Optimizacin de la etapa de prensado en queseras de la Provincia de Chimborazo

 

Optimization of the pressing stage in cheese factories in the Province of Chimborazo

 

Otimizao da etapa de prensagem em fbricas de queijo na provncia de Chimborazo

 

John Germn Vera Luzuriaga I
john.vera@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-6621-5368     
,Santiago Alejandro Lpez Ortiz II
sa_lopez@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-6314-6299
Evelyn Pamela Carrillo Guaranga III
evelyn.carrillo@espoch.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-6789-0373     
,Asisclo Andrs Surez Orna IV
asisclo.1999@gmail.com
https://orcid.org/0000-0003-2614-2819
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: john.vera@espoch.edu.ec

 

 

Ciencias Tcnicas y Aplicadas

Artculo de Investigacin

* Recibido: 29 de diciembre de 2022 *Aceptado: 28 de enero de 2023 * Publicado: 08 de febrero de 2023

 

  1. Ingeniero en Electrnica, Control y Redes Industriales, Escuela Superior Politcnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador
  2. Ingeniero Mecnico, Escuela Superior Politcnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador
  3. Estudiante, Carrera de Ingeniera Industrial, Escuela Superior Politcnica de Chimborazo (ESPOCH), Riobamba, Ecuador
  4. Estudiante, Investigador independiente, Ecuador.

Resumen

El anlisis del proceso de prensado en empresas queseras de la provincia de Chimborazo se enfoca en comparar la calidad del queso fresco producido en diferentes empresas y determinar si la variabilidad en los pesos de los quesos se debe a un proceso de prensado inadecuado. Se evalu la calidad del queso en trminos de su textura, sabor y apariencia, y se encontr que, en algunas empresas, la calidad del queso no era satisfactoria debido a una falta de control en la etapa de prensado. Adems, se observ que la variabilidad en los pesos de los quesos tambin contribua a una prdida significativa en la produccin.

Para solucionar estos problemas, se propuso una alternativa de una prensa semiautomtica adecuada para que las empresas tengan un control preciso de la presin y tiempo de prensado, lo que permitira mejorar la calidad del queso y reducir la variabilidad en los pesos. Adems, esta prensa debera ser fcil de operar y mantener para las empresas y tener un tamao adecuado para su capacidad de produccin. La implementacin de una prensa adecuada puede ser una solucin efectiva para mejorar la calidad del queso y reducir la prdida de produccin en empresas queseras de Chimborazo.

Palabras Clave: Diagnstico prenatal; Hidronefrosis; Ultrasonografa.

 

Abstract

The analysis of the pressing process in cheese companies in the province of Chimborazo focuses on comparing the quality of the fresh cheese produced in different companies and determining if the variability in the weights of the cheeses is due to an inadequate pressing process. The quality of the cheese was evaluated in terms of its texture, flavor and appearance, and it was found that, in some companies, the quality of the cheese was not satisfactory due to a lack of control at the pressing stage. In addition, it was observed that the variability in the weights of the cheeses also contributed to a significant loss in production.

To solve these problems, an alternative of a suitable semiautomatic press was proposed so that companies have precise control of the pressure and pressing time, which would improve the quality of the cheese and reduce the variability in the weights. In addition, this press should be easy for companies to operate and maintain and be of a suitable size for their production capacity. The implementation of an adequate press can be an effective solution to improve the quality of the cheese and reduce the loss of production in cheese companies in Chimborazo.

Keywords: Prenatal diagnosis; Hydronephrosis; ultrasonography.

 

Resumo

A anlise do processo de prensagem nas queijarias da provncia de Chimborazo se concentra em comparar a qualidade do queijo fresco produzido em diferentes empresas e determinar se a variabilidade nos pesos dos queijos devida a um processo de prensagem inadequado. A qualidade do queijo foi avaliada em termos de textura, sabor e aparncia, e constatou-se que, em algumas empresas, a qualidade do queijo no era satisfatria devido falta de controle na etapa de prensagem. Alm disso, observou-se que a variabilidade nos pesos dos queijos tambm contribuiu para uma perda significativa na produo.

