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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA

Automatización Industrial

Horario: 0834

Profesores: SOBRADO MALPARTIDA, EDDIE ANGEL

INFORME 1 “Automatización de la producción de espárragos

para la exportación”

Marcelo Laureano Misari 20070526

Eduardo Casiano Castillo 20062036

William Morocho Carhuatocto 20072351

Manuel Yllesca Medina 20077171

Lima, 25 de Abril del 2012

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INDICE

Contenido Pag

1.- DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DEL PROCESO PRODUCTIVO………………….3

1.1.- Administración…………………………………………………………….…….4

1.2.-Producción……………………………………………………………….……….5

1.3.- Postventa- mantenimiento……………………………………………………..5

2.-OPERACIONES SUSCEPTIBLES DE SER AUTOMATIZADAS…………………6

3.- PLAN DE AUTOMATIZACIÓN……………………………………………………….7

4.- INSTRUMENTACION………..……………………………………………………….9

5.- DIAGRAMAS P&ID………….. …………………………………………………….18

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1.- DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DEL PROCESO PRODUCTIVO

1.1.- Administración:

Incluye áreas concernientes a los que realizan la gerencia y, por ende, son los que

deciden que políticas se debe implantar en cada sub área.

Como se ve en el gráfico cuenta con la logística, que a través de su control de

inventarios provee de información a los que se encargan de la compra para que no

falten insumos ni demás accesorios. El área contable brinda el balance de

ingresos y egresos para saber los movimientos monetarios en cada periodo de

tiempo. El área de investigación es útil para estar actualizado de las tendencias en

cultivo y procesamiento del esparrago, así como de posibles nuevas adquisiciones

en maquinarias que facilite el proceso estudiado. Además, a través del área de

mercadotecnia se puede detectar nuevos mercados y enfocarse en la conquista

de tales potenciales clientes. Por último, se encuentra el área de recursos

humanos, que consta de captar nuevos talentos y de generar un buen ambiente

laboral entre todos los colaboradores y protagonistas de todo el proceso.

1.2.-Producción

El proceso comienza con la cosecha de los espárragos, el cual se seleccionan

para el proceso aquellos que tengan un tamaño de tallo de aproximadamente unos

70 a 80 cm. Luego de la selección, estos son transportados en jabas a la fábrica

en donde son recibidos por la recepción el cual registra el tamaño, el lugar de

procedencia de la cosecha y el número de jaba. Luego pasan a la respectiva

Recursos humanos

Logística Ventas Compras

Contabilidad Investigación

Administración

Mercadotecnia

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A 5°C

Longitud 70-80 cm

Agua con 50

ppm Cl

Bolsas de polietileno de alta

densidad

Cloruro de sodio

más benzoato de

sodio

operación de pelado de los espárragos, corte y clasificación de estos, debido a

que pueden estar deteriorados o presentan daños por el peso de los demás o algo

por el estilo.

Después de lo anterior, son introducidos en agua colorada con una cantidad de 50

ppm Cl por un periodo de 30 segundos y se le añade cloruro de Sodio y benzoato

de sodio como conservante. Sigue el llenado de trozos en bolsas que después son

pesados, además de adición de solución de cubierta. Finalmente es sellado a

vacío y almacenado a una temperatura de 5°C.

Cosecha de

tallos

Transporte de

tallos Recepción

Pelado Corte y

clasificación

Introducción

en agua

clorada

Introducción

de solución

de cubierta

Llenado de

trozos Pesado

Adición de

solución de

cubierta

Sellado al

vacío

Almacenado

Producción

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1.3.- Postventa- mantenimiento

En esta etapa se resalta el servicio y la calidad brindada al cliente para ello se

cuenta con un servicio de atención al cliente en la que se recibe quejas o reclamos

de los productos ofrecidos, por lo que se puede efectuar la devolución del

producto por uno bueno. También es importante el mantenimiento de los

instrumentos y maquinaria de trabajo para asi poder optimizar cada operación en

los procesos del producto. Asimismo se vela por que el producto llege de la mejor

forma al cliente, haciendo para ello las respectivas medidas de control en la

calidad del producto previo a su traslado.

Atención al cliente

Devoluciones o reclamos

Control de calidad

Estudio técnico

Distribución y transporte

Postventa -

Mantenimiento

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2.-OPERACIONES SUSCEPTIBLES DE SER AUTOMATIZADAS

De acuerdo a lo analizado y observado de las operaciones en todo el proceso de

la planta, sugerimos algunas de las operaciones que podríamos automatizar que

detallamos en el siguiente cuadro:

Actividad Descripción Descripción del sensor Recepción Verificación de

entrada de tallos de espárragos

Se quiere saber la cantidad de tallos, el lote, el día de cosecha y demás atributos de cada jaba.

