Máquina de prototipado rápido servirá para las Pymes

Agencia de Noticias UN- El trabajo de grado de los estudiantes Paulo Andrés Cifuentes y César Andrés Molano, llenará las necesidades de pequeñas y medianas industrias en cuanto a diseñar y hacer sus prototipos de productos.

Los próximos a recibirse como ingenieros mecatrónicos de la alma máter indicaron que su diseño es pionero en Colombia, porque utiliza arquitectura paralela y no serial, como es el estándar en equipos usados para diseñar prototipos dedicados a la industria. 

“La ventaja de hacerla en paralelo está en su estructura mecánica, que es más simple y tiene valores agregados, como la posibilidad de contar con un control electrónico más extendido. De esta forma trabaja más rápido. La estructura paralela permite hacer varios recorridos en el plano y desde diversos ángulos para poder concretar el diseño. La serial tan solo permite un recorrido para llegar a la base”, dijo Molano.  

Otra de las ventajas principales de la máquina ideada es la reducción de material a la hora de hacer el diseño de la pieza.  

“La idea nació por sugerencia del ingeniero Ernesto Córdoba, quien nos propuso adentrarnos en la tecnología del prototipado rápido. El Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica va a adquirir una máquina de este estilo en 3D, y el reto establecido fue qué tanto podíamos acercarnos a dicha tecnología”, dijo Cifuentes. 

Este es el render de la máquina de prototipado rápido, que está en trabajo de mantenimiento y mejoras para el próximo 21 de junio.

Los ingenieros Paulo Andrés Cifuentes y César Molano, manejando la máquina vía internet. Fotos: Víctor Manuel Holguín/Unimedios.

Paulo Andrés Cifuentes, ingeniero mecatrónico de la UN.

Reveló que el propósito fue construir un equipo orientado a las pequeñas y medianas empresas (Pymes) además de utilizar tecnologíae-manufacturing o web service, es decir manejar todo el proceso por internet. 

La ventaja de la máquina es que se puede manejar vía internet, con un cerebro electrónico que diseñaron para ello. “Hay que encender el servidor que está en el laboratorio CAM, de la UN, que se conecta con el portátil ubicado en cualquier lugar, vía inalámbrica”, afirmó Cifuentes. 

El proyecto se desarrolló a lo largo de este semestre. “Estamos haciendo el software y utilizamos herramientas opensource, que se consiguen por internet. Cuando finalicemos el proyecto, este será libre, y lo donaremos a la UN, con el fin de que nuevos estudiantes le hagan mejoras”, agregó.  

Reveló que con el equipo, que es de corte académico, se pueden diseñar piezas de 0,5 milímetros, hasta 260 milímetros. La precisión y pulido de los detalles son acordes con las necesidades de las Pymes y a costos que van con ellas. 

Incluso, con la máquina se puede replicar la tecnología, es decir construir otra de prototipado rápido, pero versión “Reprap”, una  modalidad en la técnica.

Diseñar las piezas con esta máquina traerá beneficios en reducción de tiempo y costos. Un prototipo de estas piezas “Reprap”, de plástico ABS o PLA, cuesta en el mercado en promedio $100.000, monto elevado a la hora de hablar de producción en serie. Con su aparato ese valor se reduce ostensiblemente.  

Los costos físicos, únicamente la estructura de la máquina, no superará los $800.000.  

Molano y Cifuentes indicaron que el próximo 21 de junio, durante la segunda y última sesión del miniseminario de diseño y manufactura, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica, harán prototipado rápido en vivo.

Cultivos a control remoto

Cultivos a control remoto

Foto: Archivo particular

 Ingenieros de Medellín desarrollaron un sistema de riego inteligente –inédito en el país– para plantaciones a gran escala e invernaderos. Permite ahorrar electricidad, agua y mano de obra. Esto, a través de un método inalámbrico denominado topología de red en malla, que controla válvulas, bombas y variables como temperatura y humedad del suelo.

Para los agricultores sería ideal programar desde un computador el tiempo de riego de un cultivo, la cantidad de agua, la forma de aspersión, la temperatura, la humedad del suelo y detectar fallas en la operación de sus fincas desde la distancia.Esto ya es posible gracias a tres ingenieros de la Universidad Nacional de Colombia en Medellín, que usando redes inalámbricas desarrollaron un sistema de riego inteligente para optimizar siembras a gran escala en áreas de hasta mil hectáreas (ha).

