diseÑo y montaje de un sistema dosificador para galletas …
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DISEÑO Y MONTAJE DE UN SISTEMA DOSIFICADOR PARA GALLETAS TIPO
CRACKER FERMENTADAS
EDISON OROZCO GIRALDO
VICTOR JAVIER GUERRERO HOYOS
INDUSTRIAS TOMY S.A
La planta de Industrias Tomy S.A. está ubicada en Dosquebradas,Risaralda, en la Calle 8 Nro. 10 -57. Allí se realiza el proceso deproducción y empaque de las deliciosas galletas Saltitacos, SaltitacosMantequilla y Reales.
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
• ¿Cómo lograr que se incremente la productividad y se mejore lacalidad, disminuyendo la intervención humana en pro de eliminar lasmanipulaciones directas de alimentos, en una línea de producción degalletas tipo cracker fermentadas?
JUSTIFICACIÓN
• Dar solución al problema de pérdida y quiebres en la forma de lasgalletas.
• Incrementar salubridad.• Aumentar la producción de galletas tipo cracker fermentada que
permita el flujo de las tres E (eficiencia, efectividad y eficacia).
OBJETIVO GENERAL
Diseño e implementación de un sistema automatizado de dosificaciónvolumétrica, para galletería tipo cracker fermentada en una fábrica local deproducción.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•Indagar la teoría relevante acerca de los sistemas de producción de galletastipo cracker fermentadas.•Realizar el levantamiento de requerimientos y restricciones para un sistema dedosificación de galletería cracker fermentada.•Diseñar el sistema de señales de entrada, algoritmos de control, yaccionamientos para un sistema automatizado de dosificación.
OBJETIVOS
PROCESO DE PRODUCCIÓN DE GALLETAS TIPO CRACKER FERMENTADA
Galleta ‘cracker’: ‘Cracker’ es un término usado a lolargo del mundo y se refiere a un producto con unmuy bajo contenido de azúcar y grasa.
CRACKER FERMENTADA
En la fabricación de este tipo de galleta se incluye un largoperiodo de fermentación el cual requiere una esponjainiciadora.
MEZCLA
Mezclador vertical
PROCESO DE PRODUCCIÓN DE UNA GALLETA
Laminación: Laminación es la forma másversátil y común para formar las galletas.
GRABADO Y CORTE
El proceso de corte produce no sólo el tamaño y laforma del producto, sino también la superficie degrabado y agujeros.
TÍPICA MAQUINA LAMINADORA Y SUBPROCESOS
HORNEADO
ENFRIAMIENTO
•Eliminación de vapores de agentes químicos.
•Obtención del valor final de humedad antes del producto ser empacado.
•Tiempo empleado en el proceso de enfriamiento.
APILAMIENTO
La función de esta máquina es recoger las galletas de labanda de enfriamiento, ponerlas en fila y apilarlasverticalmente.
DOSIFICACIÓN Y EMPAQUE
DOSIFICADORA VOLUMÉTRICA: Una dosificadora volumétrica deproductos apilados compromete una máquina capaz de realizar laacción de dosificar galletas de acuerdo al tipo de productopreviamente seleccionado que luego se encuentra listo para serempacado en un medio sellado representado por una línea deempaque.
DOSIFICADORA VOLUMÉTRICA DE UNA PISTA
DOSIFICADORA VOLUMÉTRICA MULTI-PISTA
EMPAQUETAMIENTO
Empaque es el procedimiento usado para proteger y ofrecergalletas para la venta, que cumpla con las regulaciones legalesantes de dejar la fábrica y ser ofrecida a los consumidores.
DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO INICIAL
*Proceso de dosificación y empaque de la galletatipo cracker fermentada en una empresa local.
*Se puede apreciar la manipulación y el contactodirecto con el producto.
*Artículo 126 del Decreto Ley 019 de 2012.
