Medición continua de volumen de granel en la producción de azúcar

Una campaña azucarera de 90 días mueve más materia prima por un único sitio que la que ven la mayoría de las fábricas en todo un año. La remolacha llega en oleadas — a veces 200 camiones al día —, aterriza en la playa de remolacha (Rübenplatte), se acumula en varias pilas de remolacha (Rübenhalden) de 50 000 a 300 000 t cada una, el azúcar crudo llena silos y bahías y la pulpa sale del secadero en un flujo casi continuo. Históricamente, el sector ha conciliado todo esto sobre papel, con inventarios semanales tomados recorriendo la playa o introduciendo una varilla en un silo.

Para cuando esas cifras llegan al responsable, la campaña ya ha avanzado.

Por qué las playas y pilas de remolacha son el caso más difícil

Una playa de remolacha es probablemente la geometría de pila más exigente del sector: al aire libre, sin cubierta, a menudo de 100 m o más, con una forma en constante cambio según dónde estén descargando los camiones o retirando las cargadoras. Los métodos clásicos de medición fallan todos de alguna manera:

• Los levantamientos con dron aportan volúmenes precisos — pero solo como instantánea de la semana pasada. Durante una campaña la pila cambia cada hora; el valor llega caducado a la pantalla del responsable.
• El levantamiento manual bloquea a un topógrafo durante medio turno e inmoviliza partes de la playa para otros movimientos.
• La estimación de tonelaje por tickets de báscula puente deriva a lo largo de la campaña — a los 60 días, el stock contable y la realidad se separan típicamente entre el 3 y el 5 %.

La configuración en clúster de mástiles

Una instalación OWL EYE® STOCKPILE para una playa de remolacha tiene este aspecto: de 3 a 6 sensores LiDAR sobre mástiles alrededor de la playa, que en conjunto aportan una vista de 360° de toda la geometría de la pila. Cada sensor escanea cada pocos minutos; el software fusiona las nubes de puntos en un modelo 3D cerrado y calcula el volumen por sección de pila.

Posición	Clásico (dron / manual)	Clúster de mástiles OWL EYE®
Frecuencia de medición	semanal	cada pocos minutos
Precisión	±2–3 % (dron) / ±5 % (manual)	±1 %
Cobertura	instantánea en el momento del levantamiento	continua, 24/7
Sensibilidad meteorológica	alta (viento/lluvia paran el dron)	baja (el LiDAR atraviesa lluvia y nieve)
Horas-persona por medición	4–6	0
Operación nocturna o con heladas	imposible	funciona con normalidad
Histórico de datos	hojas de cálculo, con huecos	línea temporal completa por vóxel de pila

Los mástiles suelen tener de 8 a 12 m de altura en las esquinas y los puntos medios de la playa. Los sensores residen en envolventes de acero inoxidable IP65+ con óptica calefactada (para heladas) y se conectan por un único cable PoE por mástil — sin cableados cruzando la playa en activo.

Dónde cambia las cuentas el LiDAR

Una instalación fija OWL EYE® STOCKPILE escanea el mismo volumen cada pocos minutos, de día y de noche. La salida es una nube de puntos 3D, una cifra de volumen calibrada y — una vez conocida la densidad aparente del material — un tonelaje. La precisión en condiciones de campaña se mantiene dentro del ±1 %, lo que iguala lo que las plantas solo conseguían antes con un ciclo completo de calibración de la báscula de cinta.

Polvo y humedad

Las campañas azucareras no son entornos amables. El aire de extracción del secadero, los penachos de las torres de refrigeración y el fino polvo de azúcar alrededor de las cabezas de los silos dispersan la luz láser. El stack de sensores OWL EYE® emplea LiDAR Clase 1 de 905 nm con procesado multirretorno, lo que permite al sistema rechazar el frente de una nube de polvo y fijarse en la superficie real del material que hay detrás. En una azucarera polaca en la que estuvimos durante la campaña 2022, el sistema mantuvo su precisión a lo largo de un tramo de tres días de eventos de humedad bajo cero que habrían empañado un sensor óptico de nivel convencional.

Qué hacen realmente los jefes de planta con los datos

Tres patrones se repiten en los clientes azucareros con los que trabajamos — incluida la campaña documentada en Sugar Industry J48 (2023):

• El tonelaje en vivo en el silo alimenta directamente la programación de la centrifugación. Se acabó el «creemos que tenemos suficiente para el próximo turno».
• La conciliación de fin de campaña entre stock contable, datos de báscula y volumen LiDAR ahora se cierra en unas horas en vez de en una semana de discusiones.

Qué no sustituye

Un sistema LiDAR mide volumen, no composición. Polarización, calidad del azúcar, humedad — nada de eso sale de la nube de puntos. Combinamos los datos de volumen con los instrumentos de laboratorio y de infrarrojo cercano ya existentes. Las dos fuentes no compiten; se confirman mutuamente.

La cuestión de la integración

Un retrofit típico en una azucarera lleva una o dos semanas de instalación por silo, más una única pasada de calibración contra un llenado de referencia conocido. La comunicación va por OPC UA o Modbus TCP al sistema de control existente; sin middleware propietario. Las plantas que ya han sustituido uno o dos puntos de medición manual por LiDAR suelen ampliar el despliegue en la siguiente parada entre campañas.

El azúcar es un negocio de campaña, y la ventana de datos importa. Una medición que tarda una semana en producirse es una medición que la campaña ya ha dejado atrás. El LiDAR continuo desplaza esa ventana a minutos.

Más sobre la solución para playa de remolacha en /stockpile/, sobre la línea de recepción de remolacha en /volume-flow/, o escriba a info@sachtleben-technology.com — le devolvemos un boceto del clúster de mástiles en un día laborable.