Cómo Superar los Cinco Principales Desafíos en la Fabricación de Plásticos

¿Cómo gestiona los costos de producción para entregar productos plásticos a un precio que sea atractivo para su cliente y rentable para usted, el procesador?

Para poder ofrecer los productos que los clientes necesitan, cada procesador de plásticos enfrenta el imperativo de combinar los siguientes aspectos de su negocio:

• Conocimiento
• Gente
• Materiales
• Equipo
• Procesos

Pero los obstáculos son inevitables. Vemos temas comunes en los desafíos que enfrentan los procesadores, y los avances en la industria (es decir, la tecnología) pueden ayudar a que sean más fáciles de superar.

Los procesadores enfrentan desafíos en constante evolución, pero pueden aprovechar las ventajas de la tecnología digital en rápida evolución para ver estos desafíos con mayor claridad, abordarlos de manera más cuidadosa y consistente y, en última instancia, gestionarlos con mayor éxito.

Comencemos por identificar los desafíos comunes.

Los 5 principales desafíos en la fabricación de plásticos

Los procesadores de plásticos suelen enfrentarse a cinco desafíos clave:

1. Minimizar el tiempo de inactividad no planificado
2. Gestionar las presión de costos de materiales
3. Hacer frente a la escasez de trabajadores calificados
4. Manejar la complejidad de los controles
5. Controlar las variaciones del proceso

Si bien cada uno de estos desafíos puede manifestarse de maneras únicas para un procesador determinado, todos comparten facetas comunes que un procesador puede abordar de manera común. Exploremos cada uno de estos desafíos con más profundidad para que podamos comenzar a identificar posibles soluciones.

Tiempo de inactividad no planificado

Las fallas de los equipos que causan paradas no planificadas de las máquinas son una preocupación principal para los procesadores de plásticos. En nuestras encuestas, los procesadores identifican consistentemente que lo más importante que buscan en los equipos es confiabilidad, es decir, una alta tasa de tiempo de actividad.

Si bien se considera que el objetivo de la mayoría de los fabricantes es un tiempo de actividad del 90 por ciento, pocos alcanzan esa marca.

La mejor manera de lograr tiempo de actividad es invertir en equipos bien fabricados de un proveedor establecido que esté listo para respaldar el equipo con asesoramiento, soporte técnico, repuestos y servicio. Sin embargo, incluso el equipo mejor construido y más confiable requiere un mantenimiento adecuado para mantener la confiabilidad.

La forma en que aborda y gestiona el mantenimiento del equipo puede marcar una gran diferencia en los costos generales de mantenimiento. Sólo el 24% de los operadores de equipos industriales describen su mantenimiento como “predictivo”; es decir, basado en datos o análisis. Los demás se basan en estrategias basadas en el tiempo o “reactivas”.

El mantenimiento del equipo periódico y bien planificado generalmente ofrece un retorno mínimo de 5 a 1, principalmente a través de la evitación de costos, en comparación con el mantenimiento “reactivo”, por ejemplo, hacer funcionar el equipo hasta que falle y luego incurrir en tiempo de inactividad para realizar reparaciones. Este es el por qué:

• Se planifica cuidadosamente: personas, piezas, materiales, actividades de mantenimiento.
• Se realiza durante paradas programadas, por lo que no se pierde producción.
• Implica a las personas adecuadas en el momento adecuado, sin los altos costes de la TO.
• Todas las piezas y materiales necesarios se obtienen al mejor costo.
• Toda la actividad está presupuestada en el tiempo para garantizar su finalización a tiempo para el reinicio de la producción.
• Los componentes principales del equipo duran mucho más sin necesidad de reemplazo o reparación importante.

El futuro del mantenimiento está tomando forma digitalmente, con el mantenimiento “predictivo” pasando a primer plano.Un trampolín hacia el futuro es la evaluación del “estado de la máquina”, que mide parámetros operativos clave (vibración, calor, fugas de aire, vacío) como medio para priorizar y planificar el mantenimiento. La adopción de un modelo de análisis predictivo para el mantenimiento por parte de un importante productor de petróleo y gas logró una reducción del 45 % en el tiempo de inactividad no planificado.

