Facultad Regional Santa Fe

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Start date: 2022Subject: search.filters.subject.Industria 4.0

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    Digitalización de un tanque de transporte de leche cruda como herramienta para la toma de decisiones en la planificación de la producción en una empresa láctea
    (VIII CAIM – III CAIFE, 2023) Roldán, María Luciana; Querini, Pedro Luis; Torres, José Luis; Bär, Martín Alejandro; Colombo, Walter Armando
    El concepto "Industria 4.0" hace referencia a una nueva forma de producción a través de la adopción de tecnologías 4.0, es decir, soluciones enfocadas en la interconectividad, automatización, el aprendizaje automatizado y los datos en tiempo real. Esta nueva revolución industrial no solo abarca la producción de bienes y/o servicios de una empresa, sino toda la cadena de valor, ya que reconfigura tanto los procesos de fabricación y servicios de los productos, como la gestión empresarial, la relación con clientes y proveedores y, en un sentido más amplio, modelos de negocio. En este trabajo se presenta un proyecto de digitalización que aplica los conceptos de Industria 4.0 a la producción láctea, concretamente en el sector primario. Se identifica un negocio específico que tiene como objetivo mejorar la toma de decisiones en la planificación de los procesos productivos de la fábrica de lácteos a partir del conocimiento anticipado de la calidad de la leche en la etapa de acopio y recolección. En particular, se presenta una propuesta de digitalización de la cisterna del camión de transporte de leche y sus componentes. Para guiar el proceso de digitalización llevado a cabo, se utilizó el marco de referencia RAMI 4.0. En este trabajo se presenta cada etapa llevada a cabo y una prueba de concepto del activo digitalizado.
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    The digitalization process in the food and beverages sector : use cases in beer and milk production with low-cost hardware technologies [resumen]
    (ISIE 2022, 2022-06-01) Torres, José Luis; Bär, Martín Alejandro
    This presentation addressed two practical approaches to the digitalization of the food and beverage sector in Argentina, focusing on primary milk production and small-scale brewing. José Luis Torres (UTN-FRSF) emphasized the initial need to define sector-specific requirements, beginning with an overview of the dairy supply chain—from production to consumption. He analyzed the primary production stage, highlighting key elements such as animal care, feed, laboratory controls, and transport. Based on this, three critical assets were selected for digitalization: the laboratory report, the milk storage tank, and the transport truck. Martín Alejandro Bär (UTN-FRSF and HSEL) focused on applying Industry 4.0 concepts to small breweries using low-cost hardware. He proposed a structure aligned with the RAMI 4.0 model, assigning tasks to hardware based on performance and communication capabilities. After identifying requirements and selecting suitable devices, the implementation involved acquiring data, creating OPC UA servers, and exposing information via REST APIs. This data was then stored and used to support analytics. Specifically, brewing process data—such as equipment usage time—was used to train decision trees or neural networks for predictive maintenance. The presentation showed how digital transformation could be achieved with limited resources by strategically adapting to sector-specific needs.
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    Diseño e implementación de un tablero de control para la optimización de procesos de gestión del área de calidad del Laboratorio de Mediciones y Ensayos
    (2023) Galiano, María Milagros; Faba, Emilce; Bangert, Vanesa
    La gestión organizacional requiere un seguimiento constante para asegurar que las estrategias estén alineadas con los objetivos institucionales. Para ello, es esencial contar con información confiable y oportuna, obtenida mediante indicadores que faciliten la toma de decisiones frente a los desafíos del entorno. Este Proyecto Final de Carrera se centra en diseñar los requerimientos de un tablero de control para optimizar los procesos de gestión del área de calidad del Laboratorio de Mediciones y Ensayos (LAMYEN) y su posterior implementación utilizando tecnologías de la industria 4.0. El LAMYEN es un laboratorio universitario perteneciente al Centro CIESE del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Santa Fe (UTN FRSF). Acreditado por el Organismo Argentino de Acreditación (OAA), realiza ensayos de seguridad eléctrica, compatibilidad electromagnética, eficiencia energética y alta tensión en productos de uso masivo, como electrodomésticos y luminarias. También ofrece servicios de calibración y metrología. El laboratorio opera bajo la norma IRAM ISO/IEC 17025:2017, asegurando la competencia técnica y la calidad de los resultados. El proyecto se organiza en siete secciones principales: 1) Marco teórico: brinda definiciones, antecedentes y teorías clave. 2) Descripción de la organización: detalla la estructura y funciones del LAMYEN. 3) Diagnóstico de la organización: analiza su estado actual mediante entrevistas, planillas de datos y matrices de ponderación. 4) Desarrollo de propuestas de solución: presenta acciones para mejorar los procesos detectados. 5) Implementación: aplica las soluciones propuestas. 6) Evaluación técnica y económica: analiza la viabilidad de las propuestas. 7) Conclusión: sintetiza los resultados y aprendizajes obtenidos. El objetivo es fortalecer la gestión del laboratorio mediante herramientas tecnológicas que optimicen su desempeño y la toma de decisiones.
