Maestría en Ingeniería

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Influencia del espesor en el comportamiento a flexión de vigas simétricas elásticas sujetas a grandes deflexiones
(Universidad Autónoma de Manizales, 2018) Ramírez Antolínez, Lisseth Katherine; Álvarez Vargas, César Augusto; Durango Idárraga, Sebastián
El comportamiento mecánico que presentan las vigas elásticas simétricas y delgadas durante un ensayo de flexión a tres puntos ha sido ampliamente estudiado, no obstante, la mayoría de los autores no plantea el dominio de la solución y presenta resultados mediante modelos analíticos sin considerar la verificación a través de un diseño experimental además de asumir despreciable el espesor de la viga para la simplificación del problema. El planteamiento anterior conllevó a analizar la siguiente pregunta de investigación: ¿Cómo influye el espesor en el comportamiento a flexión a tres puntos de una viga simétrica elástica sujeta a grandes deflexiones? A través del presente trabajo de investigación se estudió el fenómeno de flexión a tres puntos para el caso de grandes deflexiones en un material fotopolímero teniendo en cuenta la variación de espesor de acuerdo a la siguiente descripción: i. descripción de un modelo analítico adaptado de Batista para el comportamiento a flexión, ii. Desarrollo de un modelo experimental para verificar o refutar la validez del modelo. iv Los resultados del análisis estadístico de los datos muestran que el espesor (en el dominio dispuesto por las normas ASTM, para materiales con forma de lámina como es el caso expuesto existen dos condiciones: especímenes de espesor ≥1,6 𝑚𝑚 y especímenes con espesor <1,6 𝑚𝑚) es determinante en la conceptualización del modelo de flexión a tres puntos, sin embargo, la comprobación gráfica de los datos experimentales comparado con el modelo analítico arrojó que dicho modelo necesita ajustes y su solución es compleja pues se deben resolver simultáneamente dos casos no lineales de la ecuación diferencial: fuerza y momento dominantes, solo el 22% de las probetas sometidas al ensayo de flexión a tres puntos se ajustaron de manera aceptable al modelo matemático expuesto en este trabajo, el cual incluyó el espesor de la viga y se derivó con base a Batista.
Sistema para el entrenamiento de la memoria de trabajo en adultos mayores usando procesos de neurorehabilitación e interfaz humano-computador portable
(Universidad Autónoma de Manizales, 2018) Villegas Jaramillo, Leidy Johanna; Méndez Ramírez, Luisa Fernanda; Rodríguez Sotelo, José Luis
En este trabajo se realizó la aplicación de un sistema Brain Computer Interface, en el cual se desarrollo un sistema para el entrenamiento de la memoria de trabajo en adultos mayores, usando como herramientas el dispositivo MindWave de la compañía Neurosky, la interacción de software y procesos de neurorehabilitación. El objetivo se centró en el desarrollo de un videojuego serio a través de herramienta de desarrollo Unity 3D con metodología de desarrollo ágil extreme programming XP, como medio de estimulación y entrenamiento neuropsicológico usando Neurofeedback, al momento de cada entrenamiento se realizó la captura de las ondas cerebrales de los Sujetos con el dispositivo portable que se ubica en la zona prefrontal del cerebro. Antes y después de los entrenamientos se efectuó la cuantificación del estado de la memoria de trabajo de los adultos mayores con la escala de inteligencia de Wechsler para adultos IV. Se validó la usabilidad de la herramienta con los participantes por medio de la escala SUS y se compararon los resultados obtenidos en las pruebas neuropsicológicas y los cambios en la atención.
