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UTB Universidad Tecnológica Boliviana “DISPENSADOR DE FLUIDOS AUTOMATIZADO” Estudiante: Wilson Mamani Quispe Williams morales paillo Jose calle Materia: Economia y Gestion Empresarial Docente: Ing. Mabel Reyna Rios Zabaleta La Paz-—Bolivia INDICE CAPITULO 1 |] INTRODUCCION coooccccccccncnnnnncnnccnnnnnncccnn cnn cnnrr rn nn nn nn nn nn nnnnnnnrnnnnnnnno 1 2 ANTECEDENTES. mv a A AA AAA 3 3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA dcooccccccnncncnccncccnoccnnnnn rre r cnn nnnnrennnnnes 7 4 FORMULACION DEL A. E... 8 ) OBJETIVOS sra AAA a 5.1 OBJETIVO CENERAL. rr SS 9 5.2 OBJETIVOS ESPECTETCOS doooccccccccncnccccccccccncccnnnnnnn nn n nn n nn nnnnnnrrrnnnnnnenmenenens 9 7 JUSTIFICACIÓN cooocccccnnncnnccnccccnnccnn rc n rra n nn r rr n rr rnr nn rnnnnnnnnnnes 10 7,1 JUSTIFICACIÓN TECNICA. ccoo tE 10 7.2 JUSTIFICACION SOCIAL. ..0ccccooccccconnccccnonncnnconnnnnnn nn nnrrn nn nnrronrnnnraneoos 10 7.3 JUSTIFICACION ECONOMICA ccooccccccccccccocnncccconnnccnnnnccccn nn nnrcnnnnnnnnos slo 3 ALCANCE Sua E 12 8.I| ALCANCE TEMATICO .ooooocccccccccnncnccccnnnnnncnncccnnnnnnncnrnnnnnnnncnnnnnnncnnnss 12 SAARLCANCE ESPACIAL coo 13 9 LIMITES. ooccoccccnccconnncnonnnncrnnn nn r ron rr rre rr rre rr rn nnann ranas 13 CAPITULO HI 10 SISTEMA. ECONOMIC O: cuore AAA 14 10.1SISTEMA ECONOMICO DE MERCADO CAPITALISTA. 0oooccccccccnnnccnccnnos 14 10:2SISTEMA ECONOMICO MIXTO ccoo 15 Introducción La automatización de procesos se ha convertido en un pilar fundamental en diversas industrias y ámbitos de la vida cotidiana, buscando optimizar la eficiencia, la precisión y la seguridad en la ejecución de tareas. En el contexto específico de la manipulación y dosificación de fluidos, la implementación de sistemas automatizados representa una evolución significativa frente a los métodos manuales tradicionales. Estos últimos, si bien pueden ser adecuados para ciertas aplicaciones a pequeña escala, a menudo adolecen de limitaciones inherentes como la susceptibilidad a errores humanos, la variabilidad en la dosificación, el riesgo de contaminación y la ineficiencia en procesos que requieren un alto grado de receptibilidad y exactitud. En este sentido, el desarrollo de un dispensador de fluidos automatizado emerge como una solución prometedora para superar estas limitaciones. Un sistema de este tipo tiene el potencial de revolucionar la forma en que se manejan y dosifican líquidos en una amplia gama de aplicaciones, desde la industria farmacéutica y química, donde la precisión milimétrica es crucial, hasta laboratorios de investigación, líneas de producción de alimentos y bebidas, e incluso en aplicaciones domésticas especializadas. La capacidad de controlar con exactitud el volumen, la velocidad y el tiempo de dispensación, así como la posibilidad de programar secuencias complejas, abre un abanico de posibilidades para mejorar la calidad, reducir costos y minimizar riesgos asociados a la manipulación de fluidos. El presente proyecto se centra en la concepción, diseño e implementación de un dispensador de fluidos automatizado, con el objetivo de ofrecer una alternativa eficiente, precisa y adaptable a las necesidades específicas de [mencionar el contexto de aplicación principal que tienes en mente, por ejemplo, "laboratorios de análisis clínicos de pequeña escala" o "procesos de llenado en la industria artesanal”"]. A través de la integración de principios de la ingeniería electrónica, la mecánica y la programación, se busca desarrollar un sistema robusto y de fácil operación que pueda contribuir significativamente a la optimización de los procesos de dispensación de fluidos. Escaneado con CamScanner cal ) >> Antecedentes La historia de la dispensación de fluidos se remonta a métodos rudimentarios basados en la gravedad y la manipulación manual. Con el avance de la ciencia y la tecnología, se fueron introduciendo herramientas y técnicas más sofisticadas, como pipetas, buretas y dosificadores volumétricos manuales. Si bien