Optimización del proceso de moldeo por inyección de plástico

Es necesario realizar un seguimiento cuidadoso de la mejora de la eficiencia de fabricación, la reducción del inventario, la reducción de residuos y el mantenimiento de la calidad del producto, pero la medida de rendimiento más importante para los procesadores de plásticos es el tiempo del ciclo del molde.

Los indicadores clave de rendimiento (KPI) brindan información para responder rápidamente a las condiciones cambiantes y las amenazas inmediatas, o para implementar ajustes sutiles para mantener las tendencias comerciales en una dirección saludable. Si bien hay muchas áreas importantes que se deben seguir, una métrica es, sin duda, la más crítica y debería estar en la parte superior de la lista para cualquier procesador de plásticos.

Se pueden presentar argumentos sólidos para recopilar y analizar métricas relacionadas con la mejora de la eficiencia o la capacidad de respuesta, la reducción del inventario, la reducción de los desechos y, por supuesto, el mantenimiento de la calidad del producto. Cada una de estas áreas es muy importante para la salud de una empresa y se debe realizar un seguimiento minucioso. Pero para los fabricantes de plásticos, la medida de rendimiento más crítica es el tiempo del ciclo de moldeo. El tiempo del ciclo es el tiempo total que lleva moldear una inyección de plástico, desde el momento en que se inyecta el plástico en el molde hasta que comienza la siguiente inyección de plástico.

Establezcamos desde el principio que el tiempo de ciclo es variable y se ve afectado por varios factores: diseño del molde, configuración de la cavidad (pieza), material de moldeo. Estos y otros factores afectarán el tiempo que lleva inyectar plástico en el molde, enfriar el plástico, abrir el molde, expulsar la pieza y volver a cerrar el molde. Asimismo, el tiempo necesario para que el material se enfríe depende de las características de las líneas de enfriamiento diseñadas en el molde y del espesor del material moldeado (tamaño y geometría de la pieza).

Fabricantes de moldeo por inyección de plástico Por lo general, se mide el tiempo de ciclo del molde después del hecho. Esto es de poca ayuda para respaldar las mejoras operativas. Las mejores formas de determinar el tiempo de ciclo Si bien se diseña un tiempo de ciclo base (teórico) en el proceso y el molde, el operador y las condiciones operativas tendrán cierta influencia en el tiempo de ciclo real. La mayoría de las empresas solo miden el tiempo de ciclo del molde indirectamente después del hecho. Esto a menudo se determina simplemente dividiendo el tiempo total requerido para producir una serie de productos por la cantidad de piezas (ciclos) producidas. Si bien esto puede ser útil para fines de contabilidad e ingeniería, esta información es de poca ayuda para respaldar la gestión del trabajo y las mejoras operativas.

La mejor opción es medir, analizar y visualizar el tiempo de ciclo de forma continua durante un turno determinado. De esta forma, la dirección puede controlar el rendimiento real de los recursos centrales del moldeador y asegurarse de que la instalación esté funcionando a plena capacidad en tiempo real.

El diseño del molde y el proceso en sí determinan el tiempo teórico del ciclo de funcionamiento. Este puede considerarse el mejor u óptimo ciclo general. Por supuesto, si bien funcionar por debajo del óptimo teórico es menos productivo e ineficiente, funcionar por encima del ciclo de diseño tampoco es necesariamente algo bueno. Por ejemplo, si el tiempo del ciclo debería ser de 11 segundos, pero el trabajo se ejecuta a 10 segundos, el producto que sale de la máquina puede parecer bueno, pero podría tener defectos ocultos que hagan que no pase los controles de calidad posteriores. En este caso, el monitoreo continuo del tiempo del ciclo activaría alertas instantáneas para verificar rápidamente la calidad del producto y tomar medidas correctivas para evitar la producción de más piezas que pronto se desecharán.

Cada segundo cuenta... De verdad
Las acciones del operador, el estado y el mantenimiento del equipo y las condiciones ambientales afectan el tiempo del ciclo de moldeo. La detección temprana de cualquier inhibidor permite una respuesta rápida a las correcciones y un aumento de la producción.

