Se implementará un sistema automatizado con sensores e IoT para verificar el vacío en frascos de vidrio de manera más rápida y eficiente que hacerlo manualmente. Esto mejorará la calidad, reducirá costos, y proporcionará estadísticas de producción. Los datos recolectados también permitirán un mejor control y trazabilidad del proceso productivo.

1. PROYECTO
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DE LAS COSAS

2. ¿En qué consiste el proyecto?
Una empresa dedicada a la elaboración de alimentos para
niños, envasa sus productos en frascos de vidrio. Para mantener
los estándares de calidad y garantizar la inocuidad de los
alimentos, los frascos deben ser envasados al vacío.
Hoy día, la verificación de los sellos de vacío de cada frasco lo
hace manualmente un grupo de 5 personas mediante un método
llamado tapeteo (si al golpear el frasco en su tapa con una vara
de madera se escucha un sonido hueco, el sello está malo y
frasco no está al vacío).

3. ¿En qué consiste el proyecto?
Al respecto, se pretende que dicho proceso de verificación de sellado se realice
automáticamente por medio de sensores ubicados a los costados de una banda
transportadora inmediatamente que éstos salen de la máquina tapadora.
Los sensores deben detectar el vacío en los frascos. Para ello, estos deben colocarse
a una altura de las tapas de los frascos. Cuando el sello no se ha dado, la tapa posee
una protuberancia que queda levantada, lo cual hará que el sensor la detecte. El
sensor emitirá una señal digital a un microcontrolador que recibe y procesa la
información. Éste a su vez, activará un actuador (cuya respuesta esta calibrada en
función de la velocidad de la banda) que rápidamente se extenderá y desechará el
frasco.

4. ¿En qué consiste el proyecto?

5. ¿En qué consiste el proyecto?

7. Envase con sello Envase sin sello

8. ¿En qué consiste el proyecto?
Además, para garantizar el éxito del proceso y evitar fallas, el sistema
incorporará otros sensores de verificación con su respectivo sistema de
actuadores al final de la banda transportadora. (Así se evita que si un frasco no
fue detectado al principio, los sensores al final si lo detectarán).
El microcontrolador al que se conectan los sensores, también dispondrá de un
teclado y una pequeña pantalla, donde se ingresará otra información
importante, como lote, código del operador de la máquina y código del
supervisor de producción y número de frascos que integran el lote y que serán
verificados).
Cabe aclarar, que en todo momento el microcontrolador estará conectado a
una red vlan de producción de la empresa. Que además de proveerle siempre
la fecha y la hora correcta (mediante ntp), permitirá que este envíe la
información sobre los rechazos a una base de datos para su análisis estadístico.

9. ¿En qué consiste el proyecto?
En el servidor en el que se almacenan los datos, un script en python
estará ejecutándose constantemente, para procesar los datos que
recibe del microcontrolador y poder automatizar la generación de
estadísticas.
De esta forma, será mucho más fácil saber cuántos frascos se están
perdiendo por hora, por lote, y determinar si es necesario realizar
alguna intervención en el proceso.
Como valor agregado, se pretende crear una sencilla aplicación en
android solo para el personal de producción y de calidad de la
empresa (no requerira estar en el playstore de google). Con ello, se
pretende que si la cantidad de rechazos de frascos sobrepasa un
umbral, se generará una alerta a todo el personal para que se tome
una decisión al respecto.

10. ¿En qué consiste el proyecto?
Se valora que para aprovechar la plataforma, otros sistemas de
producción de la empresa, como lo son hornos, calderas, lavadores
de frascos y agitadores también puedan automatizarse y enviar
mensajes o datos a través de la misma.
Ahora bien, en cuanto a la alimentación energética del sistema de
verificación, éste queda fuera del alcance de este proyecto, no
obstante, se debe aclarar que es un sistema debidamente
acondicionado y construido según la normativa del código eléctrico
vigente para evitar que un problema eléctrico dañe el sistema.

11. ¿En qué consiste el proyecto?
Además de la instalación del equipo la empresa IoT, realizará
un mantenimiento preventivo en caso de que los sensores
indiquen que algún dispositivo podría fallar. Con esto la
empresa contratante se evita el alto costo de inversión y los
costos de mantenimiento asociados.
De tal manera que la empresa IoT, puede realizar un
mantenimiento preventivo, con interrupciones breves, o sin
interrupciones del todo, brindado precios más ascequibles.

12. ¿Cómo estamos resolviendo el problema?
Se está implementando un control detallado del sellado de los frascos, con el fin de
mejorar la calidad del producto y garantizar la inocuidad de los alimentos y cuidar el
buen nombre de la empresa
También nos ayuda a controlar costos del proceso productivo, ¿porqué? Porque a
partir de los datos que dan los sensores, puedo desarrollar una estadística por día ,
por hora, por mes y por supervisor, del producto que pasa calidad y el que no. Así,
puedo hacerle ver al departamento de producción cuáles son los errores que se están
cometiendo y subsanarlos antes de que se generen pérdidas a la empresa. Además, se
hace un mejor control de la materia prima
Dado que el control de vacío se puede hacer por lotes, me permite darle trazabilidad
al producto. Esta es una acción congruente con haccp ( buenas prácticas en
manufactura e inocuidad de los alimentos), que son disposiciones que solicitan los
organismos de salud.

