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ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO MORRÓN ROJO CON UN SISTEMA EMBEBIDO EN UNA GRANJA URBANA UBICADA EN EL MUNICIPIO DE SOACHA, CUNDINAMARCA COLOMBIA Melissa Lancheros Ramírez 20171197047 Carlos Andrés Perilla H. 20171197068 Juan Gabriel Robles Sandoval Proyecto de Grado II Universidad Distrital Francisco José de Caldas Especialización en Gestión de Proyectos de Ingeniería Bogotá, D.C. 2017

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Page 1: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO MORRÓN

ROJO CON UN SISTEMA EMBEBIDO EN UNA GRANJA URBANA

UBICADA EN EL MUNICIPIO DE SOACHA, CUNDINAMARCA –

COLOMBIA

Melissa Lancheros Ramírez

20171197047

Carlos Andrés Perilla H.

20171197068

Juan Gabriel Robles Sandoval

Proyecto de Grado II

Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Especialización en Gestión de Proyectos de Ingeniería

Bogotá, D.C. 2017

Page 2: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

CONTENIDO

CONTENIDO ......................................................................................................................... 2

1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1

2. JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................... 2

3. OBJETIVOS ................................................................................................................... 3

3.1. OBJETIVO GENERAL ........................................................................................... 3

3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................. 3

4. ESTADO DEL ARTE .................................................................................................... 4

Improving socio-economic and environmental benefits of households practicing urban

farming in Coimbatore. .................................................................................................. 4

Will urban farming survive the growth of African cities: a case-study in Kampala

(Uganda)? ....................................................................................................................... 4

Urban farming and its impact on local communities and urban environment: a case

study of West Jakarta and Tangerang, Indonesia. .......................................................... 4

Reversing food desertification: examining urban farming in Louisville, Chicago and

Detroit. ............................................................................................................................ 5

5. MARCO HISTÓRICO ................................................................................................... 6

6. MARCO CONCEPTUAL .............................................................................................. 9

7. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN .......................................................................... 13

8. HIPÓTESIS .................................................................................................................. 14

9. VARIABLES ................................................................................................................ 15

10. ESTUDIO DE MARCO LÓGICO ............................................................................ 16

10.1. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA Y ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN

16

10.2. TÉCNICAS PARA MEDIR RESULTADOS .................................................... 17

10.3. MONITOREO Y EVALUACIÓN ..................................................................... 18

10.3.1. CUANDO SE HACE MONITOREO Y EVALUACIÓN .......................... 18

10.3.2. TIPOS DE EVALUACIÓN ASOCIADAS AL CICLO DE VIDA DEL

PROYECTO ................................................................................................................. 19

10.3.3. COMO SE HACE MONITOREO Y EVALUACIÓN ............................... 19

10.3.4. TÉCNICAS PARA RECABAR INFORMACIÓN .................................... 20

10.3.5. RAZONES PARA LLEVAR A CABO MONITOREO Y EVALUACIÓN

20

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10.4. ANÁLISIS DE INVOLUCRADOS ................................................................... 21

10.5. ANÁLISIS DEL PROBLEMA .......................................................................... 22

10.6. ANÁLISIS DE OBJETIVOS ............................................................................. 24

10.7. SELECCIÓN DE LA ESTRATEGIA OPTIMA ............................................... 26

10.8. ESTRUCTURA ANALÍTICA DEL PROYECTO ............................................ 28

10.9. MATRIZ DE MARCO LÓGICO ...................................................................... 29

11. ESTUDIO DE MERCADO ....................................................................................... 30

11.1. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO ...................................................................... 30

11.2. ANÁLISIS DE LA DEMANDA........................................................................ 30

11.3. DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DEL MERCADO DE CONSUMO ............ 30

11.4. COMPORTAMIENTO HISTÓRICO DE LA DEMANDA .............................. 32

11.5. PROYECCIÓN DE LA DEMANDA ................................................................ 33

11.6. ANÁLISIS DE OFERTA ................................................................................... 34

11.7. DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE LA OFERTA ........................................ 35

11.8. ANÁLISIS DE PRECIOS .................................................................................. 36

11.9. CANALES DE COMERCIALIZACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DEL

PRODUCTO ..................................................................................................................... 37

11.10. DESCRIPCIÓN DEL CANAL DE DISTRIBUCIÓN....................................... 37

11.11. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CANAL EMPLEADO ......................... 38

12. ESTUDIO TÉCNICO ................................................................................................ 39

12.1. TAMAÑO Y LOCALIZACIÓN ........................................................................ 39

12.2. INGENIERÍA DEL PROYECTO ...................................................................... 39

12.2.1. ANÁLISIS PROCESO DE PRODUCCIÓN .............................................. 39

12.2.2. PROCESO DE PRODUCCIÓN ................................................................. 40

12.2.3. ADQUISICIÓN DE MAQUINARIA ......................................................... 41

12.3. IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS ....................................................................... 41

12.4. MATRIZ DIAGONAL (DIAGRAMA DE CORRELACIÓN) ......................... 42

12.5. DIAGRAMA RELACIONAL DE ACTIVIDADES ......................................... 42

12.6. DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA .................................................................. 43

12.7. PERT/CPM LPU ................................................................................................ 44

12.8. PERT/CPM ........................................................................................................ 45

12.9. LPU .................................................................................................................... 45

13. ESTUDIO LEGAL Y AMBIENTAL ....................................................................... 46

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13.1. ASPECTOS LEGALES ..................................................................................... 46

13.2. ASPECTOS AMBIENTALES ........................................................................... 47

14. ESTUDIO FINANCIERO ......................................................................................... 49

14.1. FLUJO DE CAJA SIN PRESTAMO ................................................................. 49

14.2. FLUJO DE CAJA CON PRESTAMO ............................................................... 50

15. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 52

16. REFERENCIAS ........................................................................................................ 53

Ilustración 1. Árbol de causas............................................................................................... 23

Ilustración 2. Árbol de efectos .............................................................................................. 23

Ilustración 3. Árbol de problemas ........................................................................................ 24

Ilustración 4. Árbol de objetivos .......................................................................................... 25

Ilustración 5. Árbol de acciones ........................................................................................... 26

Ilustración 6. Estructura Analítica del Proyecto (EAP) ....................................................... 28

Ilustración 7. Distribución de la Demanda ........................................................................... 31

Ilustración 8. Puntos Estratégicos de la Demanda ................................................................ 31

Ilustración 9. Compras de pimientos en los últimos 10 periodos. ........................................ 32

Ilustración 10. Proyección de la Demanda ........................................................................... 33

Ilustración 11.Distribución geográfica de la Oferta ............................................................. 35

Ilustración 12. Proceso de producción .................................................................................. 40

Ilustración 13. Matriz diagonal. ............................................................................................ 42

Ilustración 14. Diagrama relacional de actividades. ............................................................. 42

Ilustración 15. Distribución final de la planta ...................................................................... 43

Ilustración 16. Diagrama de proceso y tiempos PERT/CPM. .............................................. 45

Ilustración 17. Diagrama de proceso y tiempos LPU. .......................................................... 45

Tabla 1. Análisis de involucrados, con su respectiva posición, fuerza e intensidad. .......... 22

Tabla 2. Matriz de Marco Lógico ......................................................................................... 29

Tabla 3. Promedio de compras realizadas en los últimos 10 periodos de 6 meses. ............. 32

Tabla 4. Demandas pronosticadas para los siguientes 10 periodos. ..................................... 34

Tabla 5. Precios Estandarizados para la Oferta .................................................................... 36

Tabla 6. Arrendamientos planta física. ................................................................................. 39

Tabla 7. Inversión inicial en maquinaria. ............................................................................. 41

Tabla 8. Relaciones de proximidad. ..................................................................................... 42

Tabla 9. Aspectos Legales. ................................................................................................... 47

Tabla 10. Flujo de caja sin préstamo .................................................................................... 49

Tabla 11. Flujo de caja con préstamo ................................................................................... 50

Tabla 12. Amortización cuotas fijas del préstamo ............................................................... 51

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ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO MORRÓN

ROJO CON UN SISTEMA EMBEBIDO EN UNA GRANJA URBANA UBICADA

EN EL MUNICIPIO DE SOACHA, CUNDINAMARCA - COLOMBIA

1. INTRODUCCIÓN

Desde el siglo XIX y principios del XX se ve la necesidad de autoabastecerse para suplir

necesidades básicas de alimentación y liberar en parte a las grandes ciudades de la cadena de

suministro susceptible a una serie de factores socioeconómicos que pueden cortarla en

cualquier instante, como lo demuestran los huertos para pobres (poor gardens)

implementados en ciudades industriales de Francia Gran Bretaña Alemania.

En Colombia donde estos factores socioeconómicos generan constante caos en el

abastecimiento alimenticio de las grandes ciudades, sumado a los cambios ideológicos por

los que atraviesa y a la crisis del petróleo mundial, obligan a sus habitantes a encontrar

alternativas para suplir estas necesidades si dejar a un lado las actividades económicas

principales. Para ello se han desarrollado proyectos con el objeto de identificar la población

interesada en desarrollar e implementar estas alternativas como medio de sustento y de

abastecimiento de forma artesanal, nada tecnificadas.

Teniendo en cuenta estos factores y los proyectos llevados a cabo por el estado, se plantea la

siguiente pregunta: ¿Se puede llevar a cabo la automatización de una granja urbana, que

permita tecnificar los procesos disminuyendo la participación del cultivador, en capacidad

de tomar decisiones y que permita su supervisión remota a un bajo costo?

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2. JUSTIFICACIÓN

Como se resaltó en los ítems anteriores, nuestro país pasa por un cambio socioeconómico

gigantesco, producto de la crisis energética, los bajos precios del petróleo, la firma del tratado

de paz y una reforma tributaria; estas razones conllevan a un aumento en los precios de

producción de los productos, sumado a un aumento en los costos de transporte y distribución

terminando con un aumento en la renta de los locales. De esta forma la población se mantiene

a la expectativa, en búsqueda de mejores oportunidades laborales, fuentes de ingresos

alternativas y de formas que permitan llenar el vacío que representa el gravado o el aumento

de impuestos sobre los productos de la canasta familiar. El modelo elegido en nuestro país

para desarrollo de sus ciudades, ciudad densa y compacta, hace que las redes de suministros

desde otros lugares del país sean ineficaces y los productos que llegan, en comparación con

la demanda de estos en la ciudad, queden cortos y, como consecuencia, se promueva la

importación para suplir la esta demanda. Con la ayuda de las tecnologías actuales, se pueden

desarrollar sistemas independientes, automatizados, de bajo consumo energético, que

permitan la supervisión de cultivos en superficies horizontales dentro del casco urbano, con

una mínima participación por parte del cultivador, que mitiguen en parte los impactos

generados por este cambio socioeconómico, y que en puedan ser proyectados en un futuro

como alternativas viables de suministro en grandes ciudades.

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3. OBJETIVOS

3.1.OBJETIVO GENERAL

Realizar el estudio de viabilidad de un cultivo automatizado en una granja urbana con un

sistema embebido de pimiento morrón rojo en el municipio de Soacha, Cundinamarca-

Colombia, que permita disminuir el tiempo dedicado por los cultivadores y lograr aumentar

la productividad de este.

