Diseño de una máquina despulpadora de cacao con tecnología de la Industria 4.0

Abstract

En la finca Santa Clara, se ha identificado la necesidad de optimizar el proceso de despulpado del cacao. Actualmente, el proceso se realiza manualmente, involucrando a 12 personas subcontratadas por mano de obra, durante un período de 3 días para obtener la semilla despulpada. Este análisis muestra que es crucial mejorar el proceso y reducir los tiempos de producción del despulpado de la mazorca de cacao, lo cual influye directamente en la calidad del producto final. Nuestro objetivo principal es diseñar una máquina automatizada que integre tecnologías de la Industria 4.0 para agilizar el proceso de despulpado, disminuyendo el tiempo de operación y mejorando la calidad de la semilla de cacao obtenida. Para validar esta propuesta, planteamos que la implementación de la máquina despulpadora de cacao reducirá los tiempos de procesamiento en un 49.20% y aumentará la capacidad de producción en un 50.46%, mejorando también la calidad del producto final al automatizar el proceso. La metodología empleada incluye la evaluación de la situación actual de la finca y el diseño de la máquina adaptado a sus condiciones específicas. Como principales resultados, hemos obtenido un diseño detallado de la máquina despulpadora, la selección de los componentes tecnológicos adecuados y la validación del diseño para asegurar su funcionamiento eficiente en la finca. La implementación de tecnología de la Industria 4.0 en el proceso de despulpado de cacao aporta beneficios significativos en eficiencia, calidad y competitividad. Este proyecto moderniza los procesos agroindustriales con tecnologías avanzadas. El diseño de la máquina con IoT permite evaluar la capacidad productiva en tiempo real. Los sensores S1-E18-D50NK y S2-E18-D50NK contabilizan el número de mazorcas y semillas procesadas, mientras que el sensor XH-W1209 monitoriza la temperatura y el porcentaje de operación de la máquina. Estos datos son gestionados por un microcontrolador ESP32, que envía la información a la nube para su visualización en el dashboard de Arduino Cloud, accesible desde cualquier dispositivo con conexión a internet.