Máquinas expendedoras: Una industria de 36.600 millones de dólares en EE. UU.

Antecedentes

Desde sus humildes comienzos con máquinas de un centavo, las operaciones de expendio automático en Estados Unidos han evolucionado hasta convertirse en una industria de 36.600 millones de dólares. En 1999, las bebidas frías enlatadas fueron los productos más vendidos, generando 15.700 millones de dólares en ventas y representando el 42,9 % del volumen bruto de la industria. Los dulces y snacks envasados ocuparon el segundo lugar, con el 19,7 % del mercado y 7.200 millones de dólares en ventas. Ese mismo año se produjeron y enviaron más de 857.000 máquinas expendedoras operadas con monedas; más de la mitad (477.102) eran unidades refrigeradas para latas y botellas de refrescos.

El expendio automático representa una parte significativa de las ventas y beneficios de los embotelladores de bebidas y fabricantes de snacks. En 2000, las máquinas generaron el 14 % de las ventas totales de servicios de alimentación en lugares como campus universitarios, fábricas, empresas, hospitales y escuelas. Los embotelladores pagan a colegios, escuelas y otras instituciones millones de dólares por derechos exclusivos de colocación. Aunque las ventas de refrescos en máquinas pueden representar solo el 15 % de las ventas anuales totales de un embotellador, ese mismo volumen podría suponer fácilmente la mitad de sus beneficios anuales.

Historia

La primera máquina expendedora documentada data de alrededor del 215 a. C., cuando el matemático Herón inventó un dispositivo que aceptaba monedas de bronce y dispensaba agua bendita en los templos de Alejandría, Egipto. En el 1076 d. C., inventores chinos desarrollaron una máquina expendedora de lápices operada con monedas. Cajas de tabaco activadas por monedas aparecieron en tabernas inglesas durante el siglo XVIII.

El gobierno de Estados Unidos comenzó a conceder patentes para expendedoras operadas con monedas en 1896. Sin embargo, no fue hasta 1888 que el expendio se convirtió en un mercado viable en el país. Ese año, la Adams Gum Company desarrolló máquinas de chicle que se colocaron en plataformas de trenes elevados en toda la ciudad de Nueva York. Las máquinas dispensaban una bola de chicle tutti-frutti por un solo centavo.

En 1926, William Rowe inventó una máquina expendedora de cigarrillos que inició una tendencia hacia productos de mayor precio, incluyendo máquinas de refrescos y dulces de cinco centavos que evolucionaron a finales de los años 1920 y 1930. Los expendedores de café se desarrollaron en 1946, y los de sándwiches refrigerados siguieron en 1950. En 1984, Automatic Products International, Ltd. (API) introdujo una máquina que molía y preparaba café fresco en grano.

Prácticamente cualquier cosa que pueda expenderse, lo ha sido en algún momento. El primer expendedor de bebidas, de 1890 en París, Francia, ofrecía cerveza, vino y licor. Entre los artículos que se han encontrado en máquinas expendedoras están: ropa, flores, leche, puros y cigarrillos, sellos postales, preservativos, colonia, tarjetas de béisbol, libros, cebo vivo para pescadores, cómics, cassettes y CDs, boletos de lotería, y cámaras y rollos de película. Algunas máquinas modernas dispensan comidas calientes como pizza, palomitas e incluso patatas fritas.

Materias primas

Las máquinas expendedoras se construyen principalmente con cuatro materias primas: acero galvanizado, Lexan u otros plásticos, recubrimientos en polvo acrílico y aislamiento de poliuretano.

La mayor parte de la máquina se fabrica con acero galvanizado de calibre 10 a 22. Los calibres más gruesos se usan para el gabinete exterior, puertas externas y tanque interno. Los más delgados se emplean en puertas y placas internas, apiladores de latas y mecanismos como validadores de monedas y bandejas de productos.

El Lexan, un policarbonato resistente, se usa en los paneles frontales. Las láminas suelen tener entre 3,18 mm y 6,35 mm de espesor. Es muy difícil de romper, retardante de llama, relativamente fácil de moldear y puede tratarse para restringir la transmisión de rayos UV, luz y calor. Los logotipos, nombres e ilustraciones de productos se serigrafían en láminas de Lexan que se instalan en canales de las puertas.

Los recubrimientos en polvo acrílico son polvos de color que se usan para «pintar» las superficies. El polvo se aplica en capa uniforme y se hornea durante la fabricación. Estos recubrimientos resisten mejor la intemperie y el abuso que las pinturas líquidas, y cumplen más fácilmente las normas medioambientales gubernamentales.

