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Dispensador Inteligente de Frutos Secos para Producción Personalizada en la Industria 4.0

  • Castro-Martin, Ana Pamela [1] ; Silva-Naranjo, Patricio [1]
    1. [1] Universidad Técnica de Ambato

      Universidad Técnica de Ambato

      Ambato, Ecuador

  • Localización: Revista Politécnica, ISSN-e 2477-8990, Vol. 52, Nº. 2, 2023 (Ejemplar dedicado a: Revista Politécnica), págs. 19-28
  • Idioma: español
  • DOI: 10.33333/rp.vol52n2.02
  • Títulos paralelos:
    • Smart Nut Dispenser for Customized Production in Industry 4.0
  • Enlaces
  • Resumen
    • español

      Los sistemas tradicionales de producción y manufactura se basan en una producción en masa o en lotes donde los productos poseen las mismas características para todos los clientes. Ante los cambios en las tendencias tecnologías y requerimientos de los clientes, surge la producción personalizada, en la cual el cliente es una fuente de información para la línea de fabricación inteligente. En el presente trabajo, se diseña un dispensador inteligente de frutos secos con el cual los clientes puedan realizar el pedido seleccionando la cantidad en gramos de cuatro tipos de frutos secos. En el sistema se implementa una arquitectura de Internet de las Cosas (IoT) compuesta de tres capas: dispositivos, procesamiento y servicios en la nube. La capa de dispositivos utiliza sensores, actuadores, y mecanismos para la dispensación. La capa de procesamiento de datos en la niebla se realiza mediante las tarjetas electrónicas Arduino Mega y ESP8266. En la capa de servicios en la nube, se desarrolló las interfaces Web para clientes y administradores, estas interactúan permanentemente con una base de datos MySQL. En las pruebas se obtuvo un tiempo máximo de retardo de actualización de datos de 1,3 segundos, el tiempo promedio de llegada de un nuevo pedido fue de 1,7 segundos y un error promedio de 0.8 gramos en la dispensación. El dispensador posee características como flexibilidad al preparar el producto, conectividad, interacción constante con los usuarios, y actualizaciones de estado del sistema en tiempo real que lo integran a las tecnologías usadas en la Industria 4.0.

       

    • English

      Traditional production and manufacturing systems are based on mass or batch production where products have the same characteristics for all customers. Given the changes in technology trends and customer requirements, personalized production arises, in which the customer is a source of information for the intelligent manufacturing line. In the present work, an intelligent dispenser of mixed nuts is designed in which customers can place the order by selecting the quantity in grams of four types of nuts. The system implements an architecture of Internet of the Things (IoT) composed of three layers: devices, processing, and cloud services. The device layer uses sensors, actuators, and mechanisms in the dispensing system. The processing layer is done by fog computing with the Arduino Mega and ESP8266 electronic cards. In the cloud services layer, the Web interfaces for clients and administrators were developed, these interact permanently with a MySQL database. In the tests, the maximum data update delay time was 1.3 seconds, the average arrival time of a new order was 1.7 seconds, and an average error was 0.8 grams in dispensing. The smart dispenser has features that integrate it with the technologies used in Industry 4.0, such as: flexibility when preparing the product, connectivity, constant interaction with users, and real-time system status updates.

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