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Robots bajo cero

01/02/2006

El nivel de calidad de muchos de los productos que se consumen en la actualidad se basa en el grado de frescura que tienen, en el poco tiempo que ha transcurrido desde el origen hasta su consumo, o en asegurar las mejores condiciones de mantenimiento. Es el caso de los alimentos–en los que además entra un componente adicional, como es el de los riesgos para la salud–, pero también lo es en otros productos, algunos tan especiales como el plasma sanguíneo o los medicamentos.

Para todos ellos, la competitividad y la oportunidad de mercado determinan que la seguridad de no haber sufrido variaciones en su refrigerado o en su congelado sea una condición indispensable para ser adquiridos.La tendencia just in time, que recorre todos los sectores de la logística perecedera, hace que en la actualidad el almacén se haya convertido en un componente esencial en el proceso de distribución del producto frío y que su gestión sea fiable y eficiente.

Al mismo tiempo, aumenta el interés y la exigencia por cumplir con los rigores de la cadena de frío en todos los pasos del proceso de puesta a disposición de los agentes del mercado, desde los distribuidores a los clientes pasando por los mayoristas y los minoristas. La tendencia, además, se encamina a que la presencia del almacenaje profesional, eficiente y respetuoso con la cadena de frío crezca, ya que en estos momentos se observan deficiencias que en el futuro se habrán de corregir en un mercado cada vez más exigente.

De acuerdo con Jaime Mira, director técnico de la Fundación ICIL, en España "los estándares de calidad del frío no se están respetando. Hay pocos operadores, existen escasas infraestructuras y poca capilaridad preparada para la distribución". Según Jaime Mira, el último tramo que recorre el producto es donde se observan más irregularidades, tanto en el tratamiento de la carga, en su introducción, como en su almacenamiento en el punto de venta. Según este experto, la razón de que esto sea así se basa en la mentalidad del sector:

"El problema principal es la falta de mentalidad del coste de las infraestructuras. El sistema de frío es caro y las empresas que lo proveen se juegan mucho por las implicaciones y la responsabilidad alimentaria que conlleva ese tipo de servicio". Quizás sea esa la razón de que, según los datos de la International Association of Refrigerated Warehouses (IARW, asociación internacional de almacenes refrigerados), en España hubiera la misma cantidad de metros cúbicos refrigerados disponibles en almacén público en 2004 que durante 2002.

 

Automatizado, mejor que convencional

Estos factores –la competitividad y el hecho deque se esté identificando la necesidad de realizar nuevas inversiones en la cadena de frío–hacen que se haya acrecentado el interés entre los almacenistas y distribuidores de mercancía congelada y refrigerada por aumentar su capacidad de respuesta (en tiempo y en calidad), así como por optimizar los procesos, los movimientos, los costes y, en definitiva, su eficiencia financiera y operativa.

Y ese interés también está haciendo mella entre los propios fabricantes y proveedores de productos que requieren de temperatura controlada.Los almacenes refrigerados (es decir, aquellos que controlan la temperatura por debajo de la del ambiente, lo que supone un rango muy amplio:desde -30 ºC a 7 u 8 ºC) representan un importante papel en la cadena logística del frío, porque preservan, en los tiempos de espera, las cualidades de los productos que se alojan en su interior.

Por eso, en la actualidad, los almacenes de frío son una necesidad que la mayoría de los productores de alimentos se plantean para su propia producción, mientras que otros colectivos,como los distribuidores de pescado, por ejemplo,llegan a asociarse para establecer su propia plataforma de frío, como ha sido el caso,durante 2005, de los asentadores de pescado y marisco de Mercamadrid.

Los almacenes automáticos tienen una serie de ventajas sobre los convencionales que hacen que en el supuesto de las instalaciones refrigeradas resulten especialmente indicados y competitivos, y más en el caso de que los requerimientos de temperatura sean de -18 ºC o menos. En algunos países ya han tomado conciencia de esta cuestión, como Japón, en donde el 70% de los almacenes de baja temperatura son automatizados.

 

¿Por qué automático y refrigerado?

Rafael Salichs, responsable de Mecalux Thyssen Ingeniería y Sistemas, destaca las ventajas de un almacén automático frente a uno convencional en un entorno de frío: "La primeraes el ahorro energético, ya que hay un volumen reducido que enfriar y menores pérdidas al haber menos puertas; en segundo lugar, hay un ahorro en fuerza laboral; la tercera ventaja es que los puestos de trabajo reducen su precariedad, ya que el 30% del tiempo de trabajo del personal empleado en instalaciones de frío es para descansar".

