaste por contacto con el producto?
La respuesta puede estar en un único componente o distribuida entre diferentes zonas de la línea.
A partir de ese diagnóstico es posible seleccionar una solución mucho más específica.
Soluciones de igus para conveyors industriales
Es precisamente en estos diferentes puntos donde las tecnologías de igus pueden integrarse dentro de un sistema de transporte.
En aplicaciones donde la lubricación y el desgaste representan un problema, los polímeros de ingeniería iglidur incorporan lubricantes sólidos dentro de su composición y pueden trabajar en seco en las condiciones adecuadas.
Las soluciones igubal amplían este principio hacia componentes como insertos esféricos y otros elementos utilizados en movimientos rotacionales u oscilantes. Para tecnología de conveyors, existen configuraciones específicamente desarrolladas para líneas de producción y funcionamiento sin lubricación externa.
Cuando el reto está en el posicionamiento, los sistemas lineales drylin permiten desarrollar mecanismos para mover y ajustar guías, sensores u otros componentes sin necesidad de lubricación externa.
Para cambios de formato donde existen varios puntos que deben modificarse simultáneamente, el sistema modular drygear Apiro permite conectar diferentes mecanismos y transmitir el movimiento a través de la máquina. Dependiendo de la aplicación, estos ajustes pueden realizarse de manera manual, sincronizada o motorizada.
Y cuando el problema está directamente en las superficies de contacto, existen soluciones fabricadas con polímeros resistentes al desgaste, liners y componentes personalizados o producidos mediante impresión 3D para aplicaciones de guiado y manipulación.
No se trata, por tanto, de una única solución para conveyors.
Se trata de identificar qué está ocurriendo en cada punto de la línea y seleccionar la tecnología adecuada para resolverlo.
La eficiencia de un conveyor está en los detalles
Un sistema de transporte eficiente no necesariamente es el que alcanza la mayor velocidad.
También es aquel que necesita menos intervenciones, utiliza menos recursos, puede adaptarse rápidamente a diferentes formatos y mantiene sus componentes funcionando durante el mayor tiempo posible.
El caso de la línea de embotellado en México demuestra cómo la sustitución progresiva de cerca de 200 componentes permitió eliminar hasta 1,920 litros de agua utilizados durante una jornada de ocho horas para lubricación y refrigeración en los puntos intervenidos.
Otro caso muestra cómo un proceso de ajuste que requería aproximadamente una hora pudo realizarse en menos de un minuto.
Son problemas diferentes, pero parten del mismo principio.
La optimización de un conveyor no siempre comienza sustituyendo una línea completa. Muchas veces empieza detectando esos pequeños puntos donde se están perdiendo tiempo, recursos y horas de mantenimiento, y resolviéndolos uno por uno.
