“Prototipo de dispositivo para

Este trabajo se centra en el desarrollo de un prototipo de sistema embebido, que tiene la función de recolectar información sobre los cambios de estado de una línea de producción a través de la conexión de señales digitales con una torreta industrial. La información extraída de la torreta se utilizó para alertar al personal remoto sobre cambios en el estado de la línea de producción, a través de una plataforma web privada y para determinar el porcentaje de eficiencia general en el que se encontraban operando y un análisis del registro histórico de la línea de producción. datos que han sido almacenados. Para el muestreo y procesamiento de datos utilizaremos la plataforma web propiedad de la empresa Grupo Nauko, la cual proporcionó información relevante para conectar datos de nuestro prototipo de tarjeta electrónica. Esta tarjeta cuenta con una serie de optoacopladores para detectar eventos de activación de la torreta y enviar los cambios de forma inalámbrica al receptor de datos, también contará con una serie de relés de estado sólido para habilitar o deshabilitar salidas en casos específicos y con la torreta de comunicación.

Contexto Tecnológico

• Redes Zigbee
• Los dispositivos Xbee en aplicaciones industriales
• Sistemas Andon
• Cálculo de OEE
• Definición del problema
• Objetivo general
• Objetivos específicos
• Justificación

El índice está representado por el porcentaje de cumplimiento de los objetivos de producción y se obtiene dividiendo el número de piezas fabricadas por el número de piezas planificadas en el rango 0-100. Es el índice de eficiencia global de un dispositivo, se obtiene de la multiplicación directa de los KPIs de calidad, disponibilidad y rendimiento y se muestra en valores del 0 al 100. 4.- Mostrar el estado actual del equipo en un Dashboard virtual del software Enlacex: las entradas digitales del prototipo de la tarjeta electrónica, representadas por los colores rojo, verde y amarillo, así como los KPI de OEE, calidad, disponibilidad y desempeño de los mismos datos que calcula el software con el información enviada desde el prototipo de la tarjeta electrónica.

Desarrollo del proyecto

• Modelo de desarrollo
• Cálculo de KPI’s principales para obtención de OEE
• Especificación de requerimientos
• Elección de tecnologías
• Arquitectura general de comunicación
• Formato de paquetes de datos
• Diagrama de flujo del proceso de recolección de datos
• interpretación de datos en el lado de la aplicación web
• Obtención de eficiencia general

Fuente: elaboración propia con base en el Diagnóstico para el establecimiento de la Maestría en Sistemas Embebidos, México, D.F.: INFOTEC, febrero. Todo el procesamiento y muestreo de datos se realiza mediante el sistema EnlaceX de Grupo Nauko y nuestra tarjeta debe poder comunicarse con su sistema y enviar la información necesaria sobre el estado actual del automóvil para procesar dicha información. 24 descripción general de la máquina hipotética en funcionamiento, a continuación se muestra la lista de requisitos funcionales y no funcionales del dispositivo.

La tarjeta deberá utilizar el módulo XBee incorporado para enviar datos a la base receptora universal Xbee en modo transparente y enviar un paquete de datos cada vez que se detecte algún cambio de estado en sus entradas digitales. 11.- Relés Omron GL6-1F 5VDC: se eligieron modelos de montaje en superficie para reducir el tamaño de la placa y cumplir con RF5, estos relés están especificados para soportar una carga máxima de 1 amperio, que es el doble de lo requerido en la tabla 1. de . 5 amperios. La Figura 14 muestra el diagrama de comunicación que va de izquierda a derecha desde la recolección de datos de las entradas digitales en la tarjeta hasta su proyección en las pizarras virtuales de la plataforma online de Grupo Nauko.

3.-Torreta con 3 pilotos (colores) que se activan con las salidas de relé de la tarjeta prototipo. 4.-Receptor de datos Xbee utilizado para recibir paquetes de datos de la tarjeta prototipo recibidos mediante protocolo IEEE 802.15.4 desde el xbee integrado en la tarjeta prototipo. En la Figura 17 se puede ver un registro de los eventos recibidos del prototipo de tarjeta correspondiente, cada entrada del registro está fechada con la hora y el día en que se recibió el paquete de datos, el ID del equipo (equipment_id) al que corresponde. entrada, el ID del evento (event_id) y el estado de la entrada digital de la tarjeta en ese momento, donde el estado 1 corresponde a encendido o un 1 lógico, y el estado 0 corresponde a apagado o un 0 lógico.

La Figura 19 muestra un ejemplo de cómo se interpretan los registros de la Figura 17 en una línea de tiempo, utilizando dos registros para cada evento. Como se explica en el estado de la técnica, para obtener la eficiencia global de una máquina (OEE) es necesario calcular previamente la disponibilidad, el rendimiento y la calidad de las piezas producidas; A continuación se describe cómo se interpretan. MYSQL obtenido de los registros del mapa prototipo. Una vez obtenidos los tres parámetros necesarios para calcular la rentabilidad global, aplicamos la fórmula mostrada inicialmente.

