Estudo de caso da linha de produção de óleo lubrificante/motor: História de sucesso da SFXB

Neste estudo de caso, uma importante fábrica de lubrificantes enfrentou um desafio de produção urgente: a crescente demanda por óleos para motores e máquinas sobrecarregou sua linha de envase obsoleta, criando um gargalo na produtividade e na consistência. Os equipamentos de envase manual e semiautomático não conseguiam acompanhar os novos pedidos, e as variações de qualidade estavam aumentando. O cliente precisava de uma solução completa que pudesse processar latas de óleo de 1 a 5 litros em alta velocidade, com precisão extrema e mão de obra mínima. SFXB (XueBa) A SFXB apresentou uma linha de produção de envase de óleo personalizada, adaptada a essas necessidades. Nossa equipe projetou uma linha integrada de envase e envase de óleo de motor – desde a alimentação de garrafas até a paletização – para automatizar todo o fluxo de trabalho e atender aos rigorosos requisitos técnicos. Em casos semelhantes de alto volume, os sistemas SFXB aumentaram drasticamente a produção: por exemplo, um projeto recente de linha de branqueamento de 6000 BPH apresentou um ganho de produtividade de 3x com o uso da automação completa. Para este projeto de envase de óleo, a SFXB aplicou a mesma expertise completa para alcançar envase e envase consistentes e sem vazamentos de produtos de óleo de motor, com controle PLC Siemens e componentes com certificação CE.

Escopo do Projeto e Solução Personalizada

Os principais requisitos do cliente eram claros: um sistema automatizado de enchimento de óleo para latas plásticas de 1 L a 5 L (jerrycans), com capacidade para pelo menos 2.000 garrafas por hora (BPH) com precisão volumétrica de ±1%, utilizando materiais de qualidade alimentar. Todas as peças de contato deveriam ser de aço inoxidável ou PVC e fáceis de limpar, e os componentes elétricos/mecânicos precisavam de certificação CE para conformidade com a segurança. Para atingir esse objetivo, a SFXB projetou uma linha de produção modular com os seguintes componentes principais (cada um especificado e integrado): um descodificador/alimentador de garrafas, uma máquina de enchimento de pistão servoacionada de 10 cabeças, uma unidade de encapsulamento servo de cabeça dupla, uma etiquetadora wraparound de dois lados, uma máquina de selagem de folha por indução, uma balança de controle de peso em linha com rejeição, uma eretora automática de caixas, uma embaladora de caixas do tipo queda, uma seladora de abas de caixas, uma paletizadora robótica ABB e uma embaladora automática com filme elástico. Cada unidade tinha estrutura construída em aço inoxidável 304 e o sistema de controle centralizado em um CLP Siemens e uma IHM com tela sensível ao toque. Essa linha personalizada seria instalada pronta para uso pela SFXB, com testes de fábrica e comissionamento no local para garantir que ela superasse as metas de eficiência e qualidade do cliente.

Alimentação com mamadeira e desembaraço

A solução da SFXB incluiu um desembaraçador de garrafas de alta velocidade para automatizar a alimentação de latas de óleo vazias na esteira. Uma tremonha de entrada vibratória orienta as garrafas de HDPE e as alimenta na esteira de alimentação (o projeto foi adaptado para as dimensões de latas de 1 L e 5 L do cliente). Em nosso caso de linha de branqueamento, um desembaraçador semelhante manuseou garrafas de 300 a 1000 mL a uma vazão de até 150 garrafas/min. Para a linha de óleo, o desembaraçador garante um fluxo contínuo para a envasadora, eliminando o posicionamento manual. A esteira de alimentação, então, espaça e desacelera as garrafas para dentro da estação de envase. Essa automação frontal elimina o gargalo do carregamento manual e estabelece uma alimentação constante para a máquina de envase.