3.2.OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Realizar un estudio a nivel nacional e internacional sobre los proyectos

implementados en las ciudades principales referentes a granjas urbanas e indagar

sobre la normatividad que rige regulación en manipulación y cultivo de alimentos.

Además, analizar el impacto ambiental que se puede llegar a presentar con la

implementación de un cultivo en la ciudad, ya sea positivo o negativo.

• Realizar un análisis en los diferentes centros de distribución de vegetales para conocer

la procedencia del producto, encuestar las cocinas de alimentos orgánicos con el fin

de realizar un estimado de costos y tiempos para la adquisición de los productos.

• Realizar un estudio de la mejor distribución para la ubicación elegida donde se va a

montar el cultivo, revisando costos de insumos, acceso a servicios públicos, ubicación

geográfica, revisión de la tecnología a implementar y acceso a ella en nuestro país,

con el fin de obtener el presupuesto de la implementación de la granja urbana

incluyendo mano de obra, desarrollo de nuevas tecnologías y costos de normatividad.

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4. ESTADO DEL ARTE

Improving socio-economic and environmental benefits of households practicing urban

farming in Coimbatore.

Esta investigación se llevó en india en el distrito de tamil nadu entre los años 2012 y 2013, y

su objetivo era mostrar el impacto de las granjas urbanas en el comportamiento

socioeconómico. El estudio probó que las condiciones económicas mejoran en torno a una

reducción de gastos en la adquisición de alimentos y un pequeño aumento del ingreso en

algunos hogares, además de tener una producción de comida sana y saludable, permitiendo

a las familias ser autosuficientes. En el ámbito social, ayuda a combatir el problema de la

desnutrición, mejora la interacción social y alivia el estrés de una rutina de oficina. Entre

otros beneficios se encuentra la basura biodegradable, reducción en la polución del aire y

efecto invernadero, sensación de enfriamiento en el hogar producido por cultivos en las

azoteas contribuyen a la disminución de gastos de electricidad por el uso de aire

acondicionados[1].

Will urban farming survive the growth of African cities: a case-study in Kampala

(Uganda)?

En el área de Kampala se identifican tres tipos de granja urbana: cultivo para subsistir, huerto

urbano y cultivo para comercio. Cada tipo de granja urbana tiene su propia organización

espacial e interacción en un sentido específico con la expansión urbana. En el paper se analiza

los posibles resultados de tres estrategias para gestión urbana en Kampala (expansión

territorial, densificación urbana y la combinación de ambos) proyectados hacia los años 2020

y 2030. Esto permite evaluar el impacto espacial de cada escenario sobre la futura viabilidad

de las diferentes prácticas de granja urbana. Para el año 2030 el resultado de la expansión

territorial divide grandes espacios abiertos provocando la reducción de áreas destinadas a

cultivos para subsistir en un 80%, la densificación urbana reduce en un 62% la tierra

disponible para cultivar, provocando la disminución de oportunidades para cultivos a

mediana y baja escala y cultivos para comercio. Estos resultados obtenidos son útiles para

los planeadores urbanos porque tiene un indicio de los efectos futuros de las propuestas de

estrategias de gestión con cultivos urbanos[2].

Urban farming and its impact on local communities and urban environment: a case

study of West Jakarta and Tangerang, Indonesia.

Para el año 2015 se estima que alrededor de 26 ciudades en el mundo podrían tener una

población de 10 millones o más habitantes, agregando la presión de que los 250 millones de

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personas que sufren de hambruna están ubicadas en ciudades. Para alimentar una ciudad se

necesitan al menos 6000 toneladas de comida que deben ser importadas diariamente. Las

granjas urbanas son la respuesta al impedimento para la adquisición de suplementos

alimenticios. Este artículo juzga la percepción de los granjeros indonesios en West Jakarta

y Tangerang durante un estudio de campo dirigido en el 2011. Este estudio arrojó que en

general las granjas urbanas tienen una economía estable y ventajas ambientales y sociales.

Económicamente, la agricultura urbana asegura el abastecimiento de comida local mientras

los granjeros pueden incrementar sus ahorros porque no gastan mucho dinero en comida.

Socialmente, la agricultura urbana puede crear nuevos empleos, disminuir la pobreza.

Ambientalmente, las granjas urbanas alientan los espacios verdes urbanos que sirven como

un pulmón en la ciudad y contribuyen a un ambiente más saludable y una mejor calidad de

vida. En conclusión, la agricultura urbana es una opción favorable en el inminente

crecimiento de la población y urbanización[3].

Reversing food desertification: examining urban farming in Louisville, Chicago and

Detroit.

El movimiento promotor de las granjas urbanas, es relativamente nuevo en Louisville, pero

parece no tener un buen comienzo, examinar un movimiento que está en crecimiento requiere

estudiar las políticas estatales de segregación y uso de la tierra, las cuales han sido dinámicas

en Kentucky, este estudio también es relevante porque existe una convergencia en

crecimiento de las actitudes sobre la obesidad americana a nivel nacional y regional, mientras

existan nociones competitivas de preferencia y elección de comida, las cuales están

influenciadas por políticas raciales, y allí existe una profunda preocupación por la comida

saludable. Considerando todos estos escenarios, es necesario examinar los esfuerzos

gubernamentales para direccionar el desequilibrio de la obesidad vs comida en una variedad

de características, especialmente donde las granjas urbanas se están expandiendo como en

Chicago y Detroit. En Nueva York los movimientos de granja urbana han tenido éxito, por

lo tanto, los líderes han decidido afrontar otro problema de salud: las grasas trans. En lugar

de unirse al debate de la elección de comida cerrando restaurantes de comida rápida, han

escogido promulgar la prohibición de grasas trans. Esta tendencia no fue muy popular al

inicio, pero con el tiempo otros estados y ciudades la han seguido y el Gobierno Federal

impondrá una prohibición de grasas trans este año. En Louisville, Chicago y Detroit donde

la prohibición de grasas Trans no funcionaron, el movimiento de granja urbana puede ser la

principal forma de enfrentar los problemas de desnutrición y obesidad[4].

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5. MARCO HISTÓRICO

2009:

Se realizaron 4 investigaciones en tecnologías apropiadas para implementar sistemas

productivos sostenibles en el marco de la AU:

1. Diseño, evaluación y generación de protocolos de fertilización orgánica para las

especies presentes en las Unidades Integrales Comunitarias de AU (UICAU).

2. Diseño, evaluación y generación de protocolos para la obtención de semillas bajo

sistemas de producción de AU orgánica, para 10 especies priorizadas en el 2009, de

acuerdo con las condiciones específicas de las UICAU implementadas en los

territorios ambientales del distrito capital.

3. Diseño y evaluación en las UICAU de prototipos de compost domiciliario apto para

las condiciones urbanas en los territorios ambientales del DC.

4. Diseño y evaluación de los UICAU de prototipos deshidratadores solares aptos para

las condiciones urbanas en los territorios ambientales del DC.

Se establecieron 6 UICAU en el distrito capital y se definieron los espacios donde se

desarrollarán:

1. Cuenca río Salitre: JBB

2. Cuenca río Tunjuelito: Centro Crecer

3. Cerros Orientales: CDC La Victoria

4. Borde Norte: Fontanar del río

5. Cuenca Fucha: Centro San Pedro Claver.

6. Cuenca río Bogotá y humedales: UPA Abastos.

Se realizaron 11950 asistencias técnicas.

Se capacitaron 1907 personas en AU[11].

2010:

Se establecieron 3 líneas de investigación definidas a validar:

1. Compost domiciliario

2. Fertilización orgánica

3. producción de semillas orgánicas

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Se aplicó la metodología de transferencia y validación a través del Desarrollo Social Local

Participativo

Se mantuvieron las 6 UICAU y se establecieron 2 Nuevas:

1. Cuenca río Salitre: Aldeas infantiles.

2. Cuenca río Tunjuelito: IMAGO.

Se realizaron 6629 asistencias técnicas.

Se realizaron 2410 asistencias sociales.

Se ejecutaron las actividades de propagación del material vegetal por semilla y

vegetativamente. Se propagaron 60 especies y se entregaron 30530 plántulas[11].

2011:

Se continuó con el desarrollo de las investigaciones establecidas en al año 2010

Se mantuvieron las 8 UICAU del año 2010 y se instalaron 10 nuevas:

1. Cuenca río Salitre: Corporación Residencias Universitarias, La Española.

2. Cuenca río Tunjuelito: Cabildo muisca, Cantarrana.

3. Cerros Orientales: Parroquia Belén, Casa Taller.

4. Borde Norte: Servitá.

5. Cuenca Fucha: Fundación hospital San Carlos, UPA II.

6. Cuenca río Bogotá y humedales: Villa Andrea.

Se realizaron 8842 asistencias técnicas.

Se realizaron 2499 capacitaciones en AU.

Se realizó la entrada de 38730 plántulas[11].

2012:

Actualmente se cuenta con una Unidad Integral de Agricultura Urbana en el Jardín Botánico

de Bogotá, que se pretende consolidar como un proyecto demostrativo para la gestión del

conocimiento hacia el fomento de la agrobiodiversidad mediante la capacitación e

implementación de tecnologías ambientalmente sustentables, específicamente: abonos

orgánicos, establecimiento de un banco de semillas para el aprovechamiento y manejo de

especies nativas y exóticas y/o naturalizadas, y un proyecto piloto de techos y fachadas

verdes.

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Adicionalmente se realizarán talleres teórico-prácticos y complementarios en donde las

comunidades logren implementar huertas urbanas caseras y/o comunitarias. Además de

brindar asistencias técnicas para el fortalecimiento de los conocimientos y las prácticas

aprendidas en estos. Las capacitaciones y asistencias serán dirigidas a la comunidad en

general como grupos de adulto mayor, colegios, población vulnerable y demás que lo

requieran[11].

2013:

Se estableció el 25% de la unidad demostrativa integral de fomento de agrobiodiversidad,

techos y fachadas verdes en el Jardín Botánico.

De acuerdo con el documento diseñado por el equipo de agricultura urbana “PROTOCOLO

PARA EL FORTALECIMIENTO DE LAS HUERTAS COMUNITARIAS, UNIDADES

INTEGRALES DE AGRICULTURA URBANA Y SEGUIMIENTO DE AGRICULTORES

URBANOS”, se han seleccionado 140 huertas potenciales para realizar un análisis de la

información de la utilización de tecnologías aplicadas en las huertas, para la información de

la base de datos del SIGAU de la entidad. El cual a la fecha arroja los siguientes datos: se

encuentra que hay mayores huertas en las localidades de Suba, Ciudad Bolívar, Rafael Uribe,

Tunjuelito, Usme y Engativá. El estrato que mayor número de huertas tiene es el estrato 2 y

el estrato 3. Las localidades donde hay más área de cultivo en metros cuadrados (zona dura

más zona blanda) son: Ciudad Bolívar, San Cristóbal, Santa Fe, Suba y Rafael Uribe.

En cuanto a la implementación de tecnologías limpias; el 48,85% cosecha aguas lluvias y el

51% no cosecha aguas lluvias. El 3% implementan deshidratadores. El 43,5% producen

semillas. Implementación de terrazas verdes es 8,2% y fachadas verdes 1,5%.

