29
PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO DE MANIQUÍES DE LA BANDA TRANSPORTADORA EN EL ÁREA DE ANÁLISIS DE MÉTODOS Y TIEMPOS EN EL LABORATORIO DE LA UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA PABLO EMILIO PIEDRAHITA SANDOVAL JAIBER ALONSO BUSTOS MORA JUAN SEBASTIAN GUZMÁN OTALORA KAREN YULIETH RIVERA CANO UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍAS PROGRAMA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL NEIVA 2017

PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO DE MANIQUÍES DE LA BANDA TRANSPORTADORA EN EL ÁREA DE ANÁLISIS

DE MÉTODOS Y TIEMPOS EN EL LABORATORIO DE LA UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

PABLO EMILIO PIEDRAHITA SANDOVAL JAIBER ALONSO BUSTOS MORA

JUAN SEBASTIAN GUZMÁN OTALORA KAREN YULIETH RIVERA CANO

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL NEIVA 2017

Page 2: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO DE MANIQUÍES DE LA BANDA TRANSPORTADORA EN EL ÁREA DE ANÁLISIS

DE MÉTODOS Y TIEMPOS EN EL LABORATORIO DE LA UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

PABLO EMILIO PIEDRAHITA SANDOVAL JAIBER ALONSO BUSTOS MORA

JUAN SEBASTIAN GUZMÁN OTALORA KAREN YULIETH RIVERA CANO

Informe Final de seminario de profundización presentado como requisito para optar al título de INGENIERO INDUSTRIAL

Asesor ING. ADRIÁN FERNANDO CHAVARRO CHAVARRO

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL NEIVA 2017

Page 3: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

3

Nota de aceptación

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

_______________________________

Firma del presidente del jurado

_______________________________

Firma del jurado

_______________________________

Firma del jurado

Neiva, 31 de Mayo de 2017

Page 4: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

4

DEDICATORIA

Dedicamos este trabajo a nuestros padres ya que sin el esfuerzo de ellos no podríamos culminar con nuestro pregrado y no seriamos las personas que somos en estos momentos, también lo dedicamos a todas las personas que nos han estado acompañando en nuestro camino, familiares, compañeros de trabajo, compañeros de estudio, novia, esposa y todas aquellas personas que han aportado un grano en nuestras vidas.

Page 5: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

5

AGRADECIMIENTOS

Aprovechamos esta oportunidad para expresar el más sincero agradecimiento, en nombre de todos los participantes de este Diplomado, a las instituciones que le dieron el soporte académico y logístico: A la Universidad Cooperativa de Colombia, al SENA (Servicio Nacional de Aprendizaje) y al Tecnoparque. A cada uno de los Excelentes instructores del Diplomado: Carlos Wilmer Oviedo, Duvier Jairo Lugo Rojas, José Javier Cano Calderón, Julián Rene Chaux Cedeño y Adrián Fernando Chavarro Chavarro, por transmitirnos sus conocimientos y sus experiencias con todo entusiasmo, ya que sin eso no podríamos concluir nuestro trabajo ni nuestra carrera con éxito.

Page 6: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

6

CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 11 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................ 12 2. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................ 13 3. OBJETIVOS ....................................................................................................... 14 3.1 OBJETIVO GENERAL ..................................................................................... 14 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................ 14 4. MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 15 5. DESARROLLO DEL TRABAJO ......................................................................... 18 6. DISEÑO METODOLÓGICO ............................................................................... 20 6.1 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS ...................................................................... 20 6.2 FLUJOGRAMA DEL SISTEMA ........................................................................ 21 6.3 CABLEADO DEL SISTEMA ............................................................................. 22

6.3.3 Interfaz. ......................................................................................................... 23

6.3.4 Conexiones a Arduino. .................................................................................. 23 7. PRESUPUESTO ................................................................................................ 24 8. CRONOGRAMA ................................................................................................ 25

Page 7: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

7

8.1 DIAGRAMA PERT AEN ................................................................................... 26 9. CONCLUSIONES .............................................................................................. 28 BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................... 29

Page 8: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

8

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Revistas con aportes significativos .......................................................... 16

Tabla 2. Presupuesto ............................................................................................. 24

Tabla 3. Cronograma de actividades ..................................................................... 25