13. ¿Qué ventajas le estamos brindando?
En cuanto a las ventajas, la implementación de este proyecto, deriva en
la menor cantidad de personal revisando uno a uno los frascos para
verificar si cumplen con el vacío o no.
Además, este proceso genera mayor velocidad para despachar el
producto desde que se fabrica, hasta que se empaca.
Por otro lado se obtiene un ahorro en materia prima, así como un
aumento en los niveles de control de calidad y mejora las estadísticas
de producción.
Además, resulta acorde con las necesidades que se deben implementar
según las buenas prácticas de manufactura (BPM) y la normas HACCP.
/APPCC (Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control).

14. ¿Qué tecnologías estamos usando para abordar el
problema del cliente?
Las tecnologías que estamos usando es un sistema embebido
ligado con IoT. El diseño será realizado sobre una plataforma
que integra un microcontrolador arm y sensores infrarrojos.
Para efectos de especificar una tecnología que relacione con
iot, se evaluaron múltiples modelos: arduino (con sus
respectivos shields para iot), raspberry, udo neo y particle
photon entre otros, siendo esta última la elegida, dado su bajo
costo, su facilidad de programación y conectividad a la nube a
través de su modulo wifi incorporado y principalmente su
bajo costo ($19).

15. ¿De qué manera la solución
IoT genera ingresos?
En el proyecto que se presenta, la solución IoT,
generaría ingresos, adoptando el modelo producto
como servicio. Una empresa con experiencia en IoT,
alquila e instala todo el equipo y los sensores
necesarios, provee conectividad, y y la empresa paga
un arancel mensual, en función de la producción, y
además recolecta los datos y los mantiene disponibles
por cierto tiempo para que la empresa pueda obtener el
resultado de las estadísticas.

16. ¿Cuáles son los principales costos que
se deben considerar?
Los costos que se deben considerar son los generados en la instalación del
sistema, los equipos, y el arancel periódico mensual que deberá pagarse a
la empresa IoT.
Ahora bien, además del arancel mensual, debe considerarse el costo de
paro de la producción mientras se instala el sistema, para lo cual se podría
instalar el mismo en el lapso de 5 horas, considerando cableado, sujeción
de sensores y calibración, pagando horas extra a dos empleados de
mantenimiento para que supervisen el trabajo y la puesta en marcha del
sistema.
En cuanto al contrato de servicio, el mismo deberá realizarse por al menos
2 años para que la empresa IoT, pueda obtener una ganancia que haga
crecer el negocio, así como establecerse una cláusula de indemnización en
caso de que la empresa contratante desee rescindir el mismo, sin causas
atribuibles a la empresa IoT.

17. ¿Cuáles son los principales riesgos asociados con
el producto o servicio?
Para alcanzar el objetivo de reducir costos, mejorar las estadísticas
de producción y control de calidad, y dado que el proyecto está
enfocado en el IoT, se requiere de una alta disponibilidad de
conexión del dispositivo, de forma tal, que no se pierdan datos
durante su operación. Si el almacenamiento de datos se hace fuera
de la empresa, entonces el riesgo específico es que el equipo pierda
su conexión. Una solución a este problema, es contratar a un
proveedor de servicios de interconexión, que sea capaz de ofrecer
un 99.999% de disponibilidad en caso de que el almacenamiento se
haga externo, y el servidor del que depende el app móvil se
encuentren fuera de la empresa.

18. ¿Cuáles son los principales riesgos asociados
con el producto o servicio?
A lo interno, el riesgo es que la conexión de wifi, o bien, la vlan creada
sólo para eso no operen adecuadamente.
Otro de los riesgos, es el almacenamiento y la confiabilidad de los datos.
Se debe crear toda una infraestructura que permita almacenar y evitar que
los datos sean accedidos por terceras personas para fines no autorizados.
La redundancia de equipo es importante; no disponer de ella es también un
riesgo, dado que existe una probabilidad de falla del equipo, la cual aunque
es baja, debe tenerse presente. Dado que la solución se ha hecho para una
planta alimenticia, el consumidor final debe tener total seguridad de que el
producto que está adquiriendo no es perjudicial para su salud.

19. ¿Qué asuntos de políticas puede afectar la
comercialización del servicio?
En el caso del proyecto expuesto, los asuntos de política serían crear
confianza en los clientes, por cuanto se pueda determinar que con
este sistema se obtienen resultados fehacientes y confiables que
permitan a la empresa que comercializa el producto, definir la
cantidad de frascos desechados, la persona a cargo del proceso, las
fallas derivadas, entre otras.
Por otro lado podría afectar una falla del equipo que proporciona la
empresa IoT, por lo que en el contrato debe quedar claramente
estipulado los posibles inconvenientes que se pueden aparecer y las
disposiciones jurídicas aplicable en caso de un daño generado a la
empresa contratante, determinando claramente la responsabilidad de
las partes.

20. MUCHAS GRACIAS