PROTOTIPO DE AUTOMATIZACIÓN PARA UNA DISTRIBUIDORA

PROTOTIPO DE AUTOMATIZACIÓN PARA UNA DISTRIBUIDORA

PROTOTYPE OF AUTOMATION FOR A DISTRIBUTION WAREHOUSE

                                                                                JUAN CARLOS ARIAS HERRERA

Estudiante de Ingeniería Mecatrónica

Bachiller académico

Universidad de Boyacá, Colombia

juaarias @uniboyaca.edu.co

RESUMEN

En este artículo se observara el desarrollo de un prototipo de automatización dirigido a empresas dedicadas a la distribución de artículos en diferentes municipios del departamento de Boyacá y otros departamentos, además este tipo de empresas también colocan en venta sus productos en un sitio fijo o local por lo que el prototipo  se estructurara para el embalaje de los productos o artículos y se adaptara para que las empresas puedan ofrecer servicio las 24 horas; el desarrollo del artículo tendrá la descripción de cada una de las fases que se realizaran para la  construcción del prototipo que contara con elementos como un brazo robótico, banda transportadora y stand de productos, de igual manera se explicará  el funcionamiento del prototipo de manera general y algunos resultados parciales de lo adelantado hasta la actualidad.

Palabras clave: robótica, automatización, diseño.

ABSTRACT

This article describes the development of a prototype automation aimed at companies engaged in the distribution of articles in different municipalities in the department of Boyacá and other departments will be observed, in addition these businesses also put on sale its products in a fixed or local site what the prototype should be structured for packaging products or articles and adapted for companies to provide service 24 hours; the development of the article will have a description of each of the phases to be undertaken to build the prototype that will feature items such as a robotic arm, conveyor belt and stand product, similarly functioning prototype generally be explained and some partial results of the advance to today..

Keywords: robotics, automation design.

introducción

En los últimos años la tecnología ha avanzado a pasos agigantados, Colombia se ha encaminado en entrar a competir en el mercado global por lo que es importante que el país empiece a pensar en desarrollos tecnológicos para mejorar sus procesos y así poder estar a nivel para cumplir sus metas de mercado. La economía del país está basada principalmente en el sector primario agrícola y el sector industrial e hidrocarburos, que con los demás sectores generaron una tasa de crecimiento del 3.0% para el 2015; aunque los sectores mencionados anteriormente son los más destacados no se puede despreciar los demás sectores, por lo que es imperativo brindarles también un gran apoyo para lograr sinergia entre todos y fomentar el crecimiento económico del país.

El proyecto que expone este artículo está encaminado para fortalecer tecnológicamente el sector comercio, principalmente para empresas que se dedican a la distribución de productos y que también ofrecen el servicio de atender a su clientela en un punto fijo o almacén. En el departamento Boyacá existen varias empresas de estas, que por experiencia propia y algunas visitas a otras se pudo evidenciar las fallas en cuanto al embalaje de los productos que son transportados a diferentes zonas, como también se pudo evidenciar que sus procesos de embalaje son más lentos e ineficientes ya que la forma en la que los realizan es artesanal y requieren de mano de obra humana, otros de los inconvenientes detectados está en su servicio limitado de 10 horas diarias, así que si el usuario desea algún producto en la noche es muy posible que no lo consiga; estas falencias causan perdidas de dineros para las empresas por clientes insatisfechos y malestar en los mismos al ver que las empresas no cumplen sus demandas ni necesidades, por tanto se plantea en este artículo el desarrollo de un prototipo que  mejore las falencias en cuanto al embalaje de productos y que pueda automatizar las empresas de este tipo permitiendo que estas puedan ofrecer un servicio las 24 horas a sus clientes como valor agregado.

El interés del proyecto es mejorar las falencias ya mencionadas diseñando y construyendo un prototipo de automatización compuesto por un brazo robótico, una banda transportadora y estante de productos, que combinados sinérgicamente con control de máquinas por medio de computadora, electrónica implementada y comunicación entre componentes logren automatizar las distribuidoras para realizar los procesos más eficientes.

