Diseño de un sistema automático para el empacado y sellado de helados

El presente proyecto tuvo como objetivo diseñar un sistema automático para el empaquetado y sellado de helados en la empresa Helados Cuadrados RUKY S.A.S., respondiendo a la necesidad de optimizar etapas críticas del proceso productivo, específicamente el desmoldado, empacado y sellado, identificadas como cuellos de botella. Para ello, se implementó la metodología de diseño en ingeniería de Ulrich et al. (2020), desarrollada en cuatro fases: identificación de necesidades, búsqueda y selección de tecnologías, diseño del prototipo y validación del diseño. El estudio se llevó a cabo en las instalaciones de la empresa, considerando sus condiciones económicas, espaciales y de volumen de producción. Se realizaron entrevistas con la gerente y los trabajadores para identificar necesidades ergonómicas y técnicas. Como resultado, se elaboró una lista de métricas ponderadas según su importancia para la empresa, la cual guio el diseño del dispositivo. Posteriormente, se aplicó benchmarking para establecer valores de referencia para estas métricas, comparando dispositivos empaquetadores existentes en el mercado y realizando un estado del arte de proyectos universitarios similares. El sistema diseñado integra tecnologías modernas, como el uso de servomotores sincronizados electrónicamente para el movimiento preciso de la empaquetadora, y un sistema de control basado en LabVIEW y PLCs. La comunicación entre estos dispositivos se logró mediante el protocolo IoT MQTT, permitiendo la transmisión eficiente de datos en tiempo real. El dispositivo fue modelado y simulado utilizando SolidWorks para validar su funcionalidad antes de su fabricación, optimizando recursos y reduciendo riesgos de errores. Entre los principales resultados, se destaca que el sistema propuesto cumple con los requisitos técnicos establecidos por la empresa, como un tiempo de ciclo adecuado para alcanzar el volumen de producción esperado, una reducción significativa en el esfuerzo físico de los trabajadores y la mejora en la precisión y consistencia del empaquetado. Adicionalmente, se demostró la viabilidad del uso de herramientas de simulación para la validación de dispositivos industriales, estableciendo un precedente para futuros desarrollos en el campo de la automatización de procesos. En conclusión, este proyecto no solo satisface las necesidades de Helados Cuadrados RUKY S.A.S., sino que también contribuye al avance tecnológico en la automatización de procesos alimentarios, ofreciendo un diseño replicable y adaptable a otros contextos industriales. El enfoque integral empleado, que combina el análisis de necesidades, el diseño técnico y la validación por simulación, garantiza que el dispositivo propuesto sea una solución eficiente y sostenible para la empresa y el sector en general

• Autores: Castro Castro, Mateo
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2025
• Institución: Universidad Autónoma de Occidente
• Repositorio: RED: Repositorio Educativo Digital UAO
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:red.uao.edu.co:10614/16071
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10614/16071; https://red.uao.edu.co/
• Palabra clave: Ingeniería Mecatrónica; Automatización industrial; Empaquetado de helados; PLC; MQTT; LabVIEW; Diseño mecatrónico; Simulación digital; Industrial automation; Ice cream packaging; PLC; MQTT; LabVIEW; Mechatronic design; Digital simulation
• Rights: openAccess
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