Al cabo de cinco a\u00f1os de estudios, sensores electr\u00f3nicos desarrollados con tecnolog\u00eda nacional han demostrado ser eficaces para mejorar el proceso de fabricaci\u00f3n de papel y reducir las p\u00e9rdidas ocasionadas por el desgaste mec\u00e1nico de las instalaciones durante la fase previa al secado. En dicha etapa, anterior a la transformaci\u00f3n de la pasta de celulosa en papel, debe eliminarse el exceso de agua. Para que esto suceda, la pasta es colocada sobre una pantalla de fibras pl\u00e1sticas, sostenida y transportada por grandes cilindros.<\/p>\n
El monitoreo se lleva a cabo mediante la acci\u00f3n de un sistema compuesto de un sensor mec\u00e1nico, tambi\u00e9n denominado palpador, que funciona como una columna rectangular apoyada sobre el borde de la pantalla, que detecta la posici\u00f3n y los desplazamientos laterales. El control se efect\u00faa mediante accionamiento neum\u00e1tico en los cilindros, que se desplazan hacia adelante o hacia atr\u00e1s de forma tal de mantener lo m\u00e1ximo posible la pantalla centrada en el equipo. Esta tarea es bastante complicada debido a las dimensiones de la pantalla, que llega a medir hasta 60 metros de longitud por 5 metros de ancho.<\/p>\n
Sucede que el permanente contacto del sensor mec\u00e1nico con la pantalla en movimiento provoca rozamiento y, como consecuencia de ello, tanto \u00e9sta como el palpador se desgastan. En algunos casos, incluso el funcionamiento de todo el equipo puede verse comprometido, lo que ocasiona serias p\u00e9rdidas a la industria de papel en el proceso productivo, no solamente debido al elevado costo de la pantalla, sino tambi\u00e9n y principalmente debido al tiempo de detenci\u00f3n de la m\u00e1quina para el mantenimiento.<\/p>\n
La soluci\u00f3n desarrollada por Akros Tecnologia, una peque\u00f1a empresa de la localidad de S\u00e3o Jos\u00e9 dos Campos (S\u00e3o Paulo), se basa en un sistema que controla autom\u00e1ticamente la posici\u00f3n de la pantalla mediante un sistema \u00f3ptico. “De esta manera la pantalla es colocada en la posici\u00f3n deseada sin que se produzca ning\u00fan contacto con el palpador, lo que evita desgastes en la pantalla y en el equipo”, dice el ingeniero electr\u00f3nico Benedito Carlos da Silva, uno de los socios de Akros y coordinador del proyecto financiado por la FAPESP en el seno del Programa de Innovaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica en Peque\u00f1as Empresas (PIPE).<\/p>\n
Este sistema, instalado junto a la pantalla, se compone de un sensor que emite un haz de l\u00e1ser y un reflector. La intensidad del haz reflejado muestra la posici\u00f3n de la pantalla. Esta informaci\u00f3n es transportada a trav\u00e9s de un cable de fibra \u00f3ptica hasta un microcontrolador que detecta las variaciones y env\u00eda \u00f3rdenes al m\u00f3dulo de accionamiento neum\u00e1tico, responsable de la posici\u00f3n de la pantalla en su condici\u00f3n ideal de funcionamiento.<\/p>\n
Silva comenta que la idea de desarrollar el Sistema \u00d3ptico de Posici\u00f3n Autom\u00e1tica de Pantallas (Sopat, sigla en portugu\u00e9s) surgi\u00f3 durante una visita profesional a una empresa fabricante de papel realizada en 1998, cuando escuch\u00f3 relatos referentes a las limitaciones del sistema mec\u00e1nico. A la \u00e9poca, Akros trabajaba principalmente en el desarrollo de nuevos productos y en la construcci\u00f3n de m\u00e1quinas para varios nichos industriales, despu\u00e9s de sentir la reducci\u00f3n de los proyectos de los sectores aeron\u00e1utico y aeroespacial, \u00e1reas que eran el foco de la empresa al momento de su creaci\u00f3n, en 1993. As\u00ed, la industria de papel interesaba a Akros, y Silva expuso ante sus socios -un ingeniero naval y otro con formaci\u00f3n mec\u00e1nica e aeron\u00e1utica- la propuesta de desarrollar el sistema de control electr\u00f3nico.<\/p>\n
