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Análisis de calidad de fibra de alpaca utilizando algoritmos de visión computacional y reconocimiento de patrones
(Instituto Tecnológico de la Producción, 2024-12-20) Diaz Jurado, Jose Mauricio
Introducción: La industria textil de alpaca requiere métodos de evaluación de Calidad más precisos y eficientes. Este proyecto busca automatizar este proceso mediante visión computacional y aprendizaje automático, abordando las limitaciones de los métodos manuales y contribuyendo al avance científico en el análisis de fibras textiles. Se desarrollarán herramientas para medir el diámetro del hilado, la Calidad de la cinta cardada y la detección de defectos. Problema: La evaluación manual de la Calidad de la fibra de alpaca presenta limitaciones significativas: lentitud, alto costo, subjetividad y propensión a errores. Estas deficiencias generan inconsistencias en la clasificación de la fibra, variabilidad en la Calidad de los productos finales, pérdidas económicas para los productores y dificultades en la trazabilidad a lo largo de la cadena de valor textil. Metodología: Se empleará una metodología cuantitativa de tipo descriptivo-explicativo. Se desarrollará un sistema automatizado para el análisis de la Calidad de la fibra de alpaca utilizando técnicas de visión computacional y reconocimiento de patrones. Este sistema se enfocará en mejorar la precisión, consistencia, velocidad, eficiencia y trazabilidad en los procesos de cardado, escarmenado e hilado. Objetivos: El objetivo principal es desarrollar un sistema automatizado para el análisis de la Calidad de la fibra de alpaca. Los objetivos específicos incluyen: Medir el diámetro del hilado de forma automatizada. Evaluar la Calidad de la cinta cardada mediante análisis de imagen. Detectar defectos en la fibra utilizando técnicas de visión computacional. Mejorar la precisión, consistencia, velocidad, eficiencia y trazabilidad en los procesos de transformación de la fibra. Resultados Esperados: Se espera obtener un sistema automatizado que optimice la clasificación de la fibra de alpaca mediante la medición precisa del diámetro del hilado, la detección eficiente de defectos y el análisis objetivo de la cinta cardada. Se anticipa un incremento en la precisión, consistencia y eficiencia del proceso de evaluación, lo que resultará en una reducción de costos para los productores. Además, se espera la divulgación de la investigación en un congreso o conferencia científica y la publicación de un artículo científico en una revista indexada Q1 o Q2. Impacto: El proyecto tendrá un impacto significativo en la industria textil de alpaca al mejorar la Calidad, consistencia y trazabilidad de los productos. La optimización de los procesos productivos y la reducción de costos contribuirán a aumentar la competitividad del sector, generando beneficios económicos para los productores y fortaleciendo la sostenibilidad de la cadena de valor. El avance científico y técnico en el análisis de fibras textiles fomentará la innovación en la región y abrirá oportunidades para la aplicación de estas tecnologías a otros tipos de textiles.
Diseño de un sistema integrado para el control de calidad de prendas de vestir
(Instituto Tecnológico de la Producción, 2024-12-21) Diaz Jurado, Jose Mauricio
En la industria textil existen limitaciones significativas en la inspección manual de prendas, especialmente aquellas confeccionadas con fibras naturales como las de camélidos (alpaca, vicuña y llama). Estas limitaciones, que incluyen errores humanos y falta de consistencia, afectan la Calidad de los productos y la competitividad en el mercado. La investigación busca abordar estos problemas mediante la implementación de un sistema mecatrónico integrado que permita automatizar y optimizar el proceso de inspección. El principal problema radica en la complejidad de inspeccionar prendas tejidas con fibras naturales, que son delicadas y presentan alta variabilidad. Esto se suma a la incapacidad de los métodos tradicionales para detectar defectos como manchas, agujeros, costuras desalineadas, errores de talla y la presencia de materiales no deseados, como agujas o alfileres, de manera eficiente y precisa. Se plantea como hipótesis que el desarrollo de un sistema mecatrónico, que combine transporte automatizado, visión artificial y sensores electrónicos, permitirá mejorar la detección de defectos y minimizar los errores humanos en la inspección de prendas de vestir, asegurando la Calidad de los productos textiles. La metodología consistirá en la creación de tres subsistemas integrados. El primero automatizará el transporte de las prendas para una inspección eficiente. El segundo utilizará tecnologías de visión por computadora y algoritmos de aprendizaje