De esta forma, los almacenes automatizados refrigerados solucionan algunos de los principales problemas que se presentan en el mercado del almacenaje actualmente, como pueden ser la falta de mano de obra cualificada para determinadas tareas (lo que provoca gastos de búsqueda,contratación y formación), la competencia en precios –que hace necesario el ahorro de costes en los procesos para mantener la oferta en los márgenes del mercado–, el creciente precio del suelo y el coste energético, que a su vez provoca costes financieros y ecológicos y que eleva las exigencias en infraestructuras.

El almacén automatizado está ideado de tal manera que supone un ahorro en energía, personal, espacio (y, por lo tanto, suelo) y costes operativos. Por ejemplo, el despliegue de una instalación automática y su organización permiten utilizar, para la misma carga que uno convencional, un 50% menos de superficie.En cuanto al almacén automático destinado a frío, existen otras importantes ventajas con respecto a los tradicionales, como son, por ejemplo, la homogeneidad en el enfriamiento, la eliminación de la necesidad de contar con personal trabajando en entornos ambientales difíciles y un ahorro en costes y energía de hasta el 30%.

Por estas razones, Rafael Salichs comenta, acerca de la inversión necesaria para una solución automática en comparación con una tradicional,que "aunque una cámara robotizada cuesta más que una manual, hay que tener en cuenta el ahorro en suelo. En cuanto a los gastos de explotación, éstos se reducen drásticamente al emplear menos personal y menor consumo energético".

 

Proyección y montaje

Las ventajas del almacén automatizado frente al convencional en el entorno del frío hacen que la balanza de las empresas se vaya inclinando hacia este tipo de solución cada vez más. Proyectar un almacén automático no es sencillo,ya que se requiere de la integración de obra civil, estanterías, equipos automáticos, instalación eléctrica, sistemas electrónicos y sistemas de gestión informáticos.

Pero si además la instalación es fría, el proceso se complica un poco más en cada uno de esos componentes,a los que hay que añadir la instalación y puesta en marcha del sistema de acondicionamiento climático. "En cualquier caso, la dirección de proyecto ha de estar gestionada por un responsable o equipo de responsables,que pueden pertenecer a la empresa del cliente, o bien a las firmas integrantes del proyecto o a una consultoría externa", puntualiza Salichs.

El proceso comienza por el análisis de las necesidades del cliente. Ahí se definen, entre otras, cuestiones como el tamaño necesario, alcance del automatismo (si, por ejemplo, el sistema robotizado también se encargará del movimiento entre salas o naves); si las estanterías serán de simple o doble profundidad, salas de temperatura y nivel de ésta, si se realizará picking o no, etc.

Como comenta el experto, la solución propuesta y su coste "depende de muchos factores, y no es fácil compararlos en general, habría que analizar caso por caso. Sin embargo, un almacén automático es aplicable a cualquier tipo de producto y utilización. Y en cada uno de ellos se emplean soluciones diferentes". Durante esta fase, antes de que el cliente firme la conformidad con el proyecto, se realiza una simulación informática del almacén para comprobar que la instalación cumple con los requisitos del usuario y que funcionará como éste espera.

 

Cómo acometer la obra

En el caso de que el almacén sea autoportante,no será necesaria la obra civil para el cerramiento del edificio, sino sólo el recubrimiento con panel de las estanterías. Sí es necesaria la realización de obra civil para realizar la solera, ya que ésta debe tener una construcción especial con paneles de aislamiento, ventilación forzada y barrera de vapor, además de prestar especial cuidado en el diseño de las juntas de dilatación y en la contracción que experimentará el suelo cuando el almacén comience a funcionar.

Incluso el exterior debe estar cuidado en aspectos como el recubrimiento e incluso el color, ya que, por ejemplo, según datos de un estudio realizado en la Universidad de Carolina, Estados Unidos, un tejado plano negro al sol puede llegar a tener 42 ºC más que la temperatura ambiente, mientras que un muro de color blanco orientado al sur puede alcanzar una temperatura 11 ºC menor que otro oscuro situado de la misma manera.

 

Validación de componentes

Antes de comenzar el montaje, se procede a la validación de componentes de proveedores externos,de tal manera que en el caso de necesitar nuevos motores para los robots que se vayan a utilizar, hay que verificar que éstos cumplan con las especificaciones necesarias para trabajar a bajas temperaturas. La elección de componentes y materiales es importante en cualquier instalación, pero en el supuesto de aquéllas que se preparan para frío (especialmente a partir de 0 ºC) se ha de prestar atención a cuestiones específicas como las grasas y aceites utilizados, que deben tener una viscosidad suficiente para que no se congelen, así como las pinturas superficiales.

