Inspección de impresos, la nueva frontera para la productividad de las prensas

**B2BIMGEMB**1**Imagine por un momento todo lo que usted sabe acerca de la inspección de la banda impresa. Ahora imagine que todo lo que sabe ya no es preciso. Suponga que la tecnología y los sistemas han cambiado tan drásticamente en los últimos dos o tres años que la única regla es que todas las reglas han cambiado.

Bienvenido a la inspección de la banda impresa en 2011. En una acelerada tendencia mundial, los convertidores de todos los materiales y en bandas de todos los anchos suben un escalón más en sus sistemas de inspección de impresos, cuya evolución es tan rápida que resulta difícil mantenerse al tanto de los desarrollos más recientes.

Tipos de inspección
En la actualidad existen tres sistemas de inspección en uso: video, control del proceso de impresión y ciento por ciento.

Los sistemas de inspección de video, puramente visuales, utilizan cámaras con lentes ópticos para la ampliación de las imágenes. Llevan a cabo escaneos de área a las cuales les toman fotografías de la banda en movimiento y las despliegan en una pantalla. En la actualidad se utilizan decenas de miles de estos sistemas de inspección.

Los sistemas de control del proceso de impresión incluyen inspección de video capaz de llevar a cabo tareas como la detección de defectos, monitoreo del color, verificación de códigos de barras, ajustes de registro y presiones y mucho más. También utilizan cámaras de escaneo con sistemas ópticos. Muchos le proporcionan al operario capacidades de inspección total.

Los sistemas de inspección ciento por ciento verifican todo el material que pasa por la prensa, incluido el que es rebobinado a altas velocidades. En vez de hacer un escaneo de área, estos sistemas utilizan cámaras de escaneo en línea que inspeccionan una línea de píxeles a lo ancho de la banda, pero a una velocidad de 24.000 líneas por segundo (véase Ilustración 1) . Estos cuentan con lentes fijos, lo cual significa una limitación de capacidad visual, y con ampliación digital de la imagen. También ofrecen procesos de control de impresión a varios niveles.

Nuevos estándares
La industria de la conversión eleva sus estándares. En un esfuerzo por mejorar la satisfacción de sus clientes y ganar una ventaja competitiva, los líderes están instalando sistemas compuestos que hacen tanto escaneos de área como en línea con cámara.

Por ejemplo, la inspección visual básica ha sido el estándar por muchos años en la flexografía de banda angosta, pero eso ya no es así. Los convertidores de banda angosta ahora adicionan sistemas de detección de defectos de impresión, sistemas de inspección ciento por ciento, capacidad de monitoreo del color y mucho más. No contar con sistema de inspección en la prensa o solo con sistemas de inspección de video, coloca al impresor detrás de la curva.

BST Pro Mark instaló recientemente un sistema de inspección ciento por ciento en una prensa de 16 pulgadas, combinado con un sistema de video con tecnología Virtual Repeat™ (repetición virtual), monitoreo automático de color y una pantalla de 26 pulgadas de alta definición. Todos los elementos del sistema están acoplados a una solución de flujo de trabajo de un proceso de rebobinado que está ubicado a 100 metros, en el departamento de control de calidad de la compañía.

La tendencia hacia sistemas múltiples es aun más fuerte en flexografía de banda ancha. En esta, el estándar de los últimos seis a ocho años, como mínimo, ha sido la administración del proceso de impresión con detección de defectos. Por ejemplo, BST Pro Mark en la actualidad adapta a las prensas nuevas o instaladas equipos que incluyen inspección ciento por ciento, combinados con sistemas de control de impresión, para llevar a cabo control de registro automático y de ajustes de presiones, monitoreo automático de color a un estándar de ±1.0 ∆E, verificación de códigos de barras de 2D y sistemas separados de video en toda la línea para inspección de impresión de anverso y reverso y sellado en frío. Estos sistemas utilizan monitores de transistores de película delgada de alta definición (TFT) y pantallas táctiles de gran tamaño; con frecuencia se instalan pantallas de 42 pulgadas como herramienta visual para los operarios (como en la imagen) .

