Un vistazo a la tecnología detrás de las plantas avícolas orgánicas de llave en mano

Una unidad de almacenamiento automático Night Train conectada a un sistema combinado de plegado robotizado de Shear Genius que consiste en una plegadora de paneles Fast Bend FBe y una prensa plegadora EP 1030, son las piedras angulares de una actividad de producción variada que exige un alto desempeño y productividad, así como flexibilidad y versatilidad para manejar eficazmente cualquier cambio de producto.

¿Cuántas veces se ha imaginado la clásica granja con gallinas felices escarbando alrededor del corral cuando compra huevos de cría orgánica en el supermercado? Personalmente, yo lo pienso cada vez que leo esa frase en el paquete. Sin embargo, la realidad es muy diferente a esa imagen idílica, aunque afortunadamente no está tan alejada de ella, al menos en lo que respecta al bienestar de los animales. Esto se debe a la labor de quienes, como SKA, siempre se han dedicado a fabricar equipos innovadores de vanguardia para la industria de la cría de aves y conejos. Este entorno de producción aparentemente tiene unas necesidades de producción bastante sencillas, pero como veremos más adelante, a menudo tiene su buena dosis de problemas a la hora de maquinar componentes de chapa metálica y estos no son nada insignificantes. Estos problemas son el resultado de la admirable y filantrópica elección de distanciarse de cualquier aspecto remotamente relacionado con el concepto de la avicultura intensiva. Esta decisión llevó a la compañía Sandrigo, de la provincia de Vicenza, a apostar fuertemente por la automatización de los procesos de producción, que ellos consideran como la única manera eficaz de responder adecuadamente a las necesidades de personalización de los productos al tiempo que ofrecen una calidad superior. Esto también está controlado y garantizado debido al colaborador tecnológico que eligieron hace diez años: Prima Power.

Plantas avícolas de llave en mano

Vamos a empezar diciendo que SKA srl opera en la industria de las plantas avícolas desde 1954 y produce todo lo relacionado con la avicultura orgánica en tierra y que desde el año 2011, la adquisición de la compañía Meneghin, basada en Treviso, hace que también fabriquen equipos para la cría de conejos. La decisión de ocuparse única y exclusivamente de las plantas de avicultura orgánica a lo largo de los años ha convertido a SKA en un punto de referencia confiable para los principales grupos italianos e internacionales, además de proporcionar simultáneamente apoyo directo a las granjas más pequeñas.

"Desde nuestra fundación, siempre hemos ido a contracorriente en comparación con muchas otras compañías de la industria y, gracias a la vocación tradicional de personalizar las plantas avícolas, hemos conseguido distinguirnos y construir una estructura de negocios altamente tecnológica con el paso del tiempo, estando siempre al lado de los criadores", afirma Dino Pozzato, Presidente del Grupo SKA.

"El diálogo directo con el cliente nos ha permitido desarrollar una experiencia demostrada en el manejo de granjas orgánicas y en la resolución de los problemas relacionados con ellas. Nuestros sistemas de alimentación, abrevaderos, iluminación y aire acondicionado, por ejemplo, están diseñados para satisfacer el bienestar de los animales y la normativa vigente. Los materiales son duraderos e higiénicos y los componentes de los equipos son fácilmente accesibles para una limpieza a fondo. Gracias a la amplia variedad de productos, adecuados para pollos de engorde, gallinas de postura, pavos y criadores, así como patos y codornices, podemos satisfacer todas las necesidades".

Manejo eficazmente de cualquier cambio de producto

Ahora bien, ¿qué relación tiene SKA con Prima Power? Esto es evidente si pensamos en la cantidad de componentes de chapa que existen en una planta avícola. Sin embargo, los problemas de procesamiento derivados del alto nivel de personalización de los productos y la decisión de utilizar únicamente la avicultura orgánica y ética son comunes y evidentes. Esto nos lo explica Diego Pozzato, Gerente de la Planta de SKA: "Ofrecemos un servicio completo de "llave en mano", desde el establo hasta los sistemas internos, diseñado hasta el más mínimo detalle. Somos capaces de apoyar eficazmente a nuestros criadores, ayudándoles a encontrar respuestas y soluciones concretas para cada una de sus necesidades. Recopilamos datos útiles y hacemos cálculos estructurales para los planos técnicos, al tiempo que compartimos cada paso con el cliente y recomendamos determinados equipos, además trabajamos para identificar la solución más adecuada con base en las normas de referencia y del tipo de granja. Nuestro objetivo es hacer que el manejo sea más funcional y aumentar la productividad. Nuestra oficina técnica interna garantiza una transición inmediata del diseño del producto a la producción.

