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Automatización e integración industrial

01 · La empresa

La planta y el negocio, conectados.

Mekvra S.A.S es una empresa integradora de soluciones de Transformación Digital Industrial formada por ingenieros mecatrónicos.

Diseñamos soluciones que conectan el proceso físico con la gestión del negocio: instrumentación, control, robótica, supervisión, gemelos digitales, MES y ERP, sobre los estándares ISA-95 e ISA-88. No desarrollamos tecnologías aisladas: las integramos en una arquitectura coherente que resuelve problemas industriales reales, con sustento técnico y económico.

02 · El cliente

Una planta que necesita ver, decidir y trazar.

El cliente es Lácteos Altos de Teusacá, una planta de derivados lácteos en Zipaquirá, Cundinamarca, que recibe 150.000 L de leche al día.

La planta procesa leche fresca en tres líneas por lotes que comparten la recepción, el tratamiento inicial, el almacenamiento y los servicios industriales. Necesita modernizarse para ganar integración entre procesos, flexibilidad para cambiar de producto y de receta, trazabilidad de cada lote y datos confiables para decidir.

Nuestro análisis cubre el proceso completo, desde la recepción de la materia prima hasta el almacenamiento y despacho del producto terminado.

150.000 L
de leche recibe la planta al día por un tronco comúnActa del 9 de octubre de 2026
57.600 L
al día procesa la línea de yogurts: fresa, natural y griegoSimulación en Tecnomatix
50.000 L
al día van a la línea de quesos: mozzarella, quesillo y doble cremaActa del 9 de octubre de 2026
43.000 L
al día van a la línea de leche UHT: entera, descremada y chocolateActa del 9 de octubre de 2026
03 · Automatización

Máquinas que trabajan, datos que suben.

Así se verá la celda de paletizado de la línea de yogurts: el sensor detecta la caja, la banda se detiene, el PLC ordena el ciclo y el brazo apila. Hoy lo hacen dos personas a mano; con la celda, cada evento llega al tablero en tiempo real.

Brazo robot de tres ejes tomando cajas de yogurt de una banda transportadora y apilándolos en una estiba M-01 · BANDARUNPE-01 · SENSORESTIBA · 500 gR-01 · 3 EJES
PLC-01 · Celda de paletizadoSimulación
Piezas paletizadas0u
Tiempo de ciclo—s
TT-101 · Tina de cuajado34.0°CLímites 32–36 °C
Estado de la celdaEsperando pieza
  • PE-01Libre
  • M-01Marcha
  • PinzaAbierta

Demostración en el navegador · valores ilustrativos

04 · Proceso

Tres líneas. Una sola planta.

Operaciones continuas, secuenciales por lotes y discretas conviven en la misma planta. Estas son las etapas y variables críticas de cada línea, desde la recepción de la leche hasta el empaque.

00 · Tronco común · 150.000 L/día

Recursos compartidos por las tres líneas, desde que llega la cisterna hasta que la leche queda lista en el silo de cada línea.

  1. 01RecepciónDiscreto · Batch
    • ≈ 8 cisternas de 20.000 L al día
    • Leche ≤ 6 °C al llegar
    • Antibióticos: negativo (PCC-1)
  2. 02Leche crudaBatch
    • 2 tanques de 60.000 L
    • ≤ 4 °C, máximo 24 h
  3. 03Clarificación y estandarizaciónContinuo
    • Grasa a la medida de cada línea
    • La crema sobrante va a U126
  4. 04Pasteurización HTSTContinuo
    • ≥ 72 °C × 15 s (75 °C de diseño)
    • 20.000 L/h, válvula de desvío (PCC-2)
  5. 05Silos por líneaBatch
    • Yogurts U123A–C · quesos U124A/B · leche U125A/B
    • 2–4 °C, máximo 24 h

Yogurts

Línea detallada · gemelo digital

La línea que desarrollamos en detalle. Yogurt con fresa, natural y griego en lotes de 10.000 L; hoy procesa ≈ 57.600 L/día porque la llenadora de vasos está al límite.

