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28/10/2019
Automática e Instrumentación
Resistente a condiciones extremas de funcionamiento y lavado
Rockwell crea nuevo estándar HMI destinado al sector alimentario
La necesidad de disponer de un HMI resistente que evitara este trabajo añadido de ingeniería e introdujera mejoras en la máquina hizo que Metalquimia se pusiera en contacto con Rockwell Automation. La necesidad de disponer de un HMI resistente que evitara este trabajo añadido de ingeniería e introdujera mejoras en la máquina hizo que Metalquimia se pusiera en contacto con Rockwell Automation.

Desde el punto de vista de la limpieza, el sector alimentario es uno de los más legislados del mundo, pues el bienestar del consumidor tiene la máxima prioridad. Los diferentes sectores presentan diferentes requisitos de tipo técnico relacionados con el potencial de contaminación; una planta embotelladora de refrescos se ve sometida a presiones distintas a una que procese carne. No obstante, en ambos casos la protección, la eliminación de ranuras y el lavado tienen una importancia fundamental en la limpieza de la planta.

La protección y la eliminación de ranuras son relativamente fáciles desde un punto de vista mecánico mediante recipientes con un diseño especial que facilite su enjuague y la eliminación de superficies horizontales, todo lo cual también permite un lavado más eficaz. Sin embargo, el lavado a alta presión y alta temperatura, tal como define el estándar IP69K, puede suponer una serie de dificultades para las instalaciones eléctricas, los componentes electromecánicos y los HMI, los cuales sencillamente no aceptan bien el agua y el vapor.

Estos componentes, en muchos casos, se hallan en el interior de armarios herméticos o bien están rodeados por construcciones a medida diseñadas para evitar la combinación de electricidad y agua. El problema reside, sobre todo para los HMI que deben ser accesibles, que estos “añadidos” al diseño cuestan dinero, exigen más tiempo de diseño y capacidades que a menudo aumentan el tamaño, deforman o afectan a la carcasa de la máquina, algo que en esta era de líneas elegantes y conceptos de estética limpia simplemente no resulta aceptable.

La necesidad de disponer de un HMI resistente que evitara este trabajo añadido de ingeniería e introdujera mejoras en la máquina hizo que Metalquimia se pusiera en contacto con Rockwell Automation con la idea de desarrollar un concepto capaz de hacer frente a las exigencias de funcionamiento y limpieza del sector alimentario.

Metalquimia, empresa fundada en 1971 y ubicada en Girona (España), es considerada por muchos de sus clientes globales un líder en la tecnología y la fabricación de líneas llave en mano completas destinadas a la producción de productos cárnicos. Por tanto, teniendo en cuenta el tamaño y las características de este mercado, la empresa había detectado la necesidad y la demanda por parte de sus clientes; solo le faltaba la tecnología.

El desafío, afrontar un doble ataque

Todo sector en el que se procese carne cruda ofrece una serie de dificultades, entre las cuales destacan la contaminación cruzada y la transmisión de bacterias. Por este motivo se recurre habitualmente a la limpieza periódica a alta presión y alta temperatura con productos químicos.

El diseño mecánico de los componentes exteriores y del bastidor y la carcasa de la máquina es una disciplina madura y bien conocida, pero cualquier cambio añadido a esta “zona de confort mecánico” puede introducir depósitos y ranuras. No es algo precisamente sencillo.

“Podíamos escoger entre muchas pantallas, pero todas presentaban problemas relacionados con el modo en que íbamos a instalarlas. Teníamos que desarrollar una con un bisel más grande y eficaz para evitar la entrada de sustancias del entorno. También debería caracterizarse por un diseño agradable ya que no queríamos que afectara a las líneas limpias y modernas de nuestras máquinas”, explica Josep Tarradas, jefe de Automatización de Metalquimia.