automático para identificar defectos visuales. El tercero se encargará de la detección de materiales metálicos no deseados. Además, se diseñará un robot especializado para la inspección de prendas confeccionadas con fibras de camélidos, capaz de generar fichas técnicas con medidas precisas y de identificar elementos extraños en el tejido. El objetivo general es desarrollar un sistema automatizado que optimice la inspección de prendas de vestir, especialmente aquellas fabricadas con fibras de camélidos, para mejorar su Calidad y competitividad. Los objetivos específicos son: - Diseñar e implementar un sistema de transporte automatizado para la inspección de prendas. - Integrar tecnologías de visión artificial para la detección de defectos visuales en los tejidos. - Desarrollar un sistema para la detección de materiales metálicos no deseados en prendas de vestir. - Diseñar un robot especializado en inspección de prendas de fibras de camélidos, que incluya tecnologías avanzadas para la generación de fichas técnicas precisas y la estandarización de medidas. Se esperan resultados como la reducción significativa de errores humanos en la inspección textil, la mejora en la Calidad de las prendas y un aumento en la competitividad de las empresas textiles en mercados nacionales e internacionales. También se prevé la generación de publicaciones académicas, avances tecnológicos y soluciones implementables para la industria textil. Esta investigación tendrá un impacto significativo al promover la adopción de tecnologías avanzadas en la industria textil, optimizando la eficiencia y precisión en los procesos de inspección. Asimismo, contribuirá a la estandarización de medidas y a la excelencia en la fabricación de prendas con fibras de camélidos, generando beneficios para los consumidores y fortaleciendo la competitividad del sector en el mercado global.
Validación de una máquina automatizada para la transformación de fibra de alpaca en hilo rústico dirigida a los productores y transformadores primarios de la macro región sur del Perú
(Instituto Tecnológico de la Producción, 2024-06-28) Diaz Jurado, Jose Mauricio
En Perú, el 87% de la población mundial de alpacas reside en el país, representando un mercado significativo para la industria textil. A nivel nacional, más de 120,000 familias dependen de esta actividad, con ingresos anuales 2,600 soles, en extrema pobreza. La mayoría vende la fibra en bruto y algunos elaboran hilados artesanales de baja Calidad debido a la falta de tecnología adecuada. El problema central es la baja Calidad en la transformación de fibra de alpaca en hilados, en el proceso de pre limpieza en escarmenado, uniformidad en el cardado, y precisión en el grosor o titulación de hilo generado, esto debido a la falta de maquinaria adecuada para la fibra de alpaca. Como hipótesis se plantea que mediante la utilización de una máquina automatizada que cumpla con los estándares ISO y las NTP, se mejoraría significativamente la Calidad y productividad de la transformación de fibra de alpaca en hilo rústico en Calidad y cantidad de producción. Para validar la máquina, se utilizará la metodología de diseño mecatrónico VDI, realizando pruebas técnicas y de usabilidad con productores y transformadores primarios en Cusco, realizando pruebas en entornos de simulación controlados, y se articulará con comunidades alpaqueras de las provincias de Cusco. El objetivo general del proyecto es validar la máquina automatizada para la transformación de fibra de alpaca en hilo rústico a partir de fibra de alpaca lavada, considerando los estándares ISO para el diseño de máquinas (usabilidad, ergonomía, seguridad y salud del trabajo) y la Norma Técnica Peruana (NTP) para la transformación de fibra de alpaca (Calidad, buenas prácticas), para los productores y transformadores primarios de la Macro región sur del Perú. Los objetivos específicos son: Validación de los subsistemas de escarmenado, cardado e hilado para garantizar que cumplan con los estándares de Calidad y normas ISO, así como la integración. Además, se busca desarrollar una interfaz usuario amigable y elaborar el paquete de transferencia tecnológico. Los resultados esperados es generar una máquina automatizada que pueda realizar de manera estandarizada los procesos de escarmenado, cardado e hilado en forma continua, pudiendo variar parámetros como la titulación o grosor del hilo, así como, manteniendo la Calidad en los procesos. La validación de la máquina automatizada ayudará a garantizar la generación de la correcta titulación de hilado a través de los procesos (cardado, escarmenado e hilado) sin elementos extraños a la fibra de alpaca, esto ayudará a los productores y transformadores primarios realizar correctamente la transformación de fibra de alpaca.