Muestra un potencial de ahorro considerable

El análisis de costos totales de inversión, TCO en inglés, con el que a mediados de los años ochenta se controlaron los costos de operación de las empresas del ramo de tecnología de información (IT), da una explicación sobre los costos totales de una inversión. También en el caso de la producción de botellas de PET con máquinas de moldeo por soplado tiene sentido realizar un análisis así, y muestra claramente, como 30 años de experiencia en el ramo de PET, el concepto de Bottles & Shapes (Botellas & Diseños) así como las innovadoras máquinas de moldeo por soplado Blomax repercuten positivamente el cálculo de costes.

Los costos totales de producción de una botella de PET están compuestos por diferentes factores (Fig.1). Además de los costos específicos de inversión de la máquina y de los moldes, deben de considerarse también los costos de material y de producción de preformas. Los costes de producción de la botella misma, incluyen entre otros: gastos de producción y de mantenimiento de la máquina sopladora, de personal, así como gastos adicionales de la nave donde se produce por ejemplo, renta o en su caso depreciación, calefacción, limpieza, y alumbrado. En todos estos aspectos se pueden alcanzar reducciones de costos a través del peritaje de Sig Corpoplast logrando así, una reducción de los costos totales de inversión.

Figura 2

Preforma para comparar y sección de la botella

Figura 2.1

El desarrollo de una botella de PET óptima empieza con las condiciones que se requieren para el producto a llenar. Pero también el concepto del cliente en lo que se refiere a tamaño y diseño, así como las exigencias mecánicas de la botella, además de las variedades de proceso a utilizar como Relax o de Heat-Set y las propiedades de barrera; todos estos detalles deben ser considerados para poder realizar una optimización de costos de producción de botellas de PET.

Aproximadamente el 80 por ciento de los costos totales de una botella son costos de material (Fig. 1), es claro entonces, que éste es el factor más importante si es que se trata de optimizar. En la distribución de material hay frecuentemente un potencial de ahorro, que puede incrementarse mejorando el diseño de la preforma.

La distribución del material debe cumplir con dos requisitos: por un lado la botella terminada debe tener todas las características deseadas y por otro alcanzar el menor peso posible. El material tiene entonces que estar distribuido de manera que en todas partes se tenga el mínimo requerido en espesor de pared sin que como consecuencia en otras, haya entonces espesores gruesos innecesarios.

A través de la selección de parámetros de proceso en la máquina sopladora es frecuente lograr una optimización. Con el conocimiento de los ingenieros de proceso de Sig Corpoplast se realizan pruebas de molde que siempre son de beneficio para el cliente.

En la definición de preforma se encuentran ya posibilidades de ahorro de material : aquí juega un papel decisivo la geometría de la preforma y el correspondiente estirado de material. Además es de enorme importancia para las características mecánicas y térmicas un estirado local en ciertas zonas de la botella. Dependiendo de la aplicación, por ejemplo para bebidas carbonatadas o en el área de llenado en caliente hay requerimientos específicos. De ahí resultan diferentes geometrías de preforma (Fig. 2). Una preforma para Hotfill es por ejemplo -para una botella del mismo tamaño, volumen y peso- de mayor diámetro y altura pero de menor espesor de pared que una preforma para bebidas carbonatadas. Simplemente la definición de la preforma ofrece siempre nuevas posibilidades de reducción de costos. El amplio experiencia de Sig Corpoplast es un gran apoyo en la búsqueda del camino adecuado.

Los productos de buena calidad tienen su precio, por esto mismo los costos de calidad deben de estar contemplados en el análisis de costos totales de Inversión. En la producción de botellas, la concepción de los fondos juega un papel de enorme importancia si se piensa en la sensibilidad de los mismos al Stress-crack: la distribución de material en el fondo de la botella debe de garantizar, que haya una transición óptima de la fase amorfa cerca de la zona de inyección hacia la fase cristalina de material estirado en la zona de los pies. A través de ésto se alcanza la correspondiente relajación en la zona del fondo logrando una resistencia suficiente a la presión, evitando el Stress-cracking, lo cual es imprescindible. Aún así hay posibilidades de ahorro de material a través del diseño de fondos o de la geometría de la preforma.

Con treinta años de experiencia así como un enorme banco de datos de productos y del detallado análisis FEM ofrece Sig Corpoplast un asesoramiento fundado al diseñar una preforma orientada a minimizar el gasto de material.