Héctor Daniel Marín da testimonio de ello. En su cultivo de tomate ya no tiene que abrir y cerrar válvulas todas las mañanas para detectar cuál falla. Ahora, con algunas órdenes desde su computador, logra cómodamente controlar todas las variables para que sus tomates sigan creciendo.

Marín destaca que su plantación, de 270 m2 y aproximadamente 1.500 matas, demandaba mucho cuidado: “Ahora no tengo que valerme de trabajadores para el mantenimiento. En computador diseño los nutrientes con todas las especificaciones y manejo las diecinueve canoas de riego para controlar la humedad relativa y los inconvenientes de las plantas”.

Carlos Salazar, ingeniero agrícola de la UN, explica que aún no existían en el país técnicas de riego inteligente a campo abierto. Simplemente, se manejaban métodos de automatización a través de cableado (señales eléctricas) o sistemas de tuberías, lo que acarreaba demasiados inconvenientes en la operación.

Por ejemplo, para una finca de 1.600 ha, se necesitan unas 250 válvulas de riego que deben ser accionadas por unos 15 operarios, pero esto dificulta la detección de fallas de tipo eléctrico. De otra parte, es vulnerable porque el cable puede ser robado para extraer cobre. En ese sentido, la utilización de señales inalámbricas optimiza costos de mano de obra y mantenimiento, entre otros aspectos.

Cómo funciona
La propuesta se lleva a cabo usando transmisores inalámbricos, dispositivos que utilizan las ondas electromagnéticas del espacio para conectar dos puntos o nodos sin necesidad de redes físicas (cables).

En este caso, funcionan de una forma que los ingenieros llaman topología de red en malla. En informática, esto significa que no se necesita un computador central que reparta órdenes, sino que es una red en la que cada punto puede asumir las funciones del otro, si alguno falla. Este soporte físico proporciona enlaces de comunicación seguros y ágiles sin importar qué tan grande sea el cultivo.

Luis Felipe Díaz Cano, ingeniero de control de la UN, explica que, además, existe un programa informático que administra el sistema en tiempo real. Este permite programar las aspersiones en secuencias; obtener gráficos y datos históricos; medir el consumo de electricidad y de agua; y controlar variables de temperatura, humedad relativa, pH y humedad del suelo, entre otros.

El sistema también puede especificar la duración del riego, las cantidades de agua para irrigar en los campos, así como la distribución del encendido de válvulas y aspersores, según las necesidades de las plantaciones.

Jorge Aristizábal, ingeniero físico de la UN, resalta que el método es intuitivo, de modo que cualquier persona, sin un alto conocimiento tecnológico, puede utilizarlo en su finca. “Es tan sencillo como usar un celular o una red social, pues el software tiene ventanas que guían al usuario sobre los requerimientos del cultivo”.

Los investigadores consideran que, además de las bondades tecnológicas y de manejo, el proyecto optimiza los recursos hídricos y de energía para los finqueros, por lo cual es también una alternativa amigable con el medioambiente.

Alta tecnología para el campo

Aunque la aplicación informática es sencilla de manejar, el sistema de riego no deja de ser una apuesta de alta tecnología, dado que cada una de las válvulas se diseñó a prueba de fallas. Así, si llega a presentarse algún error, sea por desconexión, alteración eléctrica o, incluso, por hurto, el software lo identifica y emite una alarma. Más aún, el aviso puede llegar al computador que opere el sistema o, si se prefiere, al teléfono celular vía mensaje de texto.

Adicionalmente, en caso de presentarse dificultades con la conexión eléctrica, el mecanismo de riego inteligente acude a la energía solar como alternativa. “Podemos acondicionar los nodos para que el transmisor y la válvula estén alimentados por un panel solar pequeño”, explica Aristizábal, y agrega que la innovación de la UN permite activar la aspersión según el aumento de la temperatura.

Sus gestores destacan que es integral, pues, en el caso de los cultivos de flores, también controla la ventilación y el encendido y apagado de la iluminación, aspectos vitales en esta agroindustria que requiere el máximo aprovechamiento de la luz.

El proyecto, según el ingeniero Carlos Salazar, no tiene antecedentes en Colombia y cuenta con pruebas reales en siembras a gran escala y en invernaderos. Los primeros ensayos se ejecutaron en los laboratorios de riegos de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la UN en Medellín.

