1 de abril de 2017

Polimeros Usados en Ingenieria Civil

La construcción es uno de los mayores mercados para los polímeros. Una gran variedad de plásticos y cauchos encuentran una multitud de usos. Entre las más importantes se encuentran las tuberías, geosintéticos, revestimientos y adhesivos.

Introducción
Los polímeros generalmente no compiten con los principales materiales metálicos y cerámicos resistentes establecidos, pero, sin embargo, en las últimas décadas se han vuelto indispensables en la ingeniería de la construcción. Ofrecen una gran gama de propiedades materiales valiosas, son generalmente más blandos en comportamiento y pueden tolerar tensiones grandes. Su distintiva tecnología de fabricación, utilizando procesos de moldeo y extrusión, abre nuevas posibilidades en el diseño de productos y componentes, a veces sorprendentemente (Figura 1). Los materiales a base de polímeros tienen atributos de durabilidad y desempeño que contrastan fuertemente con los de los metales y la cerámica. Por lo general son resistentes a daños por el agua, pero son propensos a la oxidación por aire y tienen un desempeño pobre ante el fuego. Aquí examinamos brevemente sus usos en ingeniería civil.

Figura 1. Techo de tela tensionada

Plásticos estructurales y compuestos

Aparte de las tuberías, raramente se encuentran grandes componentes portadores de carga de polímeros sólidos no reforzados debido a la baja rigidez de estos materiales. Los termoplásticos amorfos (PMMA, PC y PVC rígido) se utilizan para formar paneles de tejado y pared y como acristalamiento. Las tensiones son bajas y se puede conseguir cierta rigidez por medio de bandas y nervaduras, o perfiles abovedados. Los termoplásticos son ampliamente utilizados para fabricar tanques de almacenamiento duradero hasta dimensiones de 5m, particularmente para agua potable y agua de lluvia. Estos son más comúnmente moldeado a partir de polietileno de alta densidad (PEAD), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC) o fluoruro de polivinilideno (PVDF). Los tanques más grandes y los recipientes de formas complejas se hacen frecuentemente de plásticos reforzados con fibra de vidrio (principalmente materiales de poliéster no saturados). Tales construcciones complejas también pueden estar hechas de termoplásticos por moldeo, o por extrusión y soldadura (Figura 2). Los polímeros también se utilizan para paneles de construcción, a menudo de la construcción de sándwich de múltiples capas para proporcionar rigidez y aislamiento térmico.

Figura 2 Cámara de inspección fabricada de polipropileno por extrusión y soldadura (cortesía de Pipex Ltd) 

Cuerdas y barras

Los polímeros alcanzan la máxima rigidez cuando son estirados para extender y orientar las cadenas macromoleculares primarias. También puede conseguirse un cierto endurecimiento por estiramiento en dos direcciones en ángulos rectos (orientación biaxial). Muchos termoplásticos semicristalinos son buenos formadores de fibras, especialmente las poliamidas (PA), algunos poliésteres, poliacrilonitrilo (PAN) y polipropileno (PP). El módulo de tracción se puede incrementar en un factor de 10 o más por estiramiento de las fibras. Dichas fibras poliméricas pueden ser entonces agrupadas en hilos para formar cuerdas fuertes.

Las fibras poliméricas más duras y rígidas son las poliaramidas. Éstos se utilizan ahora como cable de suspensión para puentes y como aparejo de techo, y como tendones de pretensado para hormigón. Estas cuerdas de poliaramida tienen módulos de tracción de hasta 120 GPa y resistencias de aproximadamente 2 GPa. La durabilidad de estos materiales en ambientes húmedos trae conspicuos beneficios sobre el acero. Las fibras de poliaramida pueden proporcionar refuerzo de alto desempeño tanto en compuestos de polímero reforzados con fibra como también en cementos reforzados con fibra. Hay alguna fluencia y relajación al esfuerzo. La viscoelasticidad de las fibras de aramida ha sido caracterizada recientemente (Burgoyne y Alwis, 2008).

Tuberías
Las tuberías de polímero de gran diámetro se usan ampliamente para la distribución de agua y gas, drenaje y alcantarillado, y para el manejo de efluentes industriales y lodos (Moser, 2008, Sixsmith y Hanselka, 1997, Smith y Trew et al. Los polímeros también se utilizan como forros para la reparación de alcantarillado y renovación de tuberías. Las tuberías de menor diámetro se utilizan en sistemas de agua de lluvia y desagüe, y para los servicios de agua. Los sistemas de gran diámetro para sistemas de agua y desagüe son predominantemente de polietileno PEAD y de PVC, con algún uso de tubos de poliéster y fibra de vidrio. Los sistemas de agua de menor diámetro emplean una mayor variedad de materiales, incluyendo PE, PP, PE clorado, PVC (PVC rígido y PVC-C clorado), ABS y PVDF. La rigidez y la temperatura de trabajo de la tubería de PEAD pueden aumentarse por reticulación química o por haz de electrones durante o después de la extrusión. (El PE reticulado se denomina comúnmente PEX).

Los métodos de fabricación de termoplásticos también permiten producir tuberías de doble pared o multicapa. La selección de materiales se basa principalmente en resistencia a largo plazo y resistencia a la fluencia, temperatura de servicio y durabilidad. Por lo tanto el PVC-C se puede utilizar para servicios de agua caliente hasta 90 °C, y el ABS se puede utilizar a temperaturas tan bajas como -40 °C. En todos los casos, se plantean consideraciones especiales cuando se especifican sistemas de tuberías para su uso en tierras contaminadas, ya que pueden ocurrir ataques externos y penetración por productos químicos.

Los polímeros también se pueden combinar en construcción compuesta con otros materiales establecidos de tubería . Por ejemplo, se utilizan tuberías de acero/plástico para proporcionar sistemas térmicamente aislados para agua refrigerada o caliente (BS 7572: 1992, BS EN 253: 2009). Una construcción típica es una tubería de servicio de acero con capa intermedia de poliuretano espumado PUR y una carcasa de polietileno PEAD. Para tuberías de agua potable en tierra contaminada, se ha desarrollado una tubería multicapa en la que se incorpora una capa barrera de aluminio en PEAD. El refuerzo de aluminio también proporciona clasificaciones de presión mejoradas (Bowman, 1993).

Debido a la relajación viscoelástica al esfuerzo, las tuberías de polímero son tolerantes a deflexiones y deformaciones causadas, por ejemplo, por movimientos de tierra. Sin embargo, están sujetos a fatiga estática. Para tuberías con presión interna sostenida, el esfuerzo a largo plazo es una consideración importante del diseño.

En los últimos 30 años, se han logrado aumentos sustanciales en la resistencia a largo plazo. Por ejemplo en polietileno, las resistencias a largo plazo han aumentado de 6 a 10 MPa, siendo las mas altas resistencias proporcionadas por los grados bimodales de polietileno PEAD. Estas son las resistencias mínimas requeridas, medidas a partir de los datos de fallo obtenidos a 20 °C bajo estrés hidrostático y extrapolados a 50 y (BS EN ISO 9080: 2003). Los materiales de PE son susceptibles al crecimiento lento de grietas, lo que es evaluado por la prueba de tracción con muesca de PENT (BS ISO 16241: 2005), desarrollado originalmente para los tubos de gas de gran diámetro. La vida útil de la falla PENT se ha incrementado en un factor de 10 o más a medida que los materiales de polietileno han evolucionado.

Las fallas en servicio de las tuberías plásticas directamente atribuibles a los materiales incluyen rotura por esfuerzo ambiental (Environmental Stress Cracking, ESC), que puede rastrearse hasta la exposición a sustancias químicamente activas en el medio ambiente o en el fluido circulante, a menudo a bajas concentraciones (Wright, 2001). Los termoplásticos semicristalinos (tales como las poliolefinas) son menos susceptibles a ESC que los polímeros amorfos (tales como PMMA o PC).

Membranas y Geosintéticos
Los polımeros se forman fácilmente en membranas continuas, láminas, mallas y textiles, cuyo uso en la ingeniería civil ha sido un área reciente de innovación importante (Koerner, 2000; Sarsby, 2000, 2006). En términos generales, podemos distinguir entre membranas impermeables simples formadas por extrusión de termoplásticos y elastómeros y utilizadas principalmente para contener agua como forros, como materiales para techos, y como barreras para el movimiento del agua capilar en la construcción de pisos y paredes; y textiles y mallas termoplásticas utilizadas principalmente como refuerzo del suelo (geotextiles). También se está expandiendo el uso de polímeros en los techos soportados por aire y tracción. Estos materiales se basan generalmente en termoplásticos reforzados con mallas textiles de fibra de vidrio.

