AUTOMATIZANDO LOS PROCESOS EN LA INDUSTRIA FARMACÉUTICA DE PRODUCTOS LÍQUIDOS

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ FAUSTINO SÁNCHEZ CARRIÓN

Docente Asociado. Facultad de Ingeniería. Departamento de Ingeniería. E-mail: [email protected]

Luis Arsenio Rivera Morales

“AUTOMATIZANDO LOS PROCESOS EN LA

INDUSTRIA FARMACEUTICA DE PRODUCTOS

LIQUIDOS”



RESUMEN

El trabajo consiste en automatizar el proceso de envasado y acondicionado de

formas farmacéuticas líquidas, actualmente el proceso de control de volumen,

el encajado de las unidades en el envase secundario y el embalaje se realiza

manualmente. Acontinuacion se describe la implementación del prototipo del

proceso de llenado, sellado y etiquetado de formas farmacéuticas liquidas, para

ello se emplea:

Técnicas de automatización para el control automático del proceso.

Diseño del prototipo del proceso se realizó en el software CAD (Diseño

asistido por computadora).

Implementación el cual se requirió elementos neumáticos, actuadores,

sensores, un controlador lógico programable (PLC). Todos estos

componentes se integran a una faja transportadora. El cual el producto

final es dirigido hacia el almacén.



INTRODUCCIÓN

La Forma farmacéutica liquida consiste en una solución acuosa con alta

concentración de carbohidratos tales como sacarosa, sorbitol, dextrosa, etc. de

consistencia viscosa, en la que se encuentra disuelto el o los principios activos

y aditivos en la solución. Su proceso de fabricación del líquido empieza en la

recepción, análisis de calidad y almacenamiento de los principios activos e

insumos para la elaboración y empaque de medicamentos.

Al término del envasado todas las formas farmacéuticas pasan al área de

empaque, donde mediante bandas transportadoras, los frascos son etiquetados

y codificados automáticamente. Finalmente todos los productos pasan al área

de almacenes de producto terminado cuya infraestructura debe permitir

almacenamientos en perchas previas a su comercialización.

En este caso solo nos basaremos en el proceso de llenado, sellado y

etiquetado de las formas farmacéuticas liquidas; este sistema automatizado

está constituida de 4 partes, las cuales son el dispensador del envase,

dispensador de las tapas, dispensador de taponeras y el envió hacia el

almacén. El proceso es controlado por un PLC y funciona de manera

Automática.



MATERIALES Y METODOS

OBJETIVO:

El objetivo del trabajo es incrementar la productividad, lo cual se logrará

racionalizando el producto (cumpliendo con la especificación del

volumen de llenado), reduciendo los costos operativos, reduciendo el

consumo de energía, optimizando el recurso humano (re direccionando a

otras áreas donde no es factible automatizar) y mejorando el control de

calidad.

PROCESO DE ENVASADO Y ACONDICIONADO:

Proceso de envasado:

Sensor óptico para determinar el nivel de llenado de los envases.

Actuador (cilindro de simple efecto: faja transportadora).

Actuador (cilindro de doble efecto para clasificar los envases que

no cumplen con el volumen especificado ya sea por debajo o por

encima del nivel; cuando está por debajo del nivel la empresa

puede ser sancionada por la DIGEMID y si está por encima el

rendimiento de la producción es bajo y la empresa pierde).

Proceso de acondicionado:

Actuador (cilindro de simpe efecto, para transportar las unidades

envasados del área de envasado - área de acondicionado).

Actuador (cilindro de doble efecto, para colocar las unidades

envasadas correctamente en el envase secundario y los

accesorios como: los insertos cucharas y/o vasitos dosificadores).

Actuador (cilindro de doble efecto, para colocar las unidades

acondicionadas en el envase secundario en las cajas de

embalaje).



1. FASE DE DISEÑO:

El diseño del prototipo del proceso de envasado se realizo con la ayuda

del programa AUTOCAD 2013, que nos permitió su mejor

implementación y desarrollo.

Los principales elementos:

PLC: Es la computadora utilizada en la ingeniería automática o

automatización industrial, para automatizar procesos

electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la

fábrica en líneas de montaje o atracciones mecánicas.

Figura 01. PLC (Controlador lógico programable).

MOTOR PARA FAJA TRANSPORTADORA: Se utilizan en la industria y en la agricultura para realizar las tareas más rápidamente su función es el de impulsar la faja transportadora.



Figura 02. Motor para faja transportadora.

ESTRUCTURA METALICA: Esta diseñada para soportar las cargas necesarias incluidas en el diseño, sea cual sea el uso que se les vaya a dar.

Figura 03. Estructura metálica de una envasadora.

ACTUADOR: Es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado.

Figura 04. Actuador.



MOTOR: es la parte sistemática de una máquina capaz de hacer funcionar el sistema transformando algún tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo.

Figura 05. Motor.

PISTON NEUMATICO: Se denomina pistón a uno de los elementos básicos del motor de combustión interna.

Figura 06. Pistón neumático.

VALVULA PARA PISTON: Son válvulas de corte de paso completo,

fabricadas en acero forjado, diseñadas para una presión máxima de operación.



Figura 07. Válvula para Pistón.

