Evaluar las estrategias de limpieza para mejorar la productividad

La fiabilidad y la seguridad pueden aumentar con un entorno de planta limpio.

En todo tipo de entorno de fabricación e industria, es necesario limpiar el equipo y las piezas industriales -desde los instrumentos aeroespaciales de precisión hasta los carburadores y el equipo que fabrica productos farmacéuticos- y el grado de limpieza y la forma en que se logra varía ampliamente. El entorno industrial actual se caracteriza por procesos de mecanizado y acabado de gran precisión y métodos de fabricación de precisión. El resultado es que las tolerancias de fabricación, o los límites permitidos en la variación de la dimensión física o el valor medido de un producto, son más estrictos que nunca. Por lo tanto, cualquier contaminación o restos que quede en las piezas será seguramente problemática y deberá ser eliminada para que las piezas funcionen de forma fiable.

La fiabilidad adquiere un significado ligeramente distinto cuando se habla de los elementos que entrarán en contacto con el cuerpo humano, como las píldoras de las máquinas formadoras o las pruebas médicas o los instrumentos quirúrgicos. En estos casos, es imperativo eliminar la suciedad, los escombros y los contaminantes abrasivos, así como los mohos y los productos químicos tóxicos que pueden enfermar a los humanos.

Esta es una cuestión especialmente destacada en la industria farmacéutica, en la que los fabricantes necesitan validar su método de limpieza según los requisitos de la FDA. Todos los residuos deben ser eliminados del equipo antes de fabricar el producto final.

Además, si las piezas necesitan pasar a una etapa de revestimiento o recubrimiento, deben estar excepcionalmente limpias para que el recubrimiento se adhiera. Las piezas terminadas generalmente no pueden ir a los usuarios finales con fluidos de corte en ellas.

Los equipos que no se limpian adecuadamente pueden volverse poco fiables y afectar a la fiabilidad de la pieza que están produciendo. Sin una limpieza industrial que mantenga el equipo de fabricación libre de suciedad y mugre, las piezas se desgastan más rápidamente, las averías se producen con mayor frecuencia y la eficiencia y la productividad se ven afectadas.

El flujo de fluidos, lubricantes, calor y aire sufren cuando las partes se ensucian. El aumento de la fricción significa una mayor acumulación de calor, lo que puede llevar a un fallo prematuro del equipo.

En el caso de los equipos que se someten a un mantenimiento rutinario, una limpieza más exhaustiva puede prolongar el tiempo entre los mantenimientos programados, lo que mantiene las máquinas en funcionamiento durante más tiempo y elimina el tiempo de inactividad. Si una máquina o un componente no se limpia lo suficientemente bien durante el mantenimiento de rutina, entonces tendrá que limpiarse con más frecuencia, lo que reduce el tiempo entre los mantenimientos programados.

El resultado es una pérdida de productividad debido a una línea de producción que frecuentemente se encuentra en desuso. Además, las plantas de fabricación de hoy en día están compuestas de muchos sistemas complicados en movimiento en todo momento. Esto incluye a los empleados y el equipo. Como todos los buenos empresarios saben, el flujo de producción está críticamente ligado a los ingresos, por lo que las interrupciones de la producción, especialmente las crónicas, pueden afectar gravemente a los ingresos.

Diferentes sistemas de limpieza

El equipo de limpieza industrial se encuentra con mayor frecuencia al final de un proceso de fabricación de piezas o en entornos en los que las piezas deben limpiarse regularmente para que funcionen con la máxima eficiencia. Una lavadora industrial es una máquina que elimina los contaminantes de las superficies de una pieza o componente antes de ser enviada al siguiente paso del proceso de fabricación.

Dependiendo de cómo se haga la pieza, los materiales extraños pueden incluir aceite de máquina, arena de fundición, virutas de metal, compuesto para pulir, e incluso piel y aceite humanos. Para agilizar el proceso y gestionar los costes de mano de obra de forma eficaz, los fabricantes suelen utilizar una lavadora industrial para limpiar las piezas en lugar de gastar el tiempo y el dinero en limpiar cada una a mano.

Los diferentes tipos de equipos de limpieza industrial eliminan los contaminantes con una eficacia variable, dependiendo de la complejidad de la pieza.

