Ecosur

HMI para Supervisión de Línea de Empaquetado Asistida por Cobot

Autores/as

  • Kevin Aníbal Chuchuca Minga

    UPSE
    Autor
  • Linier Ignacio Ramos Rambay

    Universidad Estatal Península de Santa Elena
    Autor

DOI:

https://doi.org/10.61582/evk9nw74

Palabras clave:

Interfaz Hombre–Máquina, Robot colaborativo, Línea de empaquetado, supervisión de procesos industriales , Objetivos de Desarrollo Sostenible

Resumen

Este artículo presenta el desarrollo e implementación de una interfaz hombre-máquina (HMI) modular para supervisar variables críticas en procesos de empaquetado con robótica colaborativa, en el contexto de la producción industrial ecuatoriana. El objetivo principal es diseñar una HMI de bajo costo que facilite la configuración, el monitoreo y el control en tiempo real de un proceso de empaquetado de confiteria formado por un cobot, comunicado con protocolo Modbus TCP/IP,, banda transportadoras, sensores de presencia, etc. La metodología incluye el análisis de protocolos de comunicación, el diseño de la interfaz en Python sobre una Raspberry Pi 4 y la integración de componentes físicos como el cobot EC63, sensores, actuadores y una pantalla táctil de 7 pulgadas. La validación se realiza en un entorno controlado, donde se evalúan estabilidad de la comunicación, latencias, respuesta ante eventos críticos y operatividad del sistema en condiciones similares a planta. entre los resultados se muestran una comunicación estable con latencias promedio en el orden de 1.3 ms, sin pérdidas ni retransmisiones, lo que permite una respuesta en tiempo real adecuada, la interfaz permite visualizar variables, alarmas, estados y conteos, facilitando la interacción del operador y contribuyendo a la seguridad y a la productividad del proceso de empaquetado. Ademas esta  propuesta se orienta a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) al promover infraestructura industrial resiliente y accesible (ODS 9), mejorar la eficiencia productiva y las condiciones de trabajo (ODS 8), favorecer prácticas de producción más sostenibles (ODS 12) y fortalecer las capacidades técnicas en instituciones educativas y PYMEs (ODS 4) en la región.

Referencias

[1] M. Šverko and T. Galinac Grbac, "Automated HMI design as a custom feature in industrial SCADA systems," Procedia Computer Science, vol. 232, no. 3, pp. 1789–1798, 2024, doi: 10.1016/j.procs.2024.02.001.

[2] P. Zhang, "Chapter 13 – Human–Machine Interfaces," in Advanced Industrial Control Technology. Oxford, U.K.: William Andrew, 2010, pp. 527–555, doi: 10.1016/B978-1-4377-7807-6.10013-0.

[3] ARC Advisory Group, "ISA-101 Lifecycle Standard and HMI Design," 2023. [Online]. Available: https://www.arcweb.com/.

[4] ISA, "ISA-101 Standards for HMI," 2025. [Online]. Available: https://www.isa.org/.

[5] J. A. Matute Caguana, "Monitoreo y operación de un sistema industrial servo–posicionamiento con HMI Python + OPC-UA," Undergraduate thesis, 2023. [Online]. Available: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/25734

[6] J. H. Hwang Cárdenas and J. A. Iñiguez Avila, "Sistema inalámbrico + HMI Python para monitoreo de motor trifásico," Undergraduate thesis, 2023. [Online]. Available: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/25739

[7] S. R. Torres Gualsaqui, "Implementación de un sistema HMI con tecnologías abiertas para control industrial," Undergraduate thesis, Univ. Técnica del Norte, 2021. [Online]. Available: http://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/11651

[8] I. Gracia Ruiz, "Manipulación robótica colaborativa con ROS," Master’s thesis, Univ. de Zaragoza, 2019.

[9] CADE Cobots, "¿Qué es un cobot y sus ventajas?," [Online]. Available: https://cadecobots.com/que-es-un-cobot/

[10] J. Pelegrí, "Aplicaciones robóticas para un empaquetado más eficiente," Universal Robots Blog, [Online]. Available: https://www.universal-robots.com/es/blog/aplicaciones-roboticas-para-un-empaquetado-mas-eficiente/

[11] Fainca Group, "Partner autorizado de la marca KUKA en Ecuador," 2021. [Online]. Available: https://fainca-group.com/2021/12/06/partner-autorizado-de-la-marca-kuka-en-ecuador/

[12] CADE Cobots, "Empaquetadora y paletizadora automática," [Online]. Available: https://cadecobots.com/.

[13] Sicma21, "¿Qué es un HMI y cómo funciona?," 2021. [Online]. Available: https://www.sicma21.com/.

[14] Modbus-IDA, "Modbus TCP/IP Messaging Guide v1.0b," 2006. [Online]. Available: https://scadahacker.com/.

[15] A. F. Castro, "Protocolo Modbus," 2024. [Online]. Available: https://cuervaenergia.com/.

[16] Logicbus, "Comunicación MODBUS TCP/IP," 2024. [Online]. Available: https://www.logicbus.com.mx/.

[17] Ditel S.A., "Modbus RTU protocolo industrial," 2024. [Online]. Available: https://www.ditel.es/.

[18] Elite Robots, "EC63 Cobot – Especificaciones," 2025. [Online]. Available: https://es.eliterobots.com/cobots/ec63

[19] DH Robotics, "PGE Product Data," [Online]. Available: https://en.dh-robotics.com/product/pge

[20] SPG Motor, "Product Literature," 2024. [Online]. Available: https://spgmotor.net/product-literature/

[21] A. Electronics, "Sensor capacitivo LJC18A3," 2024. [Online]. Available: https://avelectronics.cc/.

[22] UBuy ECUADOR, "Controlador velocidad DC 24–90 V," 2024. [Online]. Available: https://www.ubuy.ec/.

[23] Roboticsec, "Relé 24 V 30 A 1 canal," 2023. [Online]. Available: https://roboticsec.com/.

[24] Raspberry Pi Chile, "Pantalla Touch 7'' para Raspberry Pi," 2025. [Online]. Available: https://raspberrypi.cl/.

[25] J. Pastor, "Revisión Raspberry Pi 4," Xataka, 2019. [Online]. Available: https://www.xataka.com/.

[26] G. Cuadrado, "¿Qué es Visual Studio Code?," 2022. [Online]. Available: https://openwebinars.net/.

Descargas

Publicado

2025-12-29

Cómo citar

HMI para Supervisión de Línea de Empaquetado Asistida por Cobot. (2025). EcoSur Innovation Technology and Sustainable Development of Latin America, 1(8), 15. https://doi.org/10.61582/evk9nw74

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