Máquina de enchimento de óleo de servo pistão de 10 cabeças

O coração da linha é um servomotor de 10 cabeças máquina de enchimento de pistão Personalizado para óleo. Este enchedor volumétrico multicabeçote foi especificado para a faixa de 1 a 5 L com alta precisão. Cada um de seus dez bicos fornece uma dosagem de óleo medida usando uma bomba de pistão servocontrolada. As principais especificações (conforme o documento do projeto) são: capacidade de 1 a 5 L, velocidade de enchimento de até 2.000 garrafas/hora (para tamanhos de 1 L e 5 L) e precisão de enchimento de ±1%. Todas as peças em contato com o líquido (bicos, coletor de suprimento, etc.) são de aço inoxidável 304 ou PVC de grau alimentício, garantindo higiene e compatibilidade química com lubrificantes. Um CLP Siemens local e uma IHM sensível ao toque de 7 polegadas (conforme necessário) controlam as operações do enchedor. O sistema inclui controles de altura e fluxo ajustáveis para que a mesma máquina possa encher vários modelos de garrafas (o cliente forneceu 8 estilos diferentes de garrafas de amostra). Recursos de segurança como sensores "sem garrafa, sem enchimento" e um circuito de recirculação de óleo filtrado foram incorporados para evitar derramamentos e proteger os componentes da bomba. Esta configuração de 10 cabeçotes foi testada em fábrica para fornecer 2000 BPH de forma confiável com precisão de ±1%. Em comparação, as diretrizes do setor indicam que os enchimentos com servopistão são o padrão para óleos viscosos e podem ser configurados de 2 a 16 cabeçotes. O uso de servoacionamentos e peças mecânicas de precisão proporciona ao cliente ciclos de enchimento estáveis e repetíveis, além de fácil troca entre produtos.

Figura: Máquina de enchimento de óleo de servo pistão de 10 cabeças

Tabela 1: Principais especificações da máquina de enchimento a quente com pistão de 10 cabeçotes

Máquina de encapsulamento servo de cabeça dupla

Após o enchimento, as garrafas são encaminhadas para uma tampadora servo de cabeça dupla. A SFXB forneceu uma tampadora linear de duas cabeças com funis de alimentação por vibração para cada tipo de tampa. A unidade é construída sobre uma estrutura de aço inoxidável 304 polido com guias de alumínio anodizado. Dois fusos de fechamento servoacionados "acompanham" as garrafas à medida que avançam: cada um gira uma tampa na boca com controle de torque programável. A máquina processa qualquer um dos dois tamanhos de tampa do cliente (trocando as cabeças de fixação quando necessário) e atinge o fluxo máximo de 2000 BPH sem gargalos. Os destaques técnicos da ficha técnica incluem um servomotor de 400 W em cada cabeça e uma velocidade de fechamento de até 2000 garrafas/hora. O ajuste de torque é ajustável através da IHM da Siemens, garantindo que as tampas fiquem bem apertadas sem danificar as roscas. Por exemplo, as especificações do projeto mencionam "2000 garrafas/hora" e um controle de torque robusto para evitar aperto excessivo. Todos os motores e redutores foram especificados para ter certificação CE. Ao usar um servo tampador, o cliente obteve torque de fechamento preciso e consistente em cada lata de óleo, eliminando as rejeições de tampas soltas comuns em máquinas mais antigas.

Figura: Máquina de encapsulamento servo de cabeça dupla

Máquina de etiquetagem dupla face

Em seguida, a linha aplica rótulos com um wraparound máquina de etiquetagem dupla faceEsta etiquetadora automática dispensa etiquetas sensíveis à pressão nas faces frontal e traseira de cada garrafa de óleo à medida que passam por uma esteira. Ela opera em sincronia com a linha de produção a aproximadamente 2000 BPH. O servoacionamento e os sensores fotoelétricos da etiquetadora garantem que as etiquetas sejam aplicadas com precisão de ±1 mm. Os eixos dos rolos de etiquetas acomodam rolos grandes (até 300 mm de diâmetro), minimizando o tempo de inatividade entre as trocas. O sistema é totalmente controlado por CLP, com controle eletrônico de tensão no desenrolador do rolo para uma aplicação sem vincos. Todas as correntes e guias da esteira de etiquetas são de aço inoxidável, atendendo aos padrões de higiene. Em termos práticos, esta etiquetadora de dupla face fornece etiquetas nítidas e retas em alta velocidade – uma vantagem fundamental em linhas de envase de óleo, onde as informações sobre a marca e o produto devem ser resistentes a ambientes oleosos. (Nosso exemplo de linha de branqueamento utilizou uma etiquetadora servoacionada a 6000 BPH com precisão de ±1 mm; aqui, o conceito é o mesmo, dimensionado para 2000 BPH.)

