Introducción

Los lectores ya conocen a Fimel, um importante fabricante de instalciones de pintura de Aguada de Cima (Águeda, Portugal). Leonel da Rocha e Silva (fig.1),gerente de Fimel, junto con sus colaboradores técnicos y de relaciones externas me acompañaron a visitar a tres usuarios industriales de sistemas de pintura que trabajan en Portugal, cada uno de ellos caracterizado por exigencias específicas y especiales, para los que el departamento de diseño del fabricante de instalaciones - junto con algunos socios de relevancia internacional - propuso soluciones especialmente interesantes.

Las tres empresas trabajan en el campo de la electricidad (Efapel), del electrodoméstico (Vulcano, grupo Bosch) y de las máquinas agrícolas (Herculano). Son casos muy distintos entre sí. Destacan, en el orden en el que les hemos citado:

• La gestión completamente automática y robotizada del processo de pintura (en líquido) de superficies plásticas de piezas de pequeñas dimensiones.
• La gestión, también en este caso completamente automática, de un processo de recubrimiento en polvo de altíssima productividad.
• La gestión flexible de ciclos de pretratamiento (químicos y físicos) y de pintura para piezas de peso, forma y dimensiones myu diferentes entre sí, que son componentes de grandes máquinas para la agricultura.

Para los tres desafios planteados por los importantes usuarios visitados - cada uno de los cuales tiene una posición muy importante en su mercado correspondiente - Fimel ha encontrado soluciones a medida.

Efapel

Un sistema compacto y completamente automático
para interruptores eléctricos

Con un catálogo de casi 200 páginas, Efapel es una empresa especializada en la producción de conexiones eléctricos y para las telecomunicaciones (bajo voltaje), industriales o para la oficina o la casa.
Tiene un mercado internacional (sus productos están certificados en Portugal y, dado que en estos países se requieren certificaciones específicas, también en Francia, Alemania, Holanda y Rusia) opera con un sistema certificado de aseguramiento de la calidad (ISO 9001), con un sistema de gestión medioambiental certificado (ISO 14001 e EMAS) y, por último, con un sistema certificado que asegura la gestión de la salud y seguridad en el trabajo, también certificado (Ohsas 18001).

Además de su aspecto técnico y funcional, interruptores, conectores y enchufes tienen un contenido estético significativo: han pasado de ser simples herramientas de gestión de la electricidad e impulsos digitales y analógicos a ser, actualamente, un elemento integrante del estilo y decoración de la casa (fig. 2) y de la oficina.
La gama de formas, modelos y acabados de Efapel es especialmente amplia y vasta. En lo que se refiere a los materiales utilizados para la parte estética de la producción Efapel, predominan los soportes plásticos.

«Para pintar todos los componentes estéticos de la producción de nuestra empresa - nos explica António Rodrigues, el ingeniero técnico de Efapel que nos acompañó durante la visita (fig. 3) - acordamos con Fimel que la instalación se gestionara fácilmente, de forma adecuada a nuestros ritmos de producción; automáticamente pero mantebendo grande flexibilidad.
El objetivo de funcionamiento óptimo es poder gestionar línea y proceso con un solo operador».

«Hemos apostado por un futuro de completa automación (robotizada) del proceso de recubrimiento - interviene Juvêncio Duarte (responsable de la calidad de Fimel: ha seguido el desarrollo de la automación integrada de la línea que funciona en Efapel) - reduciendo la complejidad del sistema para no perjudicar la facilida de uso y su flexibilidad: Efapel es unespecialista en su campo de actividad y por consiguinte, la fase de pintura debe presentar pocos problemas, ritmos productivos adecuados y facilidad de intervención correctiva.
Nuestros diseñadores - sigue Juvêncio Duarte - han trabajado con la ideia de ofrecer una línea compacta, robotizada, segura, gestionada tanto manual como automáticamente, paso a paso o en continuo (fig.4).

La compacidad favorece la sencillez de gestión (de la línea; de cada uno de sus componentes; de los volúmenes de aire tratados; de los posibles cambios de color o de producto), la rapidez para volver a reconfigurar el ciclo (si se pasara de un ciclo de mano única a uno bicapa, por ejemplo), la rapidez de las intervenciones correctoras en caso de necesidad. Y adem+as, ocupa poco espacio (fig. 5).

Está instalada en un ambiente cerrado, para evitar contaminaciones recíprocas con departamentos contiguos.
Está formada por:

• Transportador invertido, con movimiento paso a paso o continuo de velocidad regulable (fig. 6).
  [Durante la visita se estaban regulando de forma ajustada algunos programas de produción. La velocidad promedio establecida era de 1,1 m/minuto].
• Zona de carga y descarga (fig. 7)

• Cabina de eliminación del polvo ionizado (fig. 8)
• Cabina de aplicaciónmediante robot antropomorfo (fig. 9). La cabina, en seco, funciona a 25ºC

• Zona de pre-evaporación (flash-off) y entrada en el horno de curado(fig. 10)
• Horno de curado (fig. 11). Trabaja a 60ºC
• Zona de enfriamiento
• Cabina de preparación y distribución de las pinturas (fig. 12).