YF

Yogurt con fresa

Yogurt batido con azúcar y preparado de fresa en trozos, que se mezcla en línea al 13 % después de fermentar.

Lotes por semana
13
Fermentación
43 °C hasta pH 4,50 · 5,25 h
Producto por lote
≈ 13.100 kg
Grasa · proteína
2,8 % · 3,6 %
  • Vaso 150 g · U311
  • Botella 1.000 g · U312
  • Botella 1.750 g · U312
YN

Yogurt natural

Yogurt batido sin azúcar ni fruta. Abre la semana de producción para no arrastrar azúcar ni fruta a los demás lotes.

Lotes por semana
13
Fermentación
43 °C hasta pH 4,50 · 5,0 h
Producto por lote
≈ 10.700 kg
Grasa · proteína
3,4 % · 4,1 %
  • Vaso 200 g · U311
  • Botella 1.000 g · U312
YG

Yogurt griego

Yogurt colado en el separador U216, que retira el suero ácido para concentrar la proteína; se usan ≈ 3,2 kg de leche por kg.

Lotes por semana
9
Fermentación
43 °C hasta pH 4,55 · 5,5 h
Producto por lote
≈ 3.240 kg
Grasa · proteína
2,0 % · 9,2 %
  • Vaso 150 g · U313
  • Pote 500 g · U313
  1. 01Batch

    Formulación

    • U201 de 12.000 L con tolva de polvos
    • Leche entera + leche en polvo (+ azúcar en fresa)
  2. 02Continuo

    Tratamiento de la base

    • Homogeneización y 92 °C × 5 min (PCC-4)
    • U202 a 10 m³/h
  3. 03Batch

    Fermentación

    • 4 fermentadores de 12.000 L
    • 43 °C hasta pH 4,50 (5,0–5,5 h)
  4. 04Batch · Continuo

    Acondicionamiento

    • Ruptura y enfriamiento a 20 °C
    • Separador U216 para el griego
    • Un pulmón por producto
  5. 05Discreto

    Envasado

    • U311 vasos 12.000/h · U312 botellas · U313 potes
    • Fruta en línea al 13 % en fresa
  6. 06Discreto · Batch

    Fin de línea y frío

    • Encajonado, estiba y envoltura
    • Cámara 2–4 °C, reposo ≥ 12 h
05 · Arquitectura

Un solo flujo, del sensor al ERP.

La información sube desde la planta hasta la gerencia, y las órdenes, recetas y decisiones bajan de vuelta. Elige un nivel para ver qué hace.

Arquitectura ISA-95 · Mekvra
N4

MES

Base de datos · Node-RED · Power BI

Gestiona la ejecución de la producción. Órdenes, lotes, calidad, paradas, trazabilidad y OEE. Horizonte de turno o día.

Sube al nivel superior
  • Cumplimiento de órdenes
  • OEE por línea
  • Calidad y trazabilidad por lote
Baja al nivel inferior
  • Recetas y parámetros por lote
  • Programación de lotes
06 · Evidencias

Datos de proceso, no promesas.

Indicadores de la línea de yogurts en la planta actual, con su memoria de cálculo en las recetas y en la simulación de 12 semanas en Tecnomatix. Son valores de diseño y de simulación, no medidas de planta.

Tablero de evidencias · línea de yogurtsSimulación · 12 semanas
OEE≈ 70%Llenadoras: 0,90 × 0,80 × 0,97Diseño · recetas
Takt Time4,2h/lote24 h ÷ 5,75 lotes de 10.000 LSimulación · Tecnomatix
Throughput≈ 2.350kg/hYogurt terminado, 24 h al díaDiseño · recetas
MLT≈ 35hLote de fresa, de la recepción a la salida de la cámaraVSM actual
Uso de los equipos de la línea de yogurts
  1. U201Formulación46 %
  2. U202Tratamiento de la base47 %
  3. U211–U218Fermentadores45 %
  4. U215Ruptura y enfriamiento19 %
  5. U216Separador del griego11 %
  6. U311Llenadora de vasos88 %Cuello de botella
  7. U312Llenadora de botellas68 %
  8. U313Llenadora del griego44 %
  9. CajasEncajonado de vasos51 %
  10. U341Paletizado manual81 %
  11. U342Envolvedora39 %

Simulación de 12 semanas en Tecnomatix de la línea de yogurts en estado actual (paletizado manual). Uso = trabajo + cambios de formato y limpieza + fallas, en % del tiempo de producción.