La espuma de poliuretano proporciona el aislamiento interior. Se inyecta entre el gabinete exterior y el tanque interno, donde cura formando un material muy resistente y rígido. Además del aislamiento térmico, la espuma rígida aporta estabilidad estructural tanto al gabinete como al tanque.

Algunos fabricantes, como Dixie-Narco, también producen los complejos dispositivos electrónicos usados en las máquinas, mientras que otros los compran preensamblados e los instalan. Estos componentes incluyen validadores de billetes y monedas, placas de control informático, unidades de refrigeración e iluminación.

Diseño

El diseño básico comienza con el gabinete, la carcasa exterior de acero que alberga todos los componentes internos y determina el tamaño y forma de la máquina. Dentro del gabinete hay un revestimiento interno de acero llamado tanque. El tanque y el gabinete encajan estrechamente, dejando espacio para una capa de espuma de poliuretano. En conjunto, el tanque y el aislamiento mantienen estables las temperaturas internas y protegen los productos contra extremos térmicos exteriores. Aunque todos los productos y mecanismos de dispensación están contenidos en el gabinete, en sentido estricto se instalan dentro del tanque.

Las superficies exteriores del gabinete se recubren con un acabado en polvo acrílico horneado. Este acabado permite resistir temperaturas extremas, sal, arena, abuso de clientes y otras condiciones que exigen alta durabilidad superficial.

Para almacenar y dispensar productos, se instalan columnas de apiladores de latas o bandejas alimentadoras. Cada bandeja lleva una gran espiral de alambre giratoria que sostiene los productos. Las bandejas se deslizan dentro y fuera para facilitar el mantenimiento y la reposición. Los apiladores y bandejas también contienen los controles de motor que empujan físicamente los productos hasta que se liberan y caen al área de acceso. Cuando el cliente selecciona un producto, un rotor gira y avanza un solo artículo, dejando caer latas o botellas una a una. De igual forma, las espirales en bandejas de snacks giran y empujan los productos hasta que caen.

Algunas máquinas, especialmente las de bebidas frías, tienen dos puertas. La puerta interna sella el interior y aporta aislamiento adicional. La puerta externa contiene los controles electrónicos para la compra y recepción de productos, además de señalética e ilustraciones —generalmente serigrafiadas en un panel de Lexan que encaja en el panel frontal—. La iluminación del panel frontal suele instalarse detrás de los paneles de Lexan. La puerta externa incluye pestillos, cerraduras y bisagras de alta resistencia para disuadir robos y vandalismo.

Componentes electrónicos, como validadores de monedas y billetes, examinan el dinero insertado para verificar su autenticidad e importe correcto. Un panel de botones permite al cliente hacer su selección; estos botones están conectados a los controles de motor de los apiladores y bandejas, activando los rotores que liberan los productos. Los dispensadores de cambio almacenan monedas y entregan el cambio exacto. Máquinas más recientes pueden incluir validadores de tarjetas para débito y crédito, paneles LCD con precios e información de estado, y chips de voz que dan detalles de la transacción.

Los cambios de diseño ocurren con más frecuencia en los mecanismos de manipulación y dispensación de la gran variedad de botellas, latas, cajas, bolsas y otros envases del mercado. Cuando se introdujeron las botellas de plástico de 592 ml (20 oz), tendían a atascarse. Los diseñadores tuvieron que rediseñar el almacenamiento y la entrega. Los constantes cambios en el envasado obligan a buscar siempre formas más prácticas y eficientes de expender productos.

Proceso de fabricación

El tipo de máquina más popular en EE. UU. es la de refrescos enlatados fríos, que expende la lata tradicional de 355 ml (12 oz). La fabricación suele realizarse en varias líneas de montaje automatizadas y concurrentes que producen todos los componentes simultáneamente. Los procesos pueden variar tanto como los productos dispensados.