Por ejemplo, casi cualquier tipo de sistema puede limpiar una superficie lisa y muy pulida, mientras que las partes complejas e intrincadas requieren un proceso de limpieza más sofisticado. Si una pieza tiene agujeros ciegos o taladrados, pasajes internos, esquinas interiores afiladas o superficies rugosas, la eliminación de contaminantes para mejorar la fiabilidad puede ser problemática.

Dado que cualquier contaminante puede causar problemas de fiabilidad, es imperativo comenzar con la superficie más limpia posible, y la elección del equipo de limpieza industrial adecuado se convierte en algo primordial.

Los lavadores de aerosol o los lavadores a motor funcionan de manera muy parecida a un lavavajillas, con chorros de agua a alta presión giratorios que rocían las piezas para eliminar los materiales extraños. Este tipo de unidad de limpieza industrial se utiliza para la limpieza general y la eliminación de contaminantes gruesos, como la suciedad pesada u óxido, de superficies grandes, lisas y/o planas.

Un buen ejemplo de un uso efectivo de un lavador de aerosol es para la superficie externa de un gran molde de acero o la superficie externa del motor de un coche para eliminar la grasa y la suciedad. Una lavadora de aerosol no realizará ninguna limpieza de precisión y es más adecuada para las superficies externas en bruto.

Por ejemplo, una lavadora de pulverización no es una buena opción para limpiar los puertos de escape internos de un motor porque el agua que sale no necesariamente puede entrar en esas zonas ocultas.

Los limpiadores de inmersión sumergen las piezas en soluciones de limpieza para disolver la contaminación de la superficie. La limpieza por inmersión es una mejor opción para limpiar las formas irregulares que tienen superficies difíciles de alcanzar con los limpiadores en aerosol. Normalmente, las piezas se colocan en una cesta o un barril y el proceso puede incluir la agitación.

Los limpiadores solventes son un tipo específico de lavadora industrial de inmersión. Las piezas se bañan en disolventes como la acetona, la nafta o los alcoholes minerales. Este tipo de limpiador es muy eficaz para eliminar el aceite y la grasa, y a veces requiere un recinto especial para controlar los vapores peligrosos y los materiales de desecho peligrosos que genera.

La limpieza manual consiste en la limpieza hecha a mano, a menudo utilizando productos químicos tóxicos y un sinfín de implementos, incluyendo trapos, cepillos de dientes, cepillos de alambre, hisopos de algodón, compresores de aire, puntas de los dedos y más. El trabajo manual no sólo es el método de limpieza industrial más intensivo en tiempo, que potencialmente desperdicia muchas horas de mano de obra, sino que la limpieza en sí misma a menudo se golpea o se pierde en rincones y grietas que no se pueden ver o alcanzar no se limpian.

A veces, incluso las partes limpiadas en los tanques de inmersión no salen lo suficientemente limpias y requieren una limpieza adicional de las manos. La limpieza manual puede ser la mejor opción para los fabricantes que tienen un volumen muy bajo de piezas a lavar. Un análisis de costo-beneficio puede ayudar a determinar a qué volumen tendría sentido una lavadora industrial.

La subcontratación de la limpieza de piezas a un tercero es una ruta que algunos fabricantes toman cuando encuentran que la limpieza manual no es rentable dentro de sus operaciones. La subcontratación también tiene algunas desventajas, aunque, principalmente, que los fabricantes deben acumular las piezas antes de enviarlas para poder optar a un descuento por volumen. El tiempo que lleva acumular suficientes piezas puede repercutir en los plazos de entrega y causar retrasos en la producción, por no mencionar el tiempo que el personal dedica al envío, el embalaje y el papeleo, así como el costo de los mismos.

Los limpiadores ultrasónicos se usan cuando una pieza es muy compleja, necesita ser súper limpia, o el fabricante quiere ahorrar en costos de mano de obra y energía. A diferencia de las arandelas de pulverización, los limpiadores de inmersión o el uso de disolventes, los limpiadores ultrasónicos industriales se descontaminan a un nivel casi microscópico y pueden limpiar hilos, agujeros perforados y ciegos, esquinas interiores afiladas, superficies rugosas y cavidades internas inaccesibles no accesibles para otros tipos de arandelas industriales.