Luego se hicieron en campo abierto, en plantaciones de palma africana en el municipio de Pelaya (Cesar), con una distancia de un kilómetro entre el computador y los cultivos, así como en floricultivos del oriente antioqueño, con distancias de hasta 900 metros. En ambos casos se registró total efectividad.

WIGA (Wireless Intelligent Graphics Automation) es el nombre de esta tecnología al servicio del sector agrícola del país. Sus creadores establecerán una empresa para ofrecer al público y al sector industrial la instalación y venta del sistema. Al cultivador de tomate Héctor Daniel Marín, por lo pronto, le ha ido muy bien desde hace cuatro meses, cuando lo implementó en su sembrado.

LOS ROBOTS SE ABREN PASO EN LAS AULAS DE CLASE EN LA UNIVERSIDAD ICESI

Nuevo laboratorio de Ingeniería Industrial de la Universidad Icesi, su protagonista el brazo robótico que permite que los estudiantes aprendan a automatizar procesos, en este caso están haciéndolo por medio de simulaciones y operación real del brazo robótico en la estación estudiantil adquirida para tal fin. Más información con Victor Escallon en vicesca@icesi.edu.co








El pasado 18 de septiembre, los estudiantes del programa de Ingeniería Industrial recibieron la electiva de Automatización Industrial por primera vez en el nuevo laboratorio de Ingeniería. El sitio de 145 m2 está ubicado en el segundo piso del Taller de Diseño, y está dotado con alta tecnología para la realización óptima de actividades del programa. Su protagonista el brazo robótico que permite que los estudiantes aprendan a automatizar procesos, en este caso están haciéndolo por medio de simulaciones y operación real del brazo robótico en la estación estudiantil adquirida para tal fin . “La Universidad ha hecho una gran inversión con éste espacio para el beneficio de nuestros estudiantes. Esta área era necesaria para que los estudiantes puedan experimentar la realidad de los procesos industriales y de servicios, no sólo viéndolos sino interactuándo directamente con ellos.” expresó el profesor Víctor Escallón del programa de Ingeniería.


Por ahora el laboratorio está abierto para los estudiantes del programa que cursan Ingeniería Industrial, se espera que en un mediano plazo los estudiantes de los programas de Ingeniería de Sistemas e Ingeniería Telemática realicen prácticas en éste lugar.


Información adicional:


El laboratorio de Ingeniería Industrial cuenta con cuatro espacios para el desarrollo de prácticas por los estudiantes de la Facultad de Ingeniería: Automatización Industrial (201H), Buenas Prácticas Procesos de Alimentos (202H), Prácticas Interactivas (203H) y Logística de Almacenamiento (204H).
En el primer espacio, se instaló una estación estudiantil de automatización con brazo robótico que le permite a los estudiantes el automatizar un proceso, primero simulando la operación y luego programando la operación misma del robot en directo. Hasta ahora la estación está configurada como FMS o Sistema de Manufactura Flexible, donde la flexibilidad en lo que se fabrica y la cantidad está dada por la programación del brazo robótico y los elementos de automatización presentes. Está se está expandiendo para convertirla en CIM o Manufactura Integrada por Computador en donde la producción es enteramente controlada desde un computador.
En el segundo, se ha diseñado un espacio de preparación de alimentos siguiendo las buenas prácticas para el manejo de alimentos y se están instalando los elementos necesarios para prácticas de los estudiantes de materias como Procesos y Procedimientos, Planeación y Control de la Producción, entre otras, que requieran el montaje de una línea de producción de alimentos.
El tercero espacio está diseñado como área abierta que se adapta a las prácticas que los estudiantes realicen simulando plantas de producción e instalaciones de servicios y pueden trabajar de forma integrada a las áreas de preparación de alimentos y almacenamiento.
En el último, se tiene planeado instalar equipo que permita realizar prácticas de lo que se conoce como “Smart Supply Chain” que inicialmente será orientada hacia logística inteligente en almacenamiento e identificación de artículos en inventario a través de estanterías “inteligentes” y equipo de lectura y codificación de Código de Barras y Etiquetas de RFID o identificación por radio frecuencia.

La UNL incorporó un brazo robótico de última generación

El ingenio tecnológico ya forma parte del equipamiento del laboratorio de Manufactura Integrada por Computadora (CIM) de la FIQ. La compra demandó 50 mil dólares, que fueron financiados por el Promei II y la Facultad.

