Este artículo se publicó recientemente en Baking & Biscuit International..
Reading Bakery Systems ha automatizado por completo el proceso de mezclado con sus sistemas de mezclado continuo. El objetivo final es lograr que los sistemas funcionen de forma independiente, sin necesidad de intervención del personal. Y a pesar de que el mezclado puede considerarse entre los procesos de producción más complejos en la industria de la panificación, las tecnologías de mezclado actuales están muy cerca de esta meta. "Esto se debe a que, a pesar de ser complejo, el proceso consiste de pasos secuenciales, medibles y controlables. Las mezcladoras más nuevas no solo son controlables, sino que los sistemas de control tienen una gran cantidad de datos para demostrar que el proceso es repetible", resaltan los especialistas de RBS. Los controles integrados ya pueden abordar puntos de decisión en vez de recurrir a un operador, que necesitaría capacitación y experiencia. Con las mezcladoras totalmente automatizadas, "la calidad y la consistencia se confirman al inicio del proceso de horneado en vez de al final", añaden. Los sistemas de mezclado continuo pueden recibir entradas de otras parte de la línea de producción tales como niveles de tolvas, estado operativo de equipos aguas abajo y entradas de datos tales como la temperatura y usarlos para ajustar automáticamente los parámetros del sistema de mezclado con el fin de garantizar la consistencia de producción y la calidad del producto.
Manejo de materias primas
La manipulación a granel es un proceso similar para mezcladoras continuas y por lotes a lo largo de cada paso del proceso de mezclado. Dosificación: el beneficio del mezclado continuo automático es que la precisión de la receta está garantizada en todo momento del día o de la temporada. "La dosificación mediante equipos de medición es crítica para este paso. Es importante utilizar medición gravimétrica y no volumétrica para garantizar el alto nivel de precisión necesario. Se utilizan alimentadores por pérdida de peso para polvos y, para ingredientes líquidos, se utilizan bombas y medidores de flujo", explica RBS. Las grasas sólidas o componentes delicados (p. ej., furtos rojos) requieren de equipamiento más especializado.
- Mezclado: RBS ha estado perfeccionando mezcladoras especializadas en base a la premisa de que no existe una única mezcladora que pueda utilizarse para mezclar todo tipo de productos. Este es el motivo por el cual este especialista estadounidense ofrece cinco tipos de mezcladoras continuas, cada una de ellas en 4 a 6 tamaños, para distintos volúmenes de producción. Los distintos modelos difieren en la cizalladura que aplican, su consumo de energía, sus propiedades de mezclado y otros factores de diseño. Seleccionar el tipo de mezcladora correcta para un producto específico es fundamental para perfeccionar una producción automatizada.
- Descarga: gestionar la descarga de masa desde el mezclado por lotes puede ser desafiante. En contraste, esto no es problema para las mezcladoras continuas. La masa sale de la mezcladora en forma de "trozo" o flujo continuo de masa. "Una cuchilla en el punto de descarga de la mezcladora corta el trozo de un tamaño más fácil de trabajar, para que sean adecuados para su transporte sobre una banda. A continuación, esta masa puede entrar directamente en el equipo de formación aguas abajo, lo que elimina la necesidad de un gran equipo de manejo de masa después de la mezcladora por batches para cortar la masa en trozos más pequeños y fáciles de manejar.
Supervisión precisa del proceso = automatización
La supervisión del proceso es fundamental para automatizar el proceso de mezclado. Esto permite que el sistema de mezclado haga ajustes automáticos que tienen en cuenta las variaciones fuera del ámbito del mezclado. Permite conocer las variables del proceso, resaltando los valores constantes y aquellos parámetros menos estables, para lograr una mejor comprensión del proceso, lo que permite mayores avances. “Las variaciones instantáneas debería ser de ¼% para líquidos y ½% para componentes secos, o menos. Típicamente, una variación de más de ½% durante más de 5 segundos disparará una alarma para el operario. Sin embargo, el sistema se autocorrige y estas alarmas son infrecuentes después de la puesta en servicio", explica RBS.
La variación real necesaria para definir una alarma es un valor ajustable. Usualmente pueden definirse tres niveles de alarma, con temporizaciones preconfiguradas por RBS durante la puesta en servicio:
- Nivel 1: el parámetro sale de rango. El sistema comienza la autocorrección.
- Nivel 2: si el sistema no se ha logrado autocorregir dentro del tiempo definido por la operación (generalmente 5 segundos), se dispara la alarma. El sistema continua autocorrigiéndose, o puede intervenir el operario.
- Nivel 3: si el sistema no se ha logrado autocorregir y el operario no ha intervenido después de un tiempo establecido (generalmente 15 segundos), el sistema se apagará hasta que el operario lo reinicie. Esto podría ocurrir cuando no sea posible medir correctamente un ingrediente (es decir, el ingrediente se agota), cuando la línea de procesamiento se detenga en algún punto aguas abajo o cuando se llene la tolva que va hacia el equipo de formación.
Los sistemas de mezclado automático ajustan el volumen de procesamiento de forma de mantener la tolva a un nivel de llenado constante mediante un ojo eléctrico sobre la misma. También pueden detener el proceso completamente si reciben una señal de un equipo aguas abajo que indica que la línea ha dejado de funcionar.
Otros parámetros de proceso que se supervisan y registran automáticamente durante el mezclado continuo son: tasa de dosificación de ingredientes vs valor del proceso, temperaturas de ingredientes y temperatura de masa final, todos los parámetros de la mezcladora, entrada de trabajo, volumen de producción total y masa total desde el último cambio, lista de RBS. "Cualquier condición del proceso que desee supervisar la empresa podrá registrarse y guardarse a una base de datos conocida como tendencias ", explica el especialista.
Actualmente, con un sistema de mezclado totalmente automatizado, el operario solo es necesario durante unos pocos minutos cada hora. Su tarea principal es simplemente resolver alguna alarma ocasional y observar la masa para confirmar su calidad. Este tipo de solución puede solucionar los problemas cada vez mayores de falta de personal, un factor que impulsa su adopción. En comparación, el mezclado por lotes aún requiere de un fuerte componente de mano de obra.
Análisis de costos y retorno de la inversión
La inversión inicial en un sistema de mezclado continuo es mayor que para uno de mezclado por batches. El costo total del último dependerá del nivel de automatización del sistema de mezclado por batches y de la capacidad de masa de la línea. Según los cálculos de RBS, al considerar la reducción de costos de mano de obra, el retorno de la inversión con un sistema de mezclado continuo usualmente es de entre medio año y dos años. Cuando es aplicable, "la inversión inicial vale la pena con este retorno, y los beneficios adicionales ofrecidos por el mezclado continuo incluyen una masa más consistente, menor consumo energético en hornos, menores riesgos de seguridad y seguridad de alimentos, menor inversión en equipos de manejo de masa y más".