Dado el material que se pinta predominantemente (plástico) - continúa Juvêncio Duarte - se ha tenido especialmente en cuenta el sistema de tratamiento del aire de todas las zonas operativas (Cabina, pre-evaporación y horno)

La instalación está dotada de todas las características de seguridad previstas por las más recientes normas de seguridad antiincendio y antiexplosión (componentes EX).
La cabina de preparación y distribución de las pinturas está dotada de una centralita electrónica (dotada a su vez de balanza electrónica, para la preparación de muestreos o, en caso de que fuera necesario, preparar productos especiales), alimentada por 6 depósitos a presión, además del depósito para el cambio de color. La centralita mezcla automáticamente, según el programa establecido para cada bastidor, hasta 4 componentes diferentes (barniz, tinte, diluyente, endurecedor). El sistema de gestión efectúa, cuando sea necesario, el cambio automático de color.

«Un pantalla gráfica táctil (fig.13) consiente la interfaz entre el sistema de gestión de la instalación y el operador.
La instalación pude funcionar en tres modalidades diferentes.
Manual paso a paso; automático paso a paso; automático en continuo. Con la pantalla se establecen todos los servicios y se ven las alarmas que surgieran. El sistema está conectado continuamente con el departamento de assitencia de Fimel, de forma que se garantiza siempre la máxima rapidez de la intervención. Para la programación del robot - o para las intervenciones de optimización en programas ya desarrollados - se utiliza una unterfaz específica portátil que facilita el trabajo del operador (visualiza inmediatamente las intervenciones mirando directamente los robots en acción, figuras 14 e 15)».

«La completa automación de la gestión de los diferentes parámetros de la instalción y de la fase de aplicación - interviene António Rodrigues - son elementos fundamentales para obtener la máxima produtividad del proceso, aun garantizando una gran flexibilidad de uso de la línea.
La compacidad y sencillez de la línea, permite rápidas intervenciones, inmediatamente operativas. Además, la línea se utiliza siempre de manera óptima, independientemente del tipo de ciclo, ya sea de mano única como para multiestratos».

Vulcano

Alta capacidad productiva y fiabilidadtotal para las calderas de gas.

Vulcano forma parte de la multinacional del electrodoméstico Bosch. La gran planta portuguesa está en Aveiro, ocupa unos 30.000 m2 cubiertos y produce calentadores y calderas de gas. Es líder europeo en el sector, con una capacidad productiva, calculada con dos trunos de producción, de 1.080.000 calentadores/año y 110.000 calderas/año.
La planta está organizada según los esquemas, certificados, que aseguran la calidad (ISO 9001), la mejor gestión medioambiental (ISO 14001 y EMAS) y la seguridad (al final de 2005, el índice de frecuencia de accidentes en el trabajo en la planta quedó significativamente por debajo de la media del grupo Bosch). En definitiva, es una empresa modelo del grupo, gracias al tesón y a la capacidad de motivación de João Paulo Oliveira, el administrador industrial de la empresa, que conocimos durante nuestra visita (fig. 16).
João Paulo Oliveira ha apostado por las aptitudes portuguesas también bajo el perfil tecnológico: naturalmente, la propuesta de Fimel para la instalación de recubrimiento se comparó con los competidores internacionales desde el punto de vista técnico, económico y de la fiabilidad.

«La solución propuesta y la instalación montada por Fimel - nos dice - resultaron ser un éxito. Después de más de 2 años de funcionamiento ininterrumpido (la línea trabaja 22.5 h/día, el resto del tiempo se dedica al mantenimiento), el proyecto ha resultado ser excelente, la instalación muy compacta y de alta productividad: completamente automático, recubre un promedio de 21.000 piezas al día (fig.17)».

Vimos la línea en funcionameiento (fig. 18) con Manuel Rodrigues Neto y Rui Rodrigues (director de las tecnologías y responsable de la línea de recubrimiento de Vulcano, respectivamente).

«Gestionada con un supervisor completo de mando y control - nos explica Rui Rodríguez - a través de la pantalla táctil, el reponsable de la línea monitoriza y puede intervenir en cada parámetro (temperaturas, motores, ventiladores, quemadores, velocidad de la línea).
En la línea hay colgados 275 bastidores, concebidos para cargar 2 piezas cada vez, en las 4 dimensiones fiferentes que caracterizan la poducción de Vulcano».

Durante nuestra visita, la instalción estaba regulada a la velocidad 3,15 m/min. La velocidad máxima posiblel es de 8 m/min.