Una lámina plástica simple está hecha de polietileno de alta densidad (HDPE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo (PVC), o elastómeros tales como PE clorosulfonado, caucho butilo o caucho EPDM . Estas láminas pueden ser no reforzadas, o reforzadas con una tela o malla. Las aplicaciones geotécnicas son como reservorios, tanques, túneles y forros de rellenos sanitarios, para contención de agua y desechos químicos (Sarsby, 2000, 2006). Aspectos importantes de la especificación se refieren a la resistencia a la perforación, resistencia al desgarre y durabilidad. Debajo del suelo, el PE y el PP tienen una excelente resistencia a la descomposición biológica, aunque el daño puede ser causado por animales e insectos (como en cualquier membrana polimérica).

Para la contención química, se seleccionan polímeros tales como cauchos de epiclorhidrina (ECO). Éstos tienen buenas propiedades de barrera contra el transporte difusivo de productos químicos no acuosos (tales como aceites y gases). Normalmente es necesario que las láminas continuas (que pueden ser tan anchas como 10 m) se unan en el sitio mediante soldadura u ocasionalmente, por unión adhesiva.

La película tubular de polietileno (PE) de ajuste suelto tiene un uso bien establecido y eficaz para proteger la tubería de hierro dúctil enterrada, de la corrosión (BS 6076: 1966).

Los geosintéticos (geotextiles, geomallas y geomembranas) son ahora ampliamente utilizados para la estabilización de suelos, la separación y para drenaje y filtración (Carter y Dixon, 1995). Éstos se hacen comúnmente del polietileno, del poliester y del polipropileno, en formas numerosas y con resistencia y ​​permeabilidad controladas. Por ejemplo, las geomallas PP y PETP se utilizan como refuerzo de base en la construcción de carreteras. Los geosintéticos encuentran usos similares en la construcción de vías férreas para estabilizar y separar el cascajo.

Las estructuras tejidas proporcionan un buen medio para encerrar o cubrir grandes áreas techadas (Huntington, 2004). Las primeras estructuras tensionadas para techos fueron construidas en los años setenta. El material original, un tejido de fibra de vidrio recubierto de politetrafluoretileno PTFE, ha demostrado su durabilidad en esa aplicación durante más de 30 años. El material puede considerarse igualmente como una membrana de PTFE reforzado con fibra de vidrio .

Otros materiales menos duraderos para membrana de techos son tela de poliéster y varias telas de silicona y poliolefinas recubiertas con PVC . Las telas de PTFE para estructuras tensadas tienen un tejido plano de hilado de fibra de vidrio (el hilo tiene aproximadamente 200 filamentos, cada uno de 3,8 mm de diámetro) recubierto con PTFE para producir un tejido impermeable de 0,8 a 1,0 mm de espesor. Las propiedades mecánicas de los materiales de fibra de vidrio PTFE están controlados en gran parte por la tela de vidrio, y son fuertemente direccionales ya que la tela está compuesto de conjuntos de fibras en ángulo recto. Se requiere una prueba biaxial completa para determinar el comportamiento complejo no lineal de esfuerzo-deformación (Bridgens et al., 2004).

Recubrimientos o pinturas
Los recubrimientos superficiales (pinturas) son ampliamente utilizados en la industria de la construcción para proteger las superficies de madera y para prevenir o reducir la corrosión de los metales. Los revestimientos pueden aplicarse en el sitio o durante la manufactura o fabricación. En casi todas estas aplicaciones, los polímeros proporcionan la película de recubrimiento y unen a los pigmentos funcionales o decorativos que pueden estar presentes. Si la película es no pigmentada y más o menos transparente, el recubrimiento se describe a menudo como un barniz.

Una gran variedad de polímeros se utilizan ahora en la formulación de pinturas y recubrimientos (Lambourne y Strivens, 1999, Bentley y Turner, 1997, Stoye y Freitag, 1998). Podemos basar una amplia clasificación de tipos de recubrimientos sobre el mecanismo de formación o secado de la película. En algunos recubrimientos (tales como caucho clorado (CR), PVC y pinturas bituminosas), el polímero se disuelve en un solvente volátil y el recubrimiento aplicado se seca simplemente por evaporación del solvente.

En los últimos años se han producido fuertes presiones ambientales y de seguridad para reducir las cantidades de solventes orgánicos volátiles liberados en operaciones de pintura. Sin embargo, los polímeros utilizados en los recubrimientos son insolubles en agua (como deben ser por razones de desempeño), de modo que el agua no se puede usar directamente como solvente. Sin embargo, se puede utilizar agua en un medio dispersante para partículas finas de polímeros para hacer pinturas en emulsión o látex. Las pinturas en emulsión se secan por evaporación de agua seguido por la coalescencia de las partículas de polímero para formar una película continua. Este proceso es irreversible y el aglutinante polimérico no se redispersa en contacto con el agua.

Otras pinturas se secan por reacción química, ya sea con oxígeno del aire o entre componentes de la pintura. Por lo tanto, las pinturas oleosas o oleorresinosas tradicionales pierden solvente por evaporación pero absorben entonces oxígeno que forma reticulaciones entre cadenas poliméricas para crear una red tridimensional dentro del recubrimiento. Otras pinturas de secado al aire contienen aglutinantes de resinas alquídicas, alquídica-uretano o ésteres epoxicos. Un importante grupo en el que la formación de la película es por reacción entre dos componentes premezclados son las pinturas basadas en dos paquetes de aglutinantes epoxicos. Estos secan y curan por el mismo mecanismo de los adhesivos epóxicos. Las pinturas de poliuretano de dos componentes también secan y curan químicamente.

Algunos recubrimientos, aplicados principalmente durante la fabricación, se forman a partir de un polvo seco que se deposita (generalmente electrostáticamente) y posteriormente fundido para formar y curar una película continua. Los recubrimientos en polvo pueden estar basados ​​en termoendurecibles (tales como poliésteres o epóxicos) o termoplásticos (por ejemplo acrílicos). Los procesos en polvo no usan solvente y producen revestimientos duros y gruesos de cuerpo fuerte (Grainger y Blunt, 1998).

Para las estructuras de acero, BS 5493: 1977 y su sucesor EN BS EN ISO 12944-5: 2007 proporcionan orientación técnica. Los sistemas de pintura protectora consisten invariablemente en dos o más capas, incluyendo una imprimante aplicado directamente a la superficie de metal preparada, que normalmente contiene polvo de zinc como un pigmento metálico, Figura 3.

Figura 3 Una sección a través de un revestimiento rico en zinc para protección contra la corrosión, que muestra una alta concentración de partículas de metal de zinc en el aglutinante (reimpreso de M. Morcillo, Journal of Materials Science # 1990 Springer)

Un sistema tipo de pintura protectora para acero al carbono de baja aleación podría consistir de un imprimante epóxico de dos partes rico en zinc, seguido de dos capas de pintura de caucho clorado para formar una película seca acabada de 160 micrones de espesor. los El sistema general de pintura proporciona protección electroquímica (catódica) a través de las partículas metálicas de zinc y una barrera contra el ingreso de agua y oxígeno. También se usan recubrimientos de PVC y epoxicos para proteger el refuerzo de acero contra la corrosión cuando el hormigón se utiliza en entornos difíciles (Andrade et al., 1992; ISO 14656, 1999).

Adhesivos y sellantes
Los polímeros son la base de todos los adhesivos de ingeniería (Adams et al., 1997, Institution of Structural Engineers, 1999, Mays y Hutchinson, 1992, Packham, 2005). Los adhesivos de alto desempeño están formulados para fijar y desarrollar resistencia por reacciones químicas y por eso son materiales termoestables. Hay por lo tanto semejanzas entre los adhesivos y el componente matriz de los plásticos reforzados compuestos (y también entre adhesivos y pinturas). Por lo tanto, la madera laminada estructural (o incluso el contrachapado) puede considerarse como un compuesto de madera pegada con adhesivo.

Los epóxicos son especialmente versátiles y pueden formularse para su aplicación en muchos sustratos. Otros adhesivos estructurales están basados ​​en polímeros de poliéster, poliuretano, acrílico y cianoacrilato. Para la madera laminada y otros productos de madera, tales como tableros de partículas fabricados en condiciones de fábrica, son ampliamente usados los adhesivos largamente establecidos basados ​​en sistemas de resinas de urea formaldehído (UF) (aminoplástico), fenol-formaldehído (PF), o fenol-resorcinol-formaldehído. Estas resinas proporcionan una excelente adherencia a la madera y un desempeño comprobado (Dunky, 1998). UF tiene poca resistencia al agua y los adhesivos fenólicos PF y fenol resorcinol-formaldehído se usan para exteriores o de otro modo condiciones severas.

También hay adhesivos termoplásticos que se fijan simplemente por evaporación del solvente. Éstos son la base de los bien conocidos adhesivos comerciales que se formulan de poliestireno o elastómeros. Éstos no desarrollan la alta resistencia sino son materiales convenientes de un solo paquete, que son fáciles de aplicar y pueden proporcionar pegado rapido como adhesivos de impacto. Muy estrechamente relacionados a los simples adhesivos en solvente están los adhesivos de látex en los que el aglutinante polimérico está presente como una emulsión de polímero en agua.