estos instrumentos representaron una mejora en términos de precisión y control, aún dependían en gran medida de la habilidad y la atención del operador, lo que los hacía susceptibles a errores y limitaba su aplicabilidad en procesos de alto rendimiento. La llegada de la automatización marcó un punto de inflexión en la dispensación de fluidos. En el ámbito industrial, se desarrollaron sistemas complejos basados en bombas peristálticas, bombas de jeringa, válvulas solenoides y sistemas de control electrónico, capaces de dosificar grandes volúmenes con alta precisión y repetibilidad. Estos sistemas, aunque eficientes, a menudo implican una inversión considerable y pueden no ser accesibles para aplicaciones a menor escala o con presupuestos limitados. Escaneado con CamScanner Planteamiento del Problema En el contexto de [describir con mayor detalle el contexto específico donde se aplicará el dispensador, por ejemplo, "laboratorios de análisis clínicos con recursos limitados"'], los métodos tradicionales de dispensación de fluidos presentan una serie de inconvenientes significativos. La dosificación manual de reactivos, muestras y soluciones puede ser propensa a errores de volumen, especialmente cuando se requiere la manipulación de múltiples muestras o la realización de tareas repetitivas. Esta falta de precisión puede afectar la confiabilidad de los resultados de los análisis y generar la necesidad de repetir experimentos, con el consiguiente desperdicio de tiempo y recursos. Además, en algunos casos, la manipulación de ciertos fluidos puede implicar riesgos para la salud del operador, especialmente cuando se trata de sustancias corrosivas, tóxicas O biológicamente peligrosas. La necesidad de transferir y dosificar estos fluidos manualmente aumenta la probabilidad de exposición accidental. Por otro lado, los sistemas de dispensación automatizados comerciales disponibles en el mercado pueden no ser económicamente viables para [mencionar nuevamente el contexto, por ejemplo, "pequeños laboratorios" o "emprendimientos artesanales"]. Sus altos costos de adquisición, mantenimiento y la complejidad de su operación pueden representar una barrera de entrada significativa. En consecuencia, existe una necesidad clara de desarrollar una solución de dispensación de fluidos automatizada que sea precisa, segura, eficiente y, al mismo tiempo, accesible en términos de costo y facilidad de uso para [reforzar el contexto de aplicación]. Un sistema de este tipo podría mejorar significativamente la calidad de los procesos, reducir los riesgos asociados a la manipulación de fluidos y optimizar el uso de los recursos disponibles. Escaneado con CamScanner Formulación del Problema ¿Cómo se puede diseñar, construir y evaluar un dispensador de fluidos automatizado de bajo costo y alta precisión, utilizando componentes accesibles y una interfaz de usuario intuitiva, que permita la dosificación eficiente y segura de volúmenes variables de líquidos en el contexto de [especificar claramente el contexto de aplicación, por ejemplo, "laboratorios de análisis clínicos de pequeña escala para la preparación de reactivos"]? Objetivos . Objetivo General: Desarrollar e implementar un dispensador de fluidos automatizado que ofrezca una solución precisa, eficiente, segura y de bajo costo para la dosificación de líquidos en [especificar claramente el contexto de aplicación, por ejemplo, "procesos de preparación de muestras en laboratorios de investigación académica"]. + Objetivos Específicos: Investigar y seleccionar los principios de dispensación (ej. peristáltico, jeringa, etc.) y los componentes electrónicos (microcontrolador, sensores, actuadores) más adecuados para lograr la precisión y el costo objetivo. Diseñar detalladamente la estructura mecánica del dispensador, asegurando la estabilidad, la compatibilidad con diferentes recipientes y la facilidad de limpieza. Desarrollar un sistema de control electrónico basado en un microcontrolador que permita la programación de volúmenes de