En cuanto a la producción de cosechas reportadas por el técnico semestralmente se observa

que las especies que mayor producción tienen son: lechuga, acelga, cilantro, tomate, arveja,

arracacha, orellanas y papa[11].

2015:

El proceso de formación a nivel técnico completado en más de un 80%, ya que se han

desarrollado buena parte de los talleres correspondientes a la capacitación técnica y se inició

la programación de la transversalización del enfoque de género a nivel territorial. Este

convenio tiene dos componentes que son las huertas urbanas y las mujeres recicladoras.

En los meses de agosto, septiembre y noviembre, se realizaron en la plazoleta de la entrada

principal de la entidad los mercados al Jardín.

En el mes de diciembre se realizó la entrega de insumos solicitados en las diferentes huertas

y en el mes de enero se entregarán algunos faltantes, de acuerdo con el diagnóstico técnico.

Posterior a esto se continúa con la etapa de seguimiento y evaluación del proyecto[11].

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6. MARCO CONCEPTUAL

Cultivar

Actividades sobre un terreno elegido, con el objetivo de prepararlo para la siembra de

semillas u otro método de reproducción de las plantas, transformarlo o mejorar sus

características, de esta forma se tiene una producción controlada que puede satisfacer esta

demanda, ya sea para alimentos, medicinales o estéticos con fines personales o comerciales

Cultivo Hidropónico

Un cultivo hidropónico es aquel en el que se siembran frutos y vegetales sin suelo y sin tierra,

para ello se hace uso de agua o materiales similares mezclados con una solución de nutrientes

completa que estimula el crecimiento y desarrollo. Se realiza un montaje en forma de malla

con los tubos que transportan la solución, a estos tubos se le realizan agujeros en los cuales

se depositan unas mallas, que están en constante contacto con la solución y es en estas mallas

donde es colocada la semilla que se va a cultivar. Para que el agua fluya por las tuberías, es

necesario implementar una motobomba que haga circular la solución a través de todo el

montaje.

Cultivo Acuapónico

Se basa en los procedimientos de los cultivos hidropónicos sin embargo el agua no es

mezclada con la solución de nutrientes, en vez de ello, se utilizan los desechos de animales

que proveen los nutrientes necesarios para estimular el crecimiento de las plantas, para ello

se genera un equilibrio entre la cantidad de animales (peces y/o moluscos) a criar y la cantidad

de plantas a cultivar. El montaje es similar al implementado en un cultivo hidropónico, con

la diferencia que se necesita un tanque de almacenamiento de gran tamaño para albergar los

animales que se quieren criar (peces y camarones).

Cultivo en Sustrato

Se trata de la definición clásica de cultivo, sembrar frutos y/o vegetales en sustratos (suelo),

ya sean preparados para ello aumentando los nutrientes con abonos químicos u orgánicos que

mejoren resultados o formados naturalmente sin la implementación de abonos, el

procedimiento en ambos casos es el mismo, hacer un agujero en el suelo plantar allí la semilla

y cubrir nuevamente con algo de sustrato, aplicar agua y esperar que el ciclo natural siga su

curso.

Page 14: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

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Huerto Urbano Ecológico

Es una forma de ocio, cultivar en macetas, balcones, suelo, dentro de las ciudades de manera

lúdica, con el fin de obtener plantas aromáticas, hortalizas, frutos para el consumo en el

hogar, sin fines comerciales, el producto que se obtiene es orgánico dado el procedimiento

que se implementa para su realización, se puede o no mejorar el sustrato utilizado para esta

forma de cultivo, esta decisión recae exclusivamente en el cultivador.

Granja Urbana

Se parte del principio de un huerto urbano ecológico dado que se realiza en el interior de las

ciudades para el aprovechamiento de las superficies horizontales, con la única diferencia que

no se cultiva para el consumo propio, sino que se hace con fines comerciales. Este tipo de

actividad se realiza en sustrato y requiere de un conocimiento previo en el área de la

agricultura para su implementación y máximo desempeño.

Pimientos

Son frutos de baya globosa considerada una verdura y que carece de la característica picante

de la especie Capsicum. Existen varios tipos dentro de pimientos entre ellos encontramos

los pimientos morrón variedades rojo, amarillo y verde. Su cultivo se realiza en zonas con

una temperatura promedio de 20°C y con una humedad relativa no demasiado alta, se requiere

grandes cantidades de luz, un suelo húmedo y con buen drenaje.

Automatización

En la automatización las actividades de producción comúnmente realizadas por un operador

humano son transferidas a un conjunto de elementos tecnológicos. Puede ser subdividida en

dos partes: la sección de mando y la sección operativa, la primera encargada de la toma de

decisiones dentro de la actividad, realizada por un autómata programable y la segunda, de

realizar las actividades de producción.

Sistema Embebido

Es una placa de hardware de tamaño reducido y bajo consumo de energía, que se programa

para realizar una actividad específica o un conjunto de estas muy reducido, está basado en

un microcontrolador, microprocesador o DSP y posee una serie de componentes estándar

(ADC, GPIO, buses de comunicación, etc.). Pueden ser programados directamente usando

el lenguaje ensamblador, o usando lenguajes de programación más avanzados (C, C++,

Phyton), dependiendo de la complejidad del hardware.

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Sustrato

Su principal función es la de dar soporte y proteger las raíces de las plantas, para que estas

se puedan desarrollar, este puede ser mineral, orgánico o una mezcla de los dos, e interviene

directamente en el crecimiento y nutrición de la planta. Es necesario, como mínimo, que este

posea fácil retención de agua, buen suministro de aire, baja densidad aparente y alta

porosidad.

Temperatura

Es una propiedad de la materia relacionada con la energía interna de un sistema

termodinámico y el movimiento de sus partículas, cuanto más movimiento estas poseen, se

observa que el objeto está más caliente y, caso contrario, entre menos movimiento el objeto

está más frío. Está estrechamente relacionada con el crecimiento de las plantas, dado que,

dependiendo de la especie, subespecie, clase etc. estas son endémicas y requieren

temperaturas ambiente específicas, qué permitan su correcto desarrollo y floración.

Humedad del suelo

Se denomina humedad del suelo a la cantidad de agua retenida en un sustrato en particular

en un área determinada, su medición puede realizarse a través de sistemas gravimétricos

pesando la tierra completamente seca y luego pesándola después de ser irrigada o a través de

la conductividad eléctrica de ciertos materiales como el yeso, que absorben la humedad del

suelo hasta quedar nivelado con la cantidad del sustrato y dan un valor aproximado de esta

al variar sus propiedades de conducción gracias esta cantidad de agua absorbida, entre otras.

Cantidad de luz

Puede ser denominada también como la energía luminosa, su importancia radica en que

gracias a ella la planta realiza la fotosíntesis y afecta directamente en la transpiración, la

absorción de agua, la floración, la germinación y en general todas las etapas en la vida de una

planta.

Plaga

Son todos aquellos organismos vivos que puede atacar, enfermar, comer, matar las plantas,

en general, causa daños alteraciones fisiológicas en esta. Existen dos tipos generales de

clasificarlas según el daño que causan, plaga directa, que daña directamente los órganos de

la planta que el humano cosecha, por ejemplo, el gusano de los andes que ataca los tubérculos

de la planta, y plaga indirecta, que no afecta directamente los órganos que el humano cosecha,

por ejemplo, las mosquitas minadoras, que atacan las hojas de la planta de tomate.

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Tamaño

Es una propiedad de los objetos que determina si este posee mayor volumen o no, sin importar

de que está compuesto, en los frutos este puede variar en gran manera dependiendo de la

planta que se cultive, desde frutos de 1 milímetro cubico hasta frutos como las sandias con

aproximadamente 20 centímetros cúbicos.

Peso

Esta palabra hace referencia a la fuerza de atracción que hace el planeta sobre los objetos, es

una unidad derivada de la masa de estos y con estrecha relación a la densidad. En un cultivo

es la segunda variable más importante a tener en cuenta, después de garantizar la calidad de

este, se busca aumentar su peso para aumentar el rendimiento del cultivo.

Color

Todo cuerpo iluminado absorbe una parte de las ondas electromagnéticas que componen el

espectro y refleja las demás, estas ondas reflejadas son interpretadas por el cerebro como los

distintos colores dependiendo de su longitud. Los colores brillantes deben esta cualidad a la

saturación del color, pues a mayor saturación más vivo, puro o colorido será el objeto.

Textura

Se refiere a la sensación que produce al tacto el roce con una determinada materia, y en la

cual el tacto es el principal decodificador de la misma.

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7. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

Nuestro país pasa por un cambio socioeconómico gigantesco, producto de la crisis energética,

los bajos precios del petróleo, la firma del tratado de paz y la última reforma tributaria; estas

razones conllevan a un aumento en los precios de producción, sumado a un incremento en

los costos de transporte y distribución y, por último, el aumento de la renta de los locales.

De esta forma la población se mantiene a la expectativa, en búsqueda de mejores

oportunidades laborales, fuentes de ingresos alternativas y de formas que permitan llenar el

vacío que representa el grabado o el aumento de impuestos sobre los productos de la canasta

familiar.

El modelo elegido en nuestro país para desarrollo de sus ciudades, ciudad densa y compacta,

hace que las redes de suministros desde otros lugares del país sean ineficaces y los productos

que llegan, en comparación con la demanda de estos en la ciudad, queden cortos y, como

consecuencia, se promueva la importación para suplir esta demanda.

Con la ayuda de las tecnologías actuales, se pueden desarrollar sistemas independientes,

automatizados, de bajo consumo energético, que permitan la supervisión de cultivos en

superficies horizontales dentro del casco urbano, con una mínima participación por parte del

cultivador, que mitiguen en parte los impactos generados por este cambio socioeconómico,

y que puedan ser proyectados en un futuro como alternativas viables de suministro en grandes

ciudades, como es el caso de los cultivos hidropónicos que una vez implementados requieren

de poca supervisión, pero que a cambio exigen una cantidad moderada conocimiento en la

parte técnica, ya sea para el manejo y control del fluido a través de las tuberías o de las

soluciones minerales adecuadas para cada planta, sin olvidar la contaminación sonora que

pueden llegar a producir al mantener el fluido en constante movimiento, y de los cultivos

acuapónicos, una evolución del anterior, que aparte de producir productos vegetales se

obtienen productos animales, pero que requieren de gran dedicación por parte del cultivador

y grandes conocimiento técnicos para el control de los fluidos por las tuberías, la cantidad de

animales que se quiere cultivar y la estrecha relación con las plantas del cultivo.

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8. HIPÓTESIS

Evaluando las condiciones de suministro y económicas de la ciudad, se observa que la

solución de una granja urbana automatizada es adecuada en términos de costos y tiempos

dedicados a la actividad de cultivar. Teniendo en cuenta las condiciones climáticas del

municipio de Soacha cuya temperatura promedio es de 19°C y ubicado en la sabana de

Bogotá, esta investigación corrobora la elección de la planta de pimiento como una de las

opciones más acertadas para esta forma de cultivo.

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9. VARIABLES

Se tienen en cuenta las siguientes variables para el desarrollo de la investigación, las cuales

son consideradas críticas, a medida que se va desarrollando el proyecto, las variables pueden

ser modificadas, incluyendo y/o rechazando nuevas variables.

