En el competitivo entorno industrial actual, la sostenibilidad, la gestión de costos y la velocidad operativa se han convertido en parámetros críticos que deben optimizarse simultáneamente. Lo mismo ocurre con las máquinas que operan en las líneas de envasado: el equilibrio entre consumo de energía y rendimiento influye directamente tanto en los costos operativos como en la eficiencia de producción. Por ello, las plantas modernas priorizan no solo máquinas rápidas, sino también sistemas optimizados y altamente eficientes en el uso de energía.

Pero, ¿cómo se mide la eficiencia en las máquinas de envasado? ¿El consumo energético y el rendimiento son realmente conceptos opuestos, o pueden optimizarse conjuntamente mediante la ingeniería adecuada? En este artículo analizamos los principales indicadores técnicos que definen la eficiencia en estas máquinas.

Consumo de Energía: Factores Reales en Sistemas de Envasado Vertical y Encajado

Los principales factores que influyen en el consumo energético de las máquinas verticales (VFFS) y las encajadoras son:

1. Sistemas Servo y Eficiencia de los Motores

En las máquinas VFFS y encajadoras modernas, la mayor parte del consumo energético proviene de los servomotores y los grupos de movimiento.

• Motores de alta eficiencia IE3/IE4

• Regeneración dinámica de energía en variadores servo

• Gestión optimizada del par

permiten reducir significativamente el consumo total.

2. Uso de Vacío y Aire Comprimido

Las máquinas verticales no incluyen procesos térmicos directos; sin embargo, los componentes neumáticos, los sistemas de vacío y el movimiento de las mordazas representan un consumo energético importante. Las máquinas equipadas con mordazas servo en lugar de neumáticas pueden lograr hasta un 20 % de ahorro energético.

3. Mecanismos de Avance de la Película

El sistema de arrastre de la película (correas, rodillos servo, etc.) funciona de forma continua e influye directamente en la velocidad de la línea.
Una tensión de película optimizada y superficies de baja fricción ayudan a evitar pérdidas energéticas innecesarias.

4. Software de Control y Modo de Espera

El cambio automático a modo de bajo consumo cuando la máquina está inactiva genera ahorros significativos, especialmente en plantas alimentarias que operan por turnos. Actualmente, el software PLC es un elemento clave en la gestión energética.

Rendimiento: Cómo Medir la Eficiencia Real en Máquinas de Envasado Vertical

El rendimiento no se limita a PPM (paquetes por minuto). En la industria alimentaria, el concepto de rendimiento es mucho más amplio.

1. Tiempo de Ciclo y Dinámicas de Dosificación

Las características de flujo de productos granulares, en polvo o de libre caída afectan directamente el tiempo de ciclo.
Parámetros clave:

• Mordazas servo de respuesta rápida

• Sincronización precisa de sistemas de dosificación lineales o de tornillo

2. OEE (Overall Equipment Effectiveness – Eficiencia Global del Equipo)

En el enfoque de producción de Hipermak, el OEE es un indicador esencial:

• Disponibilidad: Reducción de paradas no planificadas

• Rendimiento: Operación cercana a la velocidad teórica

• Calidad: Disminución de defectos de sellado, errores de dosificación o llenados incorrectos

Una máquina con bajo consumo energético pero un OEE deficiente no puede considerarse verdaderamente eficiente.

3. Compatibilidad de los Materiales de Envasado

Estructuras de película como PE, PP, films laminados, materiales de alta barrera o compostables afectan, no el perfil térmico de las mordazas (las máquinas Hipermak emplean muy poco tratamiento térmico), sino:

• La resistencia a la tracción

• El coeficiente de fricción

• La resistencia al arrastre

Estos factores influyen directamente en la energía necesaria para el avance de la película y en la velocidad de la máquina.

4. Nivel de Automatización y Tecnología de Sensores

• Celdas de carga de alta precisión

• Sensores de alineación y posición de película

• Encoders de posición de mordazas

• Sistemas de recopilación de datos basados en IoT

Estas tecnologías mejoran el rendimiento al tiempo que minimizan el consumo innecesario de energía.

Enfoques Avanzados para Optimizar Simultáneamente Energía y Rendimiento

1. Gestión Energética Basada en Datos

El monitoreo en tiempo real del consumo energético y del rendimiento permite identificar con precisión:
“¿En qué punto de la línea aumenta el consumo de energía?”

2. Ajustes Automáticos Basados en Recetas

En los cambios de producto, la optimización automática de la presión de mordaza, la tensión de la película y los parámetros de dosificación reduce la pérdida energética y estabiliza la velocidad de la línea.

3. Optimización del Movimiento Servo

En los sistemas de encajado, la optimización de las curvas par–velocidad de los brazos robóticos servo mejora el rendimiento y equilibra la carga energética.

4. Sistemas Integrados de Prevención de Errores

La detección temprana de errores como llenado incorrecto, atascos o desalineación de la película minimiza paradas innecesarias y energía desperdiciada.

Envasado Vertical: Cuando Energía y Rendimiento Avanzan en la Misma Dirección

En las máquinas verticales y encajadoras destinadas al sector alimentario, el consumo energético y el rendimiento no son conceptos opuestos. Con la ingeniería adecuada, ambos factores se potencian mutuamente.

Como refleja la filosofía de diseño de Hipermak:

• Tecnología servo de alta eficiencia

• Mínimo uso de neumática

• Control PLC inteligente

• Gestión optimizada de película y dosificación

• Monitoreo del rendimiento basado en datos

todo ello contribuye a reducir el consumo energético y maximizar la velocidad y la calidad de producción.

En definitiva, los sistemas de envasado capaces de ofrecer el máximo rendimiento con el mínimo consumo definirán los estándares futuros de sostenibilidad y competitividad.