Optimización de sistemas de envasado con tolvas intermedias

Abstract

En este proyecto se ha analizado un sistema de envasado de cítricos y tubérculos: El sistema de dosificación mediante pesadora multicabezal. Estas máquinas disponen de varias tolvas en las que se introduce el producto a envasar. Las tolvas están provistas de una báscula de precisión que mide el peso del producto contenido en ella y mediante los cálculos adecuados encuentra la mejor combinación de tolvas que deben abrirse para llenar un envase con el peso deseado. En primer lugar, se han identificado los diferentes envases más utilizados para este tipo de productos: la malla o bolsa perforada, la bolsa de 3 soldaduras o tipo almohada y la bandeja. Al mismo tiempo, también se han identificado los principales métodos de empaquetamiento para obtener los envases anteriormente mencionados. No obstante, todo sistema de envasado es precedido de un sistema de dosificación donde se pesa el producto y se selecciona la cantidad que será introducida en la unidad de envase mediante un sistema de control apropiado. Los principales sistemas de dosificado y/o pesajes utilizados en cítricos y tubérculos son las pesadoras lineales y las pesadoras multicabezales. En segundo lugar, se ha centrado este proyecto en el diseño de un programa de simulación de procesos de dosificación por sistemas de pesadora multicabezal. Se ha planteado como un problema donde se quiere minimizar la diferencia entre el valor deseado y el valor obtenido de la masa de la bolsa final de producto envaso una vez seleccionada la mejor combinación de tolvas para ajustarlo. Posteriormente con este programa se han realizado tres tipos de simulaciones: análisis del número óptimo de tolvas, análisis de la variación de la distribución normal de las unidades de producto y análisis de degeneración del sistema. Se ha planteado como un ejemplo práctico de las posibilidades que este software proporciona. Finalmente, se ha concluido que si la masa de la bolsa final de producto no es un múltiplo del peso de la unidad de producto se necesita un número mayor de tolvas para obtener una solución aceptable. Asimismo, las variaciones en la media de la distribución normal de la masa de las unidades de producto modifican de una manera más significativa los resultados que las variaciones en la desviación tipo de las unidades de producto (siempre y cuando el número de tolvas sea suficientemente elevado). Por último, se ha demostrado que si las tolvas no utilizadas se vacían y se llenan con nuevas unidades (dependiendo de cual sea la manera seleccionada), la desviación de la masa de las bolsas finales de producto disminuye considerablemente, permitiendo ajustarse más al peso deseado con una menor dispersión.