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.