Para solucionar esses problemas, foi proposta uma alternativa de uma prensa semiautomtica adequada para que as empresas tenham um controle preciso da presso e do tempo de prensagem, o que melhoraria a qualidade do queijo e reduziria a variabilidade nos pesos. Alm disso, esta prensa deve ser de fcil operao e manuteno para as empresas e ter um tamanho adequado sua capacidade de produo. A implementao de uma prensa adequada pode ser uma soluo eficaz para melhorar a qualidade do queijo e reduzir a perda de produo nas queijarias de Chimborazo.

Palavras-chave: Diagnstico pr-natal; Hidronefrose; ultrassonografia.

Introduccin

La provincia de Chimborazo en Ecuador es conocida por su rica tradicin en la produccin de lcteos, especialmente queso fresco. Debido a la creciente demanda de queso fresco de alta calidad, los microproductores de lcteos en la regin juegan un papel crucial en asegurar un suministro constante de productos frescos y de calidad. Sin embargo, el proceso de prensado es fundamental para garantizar la calidad del queso y es necesario que se lleve un cabo de manera adecuada.

El objetivo de esta investigacin es analizar las prcticas de prensado utilizadas en las Empresas de lcteos en la provincia de Chimborazo y evaluar su impacto en la calidad del queso producido. Adems, se investigar cmo mejorar estos procesos para garantizar un producto de alta calidad y satisfacer la creciente demanda.

El proceso de investigar cmo se maneja la etapa de prensado en la produccin de quesos frescos tiene como objetivo dar una solucin para mejorar el proceso de produccin de queso fresco en las empresas utilizando herramientas de fabricacin eficientes. Esto ayuda a buscar reducir los desperdicios y aprovechar de manera eficiente los recursos disponibles en la planta de produccin, adaptndose a los problemas actuales [1].

Esta investigacin es importante porque ayudar a las Empresas queseras a mejorar sus prcticas de produccin, aumentar la calidad de sus productos, tener la estabilidad en sus operarios y, por lo tanto, aumentar sus ingresos y mejorar su calidad de vida. Adems, mejorar la calidad del queso producido en la tambin contribuir a fomentar la economa local y promover la provincia de Chimborazo como un destino turstico y gastronmico.

 

Produccin de queso en Chimborazo

En las Empresas el proceso de produccin de queso fresco en la provincia de Chimborazo se caracteriza por su artesana y su enfoque en la calidad. Los microproductores de lcteos en la regin comienzan con la obtencin de leche fresca y de alta calidad de sus animales. Despus se realizar el proceso total de acuerdo con diferentes etapas como se presenta en la figura 1, finalizando con la venta y entrega de su producto.

 

Figura 1. Diagrama del proceso de queso fresco. [Autores]

 

La calidad del queso est determinada por varios aspectos, tales como apariencia, textura, usabilidad, sabor, seguridad alimentaria y valor nutricional. La importancia de estos factores depende de cmo se utiliza el queso. La produccin de queso es un proceso complejo y prolongado que puede durar dos o ms aos, y la calidad final del queso depende de muchos factores, tanto generales como especficos para cada variedad [2].

La textura de los quesos es un aspecto complejo, ya que combina caractersticas de slidos elsticos y fluidos viscosos, por lo que se les llama viscoelsticos. La textura final es el resultado de diversas propiedades fsicas que son percibidas a travs del tacto, vista y odo durante su consumo. [3]

 

Analisis en empresas queseras de la provincia de Chimborazo

Durante las visitas a las empresas queseras en la provincia de Chimborazo, se descubri un problema comn en la produccin de queso fresco: la textura blanda y gelatinosa de los productos finales. Despus de investigar, dentro de todo el proceso de elaboracin de queso fresco se observa que esta textura se debe a un prensado inadecuado. Es importante tambin definir como un problema adicional el cuello de botella que se genera al no tener un tiempo establecido para prensar toda la cantidad de quesos que las Empresas producen.