Tabla 4. Disminución según ruta critica ................................................................. 27

Page 9: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

9

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Flujograma del sistema ........................................................................... 21

Figura 2. Pulsadores .............................................................................................. 22

Figura 3. Sensor .................................................................................................... 22

Figura 4. Interfaz .................................................................................................... 23

Figura 5. Conexiones arduino ................................................................................ 23

Figura 6. Diagrama pert ean .................................................................................. 26

Page 10: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

10

RESUMEN

Este proyecto consiste en un prototipo capaz de detectar el paso de un material cualquiera por el sensor capacitivo que lleva en su sistema. El proyecto tuvo una duración de aproximadamente 15 días en los que se trabajó con la asesoría de los integrantes del Tecnoparque SENA, en donde se inicia desde la etapa de diseño hasta la etapa de construcción del prototipo. El objetivo principal del prototipo es que sea instalado y puesto en marcha en el laboratorio de métodos y tiempos de la Universidad Cooperativa de Colombia, con el fin de que se haga conteo de los maniquíes que pasan por la banda transportadora, y así poder contribuir, a la reducción de tiempo de las prácticas de la asignatura ingeniería de métodos y tiempos,, y dar un punto de partida para el llamado de los estudiantes de la Universidad hacia el tema de la automatización a nivel general.

Page 11: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

11

INTRODUCCIÓN

En el presente documento se explica la metodología de un proyecto de automatización que se desarrollará en el área de análisis de métodos y tiempos que se encuentra dentro del laboratorio de la Universidad Cooperativa de Colombia, en donde se expresan las actividades a seguir para la construcción del sistema automatizado. Iniciando se presentaran las tareas y actividades a cumplir para lograr la primera etapa que es la toma de cálculos y dimensiones, y posteriormente se encaminará por los siguientes pasos: compra de materiales, programación del sistema, montaje del sistema y para finalizar las pruebas de la simulación del sistema. El sistema automatizado consiste en la implementación de un sensor que mida la cantidad de maniquíes que pasan por la banda transportadora en el laboratorio del análisis de métodos y tiempos clase y practica establecida en el programa académico de la Universidad Cooperativa de Colombia. La información otorgada por el sensor llegara a una pantalla LCD o SHIELD, en donde se encontrara los respectivos pulsadores digitales o físicos de apagado, encendido y otros botones digitales necesarios para controlar el sistema. Ya obtenida la información es cuestión del docente que maneja y dicta la clase, manipular el sistema para que la clase en el laboratorio sea más agradable y haya un mayor rendimiento del tiempo en ella.

Page 12: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

12

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la clase de Ingeniería de Métodos y Tiempos establecida para sexto semestre en la Universidad cooperativa de Colombia, se desarrolla una práctica de simulación en el área de análisis de métodos y tiempos que se ubica en el laboratorio, en donde se realiza el conteo manual de maniquíes para determinar cálculos de eficiencia, eficacia y efectividad de los operarios que desempeñan la simulación. Ya que el espacio es muy reducido y se provoca un hacinamiento de estudiantes que además de estar bajo malas condiciones de luminosidad y temperatura, no logran realizar adecuadamente la simulación. La tardanza de la simulación se debe a que no hay espacio suficiente para la circulación por el área cuadrada del complejo y porque hay mucho desorden. El no haber buen espacio y buena circulación hace que los docentes opten por desintegrar el grupo total en subgrupos para evitar problemas de aprendizaje. Pero esto no es suficiente ya que así haya pocos estudiantes presentando la práctica el tiempo empleado para esta, es muy extenuante y agotador en las etapas de simulación y cálculos en donde muchos de los estudiantes tienen que estar de pie todo el tiempo, ya sea aquellos que están realizando la práctica o esperando para realizarla. Por esto se toma la iniciativa de mejorar en algunos aspectos nuestro laboratorio, con un proyecto automatizado que lograra minimizar el tiempo que tarda el desarrollo de la simulación, con el objetivo de que la totalidad de estudiantes que estén cursando la asignatura de Ingeniería de Métodos y Tiempos puedan tomar cómodamente la práctica del curso.

