Últimas tendencias de automatización de empaque para cosméticos y cuidado de la belleza
Le pedimos al veterano de empaques de cosméticos y belleza, Dave Hoenig, que recorriera PACK EXPO 2022 para ver qué tendencias consideraba notables. Se destacaron automatización y cobots, al igual que capacidades mejoradas de personalización en impresoras
dic 27, 2022
B&R demostró cómo se pueden combinar el sistema basado en pistas y los transbordadores de levitación magnética.
Por David Hoenig
PACK EXPO International, celebrada el pasado octubre en Chicago, fue la primera feria comercial importante que he visitado desde la pandemia del COVID-19. Desde hace un tiempo, me intrigaba ver qué sería nuevo para la industria de los cosméticos y el cuidado de la belleza, especialmente considerando la inaccesibilidad de las fábricas debido a la pandemia, la escasez de técnicos y el aumento de los costos laborales. Bueno, después de mucho caminar por el piso de la exhibición, observaciones e incluso preguntas, quedó claro que el enfoque de la feria podría resumirse en tres temas principales: la sustentabilidad del material de empaque, la automatización y la digitalización de nuestro mundo.
La mayoría de las exhibiciones y conversaciones sobre sustentabilidad en la feria estuvieron relacionadas con alimentos y productos de consumo de gran volumen. Entonces, si bien la sustentabilidad también ha sido un tema importante para las marcas de cosméticos y productos de belleza, ese es un tema demasiado amplio para este artículo. Por lo tanto, me centraré en la automatización y los equipos, incluido el uso extensivo de la digitalización de “todo” y el uso de Internet para comunicarse y resolver problemas de equipos.
Automatización inteligente a través de sistemas de seguimiento de motores lineales
Varios proveedores introdujeron soluciones de automatización inteligente nuevas y más integradas y procesos de planta y máquina digitalizados. Mi impresión personal es que tres empresas lideran el camino: Beckhoff,B&R de ABB y Schneider Electric.
Las claves para la automatización inteligente, ya que reemplaza la automatización dura, son las pistas de motor lineal que mueven los portadores magnéticos, a veces denominados lanzaderas, en combinación con robots, cobots y sistemas de control integrados. Estos portapaquetes inteligentes transportan las piezas de trabajo individualmente y con alta precisión a través de una máquina, y sin estar sujetos a tiempos rígidos (bajo demanda). A estas alturas, muchas casas de automatización, como Schubert, Syntegon Technology, Groninger, PKB y Weckerle, por nombrar algunas, han incorporado sistemas como eXtended Transport System (XTS) de Beckhoff, o ACOPOStrak y SuperTrak de B&R, en sus respectivas líneas cosméticas y de belleza. Las ventajas de tales sistemas son múltiples. Realizan velocidades operativas más altas, frenado y aceleración de precisión, y el movimiento de productos individuales se controla independientemente de otros productos, al mismo tiempo que evitan la necesidad de zonas de amortiguamiento. Estas ventajas son clave para preservar la mejor estética posible del producto, muy importante para los cosméticos y el cuidado de la belleza, ya que eliminan la manipulación brusca y el contacto entre los componentes del empaque. Gracias a su diseño modular, los sistemas nuevos y existentes son fáciles de escalar y reorganizar, lo que minimiza las nuevas inversiones.
Beckhoff mostró un movimiento deslumbrante en los transportadores de mesa XPlanar.
Las innovaciones más recientes que vi en la feria fueron los sistemas que hacen uso del transporte de productos 2D levitando, con hasta seis grados de libertad, llamado sistema XPlanar de Beckhoff, o ACOPOS 6D de B&R. La tecnología se basa en el principio de la levitación magnética: las lanzaderas con imanes permanentes integrados flotan sobre la superficie de los segmentos del motor electromagnético. Pueden moverse libremente en un espacio bidimensional, rotar e inclinarse a lo largo de tres ejes y ofrecer un control preciso sobre la altura de la levitación. En total, eso les da seis grados de libertad de control de movimiento. La suciedad causada por la abrasión mecánica, como ocurre en las cintas transportadoras y las cadenas, se elimina esencialmente. Esto evita la suciedad y la contaminación de productos sensibles y reduce los costes de limpieza.
