INSTITUTO POLITÉCNICO GRAN

COLOMBIANO
Implementación de tecnologías de la Industria 4.0
en los procesos de Embotellado.
Soto Martinez Dixy Yobana
Solano Ardila Keyla Yisela Hernandez Rocha Ingri Yurani
Código:1821022547
Código:1621025361 Código:1911981665

Quiroga Novoa Yuber

Padilla Llanos Niver Yusett
Código:1221070358
Código:1821027231

ENFÓQUE DE LA TEMÁTICA— La industria 4.0 tiene la

versatilidad para implementarse en todos los tipos de fábrica, ya El avance de la tecnología ha permitido el diseño de
que su principal objetivo es convertir fábricas tradicionales en embotelladoras de manera virtual antes de ser implementadas
fábricas inteligentes por medio de la automatización y la conexión físicamente. Esta tecnología es relativamente nueva con el
entre el espacio físico y digital. Debido a las características de sus objetivo de mitigar todo tipo de problemas al realizar una
procesos, las embotelladoras tienen enormes oportunidades para máquina embotelladora; probando aspectos físicos,
sacar provecho de las herramientas que ofrece esta cuarta realizando simulación de todos los procesos como diseño,
revolución industrial [1].
manufactura, procesos en línea de producción, ensamble de
la máquina e inspección luego de ser creada virtualmente.
I. ARGUMENTACIÓN
Este proceso genera datos claros para su producción en
físico, optimizando de gran manera la fabricación de la
Al pasar de los años han ido cambiando las fuentes de máquina, reduciendo los costos por errores en fabricaciones y
energía elementales para la vida diaria como para la pérdida de tiempo en fabricación, optimizando los tiempos
producción industrial. Por esto, antes de seguir conociendo para el proceso de elaboración.
más de esta cuarta industria debemos conocer un pequeño
concepto de las revoluciones industriales anteriores para ver Dentro del modelado y elaboración de las embotelladoras
los acontecimientos que caracterizaron cada una de ellas. se implementó un avance tecnológico que generó pasos
Industria 1.0: “dio paso con la invención de las máquinas de agigantados en el uso de esta herramienta, como la
vapor, se destacó por la mecanización de operaciones que se embotelladora de 6 cánulas que tiene: una capacidad de
hacían manuales.” [2]. Industria 2.0 “Transformó la vida envasado de 250 ml a un litro de zumos cítricos y de frutas
cotidiana con nuevas fuentes de energía, como lo fue el en envase de vidrio o PET; un soporte lateral regulable para
petróleo que reemplazó el carbón, y se destacó por el el posicionado de las botellas dependiendo del tamaño de las
nacimiento de la producción en serie en la industria de la mismas; un depósito de cabeza para almacenar el producto y
química, en los avances en la ciencia y la medicina que una sonda de nivel para llenado; y es fabricada en Acero
permitieron la creación de productos de gran impacto para Inoxidable AISI304. Bag in Box es otra embotelladora,
minimizar enfermedades y la creación de fertilizantes y fabricada en Acero Inoxidable AISI 304, que se usa mucho
para el llenado de jugos de frutas y verduras en bolsas de 3,
explosivos [3]. Industria 3.0 “Caracterizada principalmente
5, 10 y 20 litros. El procedimiento es muy sencillo, es tener
por la evolución de las tecnologías de la información y
un tanque de almacenamiento sensor e indicador que permite
comunicación que permitieron alcanzar una mayor verificar el nivel de volumen necesario para el llenado de las
automatización de los procesos” [2]. bolsas para su posterior taponado manual [5].
La industria 4.0 traza una nueva época, empleando una
tecnología innovadora en los procesos e integrando el acceso II. DESARROLLO DE LA TEMÁTICA
a la información de forma correcta, logrando la fusión de la
digitalización de los procesos con el objetivo de brindar Existe un lineamiento general para el proceso de embotellado
técnicas que optimicen la funcionalidad de la maquinaria de productos líquidos, ya sea gaseosas, agua, vino u otros
tomando en cuenta el talento humano tanto físico como productos, que consiste en primer lugar con la limpieza y
virtual para alcanzar de manera satisfactoria las metas de desinfección de las botellas: este es uno de los pasos más
producción previamente establecidos por la compañía [4]. importantes teniendo en cuenta que una buena limpieza y
desinfección de las botellas es la única manera de asegurar la Figura 3. Máquina taponadora de corona automática
higiene y seguridad del producto que se desea embotellar. La RLC1 cargando tapas[9]
Figura 1 hace referencia a una máquina de lavado de botellas.
Una vez llenas y selladas las botellas pasan al proceso de
etiquetado (Figura 4) que tendrá la información del
producto, así como otros requerimientos establecidos por la
ley. “Existen diferentes tipos de etiquetado como etiquetado
en frío, pegado en caliente o hotmelt, etiquetas auto
adhesivas termo contraíbles, lineales, rotativas, modulares,
bobinas y con distinta regulación de velocidad” [10].