Pruebas, resultados y validación

Pruebas y resultados de la solución tecnológica propuesta

42 La Figura 23 muestra la captura de pantalla del tablero virtual de la aplicación web Enlacex desplegado en un navegador Chrome, mostrando en color rojo (falla) el estado actual de la entrada digital de la tarjeta prototipo. Se pueden ver diferentes tipos de controles con información adicional, como el número de piezas producidas o el tiempo que el equipo estuvo en estado rojo (falla) indicado con un nombre corto "P1". Una de las motivaciones originales se puede ver en la Figura 23, que era utilizar el mapa prototipo como una forma de mostrar el estado actual de una máquina en un navegador web. La Figura 24 muestra el receptor Xbee en uso, que es una base universal para Xbee que convierte la información recibida a un protocolo serie para ser procesada por un adaptador de entrada USB virtual.

Las siguientes figuras muestran aún más funciones y datos obtenidos con los mismos registros simples que los de la Figura 17, como el gráfico circular de la Figura 26, los KPI mostrados en la Figura 27, el gráfico de producción por hora de la Figura 28 y la visualización de datos en Figura 29; Sin embargo, cabe señalar que el objetivo del proyecto no es el desarrollo de la plataforma ya que parte de los objetivos específicos es conectar la plataforma Enlacex con el prototipo de la tarjeta para buscar alternativas más económicas al PLC para la implementación de estos sistemas.

La tarjeta debe tener los conectores y relés necesarios para activar las luces de colores de domo industrial estándar de 3 o 5 estados, cada relé debe soportar una carga máxima de 0,5 amperios.

Mejoras y puntos de oportunidad detectados

49 interferencias, para esto se recomienda realizar un análisis de espectro en la segunda fase y de igual manera realizar este análisis en cualquier instalación planificada para implementar una red Zigbee o en su defecto utilizar módulos Xbee que operen en frecuencias de 900 MHz. . 3.- Para una segunda etapa, se recomienda agregar un dip switch de 8 entradas y dos posiciones para ajustar el ID de cada dispositivo sin necesidad de reprogramar ni cargar el firmware. 4.- Para una segunda fase se utilizarán principalmente componentes de superficie para reducir costes y miniaturizar el prototipo.

5.- Se recomienda cambiar la ubicación de los pines de programación del ISP porque están demasiado cerca del dispositivo Xbee.

Estándares, y Registros de patentes

Uno de los objetivos del proyecto era utilizar dispositivos Xbee porque trabajan bajo el estándar IEEE 802.15.4, por lo que al integrarlos en la placa prototipo también estamos trabajando bajo ese estándar. Dado que el equipo aún se encuentra en fase de desarrollo, no hay planes de registrar una patente. A su vez, por la naturaleza de su funcionamiento, no se ha establecido que exista alguna causa o descubrimiento que justifique el inicio de un procedimiento de patente. y en este caso, si finalmente la empresa así lo desea, puede intentar registrar un modelo de utilidad.

Impacto social

51 que incide directamente en la reducción del estrés general, generando un mejor ambiente laboral en las empresas en las que se implementa [9][10].

Impacto tecnológico

Impacto económico

Hablando de costo total, que incluye el costo del software, la diferencia de costo total es de $5,089, lo que representa una reducción del 64.82% respecto a la versión comercial bastante sustancial, esto usando el software Enlacex de Grupo Nauko.

Impacto ambiental

El módulo XBee integrado en la placa ha establecido comunicación con el receptor de datos correctamente, de la misma forma que los paquetes de datos se enviaban al receptor satisfactoriamente al detectar cambios en las entradas digitales de la placa. El total de entradas digitales de la placa prototipo se amplió a 16, de modo que se cumplió satisfactoriamente el requisito original de seis entradas digitales. Un total de salidas de relé unipolares en una tirada de la placa prototipo era doce, cantidad que es satisfactoria con el enfoque original.

La tarjeta electrónica prototipo cuenta con bloques de barrera en todas las salidas y entradas, de manera que cumple satisfactoriamente con el requerimiento, y al mismo tiempo fue conectada y activada exitosamente a las lámparas del domo de muestra. Con la tarjeta prototipo se realizó satisfactoriamente la recolección de datos de las entradas digitales para el conteo de piezas buenas, piezas malas y la entrada del indicador de error, de manera que se logró satisfactoriamente el cálculo del OEE logrando un rendimiento, calidad y disponibilidad que cumplan con el objetivo general de este proyecto. . . 54 interferencias de otros equipos porque el rango de frecuencia del rango Xbee utilizado es de 2,4Ghz, que es el mismo rango que utiliza el protocolo Wifi 2.4.

Juan Carlos Téllez Mosqueda, Diagnóstico para la fundación de la Maestría en Sistemas Embebidos+s, México, D.F: INFOTEC, feb. Este diagrama muestra el relé Omron GL6-1F, que se utiliza para encender los LED de la torreta cuando una persona activa una entrada específica con el selector manualmente. A continuación se muestra el código escrito con la biblioteca Arduino.h. Para cargar el código al microcontrolador atmega2560 de la placa prototipo se utilizó el conector ISP (In-System Programming) ubicado en la placa prototipo (Ver apéndice A – Diagrama mayor).

Escritura en puertos con salida de relé para encender los colores de la torre de ejemplo. Variables para almacenar el estado actual de cada entrada digital: cuando es 0, es un valor inicial o no asignado. Variables para almacenar el último estado de cada entrada digital: cuando es 0, es un valor inicial o no asignado.