HORQUILLA FAJA TRANSPORTADORA: Una cinta transportadora es un sistema de transporte continuo formado básicamente por una banda continua que se mueve entre dos tambores.

Figura 08. Horquilla de faja transportadora.

FAJA DE TELA: Se utiliza para transportar los insumos o

producto final.



Figura 09. Faja de tela.

POLEA INSCRUSTADA AL MOTOR: Es un elemento mecánico del motor interno alternativo, cuya función es básicamente de arrastre de órganos auxiliares del mismo, como por ejemplo alternador del motor, bomba de agua, bomba de servodirección, compresor de aire acondicionado, etc.

Figura 10. Polea incrustada al motor.

EJE DE HORQUILLA: es una pieza de metal o madera con una

muesca en que descansa y gira cualquier eje de maquinaria.

Figura 11. Eje de Horquilla metálica



CABLES: Se llama cable a un conductor (generalmente cobre) o

conjunto de ellos generalmente recubierto de un material aislante o protector, si bien también se usa el nombre de cable para transmisores de luz (cable de fibra óptica) o esfuerzo mecánico (cable mecánico).

Figura 12. Cables

MANGUERA NEUMÁTICA: Son tubos plásticos, mangueras reforzadas con malla de nylon, mangueras de goma y tela y caño de cobre. El tubo más usado en dichas instalaciones es el Tubo de Poliuretano.

Figura 13. Manguera neumática



VÁLVULA ALMACEN: es utilizada en la instalación de cañerías, tubos para la continuidad del flujo.

Figura 14. Válvula Almacén

FUENTE DE PODER: se hace referencia al sistema que otorga la electricidad imprescindible para alimentar a equipos como ordenadores o computadoras.

Figura 15. Fuente de poder.

PORTA FUSIBLE: Son para poner fusibles. hay de varios tipos, dependiendo del tipo de fusible que se vaya a usar:

http://definicion.de/computadora



Figura 16. Porta fusible.

LLAVE TERMOMAGNÉTICA: trabaja en función del consumo de corriente, el límite de la misma es el que figura en el rótulo o la especificación de la llave, o sea si llegara a circular mayor cantidad de corriente durante un tiempo prolongado que la especificada en la misma, automáticamente salta la llave y se interrumpe el suministro de electricidad al aparato que esté conectada o la llave general, según sea el caso.

Figura 17. Llave termo magnética.

BANDEJAS DE LLENADO: estos son utilizados para la

recepción de las diferentes variedades de empaques, etc.

Figura 18. Bandejas de llenado.



ACRILICO: El acrílico, es una de las tantas variantes del plástico. La gracia del acrílico, es que puede permanecer largo tiempo, en la intemperie, sin sufrir daño alguno.

Figura 19. Acrílico.

ENVASES: es un producto que puede estar fabricado en una gran cantidad de materiales y que sirve para contener, proteger, manipular, distribuir y presentar mercancías en cualquier fase de su proceso productivo, de distribución o de venta.

Figura 20. Envases.



Los principales elementos del prototipo son:

- PLC.

- Motor faja transportadora.

- Estructura de fierro.

- Actuador.

- Motor.

- Pistón neumático.

- Válvula para pistón.

- Horquilla de faja transportadora.

- Faja de tela.

- Polea incrustada al motor.

- Eje de Horquilla.

- Cables.

- Manguera Neumática.

- Válvula de almacén.

- Fuente de poder.

- Porta fusible.

- Llave termo magnética.

- Bandejas de llenado.

- Acrílico.

- Envases.



2. ETAPAS BÁSICAS DEL PROCESO:



3. DIAGRAMAS DE FLUJO:

A continuación se muestra el diagrama de flujo del proceso de formas

farmacéuticas liquidas actual y el propuesto del presente trabajo.



6 DISEÑO DEL PROCESO DE ENVASADO EN EL PROGRAMA

AUTOCAD:

A continuación se muestra el diseño.



7 DISEÑO DEL PROCESO DE LLENADO, SELLADO Y

ETIQUETADO DE FORMAS FARMACEUTICAS LIQUIDAS:

Figura 21. Diseño del proceso de formas farmacéuticas liquidas.



CONCLUSIONES:

Como conclusión podemos decir que con el diseño del llenado,

sellado y etiquetado de formas farmacéuticas liquidas; permite su

implementación el cual su proceso funciona correctamente.

En las fases del proceso se indican los principales elementos los

cuales son controlados por un PLC, actuadores, válvulas, etc.

Como fase principal el PLC permite controlar los tiempos de

activación de cada una de las etapas del proceso.

Aprovechando la información que se obtiene en el PLC se puede

controlar cada etapa del proceso a través del computador

permitiendo controlar todo en tiempo real.

BIBLIOGRAFIA:

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2. Creus Solé, Antonio, “ Neumática e hidráulica”, Ed. Alfaomega,

México, D.F, 2007

3. Martin, Hale “Automation made easy: everything you wanted to

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4. Ollero Baturone, Aníbal, “Robótica : manipuladores y robots

móviles”, Ed. Marcombo, México, D.F., 2007

5. Pineda Sánchez, Manuel, “Automatización de maniobras industriales

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Politécnica de Valencia, 2008

6. Smith, Carlos A., “Control automático de procesos : teoría y

práctica”, Ed. Limusa, México, D.F., 2008

http://www.isa.org/

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