Sig Corpoplast ha concipado la Blomax Serie III, con un sistema de estirado mecánico. Éste permite junto con un diseño óptimo de preforma un ahorro adicional de material. Una operación de estirado exactamente reproducible cumpliendo los requerimientos de espesor de pared en la botella tiene como resultado un proceso de producción extremadamente estable. Esto tiene la ventaja de que teniendo definido un mínimo de espesor de pared, el espesor de pared medio se verá reducido (Fig. 3). Por esa razón pueden utilizarse en general preformas más ligeras favoreciendo la reducción del consumo de material.

Figura 3

Figura 4

El aumento de producción, trae consigo el incremento de las ganancias: algo muy lógico. Por esta razón es la alta capacidad de producción específica del equipo, el mejor camino para maximizar el provecho de la máquina sopladora adquirida. La Blomax Serie III de SIG Corpoplast se encuentra entre los líderes en su ramo : 1.800 botellas por hora y estación de soplado pueden alcanzarse durante la producción normal (Fig. 4).

La Blomax Serie III alcanza este alto volumen de producción a través de una división estrecha de la rueda de soplado y del desarrollo de estaciones de soplado más compactas y estrechas que están montadas en una rueda de soporte. Además el equipo se caracteriza por su alta velocidad aunada a su reducida susceptibilidad de desgaste en su cinemática de transferencia. Ésto se logró a través del incremento de un 30 por ciento de los brazos de transferencia que aunado al reducido diámetro de la rueda de soplado hace que la Blomax alcance velocidades tan altas. Así es, que se tomaron diversas medidas para aumentar la capacidad de producción de la máquina.

Las máquinas de moldeo por soplado Blomax de Sig Corpoplast son sumamente confiables. Esto se debe en gran parte a los mandriles de transporte individuales y rotatorios de fácil mantenimiento. Gracias a éstos, se reduce la transferencia de preformas dentro de la máquina. Una ventaja decisiva : un menor roce evita que haya problemas ocasionados por el polvo de PET en los sistemas mecánicos de la máquina, en los empaques o en los filtros. Una ventaja adicional ofrecen los carros de transporte rígidos que transportan a los mandriles a través del horno. A través de ellos, el uso de una cadena es innecesario. Ésta de se desgastaría a través de cargas axiales y rotativas. Incluso se puede renunciar a una enjuagadora, si una Blomax produciendo en bloque con una llenadora, logra evitar la contaminación con su sistema de mandriles de transporte.

La alta disponibilidad de una máquina se muestra asimismo a través de tiempos de cambio de producto rápidos. Aquí Sig Corpoplast ha reducido su tiempo de cambio a la mitad con el sistema de cambios rápidos Speed-Loc (véase sig.biz/beverages Agosto 2/2005): con el sistema de cambio rápido anterior se necesitaban aproximadamente 4 minutos por estación; ahora, con el sistema Speed-Loc se requieren tan solo 2 minutos.

El sistema de estirado de la Blomax Serie III antes descrito, aporta asimismo una más rápida disponibilidad de la máquina : asegura un proceso de producción estable con menos merma y una mayor calidad de botella. Esto facilita la elaboración de botellas, el llenado, el etiquetado y el transporte.

Una disponibilidad óptima, ahorra tiempo en diversos pasos del proceso de producción y ésto se evalúa en el Análisis TCO.

En la producción de botellas también juegan un papel importante los gastos de aire y energía de calefacción. La investigación y desarrollo de Sig Corpoplast ha traído en este área resultados excelentes: las máquinas de moldeo por soplado Blomax son de las más eficientes en el mercado en lo que se refiere a consumo de energía (Fig. 5). Una serie de medidas hacen esto posible: A través de una reducción de distancia entre las preformas (Pitch) de tan solo 38 mm, se aprovecha mejor la energía de calefacción del horno (Fig. 6).

Un programa especial de mando controla las lámparas de calefacción individualmente optimizando de este modo la penetración de los rayos ultrarrojos en la pared de la preforma. Dado que las lámparas trabajan con una temperatura más alta, se producen longitudes de ondas más cortas, con lo que se mejora la profundidad de penetración. Para evitar que la pared externa de la preforma se sobrecaliente, trabajan las lámparas con impulsos cortos rítmicos de encendido y apagado. A través de una mejor penetración de la energía calorífica en la pared de la preforma, se acorta su tiempo de estancia en el horno. Además un enfriamiento efectivo de los mandriles de transporte trae consigo una reducción de costos de energía, y de tiempo.