Figura 1 Lavadora Para Botellas / Automática / para la

Industria de las bebidas / para altas cargas [6]

El segundo paso consiste en el llenado: una vez las botellas

se encuentren limpias, son ubicadas en la máquina de llenado
con unas boquillas encima que vierten el producto que se va
a comercializar. El tipo de máquina que se va a utilizar
depende del tipo de material de la botella ya sea PET o
vidrio, como se muestra en la Figura 2. Sin embargo, se
pueden encontrar máquinas que admitan estos dos tipos de
material.
Figura 4 Etiquetadora de banco[11]

Cada una de las máquinas utilizadas en el proceso de

embotellado lleva un sistema de control incorporado para la
detección de defectos, nivel de llenado, calidad en las
etiquetas, buen sellado, entre otros.

Figura 5. EMBOTELLADORA MANUAL DE 6

CÁNULAS.[16]

Esta embotelladora de 6 cánulas tiene una capacidad de

Figura 2. Máquina llenado RLCD de 2 a 6 Válvulas [7]. envasado de 250 ml a un litro de zumos cítricos y de frutas
en envase de vidrio o PET.
El tercer paso del proceso de llenado es la Saturación: este Tiene a su favor un depósito de cabeza para almacenar el
paso se utiliza para productos con gas que incluye una producto y cuenta con una sonda de nivel para llenado. Para
unidad de saturación que se encarga de extraer el aire del el posicionado de las botellas cuenta con un soporte lateral
líquido y carbonatarlo con un dispositivo que inyecte regulable dependiendo del tamaño de las mismas. La
directamente CO2 en el líquido. fabricación es en Acero Inoxidable AISI304.
CARACTERISTICAS TECNICAS
El cuarto paso se denomina taponado: uno de los pasos Producción nominal 550 l/h
finales en el embotellado es el sellado de las botellas, esto Dimensiones (largo x ancho x alto) 900 x 500 x
depende del tipo de cierre que se quiera tener ya sea cierre a 1.700mm
presión en el caso de tapones de plástico o corcho o el Peso 40 kg
sistema se cierre de rosca, en el cual las botellas pasan por la Material 1.4301/
máquina de taponado (Figura 3) para ser selladas en una AISI 304
atmósfera protegida y quedan listas para el etiquetado.[8]
Figura 6. EMBOTELLADORA BAG IN BOX

Esta embotelladora se usa mucho para jugos de frutas y en

verduras en bolsas de 3, 5, 10 y 20 litros. El procedimiento
es muy sencillo, es tener un tanque de almacenamiento
sensor y indicador que nos permita verificar el nivel de
volumen que necesitemos para el llenado de las bolsas para
su posterior taponado manual. Este fabricado en Acero
Inoxidable AISI 304.
CARACTERISTICAS TECNICAS
Tanque de jugo 40l
Conexión para llenado 021,3
Precisión de llenado 0,5%
Material
1.4301/AISI304
Peso 70 kg Figura7. EMBOTELLADORA AUTOMATICA
Dimensiones (largo x ancho x alto) 930 x 700 x 925 ENVASADO, TAPONADO Y ETIQUETADO [16]
mm
Protección eléctrica 13 A Esta máquina cumple con todos los estándares que nos
Tensión 230 V 50 Hz permite en embotellar, taponar y etiquetar en solo una línea
(monofásico) de producción. Tiene diferentes formas de tamaño en
Producción nominal 500 l/h (con envasado, taponado y etiquetado.
bolsas de 10 l) LINEAS PARA ENVASADO DE JUGOS
Tamaño de envases Desde 125
ml a 2l
Tanque de recepción De jugo
Opciones de envasado PET, Cristal,
otros
Dosificación automática Mediante
caudalímetros independientes,
con y sin
soplado de nitrógeno
Control Mediante
PLC con pantalla táctil