Industrial heat exchangers evaluation using thermal design and optimization
(Universidad Autónoma de Manizales, 2018) Rincón Tabares, Juan Sebastián; Perdomo Hurtado, Luis; Peña Bustos, Fabio Marcelo
Esta tesis de Maestría en Ingeniería contribuye al área de eficiencia energética mediante la aplicación de metodologías de “Diseño y optimización térmica” para evaluar intercambiadores de calor industriales viables a través de dos estudios de caso. En un primer enfoque, se propuso una mejora del proceso de producción de biodiésel de aceite de ricino estándar mediante la adición de un precalentador de aceite en un lugar justo antes de bombear la materia prima al proceso de transesterificación. Se desarrolló una metodología para seleccionar este precalentador comparando la efectividad de la transferencia de exergía y la generación de entropía en los arreglos de fluidos habituales para los intercambiadores de calor. Debido al mejor rendimiento de la Segunda Ley, se seleccionó la disposición de carcasa y tubo y se analizaron algunas configuraciones mediante el método de Bell-Delaware para elegir los parámetros geométricos que funcionan mejor. Es de destacar que la configuración que tiene las relaciones geométricas recomendadas de fabricación estándar está muy de acuerdo con la exergía y el análisis de la segunda ley. Por otro lado, los intercambiadores de calor de placa y marco tienen su principal aplicación en la industria de procesamiento de alimentos cuando se requiere una situación líquido - líquido. Debido a esto, se simularon 40 intercambiadores de calor agua-agua de placas empaquetadas factibles para mostrar su comportamiento, mediante un análisis de desempeño, utilizando índices de Primera y Segunda Leyes Termodinámicas en algunas configuraciones operativas de los mismos. Los parámetros de las variables operativas fueron el área del intercambiador de calor, la asignación de la conexión del puerto de fluido frío y la temperatura ambiente. La conclusión principal es que las configuraciones a contracorriente tienen un mejor rendimiento que las configuraciones de flujo paralelo debido a la influencia de la diferencia de temperatura finita. Además, la diferencia de temperatura ambiente es un parámetro que se debe tener en cuenta para seleccionar este tipo de intercambiador de calor.
Diagnóstico, perspectivas y desempeño de la energía solar fotovoltáica en el departamento de Caldas
(Universidad Autónoma de Manizales, 2018) Echeverry Cardona, Luisa Fernanda; Jiménez García, Francy Nelly; Ocampo López, Olga Lucía
En este trabajo se presenta un diagnóstico sobre los sistemas solares fotovoltaicos instalados en el Departamento de Caldas, a partir de la aplicación de un instrumento de recolección de información, el cual permitió conocer los sistemas existentes, sus características y el grado de satisfacción en su uso. Además se realizó una estimación de potencial de radiación solar en el Departamento de Caldas a partir de información climática de tres estaciones meteorológicas de la base de datos del Instituto de Estudios Ambientales IDEA de la Universidad Nacional sede Manizales y de tres estaciones remotas de las bases de datos de la NASA y la National Solar Radiation Database NSRDB. Con esta información se obtuvieron el promedio histórico diario mensual, la radiación solar mensual, y la radiación solar anual, y se realizaron análisis estadísticos descriptivos e inferenciales. Finalmente, se realizó el análisis del desempeño energético de tres sistemas solares instalados en el Servicio Nacional de Aprendizaje SENA Regional Manizales, en los cuales se determinaron las características de rendimientos, eficiencias y performance ratio de cada uno. El conocimiento de los sistemas solares existentes en la región, de la radiación solar en diferentes sitios del departamento y del desempeño energético bajo las condiciones ambientales propias del departamento permitió establecer perspectivas para la implementación de esta forma de energía en Caldas.
Análisis de respuesta en frecuencia de un dispositivo piezo-actuado para la identificación de variaciones estructurales de su soporte
(Universidad Autónoma de Manizales, 2019) Barco Castaño, Daniel Ricardo; Tinoco Navarro, Héctor Andrés; Peña Bustos, Fabio Marcelo
Este trabajo presenta el desarrollo y evaluación de un dispositivo piezo actuado que tiene como objetivo una aplicación de monitoreo estructural basada en las condiciones de vibración del mismo. Para esto, se describió un proceso de diseño que consideró las condiciones estáticas parametrizadas por medio de un análisis de elementos finitos (FEA). Adicional a esto, un análisis armónico (1 kHz hasta 50 kHz) fue llevado a cabo por FEA para la evaluación dinámica del piezo dispositivo. Los resultados muestran la sensibilidad de este en todo el espectro de frecuencia frente a los cambios de la interface de acoplamiento (elemento cónico y diente); sin embargo, los cambios elásticos (módulo de Young) del sustrato solo perturbaron un intervalo de frecuencia reducido. En ese intervalo, el análisis evidenció que cuando el sustrato incrementa su módulo de Young, los desplazamientos del dispositivo son mayores, esto es debido a que el sustrato limita el movimiento en el punto de anclaje cuando es más rígido. Para verificar las simulaciones, experimentos dinámicos fueron propuestos con sustratos de diferentes materiales (Aluminio, bronce y acero). Los resultados revelaron los efectos elásticos del sustrato sobre la condición de vibración del dispositivo, ya que en los intervalos de frecuencia definidos entre 0 y 100 Hz; 3 kHz y 11 kHz; las velocidades modificaron la forma de vibrar del dispositivo lo cual significa un cambio de su estado vibratorio. Este resultado concluye que el dispositivo puede ser usado como instrumento de monitoreo estructural, ya que demostró la capacidad de capturar los cambios elásticos en su condición vibratoria.