Page 13: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

13

2. JUSTIFICACIÓN

Actualmente el departamento del Huila no es muy fuerte en el sector secundario de los sectores de la economía, pero si es bastante competitivo en el primario, por ello es de gran idea pensar que si se le diera más empeño a la mejoría de nuestro sector secundario, el departamento del Huila tendría un gran mercado competitivo y comparativo, pero la mejoría se realiza desde el conocimiento que brindan los centros educativos en bachilleres y pregrados. Por esto es esencial que las personas que estudien carreras sobre ingeniería y a fines, tengan conocimiento de manera significativa sobre los sistemas de automatización. La automatización entrega muchas ventajas tanto para las empresas que la apliquen como para las personas que se desempeñen en el tema, ya que por el lado de las empresas los costos de inversión se verán reflejados de manera significativa a mediano o largo plazo, y por el lado de los trabajadores independientes la demanda de instalación de sistemas automatizados se incrementara, por lo tanto abra diferentes áreas de aplicación. Esto contribuye de una manera muy positiva ya que genera un gran impacto para las nuevas generaciones que hagan uso del laboratorio porque el ver y analizar un sistema automatizado crea intriga y así mismo investigación en los estudiantes que asistan en los siguientes semestres al laboratorio de análisis de métodos y tiempos, de esta manera se fortalecerá el conocimiento y se promoverá la investigación en el tema de la automatización industrial. La implementación de este proyecto dará como beneficio el conocimiento otorgado por el manejo de software para la programación y simulación, y conocimiento sobre materiales y herramientas necesarias para desarrollar sistemas automatizados. El interés de este proyecto es adquirir conocimiento sobre automatización de procesos industriales para la futura aplicación en las grandes empresas donde se controle un sistema o en las pequeñas empresas que quieran implementarlo, además de la aprobación del diplomado que se está realizando para la modalidad de grado.

Page 14: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

14

3. OBJETIVOS

3.1 OBJETIVO GENERAL Implementar un sistema automatizado para el conteo de maniquíes en una banda transportadora, y el manejo de encendido/apagado del motor en el área de análisis de métodos y tiempos del laboratorio de la Universidad Cooperativa de Colombia, para que el docente adquiera información con certeza de la práctica y pueda realizar los cálculos necesarios, con el fin de desarrollar la clase más satisfactoria y agradable. 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Realizar los planos específicos para determinar las dimensiones con las cuales se desarrollara el montaje.

Identificar los materiales más adecuados para desarrollar el sistema.

Desarrollar el presupuesto con el que se calculara el costo total del sistema.

Efectuar la compra de la cantidad total de materiales necesarios para la implementación de todo el sistema.

Estudiar detalladamente el software Arduino y Proteus 8.

Desarrollar la programación y simulación con el software Arduino y Proteus, para que den lugar al funcionamiento deseado del sistema.

Efectuar el montaje total del sistema bajo la supervisión del docente asignado y con las normas eléctricas y de seguridad exigidas.

Ejecutar las pruebas necesarias mediante simulaciones, para determinar que el funcionamiento del sistema este operando bajo las condiciones establecidas.

Exponer el proyecto finalizado ante el consejo de facultad para su aprobación

Page 15: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

15

4. MARCO TEÓRICO El crecimiento de la actividad en el área de sensores de fibra óptica ha generado valiosos dispositivos de medición que emplean técnicas de interferencia, modulación de longitud de onda, polarización (Johnson, 1985). Además, ya que la luz emitida por este tipo de sensor proviene de un fotodiodo, esta no produce daño a los ojos, y es entonces más segura que los sensores láser de desplazamiento. Una fibra óptica es un filamento de vidrio flexible capaz de transmitir luz a través de su longitud manteniendo reflexión interna casi total de extremo inicial hasta el final.1

De acuerdo con la continua evolución y en busca de mejores alternativas para satisfacer una necesidad, el hombre ha ido desarrollando diversas aplicaciones que desde tiempos remotos se las consideraba inimaginables, éste es el caso de NS Industrias, empresa dedicada al proceso de inyección y extrusión de plástico, la misma que ha ido incorporando talento humano e implementando maquinaria con la finalidad de incrementar su productividad garantizando su calidad.2