1. El gabinete se fabrica a partir de un rollo o bobina de acero galvanizado. Al inicio de la línea, el acero pasa por prensas automatizadas que lo aplanan y cortan en láminas. Los gabinetes suelen constar de dos o más piezas separadas.
2. Otras prensas perforan y entallan las láminas. La perforación crea orificios para tornillos y sujetadores, aberturas para cables eléctricos, ranuras para ventilación y otras aberturas necesarias. Las esquinas y bordes se entallan donde sea necesario para encajar los componentes en el gabinete terminado.
3. Las láminas entran y salen automáticamente de prensas hidráulicas y de aire de alta resistencia. Cada prensa ejerce 200-400 toneladas de fuerza o más. Las láminas yacen planas mientras las prensas pliegan los bordes, crean dobleces y forman el acero en la forma básica del gabinete.
4. Las costuras se aseguran mediante soldadura por resistencia, también llamada soldadura por puntos, un proceso que usa una carga de alto voltaje a través de dos contactos para fundir las superficies metálicas juntas.
5. Finalmente, el gabinete se descarga de la línea y se lleva al área de acabado para el recubrimiento en polvo y espera la instalación del tanque.
6. Mientras se fabrica el gabinete, otra línea forma el tanque mediante un proceso similar. El acero galvanizado se corta de bobinas, entra en la línea automatizada, se perforan aberturas para tornillos, apiladores, motores y otros mecanismos, y se entallan las esquinas para que el tanque encaje fácil y seguramente dentro del gabinete una vez soldado.
7. Las prensas proporcionan el formado y doblado necesarios, y las piezas separadas se sueldan para crear una unidad completa.
8. El tanque se lleva al área de acabado, donde se ajusta al gabinete correspondiente.
9. Antes del acabado en polvo, el gabinete pasa por un pretratamiento de ocho etapas. Primero, se cuelga en un transportador aéreo que lo hace recorrer 64 m por el sistema. Boquillas a ambos lados rocían el gabinete en cada etapa, comenzando con un lavado alcalino para eliminar suciedad superficial pesada.
10. Un segundo baño alcalino limpia la superficie aún más.
11. El gabinete se enjuaga, se recubre con fosfato de zinc y se enjuaga de nuevo.
12. Se aplica ácido crómico, un sellador, y la superficie se enjuaga una vez más.
13. Finalmente, toda la superficie se enjuaga a fondo con agua desionizada (DI). Las unidades entran al horno de secado durante 30-60 minutos a 177-204 °C para asegurar que no quede humedad.
14. Al salir del horno, el gabinete permanece en el transportador aéreo para iniciar el proceso de acabado en polvo, que «pinta» el gabinete en varios colores aplicando una capa de polvo acrílico y horneándola. Gabinetes, tanques, mecanismos internos y otras piezas pueden recibir acabado en polvo durante la fabricación.
15. Los gabinetes viajan por el transportador a cabinas de polvo con control ambiental. Las cabinas son de polipropileno, que atrae menos polvo residual, mejorando la eficiencia del pulverizado y reduciendo la limpieza. Cada cabina aplica un solo color con 18-22 pistolas pulverizadoras diseñadas para moverse y lograr mejor cobertura, alcanzar cavidades y seguir el gabinete. Los pistolas aplican polvo acrílico en capa uniforme de 1,5-2 mm. El polvo cargado positivamente se adhiere fácilmente al gabinete conectado a tierra. El polvo residual se recoge, mezcla con polvo virgen y se vuelve a pulverizar, con una recuperación de hasta el 95 %.
16. Terminada la aplicación, los gabinetes recubiertos salen de la cabina y entran al horno de curado 20-30 minutos a 188 °C. El acabado queda permanentemente horneado.
17. Gabinetes y tanques terminados se unen para el proceso de espumado, la aplicación de aislamiento de espuma de poliuretano al interior. El tanque se encaja en el gabinete, y ambos se precalientan a 49-66 °C. Al alcanzar la temperatura correcta, dispositivos de espumado a alta presión inyectan el aislamiento entre el gabinete y el tanque con dosis cuidadosamente medidas. La espuma se solidifica, proporcionando no solo aislamiento efectivo sino también estabilidad estructural adicional.
18. En el pasado, los aditivos de resina para crear la estructura de la espuma, llamados agentes espumantes, contenían grandes cantidades de CFC (clorofluorocarbonos). Las preocupaciones medioambientales llevaron al uso de agentes alternativos, como sustitutos de hidroclorofluorocarbonos (HCFC) y agua.
19. Completado el espumado, se instalan unidades de refrigeración en la base del gabinete. Estas unidades suelen adquirirse preensambladas y se deslizan, atornillan y cablean por un solo operario en la línea.
20. Se instalan columnas de apiladores de latas dentro del gabinete. Estas columnas se fabrican y acaban con procesos de formado, perforación, entallado y soldadura de acero similares a los del gabinete y tanque. El proceso se vigila para asegurar que el apilador de tamaño correcto coincida con la unidad adecuada.
21. En la etapa final, se instalan las puertas en los gabinetes. Las puertas exteriores albergan la mayoría de la electrónica sofisticada: validadores de monedas y billetes, botones de selección, paneles de control, tubos de cambio, señalética e iluminación. Las puertas internas actúan como sellos adicionales. La mayoría de las puertas de máquinas de latas no tienen ventanas transparentes; en su lugar, los frontales contienen arte, logotipos y gráficos que anuncian el contenido. Las máquinas de botellas, dulces y snacks suelen tener ventanas transparentes de Lexan u otro material resistente a roturas.
22. La carcasa básica de la puerta se crea y acaba de forma similar a gabinetes y tanques, con perforaciones adicionales para los controles de las puertas exteriores. Los componentes de las puertas suelen ensamblarse lo más completamente posible en un área en lugar de en línea de montaje. Es esencial que la puerta correcta se ajuste al gabinete correcto, por lo que el ensamblaje de puertas se centraliza para reducir errores. Durante la fabricación, las puertas se colocan en carruseles giratorios indexables que permiten a los operarios girarlas y moverlas.
23. Todos los elementos de ensamblaje se colocan en la puerta mientras está en el carrusel. Los operarios instalan validadores de monedas y billetes, aceptadores de tarjetas, botones de selección, pantallas LCD y otros controles externos en los lugares adecuados y los fijan con tornillos. Los botones se cablean a los motores de los apiladores correspondientes. Los paneles frontales de Lexan serigrafiado se instalan en canales de las puertas. Los accesorios de iluminación se atornillan y cablean a la alimentación. Las puertas terminadas se llevan a los gabinetes y se acoplan automáticamente. La máquina expendedora de refrescos enlatados completada está lista para control de calidad y pruebas.