«El pretratamiento, con fase de conversión al fosfato de zinc - continúa Rui Rodrigues - se concluye con un lavado desmineralizado (fig.19 e 20). El horno de secado se calienta con un quemador en vena de aire. Las temperaturas de los baños activos y del horno están controladas mediante pirómetros conectados a un gestor de supervisión.

El sistema de aplicación del polvo - actualmente el color predominante es el blanco - está situado dentro de un box cerrado presurizado y climatizado con el fin de obtener un ambiente perfectamente constante y equilibrado, para obtener la mejor calidad posible de los productos aplicados y de forma constante e independiente de las condiciones exteriores (fig. 21).

La cabina automática (Wagner Itep, fig.22), de material polimérico, de recuperación integral mediante ciclón (fig. 23) y filtro final (fig. 24), está servida por una central de polvo (fig. 25) y dos reciprocadores por cada lado (fig. 26), cada uno de los cuales está equipado con 3 pistolas de corona, súper-regulables (fig. 27). El mantenimiento de la cabina es muy fácil y muy rápido, teniendo en cuenta además que se aplica sobre todo polvo blanco (fig. 28).

El horno de polimerización de aire caliente (con grupo de calentamiento indirecto, que permite tener un control preciso y en continuo de las temperaturas) está precedido de un tramo de gelificación mediante batería IR (fig.29). También en este caso las temperaturas se controlan con precisión mediante un supervisor central. Naturalmente, también el transportador y los motores están monitorizados en continuo: deben garantizar que nunca se pararán».

«Además de los controles efectuados en línea por el personal de mantenimiento de Vulcano - interviene Leonel da Rocha e Silva - el sistema diagnóstico está interconectado de modo remoto con nuestra oficina técnica, para permitirmos la máxima rapidez en la intervención en caso de que se verifiquen anomalías».

«La instalación - prosigue Rui Rodrigues - sustituye a una instalación anterior de arquitectura compleja: como el espacio a disposición es muy limitado, el sistema preveía hornos superpuestos, lo que complicaba las operaciones de mantenimiento. La línea diseñada por Fimel, en cambio, es planar, muy compacta, de gestión y mantenimiento sencilos, todos ellos elementos esenciales para las exigencias de productividad y continuidas de los resultados típicos de nuestra empresa (fig. 30)».

Herculano

Gran flexibilidad de ciclo y de transporte para piezas
de grandes dimensiones y peso

El caso de Herculano, importante fabricante de máquinas agrícolas, se analizará detalladamente después de haber realizado otra visita al final de las operaciones de montaje y puesta en marcha de la instalación. Aquí nos limitaremos a explicar las principales características de la instalación de pretratamiento y pintura (en líquido) ideado y fabricado por Fimel (fig. 31), según lo indicado por Pedro Carreto (fig. 32), responsable de Herculano que supervisa la gestión de la producción:
"La línea sustituye a una antigua línea manual anterior, que ya estaba saturada y era insuficiente para poder absorber el crecimiento productivo y cualitativo de nuestra empresa. En resumen, éstos son los objetivos sobre los que trabajaron el diseñador y fabricante de la instalación para la realización de la nueva línea:

• Permite pintar piezas de conformaciónm, dimensiones y pesos extremadamente variables. Cada bastidor lleva hasta 2000 kg (fig. 33).
• Resuelve automáticamente la gestión de la complejudad logística de piezas duferentes, incluso muy pesadas, destinadas a procesos diferentes: algunos deben granallarse (fig. 34), outros deben pretratarse químicamente y secarse (fig. 35 y 36), antes de pasar a la cabina de pintura.
  Además, en vista de la gran diferencia de las piezas, también los tiempos de aplicación son diferentes.

• El sistema bicarril (Power & Free), dotado de almacenamientos aéreos en las áreas estratégicas para absorber y homogeneizar las diferentes velocidades de ejecución (son 28 las distintas estaciones de bloqueo) permite una gestión automática inteligente de los recursos de la instación (fig. 37).

• La cabina de pintura (en seco, presurizada y climatizada), va seguida de un túnel de pre-evaporación largo que permite el empleo de diferentes sistemas de pintura, entre ellos los base agua (fig. 38).
• El horno (fig. 39) con calentemiento en vena de aire es de almacenamiento transversal, para que se optimice el espacio en relación con las exigencias de secado de los ciclos de pintura.

En definitiva, consideramos que podemos contar con una solución flexible y muy productiva, capaz de mejorar sensiblemente tanto el aspecto cualitativo de nuestra producción como el de la gestión del flujo de preoceso. Además, la nueva instalación permite mejorar drásticamente las condiciones de trabajo de los pintores y deja abierta la posibilidad de añadir ciclos de bajísimo impacto ambiental que, para una empresa que ocupa la posición de líder de su sector, es un elemento esencial. Para la confirmación de las expectativas, os esperamos tras la definitiva puesta en marcha de la instalación».

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Tres líneas signigicativas de pintura electrostática - download pdf