Los más importantes son los adhesivos de madera de látex de uso general que contienen poli (acetato de vinilo) PVAC o sus copolímeros como componente principal. Ellos carecen de resistencia en húmedo y no son suficientemente fuertes bajo carga sostenida para ser considerados como adhesivos estructurales.

Mencionamos brevemente que otro subconjunto de polímeros encuentra aplicaciones como sellantes de relleno de juntas, necesarios en una construcción mas moderna que necesita protección de agua de lluvia en grandes cantidades. Estos materiales se formulan para resistir la contracción, para ser duraderos y para proporcionar una buena adherencia a una variedad de superficies relativamente no preparadas. Los sellantes de construcción (tipo F) se clasifican (BS EN 11600: 2003) de acuerdo con su capacidad para acomodar el movimiento (los selladores de acristalamiento forman un grupo separado, tipo G). Estos sellantes están basados ​​en una variedad de polímeros, más comúnmente elastómeros tales como policloropreno (CR) y caucho nitrilo (NBR), siliconas (SI) (elastómeros de grupo 'Q'), polisulfuros, poliuretanos y acrílicos. Algunos de estos sellantes se curan por reacción con la humedad o la luz ultravioleta.

Rodamientos de expansión y soportes antivibración
Un menor pero técnicamente exigente uso de los polímeros está en los cojinetes de expansión para la construcción del puente y ductos. Estos pueden ser fabricados con un caucho sintético duradero como el policloropreno CR (neopreno) o con un termoplástico de baja fricción, usualmente politetrafluoroetileno (PTFE). En el cojinete deslizante, la almohadilla de PTFE, típicamente de 5 mm de espesor, está unida a una placa de sustrato de acero. Durante el uso, esta se desliza sobre una contra superficie de contorno pulida de acero inoxidable, sobre la cual tiene baja fricción (coeficiente de fricción de aproximadamente 0,05). Para cargas elevadas, puede sustituirse un material más rígido de PTFE cargado con fibra de vidrio .

Una aplicación especializada relacionada de elastómeros está en los soportes antivibración para el control de vibraciones y choques en estructuras, por ejemplo generadas por bombas, ventiladores y otras maquinarias. El caucho natural se elige comúnmente para esta función.

Lechadas químicas para suelos
Los polímeros basados principalmente en monómeros de acrilamida solubles en agua han desempeñado un rol menor pero establecido desde hace tiempo en la estabilización de los suelos o en la reducción de la permeabilidad al agua (Karol, 2009). En gran medida, esta tecnología ha sido reemplazada por el uso de geosintéticos. También se han utilizado lechadas químicas para controlar la infiltración de agua en desagües y pozos de inspección. La acrilamida se disuelve en agua y se mezcla con un agente reticulante y un retardante químico. El fluido mixto de baja viscosidad se inyecta en el suelo inestable, y después de alcanzar su objetivo, forma un gel de unión débil a medida que progresa la reacción retardante de reticulación. Han habido preocupaciones de salud sobre el manejo de acrilamida u otros monómeros, y la posible presencia de acrilamida sin reaccionar en la lechada.

Referencias
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Lectura Adicional
  • Beasley J. L. Selecting Buildings Sealants with ISO 11600, Digest 463, 2002, Watford: BRE.
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Chapter 49 - Polymer uses in civil engineering
Christopher Hall School of Engineering, The University of Edinburgh, UK
ICE Manual of Construction Materials # 2009 Institution of Civil Engineers

Diez iniciativas de transformación digital para evolucionar hacia la Industria 4.0 y no desaparecer en 2020

Elegir correctamente la solución tecnológica puede marcar la diferencia ante la competencia

Nadie cuestiona que la Industria 4.0 es la única oportunidad de las empresas manufactureras de economías desarrolladas para sobrevivir en 2020. Todas aquellas compañías que no hayan sido permeables a las tendencias digitales que este marco establece, están condenadas a desaparecer.


Definiríamos Industria 4.0 como el marco de trabajo que impulsa a las empresas a la organización, digitalización y automatización de procesos y toma de decisiones de negocio, con el objetivo de ser más competitivas y mejorar el servicio ofrecido al cliente. La transformación digital ya ha llegado al sector industrial o también denominado manufacturing. Con los nuevos avances tecnológicos las empresas necesitan incluir todos los procesos intermedios que se requieren para una correcta producción e integración de todos los productos.

Cada vez es más complicado conseguir diferenciarse de la competencia, por eso, es importante elegir la correcta solución tecnológica para lograr ser ágiles ante los cambios del mercado, responder ante posibles permutas o problemas de producción lo más rápido posible o poder predecir variaciones no previstas de stock o de almacén, y así conseguir una correcta gestión de inventario, estas con las claves para toda empresa de industrial que quiera sobrevivir.

No concebimos la trasformación digital para el sector industrial sin tener en cuenta que los costes de los productos, de energía y del transporte van en aumento y los consumidores cada vez quieren gastar menos. Así que la única manera de mantenerse competitivo, es recurrir a soluciones tecnológicas para manufacturing que conviertan a su compañía en más eficiente, mejoren los márgenes e incrementen los índices de entregas perfectas de pedidos teniendo en cuenta:
  • La dimensión y complejidad de la actividad productiva de cada empresa.
  • Los objetivos de la compañía y aportación que se espera de la fábrica.
  • Las regulaciones y condiciones de cada sector específico.
La transformación digital ya ha llegado al sector industrial y, con los nuevos avances tecnológicos, las empresas deben incluir todos los procesos intermedios que se requieren para una correcta producción e integración de todos los productos. Foto: Fraunhofer Institute.

En general en España, al igual que otros países de su entorno, se ha invertido principalmente en sistemas de ejecución y en menor medida en las capacidades analíticas http://neteris.com/service/consultoria-business-intelligence/ y de planificación http://neteris.com/who_type/operaciones-y-produccion/. Y es precisamente en estas áreas, donde la tecnología actual ofrece muchas oportunidades que están siendo aprovechadas por algunas empresas para adquirir un claro liderazgo competitivo.

Creemos que las principales áreas en la que las compañías del sector industrial deben actuar para determinar su posición de mercado en la próxima década son estas diez:
1. Sistemas sensores de anticipación y planificación de la demanda: para conseguir que la demanda se calcule de manera precisa, automatizada y con algoritmos de autocorrección. Además, prescriptiva, es decir, que recomiende las acciones a realizar para obtener los resultados y objetivos de negocio esperados.
2. Sistemas de planificación de la producción en cadena de suministro: por lo general, son compañías con producciones en serie de gran volumen que deberán ser capaces de ajustar sus procesos operacionales para corregir sus planes de producción y reaprovisionamiento en tiempo récord.
3. Digitalización y automatización de procesos de producción, logística y almacén: los procesos estarán orquestados de manera automática y podrán ser ejecutados desde cualquier tipo de aplicaciones móviles, incluso, gracias al IoT, podrán ser monitorizados en tiempo real. Esto planteará una ventaja competitiva a las empresas de automoción 4.0 respecto a aquéllas con métodos manuales e intensivos.
4. Entornos colaborativos entre empresas: sistemas como EDI, portales colaborativos o servicios web dominarán el espacio de integración inter-compañía y permitirán que las transacciones viajen de compañía en compañía sin intervención manual.
5. Modelo de indicadores: el cuadro de mando integral e inteligente de una compañía no sólo monitorizará todos los indicadores clave del negocio, sino que será capaz de establecer con exactitud la relación entre ellos, de forma que la organización pueda actuar de manera ágil ante cualquier cambio en la tendencia.
6. Internet de las Cosas: cuando hablamos de Internet de las Cosas en Industria 4.” hablamos principalmente de M2M (machine to machine http://neteris.com/tendencias/m2m/) de máquinas, de medios de transporte, de palés o incluso de *SKUs.
7. Migración a entornos o Servicios en la Nube: entre las ventajas destacadas de este modelo se encuentran la facilidad de aprovechar economías de escala que de manera individual no se podrían obtener, reaprovechar las mejores prácticas sectoriales sin tener que ‘reinventar la rueda’ y reducir costes operativos.
8. Big Data: el éxito en este ámbito pasa por tener un conocimiento mayor del consumidor final de manera que se puedan anticipar decisiones de negocio.
9. Movilidad: la necesidad de que el negocio sea móvil, no sólo será obligatoria para adaptarse a la realidad de que existirán más de 30 billones de dispositivos, sino como elemento de competitividad y reducción de costes.
10. Ecosistemas: en los últimos años se está consolidando una tendencia en los negocios por la cual las compañías se agrupan en ecosistemas de valor en el que cada integrante es excelente en su parte de la cadena. De esta manera se produce un cambio de paradigma por el cual las compañías no competirán entre sí, sino que se producirá entre ecosistemas de empresas.

Ignacio Romero, director general de Neteris.

