ES2597746B1 - Sistema y procedimiento de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano - Google Patents

Sistema y procedimiento de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano Download PDF

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Abstract

Es objeto de la invención un sistema de control y gestión de bloques de espuma de poliuretano (3) en una planta de producción con una máquina de espumación (1) y un dispositivo de corte donde, la máquina de espumación (1) envía datos de fabricación a un servidor (8), una impresora (4) recibe datos del servidor (8), el servidor (8) envía instrucciones a los dispositivos electrónicos (5) con el movimiento a realizar a un bloque (3) determinado, los dispositivos electrónicos (5) envían información al servidor (8) sobre un bloque (3), los arcos RFID (6) envían información al servidor (8) acerca del movimiento detectado en un bloque (3), de forma que el servidor (8) controla la situación de cada bloque (3) en la planta en tiempo real. Y también es objeto de la invención el procedimiento de control y gestión de bloques de espuma de poliuretano (3) usado en el sistema anterior.

Description

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DESCRIPCION
Sistema y procedimiento de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano.
OBJETO DE LA INVENCION
La presente invention se refiere a un sistema de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano desde la fabrication hasta la venta al cliente, incluyendo las fases intermedias de procesado y almacenaje que permite aumentar el control de la planta, optimizando sus recursos e incrementar su rendimiento y eficiencia. La invencion tambien describe el procedimiento realizado por el sistema.
PROBLEMA TECNICO A RESOLVER Y ANTECEDENTES DE LA INVENCION
En el actual estado de la tecnica, la fabricacion de bloques de espuma de poliuretano contempla las siguientes fases:
a) Espumacion: Se realiza mediante una maquina de espumacion. Es un proceso quimico en continuo que da como resultado un bloque continuo de espuma de poliuretano.
b) Corte del bloque: Los bloques se cortan a la medida a la que se almacenaran a la salida de la maquina de espumacion.
c) Curado: Los bloques deben pasar por una fase de secado en la que adquieren las caracteristicas finales. Este proceso depende de una serie de factores como el tipo de espuma o el clima. Suele durar en torno a uno o dos dias.
d) Almacenaje: Se habilita un area en la que se almacenan los bloques que posteriormente van a ser procesados, en funcion de las necesidades de los clientes
e) Procesado: En esta area se procesan los bloques en funcion del producto final que se requiere fabricar, pudiendo ser cortados, pegados, embalados o pasar por cualquier combinacion de estos procesos.
Estas fases se encuentran claramente diferenciadas y fisicamente separadas. Actualmente, las operaciones consistentes en el traslado de los bloques entre las diferentes fases se realizan de forma manual sin ningun tipo de gestion automatizada.
De la misma forma, la position de los bloques, en el almacenaje, es registrada de forma manual por los operarios.
Por lo tanto la planificacion de la planta de production se hace en funcion de dichos datos
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manuales, sujetos a errores de tipo humano, de forma que los datos del sistema pueden no ser completos o no ser correctos, sin ninguna seguridad sobre ello.
Otra problematica radica en que los datos introducidos en el sistema pueden ser erroneos o haber sido falseados a proposito con la intencion de producir robos o desapariciones de bloques de espuma.
Asimismo, este control manual no se realiza a tiempo real ya que se encuentra en funcion del operario, lo que provoca olvidos de bloques durante su almacenaje, lo que se traduce en una merma de las caracteristicas tecnicas del bloque e incluso en su degradation, convirtiendose en inservible, con la consiguiente perdida economica y de efectividad en la planta de produccion.
La presente invention presenta un sistema de gestion y control que evita este tipo de problemas, optimizando la eficiencia de una planta de production de bloques de espuma de poliuretano y el procedimiento que realiza el sistema.
DESCRIPCION DE LA INVENCION
La presente invencion describe un sistema de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano en una planta de produccion y el procedimiento que sigue dicho sistema.
La planta incorpora una maquina de espumacion y un dispositivo de corte como pasos iniciales para la fabricacion de los bloques.