07 · Simulación y planta

La planta, modelada antes de tocarla.

Modelos de Plant Simulation, VSM, distribución en planta y diagramas de espagueti de la planta de 150.000 L/día y de la línea de yogurts. Abre cada uno para verlo en grande y descargar el documento completo.

08 · Planeación

Doce meses, de la ingeniería a la operación.

El semestre es la primera fase de un proyecto de doce meses: después de la propuesta vienen las compras, el montaje, dos paradas breves de planta y la puesta en marcha de la línea de yogurts con su MES.

Estructura de desglose del trabajo

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EDT · nivel 0Proyecto integrador · Lácteos Altos de Teusacá9 fases · 37 entregables
  1. 1Planeación y gestión del proyecto
    • 1.1Entorno de colaboración configuradoIncluye el repositorio GitHub estructurado
    • 1.2Línea base del proyecto aprobada
    • 1.3Registro de constitución y Cámara de Comercio de la empresa
    • 1.4Plan de gestión de riesgos y control de cambios
  2. 2Investigación y caracterización de la planta
    • 2.1Estado del arte y marco teórico del proyecto
    • 2.2Informe de caracterización de la planta base
    • 2.3Diseño de distribución de plantaLayout
    • 2.4Mapeo de cadena de valor actualVSM de la planta base
  3. 3Ingeniería y modeladoLínea: Yogurts
    • 3.1Recetarios maestros validadosYogurts
    • 3.2Diagramas de flujo de proceso detalladosPFD
    • 3.3Balances de materia y capacidades de equipos
    • 3.4Diagramas de tuberías e instrumentaciónP&ID por línea
    • 3.5Modelos ISA-88 aprobados
  4. 4Arquitectura ISA-95 e integración OT/IT
    • 4.1Diseño de la estructura jerárquica de la plantaNiveles 0 a 4
    • 4.2Plano de arquitectura de comunicaciones y red OT/IT
    • 4.3Matriz de flujo de información y arbitraje de recursos comunes
  5. 5Análisis de proceso y simulación industrial
    • 5.1Modelo de simulación en TecnomatixEscenario actual
    • 5.2Modelo de simulación en TecnomatixEscenario automatizado propuesto
    • 5.3Mapeo de cadena de valor futuroVSM propuesto
    • 5.4Reporte comparativo de indicadores industrialesOEE, Takt Time, Throughput, MLT
  6. 6Análisis económico y comercial
    • 6.1Estudio de viabilidad financiera
    • 6.2Propuesta técnico-comercial y oferta de valor
  7. 7Implementación y puesta en marchaBase Común, Yogurts
    • 7.1Paquetes de adquisición de equipos
    • 7.2Infraestructura de red, servidores y ciberseguridad configurada
    • 7.3Código de programación de PLC y pantallas HMI/SCADA desarrollados
    • 7.4Modelado y simulación en Gemelo DigitalPruebas FAT virtuales
    • 7.5Montaje electromecánico e instrumentación sanitaria ejecutados
    • 7.6Plan de parada de planta y contingencia aprobado
    • 7.7Protocolos de pruebas y puesta en marcha completados
    • 7.8Manuales de operación y plan de capacitación de personal
  8. 8Sistemas MES y ERP
    • 8.1Matriz de requerimientos del sistema MES
    • 8.2Arquitectura de integración MES–ERP e interfaz MES-SCADAOPC UA
    • 8.3Módulos del MES piloto implementados
    • 8.4Tablero de control de indicadores en tiempo realDashboards de OEE y paradas
  9. 9Entregables de cierre y sustentación
    • 9.1Documentación técnica final consolidada y revisada
    • 9.2Material de sustentación académica
    • 9.3Informe de cierre del proyecto y lecciones aprendidas
Desliza para ver todas las fases →