Adems de la textura blanda y gelatinosa el exceso de suero provoca tambin una alta variabilidad en el peso de los quesos, para esto se puede definir el tamao mnimo de la muestra segn la produccin de cada empresa y analizar el peso promedio de perdida.

  • Tamao mnimo de muestra

 

( 1 )

 

En donde,

N = tamao de la poblacin

Z = nivel de confianza

p = probabilidad de xito, o proporcin esperada

q = probabilidad de fracaso

d = precisin (Error mximo admisible en trminos de proporcin)

  • Aceptabilidad del sistema de medicin: Segn AIAG1, un sistema de medicin es aceptable si su variabilidad es menor al 10% de la variabilidad del proceso. La evaluacin se hace comparando la contribucin del error total del sistema de medicin (%Var) con los valores de la tabla de tolerancia y del proceso [4].

 

  • Promedio de prdida o media:

 

 

( 2 )

 

En donde,

  1. Empresa A

En esta empresa las caractersticas del queso fresco despus de la etapa del prensado son:

  • Cantidad de quesos diarios: 250 quesos frescos.
  • Tiempo de prensado: El tiempo de prensado es de 25 minutos.
  • Tamao mnimo de muestra: 55 quesos
  • Textura blanda y gelatinosa: Si, muy blando y gelatinoso, con suero.
  • Variacin de pesos: la variacin de peso de quesos por exceso de suero es significativa y esto se lo muestra en los resultados de la medicin en la tabla 1.

  Queso fresco que ofrece al mercado: 800 g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TABLA 1

Mediciones de pesos de queso fresco de 800 gr.

Nota: Se muestra los pesos de 55 quesos frescos que permiten ver la variabilidad del peso por exceso de suero. [Autores]

  • Aceptable mi sistema de medicin: Para saber si el sistema de medicin cumple con la aceptabilidad, se lo realiz en Minitab mostrando en la figura 2 el siguiente resultado.

Imagen que contiene Interfaz de usuario grfica

Descripcin generada automticamente

Figura 2. Medicin de muestra en Minitab, tolerancia aceptable de pesos de quesos. [Autores]

 

  • Promedio de perdida: 33,04 g

 

  1. Empresa B

En esta empresa las caractersticas del queso fresco despus de la etapa del prensado son:

  • Cantidad de quesos diarios: 150 quesos frescos.
  • Tiempo de prensado: El tiempo de prensado es de 2 horas.
  • Tamao mnimo de muestra: 57 quesos
  • Textura blanda y gelatinosa: No, queso bien compactado, semiduro y sin exceso de suero.
  • Variacin de pesos: la variacin de peso de quesos por exceso de suero es significativa y esto se lo muestra en los resultados de la medicin en la tabla 2.

  Queso fresco que ofrece al mercado:750 gr

 

TABLA 2

Mediciones de pesos de queso fresco de 750 gr

Nota: Se muestra los pesos de 57 quesos frescos que permiten ver la variabilidad del peso por tiempo de prensado. [Autores]

  • Aceptable mi sistema de medicin: Para saber si el sistema de medicin cumple con la aceptabilidad, se lo realiz en Minitab mostrando en la figura 3 el siguiente resultado.

Interfaz de usuario grfica

Descripcin generada automticamente con confianza baja

Figura 3. Medicin de muestra en Minitab, tolerancia aceptable de pesos de quesos. [Autores]

  • Promedio de perdida: 32,6 gr

 

  1. Empresa C

En esta empresa las caractersticas del queso fresco despus de la etapa del prensado son:

  • Cantidad de quesos diarios: 200 quesos frescos.
  • Tiempo de prensado: El tiempo de prensado es de 15 minutos.
  • Tamao mnimo de muestra: 65 quesos
  • Textura blanda y gelatinosa: Si, muy blando y gelatinoso (con exceso de suero).
  • Variacin de pesos: la variacin de peso de quesos por exceso de suero es significativa y esto se lo muestra en los resultados de la medicin en la tabla 3.

