Date post: | 15-Jan-2016 |
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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERIA EN SISTEMAS ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
TEMA:
“IDENTIFICACION DEL PROBLEMA Y MATRIZ DE INVOLUCRADOS “
NOMBRE: BRYAN ARAUJO
ALEX GUANGASI
RICHARD SAILEMA
OSCAR CHIPUGSI
NIVEL: 8vo ELECTRÓNICA
MATERIA: GESTION DE PROYECTOS”
TUTOR: VICTOR ESPIN
2014-2015
Tema: Diseño de sistemas automatizados de control electrónico para el sector agrícola.
Antecedentes: En el sector agrícola para el diseño de un invernadero es necesario conocer los factores que rigen el buen funcionamiento del mismo por lo que se tiene que realizar una investigación con ingenieros: agrónomos, electrónicos, bioquímicos de sistemas para su buen funcionamiento en la automatización. Se debe especificar el objetivo que se persigue con el cultivo en invernadero, y hacer consideraciones de eficiencia y funcionalidad, así como su interacción, para su perfecto aprovechamiento. Es importante determinar primeramente que tipo de cultivo se va a utilizar y a la ves en donde se lo va a realizar, debido a que depende en gran parte de los análisis de control para que dicho cultivo se logre con eficiencia. “El sistema de cultivo bajo invernadero automatizado proporciona un microclima adecuado para la producción de cultivo de frutas, flores y hortalizas. La ventajas del sistema de invernaderos automatizados es la mayor productividad por m2, la garantía de tener una producción de calidad, el control eficiente de plagas y enfermedades del cultivo, un mayor control de los factores ambientales, para poder producir fuera de época, tener las condiciones ambientales para producir cultivos inicuos, tener más oportunidad de comercializar cultivos de alta calidad en un mercado competitivo.” [1] El uso de los sistemas automatizados y la robotización ha cubierto todo el campo industrial en el mundo y ha dado muchas soluciones a las necesidades importantes del hombre. “Y de esa necesidad nace una nueva era para el sector agrícola, la era de los robots agricultores, o porque no decirlo, la era de los androides granjeros. Suena un poco fuerte el hablar de androides, pero con ello desde nuestro punto de vista queremos destacar que los robots no son un reemplazo de los humanos, sino herramientas, máquinas y sistemas que nos pueden servir para mejorar en muchos aspectos de nuestra vida.”[2] Planteamiento del problema. La función principal de un invernadero en el sector agrícola es la de crear y mantener un espacio específico, con condiciones adecuadas y controladas de luz, humedad, temperatura, bióxido de carbono, y pesticidas entre otras, para cultivar plantas destinadas a diversos propósitos. Sin embargo la fumigación de pesticidas son potencialmente dañinas para los seres humanos que laboran en invernaderos, por lo que se busca dar una solución. Una alternativa para solucionar este problema ha sido la automatización de los invernaderos con el fin de mejorar cada proceso, aplicando de manera adecuada condiciones fisicoquímicas óptimas para el adecuado cuidado y desarrollo que requiere cada producción. “La acción previsora de reducir el uso de plaguicidas es necesaria para proteger la salud humana, el medioambiente y la biodiversidad. La necesidad de esta acción fue reconocida a tiempo por los Estados Miembro pioneros de la VII salón de ecología y medio ambiente y Noruega desde fines de los ochenta.”[3]
Objetivo En este trabajo se expone un proyecto que tiene como objetivo diseñar un sistema automatizado y escalable de control integrado y supervisión de riego y condiciones climáticas de un invernadero a través de una computadora. Este proyecto incluye la automatización de fumigación mediante un robot móvil y la investigación de plagas para poder repeler mediante altas frecuencias de sonido. El objetivo de este proyecto es el de lograr la automatización de cualquier cultivo desde flores, verduras, frutas hasta árboles, mediante el uso de un una computadora y componentes electrónicos (microcontrolador, sensores, motores, etc), haciéndolo sencillo de manejar y con un bajo costo, por lo que podrá utilizarse desde un cultivo en azotea o en jardín o hasta la implementación en un invernadero de grandes dimensiones. Objetivos particulares • El desarrollo de un robot móvil que fumige el cultivo en el invernadero. • Se investigará ciertas frecuencias de sonido que puedan ahuyentar la plaga. Metodología La programación de la interfaz gráfica se desarrolla mediante Matlab. Para gestionar el control integral del invernadero, se desarrollara una aplicación de software que se encarga de monitorizar el estado del invernadero, generar archivos históricos, gráficas, etc. El control y monitoreo (sensores, actuadores) se realiza mediante un microcontrolador (PIC) que se encarga de controlar el funcionamiento global del invernadero (gestión de alarmas). Justificación. La producción de cultivos bajo invernadero es una de las técnicas modernas que se utilizan actualmente en la producción agrícola, por lo que se tiene la necesidad de comprar equipo extranjero para la automatización de los invernaderos, es por ello que nuestro grupo, ve la necesidad de crear un sistema integral capaz de reducir cada uno de los problemas que se presenta en el sector agropecuario y de acuerdo a las necesidades de cada cliente, como también a un bajo costo comparado a los excesivos costos que lucran con el campesino y que éste no tiene la forma de adquirirlo. La creación de esta empresa será en beneficio de los consumidores y productores de un
producto X y atender las necesidades y dar solución a un problema, con el beneficio mutuo de
brindar empleo para generar fuentes de trabajo a la ciudadanía que no posee un empleo fijo.