Identificará a cada jaba a través de códigos de barra.

Corte Cortar tallos El corte se realiza manualmente.

El sensor identificaría la presencia de los espárragos y a través de un dispositivo se obtendrá un corte preciso.

Introducción en agua

clorada

Limpiador de tallos

Se quiere purificar a cada tallo con un sistema de lavado.

Se adecúa un sensor de proximidad que a través de una válvula se activara un sistema automático de lavado.

Sellado al vacío

Extracción de aire La extracción de aire es expulsada manualmente por el operario

Con el sensor ya no habrá extracción de aire manual, sino que se efectuaría por un sensor de flujo.

Almacén Almacenamiento de los productos

La entrada hacia el almacén se efectúa empujando la puerta.

Con la presencia o llegada del personal autorizado la puerta se abre ante la presencia de la persona.

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Ahora, para determinar la viabilidad de la propuesta, tomaremos como referencia

ciertos patrones que analizaremos en base a su respectivo grado de relevancia en

función de lo más conveniente para la empresa. Usaremos en el siguiente cuadro

ponderación de parámetros:

1: Muy bajo; 2:Bajo;3:Medio;4:Alto;5:Muy alto

Entonces, por lo hecho en la tabla anterior se concluye que en la operación

definida como “Introducción en agua clorada” se obtendria mayor beneficio si se

automatiza, caso contrario ocurre si se automatiza el almacén.

3.- PLAN DE AUTOMATIZACIÓN

Ahorro de dinero

Horas- hombre

Espacio Tiempo Ventas TOTAL

Recepción 2 3 1 3 2 11 Corte 1 3 1 3 1 9 Introducción en agua clorada

1 4 1 4 2 12

Sellado al vacío

1 3 1 4 2 11

Almacén 1 2 1 3 1 8

Actividad Sensor Controlador Actuador Proceso

Recepción Verificación de entrada de espárragos

Sensor óptico

Computadora Switch Encender y apagar

Corte Cortar tallos Sensor de proximidad

Computadora Switch Encender y apagar

Introducción en agua clorada

Limpiador de tallos Sensor de proximidad

PLC Válvula Abrir y cerrar

Sellado al vacío

Extracción de aire Sensor de flujo

PLC Extractor Encender y apagar

Almacén Almacenamiento de los productos

Sensor de proximidad

PLC Servomotor Abrir y cerrar

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4. INSTRUMENTACION

4.1 Sensores

Sensor Óptico

Modelo: BL-700

• El lector de códigos de barras láser más pequeño del mundo en su clase

• El mayor rango de lectura de su clase

• Lee barras con un ancho de tan solo 0.15 mm

• Velocidad de 700 lecturas por segundo

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Sensor de Proximidad

Serie EM Sensores de proximidad

• Cabezal de sensor ultrapequeño

• Amplificador e indicador de funcionamiento integrado en el cable

• Cable resistente

• Encapsulado hermético IP67

Cabezales de sensor ultra pequeños con amplificador e indicador de LEDs integrados en el cable, y con una distancia de detección de hasta 8 mm.

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4.2 Actuadores

Switch

Mini-Interruptor (Rocker) basculante de panel

• 1 circuito 2 posiciones

• 16x16mm

• Montaje a presión

• Rosca del panel: 15mm

• Terminales para conector Faston 4.8

• 3A 250V/6A 125V

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Válvula De Regulación De Caudal

• Modelo: GRLA-1/8-QS-6-RS-B

• Manguera de 6mm

• Caudal 1400 l/min

• Válvula de bloqueo y reguladora de caudal.

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Servomotor

• Torque [Nm] 1 ... 48,8

• Revolucion [U/min] 10.300 ... 2.000

• Max. Revolucion [U/min] 11.180 ... 2.210

• Tensión primaria [V DC] 115 ... 230

• Tensión entre circuitos [V AC] 360/600

• Corriente nominal [A] 0,6 ... 7,4

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4.3 Controladores

Controlador Lógico Programable - SIMATIC S7-200, CPU 224XP

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5.- DIAGRAMAS P&ID

Diagrama P&ID

1.- Recepción

En la recepción habrá un sensor óptico el cual enviara señales a una computadora, el cual este

hardware nos dará información acerca de la cantidad de tallos, el día de cosecha y otros atributos

de los espárragos.

2.- Introducción en agua clorada

Los espárragos irán a un lugar donde serán bañados en agua clorada, el cual habrá primeramente

un sensor de proximidad que dirá que el producto está presente y estos caerán en un tipo de posa

mediana donde serán bañados en el liquido mencionado. Para eso se activará una válvula donde

circulará el agua clorada hasta un cierto tope

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3.- Absorción de aire

4.- Puerta Almacén