El diseño de todo sistema HMI tiene que afrontar un doble ataque: evitar la contaminación y resistir productos químicos agresivos para la limpieza. Ambos requisitos se deben cumplir en una solución que además vaya en consonancia con el diseño del resto de la máquina. Lo ideal sería que también estuviera certificado para que los usuarios finales puedan confiar en que los nuevos desarrollos o retoques en el diseño no afecten negativamente al nivel de higiene de la máquina.

La solución, Allen-Bradley PanelView Plus 7 de acero inoxidable y 12 pulgadas

Tras el contrato inicial firmado hace dos años, ingenieros de ambas empresas trabajaron en un diseño que ayudara a crear un concepto que no solo ofreciera las capacidades operativas de un interfaz hombre-máquina montado sobre una máquina, sino que también fuera conforme a la legislación más exigente del mundo para el sector alimentario. Rockwell Automation aprovechó dichas ideas para construir su nuevo Allen-Bradley PanelView Plus 7 de acero inoxidable y 12 pulgadas.

Tras el proceso de desarrollo, el nuevo diseño se sometió a cuatro meses de pruebas en el laboratorio de simulación de planta de Metalquimia, que aplica ciclos diarios de temperatura y humedad variable junto con un agresivo lavado y limpieza.

“Otros proveedores de HMI disponen de modelos de acero inoxidable, pero hasta ahora nuestro diseño conforme a IP69K es el único que ha obtenido la certificación NSF, que cubre las necesidades de la mayoría de los clientes del sector alimentario en todo el mundo. Consiste en mucho más que acero inoxidable. Debe ser capaz de resistir el lavado con vapor a alta presión y es preciso que el revestimiento de las placas de circuitos del interior contrarreste la condensación provocada por las variaciones de temperatura”, describe Bart Nieuwborg, de Rockwell Automation.

Desde el punto de vista del diseño, el nuevo HMI PanelView tiene un bisel sin ranuras que incorpora una junta especial de silicona azul. Bajo la estructura metálica se encuentra un anillo de montaje especial que, junto con abrazaderas, ayuda a asegurar que el cuadro, el bisel y la junta estén firmemente sujetos en el exterior de la máquina. Este anillo de montaje también evita la deformación cuando se utiliza un acero más fino y consigue que el conjunto sea más rígido.

El resultado satisface a los clientes “más exigentes”

“Hemos creado un interfaz hombre-máquina preparado para las condiciones adversas de este sector y además es más económico respecto a los interfaces normales ubicados en un armario a medida. Los usuarios actuales de PanelView también pueden aprovechar el potencial de este nuevo diseño ya que se encuentra disponible en versiones de 9 y 12 pulgadas y utiliza el mismo entorno de desarrollo y el mismo software, por lo que solo hay que traspasar el código al nuevo equipo”, subraya Nieuwborg.

Por su parte, Tarradas añade: “Hemos sometido el nuevo equipo a pruebas que simulan algunas de las aplicaciones más exigentes de nuestros clientes que hayamos visto nunca. Su rendimiento frente a la limpieza tiene una importancia fundamental para su éxito y su certificación”.

Pere Canadell, responsable del Departamento de Ingeniería de Metalquimia, así lo confirma: “El mercado norteamericano tiene una especial relevancia para nosotros, por lo que hemos de asegurarnos de obtener la certificación NSF. Nuestras máquinas funcionan en todo el mundo y esta certificación nos aporta un gran reconocimiento en otros mercados, especialmente en aquellos donde los interfaces hombre-máquina sigan directrices en lugar de una legislación aplicable”.

“Llevamos trabajando con Rockwell Automation desde hace muchos años”, concluye Canadell, “y nuestra colaboración ha sido muy fructífera, como ha demostrado el desarrollo de este producto. Ambos equipos tienen excelentes canales de comunicación y agradecen las aportaciones del otro. El trabajo en equipo ha sido perfecto, todos estamos muy satisfechos con el resultado final y ya estamos recogiendo reacciones positivas por parte de nuestros clientes y del sector en general. Todo ello se ha visto reforzado por el éxito de nuestras máquinas Moviplus y Twinvac Evolution, que incorporan el nuevo PanelView”.

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