Grupo Puma: Automatización de dosificación de aditivos

Grupo Puma y su división de revestimientos

Grupo Puma es un grupo empresarial líder en el sector de los materiales de construcción y el mayor fabricante de morteros en España. Con más de 40 años de experiencia, desarrolla una amplia gama de soluciones para la construcción, incluyendo adhesivos, sistemas de aislamiento, pavimentos, productos asfálticos y soluciones para rehabilitación.

El grupo cuenta además con una división especializada en revestimientos, tanto base agua como base disolvente, destinada a la fabricación de pinturas impermeabilizantes, decorativas, para fachadas y masillas aplicables sobre diferentes superficies. Actualmente dispone de 37 centros productivos y una red de distribución presente en cuatro continentes.

Producto a procesar y objetivo del proyecto

El cliente fabrica recubrimientos y revestimientos destinados principalmente al sector de la construcción. En el marco de este proyecto, la instalación de aditivos está destinada a la producción de revestimientos base agua.

La incorporación de aditivos durante la fabricación de pinturas y recubrimientos es una práctica habitual en la industria, ya que permiten ajustar y mejorar diversas propiedades del producto final. Entre sus funciones se encuentran la mejora de la dispersión de pigmentos y cargas (dispersantes), el control de la espuma generada durante el proceso (antiespumantes), la estabilización del sistema mediante el ajuste del pH o la aportación de propiedades específicas como resistencia biológica, control del brillo o modificación de los tiempos de secado.

Estos aditivos se emplean normalmente en pequeñas cantidades y se incorporan en distintas etapas del proceso de fabricación, lo que requiere una dosificación precisa y repetible para garantizar la calidad y homogeneidad del producto final. Habitualmente se suministran en envases industriales como IBCs o bidones de 200 litros, por lo que en muchas plantas el pesado y la adición se realizan manualmente.

En este contexto, el objetivo del proyecto era diseñar e implementar un sistema automatizado capaz de gestionar el pesado y la dosificación precisa de diferentes aditivos hacia ocho cubas de dispersión independientes. La instalación debía garantizar rapidez, exactitud y repetibilidad en las adiciones, integrándose en el proceso de producción existente y permitiendo el uso directo de los IBCs como depósitos de almacenamiento de los aditivos. De este modo, se buscaba evitar operaciones frecuentes de trasvase o sustitución de envases, optimizar la logística interna de materias primas y mejorar la eficiencia global del proceso de fabricación.

Solución Oliver + Batlle

Para resolver el reto planteado, Oliver + Batlle diseñó una instalación automatizada para la dosificación de aditivos compuesta por los siguientes elementos principales:

Una tolva de pesaje de aditivos de 300 L, fabricada en acero inoxidable y equipada con células de carga. Incorpora válvulas automáticas para la dosificación de 11 aditivos diferentes: 9 de ellos dosificados por gravedad y 2 mediante bombeo, debido a su mayor viscosidad. El sistema dispone además de válvulas manuales con micro-interruptor para la carga de los IBCs de stock de cada aditivo.
Dos grupos de bombeo neumático, destinados a la dosificación de los aditivos de mayor viscosidad.
Una bomba neumática de trasvase, encargada de transferir el producto desde la tolva de pesaje hasta cualquiera de los ocho destinos posibles.
Un colector de distribución en acero inoxidable, equipado con 7 válvulas automáticas de 3 vías, que permite seleccionar el destino de envío del aditivo.
Ocho válvulas automáticas de cierre de línea, instaladas a la entrada de cada una de las cubas de dispersión.
Un armario eléctrico de maniobra y control, equipado con PLC y pantalla táctil HMI, desde el que el operario puede seleccionar el aditivo a dosificar, definir el set-point de peso, gestionar la carga de stock y supervisar el funcionamiento de la instalación.
Dos grupos de bombeo portátiles sobre carro, destinados a la carga de los IBCs de stock de aditivos.

Oliver + Batlle realizó toda la ingeniería de implantación en planta, incluyendo la distribución de los IBCs de aditivos, la tolva de pesaje, los equipos de bombeo y el trazado de tuberías desde la tolva hasta el colector y desde este hasta las cubas de dispersión.

El montaje mecánico, eléctrico y neumático fue realizado por el propio cliente, bajo la supervisión de un técnico de Oliver + Batlle.

Posteriormente se llevó a cabo la puesta en marcha de la instalación, con la participación de un técnico mecánico y un programador de Oliver + Batlle.

Durante la operación, los aditivos compatibles entre sí se dosifican y pesan en la tolva, desde donde se transfieren automáticamente hacia la cuba de dispersión seleccionada. El sistema incorpora además un ciclo de limpieza con agua de la tolva y barrido de las líneas de tubería, para asegurar que la totalidad de los aditivos lleguen a su destino.

El sistema de control de dosificación de aditivos quedó integrado dentro del sistema automatizado de la fábrica para la ejecución de recetas completas mediante el SCADA del cliente, estableciendo comunicación entre el PLC del sistema suministrado por Oliver + Batlle y el PLC principal de la planta.

Vistas 3D del sistema de almacenamiento y distribución de aditivos: IBCs de stock, colector de válvulas de 3 vías y tuberías hacia cubas de dispersión

Resultados y ventajas de la solución implementada

Gracias a la implantación de esta instalación automatizada de dosificación de aditivos, el cliente ha logrado optimizar significativamente los tiempos de fabricación.

El proceso ha ganado en precisión, limpieza y repetibilidad, eliminando la variabilidad asociada a la dosificación manual.

Además, el sistema permite disponer de trazabilidad completa del proceso, registrando para cada lote las dosificaciones realizadas, incluyendo código de aditivo, valor objetivo, valor real dosificado, destino, fecha y hora de la operación.

La automatización también ha supuesto una reducción de la carga operativa, minimizando las intervenciones manuales y facilitando el trabajo del operario en planta.

Las principales ventajas de la solución implementada son:

automatización del proceso de dosificación de aditivos.
Mayor precisión y repetibilidad en cada batch de fabricación.
Optimización de los tiempos de proceso.
Mejora de la limpieza y orden en planta.
Trazabilidad completa de las dosificaciones realizadas.
Reducción de la carga de trabajo del operario.
Integración con el sistema de control existente mediante comunicación entre PLCs.
Uso directo de IBCs como depósitos de stock de aditivos, optimizando la logística interna.

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