  Queso fresco que ofrece al mercado: 800 gr.

TABLA 3

Mediciones de pesos de queso fresco de 800 gr.

Nota: Se muestra los pesos de 65 quesos frescos que permiten ver la variabilidad del peso por exceso de suero. [Autores]

  • Aceptable mi sistema de medicin: Para saber si el sistema de medicin cumple con la aceptabilidad, se lo realiz en Minitab mostrando en la figura 4 el siguiente resultado.Imagen que contiene Interfaz de usuario grfica

Descripcin generada automticamente

Figura 4. Medicin de muestra en Minitab, tolerancia aceptable de pesos de quesos. [Autores]

  • Promedio de perdida: 1556,21 gr.

 

El problema de variabilidad de pesos en los quesos es importante, ya que una mala textura puede afectar la calidad y la aceptacin del producto por parte de los consumidores.

Las medidas texturales objetivas para quesos resultan como muestra una estrecha conexin entre las medidas texturales y la evaluacin humana. Adems, estas medidas texturales tambin estn relacionadas con la composicin de las muestras de queso. Se muestra con resultados un enfoque efectivo para la evaluacin multidimensional del queso. La masticabilidad, que antes solo se poda calcular con mtodos tradicionales, ahora puede ser medida directamente con la tcnica utilizada. [5]

Por lo tanto, es necesario brindar una solucin a este problema. Una alternativa viable es implementar otro tipo de empresa la cual se debera escoger de acuerdo con las necesidades de las empresas.

 

Tabla comparativa en la etapa de prensado

Al comparar estas empresas, se puede observar que utilizan mtodos tradicionales con lminas de acero y pesos. Cada enfoque tiene sus propias ventajas y desventajas en trminos de eficiencia, consistencia en la produccin, costo y habilidades manuales requeridas.

 

TABLA 4

Tabla comparativa de la etapa de prensado

TIPOS DE PRENSAS UTILIZADAS

 

TIPO DE PRENSA

CAPACIDAD (quesos)

TIEMPO (minutos)

EMPRESA A

Prensa tradicional de planchas de acero

100

25

EMPRESA B

Prensa de tornillo

80

120

EMPRESA C

Prensa de tornillo

75

15

Nota: Se muestra los tipos de prensas, capacidad y el tiempo de utilizacin en cada una de las empresas. [Autores]

Es importante tener en cuenta estas diferencias al elegir una prensa para quesos. Algunas empresas pueden ofrecer quesos de alta calidad con un proceso ms rpido y eficiente, mientras que otras pueden priorizar la tradicin y habilidades manuales en su proceso de elaboracin, resultando en un producto nico y con una textura y sabor distintos. En definitiva, la eleccin depender de las preferencias y necesidades individuales de cada consumidor.

 

Productividad de las queseras

En el caso de las tres empresas que tienen un punto de fallo mximo de 3, la desviacin estndar indica la cantidad de variacin o dispersin que existe en los puntos de fallo de cada empresa. La desviacin estndar es alta, significa que los puntos de falla varan mucho en cada una de las empresas queseras, lo cual puede ser un indicador de que hay una gran incertidumbre en cuanto a la calidad del producto por su peso. Esto se evalu para determinar el nivel de consistencia en la produccin de las empresas y tomar decisiones informadas sobre mejoras y cambios en el proceso.

  • Empresa A: En esta empresa mediante la grfica de la desviacin estndar vemos un punto fuera ms all de 3, desviacin estndar de la lnea central, prueba de fallo en los puntos: 3; 7; 16; 20; 21; 25; 60; 69; 70; 71, como muestra la figura 5.

 

Figura 5. Puntos de falla empresa A, datos calculados en Minitab. [Autores]

  • Empresa B: En esta empresa mediante la grfica de la desviacin estndar vemos un punto fuera ms all de 3, desviacin estndar de la lnea central, prueba de fallo en los puntos: 7; 16; 23; 41; 42, como muestra la figura 5.