Son grandes los retos a los que se enfrentan las empresas de manufacturing hacia esta transformación digital. Sin embargo, y como está quedando patente en los últimos años, los beneficios que aportará la digitalización a las compañías son cuantiosos y podrán ser apreciados de inmediato

Ignacio Romero, director general de Neteris
Interempresas
15 Febrero 2017

31 de marzo de 2017

Desde S hasta XXL

Embalajes a la medida para bienes industriales
Ya sea en barco, ferrocarril, avión o camión: Los bienes industriales deben estar embalados correctamente y de forma segura, para que lleguen a los usuarios o consumidores en perfecto estado. A menudo, las mercancías recorren largos trayectos hasta su lugar de destino, por carreteras accidentadas, vías ferroviarias con grandes sacudidas o con fuerte oleaje. El producto embalado debe resistir frenadas fuertes o aterrizajes bruscos, así como cargas climáticas y trasbordos o cambios de embalaje externo frecuentes. Además, las empresas de embalajes deben satisfacer las exigencias mayores y condiciones específicas de sus clientes: La calidad y el servicio de alto nivel son decisivos en una industria que está marcada por la competencia creciente. Se desea obtener sistemas de embalajes que garanticen tiempos de parada mínimos y tiempos de reequipamiento cortos y, naturalmente, un trabajo ahorrando costes, energía y recursos.

Embalajes resistentes a los impactos
La protección óptima durante los viajes agotadores se obtiene con embalajes industriales de alta calidad fabricados con materiales muy diversos. Las paletas y cajas de madera o cartón corrugado, contenedores de transporte plegables o jaulas de transporte de plástico, bastidores de transporte, embalajes de colchón neumático, sacos y embalajes para materiales peligrosos y de alta resistencia ofrecen una protección apropiada a las necesidades respectivas de los productos y vías de transporte.

Para la protección durante el transporte de productos frágiles, sensibles a los impactos y rayas como, por ejemplo, vidrio, plástico o goma son ideales los embalajes resistentes a los impactos de cartón corrugado. Además de la protección, el material ofrece múltiples posibilidades para el diseño individual gracias a su forma y acabado. De este modo pueden comunicarse fácilmente los mensajes de consumo y marcas, reduciendo de este modo los costes de productos de marketing.

Gran esfuerzo para auténticos pesos pesados
Es necesario un esfuerzo especial en el caso de las llamadas mercancías pesadas, es decir, las mercancías que debido a su tamaño o peso superen las normas estándar para el transporte. En los productos que pesen 100 toneladas o más son necesarias confecciones especiales individuales. Como protección directa del producto embalado, las empresas especializadas utilizan hojas compuestas clásicas de polietileno o aluminio. Los medios secos o tratamientos químicos con inhibidores de las fases de vapor y contacto (método VCI/ Volatile Corrosion Inhibitor) evitan además la corrosión, los hongos y otros daños, por ejemplo, debido a formación de agua de condensación.

Todo el proceso de embalaje de las mercancías pesadas es extraordinariamente exigente: Las cargas solo pueden embalarse y cargarse eficientemente usando grandes equipos como sistemas de grúas y grúas giratorias. La empresa especializada en vacío Schmalz tiene en su oferta sistemas de grúas suspendidas especiales de aluminio. En primer lugar se valoran por su relación favorable de peso propio y capacidad de carga.

Además de los sistemas de cuchara neumáticos, para mover con ergonomía y seguridad durante el proceso de embalaje son idóneos también dispositivos especiales de elevación por vacío. Se caracterizan por una flexibilidad especial de aplicación. "El movimiento por medio de vacío también se valora por la rapidez", comenta el Dr. Kurt Schmalz, socio administrador de J. Schmalz GmbH.

La empresa de la Selva Negra, que originariamente fabricaba hojas de afeitar, ha evolucionado desde su fundación el año 1910 hasta convertirse en un proveedor líder mundial de tecnologías de vacío en la técnica de automatización, manejo y sujeción. Con su elevador de vacío giratorio VacuMaster pueden moverse sin gran esfuerzo paneles de chapa, tableros de madera o plástico, barriles, ventanas o lunas de vidrio. De este modo pueden cargarse o embalarse, de forma segura contra rotura y sin esfuerzo, por medio de una sola persona, incluso vidrios muy pesados.

Junto a los grandes equipos es necesario un esfuerzo logístico especial, ya que los transportes de mercancías pesadas – como se ha mostrado en múltiples reportajes en TV – deben bloquearse a veces calles enteras; a menudo por la noche y con acompañamiento de protección. Las cuestiones de protección del transporte deben ser aclaradas previamente por todos los participantes, es decir, el solicitante, el fabricante y el transportista. Por lo tanto, es imprescindible una planificación profesional de los embalajes cuando se trasladan a grandes distancias elementos voluminosos en cajas de madera o hierro.

Embalaje seguro en caso de peligro
Otro embalaje diferente y simultáneo se aplica cuando se transportan mercancías peligrosas, es decir, materiales, preparados y objetos que contienen sustancias de las que pueden derivarse determinados peligros durante el transporte, debido a su naturaleza, características físicas o químicas. Los cuerpos de bomberos, tensores de cinturones de vehículos, botes de laca, gasolina o abonos y también los airbags o las baterías de litio se incluyen en el grupo de mercancías peligrosas.

El legislador establece directrices estrictas para los embalajes de este tipo de materiales. Éstas siguen las normas publicadas por las Naciones Unidas, las "Recomendaciones de la ONU sobre el transporte de mercancías peligrosas". En consecuencia, todos los embalajes de mercancías peligrosas deben identificarse en todo el mundo con un símbolo UN, seguido por un código de letras y cifras.

Teniendo en cuenta la popularidad creciente de los vehículos eléctricos, se fabrican en todo el mundo grandes cantidades de baterías de iones de litio. La empresa especializada en embalajes DS Smith ha desarrollado para el grupo BMW un embalaje apropiado incluso para mercancías peligrosas de ese tipo. En total, doce acumuladores de corriente pueden embalarse y asegurarse en la caja de cartón para el transporte, sin material de relleno ni operaciones de plegado adicionales, gracias al diseño interior especial de cartón corrugado, fácil y rápidamente, con un dispositivo elevador. La descarga se realiza también cómodamente. Las baterías y el acolchado se extraen del embalaje de transporte y almacenamiento y, si se desea, pueden enviarse individualmente como suministro de recambios.

Todo paletizado
Al manipular productos de mercancías industriales deben adaptarse óptimamente las paletas de transporte a las necesidades de capacidad de carga, calidad y rentabilidad. Pero una paleta no es igual a otra. En el mercado se ofrecen elementos auxiliares prácticos, en múltiples acabados, que pueden soportar hasta 1.500 kilos. Las paletas de uno, dos, cuatro o múltiples usos, para cargas pesadas o especiales, son solo algunos de los tipos posibles.

La diferencia comienza con el material. La mayoría son de madera; dependiendo del país de fabricación, normalmente se utilizan para la fabricación clases de madera locales. Alternativamente, se usan paletas de plástico o metálicas o incluso de cartón corrugado. Para la conocida europaleta se usan más frecuentemente maderas de abedul, pino o picea. Dependiendo de la carga soportada debido al producto transportado, el clima y el manejo, las paletas multiuso pueden aguantar hasta quince servicios.

El equivalente americano a la europaleta es la llamada paleta GMA. Su tamaño de 40 x 48 " (101,6 cm x 121,92 cm) es algo mayor. Por lo tanto, para el transporte por barco son necesarias paletas industriales especiales. Se ajustan al sistema de medidas americano y pueden cargarse sin problemas en contenedores ISO.

El práctico contenedor de paletas de cartón corrugado se llama Pal-box®. Los soportes de carga del fabricante de papel y medios de embalaje londinense Mondi Group se aguantan sobre sus propias patas, literalmente. Las cajas de cartón corrugado de diferentes tamaños tienen las patas de la paleta ancladas al suelo. El contenedor de almacenamiento Mondi está especialmente adaptado para el transporte de las mercancías más pesadas, fabricado de cartón corrugado pesado stac-pac® troquelado. Con clips reutilizables, se fijan a los lados exteriores tablones de madera, para lograr una alta capacidad de carga.

Para una vida útil prolongada
Para mejorar la capacidad de resistencia y vida útil de los soportes de transporte de mezclas de materiales pueden usarse revestimientos especiales. El gigante químico alemán BASF cuenta con el perfeccionado sistema de rociado "Elastocoat C" que sella las paletas híbridas de plástico y tableros de fibras de madera (MDF) para ofrecer una estabilidad especial y que hace innecesaria una imprimación adicional. Los tableros de MDF sellados con "Elastocoat C" no son solo más sólidos, sino también un 25 % más ligeros que las paletas tradicionales. Gorm Carsting, Team Leader Sales Western Europe PU Systems, BASF, explica al respecto: "El sistema de rociado Elastocoat® C sella eficientemente, rápidamente y de forma duradera, las superficies de las paletas y ofrece de este modo una protección óptima frente al agua, la suciedad, los microbios y la abrasión. Así aumenta la durabilidad de las paletas de Ahrma en un periodo de hasta 10 años."