Control de calidad

Las máquinas terminadas se prueban tras el ensamblaje. Se verifica que todos los componentes electrónicos funcionen correctamente, que los apiladores estén bien instalados y que las latas se dispensen con precisión y seguridad. Si se encuentran problemas, las máquinas se envían a estaciones de retrabajo. Un técnico hace las reparaciones necesarias y la máquina se prueba de nuevo. Si persisten los problemas, la unidad se rechaza y se marca.

Pruebas adicionales incluyen test de enfriamiento del refrigerador, en el que la temperatura interior se «reduce» a -1 a -0,5 °C (30-31 °F). Esto asegura que los controles de la máquina y de temperatura funcionan correctamente.

Las unidades probadas reciben una inspección visual final, se limpian y se envuelven en film plástico retráctil transparente. Las máquinas terminadas se transportan por transportador al almacén donde se embalan y preparan para el envío a clientes.

El futuro

En 2000, The Coca-Cola Company anunció planes para invertir más de 100 millones de dólares en tecnología de expendio en línea «Dial-a-Coke» de Marconi Online de Atlanta. Para las empresas de expendio, la tecnología mejorará la eficiencia, la recopilación de datos y el mantenimiento. Las máquinas emplearán diagnósticos remotos para alertar a la central cuando necesiten recarga o servicio. El estado detallado del stock se transmitirá a ubicaciones centralizadas para que conductores y técnicos sepan exactamente qué productos se necesitan antes de iniciar sus rutas. La recopilación sofisticada de datos dará retroalimentación inmediata sobre qué productos se venden y cuáles deben reemplazarse por otros más populares. Las máquinas transmitirán datos de transacciones en tiempo real, permitiendo un control más estricto y datos precisos sobre responsabilidad de efectivo y stock. Para los clientes, la tecnología Dial-a-Coke permitirá compras sin efectivo. Los consumidores podrán usar sus teléfonos móviles para llamar a una máquina concreta, seleccionar y pagar refrescos.

Los datos también pueden transmitirse a las máquinas. Cambiar precios, por ejemplo, suele requerir que un técnico visite físicamente la máquina. El expendio remoto permitirá cambios a distancia, dando a los vendedores flexibilidad para adaptarse a precios promocionales o precios reducidos en horas valle para aumentar el volumen total de ventas. Los sistemas sin efectivo también reducirán robos y vandalismo al disminuir la cantidad de efectivo almacenado. API ya ha comenzado la producción de una máquina que aceptará tarjetas de crédito o débito.

Mejoras tecnológicas en sistemas de monitorización inalámbrica a principios de 2001 han permitido a las empresas usar Internet como red de área amplia para monitorizar y mantener sitios de expendio remotos. Los ordenadores portátiles también se han vuelto cada vez más populares para capturar datos de ventas y stock directamente de las máquinas.

Dónde aprender más

Publicaciones periódicas

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Otros

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Jeffrey W. Roberts