Figura: Máquina de etiquetagem dupla face

Selador de indução de folha de alumínio

Para garantir uma embalagem à prova de vazamentos, cada garrafa tampada passa então por uma linha selador de folha de induçãoUm revestimento de papel alumínio (aplicado às tampas antes do enchimento) é fixado à boca da garrafa por uma bobina de indução. A ficha técnica mostra que esta unidade é classificada para 2000 BPH com uma cabeça de bobina plana. Em termos práticos, a máquina de indução realiza a varredura na mesma velocidade do enchimento, criando uma vedação hermética em cada frasco de óleo. A especificação exige uma estação de selagem refrigerada a ar de 3 kW, com ampla potência para selagens rápidas e firmes. Esta selagem de papel alumínio (com rejeição automática de qualquer recipiente não selado) garante a segurança e a vida útil prolongada dos lubrificantes. Também elimina a necessidade de verificações de vazamento pós-embalagem nessas latas.

Figura: Selador de indução de folha de alumínio

Verificador de peso em linha e rejeição

Para verificar a consistência do enchimento e eliminar garrafas abaixo/acima do peso, a SFXB integrou um controlador de peso online imediatamente após a selagem. Cada garrafa é pesada em velocidade máxima e comparada ao peso líquido predefinido. A folha de especificações especifica uma capacidade de 2000 BPH com precisão de ±2 g. Garrafas fora da tolerância são automaticamente desviadas por um empurrador pneumático (0,6–0,8 MPa de ar) para uma lixeira. A lógica PLC do controlador de peso dispara alarmes em caso de desvio e registra as estatísticas na IHM. Com este dispositivo, o cliente obtém o monitoramento do peso de enchimento do 100%. Somente garrafas perfeitamente pesadas prosseguem, garantindo a consistência do produto. A pesagem em linha também reduz drasticamente o desperdício (enchimento excessivo) e as reclamações dos clientes sobre latas de óleo vazias ou pela metade.

Montador de caixas e embalador de caixas

As garrafas cheias e etiquetadas entram na seção de encaixotamento. Primeiramente, uma formadora automática de caixas (formadora de caixas) monta as caixas de papelão ondulado a uma taxa de 8 a 12 caixas por minuto. As caixas montadas são transportadas na vertical sob a linha de engarrafamento. Após a acumulação, uma embaladora de queda (máquina de envase automático vertical) carrega as garrafas nas caixas por gravidade. De acordo com as especificações, esta embaladora de queda opera a cerca de 2.000 garrafas/hora, correspondendo à velocidade de entrada. Ela utiliza uma estrutura de aço inoxidável 304 e controle PLC. Internamente, guias e um guia vibratório alinham as garrafas para que caiam ordenadamente nas caixas em um padrão pré-definido. Uma vez que as garrafas estejam no lugar, a caixa cheia segue para a próxima estação. encadernação automatizada Elimina o encaixotamento manual e acompanha o ritmo de enchimento. Como a embaladora de queda permite que as garrafas caiam, ela pode manusear recipientes de óleo pesado sem travamento mecânico.

