Prototipo de automatización para la producción panelera

Desarrollo de prototipo para la automatización del proceso de evaporación en la producción de panela.

El trabajo investigativo llevado a cabo por el programa de Ingeniería Industrial, se centró en el diseño y construcción de un prototipo para automatizar el proceso de evaporación en la producción de panela en la Central de Mieles del municipio de Útica, Cundinamarca. Este proyecto, contó con el respaldo de la Universidad Iberoamericana y la Federación Nacional de Productores de Panela (FEDEPANELA), a través del convenio de investigación interinstitucional con el objetivo de fortalecer los procesos productivos de los pequeños y medianos productores de panela en Colombia.

Metodología de investigación

La investigación se desarrolló bajo criterios metodológicos descriptivos, comenzando con la etapa de diseño del equipo de evaporación. En esta fase inicial, se establecieron los diseños finales del prototipo y se identificaron los aspectos clave necesarios para su materialización. La segunda etapa implicó la construcción del prototipo, que incluyó la selección de materiales adecuados para el proceso productivo y el ensamblaje de las piezas para la configuración del prototipo final.

Construcción y validación del prototipo

El prototipo de automatización desarrollado se construyó inspirado en un sistema de control PLC-100, conectado a termocuplas y PH-metros. Con este tipo de configuración se buscó como objetivo principal, ampliar la capacidad de monitorización en tiempo real de variables críticas como por ejemplo, la temperatura, el pH y los grados Brix durante todo el proceso de evaporación. En las etapas posteriores del proyecto, se llevaron a cabo pruebas exhaustivas para validar el funcionamiento del prototipo y de esta manera, asegurar que las variables críticas se mantuvieran dentro de los parámetros definidos por el modelo de optimización de FEDEPANELA.

Impacto y resultados

Gracias al prototipo hoy se puede monitorear y controlar en tiempo real, los niveles de temperatura y pH durante el ciclo de evaporación del jarabe de caña, lo cual es de gran importancia para garantizar la calidad del producto final. El sistema de automatización es completamente capaz de generar alertas tempranas en caso de detectar alteraciones en las variables monitorizadas, lo que permite a los operarios ajustar las condiciones para mantener la calidad de la panela producida.

Este avance además de ser una mejora sustancial en el proceso productivo en la Central de Mieles de Útica, abre también grandes oportunidades para la gestión e innovación tecnológica sustentable en otros escenarios de la industria panelera ya que el desarrollo del prototipo se alinea con el Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) No. 9, que promueve la innovación y la mejora de la infraestructura industrial y es un compromiso desde el cual, el grupo de investigación intenta promover alternativas para la mejora continua desde la producción científica aplicada en entornos reales de la economía.

Conclusiones y futuras aplicaciones

El prototipo desarrollado por un lado representa un avance significativo en la automatización del proceso de evaporación de mieles, lo que permite tener un control con mayor precisión de las variables críticas y contribuye a la mejora de la calidad final de la panela. Por otro lado, el proyecto ha generado nuevo conocimiento que incluye una bibliometría sobre la aplicación de conceptos relevantes y un artículo que resume el proceso de automatización y control de variables. La investigación ha sido presentada en diversos escenarios de socialización para promover la adopción de tecnologías innovadoras en la industria panelera.

El éxito de este proyecto ha sentado las bases para futuras iniciativas y aplicaciones dirigidas a la automatización y optimización de procesos de producción de panela, siendo de gran beneficio para pequeños, medianos productores y la industria en general a nivel nacional.