¿Cómo puede un fabricante apoyar el desarrollo de recetas y la optimización de procesos en el centro de ensayos?
En el centro de ensayos, un fabricante presta apoyo como eslabón entre la escala de laboratorio y la de producción en el desarrollo, la valoración y la optimización de formulaciones y procesos. El objetivo es obtener datos sólidos en condiciones próximas a la producción, reducir los riesgos del escalado y hacer que la posterior producción en serie sea más segura, más económica y más reproducible.
Prestaciones de apoyo en el desarrollo de formulaciones
- Ensayos de formulación: prueba sistemática de composiciones diferentes, con frecuencia con ayuda de un diseño de experimentos (DoE) para variar de forma eficiente los parámetros relevantes.
- Caracterización de la formulación: determinación de magnitudes características importantes como la viscosidad, la densidad, el pH, el contenido de sólidos, la estabilidad, el comportamiento de mezclado y el comportamiento térmico.
- Valoración de la transferibilidad: análisis de en qué medida una formulación de laboratorio se puede trasladar a la escala de producción, teniendo en cuenta la transmisión de calor, el tiempo de permanencia, el transporte de materia y la intensidad de mezclado.
Prestaciones de apoyo en la optimización del proceso
- Optimización de parámetros: determinación de los parámetros de proceso óptimos, como la temperatura, la presión, la velocidad de giro, las tasas de dosificación, el comportamiento de agitación y los tiempos de reacción.
- Apoyo en el escalado: acompañamiento de la transferencia técnica de escala del centro de ensayos a la producción, incluida la valoración de los parámetros críticos del proceso y de las diferencias debidas al procedimiento.
- Simulación de condiciones próximas a la producción: reproducción de los pasos industriales del procedimiento a escala reducida, para detectar a tiempo los cuellos de botella, las variaciones de calidad y las ineficiencias energéticas.
- Asesoramiento en técnica de instalaciones: recomendaciones sobre la selección de equipos, la geometría de las herramientas, el grado de automatización, la sensórica y la periferia.
Valor añadido del trabajo en el centro de ensayos
- Documentación y reproducibilidad: registro completo de los ensayos como base para el aseguramiento de la calidad, la conservación del conocimiento y la posterior estandarización.
- Desarrollo más rápido: reducción de los tiempos de desarrollo mediante una planificación estructurada de los ensayos y una obtención de datos selectiva.
- Minimización de riesgos: reducción de lotes defectuosos, paradas de producción y problemas en el escalado.
- Aumento de la calidad y de la rentabilidad: mejora de la calidad del producto, de la estabilidad del proceso y de la eficiencia en el uso de los recursos.
- Transferencia de conocimientos: entrega de recomendaciones técnicas y formación del equipo de producción para la puesta en práctica.
El centro de ensayos de amixon®: ensayos, escalado y optimización de procesos con el producto original
Ensayos desde el laboratorio hasta la instalación piloto
En la sede central de Paderborn, amixon® opera un centro de ensayos con 35 instalaciones de prueba de distintos tamaños constructivos, desde la escala de laboratorio hasta la instalación piloto. Con ellas se pueden reproducir procesos de forma realista incluso cuando solo se dispone de cantidades limitadas de producto. Así se obtienen conclusiones sólidas para la posterior escala de producción. De forma complementaria se dispone de centros de ensayos en Japón, India, Tailandia, China, Corea del Sur y los Estados Unidos.
Condiciones reales en lugar de valores sobre el papel
En el centro de ensayos se investigan tanto procesos de mezclado como mezclar, homogeneizar, granular, aglomerar, humectar y recubrir, como procesos de secado y de reacción, por ejemplo el secado al vacío, los procesos térmicos y las síntesis. Los ensayos se realizan con el producto original, en el rango previsto de temperatura y presión, con grados de llenado y tamaños de lote reales y con la aportación de energía prevista. Se evalúan la calidad de mezcla, la protección del producto, la necesidad de energía, la limpiabilidad y la reproducibilidad en el posterior funcionamiento en serie.
Con frecuencia se trata de sustituir una instalación de mezclado existente que ya no se puede suministrar. En estos casos, la nueva instalación debe cumplir al menos las exigencias de calidad anteriores, idealmente con una ventaja adicional de eficiencia o de higiene. Aquí amixon® aporta de forma selectiva su experiencia en ingeniería de procesos.
Realización conjunta y resultados documentados
Los ensayos se planifican, se realizan y se evalúan junto con las expertas y los expertos de amixon®. El objetivo es seleccionar el aparato óptimo y los parámetros de proceso adecuados para la aplicación concreta, incluidos el desarrollo de la formulación y la optimización del proceso. El resultado es una base de decisión sólida: confirmación de los parámetros de proceso en condiciones reales, aseguramiento de la calidad del producto y de la rentabilidad y minimización de los riesgos técnicos y económicos antes de la inversión.
Transición sin discontinuidades a la producción
Los mezcladores de ensayo y de producción trabajan con el mismo principio de mezclado, por ejemplo con la hélice del órgano mezclador SinConcave®/SinConvex®, una calidad de mezcla independiente del grado de llenado y velocidades periféricas ajustables en el rango de aproximadamente 0,8 a 3,5 m/s. Hay tamaños disponibles en pasos de 100 litros hasta 50.000 litros, y los mezcladores de silo Gyraton® mezclan lotes de hasta 100 m³. Así, los parámetros determinados en el centro de ensayos se pueden trasladar directamente a la máquina de destino. También después de la puesta en marcha, amixon® presta apoyo en el escalado, en los cambios de producto y en la posterior optimización del proceso.
La fabricación en Paderborn como fundamento de la calidad
amixon® desarrolla y fabrica exclusivamente en la planta de Paderborn, con un elevado grado de integración de fabricación y con componentes procedentes en su mayoría de Alemania. Como empresa certificada y cualificada en soldadura con acreditaciones europeas, japonesas, coreanas y americanas, cada aparato se construye como una pieza única a partir de las URS del explotador. El control de calidad se realiza de forma completa en la propia casa y las especificaciones están documentadas de manera trazable hasta el nivel del componente. Esta soberanía de fabricación asegura también el suministro a largo plazo, ya que cada componente sigue siendo reproducible durante décadas.
Servicio a lo largo de todo el ciclo de vida
Tras la puesta en marcha, amixon® acompaña al explotador durante toda la vida útil de la instalación. Las inspecciones periódicas y el mantenimiento preventivo aumentan la disponibilidad; si se desea, hay conceptos de mantenimiento basados en el estado y predictivos. Las piezas de desgaste importantes se suministran ya con la primera entrega, y otros repuestos están disponibles en Paderborn así como en los puntos de servicio de Japón y los Estados Unidos. Así es posible un servicio de repuestos de por vida, incluso cuando los proveedores originales ya no están disponibles. Muchas instalaciones de amixon® llevan más de 30 años en servicio diario y se mantienen continuamente al nivel actual del estado de la técnica mediante la modernización y el reequipamiento.