Prototipo basado en sensores inerciales para el seguimiento de la actividad física
(Universidad Autónoma de Manizales, 2019) Sánchez Galvis, Laura María del Pilar; Restrepo de Mejía, Francia; Segura Giraldo, Belarmino
En el transcurso de esta tesis, se presentará el desarrollo de un prototipo basado en sensores inerciales comerciales de 6DoF, que permite la captura de movimiento y su posterior visualización, como la rotación de algunas articulaciones a partir de la información del acelerómetro y giroscopio. La fase de desarrollo del hardware presenta los componentes de adquisición de las señales inerciales mediante el protocolo I2C entre los sensores y la tarjeta madre, utilizando la tarjeta de desarrollo STM32 Minimo, realizando el filtrado y procesamiento digital de éstas señales; en la fase de visualización, se realiza una interfaz gráfica en Matlab® (GUIDE), que se enlaza por bluetooth al prototipo; lo que permite analizar las señales entregadas por los sensores. Adicionalmente, con el fin de hacer pruebas de funcionamiento del prototipo desarrollado, se realizó una prueba piloto en el Laboratorio de Análisis de Movimiento de la UAM®, en el que se hizo una comparación de las cámaras de OptiTrack y los sensores inerciales. A través de la prueba piloto, se comprueba la fiabilidad del prototipo que está entregando ángulos de rotación (Yaw, Pitch, Roll) en los segmentos corporales.
Prototipo de analizador de consumo de energía eléctrica trifásica utilizando almacenamiento en nube y monitoreo remoto
(Universidad Autónoma de Manizales, 2019) González Gallego, Wilson Fernando; Flórez Hurtado, Rubén Darío; Ospina López, Diana Yomali
El ahorro y uso adecuado de la energía eléctrica es una demanda económica, social e incluso cultural hoy en día. La primera tarea para lograrlo consiste en la medición de los consumos actuales para saber, con datos concretos y reales, cuáles son las actividades, horas o máquinas que mayor influencia tienen en el desempeño energético de los hogares, edificios y fábricas. En el actual trabajo se presenta toda la secuencia de actividades que se fueron desarrollando para llegar, finalmente, al diseño e implementación de un dispositivo hardware-software que pudiera medir los consumos de energía eléctrica de cargas trifásicas hasta de 220 voltios y 100 amperios para la frecuencia fundamental de 60 Hz. Después de su implementación, el sistema se probó con cargas resistivas, inductivas y capacitivas y se comparó con equipos industriales arrojando errores de entre 1% y 2%, a veces inferiores. Con esto se ha dado un primer por parte de la institución que servirá de guía para trabajos futuros cuyo objetivo final sea tener un instrumento debidamente certificado.