Factores de esta evolución
La sofisticación de la tecnología, la demanda de los clientes y la necesidad de los convertidores de ganar una ventaja competitiva impulsan la tendencia hacia una inspección de impresión de última tecnología.

Dé una caminata por cualquier supermercado actual y se sorprenderá de lo sofisticados que se han vuelto la impresión y los gráficos de los empaques. Con frecuencia es un desafío lograr dichos empaques y los impresores están volcándose hacia sistemas avanzados de inspección para ayudar a administrar la calidad mientras mejoran la productividad de la prensa.

El mejoramiento de la inspección de los impresos responde también a una demanda de los clientes que exigen empaques impecables porque saben que hoy eso es posible. Para muchas compañías Fortune 500 se requiere una inspección ciento por ciento.

Avances de la tecnología
Abundan los mejoramientos en cámaras para escaneo de área, cámaras en línea, matemáticas y programas integrados a soluciones de flujos de trabajo.
Tecnología de cámaras de escaneo de área

La tecnología de las cámaras de escaneo de área ha mejorado a la velocidad del rayo en los últimos años. Los principales sistemas de impresión actuales usan cámaras digitales de 4.2 megapíxeles con tres chips que ofrecen una resolución tres veces mayor que la de los sistemas anteriores y han demostrado ser especialmente efectivas en los siguientes campos:

• Detección de defectos más rápida y más frecuente en áreas más grandes de la banda, lo cual resulta en menos defectos y menor desperdicio.


• Identificación de defectos complejos, tales como franjeo y desprendimiento de plancha o velo en rotograbado.


• Inspección de embotamiento de la tinta y fallas de impresión en textos pequeños.


• Inspección de calidad de tramas.


• Verificación de códigos de barras 2D.

Imagine la velocidad que se requiere para procesar e inspeccionar una imagen de 4.2 megapíxeles en un área de 13 x 9 pulgadas cada segundo y encontrar todos los defectos. Esto solo ha sido posible mediante mejoras en la velocidad y potencia de procesamiento, en combinación con esquemas de transmisión digital.

Aunque algunos sistemas de inspección todavía utilizan transmisión análoga de datos, los esquemas de transmisión digital se han convertido en el nuevo estándar.

La tecnología de monitores planos de transistores de película delgada se ha vuelto más económica y esto facilita a los operarios ver imágenes en tamaño real de impresión con claridad, detalle y fidelidad de color sorprendentes.

También hay varias opciones en tecnologías de estroboscopios e iluminación. Dependiendo de la aplicación, los sistemas de inspección pueden utilizar estroboscopios especiales para barnices, estroboscopios para UV, estroboscopios led y Xenón en una amplia gama de combinaciones. Estos son especialmente efectivos en películas transparentes y opacas, y en sustratos metalizados. Al mismo tiempo, los obturadores electrónicos son ahora mil veces más rápidos y eliminan totalmente los “falsos positivos” generados por las luces fluorescentes del área o de la luz solar que podría penetrar a través de tragaluces del techo de la planta.

Finalmente, ha mejorado la tecnología de lectura del reverso de la banda. Aunque con frecuencia no se le presta la debida atención, la inspección del respaldo de películas transparentes y opacas es un elemento crítico en la detección de defectos. Los sistemas actuales utilizan películas en forma de emparedado con recubrimientos especiales que minimizan la reflexión y optimizan el contraste de la imagen.

Tecnología de cámaras de escaneo en línea
Las cámaras de alta resolución, en color, para escaneo en línea en aplicaciones de inspección de impresos han evolucionado a un paso moderado, con mejoras en velocidad, tamaño de píxeles y precio.

Cuando estuvo disponible la arquitectura modular fue el punto de quiebre que posibilitó la inspección mediante escaneo en línea con cámara para aplicaciones de banda ancha. Por ejemplo, el sistema de inspección al ciento por ciento de BST Pro Mark utiliza una disposición de cámaras de 2300 píxeles con microprocesadores dedicados de doble núcleo, lo cual permite inspeccionar bandas de 81 pulgadas (205,7 cm) a 1800 pies por minuto (548 m por minuto) y encontrar defectos tan pequeños como 0,18 mm2.