Sin embargo, fabricar plantas específicamente diseñadas para la avicultura orgánica reduce las cifras en comparación con la avicultura intensiva. Esto premia la calidad sobre la cantidad y favorece el bienestar de los animales sobre el puro interés económico, ya que implica una cantidad mucho menor de animales. En consecuencia, los dispositivos y los equipos que se fabrican para una planta de este tipo también son diferentes; esto significa que producimos grandes cantidades de series, pero con lotes más pequeños de lo que uno podría pensar. Hay que ser bastante flexible para producir lo que requieren criadores específicos, ya que intervienen numerosas variables, desde el tipo de gallina que se criará, cuyo tamaño, por ejemplo, determinará la elección del equipo que se adoptará. Esto significa que nuestra producción debe ser de alto rendimiento y productiva y al mismo tiempo flexible y versátil para manejar eficazmente cualquier cambio de producto".

Una relación de sinergia consolidada con el paso del tiempo

SKA es un cliente de mucho tiempo de Prima Power. Comenzaron en 1998 con una máquina punzonadora F5 con carga/descarga antes de dar un salto evolutivo al cambiar a una máquina combinada de punzonado-cizallado Shear Genius, que se conectó a la unidad de almacenamiento automático Night Train. Recientemente, también conectaron una unidad de almacenamiento a una isla de plegado robótico, que consiste en una plegadora de paneles Fast Bend FBe 5, una prensa plegadora EP 1030 y un robot antropomórfico.

"Desde 1998, nuestra elección siempre ha sido Prima Power", explica de nuevo el Sr. Diego Pozzato. "Fuimos pioneros en el uso de su máquina punzonadora F5, que luego reemplazamos en 2011 por la actual SGe6 a la que, en 2017, añadimos la unidad de almacenamiento automático Night Train y el sistema integrado de plegado robotizado en 2019. Actualmente estamos evaluando incluir un sistema de corte por láser en nuestro sistema de manufactura flexible que complementaría mejor nuestras necesidades de procesamiento de chapa, aunque ya tenemos un flujo de trabajo continuo, optimizado y eficiente, que fue diseñado y desarrollado en sinergia con Prima Power. El ejemplo concreto es la celda de plegado robotizado que instalamos a principios de 2020; empezamos con la idea de comprar una paneladora automática, pero durante la fase de evaluación nos dimos cuenta de que no era la solución ideal para nuestro trabajo. Por ello, optamos por esta solución que combina de la mejor manera posible el potencial de una plegadora de paneles servoeléctrica eficiente y una plegadora eléctrica moderna, que nos permite llevar a cabo todos los procesos en el menor tiempo posible y de la manera más eficaz gracias a la combinación de ambas tecnologías".

La eficacia del proceso es lo máximo

SKA siempre ha creído en la automatización de los procesos de producción, la cual se considera la única forma eficaz de manejar una alta personalización. De hecho, la producción se caracteriza por series grandes, pero no por cantidades grandes. "No estamos hablando de 15 piezas, pero tampoco de 100.000", dice Diego Pozzato. La necesidad de automatizar la fase de plegado de forma tan considerable surge, por tanto, del hecho de que la gran versatilidad y productividad de la Shear Genius combinada con la unidad de almacenamiento del Night Train, creaba una especie de cuello de botella después de la fase de corte y punzonado de las piezas.

"Antes, con los sistemas que utilizábamos", explica el Sr. Diego Pozzato, "podíamos plegar fácilmente alrededor del 60 % de nuestra producción, lo que creaba un cuello de botella. Puesto que el objetivo era conseguir ese flujo de producción continuo, fluido y eficaz del que hablábamos anteriormente, decidimos llenar este vacío produciendo el 40 % que faltaba con este tipo de sistema. Al combinar las dos tecnologías de plegado de la mejor manera posible, ahora nos garantiza operaciones sin precedentes, ya que cubre el 100 % de nuestras necesidades de plegado. Se trata de una solución increíblemente válida e interesante en la que dos sistemas de plegado diferentes trabajan juntos para producir piezas; la plegadora de paneles se encarga de lo que la plegadora no puede y viceversa. Esto garantiza la mejor ejecución de las diferentes piezas. La gran ventaja es que todo el sistema se maneja fuera de línea; esto significa que la oficina técnica puede programar la producción en tiempo enmascarado mientras la celda está fabricando. En resumen, el tiempo de inactividad se limita al mínimo y la eficiencia del proceso es realmente lo máximo".