Por su compatibilidad y por su bajo costo, sin dejar a un lado las prestaciones y beneficios que nos proporciona, es un dispositivo electrónico digital con una memoria programable para guardar instrucciones y llevar a cabo funciones lógicas de configuración, secuencia, sincronización, conteo y funciones aritméticas, necesarias para el control de los actuadores instalados en el prototipo. 3 La imposibilidad de las empresas para tomar decisiones correctas puede ser resultado de la falta de datos confiables relacionados a la productividad industrial. En la actualidad grandes empresas han optado por la utilización de sistemas automatizados así como la implementación de herramientas que permitan un correcto análisis de sus procesos para reducir las pérdidas y por consecuente incrementar los niveles de producción. La automatización de los procesos de producción consiste en la búsqueda del hardware adecuado para la aplicación, el diseño del software para el cumplimiento de diversas sentencias de control, seleccionar variables de interés real para su almacenamiento como datos históricos, la aplicación de sofisticadas herramientas de análisis, todo esto se complementa con el desarrollo de bases de datos. Los procesos automatizados aportan numerosas ventajas a la producción industrial.

1 Anda-Rodríguez, G.; Castillo-Castañeda, Un método de monitoreo del desgaste de una herramienta de corte basado en un sensor de proximidad de fibra óptica, Ingeniare. Revista Chilena de Ingeniería, vol. 14, núm. 2, mayo-agosto, 2006, pp. 124-129, Universidad de Tarapacá, Arica, Chile. 2 Bustillos Moreno, D. A., & Ortiz Bautista, E. A. (2014). Artículo Científico-Diseño e implementación de un sistema automático de corte lineal, transporte y empaquetado de envases plásticos con una interface de monitoreo HMI en la Empresa NS Industrias de la ciudad de Latacunga. 3 Álvarez Veintimilla, C. E., & Carrera Tapia, R. D. (2015). Artículo Científico-Diseño, construcción e implementación de un

sistema de dirección asistida hidráulicamente a las cuatro ruedas de un vehículo automotor.

Page 16: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

16

Un proceso de fabricación automatizada en la industria hoy en día, significa un producto final de mayor calidad y más competitivo debido a factores tales como la normalización de procesos y productos, la velocidad de producción, programación de la producción, la reducción continua de los residuos y menos probabilidades de equivocarse. Evita el contacto del producto con los recursos humanos, cuyos resultados van desde más higiene en el proceso, alta confiabilidad hasta un elevado nivel de calidad del producto final.4

El Arduino, es un elemento de fácil conectividad a una red y adicionalmente permite implementar un servidor de protocolos de alto nivel, como el Hypertext Transfer Protocol (HTTP); tiene memoria, capacidad de procesamiento autónomo, compiladores de lenguajes de programación como C y puertos físicos para interconectar con dispositivos. El Arduino Mega 2560, es una placa electrónica basada en el ATmega2560 (hoja de datos). Tiene 54 pines digitales de entrada/salida, 16 entradas analógicas, cuatro UARTs (puertos seriales), un oscilador de cristal de 16 MHz, una conexión USB, un conector de alimentación, una cabecera ICSP y un botón de reinicio. .5 A continuación se evidenciaran revistas con aportes significativos: Tabla 1. Revistas con aportes significativos

REVISTA TEMA O

PROYECTO AUTORES AÑO APORTES

Engineering science and

technology, an international journal

Model design and simulation of automatic

sorting machine using

proximity sensor

Bankole I. Oladapo, V.A.

Balogun, A.O.M. Adeoye , C.O.

Ijagbemi , Afolabi S. Oluwole , I.A.

Daniyan , A. Esoso Aghor , Asanta P.

Simeon

2016

Diseño de un modelo y simulación de las

funcionalidades de una maquina de clasificación automática utilizando un

sistema capacitivo.

Revista Escuela de Administración de

Negocios

Internet de los objetos

empleando Arduino para

la gestión domiciliaria

Vega E, Adriana Marcela;

Santamaria P, Francisco; Rivas T,

Edwin

2014

Presenta la importancia de la gestión eléctrica

domiciliaria por medio del diseño, desarrollo e

implementación de un prototipo de sistema

domótico.