Otras soluciones más accesibles incluyen herramientas como SmartServices®, un sistema de Industria 4.0 que ayuda a los gerentes y operadores de producción a observar las tendencias de los equipos y procesos, y si se necesitan ajustes. Con él, pueden identificar y responder a muchas otras causas de tiempo de inactividad: alarmas de equipos y procesos, temperaturas fuera de especificación, cortes o interrupciones de materiales, problemas de mezcla de ingredientes y similares.

Presión del Costo de Material

Las interrupciones en el suministro de resina y los cambios de precios han sido un gran dolor de cabeza durante los últimos años. Los fabricantes de plástico de todo el mundo han tenido que gestionar minuciosamente los crecientes costos de la resina durante más de un año como resultado de la escasez de materiales, problemas de logística, ajustes de precios debido a la pandemia y otras causas de fuerza mayor. Ahora las interrupciones en las materias primas causadas por la guerra en Ucrania amenazan con empeorar aún más las cosas.

Las estrategias populares para gestionar el suministro de resina y las fluctuaciones de precios incluyen el transporte a granel, el transporte y el almacenamiento a granel, junto con métodos mejorados para rastrear y registrar el uso real del material.

Dependiendo del tamaño y las demandas de materiales de sus operaciones de procesamiento, puede adoptar y utilizar estas estrategias de varias maneras:

Compre resina a granel y guárdela en silos impermeables.

Los silos de almacenamiento están disponibles en una amplia variedad de tamaños y representan una de las formas más efectivas de reducir los costos de material. Sus grandes capacidades, combinadas con opciones de transporte a granel, permiten a los procesadores aprovechar los precios por volumen y al mismo tiempo reducir la mano de obra y el costo del envío de resina en Gaylords o bolsas.

• Compre resina por carga de camión (aproximadamente 40 000 libras) y utilice un sistema de prueba de línea de llenado de camión para garantizar una carga de resina sin errores;
• Compre resina en vagón (aproximadamente 200 000 libras) y utilice un sistema de descarga de vagón para trasladarla de manera eficiente a silos o lugares de almacenamiento a granel.

Incrementar el uso de resinas trituradas y recicladas.

Reingresar el material triturado a la producción es una forma de mantener bajos los costos y optimizar el uso de materiales, al tiempo que se reduce la demanda de recursos naturales. Esta es una solución obvia, pero no siempre implementada.

Realice un seguimiento preciso de su uso de resina

Una opción de software para nuestro sistema de monitoreo SmartServices® Industry 4.0 recopila informes de uso de resina de los equipos. Con él, puede realizar un seguimiento del uso de materiales con alta precisión y calcular los costos de materiales por producto o proyecto, lo cual es fundamental para fijar precios competitivos y rentables para el cliente. Establezca fácilmente tiempos de generación de informes, tipos de materiales y otros parámetros para recopilar, analizar y luego actuar utilizando los datos más precisos posibles.

Escasez de trabajadores calificados

La escasez de mano de obra es endémica en todos los tipos de manufactura, incluido el procesamiento de plásticos. Ahora más que nunca es difícil contratar, formar y retener buenos empleados. Y es muy fácil y caro perderlos.

En medio de una alta demanda laboral y aumento de salarios en muchos empleos de servicios, está claro que algunas personas están reevaluando sus perspectivas y no tienen vergüenza de seguir adelante.

Para ayudar a mantener la producción en medio de las dificultades para retener una fuerza laboral adecuada, muchos fabricantes de todo tipo están invirtiendo en nuevos equipos. De hecho, los datos económicos recientes de la Reserva Federal (informes FRED) indican que el gasto en bienes de capital básicos no relacionados con la defensa alcanzó un máximo de 40 años en enero de 2022. Y los procesadores de plásticos han sido parte de ese auge.

Ante una mayor rotación y la pérdida de operadores de equipos veteranos, es posible que deba pedirle al personal restante que haga más. Pero si lo hace, eso conlleva la presión de una capacitación adicional con recursos mínimos y la amenaza de que un trabajo apresurado o desigual de capacitación de nuevos empleados pueda generar lagunas en el conocimiento que amenacen la eficiencia general de la producción.

Una solución para afrontar los desafíos laborales que tal vez no sean una prioridad es confiar en su proveedor de equipos. Si se enfrenta al desafío de incorporar y capacitar a nuevas personas, pregúntele a su proveedor sobre capacitación en equipos única o continua.