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    Hidroponía 4.0 : automatización y digitalización de un sistema hidropónico autocontenido
    (2024-09) Aicardi, Agustín Andrés; Orué, Matías Waldino; Caliusco, María Laura
    El presente trabajo titulado "Hidroponía 4.0: Automatización y digitalización de un sistema hidropónico autocontenido" se centra en el diseño y la implementación de un sistema hidropónico que automatiza y digitaliza el cultivo de plantas medicinales, específicamente menta, dentro de un entorno controlado. En el contexto de la Industria 4.0, el objetivo principal fue crear un sistema que pudiera regular de manera automática los principales parámetros ambientales que afectan el crecimiento de las plantas, garantizando un control preciso y un registro constante de dichos parámetros. Para abordar este objetivo, se utilizó el método cascada, que permitió dividir el proyecto en etapas manejables, asegurando que cada fase se completara antes de avanzar a la siguiente. Esta metodología facilitó un desarrollo secuencial, desde la selección y prueba de componentes individuales hasta la integración completa del sistema automatizado y digitalizado. Los resultados obtenidos fueron satisfactorios, logrando la construcción de un sistema hidropónico autocontenido que no sólo controla automáticamente los parámetros clave para el cultivo de las plantas, sino que también incorpora herramientas de digitalización que permiten un seguimiento detallado y en tiempo real de las condiciones de cultivo. Esto representa un avance significativo en la aplicación de tecnologías modernas al cultivo de plantas medicinales, tradicionalmente realizado de manera manual y en condiciones menos controladas. La importancia de este proyecto radica en su innovación dentro del campo de la hidroponía y su potencial para ser adaptado a diferentes condiciones climáticas y tipos de cultivos. Además, se alinea con los principios de la Industria 4.0, ofreciendo un modelo que puede ser replicado o mejorado en futuros desarrollos tecnológicos.
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    Modelo para la digitalización de activos de la industria batch basado en el estándar ISA 88
    (51º JAIIO - SIIIO, 2022) Pairol Fuentes, Rachel; Alvarado Domínguez, Johnny; Vegetti, Marcela; Roldán, Luciana; Gonnet, Silvio
    Un Asset Administration Shell (AAS) representa digitalmente un asset y facilita la interoperabilidad entre los miembros de la cadena de valor de la Industria 4.0. El AAS organiza la representación de los datos de un asset mediante submodelos compuestos por elementos (datos, propiedades, archivos, colecciones, entre otros) que permiten describir las principales características del asset en diferentes dominios. Diferentes submodelos de componentes electrónicos han sido desarrollados a la fecha, sin embargo, el desarrollo de éstos en el dominio de las industrias de procesos está aún pendiente. Esta contribución propone un modelo para representar digitalmente assets del dominio de la industria de procesos batch. El modelo propuesto parte de la extensión del metamodelo del Asset Administration Shell, e incorpora la definición de submodelos apropiados para este tipo de industria. Los conceptos incluidos están basados en el estándar ISA 88, específicos de la industria de procesos batch. Se presenta también la instanciación de dicho modelo en un caso de uso en la producción de detergente.