Fuente: Autor

4 P Quert Álvarez Rolando, Miranda Martínez Migdalia, Leyva Córdova Benito, García Corrales Humberto, Gelabert Ayón Fisma. Rendimiento de aceite esencial en Pinus caribaea MorElet según el secado al sol y a la sombra. III. Rev Cubana

Farm [revista en la Internet]. 2001 5 Vega, A. M., Santamaría, F., & Rivas, E. (2014). Internet de los objetos empleando arduino para la gestión eléctrica domiciliaria. Revista EAN, (77), 24-40.

Page 17: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

17

Tabla 1. (Continuación)

REVISTA TEMA O

PROYECTO AUTORES AÑO APORTES

Ingeniare: revista chilena de ingeniería

un método de monitoreo del desgaste de

una herramienta

de corte basado en un

sensor de proximidad de

fibra óptica

Anda-Rodríguez, G.; Castillo-

Castañeda, E. 2006

Se presenta una técnica novedosa para el

monitoreo en línea del desgaste de una

herramienta de fresado. El desgaste es estimado directamente a partir de un sensor de proximidad

de fibra óptica.

Scientia Et Technica

Plano inclinado con

cuatro sensores

Gallego, Hugo Armando; Santa, John Jairo; Ardila Urueña, William

2010 Detalla el recorrido de una

masa con cuatro sensores.

Fuente: Autor

Page 18: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

18

5. DESARROLLO DEL TRABAJO

a. La primera actividad (A) realizada fue la solicitud de entrada al laboratorio para tomar las medidas y dimensiones que fueron necesarias para efectuar la compra de los materiales de manera personal y por envió. Fue bastante importante tomar las medidas adecuadas para hacer óptimos los costos del proyecto. La solicitud se hizo por medio de una carta dirigida al coordinador del diplomado de automatización de procesos industriales, para que con ello aprobara la asistencia del equipo seis al laboratorio.

b. La segunda actividad (B) desarrollada fue la toma de medidas y dimensiones en el área de análisis de métodos y tiempos en el laboratorio. Para ello se asistió con todo el equipo seis, para tomar los siguientes cálculos: la altura a la que debe ir la pantalla táctil, por donde debería pasar el cableado que se dirige hacia el sensor y el que se encamina hacia el motor eléctrico, a qué altura debe quedar el sensor y a qué distancia debe quedar de los maniquíes para que realice el conteo correcto, que elementos o materiales se deben utilizar que no están expresados en el presupuesto, especificar las distancias totales para optimizar el costo total del proyecto, especificar la corriente y el voltaje necesarios para que el sistema funcione correctamente, y demás tareas que surgieron por idea de los integrantes del equipo.

c. La tercera actividad (C) fue el pedido de los siguientes materiales: Arduino, pantalla Shield touch y el sensor de proximidad infrarrojo, en una página virtual llamada Vistronica, que con la asesoría de los ingenieros que dictaron el diplomado de automatización de procesos industriales, se eligió los materiales correctos al menor costo.

d. La cuarta actividad (D) fue la compra de los materiales faltantes de manera personal en la ciudad de Neiva. Materiales como el cable del sensor, cable eléctrico, canaletas, soldaduras, resistencias y demás, que fueron cotizados y comprados, con la asesoría de los ingenieros que dictaron el diplomado de automatización de procesos industriales y los ingenieros que laboran en el Tecnoparque del SENA.

e. La quinta actividad (E) fue la programación del sistema, que se desarrollo con la plataforma de programación IDE Arduino, estudiados en la parte teórica del diplomado. El sistema quedo programado de la siguiente manera: el sensor que contabilizara los maniquíes, este envía la información a la pantalla TFT touch, donde hay botones físicos para el control, del encendido, apagado y reinicio del sistema.

Page 19: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

19

f. La sexta actividad (F) fue la solicitud para el montaje del sistema ya programado en el laboratorio. Igual que la primera solicitud de la toma de dimensiones, esta se hizo por medio de una carta dirigida al coordinador del diplomado de automatización de procesos industriales en donde se expresara el permiso para la entrada del equipo seis al laboratorio.

g. La séptima actividad (G) fue el montaje del sistema de automatización. Para ello el equipo seis asistió al laboratorio en donde se trabajo en conjunto para minimizar el tiempo de montaje. Las tareas sobre el montaje a desempeñar se distribuyeron de la mejor manera según los puntos fuertes de cada integrante del equipo.

h. La octava actividad (H) fue la simulación del sistema, así se identificó unos errores de programación, y se aseguro la modificación que de paso al excelente funcionamiento del sistema.

i. La novena actividad (I) fue la solicitud de la exposición del proyecto ante el coordinador del diplomado de automatización de procesos industriales, para expresar la culminación del proyecto y así mismo la presentación de este.

j. La decima actividad (J) fue la exposición del proyecto.

