Propuesta de diseño de una máquina automática para el proceso de envasado de dos tipos de cacahuate

Abstract

RESUMEN: Uno de los motivos principales para la realización de este proyecto, es la automatización en el proceso de envasado de cacahuates. Es sabido que en la actualidad este proceso es realizado de manera automática, pero con el inconveniente de que se reduce a una sola presentación en una línea de proceso, por lo tanto, surge la necesidad de generar una solución a esta problemática. Es pertinente decir que se busca la implementación en la industria emergente, como la pequeña y mediana empresa, para así aumentar la productividad y buscar la eficiencia en esta parte fundamental al término del proceso de producción. Entonces, ¿Qué tan conveniente es diseñar una máquina de envasado de productos granulados para dos tipos de producto en las pequeñas y medianas empresas? Para dar respuesta a esta interrogante, es necesario conocer las ofertas existentes con las que cuenta el mercado de la industria alimenticia, una de las opciones consultadas, indica un envasado de productos granulados de múltiple llenado con un rango en peso desde 100 gramos hasta 2 kilogramos de producto, pero en una sola presentación, además de que la solución que ofrecen es de tipo semiautomático. En el presente trabajo, se diseñará una máquina capaz de envasar dos tipos diferentes de cacahuate en una misma línea de proceso, para brindar una respuesta a la pregunta planteada de si es o no conveniente diseñar una máquina de envasado para dos tipos diferentes 22 cacahuate y, de igual forma, se buscará aumentar la tasa de producción actual de envasado de productos granulados. Otro de los motivos en la investigación de este tema, es que existe el antecedente de esta máquina ya en físico realizado por uno de los compañeros que integran este trabajo. En el antecedente mencionado el proceso de empaquetado es realizado de forma manual por medio de un arreglo mecánico, además, este prototipo manual se fabricó y se vendió, por tal motivo y como solución a un problema real existente que llama nuestra atención, es que se busca dar una alternativa de solución económica y sustentable. La máquina para envasado de cacahuate podría igualar y aumentar la tasa de producción de las máquinas existentes que oferta el mercado, de manera tal que, en caso de cumplir con los propósitos planteados, se podría implementar para la venta al cliente potencial que necesita la máquina para acrecentar y acelerar de forma automática el proceso de envasado de cacahuate. La propuesta de diseño de una máquina de envasado de cacahuate se logrará a través del uso de un sistema de servomotores y de un controlador lógico programable que permita realizar los ajustes pertinentes al set point y a su vez el diseño de la interfaz humano-máquina (HMI). La presente investigación ayudará a sentar las bases de diseño de máquinas para la PYME (pequeña y mediana empresa), que faciliten a este sector en la relación costo-beneficio, que se verá reflejada en el aumento de la tasa de producción del negocio actual en hasta un 40 por ciento, además, se espera que la propuesta de diseño tenga una producción por minuto de hasta 120 envases por minuto, lo anterior (de acuerdo a los precios actuales del producto) reflejaría ganancias de aproximadamente 7.5 millones de pesos anuales si se llegase a implementar la propuesta. En el desarrollo de esta investigación se aplicarán los conocimientos adquiridos en la carrera de ingeniería en control y automatización que se imparte en la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Zacatenco, proponiendo el diseño de una máquina automatizada de envasado de cacahuate, haciendo uso de los conocimientos en control de procesos, control, de máquinas eléctricas, programación de controladores lógicos programables (PLC) y demás áreas de conocimiento que serán retratadas en el presente trabajo. Por lo tanto, es importante delimitar y establecer los alcances de hasta donde se busca llegar y qué rubros se van a cubrir, para el diseño de la solución de envasado de cacahuate, para así emprender una ruta o un camino trazado para alcanzar los objetivos planteados.