En la industria de fabricación de tarjetas, la tasa de desechos es un indicador muy importante, que afecta directamente la rentabilidad de la empresa y su competitividad en el mercado. En el proceso tradicional de troquelado, desviaciones de posicionamiento, desplazamientos del material, desgaste de los moldes y otros problemas provocan una tasa de desechos del 3 % al 8 %. La utilización a gran escala de máquinas inteligentes de perforación de tarjetas bancarias ha reducido considerablemente la tasa de desechos de las empresas manufactureras. Esto se debe a que ahora utilizan tecnologías como el posicionamiento visual, la supervisión en tiempo real y el control servo. Este artículo explicará sistemáticamente el principio de control de errores de la máquina inteligente de perforación de tarjetas bancarias en la producción de tarjetas de juego, tarjetas inteligentes, tarjetas de visita, naipes y otras tarjetas, y proporcionará una referencia para la transformación técnica del sector de la impresión mediante casos reales y análisis de costes.
En el proceso de troquelado de tarjetas, los cambios de tensión en el sistema de alimentación, las vibraciones mecánicas, la temperatura y la humedad ambientales, así como otros factores, tienden a provocar errores acumulados en el material. La posición mecánica tradicional utiliza topes y sensores físicos, lo que dificulta la corrección de desviaciones a escala micrométrica. Esto significa que la posición del punzonado no coincide con el patrón establecido, lo que da lugar a productos defectuosos.
El inteligente máquina perforadora de tarjetas bancarias adopta un sistema de posicionamiento visual CCD de alta resolución, y su método de corrección se basa en la siguiente ruta técnica:
Una cámara industrial está colocada sobre la plataforma de alimentación para tomar fotografías de las marcas de posicionamiento (puntos de referencia) en el patrón impreso antes de que el material ingrese a la estación de troquelado. El sistema calcula los valores de desviación en las tres dimensiones: horizontal (X), vertical (Y) y rotación (θ), mediante la imagen en tiempo real y las coordenadas estándar previamente almacenadas. La precisión de posicionamiento puede alcanzar ±0,05 mm, lo que resulta adecuado para el punzonado de tarjetas de juego, tarjetas de animación, tarjetas bancarias, etc., de alta precisión.
El sistema de control mueve el motor servo según los datos de desviación para cambiar la posición del rodillo o plataforma de alimentación. Esto permite corregir la posición del material en tiempo real. Este proceso se repite durante el proceso de alimentación para garantizar que el material siempre se encuentre en la posición correcta de perforación cuando se detiene. La tecnología de alimentación por pasos divide los pedidos de larga duración en alimentaciones cortas y múltiples. Esto reduce el error total y es ideal para pedidos de pequeños lotes y múltiples lotes.
Para garantizar la fijación durante el registro, el corte por troquelado unificado debe dejar orificios para clavos o puntos de conexión en el borde del material. Aunque estos orificios son fáciles de eliminar en una etapa posterior, existe el riesgo de dañar el borde de la tarjeta. La máquina de perforación de tarjetas inteligentes utiliza un sistema de posicionamiento visual y una plataforma de adsorción al vacío para fijar el material. No hay puntos de conexión físicos, y cada tarjeta se perfora individualmente a partir del material completo, evitando rebabas y daños en los bordes, lo que mejora la calidad del borde de la tarjeta.
Esta tecnología permite que la máquina de perforación de tarjetas bancarias procese diversos materiales, desde papel y películas de PVC hasta láminas magnéticas flexibles. Esto asegura que la precisión de posición del producto terminado sea siempre constante, lo cual es muy importante para las siguientes etapas de estampado en caliente, laminado o empaque.
Además del error inicial de posicionamiento, el deslizamiento del material, el desgaste del molde, la avería de la máquina, etc. en el proceso de producción provocarán un aumento de la tasa de desechos. La solución inteligente máquina perforadora de tarjetas bancarias cuenta con un sistema de monitorización en tiempo real, que permite la detección temprana de anomalías y el ajuste automático mediante análisis de datos y fusión de múltiples sensores.