OPERARIAS CARGADORAS DE GALLETAS
DESPERDICIO DE PRODUCTO EN EL PROCESO DE DOSIFICACIÓN MANUAL
ALIMENTACIÓN MAQUINA EMPACADORA
PLAN DE FUNCIONAMIENTO PARA DISEÑO DE LA MAQUINA
El propósito de este trabajo de grado se basa inicialmente endiseñar un sistema que permita dosificar volumétricamenteuna cantidad siempre igual de galletas.
MOTO-REDUCTOR Y BANDA TRANSPORTADORA
MOTO-REDUCTOR DOSIFICADOR
MOTO-REDUCTOR CENTRADOR DE GALLETAS
PISTON DOSIFICADOR
PIÑON DE INICIO
DISEÑO DEL ALGORITMO DE PROGRAMACIÓN
Definición de entradas Definición de salidas
Salida Designación
Y0 Motor dosificador
Y1 Compuerta
Y2 Motor banda transportadora, pistón
freno, pistón dosificador
Y3 Motor centrador
Entrada Designación
X0 Piñón
X1 Sensor inductivo 1
X2 Sensor inductivo 2
DIAGRAMA DE FLUJO ALGORITMO DE FUNCIONAMIENTO
DOSIFICADORA
IMAGEN HMI ENTORNO DE PROGRAMACIÓN
IMAGEN HMI AJUSTE DE PARAMETROS
DIAGRAMA DE CONEXIONES DE VARIADORES DE VELOCIDAD
DIAGRAMA DE CONEXIONES PLC
DIAGRAMA DE CONEXIONES DE ELECTROVÁLVULAS
COMPARACIÓN DE GALLETA SALADA
Indicador Agosto 2014 Enero 2015 Noviembre
2015
kg Recorte 4,5% 3.9% 8.6%
kg Barredura 0.6% 0.8% 1.2%
Velocidad de
marcha de la
línea kg/h350 449 700
COMPARACIÓN DE INDICADORES GALLETA SALADA
MODIFICACIÓN DE LA LÍNEA, HORNO
IMPLEMENTACIÓN DE DOSIFICADORA DE GALLETAS EN NUEVA LÍNEA DE PRODUCCIÓN
CONCLUSIONES
*Se diseñó e implementó un sistema dosificador para galletas tipocracker fermentadas en una empresa local de fabricación deproductos del sector panadero que permitió mejorar el proceso dedosificación logrando incrementar hasta en un 50% el valor de kg/h.
*Se alcanzó a incrementar la calidad del producto, reduciendo la cargalaboral de los operarios y aumentando la exactitud en la cantidad degalletas dosificadas.
*Se evidenció que al reducir la carga laboral de los operarios tambiénse reduce el estrés, lo que permite que el trabajador este más relajadoteniendo inclusive tiempo suficiente para realizar actividades demantenimiento como es el aseo de la máquina y del puesto de trabajo.
*Se consiguió integrar los subsistemas relacionados con el proceso dedosificación, entre estos se encuentran el subsistema electromecánico debandas transportadoras y el subsistema neumático representado por elconjunto de electroválvulas y cilindros neumáticos.
*En base a la información investigada se determinó que implementarsistemas automatizados de dosificación, reduce el tiempo de manipulacióndel producto por lo que la probabilidad de contaminación es menor, sinembargo se hace necesario mantener una óptima sincronización con lossubsistemas.
*El hecho de aumentar la eficiencia del proceso de dosificación, generauna disminución notable en la cantidad de producto rechazado, recorte ybarredura lo que hace que este proceso genere menores pérdidas y costosde producción.
*La utilización de variadores de velocidad en este proyecto facilitó elajuste de velocidad en los motores, ya que dependiendo del tipo degalleta que se dosifica y se empaca, varia la velocidad de la bandatransportadora y la velocidad de motor dosificador, lo que permite a estesistema adaptarse a diferentes necesidades de la línea de producción.