5 % del valor de la mercancía para el embalaje
La tecnología lo cambia todo, especialmente en un sector tan impulsado por la innovación como el de las empresas de embalajes. Actualmente, los embalajes pueden fabricarse con menos deficiencias, tiempos de producción más cortos, especificaciones cumplidas con mayor precisión y mayor eficiencia energética. Consecuentemente, aumentan las exigencias de los clientes. Por ello, el empleo de sistemas de embalajes adaptados a las necesidades es decisivo para el éxito en el mercado.

En interpack 2017, que se celebrará del 4 al 10 de mayo de 2017 en Düsseldorf, los visitantes pueden hacerse una idea de las estrategias y los productos con los que los ofertantes desean satisfacer los requisitos del mercado.

Lo que es seguro es que lo barato sale caro. Si se producen desperfectos en la mercancía embalada debido al uso de embalajes de transporte insuficientes, los daños pueden ascender rápidamente a miles o decenas de miles de euros. Además, se producen daños en la imagen.

Según los expertos en logística, por este motivo se gasta un 5 % aprox. del valor de la mercancía para el embalaje; si los productos son de alto valor, como piezas técnicas, incluso más. Además, son imprescindibles cursillos completos e instrucciones de manejo claras para los empleados que participan en el almacenamiento y transporte. Si se invierte lo suficiente en el embalaje y se atiende a los perfiles de requisitos precisos, se ahorran costes de posibles reclamaciones y se cuida de que ni la mercancía ni la reputación sufran daños. Merece la pena.

Figura 1: Tanto en la entrada como en la salida de mercancías, el centro de distribución de paquetes o aeropuertos, en general, donde se mueven mercancías rápida y frecuentemente, los elevadores de tubo de vacío descargan a los empleados y proporcionan un flujo de material eficiente. Foto: Schmalz

Figura 2: En un transportador de paletas pueden transportarse productos muy diferentes, desde unidades de disco duro hasta rodamientos de bolas. Foto: FlexLink

Figura 3: Exactamente nueve tacos de madera y once tablas unidos con 78 clavos especiales - la europaleta simple pero robusta está lista. Foto: Nave de montaje en el centro de Uzwil. Foto: Grupo Bühler. 

Figura 4: Mediante el revestimiento con capas especiales se hacen más resistentes las paletas. Foto: BASF

Figura 5: Si el embalaje tiene un diseño que se sale de lo común es necesario el manejo especial, entre otras cosas, con sistemas de grúas grandes. Foto: Schmalz

Departamento de prensa de la gama de Packaging and Processing
Sebastian Pflügge
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Autor: Melanie Streich, periodista autónoma
Artículo especializado Nº 5
Interpack 2017

Tubos, frascos y botes, sinónimos de belleza

"La belleza es una invitada bienvenida en todas partes", escribió Johann Wolfgang von Goethe a principios del siglo XIX. Y 3.000 años antes, la humanidad ya dedicaba mucho tiempo y esfuerzos a su aspecto exterior. Es conocido el culto a la belleza de los antiguos egipcios que personificó la legendaria reina Nefertiti, una de las símbolos intemporales de la belleza y la delicadeza. Maquillajes, ungüentos o tinturas... los productos –a menudo elaborados por sacerdotes- solían guardarse en recipientes valiosos y ricamente adornados realizados en arcilla, pizarra, metal o madera. Hoy en día, el packaging de los productos cosméticos hace honor a las expectativas de lujo combinando materiales de máxima calidad con sofisticadas aplicaciones gráficas y acabados de un refinamiento exquisito.

El toque especial
El culto a la belleza y a los cuidados estéticos no parece estar disminuyendo. Por el contrario, cada año aumenta el gasto en productos cosméticos. Según el informe de L’Oréal, el gigante de la cosmética, en el año 2016 el mercado mundial de productos cosméticos alcanzó un volumen aproximado de 205.000 millones de euros; el crecimiento interanual fue del 4%, superando la marca de los tres años anteriores .Sin embargo, este crecimiento viene acompañado de una competencia cada vez más feroz. Para cosechar éxitos en el mercado hipercompetitivo de la cosmética, es imprescindible conocer con exactitud el posicionamiento de la marca y cuidar al máximo la comunicación al público de los contenidos de la marca. En este sentido, tanto las marcas como los fabricantes de packaging prestan la máxima atención para que la presentación de la marca sea inconfundible. Gracias a efectos multisensoriales y acabados especiales, un sencillo packaging puede constituir una auténtica experiencia de la marca.

La empresa familiar Edelmann se ha especializado en el segmento de soluciones de packaging de gama alta. Sus expertos combinan distintas tecnologías de acabado para conseguir resultados sorprendentes. Oliver Eschbaumer, responsable del marketing de Edelmann, lo explica: "La interacción individual de componentes aparentemente contrapuestos puede dar lugar a una nueva simbiosis que, combinada con inteligencia, logra efectos insospechados”. Un ejemplo es el efecto que se obtiene utilizando texturas mates y brillantes, lo que permite resaltar superficies o acentuar los elementos gráficos. También el concepto de la háptica (la ciencia del tacto) está muy valorado cuando se trata del packaging de productos de belleza. Asimismo la impresión en relieve de elementos gráficos crea efectos muy particulares. “En Edelmann nos inspiramos continuamente en los nuevos aspectos de la comunicación háptica”, explica Eschbaumer. “No obstante sabemos que la incorporación de elementos hápticos en el packaging sólo tiene sentido si propicia un diálogo con lo que promete el producto”.

Más blanco que blanco
Este es el mensaje de una conocida marca de detergentes pero también de la empresa sueco-finlandesa Stora Enso. La expresión se refiere a la blancura de la cartulina gráfica estucada Ensocoat, con una lisura y un brillo extraordinarios. “El packaging de lujo suele elaborarse con procesos como la impresión en relieve o el estampado de film en caliente, así como con otros efectos especiales muy exigentes que producen una lisura, blancura y unas posibilidades de plegado del material absolutamente excepcionales”, explica Eva Lundqvist, Product Manager. Y añade que la blancura y el brillo de la cartulina son las características técnicas más importantes. La cartulina de celulosa blanqueada (SBS), disponible en el mercado desde los años 60, se presentará en la feria interpack de este año, junto con un gran número de soluciones de packaging. Del 4 al 10 de mayo de 2017, los visitantes obtendrán respuestas a todas sus preguntas sobre la fabricación, el embalaje y la logística de estos productos sumamente delicados.

Asimismo los visitantes tendrán acceso a todo tipo de información sobre componentes fabricados con las tecnologías más avanzadas, que se presentarán en la exposición paralela “components – special trade fair by interpack”, destinada principalmente a los proveedores de la industria del embalaje y a empresas centradas en tecnología de sensores y controles, productos para procesamiento industrial de imágenes, técnicas de manipulación, software industrial y de comunicación, así como sistemas automatizados completos para maquinaria de embalaje.

Lo natural en el punto de mira
En los últimos tiempos, al sector de la belleza no solo se le exige la máxima sostenibilidad en sus componentes y en sus procesos de elaboración. Ahora los consumidores se muestran igual de exigentes con el packaging. El público quiere embalajes reciclables junto con un proceso de producción respetuoso con los recursos naturales. Además de utilizar materias primas sostenibles, las empresas ofrecen embalajes compactos enfocados a evitar un volumen innecesario de residuos. Las soluciones específicas para packaging contribuyen también a reducir residuos cosméticos que permiten que los tubos, frascos y botes se vacíen mejor.

En el segmento de la cosmética natural o ecológica, las marcas y los fabricantes insisten en conceptos sostenibles en el packaging. La empresa Birkenstock –conocida por su calzado cómodo– desarrolló a principios de febrero 2017 una gama de cosméticos naturales formulados a partir del corcho. Para complementarlo, el packaging ofrece un sistema de recarga. Las resistentes botellas con dosificadores airless y fondo de corcho contienen unos cartuchos recargables. Una vez utilizado el producto, se recarga y se vuelve a utilizar en el recipiente original. De esta forma se hace un uso racional de los recursos naturales y se ofrecen soluciones sostenibles inteligentes y sencillas. Además, el producto está protegido porque los dosificadores airless impiden el contacto del contenido con el aire, protegiéndolo de manera natural de la oxidación, los gérmenes y evitando que se sequen.

La seguridad como principio básico
La protección es uno de los conceptos más importantes en productos tan delicados como los cosméticos. Al igual que ocurre en los sectores farmacéutico y de la alimentación, la industria de la cosmética debe cumplir con unos requisitos de higiene muy estrictos. Al usar productos y métodos de limpieza para desinfectar, los materiales de la zona esterilizada de la maquinaria de embalaje suelen estar expuestos a productos muy peligrosos. Además, hay que evitar que ofrezcan puntos de entrada a las impurezas.