Adicionalmente, la planta incorpora una impresora para la impresion de etiquetas RFID que se adosan en cada bloque para su identification, al menos dos arcos RFID para el control del movimiento de los bloques de entrada y salida de la zona de almacenamiento, al menos un dispositivo electronico y un servidor.
La maquina de espumacion, la impresora, los dispositivos electronicos y los arcos RFID estan conectados con el servidor para el envio y reception de datos mediante una conexion que puede ser a traves de un punto de acceso de red inalambrica.
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Asi, el servidor controla la situacion de cada bloque en la planta en tiempo real.
La informacion del sistema en el servidor se encuentra en una base de datos a la que se accede con permisos de diferentes niveles. Asi, para que un operario envie informacion al servidor desde un dispositivo electronico debe haberse registrado previamente. Ademas de permisos a nivel de operario de la planta, tambien existe un permiso a nivel de administrador y otro a nivel de usuario externo para acceder a la informacion sobre los bloques en stock y poder realizar tanto compras como reservas.
Una de las opciones del servidor es la posibilidad de enviar alarmas en caso de que se detecte que un bloque ha superado un tiempo de permanencia determinado en una zona de la planta.
El sistema puede incorporar tambien una estacion dimensional para el control del peso y las dimensiones de un bloque recien producido. Esta estacion tambien estaria conectada con el servidor, al que se enviarian los datos de las medidas realizadas.
Los dispositivos electronicos pueden ser ordenadores portatiles, tablets, telefonos moviles o dispositivos similares.
El procedimiento que sigue el sistema comprende las siguientes fases:
a) Emitir datos de fabrication de un bloque desde la maquina de espumacion al servidor;
b) Emitir datos del bloque fabricado desde el servidor a la impresora RFID;
c) Colocar la etiqueta RFID en el bloque fabricado;
d) Mover el bloque fabricado a la zona de curado por un usuario registrado;
e) Emitir desde el servidor instrucciones de mover un bloque de la zona de curado a la zona de almacenamiento;
f) Mover un bloque de la zona de curado a la zona de almacenamiento pasando a traves de un arco RFID por un operario registrado, emitiendo dicho arco RFID al servidor el registro del movimiento de entrada del bloque en la zona de almacenamiento;
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g) Emitir al servidor el registro de la ubicacion del bloque en la zona de almacenamiento mediante un dispositivo electronico por un operario registrado,
h) Emitir desde el servidor information sobre un pedido;
i) Mover un bloque de la zona de almacenamiento a la zona de procesado pasando a traves de un arco RFID por un operario registrado, emitiendo dicho arco RFID al servidor el registro del movimiento de salida del bloque de la zona de almacenamiento;
j) Efectuar operaciones de corte sobre el bloque en la zona de procesado por un operario registrado;
k) Efectuar operaciones de embalado del bloque cortado en la zona de procesado por un operario registrado.
Adicionalmente, despues de la fase d), puede comprender la siguiente fase:
l) Emitir al servidor el registro de la ubicacion del bloque en la zona de curado mediante un dispositivo electronico por un operario registrado.
Durante cualquier fase del procedimiento, un operario registrado puede enviar informacion al servidor acerca de defectos que se hayan detectado en un bloque durante la manipulation de los bloques.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
Para completar la invention que se esta describiendo y con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracteristicas de la invencion, de acuerdo con un ejemplo preferente de realization de la misma, se acompana un conjunto de dibujos en donde, con caracter ilustrativo y no limitativo, se han representado las siguientes figuras:
- La figura 1 representa una vista en perspectiva de la zona de fabrication.
- La figura 2 representa una vista en perspectiva de un operario transportando un bloque a la zona de almacenamiento.
- La figura 3 representa una vista en perspectiva de todas las zonas de la planta.
A continuation se facilita un listado de las referencias empleadas en las figuras:
1. Maquina de espumacion.
2. Dispositivo de corte.
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3. Bloque de espuma de poliuretano.
