Automatización del proceso de empacado de frituras en paquetes de 24 unidades.

Abstract

La automatización en la industria alimentaria favorece los niveles de seguridad y eficacia en la fabricación y procesamiento de alimentos. En una planta de alimentos guatemalteca, se requiere un aumento en la producción de bolsas de frituras. Lo anterior no ha sido posible por el cuello de botella entre la velocidad de empacamiento primario de las máquinas instaladas y la velocidad del personal para realizar el empacamiento secundario. En consecuencia, en este trabajo de investigación se busca diseñar una solución que permita automatizar el proceso de empaquetado de bolsas de frituras, en presentación de 12 gramos, en bolsas plásticas de 24 unidades. De este modo se logrará favorecer tiempos de producción, calidad y reducir el recurso humano dentro de la planta de producción. Se propusieron requerimientos por parte de la empresa y otros que se consideraron valiosos para el proceso de diseño y validación del mismo. Se establecieron dos alternativas de máquinas las cuales, en conjunto con la empresa, se ponderaron en una matriz de selección para determinar la alternativa más conveniente. Para la alternativa con mayor puntaje se desarrolló un diseño utilizando los software Autodesk Inventor 2017, Excel, FluidSim y AutoCad Electrical. El sistema se diseñó con dos rampas de caída inicial, las cuales hacen que el producto recién salido, de la máquina que realiza el empacado principal de las frituras, se deslice hacia las bandas transportadoras que movilizan las bolsas de frituras hacia otra banda transportadora que, por medio de perfiles transversales, las separa y organiza. Se diseñó una mesa de empacado la cual recibe el producto, proveniente de la banda transportadora de perfiles transversales, y este es impulsado hacia una bolsa plástica, en pilas de 24 unidades por medio de un cilindro neumático. Se requiere que la bolsa plástica, mencionada con anterioridad, sea abierta de forma que no interrumpa el proceso por lo que se diseñó un sistema neumático de succión para abrirla de forma vertical y un sistema mecánico de paletas para abrirla de forma horizontal y así mantener totalmente abierta la boquilla de la bolsa. Se diseñaron 65 piezas realizadas bajo los estándares de diseño para la industria de alimentos, las cuales, están realizadas con acero inoxidable 304 de diferentes espesores y geometrías. Se validaron, por medio de herramientas de software de Autodesk Inventor, las estructuras del sistema, tomando en cuenta un factor de seguridad mínimo de dos debido a que son las piezas mas críticas del sistema. El costo total de los materiales a utilizar en este sistema es de aproximadamente Q68209.89. La implementación del diseño realizado en este trabajo puede reflejar un aumento aproximado del 46% sobre la producción actual diaria de bolsas de frituras. El sistema para empacar puede operar una velocidad máxima de 240 bolsas de frituras por minuto y posee la flexibilidad para empacar hasta ocho tipos de empaques primarios de frituras.