Una máquina bien mantenida será más rápida y fiable, lo que se traducirá en un rendimiento más constante. Asimismo, la experiencia y los conocimientos del operador pueden tener un impacto significativo en el ciclo de moldeo y la productividad de la máquina y, en última instancia, de la fábrica. Debe existir un sistema para realizar un seguimiento continuo de los tiempos de ciclo históricos, gestionar los programas de mantenimiento y determinar cuál debería ser el tiempo de ciclo de cada máquina para mejorar la productividad y la rentabilidad generales. Más importante aún, los datos de un sistema de este tipo permiten una mejor planificación y programación.

Supongamos que un molde está diseñado con un tiempo de ciclo de 10 segundos. Para mantener sus tareas y producir buenas piezas, un operador sin experiencia podría hacer funcionar la máquina a un ciclo de 11 segundos. Tal vez se esté preguntando: ¿qué diferencia hace realmente un segundo? Un segundo adicional de tiempo de ciclo significa una reducción de 10% en la productividad. El efecto acumulativo significa que se necesita 10% más tiempo para completar un trabajo determinado y la producción total de la máquina por turno es 10% menor. Devolver la máquina a la velocidad de diseño produciría una mejora de 11% con respecto a la velocidad reducida (divida 9 segundos por 10 para obtener el porcentaje de mejora), al tiempo que aumenta la eficiencia, la productividad y reduce los costos.

Optimización de la selección de máquinas
El seguimiento del rendimiento del molde (tiempo de ciclo) por máquina también brinda la oportunidad de administrar mejor la fábrica y lograr un rendimiento óptimo. Un molde determinado puede funcionar de manera efectiva en un ciclo de 10 segundos en una máquina, pero en 8 segundos en otra.

En igualdad de condiciones, puede resultar más ventajoso ejecutar el trabajo en la segunda máquina. Teniendo en cuenta los trabajos que se van a procesar y sus tasas de ejecución específicas, variaciones de color, prioridades, programas de mantenimiento, disponibilidad del operador y otros factores, puede resultar beneficioso realizar asignaciones alternativas. Sin una buena información sobre el rendimiento del molde, la máquina y el operador, estas decisiones son difíciles en el mejor de los casos.

Una inversión relativamente pequeña en la recopilación de datos puede mejorar significativamente la eficiencia de la producción.

Retorno de la inversión Existe otra oportunidad de medición con la comprobación constante del tiempo de ciclo en comparación con la eficiencia del embalaje. La entrada automatizada en el taller desde la máquina, comparada directamente con los escaneos de códigos de barras de los artículos que se están empaquetando, puede mantener un recuento continuo del progreso y la calidad del trabajo (rechazos). Esto proporciona datos continuos en tiempo real para planificar cuándo se puede enviar el trabajo actual y cuándo puede comenzar el siguiente. Además, esto proporciona el beneficio adicional de un seguimiento más preciso del uso de la materia prima.

En la mayoría de los casos, se pueden utilizar sensores de monitoreo de máquinas simples integrados o instalados en los controles de las máquinas para brindar capacidades de recopilación y análisis de datos en los sistemas de planificación y gestión. Una inversión relativamente pequeña en la recopilación de datos proporciona información que produce una mejor programación, operaciones y gestión de fábrica más eficientes y ganancias de eficiencia general.

Comprenda las señales de advertencia
Los indicadores están por todas partes. La luz de la consola nos permite saber cuándo el auto necesita servicio. La alarma de humo suena cuando la batería está baja. El banco puede enviar un mensaje de texto cuando se agotan los fondos.

Si bien no hay señales de alarma de “baja productividad” que den señales de alerta para los fabricantes, hay señales claras de bajo rendimiento y problemas si se sabe dónde buscar y cómo priorizar su importancia. Para los procesadores de plásticos, el tiempo de ciclo del molde es la medida de rendimiento más crítica.