Autor: Alejandro Ortiz Suarez Directores: Juan Manuel Rey, Javier Solano 

Descarga: Propuesta de trabajo de investigación (ver final) * Video de la defensa de la propuesta

Objetivo general: Diseñar e implementar un sistema IIoT para la monitorización y control de  un vivero, que permita la formación de profesionales en competencias de la  industria 4.0. 

Objetivos específicos: 

OE1: Caracterizar los requerimientos operativos del vivero caso de estudio.
OE2: Diseñar un sistema IIoT considerando los requerimientos del vivero y características que permitan su utilización como herramienta para la formación de profesionales en competencias de la industria 4.0.
OE3: Implementar el sistema IIoT integrándolo a una plataforma de automatización industrial para la formación en competencias de industria 4.0.
OE4: Validar la operación del sistema mediante el diseño de una práctica pedagógica para la enseñanza de competencias de la industria 4.0 en procesos de agricultura industrial. 

Autores: Angel Mauricio Ardila Barba, Gilbert Joaquín Delgado López Director: Juan Manuel Rey Codirector: Alejandro Ortiz Suarez

Descarga: Plan de proyecto de grado

Descarga: Documento Final Proyecto de Grado

Video Sustentación: Sustentación

Objetivo general: Diseñar un sistema SCADA para el vivero de propagación de plantas a cargo del grupo de investigación CENIVAM haciendo uso de arquitecturas y dispositivos característicos del IIoT que permitan automatizar los procesos de control, supervisión y mantenimiento. 

Objetivos específicos:

OE1: Establecer las necesidades y posibles adecuaciones del vivero.  

OE2: Definir la arquitectura del sistema SCADA orientado a la propagación de plantas. 

OE3: Seleccionar los dispositivos adecuados para cada etapa del sistema según sus requerimientos. 

OE4: Realizar los respectivos planos para las diferentes áreas del sistema. 

OE5: Configurar la plataforma a utilizar para poder realizar el monitoreo de variables de interés del sistema. 

Los invernaderos se sustentan a partir de espacio, materia prima y mano de obra. Existe un problema determinante respecto a la mano de obra debido a la ejecución humana. Cuando no existen sistemas de automatización, la supervisión y control recae sobre una o varias personas, lo que puede generar fallas en el proceso si ocurren desatenciones o descuidos. Esto puede representar pérdidas monetarias importantes o atrasos en resultados de investigación. Por su naturaleza la solución es un sistema de monitorización y control basado en IIoT, pero, teniendo en cuenta las siguientes restricciones a nivel general: el diseño de la solución IIoT considerará las limitaciones de espacio definidas por los encargados del vivero en el CENIVAM, siguiendo los estándares de ISO/IEC 30141 y las normativas de ISA-95 según apliquen; la adquisición de datos del sistema incluirá variables como humedad y temperatura, así como todas aquellas a acordar con los encargados del vivero en el CENIVAM, donde el tratamiento de datos va a ser ejecutado a través de la plataforma Ignition 8.1.

El alcance de este proyecto no considerará la implementación del sistema, solamente el diseño. Sin embargo, económicamente se deben estimar las limitaciones de presupuesto impuestas por el proyecto de investigación de MinCiencias al cual se asocia este trabajo de grado. Se deben atender los factores ambientales tanto para el planteamiento de la solución como para la selección de componentes. A nivel social y de sostenibilidad se debe estar en contacto constante con los encargados del vivero para adquirir la información requerida y llegar a un común acuerdo de la solución. El sistema debe contemplar la interacción con la persona encargada del vivero. Sobre todas las restricciones, el sistema no debe afectar de ninguna forma el proceso de propagación de las plantas ni la salud de los encargados. 

La importancia de este proyecto surge a partir de que la mejora del vivero de propagación de plantas tiene importantes impactos como por ejemplo: un avance en la confiabilidad del proceso a nivel industrial que permite cumplir con los estándares de propagación a una escala esta vez mayor; para la investigación, limita los posibles contratiempos y abre lugar a la posibilidad de ampliar el enfoque del invernadero al comercio. Esto puede llevar a una disminución en los precios, lo cual contribuye a mejorar posiblemente la dieta alimenticia de la población cercana. Existen múltiples posibles soluciones al problema. Será necesario tomar decisiones a partir de los estudios de viabilidad que se realicen para elegir el camino que conduzca a la solución más apropiada. Los diferentes tipos de arquitecturas, las diferentes posibles distribuciones del vivero, y los equipos a emplear son algunos de los factores que hacen que existan múltiples soluciones.