SMC colabora estrechamente con sus clientes para desarrollar soluciones personalizadas que se ajusten a sus objetivos y necesidades específicos. Su enfoque se basa en proyectos reales, lo que les proporciona una base sólida para crear soluciones óptimas que aborden desafíos específicos. Un ejemplo destacado es el nuevo Air Management System, que ha demostrado reducir el consumo de aire comprimido hasta en un 62% y disminuir las emisiones de CO2 al requerir menos aire en momentos de baja o nula demanda.

Recientemente, una empresa líder en su sector, colaboró estrechamente con SMC para alcanzar sus Objetivos de Desarrollo Social (ODS) y transformación digital. El cliente buscaba una solución personalizada que proporcionara datos de alta resolución para supervisar el uso del aire (presión, caudal y temperatura) de sus máquinas, y que al mismo tiempo ofreciera un control económico del suministro de aire. La solución debía poder instalarse tanto en las máquinas existentes (brownfield) como en las nuevas (greenfield), con facilidad de acceso a los datos y una puesta en marcha sencilla. Para satisfacer estos requisitos, el equipo de ingenieros de SMC trabajó en el desarrollo del Air Management System

Hacia la sostenibilidad

SMC considera que las líneas de producción de sus clientes suelen constar de 10 tipos diferentes de máquinas, cada una de las cuales manipula al menos 180 botellas por minuto. Estas máquinas realizan diversas operaciones con aire comprimido, como el soplado de aire y el mantenimiento del vacío, lo que resulta en un consumo de aire elevado y costes energéticos considerables. Dado que cada máquina es única, el enfoque de la compañía para el desarrollo del sistema de gestión del aire se centra en condiciones universales de la máquina, como parada, marcha, espera (stand-by) y error. Utilizan PackML, un estándar universal que proporciona la definición de estas condiciones

Para ilustrar cómo funciona este sistema de gestión del aire, imaginemos que una máquina de posicionado de botellas se detiene debido a un problema con la máquina de etiquetado de botellas de la línea. En el pasado, la máquina seguiría consumiendo aire sin necesidad. Sin embargo, el Air Management System utiliza la señal de espera de la máquina como una oportunidad para ahorrar energía. Por ejemplo, si la señal de espera supera una duración determinada por el cliente, el Air Management System ajustará la presión secundaria a un nivel más bajo, como 4 bares en lugar de la presión primaria de 7 bares. Esto reduce el caudal, generalmente a más de la mitad, lo que resulta en una drástica reducción del consumo de energía y de las emisiones de CO2. Además, el Air Management System también cuenta con una válvula opcional para el modo de aislamiento total (aislamiento del aire comprimido). Si la señal de espera supera una duración secundaria establecida por el cliente, la misma máquina puede detener completamente cualquier uso innecesario de aire comprimido, reduciendo aún más sus requisitos energéticos.

En resumen, el Air Management System utiliza señales universales de la máquina para ajustar el consumo de aire comprimido de manera inteligente, lo que resulta en una reducción significativa del consumo de energía y de las emisiones de CO2. Además, este sistema es altamente personalizable.

Digitalización de las instalaciones

El Air Management System dispone de una gran flexibilidad en cuanto a opciones de conexión. Es posible optar por una conexión por cable o por conectividad inalámbrica patentada, que permite conectar hasta 10 dispositivos remotos a una unidad base que recopila los datos. También es posible conectarlo a una red de bus de campo o simplemente utilizar la interfaz de servidor OPC UA integrada en el dispositivo, lo que elimina la complejidad de la comunicación de las máquinas con diferentes protocolos de bus de campo.

El sistema también permite realizar un control y supervisión descentralizados, facilitando el camino hacia la “dark factory”, es decir, hacia la producción industrial totalmente automatizada.

La recopilación de datos de alta resolución (10 Hz) permite establecer tendencias en la presión, caudal y temperatura de cada máquina equipada con el sistema. Además del ahorro energético, el análisis de datos constituye la base para definir las mejoras de eficiencia y las actividades de mantenimiento preventivo. Estos datos permiten a los clientes medir y supervisar sus activos, así como tomar decisiones informadas sobre cuándo realizar el mantenimiento de sus máquinas. Los datos también pueden transmitirse a otros servicios, como sistemas informatizados de gestión de mantenimiento (CMMS) o paquetes de aprendizaje automático de IA.

Rápido retorno de la inversión

El Air Management System ofrece ahorros significativos en términos de consumo de energía, y aunque el ahorro por intervención puede parecer pequeño, a lo largo del ciclo de trabajo anual de múltiples máquinas y líneas de producción, los clientes han obtenido un ROI excepcionalmente rápido.

El sistema de gestión del aire no requiere el acceso de la máquina al PLC, gracias a su naturaleza plug & play que funciona de manera autónoma y universal con cada máquina, con solo una señal de 24 V CC. La integración digital es fácil y sencilla gracias al Air Management System Wireless que permite conectar hasta 10 unidades remotas en un radio de 100 m, lo que reduce significativamente el costo y el esfuerzo de integración.

Además, el Air Management System está diseñado para empresas de cualquier tamaño, ya que es asequible y ofrece un rápido retorno de la inversión. Esto lo convierte en una solución ideal para empresas que buscan mejorar la eficiencia energética y reducir los costes, independientemente del nivel de arquitectura digital en el que se encuentren.

Por Dan Ives, Ingeniero Superior de Proyectos en el Centro de I+D Europeo de SMC.