Cronograma

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Cronograma · 12 meses · 21 sep 26 → 20 sep 27Avance Pendiente ParadaHito Corte 12 oct 26
Fase
oct 26novdicene 27febmarabrmayjunjulagosep
01Planeación y gestión del proyecto
1.1Repositorio GitHub bien estructuradoD. Pinzón
1.2Reuniones de equipo, actas y seguimiento semanalEquipo
1.3EDT definitivoL. Mendoza
1.4Consulta con docentes sobre alcance, empresa y volumenEquipo
1.5Definición del volumen de producción de una empresa medianaD. Castro
1.6Constitución de la empresa y registro en Cámara de ComercioD. Castro
1.7Cronograma a 6 meses y matriz RACID. Pinzón
1.8Gestión de riesgos y de cambios (plazos de equipos, paradas, alcance)Equipo
1.9Comités mensuales de seguimiento con el clienteEquipo
02Investigación y caracterización de la planta
2.1Estado del arte que sustente la definiciónEquipo
2.2Caracterización de la planta: líneas, productos y presentacionesEquipo
2.3Contextualización de la empresa base en un municipio de la SabanaP. Arcila
2.4Distribución de planta (layout)P. Arcila
2.5Nivel tecnológico de la empresa baseP. Arcila
2.6VSM de la planta baseP. Arcila
03Línea de yogurts · ingeniería y modelado: con fruta (fresa), sin sabor, griego
3.1Receta de yogurt con fruta (fresa)D. Pinzón
3.2Verificación de receta: yogurt sin saborD. Pinzón
3.3Verificación de receta: yogurt griegoL. Mendoza
3.4Validación conjunta de las recetas de yogurts con fuentesEquipo
3.5Diagrama de proceso de la línea de yogurtsJ. Carreño
3.6Tiempos de residencia y transición entre etapas (yogurts)D. Castro
3.7Capacidades y balance de materia por producto (yogurts)D. Castro
3.9Sensores, actuadores, variables y comunicaciones (yogurts)L. Mendoza
3.10Diagrama P&ID de la línea de yogurts (adaptar a nueva información)P. Arcila
3.11ISA-88 yogurts: modelo físico (unidades, módulos de equipo y de control)P. Arcila
3.12ISA-88 yogurts: modelo de proceso y modelo procedimental (fases, estados, modos)L. Mendoza
3.13ISA-88 yogurts: recetas maestras por referencia de envaseD. Pinzón
3.14Registro de lote y trazabilidad de la línea de yogurtsL. Mendoza
04Arquitectura ISA-95 e integración OT/IT (diseño)
4.1Estructura ISA-95 de la plantaP. Arcila
4.2Arquitectura de comunicaciones y red OT/ITP. Arcila
4.3Flujo de información entre sistemas OT e ITP. Arcila
4.4Recursos compartidos de la base común con la línea de yogurtsL. Mendoza
05Análisis de rentabilidad por línea y selección de la línea a automatizar
5.1Datos de quesos (mozzarella, quesillo, doble crema): rendimiento, lote, vida útil y precio de ventaL. Mendoza
5.2Datos de leche UHT (entera, descremada, chocolate): envases por lote, vida útil y precio de ventaD. Pinzón
5.3Capacidad, uso de equipos y cuellos de botella actuales de las tres líneasJ. Carreño
5.4Inversión estimada de automatización y retorno (payback) por líneaP. Arcila
5.5Matriz de rentabilidad y selección de la línea a automatizar (yogurts)Equipo
06Análisis de proceso, simulación e indicadores
6.1Tiempos de transporte entre etapas y entre bandas (planta)D. Castro
6.2Diagramas de proceso del sitio completoJ. Carreño
6.3VSM actual (antes de la automatización)D. Castro
6.4Revisión y ajuste del modelo de simulación en TecnomatixJ. Carreño
6.5Propuesta de automatización (escenario propuesto)L. Mendoza
6.6VSM propuesto (después de la automatización)D. Castro
6.7Simulación del escenario propuesto (línea de yogurts)J. Carreño
6.8Indicadores simulados antes vs. después: OEE, Takt Time, Throughput, MLT, utilizaciónJ. Carreño
6.9Medición real de indicadores tras la implementación (yogurts)J. Carreño
6.11Comparación real vs. simulado y ajuste del modeloJ. Carreño
07Análisis económico, propuesta de valor y contratación
7.1Presupuesto de inversión de la automatización (base común y línea de yogurts)D. Castro
7.2Flujo de caja a 12 mesesD. Castro
7.3Indicadores financierosD. Castro
7.4Propuesta de valor y oferta comercial finalD. Castro
7.6Seguimiento de presupuesto y flujo de caja realesEquipo
08Implementación · base común: recepción, tratamiento, silos, CIP y red OT/IT