dispensación, velocidades y pausas, con la posibilidad de almacenar perfiles de dispensación. Diseñar e implementar una interfaz de usuario gráfica o basada en menús que sea intuitiva y permita a los usuarios configurar y operar el dispensador de manera sencilla. Construir un prototipo funcional del dispensador de fluidos automatizado, integrando los componentes mecánicos y electrónicos. Desarrollar un programa de pruebas exhaustivo para evaluar la precisión, la repetibilidad, la velocidad y la confiabilidad del sistema de dispensación con diferentes tipos de fluidos y volúmenes. Escaneado con CamScanner Justificación e. Justificación Técnica: Este proyecto representa un avance en la aplicación de principios de automatización al campo de la dispensación de fluidos, especialmente en el contexto de [reforzar el contexto]. La exploración y la integración de tecnologías como microcontroladores de bajo costo, sensores de precisión y actuadores eficientes permitirán desarrollar un sistema con un rendimiento comparable a soluciones comerciales más costosas. La implementación de una interfaz de usuario intuitiva facilitará la adopción del sistema por parte de usuarios con diferentes niveles de experiencia técnica. Además, la capacidad de programar y almacenar perfiles de dispensación permitirá una mayor flexibilidad y adaptabilidad a diferentes protocolos y aplicaciones. El desarrollo de este dispensador contribuirá al conocimiento y la experiencia en el diseño y la construcción de sistemas automatizados de bajo costo, lo cual puede ser replicado y adaptado en otros proyectos y áreas de aplicación. e. Justificación Social: La implementación de un dispensador de fluidos automatizado puede tener un impacto social significativo al mejorar la seguridad en la manipulación de sustancias potencialmente peligrosas, reduciendo la exposición de los operadores a riesgos químicos o biológicos. Al aumentar la precisión y la eficiencia en los procesos de dispensación, se pueden obtener resultados más confiables y reproducibles, lo que es especialmente relevante en campos como la investigación científica y el diagnóstico clínico. La disponibilidad de una solución de bajo costo puede democratizar el acceso a la automatización en la dispensación de fluidos, beneficiando a pequeñas empresas, laboratorios con recursos limitados e instituciones educativas. Esto puede fomentar la innovación y la mejora de la calidad en diversos sectores. Escaneado con CamScanner e. Justificación Económica: El desarrollo de un dispensador de fluidos automatizado utilizando componentes accesibles y técnicas de fabricación eficientes puede resultar en una solución significativamente más económica que las alternativas comerciales existentes. Esto representa un ahorro considerable para los usuarios, especialmente en entornos con presupuestos ajustados. La automatización del proceso de dispensación puede conducir a una reducción en el desperdicio de fluidos costosos debido a errores de dosificación. La mayor precisión también puede optimizar el uso de reactivos y materiales, generando ahorros a largo plazo. El aumento de la eficiencia y la productividad que proporciona el dispensador automatizado puede liberar tiempo del personal para que se dedique a tareas más complejas y de mayor valor añadido, lo que se traduce en una mejor utilización de los recursos humanos. Escaneado con CamScanner REANUDAR/ PAUSE START LAWADO SENSOR DE FLUJO RECEPTOR DE MONEDAS Jr Diseño Electrónico: Desarrollo del esquema electrónico y la conexión de los diferentes componentes, incluyendo la alimentación, el control del motor de la bomba, la lectura de los sensores y la interfaz con la pantalla. Desarrollo del Software de Control: Programación del microcontrolador para controlar el funcionamiento del dispensador, incluyendo la configuración de los volúmenes de dispensación, las velocidades, las pausas y el almacenamiento de perfiles. Se desarrollará la lógica para la interacción con la interfaz de usuario. Diseño e Implementación