 

Interfaz de usuario grfica, Aplicacin

Descripcin generada automticamente

Figura 6. Puntos de falla empresa B, datos calculados en Minitab. [Autores]

  • Empresa C: En esta empresa mediante la grfica de la desviacin estndar vemos un punto fuera ms all de 3, desviacin estndar de la lnea central, prueba de fallo en los puntos: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 23; 24; 25; 26; 27; 28; 29; 30; 31; 32; 33; 34; 35; 36; 37; 38; 39; 40; 41; 42; 43; 44; 45; 46; 47; 48; 49; 50; 51; 52; 53; 54; 55; 56; 57; 58; 59; 60; 61; 62; 63; 64; 65, como muestra la figura 5.

 

Interfaz de usuario grfica

Descripcin generada automticamente

Figura 7. Puntos de falla empresa C, datos calculados en Minitab. [Autores]

Hay una gran incertidumbre en cuanto a la calidad del producto por su peso en la empresa C mostrndonos que en todo el lote de su produccin tiene una alta variabilidad, lo que estara perdiendo y toda su produccin realizada, seguida de la empresa A y por ltimo con una perdida menor la empresa B.

 

Tipos de prensas para quesos

El proceso de prensado de quesos es importante para dar forma final al producto, eliminar el exceso de suero y permitir que la cuajada se una adecuadamente. Estas definiciones dependen del tipo de queso que se desea producir y el tipo de prensa que se utiliza, y varan en cuanto a la fuerza y ​​el tiempo requeridos [6].

 

 

  1. Tipos de prensas
  • Prensa mecnica tipo holandesa con pesas: La prensa mecnica es una de las opciones ms econmicas. Su capacidad se basa en el nmero de niveles y tamao de los moldes utilizados como se mira en la figura 8. La presin se puede ajustar con pesas a travs de un sistema de palancas y cuerdas [7].

Figura 8. Diseo de prensa mecnica tipo holandesa con pesas. [8]

  • Prensa de tornillo: En este tipo de prensa se gira simplemente el molde lleno de queso y se utilizar la manivela, presionar el queso lo que muestra la figura 9. Tiene una cesta de prensa y componentes de acero inoxidable para proteger la elaboracin del queso [9].

 

Figura 9. Diseo de prensa de tornillo mejorada. [10]

  • Prensa neumtica: Este tipo de prensa se puede personalizar la prensa para satisfacer las necesidades del cliente, incluyendo el espacio disponible y la cantidad de moldes necesarios. Se pueden usar entre 4 y 20 cilindros y se requiere un sistema de filtracin, que puede ser un conjunto individual para cada prensa y llaves separadas en cada nivel. El sistema de filtracin incluye una vlvula, un filtro, un manmetro, un regulador de presin y una llave de distribucin [7].

 

Ventajas y desventajas de las prensas manuales y automticas

Es importante evaluar las ventajas y desventajas de los diferentes tipos de prensas, incluyendo prensas tradicionales por laminas y prensas automatizadas y semiautomatizadas, para poder tomar una decisin informada sobre la mejor opcin para la empresa como se describe en la tabla 5 y 6. Al considerar las ventajas y desventajas, se pueden identificar las fortalezas y debilidades de cada tipo de prensa, lo que ayuda a determinar qu tipo es el ms adecuado para satisfacer las necesidades de la empresa en cuanto a produccin, eficiencia y costos.

Adems, al comparar las diferentes opciones, se pueden identificar soluciones innovadoras y eficientes que permitan mejorar la productividad y reducir los costos a largo plazo.

 

TABLA 5

Ventajas y desventajas de prensas tradicionales

PRENSAS TRADICIONAL POR LMINAS

VENATAJAS

DESVENTAJAS

  • Mayor control en la forma y tamao del queso.
  • Permite la elaboracin de quesos con diferentes tipos de textura.
  • Durabilidad y resistencia a la corrosin.
  • Menor costo en comparacin con una prensa automatizada.
  • Facil de mantener y limpiar.
  • Requiere ms tiempo y esfuerzo fsico para operar.
  • Puede resultar en una produccin ms lenta y menos eficiente.
  • Mayor riesgo de errores humanos y produccin inconsistente.
  • Dependencia del conocimiento y habilidades manuales del operador.
  • Mayor dificultad para controlar la presin y uniformidad en la forma del queso.