Las cámaras con diseño de rayo óptico plegado (folded optical beam) minimizan lo que de otra manera sería un requerimiento de un espacio inmenso para la cámara y permiten utilizar el sistema con sustratos transparentes, opacos o reflectivos.

Aunque hay en uso muchos esquemas de iluminación con las cámaras de escaneo en línea, la iluminación led sin enfriamiento con agua está evolucionando como estándar para la inspección de escaneo en línea. La iluminación led puede ser controlada para optimizar la imagen inmediatamente en infinidad de sustratos; tiene, además, un perfil de reflexión limpio, una vida excepcionalmente larga y requiere poco mantenimiento.

Matemáticas y programas
La efectividad de la detección de defectos y la inspección ciento por ciento han mejorado en la medida en que los especialistas de investigación y desarrollo de software han diseñado los algoritmos para identificar los defectos de impresión.

El procesamiento de imágenes se ha vuelto más sofisticado. En adición a la detección de defectos, el monitoreo de color y la verificación de códigos de barras, los sistemas actuales de impresión de banda ancha toman el control de la prensa y automáticamente ajustan el registro y las presiones del rodillo anilox y los cilindros de plancha. Esto se hace en pocos minutos usando apenas unos cientos de pies de material. Los ahorros en tiempo y materiales normalmente pagan el sistema completo en pocos meses, por lo cual muy pocas prensas nuevas de banda ancha se instalan hoy sin dicho sistema.

Los programas (software) nuevos permiten que el archivo principal en PDF del departamento de preprensa se transmita a la prensa. Una vez se produce la impresión en el sustrato, la impresión real se compara contra el archivo PDF maestro. Esto identificará si hay planchas incorrectamente colocadas en la prensa y también si se generó una falla de imagen durante la elaboración de las planchas.

Diferentes interfaces ofrecen varios grados de facilidad de uso para el operario. La interfaz ahora le permite al usuario definir los tamaños aceptables de defectos y las tolerancias en términos cuantificables. Por ejemplo, los operarios pueden ajustar los parámetros para identificar franjas de 0,05 mm o mayores.

Finalmente, dado que los convertidores confían en estos sistemas para garantizar la calidad y minimizar los tiempos de arreglo, ellos requieren un soporte de servicio de mantenimiento las 24 horas del día. El servicio remoto vía internet permite a los fabricantes solucionar problemas y, con frecuencia, corregir problemas en horas en vez de días, a una fracción del costo y con menos perturbación de la operación del convertidor.

Algunas prensas flexo son extremadamente consistentes de un trabajo de repetición al próximo y otras no lo son tanto. Los sistemas actuales de inspección ciento por ciento identificarán las variables del proceso de un trabajo de repetición como defectos. Asegúrese que el sistema que adquiera tiene la capacidad de aprendizaje de variaciones de proceso para poder filtrar tales eventos.

Soluciones de flujo de trabajo integradas
Los principales desarrollos incluyen soluciones de flujo de trabajo que permiten el enlace de múltiples máquinas y procesos, tales como prensas y rebobinadores, o preprensa y producción, así como compartir datos entre departamentos y entre equipos.

Las soluciones de flujo de trabajo se inician con el sistema de inspección al ciento por ciento. Este capturará los datos y las imágenes de cada defecto que el sistema identifica, graba dónde están los problemas y almacena la información en la base de datos.

Cuando está acoplada a un rebobinador, la solución de flujo de trabajo se puede usar para retirar impresiones defectuosas del rollo impreso. Acoplar soluciones de flujo de trabajo al departamento de control de calidad permitirá a los funcionarios de aseguramiento de la calidad tomar decisiones sobre las partes que deben retirar del rollo.

Al mismo tiempo se han realizado desarrollos en los equipos para insertar banderas dentro del rollo a alta velocidad, con el fin de marcar el borde del rollo en las áreas defectuosas, lo cual ayuda a los convertidores a mejorar el procesamiento de los rollos y su productividad al retirar material de desperdicio.

