PROYECTO

CURSO INTERNET DE LAS COSAS

¿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).

¿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.

¿En qué consiste el proyecto?

¿En qué consiste el proyecto?

Envase con sello Envase sin sello

¿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.

¿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.

¿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.

¿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.

¿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 empresaTambién 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 primaDado 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. 

¿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).

¿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).

¿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.

¿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.

¿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.

¿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.

¿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.

MUCHAS GRACIAS