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