Control automático adaptativo por medio del ciclo MAPE-K, en el Internet de las cosas, usando el System On Chip ESP32
(Universidad Autónoma de Manizales, 2019) Álvarez Gaspar, César Augusto; Rodríguez Sotelo, José Luis; Flórez Hurtado, Rubén Darío
El Internet de las Cosas (IoT) es una revoluci on tecnol ogica, en la que se interconectan personas, procesos, datos y objetos inanimados, usando el Internet como puente entre ellos. Estas interacciones ofrecen nuevas posibilidades para mejorar la calidad de vida de las personas al igual manera que mejorar algunos procesos industriales. Esta tesis de Maestr a aport o al desarrollo de aplicaciones basadas en el Internet de las Cosas, al proporcionar un Objeto de Internet que capaz de realizar control autom atico adaptativo por medio del ciclo Monitorear, Analizar, Plani car, Ejecutar y Conocer (MAPE-K). Este Objeto de Internet se desarrollo por medio del System On Chip ESP32, de la empresa Espressif. El Objeto de Internet se probo en sistemas electr onicos Lineales e Invariantes en el Tiempo (LTI). El sistema desarrollado mostr o ser capaz de realizar el control de estos y adaptarse a cambios en su din amica interna. Durante el desarrollo de esta tesis se investig o en las areas del control autom atico, sistemas embebidos, inteligencia arti cial y desarrollo de Aplicaciones Web
Sistema integrado para el estudio de potenciales relacionados a eventos (SIPRES)
(Universidad Autónoma de Manizales, 2019) López Londoño, Daniela; Segura Giraldo, Belarmino; Restrepo de Mejía, Francia
El presente trabajo tiene como objetivo el desarrollo de un sistema integrado que permite analizar de manera sencilla el comportamiento de la actividad eléctrica cerebral cuando se realiza una tarea enmarcada en procesos cognitivos y emocionales, utilizando técnicas como los Potenciales Relacionados a Eventos (PRE). El sistema cuenta con dos componentes (Equipos estandarizados) los cuales utilizados de manera sincronizada permiten realizar diversas investigaciones en el área de Neurociencia Cognitiva. El primer componente, facilita desarrollar cualquier tipo de estímulo ya sea visual, auditivo o mixto en el software Presentation®. El segundo componente consta de una herramienta computacional de fácil manejo denominada SIPRES Analyzer, la cual permite determinar el comportamiento de la actividad eléctrica cerebral, generada de acuerdo a una estimulación. Finalmente se evalúa el funcionamiento del sistema mediante una prueba piloto con una muestra de 30 adultos mayores de 60 años, con y sin deterioro cognitivo leve (DCL), a quienes se presenta dos protocolos de estimulación desarrollados en el presente trabajo, permitiendo valorar la atención y memoria, basados bajo parámetros del paradigma oddball; por otra parte, en procesos emocionales se discrimina las diferencias de actividad eléctrica cuando se presentan situaciones (expresión facial) de alegría, tristeza o neutralidad. Lo que facilita establecer una correspondencia entre los protocolos de estimulación desarrollados y los registros electrofisiológicos obtenidos, donde se encuentra que en procesos cognitivos se enmarcan ondas como la N100, N200 y P300 con algunos retrasos en la latencia para sujetos de investigación que presentan DCL, por el contrario, en procesos emocionales se registraron ondas como N170,EPN, N300 y LPP las cuales no se ven afectadas por el deterioro de las funciones cognitivas.
Potencial de energías renovables no convencionales para generar electricidad en el departamento del Putumayo
(Universidad Autónoma de Manizales, 2019) Luna Carlosama, Carlos Fernando; Jiménez García, Francy Nelly; Moreno Chuquen, Ricardo
En Colombia el potencial en energía eólica y solar es considerado alto, sin embargo, el área de las zonas no interconectadas del país corresponde aproximadamente al 50% del territorio. En particular, en el departamento del Putumayo hay un bajo índice de cobertura eléctrica, por otro lado, se desconoce con exactitud el potencial energético solar y eólico. En esta investigación se determinó el potencial efectivo para la generación eléctrica en el departamento del Putumayo, a partir del recurso solar y eólico, considerando restricciones técnicas y geográficas. Para este fin se empleó información de múltiples bases de datos, tales como estaciones meteorológicas del IDEAM, y las bases remotas NREL y NASA Se encontró que la región Amazónica en el Putumayo tiene la irradiación más alta y el potencial efectivo solar más alto con respecto a las otras regiones (Andina, y Andina-amazónica); sin embargo, los vientos son los más bajos de las 3 regiones. Por el contrario, en la región Andina los valores de irradiación y de potencial efectivo solar son los más bajos. Con respecto a la densidad de potencia eólica y la energía generada por una turbina, los valores más altos se dieron en la región Andina-amazónica, este valor es pequeño comparado con zonas de alto potencial de Colombia. Por otro lado, evaluando los costos de energía de la región y los costos de energía nivelados globales, se concluye que el potencial con sistemas fotovoltaicos resultaría factible para producir energía eléctrica de autogeneración y generación distribuida en los municipios del Putumayo.
