Tecnología de fabricación

Por Jessica Chevalier

A menudo, corremos el telón para ver cómo se crean los diseños de pisos más nuevos, considerando cómo se diseñan y construyen los mosaicos de alfombra, cómo se texturiza la madera dura, cómo se ve el nuevo mosaico de cerámica para lograr su alto brillo, por nombrar algunos ejemplos, pero es menos frecuente que demos un paso atrás para considerar cómo la tecnología de fabricación permite a los diseñadores de pisos crear estos nuevos formatos y estéticas de productos. Por supuesto, los avances en tecnología no se tratan solo de imágenes. El aumento de la eficiencia que reduce los costos y mejora la calidad es igualmente importante para revolucionar la industria y, con ese fin, los fabricantes de maquinaria deben diseñar continuamente máquinas para aumentar la velocidad de procesamiento, conservar las materias primas y los recursos, encontrar y resolver problemas con respecto a la producción y ser fácil de acceder y arreglar cuando se necesitan reparaciones. Hay un puñado de fabricantes de maquinaria que atienden el mercado de pisos de EE. UU., muchos de los cuales tienen su sede a poca distancia de Dalton, Georgia. Aunque las ventas de maquinaria fueron lentas durante la recesión, ahora que la demanda de los consumidores está aumentando, los fabricantes de pisos una vez más están invirtiendo en nuevos equipos para optimizar su eficiencia y aumentar su producción. Como resultado, algunos fabricantes de maquinaria están experimentando una gran demanda de sus productos. CMC, por ejemplo, construye de cinco a seis máquinas para hacer mechones de alfombras por mes y ahora está operando con una acumulación de ocho meses. INNOVACIONES EN MAQUINARIA Ubicada en los Países Bajos, Matrix Vision comenzó en 1978 como una empresa de desarrollo de microelectrónica. Después de varios años de desarrollar productos para otros, Matrix comenzó a crear y comercializar productos bajo su propio nombre. En 1982, la empresa desarrolló su primera cámara de exploración lineal; en 1987, su primer sistema de detección de pilotes; y en 1990, su primer sistema de detección de hilos (TIS). Recientemente, Matrix presentó la segunda versión de su TIS. El sistema TIS aborda uno de los problemas más básicos con la formación de mechones: puntas perdidas. TIS mira debajo de las puntas de las agujas para ver si falta el hilo. Una vez que TIS detecta tres puntadas a las que les falta un extremo, detiene la máquina de tufting para que se pueda reparar el defecto. El TIS detectará más del 99% de los extremos faltantes, afirma la empresa. La nueva versión de TIS utiliza un sistema de espejos y lentes para proporcionar al conjunto de cámaras (el escáner) una vista más cercana de las agujas. Además, el pie de presión de la máquina de hacer mechones se reemplaza por uno que tiene una barra de luz roja, que proporciona iluminación, lo que hace posible que el escáner vea cada hilo debido al contraste. Este sistema ayuda a minimizar la necesidad de reparar alfombras, que es un proceso lento y, a veces, imposible de hacer bien en productos caros. También aumenta la eficiencia con respecto a la mano de obra, ya que no se necesita una persona para comprobar si el producto final tiene defectos. En última instancia, esto ahorra costos. En los próximos años, Matrix puede resucitar y mejorar su tecnología de sistema de verificación de patrones (PVS). El sistema PVS fue inventado por la empresa hace años, pero se suspendió porque era demasiado complicado de operar. PVS usaría el mismo escáner que TIS y observaría el patrón de puntadas en la parte posterior de la alfombra terminada para detectar interrupciones que indiquen defectos. Card Monroe Corporation (CMC) se especializa en tecnología de empenachado de alfombras. La compañía fue fundada en 1981 por Lewis Card Sr. y Roy Card, sobrinos de los hermanos Cobble, quienes comenzaron a fabricar equipos de acolchado para colchas de chenilla en la década de 1930. CMC afirma tener más de 2000 máquinas en funcionamiento en todo el mundo e informa que ha vendido más de 110 000 de sus motores Infinity desde 2002. Hace dos años, CMC desarrolló un nuevo producto que se basa en su tecnología Colorpoint, que se presentó por primera vez en 2008. Two-Color Colorpoint combina la tecnología Colorpoint con la tecnología LCL en un producto que brinda nuevas oportunidades en estilo para los mercados residencial y hotelero. El producto resultante no