En la actualidad se realizan diferentes exposiciones de la

industria de bebidas y alimentaria que congrega miles de
empresas embotelladoras grandes y pequeñas y se exponen
Figura8. ENBOTELLADORA DE LLENADORA nuevas innovaciones en máquinas con tecnología de punta
SEMIAUTOMATICA [16] para un material de envasado perfecto, así como seguridad
en las bebidas. [12]
Es una embotelladora de llenado semiautomática ZBL 1000
para jugos naturales en diversas botellas y diferentes Como una de ellas tenemos la empresa Postobón S.A quien
tamaños (200ml a 2l) y con capacidad de medida de 300-350 a lo largo de los años a sido reconocida como una de las
l/h. mejores embotelladoras del mundo.
Tiene un transportador de envase que se ajusta al ancho de
la llenadora con centrador de envases en cánula de llenado y Es una de las más grandes embotelladoras de Colombia y
barrera neumática para el paso intermitente de los envases. una de las más reconocidas en Latinoamérica gracias a su
Cumple o dispone de dos boquillas automáticas para el innovación y capacidad de transformación que le permiten
llenado de jugo de pulpa y adicional tiene un sistema de conservar el liderazgo y compromiso.
control para modalidades de envasado CIP con sistema de
dosificación automático de presión del 99,5%. Fue fundada en 1904 por dos hombres de diferente índole
llamados Gabriel posada y Valerio Tobón, es de ahí donde
sale el nombre de la compañía que hoy en día a llegado a
millones de personas en el mundo con su variedad de
bebidas refrescantes llamada Postobón. En 1906 se abren las
dos primeras fábricas en Colombia, una en Manizales y la
otra en Cali y hasta la fecha los productos de Postobón han
aparecido en todo el país aportando en el desarrollo
económico y social activamente y competiendo el liderazgo
el mercado de las bebidas. [13]
Y no solamente se conoce la presencia de Postobón en mediante la tecnología 4.0 para minimizar los gastos
Colombia si no también en otros lugares del mundo como lo innecesarios de su cadena y maximizar el beneficio de la
son: Australia, Estados unidos, chile, España, Panamá, Italia compañía.
entre muchos otros. Por ello esta empresa colombiana se
enorgullece por la capacidad de trabajar día a día de la mano
de sus aliados estratégicos para ser una de las mejores
embotelladoras de la historia.[14] Referencias