Variable del Cultivo Descripción

Temperatura Afecta directamente el crecimiento de la planta y la floración de

esta, modificando los tiempos en que se puede recoger el fruto

Humedad del Suelo Afecta el crecimiento de la planta y el tamaño final del pimiento.

Cantidad de Luz Afecta el crecimiento de la planta y el tiempo que tarda en dar

fruto.

Sustrato Un sustrato con pocos nutrientes afecta negativamente el

crecimiento de la planta, los tiempos que tarda en dar fruto y el

tamaño de los pimientos.

Plagas Pueden acabar por completo con el cultivo.

Variables del

Producto

Descripción

Tamaño Un producto homogéneo es óptimo para la comercialización del

producto

Peso Se espera que los frutos queden dentro de un rango de peso.

Color Es necesario que el fruto tenga colores intensos, y brillantes

Textura Cuando un producto no es fresco, su textura es arrugada

Page 20: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

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10. ESTUDIO DE MARCO LÓGICO

10.1. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA Y ALTERNATIVAS DE

SOLUCIÓN

Nuestro país pasa por un cambio socioeconómico gigantesco, producto de la crisis energética,

los bajos precios del petróleo, la firma del tratado de paz y la última reforma tributaria; estas

razones conllevan a un aumento en los precios de producción, sumado a un incremento en

los costos de transporte y distribución y, por último, el aumento de la renta de los locales.

De esta forma la población se mantiene a la expectativa, en búsqueda de mejores

oportunidades laborales, fuentes de ingresos alternativas y de formas que permitan llenar el

vacío que representa el grabado o el aumento de impuestos sobre los productos de la canasta

familiar.

El modelo elegido en nuestro país para desarrollo de sus ciudades, ciudad densa y compacta,

hace que las redes de suministros desde otros lugares del país sean ineficaces y los productos

que llegan, en comparación con la demanda de estos en la ciudad, queden cortos y, como

consecuencia, se promueva la importación para suplir esta demanda.

Con la ayuda de las tecnologías actuales, se pueden desarrollar sistemas independientes,

automatizados, de bajo consumo energético, que permitan la supervisión de cultivos en

superficies horizontales dentro del casco urbano, con una mínima participación por parte del

cultivador, que mitiguen en parte los impactos generados por este cambio socioeconómico,

y que puedan ser proyectados en un futuro como alternativas viables de suministro en grandes

ciudades, como es el caso de los cultivos hidropónicos que una vez implementados requieren

de poca supervisión, pero que a cambio exigen una cantidad moderada conocimiento en la

parte técnica, ya sea para el manejo y control del fluido a través de las tuberías o de las

soluciones minerales adecuadas para cada planta, sin olvidar la contaminación sonora que

pueden llegar a producir al mantener el fluido en constante movimiento, y de los cultivos

acuapónicos, una evolución del anterior, que aparte de producir productos vegetales se

obtienen productos animales, pero que requieren de gran dedicación por parte del cultivador

y grandes conocimiento técnicos para el control de los fluidos por las tuberías, la cantidad de

animales que se quiere cultivar y la estrecha relación con las plantas del cultivo.

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10.2. TÉCNICAS PARA MEDIR RESULTADOS

Para la conformación de la matriz de marco lógico, es importante definir los objetivos del

proyecto en función del fin, propósito, componentes y actividades. Cada objetivo tendrá

asignado uno a varios indicadores con el fin de evaluar o verificar los resultados que se

obtienen, teniendo siempre presente los posibles supuestos o factores externos que pueden

afectar los resultados.

A continuación, se mostrará el objetivo definido y todo el proceso planteado para medir los

resultados del mismo:

Fin: Establecerse como marca dentro del mercado de productos orgánicos

Los indicadores para medir este objetivo son definidos como el nivel de posicionamiento el

producto y la satisfacción del cliente con respecto a otros proveedores. Para determinar esos

valores es necesario realizar encuestas para verificar los consumidores con que proveedor

adquieren el producto. También es importante establecer el estándar del mercado para poder

enmarcar el producto en las condiciones de preferencias. En este caso el supuesto

considerado es que las condiciones del proyecto no permitan cumplir con el estándar

establecido.

Propósito: Realizar un cultivo automatizado de pimentón que permita disminuir el tiempo

dedicado por los cultivadores y lograr aumentar la productividad de este, enmarcado en el

contexto de una granja urbana mediante un sistema embebido

Para el objetivo del propósito, se definen dos indicadores: tiempo que invierte el cultivador

en la labor y porcentaje de productividad de una planta cultivada de forma tradicional Vs una

planta de un cultivo automatizado. Para verificar estos indicadores se toman medidas como:

informes donde conste el tiempo dedicado por el cultivador a la granja y sus diversas tareas;

estudios del crecimiento, floración y fructificación de una planta de pimientos cultivada

normalmente y una cultivada con un sistema automatizado, con el fin de determinar si los

tiempos de cosecha son considerablemente menores en un sistema automatizado. Los

supuestos considerados en este objetivo son: que se presenten fallas en el sistema de

automatización, lo cual podría retrasar los tiempos de fructificación del cultivo; que se

realicen cambios a la legislación de manipulación de alimentos que puedan afectar la forma

de cultivo implementada y por último que existan variaciones en la introducción de especies

animales y vegetales foráneas al país.

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Componentes: Implementar un sistema de automatización en un cultivo y obtener

pimentones que cumplen con el estándar establecido

Para garantizar el cumplimiento del objetivo se establecen tres indicadores: porcentaje de

sensores a implementar, porcentaje del código del sistema embebido y actuadores

implementados; estos indicadores se plantearon con el fin de conocer el nivel de

automatización del cultivo y poder evaluar el comportamiento del mismo. La estimación de

este objetivo se determina mediante la valoración del comportamiento de los sensores al

observar la curva de respuesta de los mismos y el establecimiento del tiempo de respuesta de

los actuadores.

En este ítem, los supuestos considerados son: que los componentes no cumplan con la

respuesta esperada porque estos sean de mala calidad, o las referencias escogidas se crucen

entre sí. Que los componentes que se tercerizan no cumplan con las especificaciones

solicitadas o con los tiempos de entrega.

Actividades: Diseño e implementación del sistema embebido, actuadores y sensorica.

Capacitación a cultivadores. Selección y adecuación del espacio físico

Los factores ajenos que pueden atrofiar el cumplimiento de los objetivos son: que el cultivo

se eche a perder por alguna situación externa, como condiciones climáticas; y que el sistema

de automatización presenta fallos parciales o totales ya sea por efectos meteorológicos,

errores humanos u otras causas. Estos dos supuestos pueden afectar gravemente el

cumplimiento de la capacitación a cultivadores y la implementación del sistema de

automatización (sistema embebido, actuadores y sensorica). Los medios de verificación para

las actividades son: asistencia a capacitaciones, mediante un formato de sí o no, esto permite

observar el compromiso de los cultivadores respecto al proyecto.

Un examen técnico de cinco preguntas relacionadas con las capacitaciones impartidas, para

evaluar el nivel de conocimiento de los trabajadores respecto a la parte técnica del proyecto.

Por último, realizar la revisión de los componentes tecnológicos del proyecto, para conocer

el porcentaje de fallas y poder saber el estado actual del proyecto, a nivel tecnológico,

identificando fallas en sus componentes.

10.3. MONITOREO Y EVALUACIÓN

10.3.1. CUANDO SE HACE MONITOREO Y EVALUACIÓN

El monitoreo de un proyecto se efectúa durante la etapa de ejecución del mismo con el fin de

comprobar la efectividad y eficiencia del proceso, para identificar las fortalezas y debilidades

del plan propuesto.

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P a g e | 19

La evaluación se realiza generalmente al finalizar el proyecto y se lleva a cabo con el fin de

diseñar conclusiones sobre los impactos del proyecto.

10.3.2. TIPOS DE EVALUACIÓN ASOCIADAS AL CICLO DE VIDA DEL

PROYECTO

Existen dos tipos de evaluaciones: la evaluación formativa y la sumativa. La evaluación

formativa, permite realizar modificaciones durante el ciclo del proyecto, con el fin de

identificar falencias en el mismo y que al corregirlas conlleven a una mejora del producto.

La evaluación sumativa, se ejecuta al finalizar la ejecución y se utiliza para formular

conclusiones teniendo en cuenta los impactos del proyecto y a partir de estas realizar mejoras

a programas futuros con características similares.

10.3.3. COMO SE HACE MONITOREO Y EVALUACIÓN

Durante las etapas previas de ejecución el proyecto, el monitoreo y evaluación del mismo se

realiza determinando con sólidas bases la identificación del problema, donde se debe

establecer cuál será la problemática central a ser abordada, fijar los involucrados del proyecto

y plantear el árbol de problemas. Basados en la identificación realizada, es posible definir

los objetivos para seleccionar el fin, propósito y componentes del proyecto, dando paso a la

preparación de la Matriz de Marco Lógico. A partir de este punto se entra en la etapa de

diseño, en la cual se elaboran los estudios de factibilidad técnica, económica, financiera, entre

otros y se definen las actividades para llevar a cabo el proyecto. Por último, se realiza el

análisis y aprobación para comprobar la variabilidad de la propuesta.

En este caso el monitoreo realizado durante la ejecución del proyecto está dividido en varias

partes. Se determina que es necesario realizar encuestas para verificar las condiciones de

preferencia y adquisición del producto por parte de los compradores, para poder enmarcar

las actividades, de forma que permitan cumplir el objetivo del proyecto.

Después de establecer las actividades que permiten llevar a cabo el proyecto, el monitoreo

verifica que los tiempos establecidos para cada actividad se cumplan y no se provoquen

retrasos en el desarrollo de la propuesta. Se asegura de que la ruta crítica de entrega del

proyecto sea cumplida y propone acciones en caso de que se presenten inconvenientes que

atrasen los tiempos de entrega presupuestados.

Cuando ya se han cumplido las actividades enmarcadas en el diseño, que incluyen la

determinación del semillero, condiciones de humedad, iluminación, riego, sustrato y

temperatura, organización de la estructura metálica y por último el establecimiento de la

ubicación del proyecto, entonces se evalúan las actividades de desarrollo, como se explica a

Page 24: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 20

continuación: se requiere verificar el éxito de la capacitación impartida a los cultivadores

por medio de asistencia y exámenes técnicos que permitan conocer el interés y conocimiento

de cada cultivador.

También es necesario revisar todos los componentes tecnológicos para conocer el porcentaje

de fallas y proponer acciones correctivas en base a los resultados.

Cumpliendo los ítems anteriores, el monitoreo se encarga de realizar estudios de crecimiento,

floración y fluctuación de la planta, para determinar si los tiempos de cosecha cumplen con

lo presentado en la propuesta; de igual forma, se monitorea el tiempo que dedica el cultivador

a desarrollar las tareas planteadas, para comprobar si en realidad disminuye la interacción de

la persona encargada del cultivo.

10.3.4. TÉCNICAS PARA RECABAR INFORMACIÓN

En lo referente al producto y su mercado, se utilizan fuentes primarias para obtener

información. Se diseñó una encuesta que permite obtener datos cualitativos y cuantitativos

referentes al producto.