tiene un extremo enterrado con cobertura de calibre completo en la cara, lo que significa una mayor durabilidad. La máquina permite la colocación precisa del color en cualquier patrón que desee el diseñador, y los dos colores de hilo utilizados se pueden combinar para crear un tercer efecto de color. Anteriormente, la única forma de crear patrones en las alfombras de bucles era imprimiendo o creando un patrón con diferentes alturas de bucles. El punto de color de dos colores permite a los usuarios hacer todos los patrones o montones cortados con cantidades variables de corte y bucle. La empresa pronto tendrá seis máquinas en funcionamiento en el mercado estadounidense. Y las máquinas Colorpoint de dos colores son compatibles con versiones anteriores, lo que significa que también se pueden usar para fabricar patrones LCL tradicionales. La familia de productos Colorpoint comenzó con Colorpoint Loop y Colorpoint Cut and Loop en 2008. Las máquinas Colorpoint originales permitían el uso de hasta a seis colores. Inicialmente, la máquina se creó para losetas de moqueta. En la actualidad, hay 33 máquinas Colorpoint en uso, de las cuales unas 22 producen losetas de moqueta. Al igual que las otras máquinas Colorpoint, Two-Color Colorpoint también utiliza el accesorio de patrón Infinity de CMC. CMC informa que más del 95 % de las máquinas de pelo cortado en uso en los EE. UU. son suyas. Fundada en 1960 como Southern Machine Company, Tuftco es otro fabricante de equipos con sede en Chattanooga que diseña y fabrica máquinas de tufting para la industria de las alfombras. La empresa diversificó y amplió su línea de productos a fines de la década de 1960 para incluir equipos de acabado y sistemas de entrega de hilo. Hoy en día, Tuftco puede proporcionar a un fabricante de alfombras una instalación de fabricación de alfombras llave en mano. Más recientemente, Tuftco desarrolló su nuevo sistema operativo y de control de hilo iTuft. iTuft es una serie de accesorios de patrón de máquina de hacer mechones y sus sistemas operativos relacionados que actúan como un sistema de control de hilo preciso. iTuft controla cada hilo en el proceso de tufting para la construcción de bucles, cortes de patrones o cortes de patrones y bucles. Se puede usar tanto para alfombras densas como para alfombras con mechones más sueltos. iTuft viene en cinco configuraciones diferentes: iTuft de un solo extremo, iTuft 2e, iTuft 3e, iTuft 4e e iTuft 5e. El número se refiere al número de repeticiones a lo ancho de una máquina de mechones. Con el extremo único iTuft, un fabricante que produce productos de 12 pies de ancho podría crear una alfombra con un logotipo de 12 pies de ancho, por ejemplo, algo que podría ser deseable en un casino. La precisión de la máquina ofrece cortes de patrón críticos más nítidos en color y textura, transiciones más rápidas de mechones de pelo alto a bajo y menos consumo de hilo con un pespunte más ajustado. El marco iTuft está configurado para que todos los componentes críticos de la máquina sean accesibles desde el piso de fabricación, lo que significa que los técnicos no tienen que subir a las secciones superiores de la maquinaria para muchas reparaciones. Además, la plataforma ofrece diagnósticos remotos para que los usuarios puedan acceder a estadísticas de producción como eficiencias, producción diaria y programación futura desde otras ubicaciones. Oerlikon Neumag es la rama estadounidense de Oerlikon Manmade Fibers. El brazo de Neumag también atiende a los mercados de China y Turquía. En Asia, la empresa se conoce como Oerlikon Barmag. Oerlikon fabrica sistemas de hilado de filamentos que se utilizan para la fabricación de fibras sintéticas, máquinas texturizadoras, sistemas BCF, sistemas de hilado de fibra cortada y sistemas de césped artificial. La empresa tiene su sede en Suiza. Oerlikon Neumag ha introducido recientemente varias tecnologías nuevas destinadas a reducir el consumo de energía, aumentar la eficiencia, reducir las tasas de desperdicio y aumentar el rendimiento para los clientes que utilizan sus tecnologías. En 2012, Oerlikon Neumag lanzó su última línea de hilatura BCF, S+, para aplicaciones de PET. La máquina es una línea final de tres hilos que combina las ventajas de los sistemas S5 y Sytec de la empresa. S+ ofrece una alta velocidad de proceso con un rendimiento de hilatura estable. Además, la máquina fue diseñada para facilitar el mantenimiento. S+ ofrece una