de la Interfaz de Usuario: Creación de una interfaz gráfica o basada en menús en una pantalla LCD o similar, que permita a los usuarios configurar los parámetros de dispensación, iniciar y detener el proceso, y visualizar el estado del sistema. Construcción del Prototipo: Ensamblaje físico del dispensador, integrando los componentes mecánicos y electrónicos, y realizando las conexiones necesarias. Pruebas de Funcionamiento y Rendimiento: Realización de pruebas exhaustivas para verificar el correcto funcionamiento del dispensador y evaluar su precisión, repetibilidad y velocidad de dispensación con diferentes volúmenes y tipos de fluidos (dentro de los límites definidos). Documentación: Elaboración de un informe detallado que describa el diseño, el proceso de construcción, el software de control, los resultados de las pruebas y las recomendaciones para futuras mejoras. Sensor de USB O . | an 00000000 ' BOMBA DE AGUA ELECTROVALVULA Escaneado con CamScanner Límites El desarrollo del presente proyecto estará sujeto a las siguientes limitaciones: e. Tipos de Fluidos: El dispensador se diseñará para la dispensación de fluidos de viscosidad baja a media, no corrosivos y compatibles con los materiales de los componentes seleccionados (ej. agua, soluciones acuosas, alcoholes de baja concentración). No se considerará la dispensación de fluidos altamente viscosos, corrosivos o con partículas en suspensión. + Rango de Volumen: El rango de volúmenes a dispensar estará limitado por las características de la bomba y el sistema de control seleccionados. Se definirá un rango específico que se buscará optimizar en función de la aplicación objetivo. + Funcionalidades Avanzadas: En esta etapa inicial del proyecto, no se incluirán funcionalidades avanzadas como la conexión a redes, el control remoto, la integración con sistemas de gestión de datos externos o la calibración automática. . Certificaciones y Normativas: El prototipo desarrollado no estará sujeto a certificaciones o normativas industriales o médicas específicas. Las pruebas se realizarán a nivel de laboratorio para verificar el funcionamiento y el rendimiento. e. Escalabilidad a Producción Masiva: El proyecto se centrará en la construcción de un prototipo funcional. No se abordarán en detalle los aspectos relacionados con la producción masiva, como la optimización de los procesos de fabricación a gran escala o la selección de proveedores para la producción en masa. Presupuesto y Tiempo: El desarrollo del proyecto estará limitado por el presupuesto disponible para la adquisición de componentes y el tiempo asignado para su finalización. Estas limitaciones podrían influir en la selección de los componentes y la complejidad de las funcionalidades implementadas Escaneado con CamScanner CAPITULO HU SISTEMA ECONOMICO Definimos a los sistemas económicos como un conjunto de diferentes acciones que ayuden a la acción, en este caso producir bienes y servicios. La producción de bienes y servicios nos ayudara a satisfacer las diferentes necesidades requeridas. En este caso el dispensador de fluidos nos ayudara a satisfacer las necesidades de medida necesaria de diferentes fluidos ya sea de bebida para el consumo, como también de medida en algunos medicamentos farmacéuticos que requieren medidas moderadas de analgésicos, jarabes, medidas adecuadas de agua, etc. Sistema económico de mercado (capitalismo) Es un modelo económico en el que los recursos productivos (como la tierra, el capital y las empresas) están en manos privadas, y las decisiones sobre qué producir, cómo producirlo y para quién se produce se toman a través del mercado, es decir, mediante la oferta y la demanda. Este modelo económico se lo usa en varias empresas en el mundo y en varios países tal como EEUU, CANADA, REINO UNIDO, JAPON que son muchos hoy en día potencias mundiales en la producción de bienes y servicios para las diferentes necesidades, por lo que nuestro proyecto, lo más óptimo es optar por este modelo económico para una mejor distribución