La encuesta, está enfocada en obtener información de los beneficiarios del proyecto, para

tener una opinión más certera acerca de las preferencias de los usuarios; fue necesario

formular las preguntas de forma que la persona no estuviera influenciada a escoger o sesgar

una respuesta. Cabe resaltar que se consiguió la información buscada, sin embargo, este

método fue costoso en términos de tiempo y recursos humanos.

A diferencia del ítem anterior, la información recopilada para la implementación del cultivo

fue obtenida de fuentes secundarias, este tipo de fuentes no ofrece exactamente los datos

buscados, sin embargo, con una amplia investigación y clasificación de la información se

logró indagar lo necesario respecto a la implementación de granjas urbanas.

Las fuentes utilizadas fueron principalmente proyectos ya realizados, en áreas y contextos

similares; también se consultó el Jardín Botánico José Celestino Mutis[8] [9] [10] [11], teniendo

en cuenta que es la única entidad que ha tenido desarrollos relacionados al proyecto en la

ciudad de Bogotá. Este método significo menor costo en términos de recursos humanos, sin

embargo, el tiempo requerido para el análisis de la información es bastante considerable.

10.3.5. RAZONES PARA LLEVAR A CABO MONITOREO Y EVALUACIÓN

Con ayuda del monitoreo se puede determinar el progreso en la ejecución del proyecto,

observando si los costos y el cumplimiento de plazos de entrega están acordes a lo estipulado

en la formulación del proyecto. Se puede identificar si los recursos están siendo destinados

Page 25: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 21

a las actividades establecidas, o si existe recurso de desvíos por necesidades o supuestos no

considerados en el planteamiento del proyecto. También es posible solicitar la opinión de

los involucrados del proyecto, para saber si se están llenando las expectativas generadas en

la presentación del mismo.

Si se observa que algunas variables no cumplen con lo establecido, se pueden proponer

acciones correctivas que ayuden a desarrollar los objetivos según lo enmarcado por la

propuesta. El monitoreo constante, también es importante para garantizar que el

cumplimiento de los objetivos iniciales no sea desviado.

10.4. ANÁLISIS DE INVOLUCRADOS

Los involucrados del proyecto son: productores, distribuidores, comerciantes, clientes y

desarrolladores.

Los productores están involucrados de forma indirecta en el proyecto, ya que sus acciones

pueden repercutir en el éxito del proyecto y viceversa. Los factores que implican a los

productores son: el precio, las condiciones del producto, la ubicación geográfica, entre otras.

Todos estos factores pueden ser decisivos en el momento de escogencia de un consumidor y

tener implicaciones positivas o negativas en el desarrollo del proyecto.

Los distribuidores pueden afectar en el manejo del mercado, dado que estos son los

encargados del contacto entre el productor y el consumidor final. Los distribuidores tienen

la comunicación y negociación establecida con los comerciantes y/o consumidores finales.

Estos cuentan con gran alcance debido a que su enfoque está establecido en mantener el canal

de comunicación. Para este caso particular, no se hará uso de ningún distribuidor, lo cual

puede afectar la comercialización del producto en función al reconocimiento del mismo, dado

que los comerciantes y consumidores finales suelen generar confianza en un gran canal de

comercialización; es un obstáculo importante, sin embargo, es posible superarlo con el

trabajo adecuado de mercadeo y reconocimiento del producto.

Los comerciantes y clientes tienen una influencia significativa en la finalidad del proyecto,

dado que se pretende que estos dos sean los consumidores finales. Es importante crear lazos

de confiabilidad para garantizar una buena intrusión en el mercado. De la interacción entre

estos dos y los productores se puede concluir el éxito del proyecto.

Por último, se encuentran los desarrolladores del proyecto, quienes se espera que sean

profesionales en las áreas que abarca el proyecto para poder garantizar una buena ejecución

del mismo. Es importante que los desarrolladores tengan conocimiento y manejo de todas

las variables involucradas y tengan el horizonte claro para poder desarrollar estrategias que

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P a g e | 22

permitan llegar al fin. Sin los desarrolladores adecuados no es posible avanzar en la

realización del proyecto lo cual puede ser traducido en fracaso, de ahí la importancia de estos.

Teniendo en cuenta las descripciones anteriores, para cada involucrado del proyecto se define

una posición, fuerza e intensidad. La posición va de la 1 a la 5, siendo la posición 1 la más

importante y la 5 la menos importante, en términos de apoyo y oposición al proyecto. La

fuerza también se evalúa de 1 a 5 siendo 1 el mayor poder que tiene el involucrado para

afectar el proyecto 5 el menor poder o menor grado de importancia del involucrado. Por

último, la intensidad indica el grado de involucramiento con el proyecto, siendo 1 el mayor

grado de importancia y 5 el punto de menor involucramiento.

Involucrados Posición Fuerza Intensidad

Productores 4 3 4

Distribuidores 5 4 4

Comerciantes 3 2 3

Clientes 2 1 2

Desarrolladores 1 1 1

Tabla 1. Análisis de involucrados, con su respectiva posición, fuerza e intensidad.

10.5. ANÁLISIS DEL PROBLEMA

En la forma de cultivo tradicional, es posible observar que se requiere mucho tiempo de

supervisión en los cultivos para garantizar el éxito de estos; sin embargo, a pesar del tiempo

que se invierte en la vigilancia, no es posible tener control sobre las variaciones climáticas

que afectan directamente el proceso de las labores de siembra. Adicional un cultivo

tradicional demanda extensiones de tierra extensas, las cuales no están disponibles, o no son

fáciles de ubicar dentro del casco urbano. Por último, es evidente la falta de interés actual

por los procesos agrícolas, esto se debe a que en la ciudad no existe la cultura de valorar los

procesos involucrados con la naturaleza, o que las personas citadinas no disponen del tiempo

necesario para llevar el control de un cultivo prospero.

Una vez determinadas las causas en el párrafo anterior, es posible construir el árbol de causas,

que permitirá tener presentes las principales causales del encadenamiento, para poder

determinar la solución apropiada.

Page 27: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

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Ilustración 1. Árbol de causas

Los efectos de las causas mencionadas serian: al no tener extensiones de tierra disponibles

en el casco urbano, es necesario ingresar productos cultivados en el campo; el transporte y

distribución de estos puede tener costos elevados, lo que converge en precios altos para el

consumidor final.

La forma de cultivo tradicional no permite generar uniformidad en el producto obtenido,

dado que no hay manera de manipular las variables climáticas que son las que afectan

directamente en el crecimiento de las plantas.

En los cultivos tradicionales, se erradican las plagas con ayuda de insecticidas y productos

tóxicos, que pueden derivar en enfermedades para los consumidores.

Por último, La persona que decida dedicarse a cultivar, debe disponer de tiempo completo

para esta labor, razón que puede ocasionar que desista del propósito.

Teniendo establecidos los efectos de las causales principales, es posible graficar el árbol de

efectos, con el fin de verificar la importancia de cada uno de estos y poder tener una idea del

orden y gravedad del problema detectado.

Ilustración 2. Árbol de efectos

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Por estas razones, se realiza la pregunta: ¿es posible tener pimientos orgánicos uniformes,

cultivados dentro del casco urbano, con baja supervisión por parte del cultivador?

Teniendo determinadas las causas y efectos que influyen o afectan el problema central, se

gráfica el árbol de problemas uniendo los dos árboles (árbol de causas y árbol de efectos)

propuestos anteriormente.

Ilustración 3. Árbol de problemas

10.6. ANÁLISIS DE OBJETIVOS

A partir del ítem anterior, se pretende convertir las causas en medios y los efectos en fines.

En este orden de ideas, los medios del proyecto son: la persona que se quiere dedicar a

cultivar requiere menor tiempo de supervisión en la labor, razón por la cual el interés en los

procesos agrícolas puede incrementar considerablemente. Es posible realizar adecuación

para espacio cultivable en un enfoque de granja urbana; al realizar adecuación del espacio,

las variables que afectan el desarrollo del cultivo serán controladas de forma automática, lo

que deriva en poca o nula afectación de las condiciones climáticas. Por último, los alimentos

obtenidos son totalmente orgánicos.

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Los medios mencionados se transforman en fines de la siguiente forma: cultivar dentro del

casco urbano permite ahorrar dinero en transporte y distribución, permitiendo que los precios

del producto sean bajos para el consumidor final. Tener control de las variables que afectan

el cultivo puede influenciar en la uniformidad del producto a obtener y a su vez, garantiza la

reducción del tiempo invertido por parte del cultivador. Los productos orgánicos se traducen

en reducción de productos tóxicos, minimizando el riesgo de contraer enfermedades por

intoxicación. Una adecuación del espacio facilita tener alta producción en un espacio

reducido, logrando suplir determinadas demandas.

De esta forma la pregunta planteada en el ítem anterior se convierte en una afirmación: Es

posible tener pimientos orgánicos uniformes, cultivados dentro del casco urbano, con baja

supervisión por parte del cultivador

Se procede a graficar el árbol de medios y fines, que será entendido como el árbol de objetivos

del proyecto.

Ilustración 4. Árbol de objetivos

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10.7. SELECCIÓN DE LA ESTRATEGIA OPTIMA

Identificación de acciones

Después de plantear el árbol de objetivos, es necesario determinar las acciones posibles que

permiten resolver el problema. Para cada base o medio del árbol de objetivos se propone

mínimo una acción. Es importante verificar la coherencia entre causa, medio y acción para

saber si existe una relación lógica entre estos tres que permita llegar a la solución del

problema.

El árbol de acciones obtenido se ve como sigue:

Ilustración 5. Árbol de acciones

Page 31: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

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Postulación de alternativas

Teniendo en cuenta las acciones propuestas, se postulan tres alternativas para la solución del

problema planteado. Las tres soluciones son: cultivo en sustrato, cultivo acuapónico y cultivo

hidropónico.

El cultivo en sustrato es la forma clásica de cultivo; permite adecuar un terreno no muy

extenso para sembrar y se puede preparar el sustrato (suelo) con abonos químicos u orgánicos

dependiendo del resultado que se quiera conseguir; también es posible sembrar sin abonos.

El control de estos cultivos no es muy exigente en cuestión de conocimientos técnicos o

especializados, pero si es exigente en términos de tiempo.

Los cultivos hidropónicos una vez implementados requieren de poca supervisión, pero a

cambio exigen una cantidad moderada conocimiento en la parte técnica, ya sea para el manejo

y control del fluido a través de las tuberías o de las soluciones minerales adecuadas para cada

planta, sin olvidar la contaminación sonora que pueden llegar a producir al mantener el fluido

en constante movimiento.

Los cultivos acuapónicos, una evolución del anterior, además de producir productos

vegetales, se obtienen productos animales. Requieren de gran dedicación por parte del

cultivador y grandes conocimientos técnicos para el control de los fluidos por las tuberías, la

cantidad de animales que se quiere cultivar y la estrecha relación con las plantas del cultivo.

Selección de la estrategia optima

Basándose en las ventajas y desventajas de las propuestas anteriores, se decide que la

solución más viable para la granja urbana son los cultivos en sustrato, ya que este tipo de

cultivo no requiere de profundos conocimientos técnicos y el manejo del sustrato (suelo) no

es tan exigente, ni requiere cuidados extremadamente delicados.

La única desventaja de este tipo de cultivo es el tiempo empleado para su control, pero esta

variable se espera que sea reducida con ayuda de la automatización que se pretende

implementar.