Page 20: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

20

6. DISEÑO METODOLÓGICO

Este proyecto se desarrolla a partir del conocimiento adquirido en la teoría del diplomado sobre automatización de procesos industriales en donde se instalara un sistema automatizado por sugerencia de los coordinadores del diplomado. La sugerencia se aplicara ya que el equipo que está asignado para implementar este sistema conoce las falencias que tiene el laboratorio. El proceso de implementación está dividido en 5 grandes fases:

Toma de medidas

Compra de materiales

Programación del sistema

Montaje del sistema

Simulación del sistema 6.1 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS Este trabajo integra técnicas desde el enfoque empírico - analítico, que incluyen:

La observación que permite captar el comportamiento de los estudiantes en el laboratorio.

La entrevista que posibilita la opción de obtener información por parte de los estudiantes que ya han pasado por prácticas en donde tengan que utilizar el área de análisis de métodos y tiempos en el laboratorio.

La experiencia que permite la veracidad del momento ya vivido. Los instrumentos a utilizar en este trabajo son:

Flujograma para el proceso del montaje.

Software de simulación Proteus 8.

Plataforma de prototipos IDE Arduino.

Diagramas PERT y GANTT.

Planos del cableado del sistema Algunos instrumentos ya están expresados en el documento pero están sujetos a cambios por los integrantes del equipo o a la implementación de otros instrumentos o herramientas, que serán especificadas en el momento de ser utilizadas.

Page 21: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

21

6.2 FLUJOGRAMA DEL SISTEMA Figura 1. Flujograma del sistema

Fuente: Autor

Page 22: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

22

6.3 CABLEADO DEL SISTEMA 6.3.1 Pulsadores. Figura 2. Pulsadores

Fuente: Autor 6.3.2 Sensor.

Figura 3. Sensor

Fuente: Autor

Page 23: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

23

6.3.3 Interfaz. Figura 4. Interfaz

Fuente: Autor

6.3.4 Conexiones a Arduino. Figura 5. Conexiones arduino

Fuente: Autor

Page 24: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

24

7. PRESUPUESTO Los siguientes elementos tienen valores aproximados en moneda COP (Peso colombiano).

Tabla 2. Presupuesto

MATERIALES CANT. FACTOR DE EMPAQUE

PRECIO TOTAL

Pantalla LCD TFT 3.97 INCH compatible para arduino uno y mega

1 1 54800 54800

Arduino uno r3 1 1 28000 28000

Sensor de proximidad infrarrojo e18 - d80nk

1 1 20250 20250

Fuente adaptador 12v 3a 1 1 19300 19300

Envíos 1 1 15500 15500

Resistencias 10k 20 1 50 1000

Transportes 1 1 40000 40000

Protoboard 1 1 12000 12000

Cable macho - macho 10 1 300 3000

Cable macho - hembra 5 1 300 1500

Cable UTP 10 metros 1 1 4000 4000

Termoencogibles 1 metro 1 1 400 400

Arduino mega 2560 1 1 152000 152000

Pulsadores na 4 1 1500 6000

Regleta macho 1 1 400 400

Soldadura 2 1 2000 4000

Sensor infrarrojo evasor de obstáculos 1 1 12000 12000

Cable 20gw 8 metros 1 1 5600 5600

Canaleta autoadhesiva 3 1 4000 12000

TOTAL 391.750

Fuente: Autor

Page 25: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

25

8. CRONOGRAMA

El cronograma del proyecto es interpretado en el diagrama PERT tipo AEN y en un diagrama de GANTT.