No veo la hora de ver la próxima línea de montaje compacta hecha con esta nueva tecnología de transporte levitante.
Los cobots reemplazan el trabajo manual
La tendencia de reemplazar el trabajo manual por cobots fue muy evidente en PACK EXPO International. Para refrescar la memoria del lector, el término cobot se refiere a los robots colaborativos: brazos robóticos que tienen sensores sensibles a la presión que les permiten trabajar junto a las personas, al tiempo que eliminan la necesidad de costosos protectores industriales y escáneres de seguridad. Estos cobots, debido a sus movimientos "manipuladores" que imitan a los humanos, ahora están automatizando las tareas de formación de cajas/cajas, embalaje de cajas y paletizado, si no se requiere alta velocidad.
Flexline Automation exhibió una integración de un cobot de Universal Robots con su formador de cajas manual BoxEZ. La empresa también exhibió otra celda con un cobot adicional para automatizar el cotejo e inserción de los productos primarios en la caja formada y el empuje de la caja a través del cerrador de la caja.
Omega Design Corporation exhibió su Cobot Pack Assist para la unidad Intelli-Pac, cargando múltiples contenedores en una caja formada. Esto es seguimiento y rastreo de embalaje, etiquetado e inspección de cajas. Omega afirma que el cobot aumenta la eficiencia (operación más rápida que el empaque manual de cajas), reduce significativamente el error humano y libera al operador para que se concentre en la operación general y la calidad del producto, no en el movimiento de la mano.
Omega Design Corporation exhibió su Cobot Pack Assist para la unidad Intelli-Pac, cargando múltiples contenedores en una caja formada.
Y Brooks Automation exhibió sus robots colaborativos PreciseFlex tipo SCARA en una configuración de paletización. Las ventajas de estos cobots SCARA están en su simplicidad y en su alcance tanto horizontal como vertical.
La personalización de última etapa pone el foco en la impresión
Una clave para el éxito de la personalización en las últimas etapas es la impresión de calidad bajo demanda directamente en los envases secundarios y terciarios. Esta no es solo una capacidad de ahorro de costos al eliminar el etiquetado o las cajas preimpresas; apoya la sustentabilidad y elimina las interrupciones de la cadena de suministro tanto para los fabricantes como para los centros logísticos. La capacidad de realizar la impresión en el último momento antes del envío o la selección para el envío ofrece una oportunidad única de personalizar la impresión para consumidores individuales como herramienta de marketing. Por ejemplo, ¿no le gustaría obtener una caja con una imagen colorida de los productos que contiene, o de qué otros productos pueden ir bien junto con lo que se envía?
La tecnología de inyección de tinta ha experimentado un rápido desarrollo. Una gama de tintas, desde aceites vegetales no peligrosos hasta tintas curadas con UV en muchos colores, ahora está disponible para aplicarse en diferentes sustratos de empaques, principalmente mediante impresión de inyección de tinta continua (CIJ) y gota bajo demanda (DOD). Ambos sistemas utilizan tecnología piezoeléctrica (PIJ) para controlar el flujo de tinta inyectada. Todos los proveedores actualizan continuamente sus productos, mejorando su confiabilidad, capacidad de mantenimiento, resolución, legibilidad y cumplimiento de los estándares GS1, incluidos GS1-128, GTIN-14. La tendencia es que los proveedores integren escaneo y software de escaneo para verificar que el código es correcto y legible. Opcionalmente, los proveedores incorporan elementos de la Industria 4.0 (y por ahora algo de la Industria 5.0, al parecer) como la conectividad a los sistemas ERP de la fábrica, otros equipos y, a través de la nube, al proveedor de impresoras para el monitoreo continuo del equipo. La interacción con el software de seguimiento y rastreo es otra característica que se está volviendo popular, especialmente para la industria farmacéutica, pero podría usarse para cosméticos y productos para el cuidado de la piel de alto valor para detectar y monitorear la "desviación". Otro desarrollo es el aumento de la impresión de sobres con el uso de cabezales de impresión grandes y de alta resolución.