Se instalan sensores lineales y dispositivos de detección por infrarrojos en el borde del área de estampación para supervisar en todo momento la posición del borde del material. Si el desplazamiento lateral del material supera el valor límite (por ejemplo, 0,1 mm) durante la alimentación continua, el sistema se detiene y requiere un ajuste. El sistema de control de tensión también modifica automáticamente la fuerza de desenrollado y enrollado para evitar que el material se arrugue o se estire debido a una tensión no uniforme.
Después de un largo tiempo de estampado, el borde cortante del molde se volverá gradualmente desafilado y la calidad del troquelado empeorará. El sistema inteligente supervisa el estado del molde de las siguientes maneras:
Retroalimentación de la fuerza de perforación: El mecanismo servo de perforación registra en tiempo real el valor de fuerza requerido para cada perforación. Cuando este valor sigue aumentando (lo que indica que la cuchilla está desafilada) o se producen fluctuaciones anormales (lo que indica que la cuchilla está rota), el sistema emitirá una alerta de mantenimiento.
Inspección visual integrada de calidad: Se instala una cámara en la salida para escanear los bordes de tarjetas seleccionadas aleatoriamente. Si la tasa de rebabas aumenta o el corte es incompleto, el sistema asociará automáticamente el número de usos del molde con su estado actual y recomendará afilar o reemplazar el molde.
La pantalla de control muestra todos los datos de supervisión en forma de gráficos, incluido el estado actual de producción, la cantidad de productos defectuosos y la eficiencia de los equipos. El módulo IoT puede sincronizar los datos con el extremo de gestión para permitir la supervisión remota y el envío de alertas tempranas. Esto resulta muy útil para las empresas multinacionales que desean gestionar todas sus fábricas desde un único lugar y reducir las paradas no planificadas.
En 2023, una empresa india de Mumbai especializada en la impresión de tarjetas de juego y tarjetas de estrellas incorporó una máquina inteligente de perforación de tarjetas bancarias procedente de Shenzhen para sustituir su antigua máquina mecánica de troquelado. Antes de la transformación, la fábrica presentaba los siguientes problemas:
La tasa de desechos se ha mantenido durante mucho tiempo en torno al 5 %, especialmente en el caso de las tarjetas animadas de alto valor, cuya pérdida es aún mayor.
Al cambiar de pedido, es necesario fabricar nuevamente el molde y ajustarlo manualmente, lo que lleva, en promedio, unos 90 minutos.
Los pedidos pequeños, como los de menos de 2.000 hojas, son difíciles de rentabilizar debido al elevado coste de cambiar las planchas.
La razón por la que las fábricas eligen máquinas inteligentes de control de asistencia es que son «cortas, planas y rápidas». La configuración principal incluye:
potencia de estampación servo de 7,5 kW, que permite un punzonado estable de materiales blandos y duros;
El sistema visual de corrección CCD de alta precisión se puede utilizar con una variedad de marcas de posicionamiento para impresión;
El módulo de alimentación escalonada permite realizar pedidos en lotes pequeños.
Los moldes ligeros de madera (que pesan solo un tercio que los moldes metálicos) se pueden sustituir en 2-3 minutos.
Tras tres meses de funcionamiento, los datos de producción de la planta se comparan a continuación:
| índice | Antes de la transformación (corte con troquel mecánico) | Después de la transformación (máquina inteligente de perforación de tarjetas) |
| Tasa media de desechos | 5.2% | 0.8% |
| Tiempo de cambio de pedido | 90 minutos. | 15 minutos |
| Ciclo de entrega para pedidos de pequeños lotes | 5 días | 2 días |
| Tiempo de cambio de matriz | 15 minutos (matriz metálica) | 2,5 minutos (matriz de madera) |
| Tasa de reclamaciones por rebabas en los bordes | 3% | 0.2% |
La corrección visual elimina los errores de registro: por ejemplo, la tasa de desechos de tarjetas estrella impresas a varios colores causada por desviaciones de posición disminuyó del 3,5 % al 0,3 %.
La supervisión en tiempo real reduce las pérdidas anormales: alarma de desplazamiento de material, eliminando la generación de productos defectuosos; supervisión del estado del molde; mantenimiento oportuno de la cuchilla; y la tasa de desechos causada por el desgaste disminuyó del 1,2 % al 0,3 %.