Los aislamientos eléctricos (las gomas que los recubren) también tienen que soportar las bajas temperaturas, el armario de control de la instalación eléctrica debe estar climatizado, se usan sensores calefactados para que las fotocélulas no se empañen en los puntos de enlace entre las cámaras frigoríficas y otras áreas de mayor temperatura y se ha de poner cuidado en los tornillos en pared de apriete, ya que podrían producirse roturas si éstos se contraen con el frío.

Por regla general, al proveedor se le solicita un producto determinado que cumpla con las especificaciones necesarias. Será el propio especialista quien asegurará el correcto funcionamiento o comportamiento de los componentes en cada caso.

Posteriormente a estas fases, se realiza el montaje de las estanterías y los elementos robotizados.Las características de las estanterías utilizadas en las instalaciones de frío son las mismas que para el resto de proyectos, ya que están estandarizadas para cualquier situación y necesidad. El montaje consta de la colocación de estanterías, pasillos, transelevadores,transportadores, lanzaderas y todos los demás componentes del almacén.

La instalación en esta fase requiere de un especial y milimétrico trabajo que en el caso de los almacenes automáticos debe ser, si cabe, aún más preciso, ya que posteriormente a la incorporación de estos elementos se han de añadir los componentes electrónicos que, entre otras cosas, controlan aspectos como, por ejemplo, si las paletas o cajas están situadas en la posición adecuada para que el transelevador las manipule.

Una vez terminado el montaje, se procede a su verificación mediante comprobaciones visuales,mediciones electrónicas, exámenes para certificar que la instalación se ha realizado conforme con las especificaciones técnicas y que todo funcionará como se había previsto.La instalación eléctrica y electrónica, siguiente paso en la puesta en marcha de un almacén de estas características, es otra fase crítica. De la correcta elección de sus componentes depende el funcionamiento de transelevadores, mecanismos de control, sistemas informáticos y comunicaciones.

Actualmente, algunos instrumentos electrónicos están incorporados ya en los elementos mecánicos (determinados sensores), mientras que ciertas soluciones cuentan también con comunicaciones inalámbricas, por lo que se ahorran problemas de integración en el primer caso y de cableado en el segundo. A posteriori, se procede a la validación de toda la instalación eléctrica y electrónica, así como a la comprobación del buen funcionamiento de la planta en conjunto.

 

SCT y SGA: el almacén inteligente

Las últimas fases de la instalación de un almacén automatizado, una vez insertados todos los músculos y nervios (sus partes mecánicas y electrónicas), corresponden a la integración de su cerebro: los sistemas informáticos.Las ventajas de los mecanismos automatizados refrigerados tienen su principal baza en su sistema de gestión informático, encargado de controlar la operativa del almacén en unión con el software de control, que es el responsable de ejecutarla.

En el corazón de un sistema automatizado de estas características descansa un software que es quien se ocupa de controlar el flujo de información de las operaciones, estado y colocación (así como de la entrada y salida) dela carga en tiempo real. La gestión automatizada del almacén permite que, gracias a los baremos de optimización con los que trabaja el sistema informático, todas las operaciones se efectúen del modo más eficiente posible, lo que se traduce en términos de mejora de la velocidad en la operativa, disminución de errores (aumento del nivel de calidad), ahorro energético, etc.

El sistema informático se basa en dos componentes:el SCT y el SGA. El primero de ellos: el Sistema de Control de Transporte (SCT) es similar aun ordenador y es el encargado de recibir las señales eléctricas de los distintos sensores, así como de enviar las órdenes a los elementos de periferia–como los transelevadores– para que realicen el trabajo físico. El software del SCT está desarrollado y estandarizado por el propio proveedor del almacén o de las soluciones automáticas, como es el caso de Galileo: el sistema de control de almacenes de Mecalux.

Esto tiene como ventaja que facilita la programación conforme a las necesidades específicas del cliente.Conectado con el SCT se encuentra el segundo elemento informático principal: el SGA o Sistema de Gestión de Almacén. El SGA recibe toda la información proveniente del almacén y la gestiona de manera lógica (toma decisiones basándose en parámetros de optimización de movimientos y economía de tiempo, envía órdenes, registra la actividad...); en definitiva, es la parte de la instalación que se ocupa de dirigir cada uno de los movimientos necesarios para realizar una u otra tarea.

