Producción de tela asfáltica: digitalización y medición de la velocidad sin contacto

Algunas veces es suficiente con la emisión continuada de un solo valor medido digital para mejorar sustancialmente todo el control de los procesos de producción. Y esto es exactamente lo que le ha pasado a IKO, un fabricante líder de material para tejados en el Reino Unido, en donde han conseguido digitalizar todos los datos relacionados con la velocidad de producción gracias a una nueva tecnología de medición sin contacto de SICK que utiliza el láser. Esto no solamente alivió la carga de trabajo de los ingenieros que trabajaban allí, sino también sirvió de apoyo a los directivos desde la distancia, pues les permite comprobar la producción, los costes y la calidad del producto a varios miles de kilómetros de distancia.

IKO es una compañía activa en todo el mundo que fabrica productos en el sector de los tejados y de la impermeabilización y aislamiento de azoteas en más de 30 plantas de producción en Europa y Norteamérica. La dirección de esta empresa con sede central en Canadá da prioridad a la eficiencia en la producción y a la calidad de los productos.

Proceso de producción de la tela asfáltica

Tanto para un gran edificio de oficinas como para un pequeño cenador de jardín, la fabricación de tela asfáltica sigue siempre el mismo principio: con ayuda de una instalación de producción de 30 metros de largo se aplica el asfalto a 170 °C sobre una capa de soporte de un metro de anchura. A continuación se añaden minerales y otras sustancias según unas fórmulas estrictamente controladas a lo largo de un proceso continuo.

Para la fabricación de la banda continua de tela asfáltica, con cada cambio de rodillo se empalma la banda de un nuevo rodillo de material de soporte al extremo de la banda terminada del rodillo vacío. Adicionalmente se forma un bucle de reserva para asegurar que el proceso de producción siempre transcurra a la misma velocidad.

En un proceso continuo de producción, una de las magnitudes de medida es más importante que las demás: la velocidad a la que marcha la instalación determina cuánto material se procesa, por lo que resulta de vital importancia para que el producto final mantenga la composición que debe tener. Cuanto más se aproxime esta velocidad al objetivo del 100%, mayor será la calidad del producto.

Tolerancias reducidas con el valor medido de la velocidad

Sin embargo, los ingenieros en la planta británica de Appley Bridge se toparon con un problema: la emisión digital de la velocidad obtenía su valor de medición de un sensor de proximidad que estaba alineado con un engranaje de ruedas dentadas situado bastante al principio del proceso. Pero los datos relativos a la velocidad de la instalación en el sistema global MES (Manufacturing Execution System) de PRODAC que utiliza la empresa los proporcionaba un encoder que estaba a su vez situado en la máquina envolvedora al final del proceso.

Esto suponía que los usuarios en Gran Bretaña y los directivos tanto británicos como canadienses utilizaban distintas fuentes para la medición de la velocidad, lo que a su vez provocaba reiteradas discrepancias en los valores de medición. Por eso, los usuarios estaban siempre intentando poner en práctica la información que recibían de sus jefes y alcanzar con ello un objetivo del 100% de la velocidad y la calidad que resultaba imposible de cumplir.

Medición sin contacto de la velocidad

“Para obtener una medición exacta tenemos que medir la velocidad del producto y no la velocidad de la máquina, en donde no se contemplan posibles deslizamientos de material. Unos sensores de tipo encoder de rueda de medición están en contacto directo con el producto y no son adecuados para materiales como la tela asfáltica, que al principio del proceso puede estar caliente y pegajosa. Además, están sometidos a un alto desgaste”, explica el director técnico Paul Hayward. “Por otra parte, queríamos deshacernos de equipos de medición que tengan que integrarse en la máquina, pues esto supone que se ensucian durante el proceso pero resultan de difícil acceso para su mantenimiento o sustitución”.

Sensor láser sin contacto

Debido a su precio económico y a su precisión de medición, IKO se decidió por el sensor láser de movimiento de superficies sin contacto SPEETEC de SICK, que fue instalado por los ingenieros de la planta británica de Wigan en estrecha colaboración con el equipo de soporte de SICK.

SPEETEC viene instalado en una robusta carcasa de aluminio con unas dimensiones de tan solo 140 × 95 × 32,5 mm, por lo que resulta ideal para las condiciones de trabajo de la planta de Wigan. Esto hizo posible a Allen Bradley la integración directa de SPEETEC en el control lógico programable de la planta sin que fuera necesario un sistema electrónico adicional para el tratamiento de la señal de salida. De forma parecida a lo que ocurre con un encoder incremental, los valores medidos se transforman automáticamente en el propio sensor en señales TTL/HTL, lo que permite enviarlos sin problemas al controlador de la máquina.

La salida digital del sensor SPEETEC se integra tanto en el dispositivo visual de medición de velocidad como en el sistema PRODAC-MES de IKO, el cual permite tanto el envío de los valores medidos al área de producción como también su consulta remota por el equipo directivo internacional.

“Los técnicos de soporte de SICK han estado siempre a nuestro lado durante la instalación del producto con consejos y también interviniendo, nos han sido de mucha ayuda” continúa explicando Hayward. “El sensor SPEETEC está diseñado para requisitos técnicos exigentes, pero su función en realidad no es especialmente complicada. De esta forma, el sensor resuelve las ”cuestiones inteligentes “por sí mismo y nos las transmite al final como una información sencilla”.

Salida de datos uniforme

“El equipo de IKO en Wigan es uno de los primeros fabricantes de material de construcción en el Reino Unido que se beneficia del principio de medición sin contacto de SPEETEC”, declara Darren Pratt, Product Manager de los sensores de control de movimiento de SICK en el Reino Unido, y continúa: “Al igual que ocurre con muchos de nuestros otros clientes, para ellos fue una grata sorpresa constatar lo económico que es el producto, lo fácil que resulta de integrar en su infraestructura existente y lo sencillo que es su manejo. Normalmente basta con un periodo que ni llega a los 12 meses para que el SPEETEC quede amortizado”.

Pratt añade: "Ahora ya podemos confiar en datos de medición digitales precisos en nuestras reuniones técnicas diarias y en la comunicación con la central de IKO. El SPEETEC realiza su trabajo silenciosamente e indica siempre 100% sin incidente alguno. En este caso se cumple sin duda el dicho “que no haya noticias es la mejor noticia”.

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