Aplicación de RFID en la industria alimentaria

Proceso de producción de chocolate

El proceso de producción de chocolate tipo sándwich es algo complicado. El primer paso es el llamado moldeo por inyección, donde los moldes se colocan de forma suelta en la cadena de suministro y comienza su "viaje a la planta de producción". Los moldes comenzarán su viaje moviéndose de forma intermitente o continua según el funcionamiento de la cadena de suministro.

Una vez que el molde se ha calentado lo suficiente con aire caliente o rayos infrarrojos, la primera máquina de depósito vierte una cantidad precisa de jarabe de chocolate en el molde para producir la cáscara de caramelo. Luego, el molde se agita para distribuir uniformemente el jarabe, eliminando las burbujas de aire. Luego, el molde se da vuelta para separar la cáscara de chocolate del molde mientras se enfría. La denominada cáscara de chocolate se deja en el recipiente de enfriamiento para que se endurezca.

El segundo paso de la línea de vertido proporciona rellenos típicos como almendras con mantequilla o jarabe suave. El principio es el mismo: calentar, rellenar, enfriar. La base lisa del caramelo de chocolate, o "tapa", se crea derritiendo y eliminando el exceso de jarabe y, finalmente, enfriándolo. Al final de la línea de producción, el caramelo se despega del molde golpeando suavemente la parte posterior del molde con un martillo neumático. La cinta transportadora lleva el producto terminado a la línea de envasado, mientras que los moldes se dejan en el ciclo de producción de chocolate. Se envían a la estación de transferencia de moldes para eliminar los residuos y convertirse en nuevos moldes vacíos para su uso. Todo el sistema está controlado por PLC y servomotores, y hay terminales de control de PC o terminales de servicio al cliente conectados al servidor central en cada máquina de vertido.

Todos los moldes son visibles de un vistazo

Teniendo en cuenta que los procesos y secuencias de muchas industrias de producción están optimizados y gestionados por transpondedores RFID sin contacto (etiquetas), WDS decidió introducir también esta innovadora tecnología NFC (Near Field Communication) en su línea de producción de productos de caramelo.

Para completar este proyecto, miles de palets de plástico en el taller de producción fueron equipados con etiquetas RFID. Los cabezales de lectura y escritura en la línea de producción, así como los sistemas de recopilación de datos remotos en el almacén y las áreas de producción, están instalados de forma permanente, de modo que cada molde puede ser rastreado de forma efectiva por la estación de control central durante el funcionamiento del sistema. Los sistemas RFID orientados a bases de datos garantizan un seguimiento óptimo de los moldes y productos durante el proceso de producción, además de optimizar los procesos y ayudar en el análisis de datos de producción.

Los expertos en RFID de Mulheim, Alemania, integraron los cabezales de lectura y escritura de IFAST en el sistema de bus de campo a través del módulo de E/S BL ident, de modo que el sistema de control WDS puede ver los datos más recientes en cualquier momento para lograr un monitoreo en tiempo real. Los cabezales de lectura y escritura se instalan en estaciones de transferencia de moldes y maquinaria de vertido/sedimentación, y opcionalmente en enlaces de pesaje y otros enlaces de control.

Todos los datos recopilados por el sistema de control se transmiten a la base de datos local del servidor de la fábrica, donde se almacenan los datos en tiempo real de todos los moldes a lo largo del ciclo de producción. La información se genera de manera sincrónica a través del servidor y se utiliza para la gestión y el seguimiento generales del molde. Un sistema RFID completo incluye no solo puntos de lectura en el equipo de producción, sino también cabezales de lectura en la estación de limpieza de moldes y cabezales de lectura en el sistema de almacenamiento. De acuerdo con los deseos del cliente, WDS permitió que un tercero modernizara su antiguo sistema con productos RFID de IFAST.

Datos de alto valor añadido

En la actualidad, el sistema RFID de IFAST garantiza que la base de datos del servidor central de cada dispositivo WDS contenga información valiosa que se puede utilizar para optimizar la producción de la fábrica y la calidad del producto. Las posibles aplicaciones de los grupos de datos son muy variadas, incluida la optimización de la logística. Con un suave clic del ratón, el sistema puede mostrar la posición en tiempo real de cualquier molde o su trayectoria de funcionamiento en toda la línea de montaje. De esta manera, se pueden identificar fácilmente las posibles fuentes de error.

Aplicación de RFID en la industria alimentaria

A partir de esto también se pueden determinar datos específicos de la producción. Por ejemplo, el sistema puede detectar un exceso de contenido de residuos en un solo molde o incluso en un grupo de moldes completo y luego clasificarlo automáticamente. Otra aplicación es la capacidad de comparar las características de producción de los conjuntos de moldes y lotes específicos.

El conjunto de datos también es muy útil en el control de calidad y la supervisión de la higiene dentro de la fábrica, especialmente en términos de gestión de calidad. El sistema puede identificar fácilmente si el proceso de producción actual es limpio o no.Actualmente, el sistema puede rastrear los procesos de producción a corta distancia, como por ejemplo, el empuje colectivo de moldes hacia los congeladores o la sustitución de moldes por moldes de prueba especiales durante el funcionamiento del sistema, todo gracias a la tecnología RFID. Si el molde insertado no es adecuado para el proceso de producción que se está ejecutando actualmente, el sistema emite inmediatamente una alerta. Con esta tecnología también es posible un cambio de producto "rápido": a medida que se retiran los moldes antiguos, se insertan nuevos moldes en el sistema. Incluso son posibles esquemas de producción en los que se mezclan aleatoriamente los juegos de moldes, lo que aumenta la flexibilidad de producción.

Win-win

"Entre una serie de productos similares de la competencia, finalmente elegimos IFAST. El sistema BL ident proporciona hardware con interfaces estandarizadas adecuadas para sitios industriales", explica Bernd Plies, director de ingeniería eléctrica y tecnología de automatización en WDS, " EspañolNuestra elección de combinar el sistema RFID con sistemas de bus como Profibus, DeviceNet y modbus IP, los diversos protocolos de bus que se utilizan actualmente en nuestras naves de producción, fue un éxito y también es adecuado para futuros sistemas de bus”. Otro factor importante es que los cabezales de lectura y escritura tienen amplias perspectivas de aplicación en el campo industrial.

Como se esperaba, la integración del sistema dentro de la fábrica estaba lista para funcionar y no se detectaron problemas. "El sistema funcionó muy bien y sin problemas", recordó Plies. "Todos los componentes se integraron rápidamente en la primera aplicación WDS y se realizó la depuración del Paso 7. Surgió uno o dos problemas, pero la comunicación por teléfono fue rápida. Todo se solucionó”.

Según Plies, otra ventaja de este proyecto es la estrecha cooperación entre las dos empresas: "Trabajar con IFAST siempre es constructivo". Los técnicos de IFAST son innovadores y tratan de traducir las expectativas de los clientes directamente a la práctica o desarrollar alternativas. “Nos beneficia mucho mantener un contacto cercano con el personal de I+D de IFAST”, añade Plies.