También es el encargado de presentar la información de forma comprensible para el personal, a fin de que se le puedan dar órdenes concretas; como lanzar un pedido, actualizar el stock, recoger mercancía…Además, el SGA se conecta al sistema de gestión corporativo del cliente, para que la empresa pueda integrarlo con el resto de su actividad (planificación, ERP, etc.) Asimismo, el Sistema de Gestión es capaz de resolver incidencias:por ejemplo, si en un circuito con tres transelevadores uno de ellos se avería, el SGA puede gestionar el almacén contando sólo con los otros dos.

Una vez terminada esta importante fase, se procede a una validación de todo el sistema comparando el análisis con la simulación que se presentó al cliente en su momento y con los protocolos de la Federación Europea de Manutención.Se trata de confirmar con el futuro usuario que se ha cumplido el proyecto de forma óptima. Sólo quedará ya la formación del personal (como pueden ser, por ejemplo, el administrador del sistema o el responsable del almacén). En definitiva, el almacén automático de frío es una alternativa más que interesante, por sus ventajas competitivas y de aseguramiento de la calidad, para las actuales plataformas de almacenaje de mercancías que necesiten de temperatura controlada..

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TODAS LAS CLAVES DEL ALMACÉN AUTOMÁTICO REFRIGERADO

 

Menor volumen empleado: se ahorra hasta un 50% de suelo con un almacén automático.

Menor consumo energético: 8,5 Kcal/h m3, que contrasta con el consumo en sistemas convencionales:13 Kcal/h m3.

Mayor salubridad y productividad para los empleados: no necesitan trabajar a bajas temperaturas.

La fiabilidad de la maquinaria está asegurada: los sistemas y materiales están diseñados especialmente –y certificados– para trabajar a temperaturas de hasta -40 ºC.

Retorno de la inversión: la amortización de la instalación se produce, generalmente, en un plazo de dos años.

Control más preciso de la carga y del inventario:ya que el sistema informático que controla el espacio del almacén es una potente herramienta de gestión logística.

Gestión centralizada: se realiza a través de paneles de control, lo que comporta gran comodidad.

Mayor velocidad en la gestión: el sistema automático minimiza los errores a la vez que optimiza los movimientos. Por otra parte, los propios sistemas de manutención automáticos son más veloces que los tradicionales.

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VERDURAS A -20ºC

 

Congelados de Navarra es uno de los mejores ejemplos de cómo se pueden aprovechar las ventajas de un almacén automatizado de frío para ganar en competitividad y en calidad de servicio. La empresa dispone de dos instalaciones de frío automatizadas para el almacenamiento bajo cero destinado al producto al que se dedica: las verduras congeladas. De las dos, la más reciente es un almacén autoportante de 33 m de alto, 2.100 m2 de planta y capacidad para 9.000 paletas (con un peso máximo de una tonelada por unidad de carga).

Al ser del tipo autoportante, se eliminó la necesidad de realizar obra civil.A -20 ºC, en el interior de la instalación, las más de mil referencias con las que cuenta se organizan en cuatro pasillos de estanterías en las que se coloca la carga gracias al uso de cuatro transelevadores. Las paletas llegan hasta la posición de su recogida con la ayuda de estos transelevadores utilizando caminos de rodillos automáticos. Con esta solución, se consigue que el almacén conozca de antemano los ciclos por hora que puede realizar. Además, también es posible emprender, paralelamente,labores de mantenimiento mientras se efectúa la carga de una expedición.

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EL VALOR DE LA CADENA DE FRÍO

Aunque se da por hecho que el frío constituye un factor esencial a la hora de mantener la calidad de los alimentos, en la mayoría de las ocasiones se desconocen las razones concretas.La explicación básica es que el frío inhibe los agentes que alteran la conservación del alimento, fundamentalmente, el desarrollo de micro organismos. En el caso de la congelación,al transformar el agua en hielo, se evita además el desarrollo de bacterias y las reacciones químicas. Así, a -4 ºC se inhiben los microorganismos patógenos, es decir, que manteniendo la comida a esa temperatura se para el desarrollo de los agentes causantes de las intoxicaciones alimentarias. A -10º C, además de evitar la toxicidad comentada, se elimina la degradación de los alimentos. A -18 ºC se impide que los alimentos se endurezcan y pardeen (tomen un color rojizo, marrón o negro). Aunque volverse pardos es una reacción natural, que se produce por oxidación, puede hacer perder valor comercial a frutas,vegetales y crustáceos, por lo que podrían ser rechazados por el cliente final. En el caso de los productos farmacológicos, especialmente las vacunas, el frío asegura todo su potencial curativo.