Cosechador de energía piezo-inductivo de baja potencia para vibraciones de baja frecuencia
(Universidad Autónoma de Manizales, 2019) Vargas Sánchez, Carlos Alberto; Tinoco Navarro, Héctor Andrés
Este proyecto consiste en el desarrollo y evaluación de un cosechador de energía con el fin de encontrar valores óptimos de parámetros mecánicos y eléctricos que maximicen la potencia eléctrica cosechada en bajas frecuencias (entre 0 y 15 Hz) y baja potencia (orden de los mW) . Un dispositivo cosechador de energía fue desarrollado a partir de un Voice Coil Motor (VCM) adaptado con transductores inductivos y piezoeléctricos. Mediante ensayos experimentales de vibraciones, el cosechador de energía fue acondicionado a diferentes escenarios mecánicos y eléctricos que fueron valorados mediante las resonancias mecánicas determinadas en el espectro eléctrico medido en el dispositivo. Diferentes longitudes de vigas y masas fueron añadidas para pruebas dinámicas realizadas en el intervalo de frecuencia anteriormente indicado. Elementos magnéticos fueron adheridos como fuentes externas de variación forzada para estimular las resonancias en frecuencias no correspondientes a las propias del sistema cosechador. Esto con el fin de encontrar valores de maximización de cosecha de energía cuanto la fuente vibratoria estimulaba el dispositivo. A partir de un diseño optimo determinado, la carga eléctrica del circuito cosechador fue minimizada obteniendo el mayor beneficio eléctrico, como se expone en los resultados del trabajo.
Estrategias de intervención para el cierre de brechas en gestión de la innovación en empresas del sector metalmecánico en Caldas, en el marco de pactos por la innovación
(Universidad Autónoma de Manizales, 2019) Gaviria Ocampo, Leidy Natalia; Ocampo López, Olga Lucía; Ovalle Castiblanco, Alex Mauricio
La innovación es el camino para avanzar en el medio económico e industrial, mediante la sofisticación de los procesos, la gestión del conocimiento y una cultura de innovación en la organización. Aumentar las capacidades de innovación ha sido un pilar que desde el gobierno nacional y las instituciones de fortalecimiento empresarial se ha trabajado en los últimos años; de allí surge la estrategia Pactos por la Innovación, una iniciativa que busca promover el desarrollo de la competitividad del tejido empresarial a partir de programas de formación en temas de innovación. En el marco de Pactos por la Innovación se desarrolló este trabajo de investigación aplicada, con enfoque cuantitativo, con el fin de determinar estrategias de intervención para el cierre de brechas en gestión de la innovación en empresas del sector metalmecánico en Caldas; las empresas seleccionadas participaron en los Programas de Alianzas para la Innovación y/o Sofisticación. Los instrumentos para recolección de información fueron desarrollados por investigadores de la Universidad Autónoma de Manizales y la Cámara de Comercio de Manizales por Caldas. La información primaria fue recopilada mediante entrevistas a los responsables del proceso de innovación en las empresas seleccionadas. El método de correspondencias múltiples y técnicas no paramétricas fueron aplicadas para identificar variables relevantes en la capacidad de innovación. El trabajo articulado entre las entidades del ecosistema de innovación es necesario para brindar acompañamiento desde el diagnóstico hasta la implementación de los procesos de innovación y así reducir la brecha en las capacidades de innovación de las empresas del sector metalmecánico en Caldas.
