Diseño e implementación de un sistema automatizado de dosificación de aditivo anticoagulante para reducir obstrucciones y controlar la viscosidad de la goma en la fabricación de cartón corrugado - Elizondo-Bennet, Yeiner Steven (Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2025)
En la planta de cartón corrugado de la Corporación de Desarrollo Agrícola Del Monte, la formulación de la goma utilizada para el pegado del cartón requiere la incorporación de diversos aditivos, cuya dosificación precisa es fundamental para asegurar la calidad del producto final, la seguridad del operador y la eficiencia operativa. Actualmente, la dosificación de estos aditivos se realiza de forma manual, lo que incrementa los riesgos de exposición a productos químicos, el desperdicio de materia prima y la variabilidad en la calidad del producto. Frente a esta problemática, el objetivo de este proyecto es diseñar e implementar un sistema automatizado de dosificación para un aditivo anticoagulante corrosivo, permitiendo así una operación segura y trazable sin intervención directa del operador. Para el desarrollo del proyecto se empleó la metodología de diseño de productos de Ulrich y Eppinger, que abarca desde la identificación de necesidades hasta la validación de la solución propuesta. Se realizó un análisis del sistema actual y se recopilaron los requerimientos técnicos y operativos mediante entrevistas y observación directa. A partir de esta información, se generaron alternativas conceptuales que fueron evaluadas según criterios de precisión, facilidad de implementación, escalabilidad, mantenimiento y confiabilidad. Una vez definido el diseño, se procedió a su implementación. Las pruebas de validación incluyeron métricas de precisión de dosificación, homogeneidad y trazabilidad de los ciclos operativos. Los resultados obtenidos demuestran que el sistema automatizado reduce el margen de error humano, es económicamente viable y representa una mejora sustancial respecto al método manual de dosificación.

At the Corporación de Desarrollo Agrícola Del Monte corrugated cardboard plant, glue for cardboard bonding is formulated onsite, requiring the incorporation of various additives. Precise and controlled dosing of these additives is essential to ensure product quality, operator safety, and operational efficiency. Currently, additives are dispensed manually, which increases the risks of chemical exposure, waste of raw materials, and inconsistencies in pro duct quality. To address these challenges, this project aims to design and implement an automated dosing system for a corrosive anticoagulant additive, enabling safe, traceable, and operator-free operation. The Ulrich and Eppinger product design methodology was employed, encompassing needs assessment through to solution validation. The current system was analyzed, and technical and operational requirements were identified through interviews and direct observation. Based on this information, conceptual alternatives were generated and evaluated in terms of dosing accuracy, ease of implementation, scalability, maintainability, and reliability. After selecting the optimal design, the system was implemented and validated through tests measuring dosing accuracy, homogeneity, and operational cycle traceability. The results indicate that the automated system reduces human error, is economically viable, and offers substantial improvements over manual dosing.
Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Mecatrónica, 2025.
Esta tesis cumple con el objetivo ODS 12: garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles. Meta 5: disminuir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización.
Keywords: Seguridad industrial; Dosificación -- Aditivos; Control automático; Aditivos para goma; Sistemas automatizados; Controlador Lógico Programable (PLC); Seguridad en el trabajo; Trazabilidad -- Procesos; Sistemas -- Mecatrónica; Industrial safety; Dosing -- Additives; Automatic control; Rubber additives; Automated systems; Programmable Logic Controller (PLC); Workplace safety; Traceability -- Processes; Systems -- Mechatronics; Research Subject Categories::TECHNOLOGY::Information technology::Automatic control; Research Subject Categories::TECHNOLOGY::Industrial engineering and economy::Manufacturing engineering and work sciences