Por necesidad de ayudar a pequeños y grandes productores agrícolas que no poseen los
instrumentos necesarios para dar un servicio de calidad en el control de un producto orgánico y
/o alimenticio. Para lograr objetivos ambientales, el automatizado de control electrónico para el
sector agrícola alentará a las organizaciones para que consideren la implantación de la mejor
tecnología disponible donde ello sea apropiado y económicamente viable.
Alcances y limitaciones. Alcances
Para esta primera etapa se busca utilizar una maqueta para realizar el control de riego por goteo y el monitoreo de temperatura, todo esto utilizando un microcontrolador (PIC de Microchip).
Se realizara la programación de la interfaz de control (Matlab) para el monitoreo y control. La interfaz contará con reportes de gráficas de temperatura y otros sensores que se integren al monitoreo.
Se podrá implementar en un invernadero real. Limitaciones
Se necesitan realizar una serie de pruebas para validar cada uno de las partes del proyecto.
IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA
PROBLEMA: Alta pérdida de producto alimenticio y orgánico por deficiente control de la ambientación en las instalaciones en el sector agrícola donde se cultiva el producto. PROBLEMA CORECTAMENTE PLANTEADO Baja pérdida de productividad de las empresas agrícolas en la provincia de Tungurahua POSIBLE SOLUCION Evitar la pérdida de producto Alimenticio
Asesoramiento, de rotación efectiva de existencias
Producto empacado con aditivos químicos.
Diseño de sistemas automatizados de control electrónico para el sector
agrícola.
GRUPÓS BENEFICIARIOS OPSITORES Y DE CONTROL Grupos Beneficiarios
GRUPOS
INTERESES RECURSOS Y MANDATOS
PROBLEMAS
Asociación de Agricultores
Mejorar la infraestructura
agrícola
Principal opinión en asuntos de mejoras de
calidad
Infraestructura deficiente para el
cultivo
Supermercados y Empresas
Alimenticias
Calidad del Producto Mejorar la atención al
cliente y sus ventas
Poder de planificación en consumo de
insumos Disponibilidad de
distribución
Deficiente control de calidad
Bajas ventas de
productos
Empresas de Exportación e Importación
Control y calidad de Producto
Contactos Políticos Facilidad de distribución
Bajo crecimiento de la empresarial
Pérdida de clientes por incumplimiento
Clientes (Macro y Micro empresas)
Mayor calidad del
producto
Mantenimiento extenso del producto
Cuidado de su
producto
Control Administrativo de la Empresa
Contratación de
servicio de verificación de calidad
Problemas en la entrega de los
productos dañados
Grupos Opositores
GRUPOS
INTERESES RECURSOS Y MANDATOS
PROBLEMAS
Empresas
competidoras
Abarcar el mercado
Mayor cantidad
porcentual
Mantención de clientes
Inversión y mejoramiento
Cuenta con pocos recursos para brindar
el servicio
Poca experiencia
Agricultores Artesanales
Mejorar su producción
Las técnica usadas
hasta el momento son mejores
Apoyo de sus consumidores
Tratamiento de los
cultivos
La calidad del producto
no siempre es el mismo
No están preparados
para cambios climáticos repentinos
Ministerio del Trabajo
En nuestro caso salvaguardar el empleo
de todos los trabajadores de la
agrícola
Trabajo Seguro y permanente de
cualquier servidor o trabajador sea privado
o publico
Despido imprescindible por no
ser necesarios en el proceso de la empresa
Grupos de Control
GRUPOS
INTERESES RECURSOS Y MANDATOS
PROBLEMAS
GAD_Municipal
Cuidado de la ciudadanía
Verificación de las
empresas productoras
Control y regulación de productos expendidos
a la ciudadanía
Recursos Legales
El control no sismpre es exacto
SRI Cuidado Legislativo Aspecto Legal Recursos Legales
SENAGUA Cuidado del Agua Según la constitución Mal uso del Agua
POSIBLES CAUSAS Y EFECTOS:
Causas.
Deficiente tratamiento del insumo a ser producido en el sector agrícola
Cambios climáticos frecuentes en el sector agrícola
Desconocimiento de sistemas de control para el cultivo del producto
Deficiente capacitación para el control del producto
Efectos.
Problemas en la salud de los consumidores del producto y esto conllevaría
la perdida potencial del cliente.
Las abajas y altas temperaturas que sufre el producto afecta su crecimiento
y calidad del mismo
El desconocimiento de sistemas de control, afecta directamente al
productor al no tener el control necesario del estado en el que se encuentra
el producto a ser consumido
La deficiente capacitación del personal en el sector agrícola puede afectar
directamente con el crecimiento y la calidad del producto que se está
cultivando en los invernaderos.