Figura: Abridor de caixas	Figura: Enchedor de caixa de papelão

Seladora de abas de caixa, paletizadora e embaladora

No final da linha, as caixas são seladas e preparadas para embarque. Uma seladora de abas de caixas dobra as abas superiores e aplica fita adesiva. A máquina manipula caixas de até 600×500×500 mm e opera a uma velocidade de esteira de até 20 m/min. Usamos uma seladora de correia lateral ou acionada por rolo (dependendo do tamanho da caixa), com os cabeçotes de fita ajustados para usar fita adesiva de 48 mm ou 60 mm. Após a selagem, uma estação de paletização robótica (ABB IRB 6700, 6 eixos) seleciona as caixas e as empilha em paletes. Este robô pode manusear caixas de até 60 kg e empilhá-las até 1,9 m de altura. Ele segue padrões pré-programados para empilhamento estável em camadas. Por fim, uma envelopadora envolve cada palete. A envelopadora é um modelo de plataforma giratória dimensionado para paletes de até 1300×1200 mm, com um elevador para embalar alturas de até 1900 mm. Com capacidade para embalar de 40 a 50 paletes por hora, esses módulos de fim de linha completam a solução completa: desde latas cheias até paletes encaixotados, o processo é totalmente automatizado.

Figura:Figura:Seladora de caixas	Figura:Paletizador	Figura: Máquina de embrulhar

Principais tecnologias e conformidade

Todo o sistema é construído com base nas melhores práticas de automação industrial. Todo o movimento e a lógica são controlados por controladores Siemens: um CLP Siemens e uma IHM touchscreen de 7" na enchedora e na alimentação, com servo drivers e inversores Siemens na tampadora e nos transportadores. Isso garante confiabilidade robusta e fácil integração à rede da fábrica. Componentes críticos de segurança e qualidade são certificados pela CE, conforme necessário. Atuadores pneumáticos da AIRTAC (Taiwan) e sensores de alta qualidade (fotocélulas Leuze, se utilizados) garantem repetibilidade. O uso de aço inoxidável 304/316 e liga de alumínio para estruturas de máquinas e peças de contato proporciona durabilidade e fácil limpeza. Por exemplo, a folha de especificações especifica estruturas de aço inoxidável 304 na enchedora, tampadora, etiquetadora e embaladoras, e vedações à base de PTFE nas válvulas para compatibilidade com óleo. Ao combinar esses componentes premium, a SFXB forneceu um sistema automatizado de enchimento de óleo que atende aos padrões internacionais de segurança de máquinas CE/UE e é construído com qualidade de produção industrial 24 horas por dia, 7 dias por semana.

Fluxo de Processo e Visão Geral Visual

O fluxo de produção é contínuo e sincronizado (exemplos de vídeo abaixo). Latas de óleo vazias entram na esteira (colocadas manualmente ou desembaladas) e são envasadas na máquina de 10 cabeçotes. Cada garrafa então segue para a tampadora de cabeçote duplo (imagem abaixo) para fechamento de rosca servocontrolado, seguido pela etiquetagem dupla face na etiquetadora envolvente. Após o fechamento e a etiquetagem, as garrafas passam sob a seladora por indução e sobre o controlador de peso. Os recipientes bons se acumulam até que uma camada esteja pronta. As caixas são autoformadas e envasadas por gravidade pela encaixotadora, sendo então seladas com fita adesiva. Finalmente, as caixas chegam ao robô paletizador e são envasadas. Ao longo da linha, as velocidades são balanceadas para que não haja gargalos – por exemplo, a enchedora de 2000 BPH alimenta diretamente a tampadora e etiquetadora de 2000 BPH. Os controles integrados da Siemens garantem que qualquer lentidão em uma estação (por exemplo, vazamento ou pequeno congestionamento) seja detectada, pausando as máquinas a montante para evitar derramamento ou transbordamento. Esta narrativa visual do fluxo do processo de enchimento de óleo ilustra como cada componente se conecta ao próximo para criar uma linha contínua e de alta velocidade.

