Diseño de un sistema de control automático para mejorar la dosificación de una máquina envasadora, basado en un controlador difuso en una línea de producción de pasta lavavajillas

Abstract

En la industria del consumo masivo, las empresas de manufactura y envasado llevan controles de calidad a través de distintas etapas productivas, con la finalidad de cumplir con las especificaciones técnicas de cada producto producido, una de estas especificaciones es la cantidad de producto, la cual se establece en la Norma Metrológica Peruana NMP 002:2018. Para cumplir con estas especificaciones, las empresas de manufactura implementan sistemas automatizados en sus procesos para cumplir con los rangos permisibles de peso dentro del marco normativo nacional o internacional. La presente investigación plantea como objetivo mejorar la dosificación de una máquina envasadora en una línea de producción de pasta en crema lavavajillas basado en un controlador difuso. Para ello, como primer paso se recopiló los pesos de los potes con la finalidad de tener una línea base. Posterior a ello, se analizó los datos de las principales variables que están directamente relacionadas con una correcta dosificación de producto. Para finalmente, diseñar un algoritmo de control que permita mantener un control del producto envasado, para ello se propuso y comparó un controlador PID (proporcional, integral y derivativo) frente a un controlador difuso. Concluyendo finalmente que el controlador difuso presentó un mejor desempeño para los distintos formatos de producción que se producen en la máquina envasadora.

In the consumer industry, the manufacture and packing companies have quality controls through different production stages to achieve the technical specifications of all the products that they produce, one of these specifications is the quantity of product, which is established in the Peruvian Metrologic Standard NMP 002:2018. With the goal of achieving this specification, the manufacture companies implement automated systems in their process, all of this to reach with the allowable weight ranges inside the national or international regulatory framework. Accordingly, this research has the objective to improve the dosage of a packaging machine in a production line of dishwashing cream paste, this based on a fuzzy controller. For this, as a first step, the data of the pot weights is collected with the goal of having a baseline. After that, the data of the main variables that are directly related to a correct dosage of the product will be analyzed. Finally, to design a control algorithm that allows maintaining control of the packaged product, for this, a PID controller (proportional, integral and derivative) was proposed and compared against a fuzzy controller. To finally conclude that the fuzzy controller presented a better performance for the different production formats that are produced in the package machine.