Cambio rápido de moldes: gracias a los moldes de madera ligeros y a la base de datos de parámetros de proceso preestablecidos, la fábrica puede gestionar entre 8 y 10 pedidos diferentes cada día. Esto resulta ideal para el mercado de tarjetas de anime, que exige una entrega rápida.
Este caso demuestra que la inteligencia máquina perforadora de tarjetas bancarias ayuda a las fábricas de tarjetas a minimizar los desechos y mejorar su capacidad para gestionar pedidos pequeños mediante el aumento de la precisión y la adaptabilidad.
Cuando las empresas de impresión actualizan su equipo, deben asegurarse de comprender el ciclo de retorno de la inversión (ROI). Por ejemplo, si invierte 20 000 dólares en una máquina estándar de perforación de tarjetas inteligentes, puede medir el ROI analizando cuánto dinero ahorra y en qué medida aumenta su eficiencia.
La empresa produce 2 millones de tarjetas al mes, con un costo medio de materiales de 0,03 dólares por tarjeta.
La tasa de desecho disminuyó del 5 % al 0,8 %, lo que supone un ahorro mensual de material desechado:
2 millones × (5 % − 0,8 %) = 84 000
Ahorro mensual en costos de materiales:
84 000 × 0,03 = 2 520 dólares estadounidenses
El costo de los moldes de madera representa solo el 40 % del costo de los moldes metálicos, y pueden repararse y pulirse numerosas veces durante su vida útil. La inversión anual en moldes se reduce aproximadamente en 3 000 dólares.
El sistema de sintonización automática y recogida redujo la necesidad de un técnico a tiempo completo, ahorrando aproximadamente 50 000 USD anuales en costos laborales.
Reducir el tiempo de cambio de matrices en 75 minutos diarios permite a la empresa gestionar 2 a 3 pedidos pequeños, aumentando las ventas en 800 USD mensuales.
La empresa puede aceptar pedidos de lotes pequeños de 500 a 5 000 hojas, con un margen bruto de beneficio del 15 % al 20 % superior al de los pedidos de grandes lotes. El aumento medio mensual de los beneficios es de aproximadamente 1 000 USD.
Ahorro total mensual e ingresos adicionales:
2520 + (3000/12) + (12000/12) + 1800 + 2000 = 8270 USD
2520 + (3000/12) + (12000/12) + 1800 + 2000 = 8270 USD
120000/8270≈14,5 meses 120000/8270≈14,5 meses
La rentabilidad de la inversión es alta, ya que el equipo suele utilizarse durante más de 10 años. Asimismo, la mejora de la reputación de la marca (por ejemplo, tasas de defectos más bajas) y la lealtad del cliente son difíciles de cuantificar, pero su valor a largo plazo es evidente.
Mediante los tres pilares técnicos de posicionamiento visual, monitorización en tiempo real y control servo, la máquina inteligente de perforación y corte de tarjetas bancarias resuelve sistemáticamente los problemas de acumulación de errores, desplazamiento del material y pérdida de moldes en el proceso de troquelado de tarjetas. Los datos indican que la tasa de desecho, que supera el 5 % en la industria, puede reducirse a menos del 1 %. Al mismo tiempo, gracias a su rápida sustitución de moldes (2-3 minutos) y a su tecnología de alimentación por pasos, la empresa puede asumir pedidos de pequeños lotes y alto valor añadido.
Para la industria de la impresión, especialmente para fabricantes de tarjetas como tarjetas de juego, tarjetas de animación y tarjetas inteligentes, la adquisición de máquinas perforadoras de tarjetas inteligentes no solo constituye un medio para mejorar la precisión, sino también un paso importante hacia la flexibilidad y la digitalización de la producción. Dentro del ciclo de recuperación de la inversión de 14 a 18 meses, las empresas no solo pueden ahorrar dinero de inmediato, sino que también pueden hacer su capacidad productiva más flexible para hacer frente a los cambios rápidos del mercado y obtener una ventaja técnica sobre sus competidores.
EN