eficiencia del 99 % y un aumento significativo de la velocidad con respecto a las máquinas anteriores. La empresa también desarrolló un nuevo dispositivo de entremezclado llamado Rotac, que mejora el rendimiento del sistema Sytec One de una sola línea de fin de hilo. Por último, Oerlikon ofrece nuevas tecnologías de hilatura bicomponente para todas las líneas Neumag BCF. Ubicada en Soddy Daisy, Tennessee, en las afueras de Chattanooga, Hasko Inc. es una alianza estratégica que consta de tres grupos: Hasko Inc., Haskan Technologies y Mekanika. Hasko Inc. diseña y fabrica maquinaria para plantas de pisos de madera maciza y de ingeniería, y ofrece máquinas y sistemas únicos, así como soluciones llave en mano que incluyen el diseño de la planta, el sistema de diseño y la integración de la máquina y la implementación. Haskan Technologies crea sistemas de escaneo de madera para corte de defectos y optimización de rasgaduras para pisos de madera maciza y de ingeniería, y Mekanika diseña sistemas automatizados de manejo de materiales para la mayoría de las áreas de la industria de pisos de madera sólida y de ingeniería. Hasko Machines ha estado en funcionamiento desde 1930. Bajo la marca Hasko, la empresa ha introducido varias innovaciones recientemente. Para empezar, desarrolló una sierra de calar múltiple móvil para desgarrar espacios en blanco para pisos en plantas de pisos de madera maciza. El sistema ofrece más flexibilidad para que las plantas produzcan la combinación ampliada de anchos y especies deseadas por los clientes de hoy, al mismo tiempo que aumenta la utilización de materias primas al aumentar el rendimiento de las tablas. Además, Hasko desarrolló un proceso de múltiples etapas que mejora las operaciones de lijado en líneas preacabadas sólidas y de ingeniería. Este sistema aumenta la producción, a la vez que disminuye los defectos en el proceso y reduce la mano de obra en la línea de acabado. Por último, bajo la marca Hasko, la compañía presentó la emparejadora de extremos para pisos de madera MPEM, una máquina mejorada para aplicar perfiles machihembrados en los extremos de sólidos de longitud aleatoria. y pisos de ingeniería. La máquina ofrece una extracción de polvo mejorada y no requiere operadores cuando se integra con la automatización de la planta asociada. Bajo Haskan, la compañía desarrolló Ultra Scan, un sistema de escaneo para defectos internos en la madera. Ultra Scan ha estado en desarrollo durante los últimos seis años. Y bajo el nombre de Mekanika, la empresa desarrolló recientemente un sistema de medición, clasificación por grado y anidamiento para encajonado y flejado. Esto equivale a una reducción en la mano de obra para los fabricantes de pisos sólidos y de ingeniería. La compañía explica que del 65 % al 75 % del costo total de los pisos de madera proviene de las materias primas, por lo que incluso una leve mejora en el rendimiento genera mayores ganancias. Dice Randy Brooks, presidente de Hasko Inc., "El fabricante de pisos de hoy generalmente usa $30,000 por año por trabajador para pago y beneficios. Una recuperación de cinco años de una inversión de $1,000,000 normalmente requeriría la eliminación de seis a ocho trabajadores/turnos". B Carpet , anteriormente Burtco, crea alfombras personalizadas para la industria hotelera. Aunque la compañía no está en el negocio de vender máquinas a otros fabricantes, su nueva máquina Octacia, la creación de B Carpet y CYP Technologies, es única en la industria. Octacia se basa en la tecnología de colocación de hilo por computadora Tapistron de la compañía, expandiéndose para incluir una paleta más grande de ocho colores, algo que la compañía afirma que ninguna otra máquina CYP en el mundo puede hacer. Los productos CYP generalmente compiten con los productos tejidos en el mercado. Los Axminsters, generalmente mezclas de lana y nailon, se limitan a construcciones de pelo cortado, mientras que los productos CYP pueden tener diseños de pelo cortado, pelo en bucle o corte y bucle, utilizando lana o nailon teñido en solución. Donde CYP normalmente se queda corto con los tejidos es en las opciones de color. Octacia amplía la paleta de colores CYP de B en un 33 %. La tecnología también permite a la empresa fabricar varias densidades de mechones y ejecutar fácilmente entre 100 y 200 mechones por pulgada cuadrada. La compañía anticipa que la próxima generación de esta tecnología traerá avances en la profundización de