La flexibilidad es la clave, dado que los procesos, sistemas y necesidades de cada convertidor son diferentes.

Retos de la implantación
Aunque la inspección de la impresión ha tenido un gran avance, todavía hay desafíos que atender. Aquellos que puedan encontrar las soluciones saldrán fortalecidos y mejor preparados que sus competidores.

Requisitos de espacio de las cámaras
Para las prensas existentes, particularmente en banda angosta, el primer desafío es encontrar el espacio para las cámaras y los soportes del respaldo de la banda. Normalmente se requiere que la banda sea sacada de su recorrido normal a un bastidor externo.

En prensas flexo antiguas el espacio a menudo es un problema, ya que las cámaras son grandes. En este caso los proveedores trabajarán con usted para determinar cómo y dónde montar todo el equipo. La mayoría de las prensas flexo nuevas están diseñadas con suficiente espacio para acomodar los sistemas de inspección.

Los ajustes de registro automático y de presiones para prensas flexográficas de cilindro de impresión común no siempre están disponibles. Su proveedor de sistemas de inspección tendrá que saber el tipo de prensa, el modelo y número de serie para tomar una determinación al respecto.

Habilidades del operario
Con inspección ciento por ciento usted identificará los defectos tan pronto ocurren. La detección instantánea de defectos requiere una corrección instantánea, luego es imperativo que los operarios tengan muy buenas habilidades, entiendan cómo funciona la impresión flexográfica y sepan cómo corregir las causas de los defectos. De otra forma tendrán que recurrir al error y ensayo, lo cual los va a frustrar muy rápidamente.

Es importante que los operarios y los ayudantes trabajen en equipo para atender una situación, determinar qué está ocasionando un defecto y tomar la acción correctiva. Deben trabajar juntos rápidamente, con frecuencia en segundos, mientras la alarma está sonando. Esto requiere la habilidad de pensar bajo presión y de tomar decisiones, dar instrucciones y ejecutar las acciones. El operario a cargo debe comunicar y luego administrar la acción. Los miembros de un equipo efectivo aprenden a trabajar bien juntos y a ayudarse mutuamente para mejorar sus habilidades de impresión. Los ayudantes bien capacitados con frecuencia se convierten en los mejores operarios. Los convertidores exitosos utilizan la tecnología para mejorar el desempeño de sus prensas y el trabajo en equipo de sus operarios; así desarrollan las siguientes generaciones de operarios de primera línea.

Dinero
Los sistemas de varias cámaras requieren una inversión importante. Sin embargo, si se aplican adecuada y efectivamente, pueden tener un impacto grande en la operación en cuanto a mejoramiento de la calidad, reducción de los desperdicios y satisfacción del cliente.

Algunos sistemas de control del proceso de impresión han probado ser altamente efectivos para monitorear el color en las prensas a un estándar de ± 1.0 ∆E. Esto garantiza un color consistente de rollo a rollo y de trabajo a trabajo. El control del proceso de impresión también asegura que los códigos de barras satisfagan las especificaciones ANSI e ISO.

El monitoreo continuo ciento por ciento de la banda disminuye los defectos, lo cual puede reducir el desperdicio a la mitad. Los sistemas de inspección de calidad pueden eliminar los reprocesos y los créditos por defectos, lo cual resulta en ahorros.

El futuro
Los sistemas de inspección de impresión tienen el potencial de convertirse en el punto central alrededor del cual se pueden acoplar otros componentes entre sí y con la prensa misma. Imagínese los sistemas de inspección acoplados a los controles de viscosidad, la temperatura de la tinta y los controles de pH, a sensores de desgaste de los rodillos anilox y de las planchas, solo para nombrar algunos.

La tecnología de inspección actual genera mejoras en la productividad de las prensas, en su volumen de producción y en calidad; simultáneamente genera un ahorro importante en tiempo y materiales, e incrementa el tiempo productivo de la prensa. Los convertidores que adopten la nueva tecnología de inspección de impresión reducirán el desperdicio, aumentarán la productividad, satisfarán a sus clientes y le ganarán a la competencia.