Diseño e implementación de un sistema automatizado por batch de aceites con PLC y SCADA para disminuir el porcentaje de error del proceso de dosificación en la elaboración de pellets en planta de alimentos balanceados

• Autores: Nieto Ayala, Beltran, Diaz Garcia, Mario
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Tecnológica del Perú
• Repositorio: UTP-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.utp.edu.pe:20.500.12867/14222
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12867/14222
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Automatización operativa; Control dosis; Medición peso; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.11.03

En la provincia de Huaura, distrito de Vegueta, se ubica una planta de alimentos balanceados para peces, como la trucha y el camarón. La línea de producción se divide en las áreas de recepción de insumos, dosificación, molienda, mezclado, extrusión, engrasado, secado y producto terminado. Uno de los procesos de mayor relevancia es el de extrusión; el cual consiste en la inyección de vapor para cocinar a una temperatura elevada la mezcla de la harina y el aceite, la cual pasa a través de una matriz a alta presión, generando el pellet de alimento balanceado. Asimismo, otro proceso importante es el de engrasado, en donde se aplica un recubrimiento de aceite al pellet de alimento balanceado para que tenga mayor consistencia y protección, lo cual aumenta su valor nutricional y energético. Ambos procesos emplean distintos tipos de aceites tales como: lecitina, aceite de soya, aceite de pescado y aceite de salmón. No obstante, la dosificación de estos aceites es manual. La actividad se realiza con la intervención de cuatro operadores, y la precisión de la dosificación depende de la salud, concentración, desgaste físico y de la experiencia en el área. La dosificación manual genera errores de precisión en las cantidades de aceite aplicadas, lo que conlleva que se origine merma, pérdidas y una falta de uniformidad en la dosificación. Además, dificulta llevar el control del consumo y registro de trazabilidad del proceso. La planta ha identificado que estos errores muchas veces representan hasta un 15 % del total de aceite dosificado por lote de producción, lo que impacta directamente en el porcentaje de concentración de aceite de los pellets y desviaciones en los costos de elaboración. Por ello, se plantea realizar el diseño e implementación de un sistema automatizado por batch de aceites con PLC y SCADA para disminuir el porcentaje de error del proceso de dosificación en la elaboración de pellets en planta de alimentos balanceados. El desarrollo de la solución se basa en la metodología VDI 2206, la cual consiste en las siguientes etapas: en primer lugar, realizar un diagrama de flujo PI&D donde se pueda plasmar el sistema de pesaje y todos los equipos, instrumentos y PLC a usar en el desarrollo de la solución. En segundo lugar, desarrollar el algoritmo de control del sistema batch de aceites, el cual permita reducir el porcentaje de error del proceso de dosificación en la elaboración de pellets. En tercer lugar, integrar los equipos de control al sistema SCADA y realizar la puesta en marcha. Finalmente, se analizan los resultados de manera estadística para evaluar los errores presentes en la dosificación; de igual forma, se analiza a través de un TIR – VAN el retorno de inversión del proyecto. Por último, se realizará un análisis comparativo para evaluar el grado de satisfacción con el proyecto realizado.