Para impedir la penetración de sustancias desinfectantes o peligrosas hay que evitar en la medida de lo posible la presencia de orificios a lo largo del proceso de llenado. IWK, la empresa especializada en técnicas de packaging, ofrece “FP Sterile”, una plataforma para el llenado de tubos de metal, plásticos o laminados con pomadas, cremas y otros productos de consistencia pastosa. Esta técnica elimina los llamados espacios muertos propensos a la acumulación de residuos y a la multiplicación de bacterias. Esto se aplica en especial a los puntos críticos de transición entre las distintas fases del proceso de fabricación. Para eliminar la posibilidad de que se introduzcan partículas en el tubo abierto, los soportes sólo tocan los lados exteriores de los tubos vacíos, a diferencia de lo que sucedía en las máquinas convencionales donde la cánula penetraba en el tubo vacío.

La diferencia entre géneros
Con el cambio de hábitos en el cuidado personal de los hombres, los cosméticos para caballeros se han convertido en uno de los mercados emergentes más importantes del sector de la cosmética. El primer auge del segmento se produjo a principios de los años 2000, cuando la industria cosmética puso sus ojos en el hombre metrosexual. Ese hombre ya no se limitaba al afeitado, sino que cuidaba su piel con cremas, lociones e incluso maquillaje, y dio lugar a la aparición de numerosas líneas de cosméticos para caballeros. Diecisiete años después, el mercado ya no crece al mismo ritmo, pero aquellos productos minoritarios son ahora un segmento sólido del mercado. Los estudios del mercado sitúan el volumen de ventas en más de 47.000 millones de dólares estadounidenses .

Y a la par que evolucionaba el mercado de la cosmética masculina, también lo ha hecho el packaging de sus productos. Es evidente que los hombres no suelen sentir demasiado interés por esos detalles que entusiasman a las mujeres. Eso lo sabe muy bien la asesora Diana Jaffé, CEO de bluestone AG, especializada en Gender Marketing. Es experta en las diferentes expectativas del hombre y la mujer respecto al packaging. La forma, el tamaño y los materiales juegan un papel tan decisivo como las texturas de la superficie, los colores o los acabados. “Es frecuente que las mujeres se sientan atraídas por todo lo contrario de lo que gusta a los hombres”, explica Jaffé. Líneas rectas y bordes bien definidos representan lo masculino mientras que las formas redondeadas se asocian más con lo femenino. El potencial del diseño diferenciado del packaging es un factor que conocen hacen mucho tiempo los expertos de las marcas que diseñan el marketing y el packaging según el género, en la misma medida que los precios.

Acertar con el color
Por el contrario, los colores del packaging no tienen una relación directa con el género. El color permite reconocer el producto y de esa forma refuerza la identificación del cliente con la marca. Los consumidores recuerdan durante más tiempo los colores que la gráfica y la tipografía. Algunas marcas muy potentes, como Coca-Cola o Beiersdorf, han conseguido que se les identifique solo por el color. Hay sistemas cromáticos especiales que facilitan la elección de un matiz determinado para el color que identifica a una compañía o a una marca. No obstante, la identificación a largo plazo depende del uso unificado de un mismo color a lo largo del tiempo. Esto también representa grandes desafíos técnicos, sobre todo en los procesos de impresión y acabado que pueden modificar el matiz cromático seleccionado. Para elegir los colores de impresión, igualarlos y controlarlos, existen los llamados abanicos de colores fabricados por procedimientos offset de impresión que garantizan una coincidencia exacta. Estos colores se consiguen con diferentes niveles de brillo en la impresión en cartón, en plástico o en procesos digitalizados. Cuanto más se parezca la presentación del material al material original, más fácil resultará la comparación. De esta forma, el packaging cumplirá mejor las expectativas del comprador convirtiéndose en el perfecto embajador de la marca.

Imagen 1: Buenas perspectivas: El sector de la cosmética crece y con él, la innovación en el packaging. Foto: Beauty, Messe Düsseldorf

Imagen 2: Para conseguir unos excelentes resultados de impresión y óptimas prestaciones en todos los procedimientos de acabado, la cartulina gráfica Ensocoat ofrece una blancura aún mayor. Foto: Stora Enso

Imagen 3: Cosméticos naturales con packaging sostenible. Foto: Birkenstock

Imagen 4: La plataforma “FW Sterile” ofrece el máximo estándar higiénico para rellenar tubos. Foto IWK

Imagen 5: Auténticamente masculino: la gama Carlsberg de productos de belleza. Foto: Carlsberg

Imagen 6: Inconfundible: el azul de la marca Nivea. Foto: Beiersdorf

Imagen 7: La combinación de tecnologías de acabado logra efectos sorprendentes. Foto: Edelmann 

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Autora: Melanie Streich, periodista freelance
Artículo técnico nº6
Interpack 2017

CO2 para la producción de combustibles sintéticos y el Proyecto "Coral = CO2 materia prima del aire"

El dióxido de carbono (CO 2) es a la vez un gas de efecto invernadero, al mismo tiempo que también puede servir como recurso - como los plásticos o los combustibles renovables - y entonces reemplazar en el futuro el gas natural y el petróleo fósiles. La recuperación del CO2 del el aire contribuye en gran medida a combatir el cambio climático: limita la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera, poniéndolo a disposición de la industria química y de la movilidad regenerativa, permitiendo por tanto una drástica reducción de las emisiones.

El método más adecuado va a ser investigado dentro el marco del proyecto "Coral = CO2 materia prima del aire" y luego probado en una instalación de prueba correspondiente. El Centro de Investigación de Energía Solar e Hidrógeno de Baden-Württemberg (ZSW) coordina el proyecto. Los socios son el Instituto de Química de Polímeros de la Universidad de Stuttgart (IPOC) y el Instituto de Investigación Energética y Ambiental de Heidelberg (ifeu).

El petróleo y el gas natural son las materias primas para la mayoría de los productos químicos - desde diferentes plásticos hasta la gasolina, el diesel y el querosene. En el futuro, sin embargo, los combustibles fósiles serán reemplazados por recursos renovables. "El dióxido de carbono es una de estas materias primas y el aire es una fuente regenerativa inextinguible", explica el Dr. Ulrich Zuberbühler, subdirector de la división ZSW "Energías Renovables y Procesos". La fuente de aire es el tema de un proyecto de tres años, Coral, que ahora está en marcha. De esta manera, los científicos quieren mostrar una solución económica y ecológicamente sólida a los operadores de plantas en particular, sin acceso a fuentes concentradas de CO2.



El dióxido de carbono se produce en todo el mundo, especialmente en los países industrializados, la demanda es inmensa (© JupiterImages) 

Existen ya varias tecnologías disponibles para obtener el CO2 contenido en el aire para las subsecuentes síntesis de materias primas. El objetivo de CORAL es identificar y desarrollar el proceso más eficiente y rentable. El siguiente paso es construir una instalación para probar este proceso. "Queremos mostrar que los compuestos químicos claves como el metanol, el éter dimetílico y el propileno pueden ser producidos a partir de recursos renovables de una manera puramente regenerativa", dice el director de proyectos Zuberbühler. El calor residual procedente de los procesos de electrólisis y metanización puede utilizarse para generar CO2. Este es otro objetivo importante del proyecto para reducir el requerimiento energético global de los procedimientos.

Además de la coordinación del proyecto, ZSW se concentra en la construcción y operación de la planta piloto. Entre otras cosas, el IPOC desarrolla nuevos materiales para la adsorción reversible de CO2 basada en polímeros monolíticos o tejidos de fibra de celulosa. El ifeu realiza análisis de ciclo de vida para examinar los impactos ambientales de la tecnología y compararlos con otros métodos. En este caso, por ejemplo, se determina qué cantidad de emisiones de CO2 se pueden ahorrar con los métodos de producción actuales.

El ZSW ya había construido una planta piloto en 2009 y así demostró con éxito que el CO2 concentrado puede enriquecerse del aire para utilizarlo en la producción de metano desde la electricidad (energía a gas - P2G). En el marco de Coral, los investigadores de Stuttgart, junto con los socios del proyecto IPOC e ifeu, utilizarán estas experiencias en la búsqueda de nuevas soluciones. El proyecto está financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación en el marco de la medida de financiación CO2Plus, con un total de alrededor de 755.000 euros.

Kunststoffe International
19 Octubre 2016

29 de marzo de 2017

Porque necesitamos ahora una estrategia de embalaje para comercio electronico

Aprender a optimizar el tamaño de su envío de comercio electrónico es sólo uno de varios consejos para una estrategia exitosa de embalaje de comercio electrónico.
Como vemos la mayoría del cumplimiento del comercio electrónico esta siendo hecho por terceros tales como Amazon en lugar de los fabricantes de productos o propietarios de marcas, hay una oleada de nuevos retos que enfrentan el embalaje y la cadena de suministro. Con Amazon demostrando tener la mayor autoridad en lo que necesita ser enviado, cuándo, cómo y en qué cantidad, las marcas están teniendo un momento difícil para encajar en su modelo de comercio electrónico.

