Un destacado fabricante de maquinaria industrial con sede en Italia eligió Simcenter Amesim para aumentar su rendimiento

Soluciones personalizadas para operarios de la industria del packaging

La sociedad de consumo y las diversas necesidades del mercado influyen en el éxito del sector de envasado. Para satisfacer las demandas del mercado, las empresas de todas las industrias deben personalizar los envases para diferenciar sus productos de los de la competencia. Esta diversidad genera una competencia feroz que empuja a los operarios de la industria del packaging a innovar continuamente en el diseño y la entrega de máquinas personalizadas de alta calidad. Al mismo tiempo, tienen que afrontar un contexto muy competitivo y lograr sus propios objetivos en cuanto a productividad y velocidad de producción.

RONCHI MARIO se especializa en encontrar soluciones especializadas para resolver cualquier requisito de los operarios de la industria del packaging y en fabricar maquinaria de packaging personalizada y fiable para las industrias química, cosmética y alimentaria. RONCHI MARIO es un destacado fabricante italiano de maquinaria industrial. Construye unas 85 máquinas al año y suministra a operarios de la industria del packaging de todo el mundo. Su actividad principal es el llenado y taponado de botellas de productos líquidos y muy viscosos, como champú y detergente para lavavajillas.

La investigación y el desarrollo siempre han estado en el centro de la estrategia de RONCHI MARIO. El departamento de I+D de RONCHI MARIO procura ofrecer la mejor solución personalizada a sus clientes para satisfacer cada requisito. Las máquinas construidas por RONCHI MARIO tienen regímenes de producción muy elevados (número de envases llenados por minuto); la velocidad de llenado es alta y debe ser precisa en cuanto a la cantidad de fluido inyectado en los envases.

«El objetivo principal es asegurar el rendimiento de este proceso de llenado sin ninguna alteración de la presión; cuando la presión de la máquina permanece estable, el llenado es bueno», explica Gabriele Pastrello, ingeniero de I+D de RONCHI MARIO.

De un proceso experimental a un enfoque numérico para mejorar la estabilidad de la presión

«El circuito de llenado de botellas tiene sobrepresión; la presión es superior a la presión atmosférica», señala Pastrello. Por eso, definir cómo mantener esta presión lo más constante posible es fundamental para que RONCHI MARIO suministre la mejor maquinaria industrial a sus clientes. «Antes, siempre intentábamos resolver nuestros problemas mediante un proceso experimental sin pautas establecidas. Probábamos varias opciones al azar antes de encontrar la correcta». El método ensayo-error no era lo bastante preciso para lograr resultados eficientes, por lo que costaba tiempo y dinero a la empresa. Además, si un cliente tenía problemas técnicos, el personal de RONCHI MARIO solía desplazarse a las instalaciones para hacer modificaciones en la máquina.

Para estabilizar la presión, el departamento de I+D de RONCHI MARIO tuvo que simular todo el sistema hidráulico, que se compone de un depósito, una bomba, muchos metros de tuberías por las que se bombea el fluido y varias válvulas dosificadoras que inyectan el fluido dentro de los recipientes que hay que llenar. Se buscó una solución que posibilitara una presión y un caudal determinados de fluido a través de las tuberías para mantener un flujo constante de fluido hacia las válvulas de llenado. Tras un minucioso proceso de selección, RONCHI MARIO eligió el software Simcenter Amesim™.

«Tenemos que manipular cualquier producto y cada máquina es diferente de la anterior que hemos desarrollado; por lo tanto, necesitamos simular con precisión el comportamiento de cada máquina de llenado», explica Pastrello. «Si necesitas gestionar los parámetros globales del sistema, una herramienta de simulación 1D, como Simcenter Amesim, es la mejor opción porque es rápida, fiable y fácil de usar». La simulación con Simcenter Amesim valida el diseño de la máquina respecto a esos requisitos y evita adaptaciones de última hora que generan costes y retrasos adicionales. «Hacerlo bien a la primera significa ahorrar una gran cantidad de tiempo que llega a ser de semanas».

Simcenter Amesim se utiliza para el diseño de la red hidráulica y para determinar la estrategia de control. A fin de mantener la presión lo más constante posible, los ingenieros de RONCHI MARIO ajustan la velocidad de la bomba para producir la cantidad exacta de caudal que deben suministrar las toberas. Simcenter Amesim permite probar digitalmente el impacto del regulador proporcional, integral y derivativo (PID) sobre la presión de suministro, en lugar de calibrar estos parámetros en la máquina física. Esto supone un ahorro considerable de tiempo y dinero.

El departamento de I+D de RONCHI MARIO trabaja en estrecha colaboración con Bsim, partner de Siemens Digital Industries Software, para adaptarse y familiarizarse con Simcenter Amesim. «Bsim responde a mis preguntas con mucha rapidez y precisión», dice Pastrello. «Estoy muy satisfecho con su contribución».

Ahorro de tiempo y simulación precisa

Gracias a la gran precisión de la simulación con Simcenter Amesim, RONCHI MARIO ha reducido considerablemente el número de prototipos que suele producir por proyecto. La simulación permite predecir el comportamiento de cada máquina y determinar el mejor diseño antes de producir el prototipo. Pastrello considera que es una cifra importante: «Ya hemos reducido en un 20 % el número de prototipos».

Otro resultado positivo es que las máquinas de RONCHI MARIO funcionan más deprisa gracias a la estabilidad de la presión posibilitada por el software. De este modo, los clientes industriales de RONCHI MARIO pueden lograr sus objetivos de productividad, rendimiento, estabilidad y velocidad de producción.

Ir más allá, aportar innovación

Para aumentar su ventaja competitiva, RONCHI MARIO procura entregar maquinaria de alta calidad a sus clientes. Eso implica innovación en el proceso y en el producto. Según Pastrello: «Las herramientas de simulación pueden suponer la diferencia entre ganar o perder un negocio. Si no me equivoco, pocas empresas utilizan herramientas tan avanzadas. Somos auténticos pioneros en el uso de la simulación para optimizar el proceso de diseño de máquinas, cosa que puede marcar una diferencia competitiva considerable».

«El siguiente paso es integrar los resultados de Simcenter Amesim con una herramienta de dinámica computacional de fluidos en 3D. Los cálculos en 3D pueden ser útiles para analizar el flujo y el comportamiento dentro de la válvula». Con Simcenter Amesim, que proporciona la evaluación de las condiciones límite, y CFD 3D, que proporciona información sobre el comportamiento, la combinación funciona como un complemento excelente para ofrecer el mejor análisis.

Como conclusión, Pastrello indica que Simcenter Amesim ofrece a los fabricantes de maquinaria industrial la oportunidad de construir máquinas de alto rendimiento a partir de una simulación de sistemas precisa y fácil de usar. Además, recalca el hecho de que una máquina personalizada altamente adaptable es un importante valor añadido para sus clientes.