Permítales sugerir soluciones de capacitación que le quiten de encima las preocupaciones sobre la planificación, la programación y el contenido. No hay nada como un experto en equipos capacitado en fábrica para ayudar al personal más nuevo a dominar habilidades operativas críticas.

Estos mismos expertos pueden ayudarle a responder preguntas técnicas y resolver problemas de mantenimiento, o proporcionarle técnicos capacitados para ayudar a llenar cualquier vacío en la dotación de personal.

Complejidad de los controles

Cuando se pierde personal y operadores veteranos debido a la rotación de empleados, se pierde el conocimiento acumulado sobre los equipos y los controles.No hay duda de que la revolución digital (la Industria 3.0, que introdujo controles computarizados en la industria del plástico) ha traído muchos beneficios. Pero el problema es que también trajo una proliferación de diferentes plataformas de control e interfaces hombre-máquina (HMI).

Y, cuando las personas deben hacer que diferentes equipos funcionen juntos (como los diferentes equipos auxiliares que sostienen las líneas de procesamiento de plásticos), no tiene mucho sentido tener controles que se vean o funcionen de manera diferente.

Conair tomó la decisión de actualizar los equipos en torno a una interfaz de control “común”: controles que comparten apariencia, sensación e interacciones entre muchos tipos de equipos.Los controles comunes simplifican y aceleran el proceso de capacitación, ya que las personas capacitadas en una máquina pueden traducir más fácil y rápidamente esa experiencia para operar otros equipos que utilizan un control esencialmente idéntico.

Nuestra plataforma de control común, y todas las HMI con pantalla táctil y auxiliares que dependen de ella, admiten tanto OPC-UA (el protocolo de comunicaciones líder de la Industria 4.0) como protocolos de control heredados como MODBUS. Entonces, podrás:

• adoptar la Industria 4.0 en su propio cronograma, sabiendo que sus equipos más antiguos seguirán funcionando correctamente;
• ver y operar cualquier pantalla de control de máquina común de forma remota a través de una conexión de red virtual (VNC);
• conectarse a SmartServices®, que permite generar informes, monitoreo y control remoto de la máquina utilizando la misma interfaz común que se explica aquí;
• integrar redes de máquinas de alta velocidad y larga distancia con módulos de fibra óptica enchufables cuando sea necesario.

Una plataforma común de control de equipos auxiliares puede simplificar los requisitos de capacitación de los equipos, reducir los riesgos asociados con los cambios en la tecnología de control y las nuevas inversiones, y ayudarlo a dar un paso adelante hacia la adopción futura de la Industria 4.0.

Variaciones del proceso

Puede resultar bastante difícil asegurarse de que todos sus equipos funcionen juntos para maximizar la coherencia de la productividad y la calidad del producto.

Hubo un tiempo en que la única forma de hacerlo era a través de la experiencia: tener al mejor personal disponible en el sitio, listo para ajustar cada pieza del equipo para lograr un rendimiento óptimo. En caso de problemas, las mismas personas deben estar de guardia, listas para reaccionar inmediatamente en caso de variaciones en el proceso.

Hoy en día, existe un enfoque diferente gracias a la Industria 4.0.

La Industria 4.0 trata de simplificar y mejorar la forma en que interactuamos con todos los datos digitales que ahora están disponibles y cómo podemos usarlos para proporcionar información procesable que pueda maximizar el tiempo de actividad y la productividad.

Gracias a las capacidades basadas en la nube de sistemas como SmartServices®, cualquier persona con una conexión a Internet y las credenciales de seguridad adecuadas puede iniciar sesión y ver datos digitales sobre unidades individuales o grupos de máquinas, independientemente de su ubicación.

Si opera en varias plantas o países, e incluso si es una organización más pequeña, ya no necesita tener personal experto cerca de su equipo para monitorear y controlar los auxiliares en todas esas ubicaciones. En cambio, ven datos en forma de líneas de tendencia, gráficos y paneles para saber qué está sucediendo en tiempo real.

Además, las capacidades analíticas le permiten procesar grandes cantidades de datos operativos de equipos a lo largo del tiempo para establecer patrones de cómo se ven el buen rendimiento y la eficiencia en equipos similares. Luego, puede utilizar esta información para identificar factores que mejoren el rendimiento o detectar variaciones que indiquen la necesidad de ajustes o mantenimiento.