Lanzado en PACK EXPO Las Vegas el año pasado, el sistema GSI Colorize Inkjet hizo su debut en Chicago e impresionó al experto en empaques de cosméticos David Hoenig.
Por ejemplo, Domino presentó su nuevo Domino Cx350i, un sistema de codificación de casos DOD de alta resolución. La compañía promociona la alta resolución, la integración de las funciones sin mantenimiento del DOD y lo que dice es un sistema de control intuitivo.
Graphic Solid Inks (GSI) hizo su debut en PACK EXPO International Chicago con sus sistemas de inyección de tinta Colorize multicolores, con CMYK+White CIJ con tintas curadas con UV. GSI combinó los cabezales de impresión NoLabel y Colorize, con un sistema de control, para crear una impresión nítida y de alta resolución, además de códigos de barras en cartón corrugado Kraft. Pude ver que esto tiene un impacto específicamente en los cosméticos y los productos para el cuidado de la belleza.
Diagraph presentó sus cabezales compactos de alta resolución DOD ResMark 5000 sin mangueras de tinta, con control integrado para hasta ocho cabezales, módulos de impresora de desconexión rápida patentados para facilitar el intercambio y conectividad inalámbrica localizada. Además, la compañía afirma tener la distancia de transferencia de tinta líder en la industria de hasta 0,5 pulgadas.
Para no ser superado por la codificación de inyección de tinta, el mercado de la codificación láser también se ha mejorado enormemente en los años transcurridos desde que estuve en la última PACK EXPO International. Se ofrecen diferentes longitudes de onda UV, así como potentes opciones de CO2, por lo que se pueden marcar y leer claramente más sustratos, incluido el metal, mediante el hardware y el software de escaneo.
Videojet, por ejemplo, exhibió un sistema de marcado láser de CO2 de 60 vatios con un área de grabado de casi 4 pies cuadrados y con una vida útil de 45.000 horas, puede ahorrar mucha tinta.
Otro elemento clave en la personalización de última etapa es la capacidad de manejar (e imprimir o codificar) empaques primarios en lugar de tener que imprimirlos previamente. Esto es muy beneficioso para tiradas cortas o personalización promocional, ambas comunes en cosmética y cuidado de la belleza. El desafío tecnológico es tener flexibilidad para manejar una amplia gama de formatos en el mismo equipo, con cambios mínimos o fáciles de ejecutar.
HSAUSA presentó el sistema de alimentación vertical VFS-1000 que adopta un enfoque único en la forma en que las cajas plegables, las bolsas y pouches se almacenan y entregan a un transportador. Estos empaques mencionados se colocan de pie en un borde, se recogen y se colocan en una mesa de transporte, luego se empujan hacia el transportador aguas abajo, presumiblemente para imprimir o etiquetar. Es una operación por lotes, pero la reposición de los espacios en blanco se puede hacer sin detener el equipo. El VFS-1000 es parte de una familia de módulos que se pueden unir para manejar, imprimir (o etiquetar), inspeccionar o rechazar y apilar automáticamente piezas terminadas.
Sonoco Alloyd ha estado promocionando su empaque EnviroSense PaperBlister como una forma de contribuir al perfil de sustentabilidad de una marca.
Un vector común de cosméticos minoristas para la personalización de última etapa es el empaque de blíster. Sonoco Alloyd presentó la línea Aergo de equipos de envasado y sellado de blísteres. La línea Aergo presenta tecnología de sellado por calor, fusión y RF. Además, utiliza servomovimientos en lugar de mecánicos, lo que mejora las capacidades de anidamiento y se puede ampliar con opciones adicionales. La máquina servoaccionada Aergo SSL de 11 estaciones en la feria tenía todas las estaciones necesarias para manejar tanto blíster de plástico como EnviroSense PaperBlister, y presentaba herramientas de sellado térmico de cambio rápido de Alloyd. Sonoco Alloyd ha estado promocionando su paquete EnviroSense PaperBlister como una forma de contribuir al perfil de sustentabilidad de una marca.