los niveles de contraste en las alturas del pelo para obtener texturas más ricas. A diferencia de otras tecnologías de tufting, con Octacia no se coloca hilo adicional en la parte posterior de la alfombra, lo que facilita la aplicación de un respaldo secundario. B Carpet, luego Burtco, comenzó a producir alfombras hechas a medida para el mercado hotelero en 1979. Laminam el brazo de fabricación de baldosas de porcelana de System Group de Italia, que crea tecnología de fabricación de baldosas de cerámica. En 2001, System Group creó la tecnología Lamina, un nuevo método para producir baldosa cerámica de gran formato, y la vendió a cuatro grupos diferentes (dos en España, uno en Italia y uno en Turquía). Estas cuatro empresas implementaron la tecnología, pero comenzaron cortando la baldosa, en lugar de venderla en grandes losas. System Group no sintió que esta fuera la aplicación adecuada para Lamina, por lo que en 2006 se adentró en la producción de baldosas, llamando al nuevo emprendimiento Laminam, y comenzó a producir láminas de porcelanato de gran formato. La tecnología Lamina se creó en respuesta a un desafío perenne con la cerámica y el porcelanato estándar. Cuando se fabrican baldosas con el método estándar, el polvo se vierte en un molde y luego se presiona durante tres segundos con entre 4000 y 7500 toneladas de presión. Debido a que los lados del molde impiden la salida de aire, el producto resultante está plagado de burbujas de aire que pueden causar deformaciones, fragilidad y falta de consistencia. Estos problemas son controlables en formatos pequeños, informa Piergiorgio Mazzetta, gerente de desarrollo de negocios de América del Norte de Laminam, pero una vez que los tamaños alcanzan más de 24"x24", pueden causar fallas. Para eliminar los problemas causados ​​por el aire atrapado, la empresa creó un nuevo sistema para la fabricación de baldosas cerámicas. En lugar de usar un molde con lados, Lamina distribuye los polvos sobre una cinta transportadora sin bordes, luego presiona los materiales durante 70 segundos bajo 30 000 toneladas de presión. A medida que el aire sale de la loseta, rompe los bordes, que luego deben recortarse antes de glasear y cocer la loseta. El producto resultante tiene un espesor de 3 mm y es completamente plano. Crossville distribuye el producto 3+ de Laminam en el mercado estadounidense; este producto no se recomienda para su uso en suelos sino como revestimiento o como piel arquitectónica. Sin embargo, en octubre, la empresa presentará Laminam 5+, con un espesor de 5,6 mm, que se puede utilizar como suelo. EFICIENCIAS Si bien la maquinaria juega un papel importante en la producción de un proceso de fabricación eficiente, la eficiencia adicional se logra simplemente por la forma en que se construye una instalación. Tanto Engineered Floors como IVC tienen nuevas plantas en el norte de Georgia que, dado que las fábricas se construyeron desde cero, son modelos de eficiencia de fabricación. Muchas de las grandes fábricas de alfombras han crecido mediante la adquisición de diferentes pasos del proceso de fabricación, por ejemplo, comprando negocios de extrusión y respaldo, después de lo cual sus operaciones a menudo se separan, a veces en varios estados. En estos casos, las empresas deben utilizar una red logística sofisticada para mover los materiales a través del proceso de fabricación. A veces se realizan hasta cuatro transferencias entre plantas en la producción de un producto. Por supuesto, esto cuesta dinero (en horas de trabajo, combustible y maquinaria) e impacta el costo de los productos terminados. Sin embargo, en Engineered Floors, cada parte del proceso de fabricación se completa bajo un mismo techo. "Todo fluye a través de la planta", dice James Lesslie, asistente del presidente de Engineered Floors. "Hasta donde yo sé, las nuestras son las únicas plantas que aceptan polímero en una puerta y alfombra terminada en la otra". Actualmente, Engineered Floors tiene dos plantas, una instalación de 650 000 pies cuadrados en Calhoun y una instalación de 850 000 pies cuadrados en Dalton. La compañía planea abrir una tercera instalación en el condado de Whitfield, Georgia, que será aún más grande que las dos primeras. En su esfuerzo por crear la planta más eficiente posible, la compañía buscó lo que Lesslie llama la "tecnología más reciente y mejor" y descubrió que el proceso de termofijado era uno en el que la empresa podía