Luego puede configurar los parámetros que produzcan buenos resultados y crear alarmas “basadas en condiciones” que le avisen cuando las cosas comiencen a tomar una tendencia en la dirección equivocada. Idealmente, estas alarmas personalizadas se pueden delegar por correo electrónico o mensaje de texto al personal responsable para su resolución inmediata.

• Ejemplo de secado: para maximizar la eficiencia y reducir el tiempo de inactividad, cree una alerta de secadora que genere un mensaje para iniciar el mantenimiento cuando haya una variación del punto de rocío del aire de secado que esté fuera de un umbral predeterminado. Luego, el personal de mantenimiento puede ir al portal, identificar la falla y corregirla rápidamente, antes de que la variación del punto de rocío pueda comprometer seriamente el contenido de humedad del lote de resina que se está secando.
• Ejemplo de combinación: SmartServices® está monitoreando señales de una máquina de moldeo por soplado y las señales indican que está experimentando variaciones en el proceso. El personal del lugar está desconcertado porque la sopladora parece funcionar correctamente. Entonces, llaman al servicio de atención al cliente de Conair, quien inicia sesión en el proceso de forma remota y revisa el rendimiento del equipo. El técnico de Conair identifica que el proceso utiliza una cantidad significativa de remolido y sugiere que incluso cambios relativamente pequeños en el porcentaje de remolido pueden causar variaciones en el producto. Rápidamente, el equipo vuelve a verificar la configuración de los ingredientes en tres mezcladores de proceso e identifica una configuración de umbral de remolido incorrecta en uno de ellos. Una vez que se ajusta esta configuración, la producción vuelve a la normalidad.
  Ejemplo de transporte: El funcionamiento de altas concentraciones de triturado polvoriento puede provocar la obstrucción de los filtros de aire de las bombas de vacío. Para evitar un evento de tiempo de inactividad no programado, utilice los kits de sensores SmartServices® para monitorear las caídas de presión del filtro. Un gerente de mantenimiento puede recibir una alerta para saber cuándo el filtro de aire comienza a obstruirse en lugar de cuándo está realmente obstruido. Esto proporciona al equipo de mantenimiento un aviso previo para que tenga tiempo de programar una orden de trabajo para reemplazar el filtro.

Abordar sus desafíos de procesamiento

Los procesadores enfrentan desafíos en constante evolución, pero pueden aprovechar las ventajas de la tecnología digital en rápida evolución para ver estos desafíos con mayor claridad, abordarlos de manera más cuidadosa y consistente y, en última instancia, gestionarlos con mayor éxito.

El tiempo de inactividad no planificado de las máquinas siempre representará un problema, pero una selección cuidadosa de proveedores y equipos, junto con estrategias de mantenimiento planificadas, puede aumentar la confiabilidad del equipo y controlar los costos de mantenimiento hoy, incluso cuando las soluciones digitales lo ayudan a desarrollar estrategias más predictivas para el futuro.

Los costos de materiales siempre serán un factor en la producción, pero puede utilizar la compra y el almacenamiento a granel con estrategias mejoradas de gestión de inventario para proteger su negocio de costosas crisis de suministro.

Tener gente buena y bien capacitada en el trabajo siempre será una preocupación, pero sus proveedores de equipos pueden ayudarlo brindándole capacitación específica, soporte técnico y herramientas de monitoreo digital para garantizar que haya ayuda experimentada disponible para que todo funcione sin problemas.

La Industria 4.0 está impulsando una convergencia en datos y controles que puede utilizar para simplificar la capacitación, el control de equipos, las operaciones de producción y la gestión de procesos. A medida que usted y su equipo dominen los datos y la información que las soluciones digitales pueden proporcionar, podrán pasar de reaccionar ante los desafíos basándose únicamente en el instinto y la experiencia a tomar medidas reflexivas basadas en un análisis más completo y un conocimiento en tiempo real de cada situación.

La transición al uso de herramientas de la Industria 4.0 es un desafío en sí mismo. Sin embargo, una vez realizada esta transición, todos los principales desafíos del procesamiento de plásticos deberían ser mucho más fáciles de manejar.