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    Propuesta de digitalización de un sistema hidropónico autocontenido
    (JIT 2023, 2023-10-17) Aicardi, Agustín Andrés; Auday, Tomás
    Este trabajo se enfoca en la digitalización de un sistema para el ensayo de la producción de plantas medicinales a través de la hidroponía. Se describe cómo lograr la interoperabilidad de activos con capacidad de comunicación pasiva dentro de las arquitecturas de la Industria 4.0, a un bajo costo. Esto se consigue a través de un control automático, que regula los parámetros del sistema a través de mediciones de sensores y el procesamiento de datos, para que las plantas puedan desarrollarse en un ambiente controlado. Además, se propone la creación de un gemelo digital del sistema para integrar los datos del sistema en tiempo real, proporcionando una visión completa y actualizada del mismo. Se presenta un sistema innovador y eficiente que demuestra el potencial de estas novedosas tecnologías y sus arquitecturas de referencia en esquemas productivos.
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    Laboratorio autocontenido de hidroponía 4.0
    (VIII CAIM - III CAIFE, 2023-12-14) Mattei, Agustín; Orué, Matías; Caliusco, María Laura
    La hidroponía es el método de cultivo con ausencia de suelos, es decir, las plantas crecen en diferentes sustratos o incluso sólo sobre una película de agua. Esta técnica se está utilizando para el cultivo de hortalizas y verduras ya que el rendimiento de los cultivos hidropónicos puede duplicar o más los de los cultivos de suelo. Los avances tecnológicos aplicados al control y ejecución de procesos han hecho de la automatización del cultivo hidropónico una realidad que ha permitido la incorporación de este tipo de método en diferentes industrias como la farmacéutica. Dichas industrias están interesadas en cultivar con sistemas hidropónicos plantas medicinales para fabricar medicamentos para el tratamiento de enfermedades crónico-degenerativas. El desafío existente actualmente es que la cosecha de este tipo de plantas se realiza en su estado silvestre, por lo cual se da en la mayoría de los casos por recolección artesanal. Por lo tanto, la información disponible sobre producción hidropónica para estos insumos vegetales es aún escasa. Con el advenimiento de la Industria 4.0 y el concepto de digitalización que incorpora, se puede ir más allá del control del proceso de hidroponía para digitalizar información necesaria que permita vincular parámetros de la calidad de una planta con los factores ambientales que se consideran prioritarios en el proceso de cultivo. Este trabajo presenta el diseño e implementación de una unidad autocontenida, basada en tecnologías de la Industria 4.0, para realizar ensayos de procesos hidropónicos, registrando y procesando información interviniente en la totalidad de factores decisivos para el crecimiento de las plantas, buscando resultados que optimicen y estandaricen su proceso de cultivo. Así, utilizando estas unidades autocontenidas se podrá llegar a la definición de los valores adecuados para los diferentes parámetros controlados, como la luz, la humedad, la temperatura y el caudal de agua, para el cultivo de plantas de interés para las industrias farmacéuticas.
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    Digitalización de una máquina de soldadura de polímeros termoplásticos
    (JIT 2023, 2023-10-17) Donnet, Lucas J.; Kurdunn, Iván S.
    Este trabajo presenta un modelo de transformación digital basado en la norma DIN SPEC 91345:2016-04, aplicado a un equipo de soldadura de placas compuestas por polímeros termoplásticos. El modelo permite crear una representación digital exhaustiva de la soldadora y su proceso, con el propósito de acceder a información relevante del proceso de soldadura para la toma de decisiones, y en tiempo real. Los resultados obtenidos incluyen la validación del modelo a través de un prototipo didáctico y la lectura de datos en una interfaz gráfica, conforme a los lineamientos de la arquitectura de referencia de Industria 4.0. En esta primera etapa, serán simulados los datos provenientes de variables físicas, para en una segunda etapa, donde se haya depurado el modelo se implementarán los sensores correspondientes, evitando costos innecesarios.