Page 32: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

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10.8. ESTRUCTURA ANALÍTICA DEL PROYECTO

Teniendo en cuenta los planteamientos anteriores (desde el numeral 7.4 hasta el numeral 7.7),

se propone la Estructura Analítica del Proyecto (EAP), tomándola como referencia para la

estructuración de la solución más viable expresada de forma general.

La EAP es estructurada de abajo hacia arriba, siguiendo la forma de árbol que permite

establecer jerarquización.

Ilustración 6. Estructura Analítica del Proyecto (EAP)

Page 33: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

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10.9. MATRIZ DE MARCO LÓGICO

RESUMEN NARRATIVO INDICADORES MEDIOS DE VERIFICACIÓN SUPUESTOS

Fin:

Establecerse como marca

dentro del mercado de

productos orgánicos

Impactos:

-Establecer un nivel de

posicionamiento

-Evaluar la satisfacción

del cliente con respecto a

varios proveedores

Medios de Verificación:

-Encuesta para verificar a que

proveedores están adquiriendo los

productos

-Establecer un estándar de mercado

Sostenibilidad:

No cumplir con el estándar

establecido

Propósito:

Realizar un cultivo

automatizado de pimentón

que permita disminuir el

tiempo dedicado por los

cultivadores y lograr

aumentar la productividad

de este, enmarcado en el

contexto de una granja

urbana mediante un sistema

embebido

Resultados:

-Tiempo que utiliza el

cultivador para realizar el

cultivo.

-Porcentaje de

productividad planta

cultivada normalmente y

planta automatizada.

Medios de Verificación:

-Informe del tiempo dedicado por el

cultivador a la granja

-Estudio del crecimiento, floración y

fructificación de una planta de

pimentón cultivada normalmente y

una cultivada con el sistema

automatizado

Propósito a Fin:

-Fallas en el sistema de

automatización.

-Cambio con respecto a la

legislación de la

manipulación de alimentos

-Introducción al país de

especies animales y

vegetales foráneas que

afecten directamente a las

plantas

Componentes/

Productos:

-Sistema de automatización

cultivo

-Pimentones que cumplen

con el estándar establecido

Productos:

-Sensorica: % De

sensores a implementar

-Sistema embebido: %

Del código final

-Actuadores: %

Actuadores a

implementar

Medios de Verificación:

-Evaluar el comportamiento de los

sensores, cuanto se aleja de su curva

de respuesta

-Evaluar la respuesta de los

actuadores, tiempos de respuesta

Componentes/

Productos a Propósito:

-Los componentes no

cumplen con la respuesta

esperada (mala calidad de

los productos, productos

con referencias cruzadas,

etc.)

-Los componentes que se

tercerizan no cumplen con

especificaciones y/o

tiempos de entrega

Actividades:

-Diseño e implementación

del sistema embebido,

actuadores y sensorica

-Capacitación a cultivadores

-Selección y adecuación del

espacio físico

Implementación:

68.200.000

Investigadores:

90.000.000

Medios de Verificación:

-Asistencia a capacitaciones. Formato

sí o no. Revisa el compromiso de los

cultivadores respecto al proyecto.

-Examen técnico. Cinco preguntas

relacionadas con las capacitaciones

impartidas. Mide el nivel de

conocimiento de los trabajadores

respecto a la parte técnica del

proyecto.

-Revisión componentes tecnológicos

del proyecto. Porcentaje de

fallas. Mide el estado actual del

proyecto, a nivel tecnológico,

identificando fallas en sus

componentes.

Actividades a

Componentes:

-El cultivo se pierda por

alguna situación externa

-El sistema de

automatización se dañó,

eje.: por algún efecto

meteorológico, error

humano etc.

Tabla 2. Matriz de Marco Lógico

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P a g e | 30

11. ESTUDIO DE MERCADO

11.1. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO

El resultado final es un documento donde se analizan los resultados determinantes en la

creación de una planta automatizada dedicada al cultivo de pimientos como fuente de

ingresos alternativa. Abarca los aspectos financieros, legales, técnicos y se enmarca en el

mercado de pimientos, para a partir de este estudio evaluar la factibilidad y presentar posibles

recomendaciones para su desarrollo.

El estudio se localiza en la ciudad de Bogotá, y se trabaja con los principales centros de

abastecimiento de productos vegetales de la capital en donde los pimientos se encuentran

dentro del portafolio de productos ofrecido, y se toman en cuenta los valores reportados por

estos durante los últimos 5 años. Se tienen en cuenta los precios suministrados y los costos

de transporte en este análisis incluido dentro del precio del mercado. No se tienen en cuenta

las importaciones de pimientos en este, dado que se encuentra en el estudio que más del 99%

del producto ofrecido es de procedencia nacional.

11.2. ANÁLISIS DE LA DEMANDA

Al momento de realizar este, no se encuentran estadísticas enfocadas al análisis de la

demanda de pimientos a nivel local, distrital o nacional, por el contrario, todas tratan de

niveles de producción y datan del año 2005, por ello se recurre a realizar una encuesta

enfocada a conocer las necesidades de los potenciales clientes del producto, en la que se

realiza un muestreo aleatorio simple, teniendo como población individuos entre los 20 y 60

años de edad que consumen alimentos orgánicos.

11.3. DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DEL MERCADO DE CONSUMO

Dado que la demanda se analiza desde la encuesta realizada, los resultados muestran que los

demandantes del producto se encuentran distribuidos por toda la ciudad, en la ilustración7,

se muestra un mapa con la ubicación de los demandantes del producto,

Al colocar una rejilla sobre el mapa de Bogotá y su distribución de la demanda, y empleando

la técnica de los centros de masa, se asignan coordenadas X-Y a cada uno de los puntos de

la demanda y utilizando la técnica de centros de masa se identifican dos puntos

potencialmente estratégicos de la demanda, estos puntos se pueden observar en la ilustración

8.

Page 35: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 31

Ilustración 7. Distribución de la Demanda

Ilustración 8. Puntos Estratégicos de la Demanda

Según las encuestas realizadas, el mercado de consumo para los pimientos se encuentra

distribuido por toda la ciudad de Bogotá D.C. Sin embargo, no se van a tener en cuenta las

localidades que pueden ser consideradas rurales, ya que se encuentran alejadas del casco

urbano y no cuentan con la densidad poblacional de otras localidades.

Page 36: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 32

11.4. COMPORTAMIENTO HISTÓRICO DE LA DEMANDA

Basados en los resultados de las encuestas, los demandantes sólo pueden asegurar la cantidad

de pimientos adquiridos durante los últimos 5 años, la información se registra en periodos de

6 meses, se tiene

PERIODO (6 Meses)

CANTIDAD [gr]

1 11340

2 11160

3 11298

4 11700

5 11760

6 11400

7 11460

8 11550

9 11400

10 11310 Tabla 3. Promedio de compras realizadas en los últimos 10 periodos de 6 meses.

Donde la cantidad es el promedio de las compras de las personas encuestadas en los últimos

10 periodos.

Ilustración 9. Compras de pimientos en los últimos 10 periodos.

11100

11200

11300

11400

11500

11600

11700

11800

11900

0 2 4 6 8 10 12

Can

tid

ad P

imie

nto

Co

mp

rad

o [

gr]

Periodo (6 Meses)

Demanda

Page 37: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 33

11.5. PROYECCIÓN DE LA DEMANDA

Dadas las características de comportamiento de las personas encuestadas encontrado en la

sección anterior, se aplica un método de regresión lineal (mínimos cuadrados) para encontrar

su tendencia de comportamiento, y realizar una proyección de la cantidad demandada.

𝑄 = 1,6061 ∗ 𝑥 + 1897,5

En la ilustración 10 se muestra la línea de tendencia de la demanda

Ilustración 10. Proyección de la Demanda

y = 1,6061x + 1897,5

1840

1860

1880

1900

1920

1940

1960

1980

0 2 4 6 8 10 12

Can

tid

ad P

imie

nto

Co

mp

rad

o [

gr]

Periodo (6 Meses)

Demanda

Cantidades Linear (Cantidades)

Page 38: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 34

Para los siguientes 10 periodos se esperan las siguientes demandas

PERIODO (6 Meses)

CANTIDAD [gr]

11 11491,0004

12 11500,6368

13 11510,2732

14 11519,9096

15 11529,546

16 11539,1824

17 11548,8188

18 11558,4552

19 11568,0916

20 11577,728

Tabla 4. Demandas pronosticadas para los siguientes 10 periodos.

11.6. ANÁLISIS DE OFERTA

En principio se realiza una segmentación del mercado entre todos los centros de

abastecimiento, eligiendo aquellos que poseen un portafolio de servicios más amplio, mayor

capacidad de abastecimiento y área más amplia, esta segmentación se realiza como

consecuencia directa de un análisis previo en el que se obtuvo como resultado que algunas

de estos centro utilizan como proveedores de sus portafolios los centros más grandes de la

ciudad, se tiene como resultado de esta segmentación los siguientes siete (7) centros de

abastecimiento de vegetales

• Corabastos

• Plaza de Paloquemao

• Plaza de Mercado Distrital de Fontibón

• Plaza de Mercado Distrital la Perseverancia

• Plaza de Mercado Distrital la Concordia

• Plaza de Mercado Rumichaca

• Plaza de Mercado de Soacha

Cabe resaltar, para hacer el estudio geográfico se tienen en cuenta seis (6) centros de

abastecimiento adicionales,

Page 39: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 35

• Plaza de Mercado la Concordia

• Plaza de Mercado del 20 de Julio

• Plaza de Mercado del Restrepo

• Plaza de Mercado del Quirigua

• Plaza de Mercado Distrital de Kennedy

• La casita Campesina

11.7. DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA DE LA OFERTA

Dada la naturaleza de los productos ofrecidos por estos centros de abastecimiento, su

ubicación es de libre conocimiento, se observa una distribución uniforme de estos a lo largo

y ancho de la ciudad previendo la conformación de clústeres económicos dedicados a este

tipo de comercialización, entendiendo para este estudio por clúster, centros a menos de 30

minutos caminando uno del otro a una velocidad promedio de 6 Km/h

Ilustración 11.Distribución geográfica de la Oferta

Existen grandes sectores en donde no hay ubicado ningún centro de abastecimiento de

productos vegetales, esto se debe a sectores altamente industrializados de la ciudad no tenidos

en cuenta para este documento. Se habla de los centros de abastecimientos como un todo,

teniendo en cuenta que dentro de ellos se encuentran oferentes individuales con precios

estandarizados, por ello se determina como un solo oferente.

Page 40: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 36

11.8. ANÁLISIS DE PRECIOS

El objetivo de este proyecto no es producción masa de pimientos para entrar a competir con

los grandes centros de distribución directamente, sin embargo, se espera que el producto a

comercializar satisfaga las necesidades del cliente respecto a la forma, el tamaño, el color y

textura ya establecidas en el mercado. Basado en estas premisas el producto ya tiene

establecido un precio fijo que incluye los costos de transporte y comercialización, y al entrar

a indagar sobre estos costos, se encuentra una negativa a compartir esta información por parte

de los oferentes

Se tienen los siguientes precios estandarizados en los centros elegidos como fuentes

primarias de abastecimiento, se toma el precio de la cantidad a granel del producto derivada

del tipo de demanda analizado y no el de mayorista; esta información es recopilada

personalmente en cada centro de abastecimiento porque, aunque es información pública, la

mayoría de ellos no cuenta con un canal adecuado de información distrital o nacional para

darla a conocer.