4. Impresora de etiquetas RFID.
5. Dispositivo electronico.
6. Arco RFID.
7. Punto de acceso de red inalambrica.
8. Servidor.
10. Zona de fabrication.
20. Zona de curado.
30. Zona de almacenamiento.
40. Zona de procesado.
DESCRIPCION DE UNA REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION
La presente invention describe un sistema para el control y gestion de unos bloques de espuma de poliuretano (3) en una planta de fabricacion, cuya configuration y diseno permiten aumentar el control de la planta, optimizar sus recursos, e incrementar su rendimiento y eficiencia. Tambien describe el procedimiento que lleva a cabo el sistema.
Para llevar a cabo el control y gestion de los bloques (3), el sistema utiliza, por un lado, elementos de control mediante radiofrecuencia, como etiquetas RFID y unos arcos RFID (6) de lectura de estas etiquetas y, por otro lado, unos dispositivos electronicos (5) conectados a un servidor (8) mediante tecnologia inalambrica a traves de un punto de acceso de red inalambrica (7).
Adicionalmente, las diferentes zonas de la planta que intervienen en el procesamiento de un bloque (3) desde la orden de production hasta la reception del pedido se separan e independizan. De esta forma, se implementan las diferentes zonas: una zona de fabricacion (10), una zonda de curado (20), una zona de almacenamiento (30) y una zona de procesado (40).
Los operarios de las diferentes zonas (10, 20, 30, 40) tienen acceso al servidor (8), previo registro, mediante dispositivos electronicos (5), tipo ordenador portatil, tablet, telefono movil o similar, de forma que pueden no solo recibir instrucciones, sino tambien introducir datos en el servidor (8). El acceso al servidor (8) tiene diferentes niveles, de forma que cada usuario tiene acceso a partes determinadas del servidor (8).
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El proceso que sigue un bloque de espuma (3) en la planta es el que se describe a continuation.
El proceso se inicia en la zona de fabrication (10) con la reception de una orden de fabrication. Asi, un operario registrado comienza la production de un bloque (3) en una maquina de espumacion (1). A la salida de la maquina (1), hay un dispositivo de corte (2) mediante el que se procede al cortado en las medidas indicadas en la orden de fabricacion recibida.
De aqui, el bloque (3) pasa a una estacion dimensional, donde se realiza un pesado y una lectura dimensional del bloque (3) producido, a efectos de control. La estacion dimensional tambien esta conectada al servidor (8), de forma que pueda enviar los datos de la lectura dimensional.
Una vez generado y verificado, el bloque (3) es dado de alta en el servidor (8). El registro puede producirse de dos formas. La primera es mediante la generation de una senal de maquina que confirma la creation del bloque (3) solicitado. La segunda es mediante la generacion de una senal con el empleo de un sensor de presencia a la salida del dispositivo de corte (2) que confirma la realization de la orden solicitada.
La senal generada se envia al servidor (8) que, al detectar que se ha fabricado un bloque (3), envia information a una impresora RFID (4) para la impresion de una etiqueta RFID que incluye un codigo identificativo del bloque (3). La etiqueta se coloca en el bloque (3) fabricado, quedando cada bloque (3) identificado.
Asi, los datos de la maquina de espumacion (1) en cuanto a material, dimensiones del bloque (3) a fabricar y fecha de produccion, junto con los datos reales medidos en la estacion dimensional, el codigo del bloque (3) generado por la impresora RFID (4) se envian al servidor (8) para formar parte de una base de datos que contiene la informacion relativa a la actividad de la planta.
De esta forma, los datos registrados en el servidor (8) al etiquetar un bloque (3) son los siguientes:
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- codigo del bloque,
- las caracteristicas del material como, por ejemplo, la densidad,
- el peso y dimensiones teoricos del bloque,
- el peso y dimensiones reales del bloque,
- fecha y hora de fabrication del bloque.