 

 

Nota: Se describe las diferentes ventajas y desventajas de las prensas por lminas para la etapa de prensado de quesos. [Autores]

 

TABLA 6.

Ventajas y desventajas de prensas automatizadas y semiautomatizadas.

PRENSAS AUTOMATIZADAS - SEMIAUTOMATIZADAS

VENATAJAS

DESVENTAJAS

  • Mayor eficiencia y rapidez en la produccin.
  • Consistencia en el tamao y forma de los quesos.
  • Reduccin de errores humanos y posibilidad de realizar tareas peligrosas de manera segura.
  • Ahorro de tiempo y mano de obra.
  • Mayor capacidad de produccin.
  • Inversin inicial elevada en la compra y mantenimiento de la mquina.
  • Dependencia de la tecnologa y posibles fallos tcnicos.
  • Requiere personal capacitado para su operacin y mantenimiento.
  • Puede ser menos flexible en trminos de adaptacin a diferentes tipos de quesos.
  • Puede resultar en la prdida de habilidades manuales y conocimiento tcnico en la elaboracin artesanal de quesos.

Nota: Se describe las diferentes ventajas y desventajas de las prensas automatizadas y semiautomatizadas para la etapa de prensado de quesos. [Autores]

 

 

 

 

 

Propuesta de prensa para mejorar el proceso de produccin

  1. Tecnologas de produccin de alimentos inteligentes y sostenibles

 

La produccin sostenible e inteligente de alimentos se basa en el uso responsable y eficiente de recursos como la tierra, el agua, el carbono, el nitrgeno y la energa, que estn estrictamente relacionados con la naturaleza. Se ha demostrado que el uso sensato y eficiente de estos recursos no solo mejora la productividad, sino que tambin aumenta la rentabilidad y protege la sostenibilidad de los sistemas productivos[11].

  1. Automatizacin en la empresa quesera

Proponer una solucin para mejorar el proceso de elaboracin de queso para pequeos y medianos productores. Es efectivo una mquina prensadora tipo palanca neumtica que mejore la forma y compactacin del queso y optimice el sistema de moldeo, con el fin de mejorar la calidad del producto. [12]

La automatizacin del prensado de quesos es una alternativa que ha logrado mejorar la eficiencia en la produccin y la calidad del producto. Al realizar adaptaciones mecnicas y elctricas en los equipos y utilizar un sistema de control PLC, el proceso de prensado se realiza sin la necesidad de un operador permanente, lo que permite una mayor estandarizacin de la calidad del producto y una mejora en la eficiencia de la produccin. La implementacin de la automatizacin en la industria lctea es una innovacin que marca una tendencia en la mejora de los procesos productivos.

A travs de mejoras mecnicas en los equipos elctricos y electrnicos, se ha logra crear una mquina eficiente y fcil de usar para el operario. La incorporacin de un PLC ha permitido que el proceso de produccin se realice sin la necesidad de una supervisin constante, mejorando tanto la produccin como la calidad del producto gracias a la estandarizacin de los procesos. La automatizacin es una innovacin local en la produccin de queso fresco semiblando, poniendo a la empresa en una posicin de liderazgo en el mejoramiento de los procesos productivos [13].