La mayoría de los envases de cosméticos y productos de belleza provienen del extranjero. Para mantener la pureza dentro del contenedor en el intervalo entre la fabricación del contenedor y el llenado, algunos fabricantes optaron por enviar el contenedor a su operación de llenado ya tapado previamente. De esta forma, no puede entrar polvo ni suciedad en el contenedor. Para manejar estas botellas pretaponadas, el equipo de llenado necesita quitar las tapas, colocar las tapas en un sistema de transporte, llenar los contenedores abiertos y volver a tapar/volver a apretar los contenedores. Si bien esto complica los rellenos, tiene una ventaja operativa significativa y una ventaja de calidad. No hay necesidad de equipos descifradores ni configuraciones complicadas para los cambios, y no hay manipulación física adicional de las tapas, lo que mantiene aún más la estética original de las tapas sin daños por manipulación. Filamatic introdujo una llenadora simplex en línea (una boquilla de llenado) con esta capacidad.
PKB ha comenzado a ofrecer esta función de destapado, para llenar y para volver a tapar también. Por ejemplo, vi un video en el estand de PKB de un llenador de alta velocidad que realizaba el destapado y el reencapsulado.
Muchos proveedores promocionaron el acceso remoto para la solución de problemas de los equipos, todo a través de Internet y muchas veces utilizando los teléfonos inteligentes como herramienta de acceso y comunicación.
NITA exhibió una amplia gama de sus etiquetadoras SENTIANT, y el enfoque en su estand se centró en el tiempo de actividad, el monitoreo remoto continuo y el acceso de mantenimiento a través de Internet (o la nube). NITA afirma que sus etiquetadoras son las más fáciles de mantener debido a la electrónica y el software 100% libres de licencia, no patentados, todos los servos sincronizados (sin PLC, etc.), soporte técnico en vivo a través de Internet, sistema de software de autodiagnóstico con orden de piezas en pantalla y mantenimiento preventivo incorporado.
Innovaciones en equipos para tubos en el mercado cosmético
Los tubos son un formato de empaque común en la industria cosmética, del cuidado del cuerpo y del cabello, a menudo en varios tamaños y decoración artística. Entonces, ¿cómo hacer que la fabricación sea más eficiente? Cambios fáciles y rápidos es una respuesta.
Citus-Kalix, parte del Grupo COESIA, presentó su última llenadora de tubos de alta velocidad simplex (una boquilla de llenado) KX1103 EVO para plástico y metal, capaz de producir a 110 tubos/min. El fabricante llama a la máquina "la próxima generación", principalmente debido al cambio rápido. El reclamo es de 10 minutos [de tiempo de cambio] para comenzar una nueva producción. El equipo logra el cambio rápido con ajustes automáticos servoaccionados donde sea posible, datos de configuración de formato registrados en la receta, piezas de cambio dedicadas que se pueden intercambiar fácilmente (sin necesidad de ajustes y preferiblemente sin herramientas), y ahora más y más, instrucciones paso a paso en el HMI.
Los tubos para cosméticos y cuidados de belleza provienen principalmente de China. Los problemas en la cadena de suministro debido al COVID-19 de China crearon una demanda de nuevos equipos de etiquetado de tubos. Pendergraph Machines presentó su pre-etiquetadora de tubos TL-60, que se integró con una llenadora de tubos Prosys RT60. Las versiones izquierda y derecha estaban disponibles para emparejarse con múltiples modelos de llenado de tubos. La máquina cuenta con herramientas de husillo de cambio rápido con programas basados en recetas que pueden etiquetar 5/8 pulgadas, tubos de diámetro de hasta 2,25 pulgadas de diámetro y de 3 pulgadas a 8 pulgadas largo. La máquina etiquetadora, que funciona hasta 70 tubos/min, permite a los fabricantes etiquetar previamente los tubos en blanco o sobreetiquetar los tubos decorados, evitando así la necesidad de pedir varios tubos predecorados con ilustraciones. Los tubos de plástico y las etiquetas se pueden reciclar juntos.