El bloque (3) recien producido es trasladado por un operario que, como se ha mencionado, debe haberse registrado en el servidor (8), a la zona de curado (20), donde permanecera durante un tiempo predeterminado en funcion de sus caracteristicas antes de ser enviado a la zona de almacenamiento (30). El operario, mediante un dispositivo electronico (5), registra el movimiento del bloque (3), quedando registrada tambien la fecha y hora. Opcionalmente, tambien registra la ubicacion del bloque (3) en la zona de curado (20), quedando estos datos incorporados en el servidor (8).
Segun se ha indicado, despues de un tiempo predeterminado, el servidor emite una orden de traslado del bloque (3) de la zona de curado (20) a la zona de almacenamiento (30).
Un operario registrado se encarga de trasladar el bloque de la zona de curado (20) a la zona de almacenamiento (30).
La zona de almacenamiento (30) incorpora un arco de lectura RFID (6) tanto para la entrada como para la salida, de forma que los arcos RFID (6) controlan tanto los movimientos de entrada procedentes de la zona de curado (20) como los movimientos de salida hacia la zona de procesado (40). Los arcos RFID (6) estan conectados con el servidor (8), de forma que los movimientos que detectan quedan registrados en el servidor (8).
De la misma forma que en la zona de curado (20), el operario, mediante un dispositivo electronico (5), registra la ubicacion del bloque (3) en la zona de almacenamiento (30), quedando este dato incorporado en el servidor (8).
Cuando hay que realizar el movimiento de un bloque (3) por la reception de un pedido de venta, los datos se introducen en el servidor (8). Un operario recibe los datos referentes al bloque (3) a mover, su ubicacion y las operaciones a realizar en la zona de procesado (40), especialmente en cuanto a dimensiones y embalado.
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Una vez el operario ha localizado el bloque (3) en cuestion, lo lleva desde la zona de almacenamiento (30) a la zona de procesado (40), pasando por el arco RFID (6) de salida de la zona de almacenamiento (30), que detecta el movimiento y lo registra en el servidor (8).
En la zona de procesado (40), el bloque (3) se corta en las medidas correspondientes y se embala segun el pedido recibido. Un operario registrado introduce estas operaciones en un dispositivo electronico (5), de forma que quedan tambien registradas en el servidor (8).
En cualquier momento de la manipulacion de un bloque (3), el operario realiza una inspeccion del bloque (3) para poder detectar si existe algun defecto o detalle en cuanto a falta de calidad no considerado. En caso de detectarse alguna anomalia, se introduce en el dispositivo electronico (5) para que quede registrado en el servidor (8).
Debe notarse que cualquier movimiento realizado por el servidor (8), ya sea de entrada o de salida de datos, incluye tambien el momento en el que se realiza.
De esta forma, los datos que incorpora el servidor (8) acerca de cada bloque (3) en cualquier zona (10, 20, 30, 40) de la planta son los siguientes:
- Edad del bloque (3).
- Posicion del bloque (3).
- Tiempo de estancia en cada zona (10, 20, 30, 40).
- Operarios que han manipulado el bloque (3) en cada operacion.
- Tiempos de manipulacion entre zonas (10, 20, 30, 40).
- Estado del bloque (3) mediante parametros que controlan la calidad del bloque (3), en cuanto a suciedad o grietas, entre otros.
Con estos datos, que se actualizan en tiempo real, se gestiona y controla toda la planta, proporcionando un rendimiento optimo.
En el servidor (8) se conoce, en todo momento, donde se encuentra cada bloque (3), el estado en el que se encuentra o el tiempo que lleva almacenado. Esto permite la seleccion
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del bloque (3) mas favorable en cada momento, permitiendo, por ejemplo, dar salida preferente a los bloques (3) mas antiguos.
Asimismo, el servidor (8) dispone de un sistema de alarmas que avisa si un bloque (3) supera un tiempo predeterminado en una zona (10, 20, 30, 40) en particular.
