casos de éxito
Sistema de vaporización con PLC y posiciones ergonómicas sincronizadas para una fábrica de calzado de seguridad
Descripción del proyecto
Un fabricante de botas de seguridad necesitaba optimizar una estación giratoria de pegado donde los operarios aplicaban vapor a los botines antes del montaje. El proceso manual generaba errores de posicionamiento, falta de control sobre tiempos y presión, un consumo eléctrico ineficiente y problemas ergonómicos para los operarios.
Situación original
¿Qué retos nos planteó el cliente?
En una nueva planta de fabricación de botas de seguridad, el cliente incorpora una estación giratoria de pegado en la que los operarios deben aplicar vapor a los botines para reblandecer el material justo antes del montaje.
Cada operario trabaja sobre 4 botines en paralelo, lo que exige precisión, sincronización con la rueda y ergonomía en una operación altamente repetitiva.
Originalmente, el proceso de aplicación de vapor era manual, sin sincronización con la estación giratoria, sin control de parámetros del proceso y con posiciones poco ergonómicas para el operario.
Esto suponía la siguiente problemática:
- Errores de colocación del botín correspondiente en cada posición de la rueda giratoria.
- Imposibilidad de programar, ajustar y trazar los parámetros del proceso (tiempos de vaporización, presión).
- Consumo eléctrico ineficiente al no poder habilitar o deshabilitar posiciones individualmente según el producto a procesar.
- Posturas forzadas y cargas repetitivas para el operario.
Solución aportada
Solución de vapor desarrollada adhoc por Giconmes
Solución propuesta
Giconmes desarrolló una solución totalmente automatizada compuesta por una estación autónoma exterior con 4 posiciones de vaporización distribuidas ergonómicamente para facilitar el trabajo del operario durante el proceso de montaje.
Cada posición quedó sincronizada mediante señales luminosas con la estación giratoria de pegado, indicando en todo momento el botín correspondiente a cada ciclo y reduciendo así los errores de posicionamiento en una operación altamente repetitiva.
El sistema está gobernado por un autómata Siemens Simatic S7-1200 con pantalla táctil HMI de 7”, desde la que es posible programar, monitorizar y visualizar en tiempo real todos los parámetros del proceso, como tiempos de vaporización, presión o activación de posiciones.
La instalación incorpora un generador de vapor eléctrico NGV-1700 de 15 kW, fabricado en acero inoxidable AISI-304, junto con electroválvulas de 24V DC, purgadores automáticos para la recuperación de condensados y activación independiente por posición para optimizar el consumo energético según el producto procesado.
Además, toda la solución se integró en una estructura industrial de aluminio con armario eléctrico y componentes con marcado CE, diseñada para garantizar un funcionamiento seguro, continuo y adaptado a las exigencias de la línea de producción.
Tecnología utilizada
- Generador de vapor eléctrico NGV-1700 de 15 kW, con todos los componentes en contacto con el agua en acero inoxidable AISI-304
- Módulo autónomo con 4 posiciones de vaporización distribuidas ergonómicamente, con medidas de seguridad contra accionamientos involuntarios
- Autómata Siemens Simatic S7-1200 con pantalla táctil HMI 7″ para programación, control y visualización de parámetros del proceso
- Sincronización mediante señales luminosas con la rueda giratoria: cada posición indica al operario el botín correspondiente al ciclo
- Electroválvulas 24V DC y purgadores automáticos en cada posición para la recuperación de condensados
- Interruptor individual por posición para habilitar o deshabilitar según producto a procesar
- Depósito de recuperación de condensados DRC-00045 de 45 L en AISI-304
- Estructura de aluminio, armario eléctrico y componentes con marcado CE
RETOS
Cumplimos con los requisitos del cliente
Solución automatizada de vaporización sincronizada con estación giratoria de pegado, diseñada para mejorar la ergonomía, el control del proceso y la eficiencia operativa en la fabricación de botas de seguridad. Cumplimos con los siguientes resultados:
Control total del proceso: el PLC con HMI táctil permite programar tiempos, presiones y secuencias por tipo de producto, así como visualizar parámetros en tiempo real.
Eficiencia energética e hídrica: habilitación individual por posición y recuperación de condensados en el depósito DRC-00045 reducen significativamente los consumos de agua y electricidad.
Sincronización y ergonomía: las señales luminosas integradas con la rueda giratoria eliminan errores de colocación, mejoran la cadencia de la línea y descargan al operario de posturas forzadas.
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No hay ningún tipo de emisiones contaminantes más allá de las producidas en el proceso de producción eléctrica, por tanto, pueden llegar a ser neutras en función del mix eléctrico. Las calderas eléctricas de vapor son el presente y el futuro.
Perfectamente. Incluso es recomendable para obtener la máxima eficiencia. No hay problema en control remoto siempre que se respete la normativa vigente.
Un generador de vapor es un equipo a presión que junto a la red de tuberías afecta está sometido a control reglamentario e instrucciones técnicas complementarias, según Reglamento publicado en Real Decreto 809/2021, de 21 de septiembre. Su mantenimiento está dividido en una parte de sencillo cumplimiento por parte del propietario:
- Conocer y aplicar las instrucciones del fabricante en lo referente a la utilización, medios de seguridad y mantenimiento.
- No poner en servicio la instalación o impedir el funcionamiento de los equipos a presión si no se cumplen los requisitos del Reglamento.
- Disponer de al menos la siguiente documentación de los equipos a presión mientras estén instalados: Declaración de conformidad, en su caso, instrucciones del fabricante, y si procede, certificado de instalación, junto con otra documentación acreditativa (en su caso, Proyecto de Instalación, acta de la última inspección periódica, certificaciones de reparaciones o modificaciones de los equipos, así como cualquiera otra documentación requerida por la correspondiente instrucción técnica complementaria (ITC) de este reglamento). Respecto a contenidos consultar anexo IV del reglamento. Esta documentación estará a disposición del órgano competente de la comunidad autónoma y de las empresas que efectúen las operaciones de mantenimiento, reparación o inspecciones periódicas.
- Utilizar los equipos a presión dentro de sus límites de funcionamiento previstos por el fabricante y retirarlos del servicio si dejan de disponer de los requisitos de seguridad necesarios.
- Realizar el mantenimiento de las instalaciones, equipos a presión, accesorios de seguridad y dispositivos de control de acuerdo con las condiciones de operación y las instrucciones del fabricante, debiendo examinarlos al menos una vez al año.
- Ordenar la realización de las inspecciones periódicas que les correspondan de acuerdo con lo dispuesto en el artículo 6 del reglamento.
- Disponer y mantener al día un registro de los equipos a presión de las categorías I a IV, del RD 709/2015, de 24 de julio, o asimilados a dichas categorías según artículo 3.2 del reglamento, así como sus instalaciones.
Es conocido que aplicando una fuente de calor al agua, ésta se transforma en vapor a partir del punto de ebullición y a presión atmosférica. A partir de aquí, en función del grado de saturación requerido del vapor para su correcta aplicación, deberemos incrementar la presión con el fin de obtener mayor temperatura. Para cambiar la temperatura y grado de saturación del vapor, siempre deberemos modificar la presión.
Es una unidad de presión equivalente a 1Kg/cm2, a 0,98 atmósferas o 14,50 PSI
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