Las dos máquinas integradas en la celda pueden trabajar en serie o en paralelo, en el sentido de que el robot antropomórfico puede controlar ambas máquinas al mismo tiempo para asegurar que una pieza se fabrique parcialmente en la plegadora de paneles y se termine en la plegadora, o puede controlar una de las dos máquinas mientras la otra trabaja en paralelo en modo manual. Se trata, pues, de una solución muy flexible alimentada por una estación de salida con un vagón que sale de la unidad de almacenamiento Night Train donde se almacenan los productos semiterminados. Por lo tanto, no se trata de una alimentación directa de la Shear Genius, sino siempre de la unidad de almacenamiento, por lo que incluso en este caso, existe la máxima flexibilidad en el manejo de los flujos de trabajo. La llamada fase de blanqueo (blanking) no tiene que estar necesariamente equilibrada con el plegado río abajo, precisamente porque la unidad de almacenamiento se encuentra en el centro la cual actúa como un búfer para recoger las piezas procedentes de otras máquinas en el taller.

El sistema de plegado robótico integrado

"La mayor eficacia del sistema de plegado robótico integrado de Prima Power adoptado por SKA se deriva precisamente de la programabilidad sencilla y rápida fuera de línea de las máquinas y el robot incluidos en la celda, cuyo modo de operación fue un punto crucial excepcional para la industria cuando se presentó en 2018", afirma Roberto De Rossi, Gerente Sénior de Desarrollo Comercial de Chapas Metálicas Delgadas de Prima Power. "Es una solución que permite obtener los máximos beneficios de la inversión, ya que la eficiencia del sistema está garantizada para la producción de lotes tanto pequeños como grandes. Esto influye en otro de los retos que SKA nos planteó como objetivo, principalmente el manejo óptimo de su doble núcleo productivo", explica De Rossi. "Su producción se caracteriza por elementos repetibles en los que, evidentemente, hay cantidades mayores que se producen anualmente según un programa semanal regular u otros tipos programados a lo largo del año mediante el lanzamiento de lotes de producción convenientes y repetibles. Sin embargo, también hay una parte de la producción que requiere la ejecución de lotes con cantidades más pequeñas dedicadas expresamente a la realidad de producción de cada cliente.

Por lo tanto, para dar a la planta una mayor flexibilidad, hemos previsto también la posibilidad de utilizar las máquinas de una manera tradicional y permitir al robot crear piezas repetibles y utilizar las máquinas en modo autónomo para llevar a cabo el maquinado de manera manual. Esto supuso un reto adicional, ya que tuvimos que permitir el acceso a la celda a pesar de la presencia del robot encargado de ambas máquinas.

Aprovechamos el hecho de que las máquinas están una al lado de la otra para idear una solución que también es significativamente automática, en la que el robot puede desplazarse (séptimo eje del robot) sobre el carril de 19 m empotrado en los cimientos del suelo. Esto significa que el compartimento en el que se desliza el robot también puede cerrarse cuando sea necesario, lo que permite al operador acceder a una o a la otra máquina para ocuparse de cualquier emergencia que pueda surgir durante la fase de producción. En este caso concreto, estamos hablando de cantidades muy pequeñas en las que el robot no aportaría un valor agregado. Lo interesante es que, cuando sea necesario, el robot se preparará y cerrará automáticamente la fosa del carril con tapas de registro. Otro elemento de flexibilidad proviene del hecho de que una plegadora de paneles FBe 5 puede utilizarse manualmente, mientras que la eP 1030 trabaja automáticamente con el robot, que puede procesar piezas más pequeñas colocadas a granel en un contenedor y hay un sistema de visión para el reconocimiento de la pieza individual.

La plegadora depende de la paneladora y no viceversa

En este punto, es obvio que en la SKA siempre hay una gestión óptima de la producción gracias a las numerosas funciones que ofrece la unidad de almacenamiento Night Train. Esto es lo que constituye el verdadero núcleo de producción de todo el FMS, alrededor del cual gravitan las distintas islas Prima Power, las células automáticas y los demás departamentos del taller. En referencia a la operación de la celda de plegado robótica, ¿cuál es el factor discriminante por el que el sistema, o quien lo programe, establece qué piezas se fabrican con la plegadora y cuáles con la plegadora de paneles o, incluso, qué piezas utilizan consecuentemente ambas máquinas para completar la figura? Diego Pozzato responde: "La plegadora de paneles es la más conveniente de las dos máquinas, porque garantiza velocidades de plegado inigualables; sin embargo, ciertos perfiles, como las figuras en "C" con bordes especialmente altos, hacen que la plegadora sea la única opción posible. Por lo tanto, depende de la figura que se vaya a hacer y de sus dimensiones. Nuestra oficina técnica está trabajando en el "rediseño" de los diferentes proyectos con preferencia por la plegadora de paneles o, al menos, estudiando qué figuras aprovechan al máximo las sinergias operativas entre las dos máquinas, teniendo en cuenta además que la plegadora eP 1030 depende de la paneladora y viceversa. La plegadora de paneles Fast Bend sigue siendo el arma predilecta por su productividad y flexibilidad. No es de extrañar que nuestro razonamiento inicial incluía una sola plegadora de paneles automática y no a una celda de plegado robótico integrado como la actual. Hemos llegado a esta conclusión solo después de un estudio profundo y detallado que se llevó a cabo junto a Prima Power. Este estudio reveló que la plegadora de paneles no era adecuada para cubrir completamente nuestras necesidades de procesamiento. Debido a su figura, algunas piezas no podían plegarse por completo con la Fast Bend, por lo que decidimos añadir el potencial y la versatilidad de una plegadora eléctrica".