  1. Aire comprimido en la industria

El sector alimentario requiere una alta higiene para asegurar la calidad de los productos finales. Durante el proceso de produccin y transporte de materiales, es necesario utilizar aire comprimido de alta pureza y para esto tiene que seguir un proceso como muestra la figura 10. Tambin es importante para el embalaje tener aire comprimido, como en la limpieza de botellas y contenedores plsticos. La tecnologa que proporcionamos permite tratar el aire comprimido de forma personalizada, eliminando los condensados, filtrndolo y secndolo. [13]

Figura 10. Requerimientos para un buen aire comprimido. [14]

La norma ISO 8573 es un estndar internacionalmente reconocido que establece la clasificacin de la contaminacin en sistemas de aire comprimido. La implementacin de esta norma fomenta una evaluacin exhaustiva de la contaminacin ms relevante en el aire comprimido, incluyendo partculas, agua, gas, contaminacin microbiolgica y aceite lo que se muestra en la tabla 7.

 

TABLA 7.

Contaminantes

Nota: Se describe principales contaminantes, como partculas slidas, agua y aceite. [15]

 

Es importante que el aire comprimido que entre en contacto directo con los alimentos cumpla con unos estndares de calidad superiores a los indicados en la figura 11.

Figura 11. Calidad ISO 8573-1:2010[2:2:1] [14]

En la produccin alimentaria, el aire comprimido puede ser utilizado en una variedad de procesos, ya sea en contacto con los alimentos o no. Debido a ello, es importante asegurar la calidad del aire comprimido y evitar su contaminacin con el entorno y los alimentos, mediante el uso de tratamientos adecuados.

  1. Propuesta de prensa

Se ha diseado una prensa semiautomtica con el objetivo de mejorar la productividad de las queseras. Esta solucin permite reducir tanto el tiempo de produccin como el exceso de suero en los quesos, lo que resulta en un mejor producto y una mayor rentabilidad. Con esta prensa semiautomtica se espera mejorar la eficiencia en la produccin de quesos y minimizar las prdidas econmicas.

Los microproductores no necesitan tener conocimientos tcnicos avanzados para manejar una prensa semiautomtica, ya que est diseada para ser fcil de usar. Adems, el proceso de formacin y entrenamiento ser brindado por el fabricante para que los microproductores puedan aprender cmo utilizar la prensa de manera eficiente y segura. Con una prensa semiautomtica, los microproductores podrn mejorar su productividad y la calidad de sus productos sin tener que enfrentar obstculos tcnicos.

  1. Diseo

Se ha diseado una prensa semiautomtica con el fin de mejorar la productividad de la empresa quesera. El diseo se ajusta a las necesidades especficas de la empresa, pudiendo ser de uno o hasta tres pisos. La prensa cuenta con pistones y una caja de control fcil de usar por el operario. Adems, est equipada con un sensor y un contador para rastrear y registrar la produccin diaria, permitiendo a la empresa mantener un control preciso de su produccin como se muestra en la figura 12.

 

Figura 12. Diseo de prensa semiautomtica. [Autores]

  1. Programacin

Todas las industrias buscan conocer la durabilidad de sus componentes, especialmente aquellos que tienen acciones de movimiento. Por esta razn, se necesita desarrollar un programa PLC innovador y crear una interfaz hombre-mquina (HMI) que permita visualizar en tiempo real el movimiento de los cilindros y el estado de los sensores. De esta forma, se puede monitorizar el uso y el estado de los componentes para garantizar su correcto funcionamiento y prolongar su vida til [16].

La programacin que muestra la figura 13 est realizada en el programa TIA Portal.

Diagrama, Esquemtico

Descripcin generada automticamente

Figura 13. Programacin Ladder del funcionamiento de la prensa semiautomatizada en TIA Portal. [Autores]

  1. Interfaz

La creacin de una interfaz fcil de manejar es clave para garantizar una operacin eficiente y productiva en las empresas queseras y es interesante saber cmo es el funcionamiento para eso se realiz una simulacin lo que indica la interfaz que se muestra en la figura 14. Es importante considerar los requisitos y habilidades de los operadores al disear la interfaz, utilizando una terminologa clara y fcil de entender y un diseo intuitivo. Adems, la interfaz es accesible y fcil de usar, con botones grandes y claros y una pantalla intuitiva que muestre informacin relevante como se muestra en la figura 15.