Figura 5

También el aire de soplado P2 puede utilizarse doblemente. El sistema de recuperación de aire Airback desarrollado por SIG Corpoplast permite una recuperación de aire del 100 por cien para el proceso de presoplado P1 (4 a 5 bares). La conexión del sistema garantiza el cumplimiento preciso del punto de encendido y del nivel de presión al soplar. A través de la conexión directa del bloque de ventiles en la estación de soplado se logra un volumen muerto sumamente reducido lo cual reduce el consumo de aire de presión. Y el uso del sistema mecánico de varillas de estirado hace el uso de aire de trabajo innecesario.

Los años de experiencia de Sig Corpoplast en el proceso de PET, brindan la base para un desarrollo constante y consecuente de la tecnología de proceso y del diseño de preformas y botellas. Además de los ahorros de material, las mejoras realizadas en el comportamiento de soplado han llevado a una utilización más eficiente de la máquina. -Principalmente la reducción de la presión de soplado necesarias hasta un punto mínimo de 21 bares.

SIG Corpoplast trabaja en el perfeccionamiento de este desarrollo. La recuperación del aire de soplado es un importante campo de desarrollo ya que en el cálculo de consumo de energía total de una máquina de moldeo por soplado, el consumo del compresor representa más del 50 por ciento de los gastos de energía totales. Por eso, los proyectos en los que se trabaja con proveedores de compresores, deberá de pensarse en la posibilidad de utilizar el aire recuperado en la máquina, almacenándolo nuevamente en el compresor de manera que esté a disposición del sistema completo. Pues, necesita la máquina sopladora menos aire de soplado, puede entonces ajustarse el consumo de energía del compresor de manera más económica.

Figura 6

Figura 7

Otro punto del analisis-TCO es el mantenimiento. Si las medidas necesarias pueden preverse, es más sencilla la planeación y se logra una mayor disponibilidad del equipo.

Las máquinas Blomax de SIG Corpoplast están construidas de modo que puede determinarse un plan de mantenimiento. Los gastos de mantenimiento, son generalmente en comparación bajos: así es que por ejemplo, para una máquina Blomax se calcula un gasto completo de servicio de menos del 5 por ciento del valor de la inversión en promedio.Ésto lo comprueba Otto Krumeich, Gerente del Departamento de Servicio de Sig Corpoplast, con un estudio: “Como un estudio de Mercer Managment Consulting confirma, ha logrado Sig Corpoplast con sus máquinas Blomax los gastos de mantenimiento más bajos en el ramo“.

Airback

Un punto positivo importante de las confiables, estables y robustas máquinas Blomax en el análisis de costos totales es su larga vida. Su construcción bajo el principio de módulos y la estandarización de las unidades de construcción hacen posible un corto tiempo de entrega.

Dos ejemplos demuestran ésto: los módulos de calefacción de la Blomax son en principio iguales y varían solo en el número y la distancia entre las estaciones de soplado. También las estaciones de soplado son en todas las máquinas nuevas iguales, solamente se montan en ruedas de soplado de diferente tamaño, combinadas con ruedas de transferencia de diferente diámetro y con diferente -o idéntico- número de brazos de transición.

Solamente con un análisis-TCO detallado se logra una visión completa de todos los costos involucrados en la producción de botellas de PET. Ésta aclara, al contrario el análisis exclusivo de los costos de inversión, cuál inversión ha sido redituable y en qué aspectos de la producción deberá ser empleada para lograr ahorros adicionales.

El análisis-TCO demuestra : con un consumo de energía bajo y gastos de mantenimiento al mínimo nivel, aunado a una mayor disponibilidad de la máquina y una mayor precisión y capacidad de producción, ha alcanzado Sig Corpoplast una posición líder.

Pues SIG contempla los gastos de producción totales desde el punto de vista de sus clientes y ofrece con su experiencia en botellas y diseños, con las máquinas Blomax Serie III y la diversidad de Servicios ofrecidos, una solución ideal para una producción de botellas con costos mínimos, que por lo tanto brindan una mayor ganancia