La automatización de cualquier proceso en una secuencia de producción puede simplificar los retos operativos, además de aumentar la eficiencia y la calidad. La división FA de Yamaha Motor Robotics ha ayudado a empresas de diferentes sectores de la industria alimentaria a obtener estas ventajas introduciendo robots para manipular el envasado y el etiquetado.

Uno de los clientes de Yamaha en la producción de alimentos, una marca establecida de dulces horneados con una historia que se remonta a más de 100 años, instaló recientemente una serie de robots SCARA para optimizar la capacidad de producción al empaquetar los dulces en cajas de varios tamaños.

Si se utiliza el envasado manual convencional, se necesita un número diferente de trabajadores en el área de producción en cada momento, en función del número de cajas solicitadas y de la cantidad de dulces que haya que envasar. La figura 1 ilustra los puestos de trabajo en la zona de producción. La tabla muestra cómo el número óptimo de trabajadores fluctúa en función del objetivo de producción. Esto supone un reto para los gestores, que deben asegurarse de que sólo hay el número necesario de trabajadores cada día.

Figura 1. El empaquetado manual convencional puede ser ineficaz si hay más trabajadores de los necesarios en la zona de producción.

“Nuestro equipo analizó el flujo de trabajo en el área de embalaje y propuso un conjunto de ocho robots SCARA YK400XE, conectados mediante módulos de transporte lineal LCMR200", explica Jumpei Ninomiya, director de ventas de la sección de automatización de fábricas (FA) de Yamaha Motor Europe Robotics Business. "Sólo se necesita un trabajador para supervisar los robots, lo que facilita la gestión de los recursos humanos y estabiliza la producción, garantizando que todos los pedidos puedan cumplirse con eficacia".

Con una longitud de brazo de 400 mm y una capacidad de carga útil de 4 kg, el YK400XE es el más pequeño de la serie YK-XE, de alto rendimiento y asequible. Es ideal para tareas de paletización, carga/descarga, montaje e inspección y se conecta fácilmente al controlador RCX340 de Yamaha para liberar todo el potencial de sus funciones. Entre ellas se incluye la optimización automática de la aceleración y la desaceleración, que mejora el control -especialmente cuando se mueve una carga pesada- al tiempo que optimiza la fiabilidad y minimiza las vibraciones.

Como mejora adicional en la aplicación de envasado de dulces, la integración del sistema de visión RCXiVY2+ permitió que cada YK400XE comprobara la orientación y la posición de cada artículo individual que se iba a envasar. La zona de producción modernizada (figura 2) puede funcionar ahora de forma continua durante 24 horas al día, con supervisores que trabajan en turnos de 8 horas. Los módulos de transporte LCMR200 ofrecen la flexibilidad necesaria para ajustar rápidamente la posición de parada del transportador para manipular cajas de diferentes tamaños.

Figura 2. Los robots SCARA pueden envasar dulces con precisión y a una velocidad constante, las 24 horas del día, para mantener una productividad constante.

Un portavoz de la empresa añadió: "Además de proporcionar el ahorro de mano de obra previsto, nuestros nuevos robots SCARA de Yamaha han mejorado la productividad, reducido los costes y disminuido los errores humanos, mejorando así la calidad. Nos permiten preservar nuestra historia y tradición a la vez que modernizamos nuestros procesos y ofrecemos a nuestros clientes dulces horneados aún más deliciosos."

Las empresas que manipulan alimentos como productos cárnicos pueden enfrentarse a un reto bastante diferente. El entorno en el que se manipula la carne debe mantenerse a 4°C constantes. Los seres humanos no pueden trabajar con seguridad en esas condiciones durante mucho tiempo.

El último cliente de Yamaha en el sector de la alimentación ha automatizado con éxito el etiquetado de paquetes de carne fresca en condiciones de frío utilizando los robots YK-TW SCARA. Los responsables de producción de la empresa habían contemplado previamente la posibilidad de utilizar un robot de enlace paralelo, algo habitual en muchas fábricas.

Descubrieron que suelen ser máquinas grandes y pesadas que requieren un puente o grúa con anclajes de seguridad. Al considerar que esto no sería práctico para instalar en la fábrica, se pusieron en contacto con Yamaha para encontrar una solución más adecuada.

Su nuevo robot SCARA Yamaha YK-TW de tipo orbital está integrado con una máquina de visión para reconocer los paquetes y detectar la posición para pegar las etiquetas (figura 3).

Figura 3. El sistema automatizado funciona de forma continua a una temperatura ambiente de 4°C, manteniendo un rendimiento y una precisión constantes.

Especialmente diseñado para el montaje en puente o grúa, el YK-TW omnidireccional elimina las deficiencias de los robots convencionales de enlace paralelo. Su peso relativamente ligero y su menor altura total equivalen a una inercia mucho menor, por lo que no es necesario un chasis voluminoso. Además, viene con un soporte de montaje original de Yamaha diseñado a propósito que ahorra los gastos de ingeniería asociados al diseño de un puente personalizado.

"Esta empresa nunca había utilizado robots, por lo que nuestro equipo les ayudó a realizar una evaluación preliminar con el YK-TW para confirmar que cumpliría sus requisitos", explica Jumpei Ninomiya. "Muchos clientes eligen el YK-TW porque puede trabajar en espacios estrechos. El eje R puede pasar completamente por debajo de la unidad principal para aprovechar al máximo el espacio de trabajo que hay debajo y las piezas móviles están óptimamente equilibradas para permitir un movimiento eficaz a alta velocidad con una precisión constante."

Un portavoz de la empresa añadió: "Desde que instalamos nuestros robots Yamaha, ha aumentado la demanda de nuestros productos refrigerados y alimentos congelados. Gracias a la estructura del YK-TW y a su montaje, podemos cambiar la disposición de la fábrica fácilmente y añadir líneas de producción adicionales para aumentar la capacidad."

Para la producción de alimentos, así como para la fabricación de semiconductores y las aplicaciones médicas y farmacéuticas, Yamaha también dispone de una selección de robots limpios, como los YK-XGC/XC SCARA, FLIP-XC de un eje y XY-XC de tipo cartesiano. Cumplen las normas de limpieza reconocidas internacionalmente, como la ISO 14644-1 clase 3 y la FED-STD-209D clase 10, y emplean características como el diseño sin correa y la aspiración de aire para garantizar una baja emisión de partículas.

"Nuestros robots SCARA de Yamaha permitieron a los dos clientes de este estudio alcanzar su objetivo principal de minimizar los costes de mano de obra. En cada caso, también pudieron mejorar la calidad y la productividad, y simplificar la gestión de la producción y los recursos. También pudieron aumentar la producción rápidamente para aprovechar las nuevas oportunidades del mercado", resume Jumpei Ninomiya.

Y concluye: "Para las empresas del sector alimentario, o de hecho de muchas otras industrias de producción y envasado, ese primer pequeño paso hacia la automatización puede iniciar un viaje que ofrece rendimientos crecientes a través de una inversión continua."

Artículo cedido por Yamaha FA Section