 

Interfaz de usuario grfica

Descripcin generada automticamente

Figura 14. Interfaz de simulacin de prensadora semiautomtica. [Autores]

 

Figura 15. Interfaz grfica de control de la prensa semiautomtica. [Autores]

 

  1. Funcionamiento

La prensador se prende y tiene que ser llenada manualmente con capacidad la cantidad estimada de quesos segn la produccin de la empresa.

  • Inicio. pulsador que prender la mquina.
  • Paro. - este pulsador representa un paro de emergencia.
  • Llenar/ Vaciar Cilindro 1.- que activar y desactivar el cilindro 1.
  • Llenar/ Vaciar Cilindro 2.- que activar y desactivar el cilindro 2.
  • Llenar/ Vaciar Cilindro 3.- que activar y desactivar el cilindro 3.
  • Sensor 1: que se activar cada vez que se complete la lnea total de quesos del piso 1.
  • Sensor 2: que se activar cada vez que se complete la lnea total de quesos del piso 2.
  • Sensor 3: que se activar cada vez que se complete la lnea total de quesos del piso 3.
  • Temporizador: acta segn el tiempo que se da para prensar el queso.
  • Si se determina el tiempo se detendr el accionamiento.
  • Si se llenan dos pisos se acciona cada uno del piso para poder realizar el prensado.
  • Contador 1: dar el valor y seguir almacenando cuantos quesos que prensaron en el piso 1.
  • Contador 2: dar el valor y seguir almacenando cuantos quesos que prensaron en el piso 2.
  • Contador 3: dar el valor y seguir almacenando cuantos quesos que prensaron en el piso 3.

As se podr dar un registro final de cul es la produccin de cada da de la empresa.

  1. Costos

La propuesta de costos de la prensa semiautomtica se muestra en la tabla 8, est evaluada exhaustivamente de todos los componentes que son principales y necesarios para su funcionamiento y produccin.

 

TABLA 8.

Costos de componentes principales para la prensa semiautomtica.

Descripcin

Valor unitario ($)

Lminas de acero inoxidable

250

Tubos de acero inoxidable

150

Tubos de aceros inoxidable soporte central

110

Placa de prensado

30

Caja elctrica

50

Cilindros neumticos

120

Nota: Se describe los diferentes componentes que existen en el mercado para la prensa semiautomtica. [Autores]

 

Conclusin

La importancia de las queseras de la provincia de Chimborazo es crucial para el desarrollo de la industria alimentaria local. Estos productores y microproductores tienen la tarea de mejorar la calidad de su producto para evitar el exceso de suero en el queso y reducir las prdidas econmicas. Adems, una produccin de alta calidad ayudar a impulsar la economa local y fortalecer la posicin de los microproductores en el mercado. Por esta razn, es fundamental que los microproductores inviertan en tecnologas y equipos que les permitan mejorar su proceso productivo, lo que permitir mejorar la calidad de sus productos y satisfacer las demandas de los consumidores.

La comparacin de la etapa de prensado en empresas queseras de Chimborazo ha demostrado la falta de tecnologa que puede mejorar la productividad, para reducir la cantidad de suero excedente en los quesos y aumentar la calidad final del producto. Adems, esto tambin puede disminuir las prdidas econmicas. La facilidad de manejo y la tecnologa avanzada de una prensa semiautomtica tambin pueden ser ventajosas para los microproductores, que pueden sentirse intimidados por la falta de conocimiento tcnico. En general, la propuesta de una prensa semiautomtica parece ser una solucin efectiva para mejorar la eficiencia y la calidad en la etapa de prensado en las empresas queseras de Chimborazo.

Al reducir la necesidad de cargar pesos pesados totales de cada plancha para prensado se mejorar la seguridad en el lugar de trabajo y se mejorar la eficiencia y productividad de la empresa. La inversin en un entorno de trabajo seguro y una tecnologa avanzada una inversin valiosa para mejorar la salud y el bienestar de los trabajadores y la ser calidad de los productos.

 

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