Es así como a recibido dos reconocimientos por parte de la [1] M. de T. de la I. y las Telecomunicaciones,
firma PepsiCo con quien comenzó su vínculo en 1947. “Aspectos básicos de la Industria 4.0,” Colombia,
PepsiCo es quien organiza y nomina a las compañías de todo 2019.
el mundo que forman parte de sus aliados estratégicos de [2] ADMIN, “De la primera revolución Industrial a la
embotelladoras y premia a una en tres zonas diferentes del Industria 4.0.” [Online]. Available:
mundo, Asia-Medio oriente, África, y Latinoamérica.[15] https://www.ingenioindustrial40.com/2018/04/13/la-
primera-revolucion-industrial-la-industria-4-0/.
Ganando así reconocimiento como la mejor embotelladora [Accessed: 15-Apr-2020].
de Latinoamérica y en 2018 del mundo este es un [3] J. M. Uriarte, “Segunda revolución Industrial.”
reconocimiento que ubico a la compañía con los mejores [Online]. Available:
resultados en el ámbito mundial dentro del sistema de https://www.caracteristicas.co/segunda-revolucion-
embotellamiento de PepsiCo. industrial/. [Accessed: 15-Apr-2020].
[4] M. M. S. SUÁREZ, ““Diseño e implementación de
un sistema scada del proceso de llenado de agua en
botellas con proyección a la industria 4.0 empleando
III. Conclusiones simatic iot 2040,” UNIVERSIDAD ESTATAL
PENÍNSULA DE SANTA ELENA, 2019.
La implementación de la industria 4.0 ha cobrado un papel [5] Z. fOOD ENGINEERING, “Embotelladora manual
de gran importancia en los últimos tiempos ya que combina 6 Cánulas.” [Online]. Available:
el talento humano con la maquinaria para generar una https://www.zumexfoodengineering.com/es/product
optimización en los procesos de la empresa, logrando así o/embotelladora_manual__6_canulas. [Accessed:
una disminución en el tiempo y un aumento en la ganancia 15-Apr-2020].
de la compañía. [6] Direct Industry, “Lavadora para botellas.” [Online].
Available:
Con la implementación de la industria 4.0, se busca la https://www.directindustry.es/prod/sidel/product-
reorganización de las cadenas de valor de la empresa, 8751-1525909.html. [Accessed: 02-May-2020].
generando un cambio en la planeación de los proyectos en [7] R. semi automatic B. Systems, “MAQUINA
los que se aplique para optimizar los procesos operativos de LLENADO RLCD DE 2 A 6 VALVULA.”
la compañía logrando así el cumplimiento de las metas y [Online]. Available:
objetivos que representen el beneficio de la empresa. https://rizzolio.net/es/prodotto/maquina-llenado-
rlcd-de-2-a-6-valvula/. [Accessed: 02-May-2020].
Para la implementación de esta tecnología, es necesario [8] Commac, “commac kegging & botling plants.”
definir en primera instancia el objetivo que se desee para el [Online]. Available:
beneficio de la compañía, posterior a esto se pueden aplicar https://www.comacitalia.es/embotellado-de-agua.
los procesos necesarios explicados en este trabajo [Accessed: 02-May-2020].
adecuándolos acorde al objetivo de la embotelladora con el [9] R. semi automatic B. Systems, “Máquina taponadora
fin de realizar la optimización ideal para el proceso. de corona automática RLC1 cargando tapas.”
[Online]. Available:
La industria 4.0 se caracteriza por la implementación de https://rizzolio.net/es/prodotto/taponadora-corona-
tecnologías inteligentes que permiten a los operadores rlc1/. [Accessed: 02-May-2020].
probar y optimizar la configuración de la máquina ajustando [10] ABC PACK, “EMBOTELLADORAS.” [Online].
sus acciones de acuerdo con cada nuevo producto que Available: https://www.abc-
producen. pack.com/enciclopedia/embotelladoras/. [Accessed:
02-May-2020].
Aunque la aplicación de la tecnología 4.0 en la industria ha [11] R. semi automatic B. Systems, “Etiquetadora de
sido de gran ventaja para los procesos de productividad de banco.” [Online]. Available:
las compañías ya que permite identificar nuevas https://rizzolio.net/es/prodotto/etiquetadora-de-
oportunidades y generar mayores beneficios, también es banco/. [Accessed: 02-May-2020].
cierto que el capital de trabajo humano, se verá disminuido [12] HEUFT, “VERDADERA TECNOLOGÍA PUNTA
debido a la automatización que genera un riego en la perdida PARA TODOS.” [Online]. Available:
de los empleos. https://heuft.com/es/noticias-e-informes-
actuales/articulos/drinktec-2017-verdadera-
Postobon al ser una de las empresas más reconocidas tecnologia-punta-para-todos. [Accessed: 02-May-
como embotelladora a nivel nacional, se ha caracterizado 2020].
por la implementación de procesos innovadores en su [13] "Historia postobon." [Online]. Available:
cadena de producción, ya que busca optimizar sus procesos https://es.wikipedia.org/wiki/Postob
 %C3%B3n#Historia
[14] "Historia Postobon."[Online]. Available:
https://es.slideshare.net/josearmirola90/historia-
postobon
[15] "Postobon, reconocida como la mejor embotelladora
del mundo en 2018."[Online]. Available:
https://www.valoraanalitik.com/2019/07/02/postobon-
reconocida-como-la-mejor-embotelladora-del-
mundo-en-2018/
[16] https://www.zumexfoodengineering.com/es/productos
/maquina-envasadora-y-embotelladora