para sus necesidades. Algunas características de este modelo económico son: Propiedad privada Los individuos o empresas poseen y controlan los recursos y medios de producción. Libre competencia Las empresas compiten entre sí por consumidores, lo que impulsa la innovación y la eficiencia. Sistema de precios Los precios se determinan por la oferta y demanda, actuando como señales para productores y consumidores. Escaneado con CamScanner Motivación por el lucro (ganancia) Las empresas producen bienes y servicios buscando obtener beneficios económicos. Intervención limitada del Estado El gobierno cumple funciones básicas como proteger la propiedad, garantizar contratos y defender la competencia, pero no controla la economía directamente (aunque puede regularla en ciertos aspectos). En las cuales también podemos destacar las diferentes ventajas de este modelo económico capitalista. -Este modelo económico incentiva a la innovación y al progreso tecnológico -Favorece a la eficiencia económica en la empresa -Ofrece una gran variedad de productos y servicios en las distintas áreas requeridas -Premia el esfuerzo individual y la iniciativa empresarial Por lo cual también podemos destacar algunas desventajas como: -Puede generar desigualdad social y económica. -No garantiza el acceso igualitario a servicios básicos (como salud o educación). -Puede producir crisis económicas por falta de regulación. -Tiende a priorizar el beneficio sobre el bienestar social o ambiental. Escaneado con CamScanner CAPITULO HII PLANIFICACION La empresa tendrá como objetivo desarrollar, producir y comercializar dispensadores automáticos de fluidos (agua, alcohol gel, jabón, etc.), controlados mediante tecnología Arduino. Este producto responde a la creciente demanda de soluciones automatizadas en hogares, empresas e instituciones de salud, especialmente en contextos que requieren higiene sin contacto. Objetivos: e Diseñar un dispensador funcional y de bajo costo. e Introducir el producto al mercado local en los primeros 6 meses. e Expandirse a nivel nacional al cumplir un año. Estrategias: e Utilizar Arduino por su bajo costo, facilidad de programación y flexibilidad. e Enfocarse en segmentos como oficinas, escuelas y hospitales. e Establecer alianzas con distribuidores de tecnología y ferreterías. En el presente proyecto, empezaremos diseñando una estructura conceptual de todos los elementos para la empresa como: - Los procesos iniciales para determinar cuáles son nuestros objetivos y metas con nuestro prototipo - Determinar objetivos - — Analizaremos posibles eventos que puedan pasar en un futuro inmediato - Podemos diseñar un análisis FODA - — Estudiaremos la situación actual de nuestra empresa Escaneado con CamScanner Misión Desarrollar y ofrecer soluciones tecnológicas innovadoras y accesibles que mejoren la higiene, la eficiencia y la seguridad en el uso de fluidos, mediante dispensadores automatizados controlados por Arduino, orientados a hogares, empresas e instituciones. Visión Ser una empresa líder en América Latina en el diseño y comercialización de dispensadores inteligentes, reconocida por su compromiso con la innovación, la calidad y el impacto positivo en la salud y el bienestar de las personas. ORGANIZACIÓN La estructura inicial será horizontal y pequeña, ideal para una empresa en etapa de emprendimiento. En esta etapa determinamos los diferentes cargos en la empresa Recursos Humanos: e CEO / Gerente General: Encargado de la estrategia global. e Área Técnica: Diseñadores e ingenieros electrónicos. e Área de Producción: Encargados del ensamblaje de dispositivos. + Área Comercial y Marketing: Publicidad, ventas y atención al cliente. + Área Administrativa: Manejo contable y legal. Dividimos los diferentes recursos que se tomaran en cuenta en el proyecto para el diseño de los prototipos, para tener una mejor visión de la capital y economía que ejerce en la empresa para recabar los diferentes gastos administrativos que se puede llegar a requerir: Escaneado con CamScanner 