8.1Especificación técnica y solicitud de ofertas de equipos de la base comúnP. Arcila
8.2Evaluación de ofertas y órdenes de compra (base común)D. Castro
8.3Fabricación y entrega de equipos de la base común (plazo del proveedor)Proveedor
8.4Plan de instalacion de red OT/IT, servidores y ciberseguridad: instalación y configuraciónL. Mendoza
8.5Programación de PLC de la base común (recepción, tratamiento, silos)L. Mendoza
8.6SCADA de la base comúnJ. Carreño
8.7Plan de montaje mecánico, eléctrico e instrumentación de la base comúnP. Arcila
8.8Plan de parada y contingencia (inventario previo, reprogramación, ventana acordada con el cliente)D. Pinzón
8.9PARADA PROGRAMADA DE PLANTA · cut-over de la base común (breve, no cero)D. Pinzón
8.10Pruebas de aceptación y arranque de la base comúnL. Mendoza
09Implementación · línea de yogurts (foco)
9.1Especificación técnica: fermentadores, preparación de base, saborización y llenadorasP. Arcila
9.2Evaluación de ofertas, contratación y órdenes de compra de equipos de yogurtsD. Castro
9.3Fabricación y entrega de equipos de yogurts (plazo del proveedor)Proveedor
9.4Programación de fases ISA-88 en PLC: preparación de base, fermentación y saborizaciónL. Mendoza
9.5Pruebas de la lógica en el gemelo digital (FAT virtual)J. Carreño
9.6HMI/SCADA de la línea de yogurts (estados, comandos, modos y alarmas)J. Carreño
9.7Plan de montaje mecánico y de tuberías sanitarias de la líneaP. Arcila
9.8Plan de instalación eléctrica, instrumentación y comunicaciones de la líneaL. Mendoza
9.9Plan de pruebas en frío y precomisionado (sin producto)J. Carreño
9.10Capacitación de operadores y mantenimientoD. Pinzón
9.11PARADA PROGRAMADA DE LA LÍNEA DE YOGURTS · cut-over (breve)D. Pinzón
9.12Validación de limpieza (CIP), BPM e inocuidadD. Pinzón
9.13Estabilización y puesta a punto (rampa de producción)D. Pinzón
10MES y ERP · requerimientos, integración y trazabilidad
10.1Requerimientos del MES: órdenes, lotes, cantidades, calidad, paradas, trazabilidad e indicadoresD. Pinzón
10.2Selección de la plataforma MES y revisión del ERP del clienteP. Arcila
10.3Diseño de la integración MES–ERP según ISA-95P. Arcila
10.4Implementación del MES piloto en yogurts: órdenes de producción, lotes y recetas de controlD. Pinzón
10.5Integración MES–SCADA/PLC (OPC UA): datos de lote, estados y paradasL. Mendoza
10.6Integración MES–ERP: órdenes de producción, inventarios y costosL. Mendoza
10.7Trazabilidad y genealogía de lotes (leche base a producto terminado)D. Pinzón
10.8Tablero de indicadores (OEE, paradas, calidad, cantidades programadas vs. producidas)J. Carreño
10.9Pruebas integrales y puesta en marcha del MES–ERP con producción real de yogurtsEquipo
11Entregables y cierre
11.1Diapositivas de la primera entregaD. Pinzón
11.2Fotos para la presentación y retoqueP. Arcila
11.3Decisión y producción del videoEquipo
11.4Consolidación del documento previo a la firma del contrato (diseño de la linea de yogurts, ISA-95 y MES/ERP)D. Pinzón
11.5Revisión de consistencia entre ISA-88, ISA-95, MES/ERP y simulaciónP. Arcila
11.6Preparación de la sustentación del semestreEquipo
11.7Informe de avance intermedio del proyecto (hito de mitad de año)D. Pinzón
11.8Evaluación de resultados y lecciones aprendidasEquipo
11.9Cierre del proyecto y entrega al clienteD. Castro
◆Hitos · 10
◆Recetas de los tres yogurts validadas11 oct 26
◆Alcance, volumen y línea a automatizar definidos16 oct 26
◆Entrega preliminar de la propuesta16 oct 26
◆Ingeniería de la línea de yogurts, ISA-95 y diseño MES/ERP completos20 nov 26
◆Entrega final previa a firma11 dic 26
◆Aprobación de la inversión por el cliente y firma del contrato de implementación16 dic 26
◆Base común operativa tras la parada breve6 may 27
◆Línea de yogurts en operación (SAT aprobado)18 jun 27
◆MES–ERP en producción con yogurts2 jul 27
◆Cierre del proyecto y entrega al cliente8 ago 27
Avance global ≈ 4 % al corte · abre cada fase para ver sus tareas y responsables, y los hitos para ver sus fechas
09 · Módulos

