Herramienta seleccionadora de
colores
Integrantes.
Brizuela Nicolás
Hermosi Leonel
Herrera Leandro
Monzón Nahuel
Tornatore Facundo
Fecha de informe. 15/07/2019
Escuela. E.E.S.T.N°3
Curso. 7°1 comisión 711
Profesor. Candia Evangelina
Presentación:
El presente proyecto tiene como principal objetivo construir una
herramienta que pueda censar distintos tipos de objetos para su
respectiva área de trabajo para poder mejorar la productividad de
la selección de productos.
Por eso se propuso esta idea para poder ofrecer una herramienta
automatizada de selección, usando censores de color, que tenga
un costo accesible para los pequeños productores de la región.
Introducción.
Dado el entorno actual de cambio permanente y mercados cada
vez más abiertos y exigentes, en el cual las empresas deben
desarrollar su actividad productiva ajustando y adaptando
constantemente sus estrategias y decisiones, han surgido nuevas
tecnologías y técnicas que pretenden enfocar su aplicación a la
satisfacción total del cliente. Entre las filosofías, enfoques y
herramientas que se han desarrollado para fortalecer el
desempeño organizacional y orientar la gestión hacia el cliente se
destacan el Control Total de Calidad, Manufactura Flexible,
Logística Integral, Teoría de Restricciones, Benchmarking,
Reingeniería e Ingeniería Concurrente, entre otras. El objetivo final
es buscar la diferenciación de los productos en cuanto a precios
bajos, excelente calidad, tiempo mínimo de respuesta y manejo
eficiente y estratégico de los clientes, para lo cual todos los
enfoques y herramientas anteriores hacen su aporte. En nuestro
pais la agricultura sigue siendo uno de los rubros productivos de
mayor importancia en el sostenimiento del desarrollo económico
estatal. El suelo agrícola ocupa el tercer lugar de la superficie total
del estado con el 20.9 %, le aventajan las actividades forestal y
pecuaria con el 28.8% y el 43.2% respectivamente . Uno de los
procesos de mayor importancia posterior a la recolecccion agricola
es el de la clasificación de los productos provenientes del campo,
esta tarea sobretodo en pequeñas y medianas industrias suele ser
realizada por operadores los cuales realizan la selección de el
producto por sus atributos físicos, siendo una tarea exigente ya
que al ser repetitiva a lo largo del tiempo suele observarse una
fatiga de los mismos, y en consecuencia derivando en errores que
pueden poner el riesgo el aseguramiento de la calidad del
producto por lo tanto la posible exportación de este y perdidas
económicas para la industria.
Actualmente existen distintas maquinas seleccionadoras
automáticas mediante un sistema de visión que realiza la tarea de
selección mediante técnicas de procesado de imagen. Sin
embargo, hasta la fecha solamente unas pocas empresas en la
región cuentan con este tipo de maquinas seleccionadoras ya que
no tienen un precio accesible.
Objetivo general.
El prototipo selector automático de materiales y colores es un proyecto de
automatización industrial que busca la reducción de costos y tiempos de
producción en el proceso de selección y distribución de materiales. Este
documento presenta una práctica para selección de materia prima por color
usando el almacén y la cinta transportadora de la celda de manufactura
flexible de, como herramienta de aprendizaje, en áreas del conocimiento
tales como Producción, Métodos y Tiempos, Calidad y Manufactura Flexible,
utilizando un sensor de colores que permite realizar procedimientos de
automatización relacionadas con identificación, selección, control y
almacenamiento de materias primas. Lo que permitió fortalecer las
competencias en las áreas mencionadas integrando a la enseñanza prácticas,
generando un espacio que puede enriquecer tanto la formación académica
con la industria.
Beneficios del prototipo a Nivel Industrial:
Poder regular la velocidad de selección.
Utiliza tecnología neumática, eléctrica y de control.
Reducción de tiempos.
Reducción de costos.
Reducción de operarios de 4 operarios a 1 operario. (Tomando como base
para línea de 4 operarios)
Automatización de los procesos.
Mejora de la productividad.
El operario no necesita de muchos conocimientos para operar el sistema
automatizado.
Orientación.
Análisis del problema.
En la actualidad existen muchas empresas industriales en la Republica
Argentina que tienen un proceso de selección de sus productos o materiales
las que se realizan de manera manual y requiere uno o dos operarios por
cada tipo de material o producto para que efectúen la selección.
El punto de vista del problema es que los operarios deben estar muy
concentrados en su trabajo, ya que una distracción significa enviar un
material o producto por una vía equivocada, lo que origina un retraso en el
proceso haciéndolo más lento y empleando mayor recurso humano
ocasionando una elevación en los costos de producción.
La automatización.
La automatización de tareas dentro de la industria ayuda a mejorar la
eficiencia de un sistema de manufactura.
La automatización de gran parte de las actividades incrementará los niveles
de productividad, reduciendo los errores del factor humano y mejorará tanto
la calidad como la velocidad en determinados supuestos para alcanzar
resultados que van mucho más allá de las capacidades del ser humano.