Los ingenieros r\u00e1pidamente se dieron cuenta de que no podr\u00edan utilizar los sensores existentes en el mercado, pues durante la fase de secado de la pasta las temperaturas promedio superan los 100 \u00baC, y el ambiente se impregna de vapores qu\u00edmicos. Por eso la elecci\u00f3n recay\u00f3 en el desarrollo de sensores de fibra \u00f3ptica, inmunes a las interferencia electromagn\u00e9ticas y resistentes a ambientes agresivos. Las unidades electr\u00f3nicas (el transmisor, el receptor y el microcontrolador) se ubican fuera de la m\u00e1quina, mientras que los sensores y las fibras \u00f3pticas operan dentro del equipo, pues son resistentes a las condiciones adversas.<\/p>\n
Ensayos reales Sin embargo, las dificultades no desanimaron a los socios de Akros. Contactaron a uno de los principales fabricantes del equipo industrial: la firma alemana Voith. “Se hizo una presentaci\u00f3n del sistema ante t\u00e9cnicos de la empresa, que a sus vez manifestaron estar bastante interesados”, comenta Silva. “Incluso a nivel mundial, el Sopat no tiene alg\u00fan similar que incorpore un microcontrolador.<\/p>\n El software empleado en el equipo permite una adecuaci\u00f3n del sistema a los m\u00e1s diversos tipos de m\u00e1quinas”. El mercado para el Sopat, de acuerdo con datos de la Asociaci\u00f3n Brasile\u00f1a de Celulosa y Papel (Bracelpa), es bastante prometedor. Son 220 empresas fabricantes de papel y celulosa distribuidas por 16 estados brasile\u00f1os. Como cada una de las f\u00e1bricas tiene entre dos y seis sectores de presecado, y en cada uno se \u00e9stos se necesitan varios sensores (entre dos y ocho), se estima que la demanda potencial es del orden de los 5 mil equipos.<\/p>\n As\u00ed y todo, el empleo del sistema electr\u00f3nico no significa dejar a un lado definitivamente al mec\u00e1nico, que permanece desconectado, pero sigue instalado en la m\u00e1quina. En situaciones de emergencia, como por ejemplo en casos de falta de energ\u00eda el\u00e9ctrica o de fallos en los componentes del Sopat, el palpador es liberado autom\u00e1ticamente y as\u00ed se restablece el funcionamiento del sistema antiguo.<\/p>\n
\n<\/strong>A la \u00e9poca de la presentaci\u00f3n del proyecto PIPE, en 1998, Akros estaba volviendo a prestar servicios para Embraer, en calidad de contratada para trabajar en c\u00e1lculos y proyectos referentes a la nueva familia de jets regionales. Pero esto no impidi\u00f3 que la empresa se abocase al Sopat. El sistema suscit\u00f3 el inter\u00e9s de parte de algunas f\u00e1bricas de papel, pero el gran obst\u00e1culo hallado hasta ahora para la instalaci\u00f3n del sensor en las f\u00e1bricas es la condici\u00f3n de operaci\u00f3n de las m\u00e1quinas productoras de papel, que trabajan hasta 50 d\u00edas ininterrumpidamente y paran tan solo un d\u00eda, que es cuando se efect\u00faan todos los ajustes, los cambios de piezas y las reparaciones. Por eso solamente ciertas partes del sistema fueron probadas en condiciones reales de uso, en medio a esas paradas.<\/p>\n