Por otro lado, a partir de la informacion registrada en el servidor (8), se obtienen datos sobre la eficiencia de la planta, como los siguientes:
- movimientos por hora de cada bloque (3),
- volumen de material movido por hora,
- eficiencia de los trabajadores en cuanto a movimientos realizados,
- control o cuidado en la manipulacion de los operarios al mover los bloques (3) para que no se danen,
- deteccion de defectos por los operarios.
La informacion del servidor (8) se encuentra en una base de datos "cloud” que es accesible no solo desde cualquier lugar de la planta, sino tambien desde fuera de ella. Para tener acceso a la base de datos es necesario un permiso de accesibilidad que cuenta con diferentes niveles. Asi, dependiendo del permiso que se posea, se podra acceder a la informacion de forma discriminada.
Se pueden conceder tres niveles de permiso:
- Operario de espumador: Posee acceso a los datos para la creacion del bloque, es decir, a las dimensiones teoricas y a la densidad del bloque. De tal suerte que, si las dimensiones reales del bloque producido difieren de las teoricas, pueda ajustar la maquina de espumacion. Hay que tener en cuenta que el parametro primordial de un bloque de espuma es su densidad.
- Operario de manipulacion: Posee acceso a las posiciones del bloque, a las ordenes a realizar sobre el bloque en cuanto a desplazamientos, y al estado de calidad del bloque, parametro que es actualizable por parte del operario en caso de que detecte alguna anomalia en el bloque.
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- Operario de planificacion: Posee acceso a toda la information de la planta, de tal manera que pueden gestionar los bloques de un modo optimo. Gestiona el movimiento de los bloques de la zona de curado a la de almacenado en los tiempos prefijados y de la zona de almacenado a la de procesado teniendo en cuenta la edad de los bloques.
Tambien existen dos posibles accesos adicionales:
- Administrador: Valido para el gerente de la planta. Posee acceso a los datos de eficiencia en cuanto a desplazamientos de bloques, movimientos realizados, salidas de bloques y generation de bloques nuevos, eficiencia de los trabajadores en cuanto a movimientos realizados, ordenes cursadas, etc.
- Venta por Web: de tal manera que un cliente puedan acceder a la informacion de los bloques (densidad, color, dimensiones, edad) que se encuentran almacenados de cara a efectuar una compra o reserva
Las ventajas que proporciona el sistema de la invention son las siguientes:
- Control del stock en la planta en tiempo real,
- Acceso multiplataforma a la informacion,
- Creation de ordenes de trabajo automaticas,
- Informacion bidireccional entre planificacion y zona de manipulation de bloques,
- Creacion de alarmas para dar prioridad a bloques (3) mas antiguos o para la identification de bloques (3) perdidos,
- Creacion de informes automaticos de eficiencia del sistema.
Debe notarse que la presente invencion no debe verse limitada a la forma de realization aqu descrita. Otras configuraciones pueden ser realizadas por los expertos en la materia a la vista de la presente description. En consecuencia, el ambito de la invencion queda definido por las siguientes reivindicaciones.

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Sistema de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano (3) en una planta de production que incorpora una maquina de espumacion y un dispositivo de corte caracterizado por que comprende:
    - un servidor (8),
    - una impresora de etiquetas RFID (4),
    - al menos un dispositivo electronico (5),
    - una etiqueta RFID ubicada en cada uno de los bloques (3),
    - al menos dos arcos RFID (6) para el control del movimiento de la entrada y salida de bloques (3) de una zona de almacenamiento (30),
    donde,
    - la maquina de espumacion (1) esta configurada para enviar datos de fabrication al servidor (8),
    - la impresora (4) esta configurada para recibir datos del servidor (8),
    - el servidor (8) esta configurado para enviar instrucciones a los dispositivos electronicos (5) sobre el movimiento a realizar a un bloque (3) determinado,
    - los dispositivos electronicos (5) estan configurados para enviar information al servidor (8) sobre la position y el momento en el que se ha ubicado un bloque (3) en una zona determinada y el estado en que se encuentra,
    - los arcos RFID (6) estan configurados para enviar informacion al servidor (8) acerca del movimiento detectado en un bloque (3) que pasa por un arco RFID (6),
    de forma que el servidor (8) controla la situation de cada bloque (3) en la planta en tiempo real.