Cuando los artículos se colocan en un tanque de limpieza ultrasónico usando jabones de limpieza ecológicos a base de agua, un transductor de conversión de energía produce frecuencias sónicas que se acercan a los 40.000 ciclos por segundo. Estas ondas sonoras de alta frecuencia producen millones de burbujas de vacío microscópicas que implosionan cuando entran en contacto con una superficie. La energía es liberada por la creación y el colapso (llamado cavitación) de estas burbujas.

Las ondas de choque resultantes se rompen y levantan la suciedad, los residuos y otros contaminantes. Las implosiones funcionan de manera similar a las pequeñas aspiradoras que literalmente se apelotonan con los residuos de cualquier área, eliminando los contaminantes hasta un tamaño de cientos de miles de pulgadas.

Los fabricantes que tienen problemas para alcanzar el nivel de limpieza que desean se dirigirán a un limpiador ultrasónico. Debido a su naturaleza suave, la limpieza por ultrasonidos también es adecuada para industrias como la fabricación de circuitos impresos. Cuando se utilizan las frecuencias de limpieza adecuadas, los ultrasonidos no dañan el producto final.

Limpieza y seguridad

El tipo de equipo de limpieza industrial que los fabricantes eligen tiene implicaciones para la seguridad de los trabajadores. Cuanto menos contacto tengan los trabajadores con las piezas y el equipo que están limpiando, menos probable es que se produzcan lesiones en algún lugar durante el proceso.

Las lavadoras de piezas con disolventes utilizan disolventes tóxicos, que son peligrosos por varias razones. En primer lugar, son extremadamente volátiles. Los trabajadores expuestos a los vapores pueden experimentar efectos en la salud tanto a corto como a largo plazo. Además, los vapores son inflamables, lo que significa que la introducción accidental de calor de cualquier fuente podría iniciar un incendio o desencadenar una explosión.

Los disolventes requieren una manipulación, almacenamiento, notificación y equipo de protección personal especiales mientras se utilizan. Son tóxicos para la vida silvestre si se derraman o liberan accidentalmente, y contaminan la atmósfera. Los vapores deben ventilarse y capturarse cuando se utiliza la lavadora, y los disolventes gastados deben eliminarse como desechos peligrosos, lo que aumenta los costos de funcionamiento de la unidad.

Debido a que el riesgo de incendio y explosión es tan alto en los lugares donde se almacenan y utilizan disolventes, los aseguradores pueden exigir deducibles más altos y primas más elevadas para esas instalaciones. También se puede exigir a los fabricantes que instalen y mantengan sistemas adicionales de protección contra incendios, como rociadores y extintores de incendios, alrededor de las arandelas de las piezas de disolvente, y podrían ser objeto de inspecciones adicionales por parte del jefe de bomberos y de la compañía de seguros.

Un sistema de limpieza por ultrasonidos, por otro lado, no tiene ninguno de estos problemas ya que normalmente limpia con detergentes a base de agua que no son tóxicos ni inflamables.

Las herramientas son otro tema de seguridad. La limpieza de piezas a mano suele requerir cepillos de alambre, herramientas eléctricas de alta velocidad, raspadores, limas, lijadoras, cuchillos utilitarios y picos de mano. Todas estas herramientas tienen el potencial de lesionar a los trabajadores durante su uso, desde cortes y raspaduras hasta heridas punzantes. Sin mencionar que la limpieza de las manos también requiere el uso de disolventes en spray, desengrasantes, álcalis corrosivos y ácidos.

La mayoría de estos productos químicos no sólo son perjudiciales para el cuerpo de alguna manera -atacando la piel, los pulmones, los órganos vitales y los ojos de los trabajadores-, sino que son aún más peligrosos cuando se utilizan en las combinaciones equivocadas.

Todo esto se reduce a que, aunque la limpieza de equipos y piezas parece mundana, es un componente esencial para una empresa rentable. Los fabricantes tienen muchas variables a tener en cuenta, incluyendo la forma en que la limpieza de las piezas afecta a la fiabilidad de sus productos, la productividad y la seguridad de los trabajadores.

Cada fabricante necesita hacer su propio análisis para determinar la solución que mejor le funciona, en pocas palabras, lo que hace su vida más fácil y hace que sus negocios sean más rentables.

Frank Pedeflous es el presidente de Omegasonics, un fabricante de sistemas de limpieza por ultrasonidos con sede en California.