El brazo robótico de origen chino adquirido por la UNL para integrar el equipamiento del laboratorio de Manufactura Integrada por Computadora (CIM) de la FIQ.

Foto: Gentileza Prensa UNL

Prensa UNL- Redacción de El Litoral

educación@ellitoral.com

La Universidad Nacional del Litoral (UNL) compró un brazo robótico que ya forma parte del equipamiento del laboratorio de Manufactura Integrada por Computadora (CIM), del Departamento de Ingeniería Industrial de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ).

La adquisición de este novedoso equipamiento, de origen chino, incluyó la compra de veinte licencias para veinte puestos de trabajo. “Esto permite que los alumnos puedan programar los movimientos del robot en un entorno virtual, guardar el programa en un pen drive y luego insertarlo en el controlador del robot. De esta manera, los estudiantes podrán depurar errores en el entorno virtual y luego materializar el programa en el robot”, comentó Oscar Quiroga, director de la Carrera de Ingeniería Industrial. A lo que agregó: “Este tipo de equipamiento incentiva el interés de los alumnos y las ganas de interactuar. Si bien ellos están acostumbrados a programar robots, el hecho que puedan verlo mover y ejecutar la programación, para los alumnos es impactante y los llena de entusiasmo”.

En la carrera de Ingeniería Industrial, se dicta la materia Fabricación Integrada por Computadora en la cual, entre otras cosas, los alumnos aprenden a programar robots, máquinas de control numérico y autómatas programables (PLC). Estos últimos son pequeñas computadoras que permiten automatizar cualquier línea de producción de Pymes o grandes empresas. “En este sentido, el robot viene a potenciar los conocimientos, y fortalecerá el título de los ingenieros de nuestra Facultad”, enfatizó Quiroga.

Por su parte, el decano de la FIQ, Enrique Mammarella, informó que “no hay en Santa Fe un robot de estas características y, fundamentalmente aplicado a la educación, son muy pocas las facultades en el país que pueden llegar a tenerlo”.

Además, Mammarella destacó los beneficios que obtendrán en su formación los profesionales egresados de la FIQ: “Ingeniería Industrial es una carrera de avanzada y esta adquisición viene a consolidar nuestra carrera. Se trata de una herramienta que permitirá formar un mejor profesional, incluso al nivel de los que puedan estar trabajando en Europa”.

“Sin dudas, este equipamiento permitirá consolidar la automatización, no sólo en Ingeniería Industrial, sino también en las carreras de Ingeniería Química, en Alimentos y en Materiales. Paralelamente, va a favorecer el trabajo coordinado de las distintas ingenierías en el desarrollo de nuevos procesos, productos y materiales, potenciando a nuestra Facultad”, agregó.

Sobre sus aplicaciones

Contrariamente a lo que está instalado en el imaginario social, la implementación de robots en industrias no busca reemplazar al hombre, sino elevar su calidad de vida. En la actualidad, el uso de robots es muy frecuente, por ejemplo, en ambientes que son perjudiciales para la salud de las personas, o en actividades repetitivas que resultan tediosas y dañan la psiquis del ser humano.

En este sentido, Enrique Mourrut, quien se desempeña como profesional de Apoyo Técnico del Laboratorio CIM, comentó que “este tipo de robot se utiliza en industrias farmacéuticas, laboratorios químicos e industrias alimentarias, pero sus usos se extienden mayoritariamente en ambientes o actividades que son nocivas para el hombre, ya que la máquina puede realizar continuamente el trabajo, evitando el daño al personal de la planta”.

“Estas nuevas tecnologías no sólo propician el mejoramiento de los procesos industriales, sino también brindan la posibilidad de alcanzar nuevos desarrollos, específicamente en nuestra zona, con todo lo relacionado a la agronomía de precisión”, finalizó Mammarella.

La “Máquina de Dios”

El 23 de agosto a las 10, en el Paraninfo de la UNL, disertará Mario Benedetti, investigador argentino que trabajó en la llamada “Máquina de Dios”. Asimismo, se abrirá el concurso de fotografía “Yo también soy la FBCB”, sobre fotos del paso por la Facultad, que contará con un premio de $ 1.000. Los interesados en participar deberán contactarse al correo: informes@fbcb.unl.edu.ar. Ambas actividades se realizarán en el marco del 40º aniversario de la FBCB-UNL.