Simulación de interacciones de corto y largo alcance para nanoestructuras de manganitas tipo perovskitas empleando el método Monte Carlo
(Universidad Autónoma de Manizales, 2019) Márquez Narváez, Carolina; Jiménez García, Francy Nelly; Ortíz Álvarez, Hugo Hernán
Actualmente, se reconoce en los materiales magnéticos una fuente para la fabricación y mejoramiento de dispositivos tecnológicos, lo que constituye un desafío desde el punto de vista científico para el entendimiento de sus propiedades. En este sentido, el método de simulación Monte Carlo ha mostrado ser eficaz, para la simulación de propiedades de materiales. La interacción dipolar magnética juega un papel importante en el comportamiento de los materiales magnéticos, es de largo alcance y computacionalmente costosa ya que el cálculo es sobre todos los pares de momentos magnéticos de la muestra. En este trabajo se implementaron modelos que incluyen interacciones de corto y largo alcance por el método de Monte Carlo para la simulación de propiedades magnéticas de estructuras cúbica dentro de las que caben las manganitas tipo perovskita. La descripción de la interacción dipolar magnética en capas delgadas se llevó a cabo sobre celdas de simulación replicadas periódicamente, para lo que se emplearon el método de los radios de corte, que es una aproximación, y el de las sumas de Ewald que es de convergencia rápida. En este trabajo se realizaron procesos de paralelización en CPU utilizando la librería OpenMP y GPU utilizando la librería OpenACC para reducir los tiempos de cómputo en las sumas de Ewald. Se lograron reducir los tiempos en cada prototipo implementado, primero optimizando el código, después paralelizando en CPU, finalmente y paralelizando en GPU. Se encontró que con el modelo básico implementado mediante las sumas de Ewald el costo computacional es cinco veces mayor al que se alcanzó con el modelo paralelizado en GPU.
Modelamiento de la eficiencia energética de sistemas solares fotovoltaicos para países de América a altas latitudes
(Universidad Autónoma de Manizales, 2020) González Lemus, Iván; Jiménez García, Francy Nelly; Mulcué Nieto, Luis Fernando
La energía solar fotovoltaica es una fuente de energía limpia, reconocida ampliamente por ser una solución para disminuir el efecto del cambio climático a nivel global y satisfacer las necesidades energéticas de manera sostenible. Los sistemas solares fotovoltaicos conectados a la red son una aplicación reciente e innovadora de este tipo de energía y su expansión ha sido creciente a nivel global. Su rendimiento y eficiencia energética depende de múltiples factores entre los cuales se encuentran la radiación solar disponible en el lugar geográfico de la instalación, la orientación e inclinación de los paneles solares, el clima y la calidad de los componentes. Se han implementado modelos matemáticos para calcular las pérdidas ocasionadas por cada uno de estos factores, sin embargo, predecir la eficiencia energética de estos sistemas no es sencillo por las múltiples variables que la afectan. En este trabajo se propone una expresión matemática que permite determinar el Performance Ratio en países de altas latitudes del continente americano, mediante parámetros de entrada como la latitud, la inclinación del panel solar y la temperatura media ambiente del lugar. Esta expresión se obtiene mediante el estudio de las diversas pérdidas en 46 puntos geográficos comprendidos en un intervalo de latitud entre 14.64° y 61.22°, a través de una metodología que ya se había aplicado para países de bajas latitudes. En la aplicación de este modelo se obtienen errores promedio entre el Performance Ratio simulado y ajustado alrededor de 1.68% los cuales son bajos, lo que refleja la confiabilidad de la aproximación.
Propuestas de alternativas de mejoras en el proceso de cambio de herramentales utilizando SMED en las líneas de hachas y zapapicos en una empresa del sector metalmecánico de Manizales
(Universidad Autónoma de Manizales, 2020) Villanueva Mateus, Tatiana Andrea; Ospina López, Diana Yomali; Ovalle Castiblanco, Alex Mauricio
El proyecto de investigación tuvo por objeto determinar alternativas de mejoras en el proceso de cambio de herramentales en las líneas de hachas y zapapicos según la metodología SMED (Single Minute Exchange of Die) en una empresa del sector metalmecánico de la ciudad de Manizales, con el fin de disminuir los tiempos y movimientos. La investigación fue de tipo descriptivo con enfoque cuantitativo. Se realizó el diagnóstico inicial del proceso para identificar brechas y analizar tiempos y movimientos empleando la técnica de mediciones con filmaciones, observaciones y cursograma analítico; además, se contó con el apoyo del estudio de tiempos y movimientos. Luego, se determinaron las actividades internas y externas del proceso en las líneas de hachas y zapapicos. Posteriormente, se plantearon mejoras del proceso en las líneas anteriormente enunciadas soportadas en un análisis de costos; las propuestas fueron: diseñar plantillas para el desgaste de los herramentales, estandarizar las platinas, pintar las herramientas de apoyo, codificar las canecas de herramientas de apoyo y diseñar el instrumento Industrial Table Car. A modo de conclusión, los análisis realizados en el factor humano, maquinaria, proceso, área de trabajo y con las propuestas de mejoras del proceso de cambio de herramentales en las líneas de hachas y zapapicos se buscó brindar a la empresa una herramienta que permitiera aumentar la productividad; así mismo, contribuir a la reducción de tiempos improductivos y en costos hasta en un 22 % en un cambio 6,1 h en promedio por cada propuesta y a la eliminación de operaciones que no agregan valor. Además, velar por un mayor control y estandarización en los procesos.