La función  del prototipo empieza cuando a este se la da una orden de pedido que contenga diferentes artículos por medio de una pantalla de computadora o Tablet, cuando se genera la orden de pedido el brazo robótico tomara cada uno de los productos y los colocara en una caja para posteriormente llevarlos a una banda trasportadora que lo entregara a al cliente o lo enviara a la sección de despacho.

Para lograr lo anterior el proyecto tendrá cuatro fases primarias explicadas en el desarrollo metodológico, estas fases comprenden desde los cálculos básicos para la construcción del brazo hasta materiales, compontes usados y mejoras que se harán en el futuro al prototipo para mejorar su eficiencia.

Este proyecto tiene como línea de investigación la robótica y automatización, además es un tipo de investigación aplicada ya que se implementan conocimientos básicos de ingeniería para lograr el desarrollo del proyecto que intenta dar un beneficio al desarrollo económico del  departamento de Boyacá y en general al país.

En ultimas se pretende desarrollar este prototipo en aproximadamente un 70% en dos años, incluyendo en su funcionamiento la movilidad del brazo en conjunto con la banda transportadora y también concluir por lo menos con un 20% del software que permita se ejecute el servicio las 24 horas en el prototipo y si no por lo menos una simulación de un programa que cumpla la misma función pero de forma más rustica, todo esto dentro del periodo de tiempo anteriormente aclarado.

Por complejidad del prototipo y experiencia mínima es posible que no se cumpla con el 30 % del total del proyecto, también el proyecto se limita ya que es difícil de conseguir algunos materiales en Boyacá y requiere de más tiempo, otros de los inconvenientes que se han presentado tiene que ver con los escasos recursos económicos con los se cuentan en el momento de comprar materiales y por otro lado la falta de conocimiento en algunos temas requiere de una investigación exhaustiva y en determinados temas no se encuentra mucha información por lo que hace que se trunque el proyecto y sea más difícil desarrollarlo.

METODOLOGÍa

La meta del prototipo es que funcione de la siguiente manera:

El usuario seleccionara una serie de productos en una pantalla de computadora o Tablet, generara una orden de pedido  la cual será enviada al brazo robótico móvil para que se traslade a buscar estos productos en un stand; si es un pedido prioritario o para la venta en el almacén, el brazo transportara estos productos a una banda transportadora que luego la entregara por medio de una especie de tolva al usuario final; si el pedido es para enviar fuera del almacén, el brazo se trasladara a coger sus productos y lo empacara en una caja para su posterior sellamiento y envió.

El prototipo contara con  varias fases para su desarrollo, que cumplirán los siguientes objetivos.

• Diseño y construcción de un brazo robótico
• Diseño y construcción de un carro móvil que se implementara para sostener el brazo robótico y darle traslación al brazo.
• Diseño y construcción de una banda transportadora y estante de productos para complementar el prototipo de automatización
• Culminación del proyecto con la programación de los elementos conectados de forma sinérgica y de ser posible diseñar un software empresarial para el manejo del prototipo

Las fases principales para el desarrollo se contemplan así:

1. Investigación de los principios básicos  de funcionamiento de un brazo robótico y los sus elementos, también se realizara la misma investigación para la banda transportadora.
2. Cálculos básicos para el desarrollo del prototipo y requerimientos de diseño.
3. Diseño de piezas en Solid Edge para la posterior fabricación.
4. Electrónica  y programación de los elementos (brazo robótico, banda, programa de productos);

En general la metodología del proyecto se realizará de forma como se puede observar a continuación en la figura 1.

[pic 1]

FIGURA 1/ Desarrollo metodológico para la construcción de un prototipo de automatización de una distribuidora

Conceptos y parámetros de diseño básicos del brazo robótico y la banda transportadora

Brazo robótico

Un brazo robótico es un dispositivo mecánico y electrónico que puede ser programable para cumplir determinadas funciones, su estructura es similar a la de un brazo humano y sus partes son conectadas entre sí como articulaciones que permiten movimientos rotacionales y en algunos casos movimientos traslación y rotación.

...