Cada entregable, en su lugar.

Cada módulo del curso tiene su carpeta de evidencias en el repositorio.

01En desarrollo

Transformación Digital Industrial

  • Arquitectura ISA-95 y flujo OT/IT
  • Modelo físico y procedimental ISA-88
  • Recetas (3 referencias por línea)
  • Instrumentación y comunicaciones
02En desarrollo

Gestión y evaluación de la producción

  • Diagramas de proceso y distribución de planta
  • VSM actual y futuro
  • OEE, Takt Time, Throughput, MLT
  • Necesidades de información MES / ERP
03En desarrollo

Planeación y evaluación de proyectos

  • EDT y cronograma
  • Presupuesto y cotizaciones
  • Flujo de caja e indicadores financieros
  • Propuesta de valor y oferta comercial
04Pendiente

Controladores industriales

  • Grafcet de la línea de quesos
  • Lógica Ladder en Logix Emulate
  • Parámetros por receta
05Pendiente

Digital Factory · Gemelo digital

  • Gemelo digital en Siemens NX
  • Sensores y actuadores virtuales
  • Validación con Logix Emulate
06Pendiente

Celda de manufactura robotizada

  • Justificación y diseño de la celda
  • Simulación en RobotStudio
  • Análisis de riesgos y mitigación
07Pendiente

SCADA

  • HMI bajo ISA-101 en Ignition
  • Alarmas, tendencias y estado del lote
  • Comunicación OPC con el gemelo digital
10 · Propuesta de valor

El valor para la planta.

En construcción. Se completará con la evaluación técnica y económica y los indicadores antes y después de la automatización.

11 · Equipo

Las personas detrás de Mekvra.

Cinco ingenieros mecatrónicos a cargo de la automatización, la ingeniería, la gestión, las finanzas y el software del proyecto.

02

Pablo de Jesús Arcila Mora

Líder de ingeniería@Kreiop
03

David Steven Pinzón Hernández

Líder de gestión y administración@david-pi3141
05

Janan Libardo Carreño Riaño

Líder de instrumentación y software@JananLC