El departamento de investigación está trabajando en la realización de mediciones de alta precisión en la operación de dosificación de las máquinas dosificadoras de alta presión y en el registro de datos de proceso aún más exhaustivos. En combinación con un algoritmo inteligente, permitirán eliminar las fluctuaciones e imprecisiones naturales y elevar la producción a un nuevo nivel. En combinación con el nuevo software de control FOAMATIC de Hennecke para máquinas dosificadoras autónomas o FOAMWARE para tecnología de sistemas, ya están surgiendo posibilidades inimaginables en la transformación de poliuretano. El departamento de investigación de Hennecke utiliza un algoritmo inteligente y mediciones de alta precisión para registrar datos de proceso exhaustivos, elevando la producción a un nuevo nivel.
En el centro del desarrollo en curso se encuentra un nuevo módulo que se integra en el armario de control y recoge e interpreta los datos de medición de los sensores ya presentes en la planta. Estos se procesan mediante un algoritmo que funciona con inteligencia artificial y es capaz de aprender. De este modo, se obtienen datos más dinámicos, precisos y completos que cualquier otra información de proceso disponible en la actualidad. “Para las aplicaciones en las que es esencial una gran precisión, no se trata sólo de un avance, sino de un verdadero hito. Hemos puesto toda la experiencia en poliuretano de Hennecke en el desarrollo y mejorará notablemente los procesos de producción”, promete Tobias Santos Barros, Project Leader Systems & Software Engineering de Hennecke.
La medición de 4 canales aporta precisión y dinamismo
La innovación se basa en una serie de cambios. Muchos datos son relevantes para un proceso de dosificación: caudal volumétrico, caudal másico, densidad del material (en función de la temperatura y la presión del medio), relación de mezcla actual, longitud de disparo, cantidad de dosificación por disparo y diversos tiempos dependientes del cabezal mezclador. Como hasta ahora, el caudal volumétrico se determina mediante un contador de ruedas dentadas. Cada diente que se mueve sobre el sensor envía un impulso eléctrico. Sin embargo, hasta ahora sólo se trataba de un proceso monocanal. Un sensor detecta el flanco ascendente del impulso eléctrico. Sin embargo, en el contador de ruedas dentadas hay instalados dos sensores. Además, cada uno de ellos detecta los flancos ascendente y descendente de los impulsos. El resultado es una medición de 4 canales que capta muchos más datos y más dinámicos que la medición clásica de 1 canal.
Esto elimina la interpolación previa entre las señales, mientras que el “ruido de medición” se reduce significativamente mediante un sofisticado algoritmo. Esto significa que incluso los más pequeños errores de fabricación o de ángulo de rotación de las ruedas dentadas pueden ser detectados y corregidos automáticamente por el software de forma inmediata. Para ello, el algoritmo utiliza inteligencia artificial para aprender a distinguir entre el ruido de medición y las influencias externas reales. Asimismo, el software puede, por ejemplo, detectar y compensar un cambio debido a una dispersión de fabricación entre dos ruedas dentadas, como cuando se ha sustituido una rueda dentada o el contador de ruedas dentadas.Cálculo inteligente en directo de datos de proceso precisosA partir de los valores de temperatura determinados de forma continua y de la presión del medio correspondiente, el módulo determina también de forma continua la densidad actual del medio
Otro aspecto destacado es el primer registro absolutamente preciso de la longitud de disparo, es decir, la duración de un proceso de dosificación, con ayuda de la señal de presión. Esto se debe a que la señal de presión indica claramente el inicio y el final del proceso de dosificación (activado por la superposición del flujo de material); el factor decisivo aquí es que el sensor de presión reacciona en el rango de microsegundos. En el proceso convencional, por lo demás, siempre hay pequeños e indefinidos retardos entre el disparo en el sistema de control y el inicio real del disparo, así como el reconocimiento del final del disparo.
Gracias a los datos altamente precisos de la medición de la presión, la duración del disparo puede determinarse ahora con una exactitud milimétrica. En combinación con el caudal másico, el software lo utiliza para calcular la cantidad de dosificación correcta. “Por primera vez, podemos garantizar que las cantidades medidas y pesadas coinciden realmente”, afirma satisfecho Lars Etschenberg, Jefe de Ingeniería de Excelencia Operativa. Esto se debe a que el nuevo desarrollo permite a los ingenieros reducir significativamente la tolerancia de medición habitual hasta ahora del 1 al 1,5 por ciento a valores entre el 0,1 y el 0,5 por ciento.Múltiples ventajas en la producciónCada proceso de dosificación individual puede visualizarse y evaluarse con alta resolución en términos de cantidad, duración y peso. El usuario se beneficia de esta nueva precisión de muchas maneras. Por ejemplo, se pueden detectar directamente irregularidades en la producción o posibles piezas que falten. En la producción de componentes de seguridad, ahora por fin es posible crear un gráfico de control del proceso para la gestión de la calidad gracias al nuevo módulo. También se puede aumentar la eficiencia, porque los valores medidos más precisos significan que hay que utilizar menos materias primas para alcanzar el volumen mínimo requerido. “Pero estoy convencido de que nuestros clientes encontrarán muchas más aplicaciones en las que podrán beneficiarse de los datos de medición precisos”, asegura Lars Etschenberg. Además, el registro a largo plazo de los datos del proceso también permite detectar cambios en la producción o en el material, normalmente debidos al desgaste. Una valiosa información que resulta muy útil para el mantenimiento y la conservación. Además, no es necesario calibrar o corregir el tiempo de funcionamiento del cabezal mezclador al inicio de la producción.
El desarrollo del producto está a punto de completarseLos componentes de hardware y software de la medición de caudal de alta precisión están a punto de estar listos para el mercado. Ya se ha solicitado la patente, se están realizando pruebas y no se requiere ningún hardware complejo aparte del módulo. “Estamos sacando mucho más partido a la tecnología de sensores existente, aplicando inteligencia, conocimientos y experiencia. Nuestros clientes probablemente se beneficiarán de ello ya en el tercer trimestre de 2024”, subraya Tobias Santos Barros. La tecnología se integra sencillamente en las plantas existentes mediante el reenvío de los datos al PLC. Por supuesto, la lógica de interfaz también puede adaptarse fácilmente mediante un adaptador de BUS a diversos sistemas de automatización como los que se utilizan en Hennecke, de modo que el mercado estadounidense también se beneficiará de la tecnología.
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