Centro de abastecimiento de vegetales

Cantidad

[Kg]

Precio

[COP$]

Corabastos 1 2000

Plaza de Paloquemao 1 2200

Plaza de Mercado Distrital de Fontibón 1 2100

Plaza de Mercado Distrital la Perseverancia 1 2200

Plaza de Mercado Distrital la Concordia 1 2200

Plaza de Mercado Rumichaca 1 2100

Plaza de Mercado de Soacha 1 2000

Tabla 5. Precios Estandarizados para la Oferta

El precio promedio del pimiento en los principales centros de abastecimiento de la ciudad es

de COP$2114,29, con una desviación estándar de 𝜎 = 𝐶𝑂𝑃$100 y como se mencionó con

anterioridad, incluye los costos de transporte y comercialización.

El producto presenta diferenciación y valor agregado, por lo que su precio en el mercado será

de $2500 cop.

Page 41: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 37

11.9. CANALES DE COMERCIALIZACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DEL

PRODUCTO

La comercialización del pimiento para este caso en particular, cultivado en granja urbana

como medio alternativo de ingreso, presenta un único canal de comercialización, directo.

Dadas las especificidades del producto y el volumen de producción, el producto es vendido

sin intermediarios.

11.10. DESCRIPCIÓN DEL CANAL DE DISTRIBUCIÓN

Teniendo en cuenta que el canal escogido es Productor - Consumidor se puede hablar de un

canal de distribución directo, es decir, el consumidor final recibe el producto sin ayuda de

intermediarios.

En este caso es recomendable que sea el productor mismo quien construya las relaciones con

los consumidores y establezca la negociación con los mismos, así recibe realimentación

directa del cliente, aumentando su conocimiento de las necesidades y gusto. Al ser directo

es él quien se encarga del transporte y almacenamiento de los bienes, durante el tiempo que

tardan estos en ser entregados garantizando su calidad hasta el momento de la entrega.

La concentración geográfica del mercado es fácil de alcanzar por el productor, teniendo en

cuenta que no se tomarán en cuenta las localidades consideradas rurales, lo cual hace fácil el

acceso a los consumidores.

En cuanto al tamaño de los pedidos, de acuerdo con las encuestas realizadas se encontró que

las personas promedio consumen entre 3 y 5 libras de pimientos mensual, por lo tanto, no es

necesario tener un sistema de transporte demasiado grande para comercializar el producto.

Es por esta razón que no se plantea la necesidad de pasar por un mayorista.

El carácter del bien es perecedero dado que su vida útil es muy corta (2 a 3 semanas después

de cosechar), teniendo en cuenta esta condición, se hace necesario entregar el artículo al

consumidor final en el menor tiempo posible, para garantizar la buena condición del mismo.

El valor unitario del producto no es muy elevado, sin embargo, si se hace uso de un mayorista

o minorista, este valor se elevará considerablemente provocando una disminución en la

competitividad.

Page 42: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 38

11.11. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL CANAL EMPLEADO

La principal ventaja de implementar un canal de distribución directo es que los costos de

producción tienden a disminuir teniendo en cuenta que no se hace uso de ningún tipo de

intermediario, esta disminución de costos beneficia tanto al consumidor como al productor.

El consumidor se beneficia en la medida que no se reflejan los costos de distribución en el

precio del mercado y así no aumenta considerablemente y, para el productor, esta distribución

no presenta costos elevados.

Page 43: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 39

12. ESTUDIO TÉCNICO

12.1. TAMAÑO Y LOCALIZACIÓN

Como se está hablando de una granja urbana, el tamaño de la planta está determinado por el

tamaño promedio de la vivienda en la zona que se va a implementar, en este caso en

específico, el tamaño de la vivienda de interés social en el municipio de Soacha,

Cundinamarca y el mínimo establecido por el estado colombiano fijado en 35𝑚2 para un

hogar con dos habitaciones, un baño, una cocina y una sala de estar. Como se mencionó y

analizo en secciones anteriores, la finalidad de este proyecto es presentar una alternativa de

ingresos a la activada económica principal, con proyección a convertirse en la actividad

principal, por ello, en un principio la planta será ubicada en uno de los cuartos, con un área

total de 3𝑚2 y una altura promedio de 2.20𝑚 de altura, la sección administrativa ocupa un

área de 2𝑚2 y la bodega de insumos un área de 1𝑚2.

El mercado inmobiliario en Soacha establece que el valor por metro cuadrado en vivienda de

interés social es de $ 10000 𝑚2⁄ entonces,

ÍTEM Unidad de

Medida Cantidad

(Dimensiones) Costo

Unitario [$] Costo Total

[$] Vida Útil [Años]

Valor Residual [$]

Planta 𝑚2 9 10000 90000 40 72000

Operativa 𝑚2 2 10000 20000 40 16000

Insumos 𝑚2 1 10000 10000 40 8000

Inspección Unidad 1 10000 10000 40 8000

INVERSIÓN OBRAS FÍSICAS 130000 4 Tabla 6. Arrendamientos planta física.

12.2. INGENIERÍA DEL PROYECTO

12.2.1. ANÁLISIS PROCESO DE PRODUCCIÓN

El proceso de cultivo se dividirá en tres etapas, la primera de ellas se centra en lograr que la

planta germine, para ello se hace uso de semilleros y sustratos limpios y bien abonados para

garantizar poca o ninguna competencia en la germinación de la planta, asegurando un 100%

de efectividad, la segunda etapa se enfoca en el crecimiento de la planta, identificando el

momento de del riego, agregando abono cuando sea la temporada para ello e irradiando luz

permanentemente en las frecuencias adecuadas estimulando este proceso, finalmente la

tercera se enfoca en la floración y el fruto, manteniendo las actividades anteriores pero

cambiando el tipo de luz que se radia en la planta, estimulando el crecimiento del fruto.

Page 44: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

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12.2.2. PROCESO DE PRODUCCIÓN

Ilustración 12. Proceso de producción

Page 45: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 41

12.2.3. ADQUISICIÓN DE MAQUINARIA

A continuación, se presenta la relación inicial de gastos en materiales y maquinaria

necesarios para iniciar la planta en el área determinada.

Material Unidad

de medida

Cantidad Valor

adquisición unitario [$]

Valor adquisición

total [$]

Vida útil

[Años]

Valor residual

total

Estación de soldadura Unidad 1 450000 450000 2 100000

Impresos Unidad 4 150000 600000 10 -

Cable mm 500 150 75000 10 -

Componentes Unidad 100 500 50000 10 -

Microcontroladores Unidad 4 38000 152000 10 -

Sensorica Unidad 220 10000 2200000 2 -

Sustrato Kg. 625 600 375000 1 Reciclable

Motobombas Unidad 100 12000 1200000 2 -

Macetas Unidad 50 10000 500000 10 5000

Abono Lts. 50 10000 500000 1 -

Estructura Metálica Unidad 10 150000 1500000 10 500000

Inversión inicial Materiales 7602000 1664

Tabla 7. Inversión inicial en maquinaria.

12.3. IDENTIFICACIÓN DE ÁREAS

Se identifican las siguientes áreas para la implementación de la planta, cada una de ellas de

suma importancia, ya sea para el proceso productivo o para los procesos administrativos.

• Oficinas.

• Bodega de implementos.

• Zona de cultivo.

• Zona de automatizado.

• Inspección.

• Zona de cosecha.

Page 46: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 42

12.4. MATRIZ DIAGONAL (DIAGRAMA DE CORRELACIÓN)

A partir del listado de áreas identificado en la sección anterior, se desarrolla el SPL,

12.5. DIAGRAMA RELACIONAL DE ACTIVIDADES

Se mantiene la misma codificación anterior

1. Oficinas.

2. Bodega de implementos.

3. Zona de cultivo.

4. Zona de automatizado.

5. Inspección.

6. Zona de cosecha.

Ilustración 13. Matriz diagonal.

Ilustración 14. Diagrama relacional de actividades.

Tabla 8. Relaciones de proximidad.

Page 47: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

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12.6. DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA

Una vez identificadas todas las áreas y sus relaciones de proximidad, se define un bosquejo

inicial de la distribución de la planta, en la que se tiene en cuenta los resultados de matriz

diagonal y el diagrama relacional,

Ilustración 15. Distribución final de la planta

Page 48: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

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12.7. PERT/CPM LPU

Para la implementación de la planta se definen las siguientes actividades,

Actividad Descripción

Tiempo

Estimado

[Días]

Semillero Sembrar las semillas dentro de semilleros para

incentivar su crecimiento y evitar competencia. 30

Sustrato

Colocar el sustrato dentro de macetas con la

densidad adecuada para el crecimiento óptimo

de las plantas.

20

Humedad

A medida que se va agregando el sustrato a las

plantas se van incluyendo los sensores de

humedad a diferentes alturas.

5

Riego

Una vez dispuestos los sensores de humedad se

procede a instalar el sistema de riego

automatizado.

5

Estructura

Metálica

Se realiza la instalación de la estructura

metálica donde se colocarán las macetas 20

Iluminación Se instalan los sistemas de iluminación

artificial 15

Temperatura Se instalan los sensores de temperatura y el

calentador 15

Abono Se instala el sistema de riego de abono

automático 10

Ubicación Se colocan las macetas en su ubicación final 15

Conexión Se realizan las conexiones de toda la sensorica,

actuadores al sistema embebido 5

Trasplante Se pasan las plántulas a su maceta final 5

Page 49: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 45

12.8. PERT/CPM

Se tiene el siguiente diagrama del proceso actividades y eventos con los respectivos tiempos.

Ilustración 16. Diagrama de proceso y tiempos PERT/CPM.

12.9. LPU

Se tiene el siguiente diagrama del proceso actividades y eventos con los respectivos tiempos.

Ilustración 17. Diagrama de proceso y tiempos LPU.

Page 50: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 46

13. ESTUDIO LEGAL Y AMBIENTAL

13.1. ASPECTOS LEGALES

Teniendo en cuenta el propósito del proyecto, la norma que influencia directamente los

intereses es la Ley 99 del 22 de diciembre de 1993, en el Título I se considera los

Fundamentos de la Política Ambiental Colombiana, en este acápite, en el artículo tercero se

define el Desarrollo Sostenible, como: “El que conduzca al crecimiento económico, a la

elevación de la calidad de la vida y al bienestar social, sin agotar la base de los recursos

naturales renovables en que se sustenta, ni deteriorar el medio ambiente o el derecho a

generaciones futuras a utilizarla para la satisfacción de sus propias necesidades.” [12]

En Bogotá, la única entidad que ha tenido gestión en proyectos de tipo agricultura urbana

es el Jardín Botánico José Celestino Mutis, el cual notifica a la sociedad que la

implementación de este tipo de proyectos no requiere permisos, dado que el impacto esperado

para el medio ambiente es positivo.