Las líneas de embalaje estándar están diseñadas para la distribución de la carga en paletas, y las cantidades de envío tradicionales a los puntos de venta de ladrillo y cemento; Sin embargo, estos envíos tradicionales no están en cantidades que aparentemente son requeridos por el "modelo de Amazon." Por ejemplo, los envíos tradicionales de los propietarios de marcas están en cantidades para almacenar estantes y vender a través de canales de venta minoristas estandarizados. Sin embargo, el nuevo modelo de comercio electrónico requiere un enfoque de "cada uno" en lugar del modelo "stock".

A medida que las compras en línea de los consumidores continúan creciendo exponencialmente entre las industrias, se ha vuelto critico que las empresas y las organizaciones industriales trabajen juntas para aumentar la eficiencia en todos los aspectos de la cadena de suministro, en embalaje y luego perfeccionar la última etapa de distribución.

Definiendo las reglas no escritas
Lo que está claro en la incertidumbre del boom del comercio electrónico y el "modelo Amazon", es que las reglas todavía están por ser escritas, y la estandarización aún está aun por establecerse. Con eso, hay una gran oportunidad en preparar el camino hacia canales eficientes y productivos de marca a consumidor, y eventualmente, de regreso. Hasta entonces, los distribuidores como Amazon siguen perdiendo capital en el transporte, y las marcas siguen sintiendo la carga de mano de obra, procesamiento, embalaje y distribución.

No hay duda de que las implicancias de capital y mano de obra para las empresas son muy impactantes, y también deberíamos ver un crecimiento continuo en el servicio de embalaje y más proveedores de servicios personalizados para segmentar principalmente para el servicio de comercio electrónico. Muchas empresas, sin embargo, todavía están evaluando si el modelo de servicio de comercio electrónico debe ser administrado por recursos internos o si deben estar buscando un proveedor de servicio de embalaje o socios para hacerse cargo de este segmento creciente. Mientras tanto, los distribuidores como Amazon probablemente intentarán establecer pautas para embalaje que se alineen con sus sistemas internos (como robots Kiva, sistemas de estantería, recojo de pedidos automatizado y manual y diseño de vehículos autónomos).

Muchas empresas dudan en hacer cualquier tipo de inversión hasta que la industria comience a estructurar y establecer pautas estandarizadas. A medida que la carga empiece a cambiar hacia estas marcas, sin embargo, también deberíamos ver más iniciativas de colaboración entre la industria y la organización / asociación comercial para definir las reglas del comercio electrónico para crear prácticas mutuamente beneficiosas en embalaje y distribución.

Retos y oportunidades
A medida que el comercio electrónico continúa desarrollándose y los modelos se vuelven más complejos y exigentes, los fabricantes y distribuidores están luchando para resolver el costo de las expectativas de los consumidores y los tiempos de respuesta, mientras intentan desarrollar perfiles laborales complementarios, determinar dónde y cómo se deben asignar los activos y cómo la tecnología tal como los vehículos autónomos puede desempeñar un papel. Ya habiendo invertido en el reconocimiento de la creciente carga del comercio electrónico, las empresas están comenzando a despegar las capas de complejidad para encontrar resoluciones.

Una de las mayores exigencias para el consumidor y distribuidor es que el producto se envíe en cajas más pequeñas, pero con la misma cantidad. Una resolución es utilizar métodos de compresión para despachar artículos tales como pañales, que no serían dañados por métodos apropiados de embalaje comprimido. Sin embargo, este tipo de estandarización y tamaño reducido de empaque compite con los esfuerzos de marca y marketing, que son fundamentales para el embalaje.

Otro desafío surge de la diversificación requerida en productos y marcas - por ejemplo, una orden que contiene pañales y toallitas de una marca, y pañuelos y toallas de un competidor. Aquí, las empresas están tratando de capitalizar a través de la comercialización y el compromiso de marca como una solución. A través de análisis de datos, las marcas podrían ser capaces de entender mejor los hábitos de compra y esencialmente crear grupos de empaques para los consumidores de sus propios productos, similares a aquellos que el consumidor ha solicitado de los competidores, ya sea por un precio reducido o el costo de envío.

Como una forma de alentar las órdenes repetitivas o recompensar la lealtad para los pedidos agrupados, las empresas pueden usar bolsas de mano en lugar de los casos, las que los consumidores, podrían, entonces, devolver sin costo para volver a ser llenadas. Esto permitiría que más productos encajen en un envío determinado, crear lealtad para las devoluciones y aumentar las oportunidades de marca.

Los beneficios para este desafío, por supuesto, incluyen la adquisición de perfiles de consumidores y análisis de grandes datos. Las empresas podrán no sólo mejorar el servicio para sus consumidores, sino comprender mejor sus necesidades y preferencias de compra, las cual permitiría en última instancia una mayor experiencia de los consumidores, un mayor reconocimiento de la marca y la lealtad. Cuanto más tiempo una empresa puede prestar servicio a un consumidor determinado a través del tiempo, mas capaz se convierte la marca para ofrecer esfuerzos de marketing más integrados, ya que el comercio electrónico es sólo un (bastante grande) aspecto que impulsa la corriente de ingresos.

La presión del comercio electrónico sobre el embalaje también obligará a las empresas a reevaluar las prácticas actuales. Con el tiempo, hemos visto disminuir las cantidades de producción a medida que las unidades de SKUs (stock keeping units) se han diversificado y aumentado; Sin embargo, muchas empresas no han cambiado la forma en que abordan el embalaje. Esta ha sido una evolución lenta que el comercio electrónico puede forzar a un ritmo más rápido. En general, las empresas probablemente se beneficiarán a lo largo de muchas operaciones al resolver las ineficiencias y, en última instancia, ayudar a sus resultados finales.

Preparando para el comercio electrónico
El primer paso para la mayoría de las marcas será comenzar el benchmarking. Las empresas deberian buscar colaboraciones no tradicionales para determinar los retos de la industria, las opciones de fabricación y los canales de distribución variados. Las oportunidades pueden incluir envíos mixtos, distribución compartida, exposición a equipo nuevo y alternativo y métodos de procesamiento - como mínimo, una lección de mejores prácticas. A medida que el comercio electrónico continúa estallando en todo el mercado global, las empresas, las organizaciones y las asociaciones van a tener que empezar a trabajar más en colaboración en este mercado altamente competitivo.

Las compañías entonces tendrán que mirarse introspectivamente y construir una estrategia. ¿Dónde piensa usted que se encamina su mano de obra, procesamiento, asociaciones de terceros, equipos y activos tecnológicos? En los próximos 5 a 10 años, ¿cómo se verá esto? Aquí, hemos creado al menos un punto de referencia cuando el mercado de comercio electrónico se estabilice. Luego construyamos la hoja de ruta creando escenarios para establecer estrategias. Por ejemplo, tal vez podamos subcontratar todo tu embalaje, tal vez asociarse con un empresa de servicio de empaque, o tal vez tenga sentido construir embalaje y centros de cumplimiento internamente. Exploremos las opciones antes de estar en una posición en la que no tengamos ninguna.

Les guste o no, las empresas no pueden esconderse bajo una roca en esto. Y como un primer paso en la preparación, las empresas deben construir estrategias de negocio de embalaje que contemplan opciones utópicas y a largo plazo, a continuación, comenzar a construir hojas de ruta realistas con gatillos de activación.

Louis Pasteur dijo una vez que "la oportunidad sólo favorece a la mente preparada".

Es hora de estar preparado para el comercio electrónico.

Phil McKiernan, VP de soluciones de consultoría, embalaje, en HAVI, cuenta con más de 20 años de desarrollo de nuevos productos, mejora de la productividad y liderazgo orientado a procesos. Anteriormente lideró las organizaciones de embalaje en Kimberly-Clark Corp. y Sweetheart Cup Co. Como líder en la creación de nuevos productos y empaques, McKiernan ha guiado equipos interfuncionales en el desarrollo de planes plurianuales de productos y propiedad intelectual, aprovechando los conocimientos del consumidor, las tendencias tecnológicas y la investigación cualitativa y cuantitativa. Tiene una Licenciatura en Ciencias en Embalaje de la Universidad Estatal de Michigan, con estudios adicionales de posgrado de MBA en la Universidad de Baltimore. Él expone regularmente en las reuniones del capítulo del estudiante del instituto de los profesionales de empaquetado (IoPP) y los estudiantes de los mentores de programas de embalaje del Instituto de Tecnología de MSU y de Rochester.

Phil McKiernan
Supply Chain
Packaging Digest
24 Marzo 2017

28 de marzo de 2017

Industria automotriz: el colapso de la inversión

Las inversiones de los grandes fabricantes de automóviles se reducen dramáticamente, sobre todo en China y Europa Occidental. Una de las razones: la proyectada transición a la movilidad eléctrica.

Los principales fabricantes de automóviles redujeron el año pasado drásticamente las inversiones en nuevas o más modernas fábricas. Los proyectos de inversión cayeron un 45 por ciento: de 179 en 2015 a 98 en 2016. El valor de las inversiones se redujo incluso un 69 por ciento, de 52.500 a 16.300 millones de euros. Ese es el resultado de un estudio de la asesora de empresas Ernst & Young (E&Y), presentado este lunes (27.03.2017) en Fráncfort del Meno.