ÁRBOL DE PROBLEMAS:
BAJO INDICE DE PRODUCTIVIDAD
DE LAS EMPRESAS AGRICOLAS EN
LA PROVINCIA DE TUNGURAHUA
Pérdida De Clientes Producto defectuoso o
incompetente
Pérdida y retraso en la
entrega del producto
Daño materia prima
Perdida de producto
alimenticio Mal desempeño de los
trabajadores
Tratamiento no Adecuado
Cambios drásticos de
la temperatura Estropeo y perdida del
producto Control defectuoso Del
producto
Deficientes instalaciones
Quiebra de la empresa
ÁRBOL DE OBJETIVOS:
ALTA PRODUCTIVIDAD EN LAS
EMPRESAS AGRICOLAS EN LA
PROVINCIA DE TUNGURAHUA
Incremento de
Clientes
Producto de calidad y
competente
Entrega puntual y
responsable del
producto
Mejora de la materia
prima
Incremento de producto
alimenticio Eficiente desempeño de
los trabajadores
Tratamiento Adecuado
Estabilidad de la
temperatura en los
invernaderos
Mejor cuidado del
producto Control adecuado del
producto
Excelentes instalaciones
Progreso empresarial
ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS: Objetivo1: Evitar la pérdida del producto por cambios climáticos drásticos Alternativas: Asesoramiento, de calidad del producto a cultivar Cuidado del producto tratado con fertilizantes
Dispositivo de control de temperatura en invernaderos.
Análisis de alternativas
Criterios Asesoramiento, de calidad del producto a
cultivar
Cuidado del producto tratado con fertilizantes
Dispositivo de control de
temperatura en invernaderos
Menor Costo 4 2 3
Menor Tiempo 4 2 3
Mayor Durabilidad 2 4 4
Mayor Sostenibilidad 2 4 4
Menor Impacto Ambiental 4 2 4
Factibilidad de realización 3 3 4
Facilidad de Gestión 3 2 4
TOTAL 22 19 26
Análisis de alternativas 2: Objetivo2: Control efectivo y adecuado del lugar donde se va a realizar el
cultivo del producto Alternativas: Dispositivo para el control de ambiente interno para asegurar el
crecimiento del producto Adoptar prácticas y medidas que permitan una nueva forma de cultivar Verificación de los factores que intervienen en el cultivo
Análisis de alternativas
Criterios Dispositivo para el control de
ambiente interno para asegurar el crecimiento del
producto
Adoptar prácticas y medidas que permitan una
nueva forma de cultivar
Verificación de los factores que
intervienen en el cultivo
Menor Costo 3 4 4
Menor Tiempo 3 3 2
Mayor Durabilidad 4 2 3
Mayor Sostenibilidad 4 2 3
Menor Impacto Ambiental 4 4 4
Factibilidad de realización 4 4 3
Facilidad de Gestión 4 3 3
TOTAL 26 22 22
Análisis de alternativas Objetivo3: Asegurar que el producto crezca con los mejores estándares de
calidad para la distribución y consumo de los clientes Alternativas: Diseño de sistemas automatizados de control electrónico para
el sector agrícola. Mayor capacitación a los agricultores de la zona Tratamiento adecuado de con aditivos químicos
Análisis de alternativas
Criterios
Diseño de sistemas
automatizados de control electrónico
para el sector agrícola.
Mayor capacitación a los agricultores de la
zona
Tratamiento adecuado de con
aditivos químicos
Menor Costo 3 3 4
Menor Tiempo 3 2 3
Mayor Durabilidad 4 2 2
Mayor Sostenibilidad 4 3 2
Menor Impacto Ambiental 4 4 4
Factibilidad de realización 4 3 4
Facilidad de Gestión 4 3 3
TOTAL 26 20 22
Los tres objetivos tienen en común el mismo dispositivo de control de temperatura ambiente
debido que se busca cuidar la materia prima, el insumo y por ende el producto final alimenticio.
Se puede observar que la alternativa del dispositivo tiene una gran ventaja en:
Mayor Durabilidad del dispositivo se compondrá de materiales de calidad para
aumentar su durabilidad.
Sostenibilidad, tendrá un factor de calidad del 99% en problemas de funcionamiento
porque este será probado varias veces antes de ser lanzado al mercado.
Menor impacto ambiental, el dispositivo estará ligado solo a la parte electrónica
evitando algún tipo de utilización de químicos.
Factibilidad de realización, en si el proyecto de control de temperatura de ambiente es
factible pero esta accesibilidad varia de empresa, no todas tienen la misma
infraestructura y los mismo problemas.
Menor costo, El costo del dispositivo no será elevado debido a que se trabajara con
software y hardware libre.
ANEXOS:
FIGURA (1,2,3,4) FOTOGRAFIAS DEL DISEÑO DEL ARBOL DE PROBLEMAS Y OBJETIVOS