avanzar. Normalmente, una máquina termofijadora pasa 48 extremos a la vez, pero las máquinas termofijadoras Superba de Engineered Floors pasan más fibra a través del túnel a la vez, ya sea 60 o 72 extremos. Esto reduce el uso de energía y aumenta la eficiencia operativa. Pero la mayor ganancia en eficiencia que tiene Engineered Floors en comparación con muchas fábricas es la eliminación completa del paso de teñido. Engineered Floors utiliza 100% fibra teñida en solución, lo que agiliza el proceso de creación de mechones pero también significa que una empresa está "casada" con el color que elige desde el principio, independientemente de las tendencias del mercado. Engineered Floors encargó un estudio universitario sobre sus procesos para cuantificar su ahorro energético. El estudio, que según Lesslie está completo en un 99 %, determinó que, en comparación con otras fábricas de alfombras que usan un proceso de teñido, Engineered Floors ahorra un 30 % en energía, utiliza un 87 % menos de agua y genera un 42 % menos de gases de efecto invernadero. Al igual que Engineered Floors, IVC encuentra eficiencia en equipar sus fábricas con la última tecnología. Dice Paul Murfin, codirector ejecutivo de IVC US: "Una de las filosofías fundamentales de IVC es la dedicación a lo último y lo mejor en tecnología. Tenemos tres plantas de láminas de vinilo y una planta de LVT. Adoptamos lo último en todas ellas y nos enfocamos en tener más equipos que personas. Dado que muchos productos de la competencia provienen del Lejano Oriente, donde la mano de obra es barata, es necesario aprovechar la tecnología para ser competitivo". por su LVT. En lugar de comprar diseños de uno de los fabricantes que los vende, como hacen la mayoría de los fabricantes de LVT, IVC fabrica la capa superior de su línea de láminas de vinilo. Además de crear imágenes exclusivas de IVC, este proceso genera otros beneficios. Primero, el producto tiene dos capas de fibra de vidrio en lugar de una, lo que significa que es dimensionalmente más estable que sus competidores y, segundo, debido a que la capa superior se crea en hojas de un metro por un metro, las repeticiones son más largas, lo que da como resultado un aspecto más variado y realista en el piso final. Murfin dice que uno de los desafíos relacionados con la eficiencia es mantenerse al día con la tecnología, que está cambiando tan rápidamente. En otras palabras, es probable que lo que es nuevo y eficiente hoy esté obsoleto mañana. IVC está agregando un cuarto turno en su planta de láminas de vinilo de Dalton y también planea abrir una planta de producción de LVT en el sitio.

REPARACIÓN DE MANTENIMIENTO

Las máquinas de fabricación no solo mejoran la eficiencia con la que fabrican el producto. Varios fabricantes también están trabajando para que sus máquinas sean más fáciles de reparar, lo que también reducirá el tiempo perdido y la posibilidad de accidentes. En el pasado, trabajar en una máquina de mechones a menudo requería que los técnicos subieran para acceder a partes de la máquina, pero Tuftco ahora está diseñando sus máquinas para que todos los componentes críticos estén al alcance de la mano desde el piso. Con respecto a las reparaciones que requieren un técnico, la industria está experimentando una especie de crisis. Muchos de los técnicos de la generación anterior de la industria se jubilan y se llevan consigo el conocimiento de cómo reparar las máquinas. Además, las máquinas de mechones, como los automóviles, son mucho más complicadas de lo que solían ser, ahora no solo son máquinas mecánicas sino también computarizadas que requieren una nueva área de especialización. Estos factores han dejado a los fabricantes de pisos con un vacío en cuanto a reparar y mantener sus inversiones. Hace cuatro años, en respuesta a este dilema, CMC inició un programa llamado Tufting University. La compañía organiza clases pequeñas, generalmente de cuatro a seis estudiantes a la vez, instruyéndolos sobre cómo reparar la maquinaria de tufting. Hasta la fecha, la Universidad de Tufting ha graduado a más de 525 estudiantes. Por supuesto, CMC también cuenta con técnicos en el personal para ayudar a los clientes a reparar sus máquinas según sea necesario. La empresa cuenta con unos 15 técnicos en total que trabajan en campo, mitad mecánicos y mitad eléctricos. Otros fabricantes de maquinaria ofrecen el mismo servicio para sus productos.

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