Producción de nanopartículas de oro y plata con propiedades ópticas para potenciales aplicaciones biomédicas
(Universidad Autónoma de Manizales, 2020) Ramirez Henao, Juan Fernando; Moscoso Londoño, Oscar; Jiménez García, Francy Nelly
En el presente trabajo se basó en la síntesis de nanopartículas de oro y plata, las cuales tienen propiedades ópticas y pueden ser usadas en aplicaciones en el campo biomédico. Para su síntesis se implementó la metodología bottom-up partiendo de un compuesto precursor: el ácido cloroáurico para las nanopartículas de oro y el nitrato de plata para las de plata. Bajo dicha metodología de síntesis, se modificaron algunos parámetros a fin de obtener sistemas de nanopartículas con diferente tamaño y concentración. En este sentido se planteó el uso de tres diferentes agentes reductores: borohidruro de sodio, etilenglicol y ácido ascórbico para las nanopartículas de plata y ácido cítrico, citrato de potasio y borohidruro de sodio para las nanopartículas de oro. Además, se usaron estabilizantes como polivinilpirrolidona (PVP) y citrato de potasio. Los sistemas obtenidos fueron estudiados mediante espectrofotometría UV-Visible, microscopia electrónica de transmisión (TEM) y absorción atómica, en donde se obtuvieron comportamientos cercanos a los reportados en la literatura científica. Los sistemas de nanopartículas de plata fueron empleados como agentes bactericidas, específicamente se realizaron ensayos sobre cultivos de bacterias de Escherichia Coli, Staphylococcus epidermidis y placa bacteriana oral. Los resultados indican que los efectos bactericidas están fuertemente ligados con la concentración de nanopartículas de plata. Por otro lado, y conociendo las propiedades de biocompatibilidad de las nanopartículas de oro, con los sistemas sintetizados se llevaron a cabo pruebas de biocompatibilidad en plasma rico en plaquetas, observando que las nanopartículas de oro tienen un mejor desempeño.
Gestión integral del recurso hídrico en el contexto salud ambiental caso río Mulato
(Universidad Autónoma de Manizales, 2020) Betancourt Benavides, Lizeth Paola; Ocampo López, Olga Lucía
Objetivo: Con esta investigación, se lograron identificar las características que definen la gestión integral del recurso hídrico, en el contexto de la salud ambiental, tomando como caso de estudio la cuenca del río Mulato (Putumayo - Colombia). Metodología: En esta investigación fue de tipo mixta con enfoque de estudio ecológico. El área de estudio fue la Cuenca del río Mulato (extensión de 1761,1 ha), ubicada en la parte noroccidental del municipio de Mocoa, Putumayo – Colombia, donde se determinaron mediante estadística descriptiva las características ambientales y de salud relacionadas con el componente de calidad de agua. Estas características, crearon una línea base, la cual se correlacionó empleando el coeficiente de Spearman en SPSS. Luego, se aplicó una encuesta a los actores clave que trabajan el tema en la región, con el fin de completar los resultados de este estudio. Finalmente, con los insumos anteriores se procedió a construir una matriz DOFA, que resumió todos los datos encontrados en forma de: debilidades, oportunidades, fortalezas y amenazas, permitiendo así la construcción de acciones programáticas para mejorar la gestión en la cuenca del río Mulato. Resultados: Se logró establecer relación entre los índice de calidad de agua IRCA con las enfermedades vehiculizadas por el agua - EVA. Como segundo resultado, se obtuvieron acciones programáticas ofensivas, reactivas, defensivas y adaptivas que permitirán mejorar la gestión del recurso hídrico con el contexto de salud ambiental para la cuenca del río Mulato. Finalmente, se entregó a la comunidad un documento de consulta, que se espera ayude en el proceso de construcción de conocimiento frente al estado de la cuenca y el proceso de toma de decisión de la misma.