Tabla 3. Cronograma de actividades

ID ACTIVIDADES ACTIVIDADES

PREDECESORAS

DURACION DE LA ACTIVIDAD EN DIAS TIEMPO

ESTIMADO (te)

CRASH TIME

TIEMPO OPTIMISTA

(a)

TIEMPO MAS PROBABLE

(m)

TIEMPO PESIMISTA

(b)

A Solicitud de permiso para la toma de dimensiones

- 1 2 3 2 2

B Toma de dimensiones del laboratorio

A 0,5 1 1,5 1 1

C Pedido de materiales B 1,5 2 3 2,08333333

3 1,5

D Compra de materiales B 0,5 1 1,5 1 1

E Programación del sistema C,D 1 1,5 2 1,5 1

F Solicitud de permiso para montaje - 0,5 1 1,5 1 1

G Realizar el montaje E,F 1 2 3 2 2

H Desarrollar las pruebas de simulación

G 0,5 1 1,5 1 1

I Solicitud para exposición del proyecto

- 1 2 3 2 2

J Exposición del proyecto G,H,I 0,5 1 1,5 1 1

TOTAL 14,5833333

3 13,5

Fuente: Autor

Page 26: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

26

8.1 DIAGRAMA PERT AEN Figura 6. Diagrama pert ean

Fuente: Autor

3 C 5

3 2 5

0 I 0 0 A 2 2 B 3 5 E 7

0 0 0 0 2 2 2 1 3 5 2 7

3 D 4 7 G 9

4 1 5 7 2 9

0 F 1 9 I 11 11 J 12

6 1 7 9 2 11 11 1 12

0 H 1

8 1 9

DIAGRAMA PERT

TIPO AEF

Ruta critica

A,B,C,E,G,I,J

Page 27: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

27

En donde la ruta critica del proyecto tiene una franja roja en la parte superior de cada etapa y va encaminada de la siguiente manera (A, B, C, E, G, I, J). El diagrama PERT AEN nos muestra una disminución de 15 a 12 días según la ruta critica.

Tabla 4. Disminución según ruta critica

ACTIVIDADES FECHA DE

INICIO DURACION

(DIAS) ACUMULADO

FECHA DE CULMINACION

A 26/01/2017 2 2 30/01/2017

B 30/01/2017 1 3 31/01/2017

C 31/01/2017 2,5 2,5 02/02/2017

D 02/02/2017 1 6,5 03/02/2017

E 03/02/2017 1,5 8 07/02/2017

F 07/02/2017 1 9 08/02/2017

G 08/02/2017 2 11 10/02/2017

H 10/02/2017 1 12 11/02/2017

I 11/02/2017 2 14 13/02/2017

J 13/02/2017 1 15 14/02/2017

Fuente: Autor

Page 28: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

28

9. CONCLUSIONES

Se puede deducir del trabajado desarrollado, que los métodos de automatización son bastantes flexibles, ya que el sistema realizado no solo permite contar maniquíes, si no cualquier otro objeto que entre en el campo de detección del sensor, además su desarrollo proporciona la posibilidad de escoger entre un bajo o un alto presupuesto. Por lo tanto es aplicable a la gran variedad de tipos de industria en donde se necesite contabilizar las unidades producidas en un determinado rango de tiempo.

Page 29: PROTOTIPO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL CONTEO …

29

BIBLIOGRAFIA file:///C:/Users/1/Desktop/DIPLOMADO%20DE%20AUTOMATIZACIÓN/pb0809t.pdf file:///C:/Users/1/Desktop/DIPLOMADO%20DE%20AUTOMATIZACIÓN/Automatizacion_y_control_de_un_motor_a_pasos_para_la_sintonizacion_de_filtros_de_microondas.pdf file:///C:/Users/1/Desktop/DIPLOMADO%20DE%20AUTOMATIZACIÓN/NTC%201486.pdf file:///C:/Users/1/Desktop/DIPLOMADO%20DE%20AUTOMATIZACIÓN/industrial_data03v6n1_2003.pdf file:///C:/Users/1/Desktop/DIPLOMADO%20DE%20AUTOMATIZACIÓN/Ejemplo%20Automatización%20Mezcla.pdf file:///C:/Users/1/Desktop/DIPLOMADO%20DE%20AUTOMATIZACIÓN/interfaz.pdf file:///C:/Users/1/Desktop/DIPLOMADO%20DE%20AUTOMATIZACIÓN/presentacion.pdf