Luego de un año récord de inversiones 2016, los fabricantes han apretado a fondo el freno, sobre todo en Europa Occidental y China, donde el volumen de inversiones disminuyó en un 87 y un 79 por ciento respectivamente. En Estados Unidos, la reducción fue menor: de un 53 por ciento.

Número uno: Estados Unidos
Como ya el año pasado, el mayor volumen de inversión se registró en Estados Unidos: en 2016 fueron invertidos en nuevas plantas, estudios de diseño y centros de desarrollo 6.300 millones de euros (2015: 13.500 millones de euros). Los lugares dos y tres lo ocupan Hungría (1.600 millones) y Alemania (1.300 millones).Los siguientes lugares quedan en manos de China y Argentina, con sendos 1.000 millones de euros. En el estudio fueron consideradas las inversiones de los 16 principales grupos automotores del mundo.


El fuerte retroceso de la inversión es un indicio de la masiva transformación en el sector del automóvil. "La transición a la movilidad eléctrica llevará a masivos cambios en la cadena de creación de valor y la planificación de inversiones", dice Fabian Schuster, de E&Y. Y agrega: “Para la producción de coches eléctricos se necesitan menos y muy diferentes partes a las empleadas en los coches con motor de combustión interna, lo que supone cambios también en las plantas de producción y la infraestructura”. Ello supone, a su vez, que ahora deberán realizarse grandes inversiones en los sectores de investigación y desarrollo.



El derrumbe de los BRICS
Hasta 2012, los fabricantes de coches invirtieron sobre todo en países emergentes. Luego, pasaron al foco de atención los países industrializados tradicionales. Entre 2010 y 2012 fluyó hacia los países del BRIC –Brasil, Rusia, India y China– el 42 por ciento del total de inversiones mundiales en el sector. De 2014 a 2016, solo el 17 por ciento.

“Las grandes expectativas depositadas en el desarrollo de las ventas en los países emergentes no se cumplieron. Los mercados de Rusia y Brasil se hallan hasta hoy completamente estancados”, dice Peter Fuss, también de E&Y. Y agrega: “Por eso, en los últimos años las inversiones han vuelto a Estados Unidos y Europa. En 2016 fueron invertidos en los países del BRIC solo 1.700 millones de euros; en Estados Unidos y Europa, por el contrario, 11.600 millones en total”.

El “brexit” y la elecciones en EUA
También las actuales transformaciones derivadas del “brexit” y la elección de Donald Trump como presidente de Estados Unidos contribuyen a que los grupos de fabricación de automóviles se mantengan reservados en cuanto a nuevas inversiones.

“La situación es actualmente tan confusa que las empresas quieren mantenerse abiertas a todas las opciones. La consigna ahora es: no tomar decisiones precipitadas, mejorar la flexibilidad de las propias cadenas de producción y evitar decidirse definitivamente por determinados países y tecnologías de producción”, concluye el experto.

Klaus Ulrich (PK/DZC)
Deutsche Welle
28 Marzo 2017

Ya es tiempo de que los bioplásticos sean plasticos


"Ojalá la gente dejara de llamar a PLA * un bioplástico ..." dijo Steve Davies, director de asuntos públicos y comunicaciones de NatureWorks durante una reciente reunión del Comité de Liderazgo Industrial de la Coalición de Embalaje Sostenible sobre Bioplásticos. "... y empezar a pensar en él como un material más funcional - me atrevo a decirlo ... otro plástico."

Estas palabras fueron pronunciadas por un representante de uno de los mayores productores de bioplásticos en el mundo, de hecho, uno de los principales pioneros en el campo y la razón de la palabra "bioplásticos" sea tan omnipresente como lo es hoy en día. El punto de Steve es este: Cuando aquellos de nosotros en la comunidad de empaque escuchamos la palabra "plástico", pensamos en un espectro de polímeros con diferentes características de desempeño, costos, atributos de sostenibilidad, ventajas y desventajas. Pero la palabra "bioplástico" a menudo lleva una connotación estrecha de un plástico compostable, basado en plantas con funcionalidad limitada y costo prohibitivo.

Es hora de que eso cambie.

El mundo de los bioplásticos ha explotado, y hay una increíble amplitud de materiales que pueden ser clasificados como bioplásticos. Parte de la razón, posiblemente, es la definición de gran alcance de un bioplástico. La definición más comúnmente utilizada, popularizada por European Bioplastics, es que un bioplástico es bio-basado, biodegradable o ambos. Para desempacar esto, eso significa que un bioplástico puede ser inherentemente no biodegradable. Esto significa que un bioplástico puede contener 0% de biomateriales. Un bioplástico puede ser 100% basado en fósiles. Puede ser cualquier combinación de ser parcialmente bio-basado, totalmente bio-basado, no bio-basado, biodegradable, compostable o no-biodegradable, siempre y cuando no sea no bio-basado y no biodegradable.
Hay cuatro permutaciones básicas de estas características, y los bioplásticos abarcan tres de ellos:

La definición de bioplásticos es una cuestión de semántica, pero la semántica se elimina cuando la familia de bioplásticos se envuelve en nuestra definición de plásticos. Hay una gran cantidad de términos utilizados para describir los plásticos: "plástico de barrera", "plástico moldeable", "plástico resistente al calor". Al incluir los términos "bioplástico", "plástico biodegradable" y "plástico compostable", podemos articular más claramente qué propiedades son relevantes para nuestras conversaciones.

Para aquellas empresas interesadas en desacoplar plásticos a partir de materias primas basadas en fósiles, como se anima en la iniciativa de la Nueva Economía Plástica de la Fundación Ellen MacArthur, los "bioplásticos" pueden o no ser la respuesta. Los "bioplásticos" son la respuesta - y también es importante reconocer la importancia de los plásticos parcialmente biobasados, ya que el mundo de los bioproductos intermedios se esta elevando y los plásticos parcialmente bio-basados ​​pueden mantener esa innovación avanzando.

Aquí hay otro punto a considerar: Se está haciendo un trabajo asombroso para buscar plásticos hechos de gases de efecto invernadero atmosféricos secuestrados. Esta tecnología conlleva la promesa de desacoplar el plástico de su materia prima combustible fósil convencional, pero no se ajusta a la definición común de un bioplástico. La semántica golpea de nuevo, y para avanzar en el uso de nuevas materias primas, no podemos limitarnos a los "bioplásticos".

Otras empresas están interesadas en los plásticos compostables. Para los envases que probablemente terminen con residuos de alimentos, la compostabilidad es especialmente atractiva. Ofrece una alternativa al reciclaje,la cual rechaza la contaminación, y desvía los residuos de alimentos del vertedero, entregándolo al compostador industrial que puede aprovechar su valor residual.

Para esta búsqueda, los "bioplásticos" pueden ser o no la respuesta. Un paso más allá, los "plásticos biodegradables" pueden ser o no la respuesta, ya que no todos los plásticos biodegradables son verdaderamente compostables. "Los plásticos compostables" son la respuesta, y el asunto de la materia prima que sea bio-basada, parcialmente bio-basada o basada en fósiles, no es directamente relevante para el trabajo que el plástico está siendo contratado para hacer.
Así que en lugar de la distinción binaria entre plásticos y bioplásticos, simplemente expandamos la lista de características funcionales en la hoja de especificaciones de polímero. Los compradores de plásticos continuarían eligiendo resinas por su combinación de características funcionales de los materiales y desempeño de costos.

Pero juntemos la familia de PLA*, PEF*, bio-PE*, PHA modificado con almidón*, y muchos otros con la familia de PET*, PE*, PP*, PS* convencionales y otros entre ellos para reconocer que los "bioplásticos" son igualmente - si no más - diversificados que la familia convencional de plásticos y las características funcionales relacionadas con la materia prima y la compatibilidad de fin de vida no son mutuamente excluyentes ni se limitan a una comprensión anticuada de materiales únicamente progresivos en nuestro creciente mundo del embalaje.

*Abreviaturas:
PE— (polietileno)
PEF— (furanoato de polietileno)
PET— (tereftalato de polietileno)
PHA— (polihidroxialcanoatos)
PLA— (ácido poliláctico)
PP— (polipropileno)
PS— (poliestireno)

Adam Gendell es el director asociado del proyecto bandera de GreenBlue, de la Sustainable Packaging Coalition. Su trabajo con la cadena de valor del embalaje toca la fijación de metas, las consideraciones de diseño y la participación de los interesados. Gendell ha desarrollado y entregado seminarios de capacitación para cientos de profesionales del embalaje, incluyendo la conferencia de otoño de la coalición: SPC Advance. Coordina varios Comités de Liderazgo de la Industria y es un orador frecuente y escritor sobre temas de sostenibilidad. En 2013, Adam sirvió en el PAC NEXT Leadership Council.

Adam Gendell
Packaging Digest
08 Marzo 2017