Tanto la plegadora como la plegadora de paneles son de accionamiento servoeléctrico. Este es un aspecto importante por dos motivos: la reducción del consumo y, sobre todo, la absoluta precisión y repetibilidad que garantizan durante el procesamiento.

Una plegadora de paneles manual, con carga y descarga robótica

"La selección de la plegadora de paneles Fast Bend FBe 5 se debe a la sinergia entre nosotros y SKA", explica Cristiano Porrati, Gerente de Países de Prima Power en el sur de Europa. "Puesto que muchas piezas en su producción estándar tienen una figura angosta, esto no funciona bien con el manipulador de pinzas típico de las plegadoras de paneles "convencionales", se necesitaba algo diferente y la elección recayó en el que más nos caracteriza en este segmento tecnológico al ser el más flexible de todos y con la peculiaridad de tener un manipulador de ventosas, que era esencial para SKA. Desde la fase inicial del análisis y estudio, quedó claro que la Fast Bend podría ser la máquina más apropiada para el producto de SKA, pero estaba "limitada" por el enclavamiento manual. En efecto, la Fast Bend es una máquina con una automatización bastante limitada, ya que solo mueve las piezas y no las hace girar; las operaciones de carga y descarga suelen ser prerrogativa del operador que, en este caso específico, ha sido reemplazado por el robot antropomórfico. Esto significa que la Fast Bend se convierte en una máquina totalmente automática. El robot se desplaza libremente por la parte delantera de la máquina a lo largo de su carril de 19 m, lo que le permite cubrir tanto a la plegadora como la plegadora de paneles, así como alcanzar fácilmente cualquiera de los tres muelles de descarga de material plegado con varias zonas de paletización donde puede depositar las piezas destinadas a esta área.

La distribución incluye, obviamente, un almacén de piezas de sujeción que el robot cambia con total autonomía con base en la lista de producción de piezas que la oficina técnica genera a distancia. Esta fila de producción puede enviarse directamente a la paneladora que, gracias a la infraestructura desarrollada de TI y al software de gestión de la planta, puede recuperar el vagón del Night Train con los productos semiterminados necesarios para ese lote de producción en particular y luego iniciar el programa a través del robot que empezará a gestionarlos según lo previsto y los delegará a la plegadora de paneles o a la prensa plegadora donde serán procesados y, por consiguiente, apilados".

El corte por láser cierra el círculo

SKA siempre ha estado a la vanguardia de la innovación; por ello, no es de extrañar que ya haya planificado un mayor crecimiento que lo convertirá en un fabricante completamente inteligente que cumple con los requisitos del protocolo de la Industria 4.0 en tan solo unos años. "Ya estamos trabajando y preparando cosas tanto a nivel del hardware como del software para la gestión de toda la producción", dice Diego Pozzato. "Sobre este tema, me gustaría destacar que todos los sistemas de Prima Power instalados están "listos para la Industria 4.0" y que tenemos la intención de combinar el Night Train con un sistema de corte por láser, como se mencionó al principio. Esto nos permitiría cerrar realmente el círculo de posibilidades de trabajo, ya que podríamos incluso manejar figuras irregulares de acero inoxidable con la misma precisión que la SG, ya que actualmente estas figuras irregulares se subcontratan a compañías colaboradoras. La Shear Genius es en realidad una punzonadora combinada con una cizalla angular integrada que funciona mejor en la producción de productos semiterminados con una figura cuadrada regular. A partir de la unidad de almacenamiento, que seguirá siendo el núcleo de todo el sistema de producción, el nuevo reto en el que pretendemos adentrarnos en Prima Power es el de poder procesar, en primer lugar, las chapas en la Shear Genius, para hacer todos los agujeros y deformaciones que se requieran en las piezas, para luego clasificarlas hacia el sistema de corte por láser futuro, aun usando el Night Train como producto semiterminado, donde se cortarán y se volverán a almacenar antes de enviarlas a la celda de plegado integrada. Luego se terminarán al combinar las dos tecnologías previstas de la mejor manera posible. Estamos seguros de que, debido a su amplia variedad de máquinas y soluciones automáticas para el procesamiento de chapa metálica, combinada con su competencia y experiencia, Prima Power podrá responder de nuevo adecuadamente a nuestras solicitudes y satisfacer por completo las expectativas de nuestra oficina técnica, con la que siempre ha tenido una sinergia y colaboración eficaz".