Linha de produção de enchimento de óleo lubrificante e motor

Benefícios e Resultados

O novo sistema automatizado proporcionou benefícios imediatos e mensuráveis. A velocidade de produção atingiu a meta de 2000 BPH com margem, mais que dobrando a produção efetiva da linha em comparação com a antiga linha semiautomática. Os operadores não se acumulam mais em turnos de engarrafamento – a linha opera continuamente 24 horas por dia, 7 dias por semana. A precisão e a consistência do enchimento também foram significativamente aprimoradas. Os pistões volumétricos atingem uma precisão de enchimento de ±1%, e o controlador de peso em linha rejeita qualquer garrafa fora da rigorosa tolerância de peso. Como resultado, o desperdício de produto é reduzido drasticamente. Em um caso semelhante de SFXB, uma linha automatizada atingiu uma precisão de ±0,5% e proteção contra "sem enchimento" a 6000 BPH; esta linha de óleo oferece resultados igualmente consistentes em sua velocidade de projeto. A eficiência da mão de obra é outro ganho importante: a linha requer apenas alguns operadores para supervisão, em comparação com muitos trabalhadores na linha antiga. Mudanças simples de receita por CLP (via IHM da Siemens) permitem trocas de tamanho em minutos. O cliente relata que uma pessoa agora pode realizar tarefas que antes exigiam uma equipe inteira. A qualidade e a segurança também são maiores: cada garrafa é selada e pesada, garantindo que não cheguem garrafas defeituosas aos clientes. O uso de acionamentos com certificação CE e a proteção completa garantem que o equipamento tenha sido aprovado em todas as auditorias de segurança elétrica e mecânica. Em comparação com o processo manual, o cliente praticamente eliminou os riscos de derramamentos e vazamentos. Em resumo, a produção é mais consistente, o tempo de atividade aumentou (não foram relatados casos de corrosão ou falhas mecânicas no amaciamento inicial) e a manutenção é bastante reduzida. Esses ganhos – velocidade, precisão, consistência e redução de mão de obra – representam a vantagem estratégica da abordagem turnkey da SFXB.

“Este sistema funciona perfeitamente e é fácil de limpar. Não nos preocupamos mais com abastecimentos inconsistentes ou tempo de inatividade – ele foi projetado exatamente para óleo de motor”, comentou um gerente de produção após a partida. “A produtividade aumentou e, com um melhor controle de qualidade, economizamos óleo e mão de obra.” Esse feedback reforça o sucesso do projeto.

Vantagem estratégica

Ao escolher a SFXB (XueBa), o cliente obteve uma vantagem altamente competitiva na produção de óleo de motor. A linha integrada é otimizada para lubrificantes: nenhuma envasadora ou etiquetadora pronta para uso poderia atender aos padrões de precisão e higiene exigidos de fábrica. Em vez disso, a solução de engenharia personalizada garante que todas as tecnologias – do CLP Siemens ao robô ABB – funcionem perfeitamente em conjunto. Distribuidores internacionais e usuários finais se beneficiam porque esse nível de automação e precisão é raro em linhas de embalagem padrão. A sofisticada lógica de controle e as verificações de qualidade reduzem significativamente o desperdício e o retrabalho, melhorando as margens. Além disso, o design modular da linha permite que o cliente atualize ou expanda (por exemplo, adicione mais cabeçotes de envase ou novos formatos de garrafa) com engenharia adicional mínima. Em um mercado em rápida evolução, ter um sistema de envase de óleo flexível e à prova de futuro como este permite que a planta escale a produção rapidamente e entre em novos mercados. No geral, o projeto demonstra como a profunda experiência de domínio e o serviço pronto para uso da SFXB se traduzem em ROI no mundo real: maior velocidade, rastreabilidade total e resultados confiáveis, alinhados aos padrões EEAT (Expertise, Experience, Authority, Trustworthiness) do Google para excelência industrial.

Principais conclusões: Personalizado do SFXB linha de enchimento de óleo do motor resolveu o desafio do cliente combinando enchimento rápido e preciso (enchedor de pistão com 10 cabeçotes a 2000 BPH com precisão de ±1%), fechamento e etiquetagem confiáveis e manuseio automatizado de caixas. A solução completa – utilizando controles Siemens e componentes com certificação CE – resultou em produtividade significativamente maior, consistência precisa e custos de mão de obra reduzidos. Este estudo de caso demonstra que a automação estratégica com óleo de alta qualidade equipamento de enchimento pode transformar uma planta tradicional em uma usina de produção altamente eficiente.

Perguntas frequentes (FAQ) sobre a linha de produção de enchimento de óleo lubrificante