Los transportadores para cosméticos también avanzan
Si bien algunas tendencias de equipos que vi en la feria apuntan hacia servomotores/lanzaderas más lineales o magnéticos, los transportadores siguen siendo la piedra angular de la mayoría de las líneas de empaque. Y ningún sistema transportador moderno está realmente completo a menos que pueda manejar múltiples productos sin atascos o cambios que consumen mucho tiempo.
Advanced Manufacturing Technology ahora proporciona sistemas de rieles ajustables (o el hardware utilizado por otros para actualizar sus transportadores) basados en actuadores de pistón calibrados, energizados neumáticamente/retorno por resorte. Las posiciones de los rieles laterales de un transportador se pueden configurar con una precisión de 1 mm, simplemente cambiando la presión del aire. Los ajustes se pueden almacenar y recuperar con solo tocar un botón.
Por lo tanto, los transportadores no van a desaparecer y todavía necesitamos descifrar los componentes. El descifrado y el transporte cuidadoso son clave para la manipulación segura de productos cosméticos, donde la estética es clave.
Los fabricantes de sistemas de transporte de movimiento horizontal luchan por minimizar el movimiento de "roce" vertical y la vibración constante entre las piezas que se transportan en rampas de transporte lineal. Varios fabricantes mostraron un nuevo concepto de canaletas oscilantes que no generaban vibraciones verticales. Un movimiento perfilado de ida y vuelta (movimiento lineal accionado por leva) debajo de los componentes que quieren continuar avanzando debido a la inercia impartida por el movimiento hacia adelante. Esencialmente, el movimiento hacia atrás es mucho más rápido que el movimiento hacia adelante. Esto puede proporcionar medios más suaves para mover componentes planos, así como polvo. Sin embargo, dado que todos los fabricantes que exhibieron estos conductos en PACK EXPO se centraron en productos alimenticios, ninguno ha intentado explorar el manejo cuidadoso de los componentes cosméticos (altamente sujetos a dañarse por el roce entre sí y contra los rieles). Dos ejemplos que vi en la feria: Heat and Control demostró su FastBack 4.0 Horizontal Motion Conveyor, y Layton Systems presentó su Rapid Return: Horizontal Motion Conveyor.
Varios fabricantes mostraron un nuevo concepto de canaletas oscilantes que no generan vibraciones verticales. Un movimiento perfilado de ida y vuelta (movimiento lineal accionado por leva) debajo de los componentes que quieren seguir avanzando gracias a la inercia impartida por el movimiento de avance.
Hablando en términos más generales, me emocionó ver tantos avances exhibidos y discutidos en PACK EXPO International después de mi larga pausa, y los anteriores son solo los aspectos más destacados que un viajero por los pasillos de PACK EXPO pudo descubrir. No puedo evitar preguntarme qué veremos el próximo año en Las Vegas.
La digitalización está en todas partes
La digitalización de los datos, en combinación con la impresión de un código para cada componente individual de la máquina, permite solicitar repuestos o piezas sin necesidad de buscarlos en manuales y catálogos físicos o en papel. Si bien no es nuevo en las redes sociales y el marketing, el código 2D impreso en los componentes, leído por las cámaras de nuestro teléfono inteligente, le ha brindado al usuario acceso inmediato a información sobre el componente individual, incluido cómo ordenar (o ordenar realmente) las piezas. Vi esto en sensores SICK de alto valor, así como en sensores fotoeléctricos de bajo costo de Wenglor, y estoy seguro de que se convertirá en la dirección preferida para todos los fabricantes de componentes.
Mas de 2,500 proveedores con nuevas tecnologías de envasado y procesamiento
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Beckhoff mostró un movimiento deslumbrante en los transportadores de mesa XPlanar.
Omega Design Corporation exhibió su Cobot Pack Assist para la unidad Intelli-Pac, cargando múltiples contenedores en una caja formada.