Ventaja de la automatización.
Una de las ventaja es que esta herramienta va mas allá que la simple
mecanización de los procesos ya que esta provee a operadores humanos
mecanismos para asistirlos en los esfuerzos físicos del trabajo, la
automatización reduce ampliamente la necesidad sensorial y mental del
humano.
Una de las ventajas de la automatización es que abre un nuevo campo de
trabajo completamente nuevo que remplaza al anterior.
Pensemos que hace unos años, con la aparición de los Smartphone, se
abrieron segmentos de mercado tan importantes como el entorno de las
aplicaciones para móviles.
Problemática en la automatización.
Pensar de que la aparición de una nueva tecnología dejará para siempre a
trabajadores desempleados sin capacidad de alguna de reincorporarse al
mercado laboral.
A medida que se va desarrollando el mercado, nacen nuevas actividades. La
clave será el periodo de adaptación durante el proceso de transición.
La industria.
La industria ha experimentado un crecimiento cuantitativo en cuanto a
marcas y productos de manera considerable, lo cual sin duda ha generado
un ambiente de competencia teniendo como principal comparación las
ventas.
Asimismo debido al ambiente de competencia las empresas dependen de su
constante incursión en el mejoramiento, ahorro de tiempo, ventas y
posicionamiento en el mercado y algunas, por esta causa no generan ratios
de productividad ni utilización de recursos aceptables.
En este sentido las empresas se han visto obligadas en evaluar los beneficios
económicos y sociales de las mejoras que se podrían obtener al automatizar,
obteniendo como resultado un alto grado de productividad, calidad, agilidad
en su proceso productivo y el aumento de la rentabilidad para la empresa,
justificando así los gastos que esta pueda incurrir para obtener dicho
objetivo.
Diagrama de flujo del proceso.
Optimizaciones.
1. Permite la eliminación total o parcial de la intervención del hombre.
2. Reduce los gastos de mano de obra directos, con la eliminación de
estas el proceso de selección de productos.
3. Puesto que los productos son más competitivos, aumentan los
beneficios, es decir, si reducimos costes se puede agilizar el proceso
de empaquetado por lo tanto aumentar las ventas.
4. Aumenta la calidad de producción ya que las maquinas automáticas
son más precisas.
5. A media y a largo plazo, gracias a la constancia y a la uniformidad de
la producción se garantizan plazos de entrega más fiables.
6. El sistema automatizado del prototipo optimiza el proceso productivo
en términos de:
a) Mano de obra.
b) Tiempos de producción y/o clasificación.
c) Eliminación de reprocesos.
d) Costos y productividad.
El Arduino nos otorga la posibilidad de memorizar hasta siete diferentes
colores, por lo que se determino que fueran memorizados solo tres, para
su posterior procesamiento, quedando en el siguiente orden.
1. Amarillo.
2. Verde Claro
3. Verde Oscuro.
El procesamiento de las señales adquiridas por se realizo a través de un
Arduino , para después de procesarlas realizar la selección del lugar
adecuado, las prestaciones del Arduino Mega son las siguientes:
Microcontrolador
Voltaje Operativo
Voltaje de Entrada
Voltaje de Entrada
Pines digitales de Entrada/Salida
Pines análogos de entrada
Corriente DC por cada Pin Entrada/Salida
Corriente DC entregada en el Pin
Resultados
Para que la maquina seleccionadora empezara a funcionar, se ajusto la
velocidad de el motor para que la banda tuviera un movimiento lineal
uniforme. Mediante una lámpara de leds, se acondiciono la luz incidente
en las frutas para obtener una correcta toma de lectura de colores .
Conclusiones El proceso de clasificación de frutas usando la máquina
diseñada es más eficiente que la clasificación mediante la vista y el tacto.
El diseño de la máquina, fue calculado con las normas existentes para
garantizar que la selección de los materiales fueran adecuados para este
tipo de procesos, así como también asegurar una alta eficiencia de las
máquinas. El acabado de la máquina es muy preciso debido a la utilización
de un Arduino. Se logró que el prototipo tuviera un enfoque
multidisciplinario, involucrando a clientes y proveedores como
participantes directos en el desarrollo del producto, con lo cual se
lograron mejores resultados en el prototipo final. Mediante el empleo de
modelos estadisticos multivariantes es posible identificar que tipo de
parámetros requiere la maquina, por lo que se pueden adaptar
automáticamente los parámetros de configuración para detectar
cualquier defecto relacionado con el color. Para mejorar el proceso de
selección, seguiremos innovando en esta línea, incluyendo nuevos
algoritmos para la selección de frutas, asi como también la inclusión de
sistemas de control difuso para lograr la selección de productos con
calidad de exportación.
Conclusiones.
El proceso de clasificación de frutas usando la máquina diseñada es más
eficiente que la clasificación mediante la vista y el tacto.
Se logró que el prototipo tuviera un enfoque multidisciplinario,
involucrando a clientes y proveedores como participantes directos en el
desarrollo del producto, con lo cual se lograron mejores resultados en el
prototipo final.
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