  2. 2. - Sistema de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano (3), segun la revindication 1, caracterizado por que el intercambio de datos con el servidor (8) se realiza a traves de un punto de acceso de red inalambrica (7).
  3. 3. - Sistema de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano (3), segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el envio de informacion al servidor (8) desde un dispositivo electronico (5) lo realiza un operario registrado.
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  4. 4. - Sistema de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano (3), segun la reivindicacion 3, caracterizado por que comprende una estacion dimensional configurada para enviar datos al servidor (8) sobre el peso y las dimensiones de un bloque (3).
  5. 5. - Sistema de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano (3), segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo electronico (5) se selecciona entre un ordenador portatil, una tablet y un telefono movil.
  6. 6. - Sistema de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano (3), segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el servidor esta configurado para enviar alarmas en caso de que un bloque (3) supere un tiempo de permanencia determinado en una zona (10, 20, 30, 40) de la planta.
  7. 7. - Sistema de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano (3), segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la information del sistema en el servidor (8) se encuentra en una base de datos accesible con permisos de diferentes niveles.
  8. 8. - Sistema de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano (3), segun la reivindicacion 7, caracterizado por que comprende un permiso a nivel de usuario externo para acceder a la informacion sobre los bloques (3) ubicados en la zona de almacenamiento (30) y tener acceso a la compra y a la reserva.
  9. 9. - Procedimiento de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano (3) segun las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que comprende las siguientes fases:
    a) Emitir datos de fabrication de un bloque (3) desde la maquina de espumacion (1) al servidor (8);
    b) Emitir datos del bloque (3) fabricado desde el servidor (8) a la impresora RFID (4);
    c) Colocar la etiqueta RFID en el bloque (3) fabricado;
    d) Mover el bloque (3) fabricado a la zona de curado (20) por un usuario registrado;
    e) Emitir desde el servidor (8) instrucciones de mover un bloque (3) de la zona de curado (20) a la zona de almacenamiento (30);
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    25
    30
    f) Mover un bloque (3) de la zona de curado (20) a la zona de almacenamiento (30) pasando a traves de un arco RFID (6) por un operario registrado, emitiendo dicho arco RFID (6) al servidor (8) el registro del movimiento de entrada del bloque (3) en la zona de almacenamiento (30);
    g) Emitir al servidor (8) el registro de la ubicacion del bloque (3) en la zona de almacenamiento (30) mediante un dispositivo electronico (5) por un operario registrado;
    h) Emitir desde el servidor (8) informacion sobre un pedido;
    i) Mover un bloque (3) de la zona de almacenamiento (30) a la zona de procesado (40) pasando a traves de un arco RFID (6) por un operario registrado, emitiendo dicho arco RFID (6) al servidor (8) el registro del movimiento de salida del bloque (3) de la zona de almacenamiento (30);
    j) Efectuar operaciones de corte sobre el bloque (3) en la zona de procesado (40) por un operario registrado;
    k) Efectuar operaciones de embalado del bloque (3) cortado en la zona de procesado (40) por un operario registrado.
  10. 10. - Procedimiento de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano (3), segun la reivindicacion 9, caracterizado por que, despues de la fase d), comprende la siguiente fase:
    l) Emitir al servidor (8) el registro de la ubicacion del bloque (3) en la zona de curado (20) mediante un dispositivo electronico (5) por un operario registrado.
  11. 11. - Procedimiento de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano (3), segun cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado por que, durante cualquier fase del procedimiento, un operario registrado envia information al servidor (8) acerca de defectos encontrados en un bloque (3).
  12. 12. - Procedimiento de control y gestion de bloques de espuma de poliuretano (3), segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que el servidor emite una senal de alarma al detectar que un bloque (3) ha excedido un tiempo de espera en una zona (10, 20, 30, 40) de la planta.
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