Sin embargo, en la ciudad de Bogotá existe normatividad establecida para los temas

ambientales y de agricultura. En este caso, el proyecto es respaldado por las siguientes leyes,

esta normatividad se encuentra aún vigente y no ha sufrido modificaciones en su contenido:

En la Ley 299 del 26 de julio de 1996 “por la cual se protege la flora colombiana, se

reglamentan los jardines botánicos y se dictan otras disposiciones”, en el artículo primero

se establece: “La flora colombiana. La conservación, la protección, la propagación, la

investigación, el conocimiento y el uso sostenible de los recursos de la flora colombiana son

estratégicos para el país y constituyen prioridad dentro de la política ambiental. Son de

interés público y beneficio social y tendrán prelación en la asignación de recursos en los

planes y programas de desarrollo y en el presupuesto general de la Nación y en los

presupuestos de las entidades territoriales y de las Corporaciones Autónomas Regionales.”

[13]

El Acuerdo 19 del 9 de septiembre de 1996 “por el cual se adopta el Estatuto General de

Protección Ambiental del Distrito Capital de Santa Fe de Bogotá y se dictan normas básicas

necesarias para garantizar la preservación y defensa del patrimonio ecológico, los recursos

naturales y el medio ambiente”, en el capítulo I: Principios y políticas básicas, se tiene en

cuenta el artículo primero, donde el objeto es “el presente estatuto propenderá por el

mejoramiento de la calidad del medio ambiente y los recursos naturales como mecanismo

para mejorar la calidad de la vida urbana y rural y satisfacer las necesidades de los actuales

y futuros habitantes del Distrito Capital.” También se evalúa el capítulo III: De las normas

y estándares ambientales y de las autoridades competentes para su expedición,

específicamente el articulo onceavo: “Sobre las Normas Básicas. Las normas ambientales

básicas que expida el Concejo de Bogotá para la protección, conservación y defensa del

medio ambiente, serán de observancia obligatoria por las autoridades ambientales que

tienen competencia en las zonas rurales y urbanas del territorio del Distrito Capital.” [14]

Page 51: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 47

Por último, se considera el Acuerdo 248 del 22 de noviembre de 2006 “Por el cual se

modifica el Estatuto General de Protección Ambiental del Distrito Capital y se dictan otras

disposiciones” [15]

Cód. Nombre Entidad Fecha

realización

1

Ley 99 de 1993: “Por la cual se crea el Ministerio del

Medio Ambiente, se reordena el Sector Público encargado

de la gestión y conservación del medio ambiente y los

recursos naturales renovables, se organiza el Sistema

Nacional Ambiental, SINA, y se dictan otras

disposiciones”

Congreso de la

República 1993

2

Ley 299 de 1996: "Por la cual se protege la flora

colombiana, se reglamentan los Jardines Botánicos y se

dictan otras disposiciones".

Congreso de la

República Julio 26 de 1996

3

Acuerdo 19 de 1996: “por el cual se adopta el Estatuto

General de Protección Ambiental del Distrito Capital de

Santa Fe de Bogotá y se dictan normas básicas necesarias

para garantizar la preservación y defensa del patrimonio

ecológico, los recursos naturales y el medio ambiente”.

Concejo de Bogotá Septiembre 9 de

1996

4 Acuerdo 248 De 2006: “Por el cual se modifica el Estatuto

General de Protección Ambiental del Distrito Capital y se

dictan otras disposiciones"

Concejo de Bogotá Noviembre 22 de

2006

Tabla 9. Aspectos Legales.

13.2. ASPECTOS AMBIENTALES

El proyecto contribuye a la correcta utilización de las especies de flora para la satisfacción

de necesidades propias y comunitarias. En el caso de la granja urbana se garantiza la

procedencia segura de la hortaliza por medio de tecnologías de producción limpia, que

implican manejos orgánicos permitiendo obtener alimentos con mayor contenido nutricional,

lo cual tiene un impacto directo sobre la salud. La apropiación de tecnologías de producción

basadas en principios orgánicos, permiten contribuir a la conservación de los suelos, al

aprovechamiento de las aguas lluvias, aumentar la productividad de las plantas y conocer

Page 52: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 48

acerca del manejo de desechos. Se implementa la valoración del patrimonio vegetal y se

influencia positivamente en las prácticas de conservación y uso sostenible.

Los impactos esperados para el medio ambiente son positivos, dado que aprovechar un

espacio urbano para convertirlo en una zona verde ayuda a la desintoxicación del oxígeno,

mejorando las condiciones ambientales y permitiendo aumentar la calidad de vida, además

de contribuir a disminuir los niveles de contaminación.

Page 53: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 49

14. ESTUDIO FINANCIERO

14.1. FLUJO DE CAJA SIN PRESTAMO

Tabla 10. Flujo de caja sin préstamo

Para el cálculo del flujo de caja, se tienen en cuenta diez periodos semestrales (5 años), una

tasa de impuestos del 34% EA y una TIO del 20%.

Se calcula un Valor Presente Neto de $1’062.458,70, una TIR del 13% y una relación costo

beneficio de 1.18.

Page 54: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 50

14.2. FLUJO DE CAJA CON PRESTAMO

Tabla 11. Flujo de caja con préstamo

Page 55: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 51

Para el cálculo del flujo de caja, se tienen en cuenta diez periodos semestrales (5 años), una

tasa de interés del 31,34% EA que es convertida a su respectiva tasa semestral, 14,6% ES,

una TIO del 20% y una tasa de impuestos del 34%.

Se realiza el cálculo de amortización para estos 10 periodos y su valor está discriminado en

la tabla 12, con cuotas fijas mensuales de $785.003,35 para un préstamo de $4’000.000 al

momento de iniciar el proyecto.

Tabla 12. Amortización cuotas fijas del préstamo

Se calcula un Valor Presente Neto de $4’412.136,80 una TIR del 46% y una relación costo

beneficio de 1.1794.

Page 56: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 52

15. CONCLUSIONES

Desde un punto de vista ecológico proyectos con este tipo de enfoque son necesarios y en

entornos de alta densidad urbana su viabilidad es aún mayor. Dada la crisis energética actual

es deseable tener sistemas de consumo energético inteligentes que disminuyan el impacto

sobre los costos de consumo eléctrico y, por el contrario, generen fuentes de ingreso que

ayude a mitigar estos costos, por ello diseños que implementen sistemas de mínimo consumo

e inteligente demuestran alta responsabilidad social, preocupación por el ambiente y por la

sociedad en general. A nivel nacional no se encuentran proyectos que enfoquen todo su

esfuerzo en suplir demandas de alimentos cultivadas directamente en la ciudad salvo un par

de excepciones que datan de algunos años atrás, como el caso de los cultivos en Usme o el

Jardín Botánico, sin embargo, a nivel internacional, ya sea en países desarrollados como

Holanda, Japón, USA o en países subdesarrollados como Ghana y Etiopia, comienza a

analizarse como alternativa viable de suministro, que descarga un poco de responsabilidad

en las áreas de cultivo rural y genera un mayor aprovechamiento de las superficies

horizontales de las ciudades.

Se puede decir que el proyecto es viable, basados en las observaciones de la demanda y su

proyección donde es fácil notar que la línea de tendencia es creciente y para los siguientes

seis periodos se espera que las ventas suban cada vez más. Adicional, el producto es de

necesidad primaria y tiene un precio justo ($2500) lo que facilita su adquisición.

La inversión inicial esta evaluada en $7.602.000, la cual no es considerada excesivamente

alta, condición que permite que el proyecto pueda ser implementado fácilmente.

Cuando se analiza el flujo de caja con préstamo, es posible ver que la tasa interna de retorno

TIR=46% es considerablemente más a alta que la tasa interna de oportunidad TIO=20%, lo

cual indica que la rentabilidad del proyecto es más alta de la esperada, agregando la Relación

Beneficio Costo mayor a uno (1.179) es posible señalar una vez más que el proyecto es viable.

Page 57: ESTUDIO DE AUTOMATIZACIÓN DEL CULTIVO DE PIMIENTO …

P a g e | 53

16. REFERENCIAS

[1.] P. Panneerselvam, S. Ramesh Kumar, B. Balamurali and S. S. Rakesh. “Improving

socio-economic and environmental benefits of households practicing urban farming in

Coimbatore.” IJTA (International Journal of Tropical Agriculture ©), Serial

Publications. Vol. 32, No. 3-4, July-December 2014. ISSN: 0254-8755.

[2.] Karolien Vermeirena, Bright Adiyiaa, Maarten Loopmans a, Fredrick Ruguma

Tumwine b, Anton Van Rompaeya. “Will urban farming survive the growth of African

cities: a case-study in Kampala (Uganda)?”. ELSEVIER. 2013.

[3.] Ratnawati Yuni Suryandari. “Urban farming and its impact on local communities and

urban environment: a case study of West Jakarta and Tangerang, Indonesia.”.

GEOGRAFIA Malaysia Journal of Society and Space. Issue 3 (12 - 22). 2012. ISSN

2180-2491.

[4.] Nadra Hashim. “Reversing food desertification: examining urban farming in

Louisville, Chicago and Detroit.”. Taylor and Francis. Volume 20, 2015 - Issue 6:

Emerging Issues in Planning: Ethno-Racial Intersections

[5.] Prieto, J. E. (2016). Proyectos: Enfoque gerencial. Bogotá, Colombia: ECOE

Ediciones

[6.] Céspedes, A. (2012). Investigación de mercados, para una mejor toma de decisiones.

Bogotá, Colombia: Ediciones de la U

[7.] Ortegón, E. Pacheco, J, F. Prieto, A. (2005). Metodología del marco lógico para la

planificación, el seguimiento y la evaluación de proyectos y programas. Santiago de

Chile, Chile: CEPAL – SERIE manuales. Recuperado de

http://repositorio.cepal.org/bitstream/handle/11362/5607/S057518_es.pdf

[8.] Sánchez, J. (2012). Proyecto 863: Intervención territorial para el mejoramiento de la

cobertura vegetal del Distrito Capital. Bogotá, Colombia: Jardín Botánico José

Celestino Mutis.

[9.] Bula, F. (2004). Proyecto 319: Investigación y formación para el aprovechamiento de

los usos potenciales de especies vegetales andinas y exóticas de clima frio a través de

cultivos urbanos. Bogotá, Colombia: Jardín Botánico José Celestino Mutis

[10.] Jardín Botánico José Celestino Mutis. Informe Gestión Agricultura Urbana. 30 de

diciembre. 2015.

[11.] Jardín Botánico José Celestino Mutis. Resumen Ejecutivo. 2017.

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[12.] Congreso Nacional. Ley 99 de 1993 Nivel Nacional. Diario Oficial 41146 de

diciembre 22 de 1993. Bogotá D.C., Colombia. 22 de diciembre. 1993

[13.] Congreso Nacional. Ley 299 de 1996 Nivel Nacional. Diario Oficial 42.845 del 26 de

julio de 1996. Bogotá D.C., Colombia. 26 de julio. 1996

[14.] Concejo de Santa Fe de Bogotá D.C. Acuerdo 19 de 1996 Concejo de Bogotá D.C.

Registro Distrital 1259 del 9 de septiembre de 1996. Bogotá D.C., Colombia. 9 de

septiembre. 1996

[15.] Concejo de Bogotá, Distrito Capital. Acuerdo 248 de 2006 Concejo de Bogotá D.C.

Registro Distrital 3656 de noviembre 22 de 2006. Bogotá D.C., Colombia. 22 de

noviembre. 2006