Estrategias de intervención para mejorar la gestión integral de residuos sólidos urbanos en los departamentos de Caldas, Quindío y Risaralda, en el contexto de salud ambiental
(Universidad Autónoma de Manizales, 2020) Giraldo Ramírez, Paola Cecilia; Ocampo López, Olga Lucía
Este trabajo estableció estrategias de intervención para mejorar la gestión integral de residuos sólidos urbanos en los departamentos de Caldas, Quindío y Risaralda. Esta intervención es necesaria no sólo para promover la Gestión Ambiental sino también para la Salud Ambiental. Para su realización se plantearon objetivos que incluyeron la caracterización de la gestión de residuos sólidos urbanos en los departamentos objeto de análisis; la identificación de tecnologías para el aprovechamiento de residuos sólidos urbanos por vigilancia tecnológica; la estimación y análisis de la generación de residuos sólidos urbanos en un caso de estudio y la determinación de las oportunidades de mejora para la gestión integral de los residuos sólidos. La caracterización fue desarrollada mediante el análisis de información secundaria con diversas fuentes del nivel municipal, regional, y nacional. Los estudios de vigilancia tecnológica incluyeron la revisión de artículos científicos y literatura especializada internacional y el análisis de las mejores tecnologías disponibles de la Unión Europea (BAT). Para el análisis de caso se realizó la caracterización física de los residuos con una muestra de 398 suscriptores en el municipio de Manizales, de acuerdo con la información recolectada por la Universidad Católica de Manizales para el Plan de Gestión Integral de Residuos Sólidos de la Ciudad de Manizales. Las estrategias se enfocan en productores, proveedores, consumidores, actores de los sistemas productivos, institucionales y gubernamentales e incentivan al desarrollo de nuevos modelos de negocio donde se incorpore la gestión de los residuos y la Economía Circular.
Diseño de programa de mantenimiento para empresa del sector cosmético basado en la estrategia de cero averías
(Universidad Autónoma de Manizales, 2021) Pinilla Ramírez, Santiago; Ospina López, Diana Yomali; Parra Riveros, Helien
Objetivo: Diseñar un programa de mantenimiento para la empresa del sector cosmético basado en la estrategia de Cero Averías. Metodología: El presente proyecto de investigación, planteó una metodología de investigación cuantitativa, de tipo estudio de caso y con enfoque de estudio aplicado a una industria manufacturera del sector cosmético, ubicada en Cundinamarca, Colombia, para la cual se diseñó un programa de mantenimiento basado en la estrategia de las cero averías. Este programa se establece por medio de una auditoria que permite conocer el grado de madurez de la gestión del mantenimiento, para posteriormente diseñar el modelo de intervención y así integrar los procesos de monitoreo, inspección y detección de las fallas en los equipos productivos de la compañía. Finalmente, se espera lograr un programa para la gestión del mantenimiento que defina acciones para mejorar el sistema del mantenimiento enfocado a las cero averías. Resultados: se estableció un programa de mantenimiento (preventivo, predictivo) para la empresa objeto de estudio bajo un modelo de gestión del mantenimiento integral, que permite identificar características para el análisis de falla y la estandarización de actividades rutinaria, en la búsqueda de las cero averías.
Diseño de planta de transformación del cacao para el fortalecimiento de la competitividad agroindustrial en Quibdó, Chocó
(Universidad Autónoma de Manizales, 2021) Mosquera Chaverra, Herman Jair; Ocampo López, Olga Lucía
Este proyecto tuvo como objetivo diseñar una planta de transformación de cacao para el fortalecimiento de la competitividad agroindustrial en Quibdó, Chocó. Esta cadena productiva, categorizada como prioritaria para el departamento, requiere fortalecimiento para el desarrollo económico y mejoramiento de la calidad de vida de las familias cacaoteras. Para su ejecución se incluyó la caracterización de la cadena productiva del cacao; la identificación de los productos potenciales a base de cacao; los factores que influyen en el diseño de la planta de transformación del cacao y, por último, la ejecución de la ingeniería conceptual, básica y de detalle para dicho diseño. La metodología fue mixta, pues se utilizó información de tipo cualitativo y cuantitativa; para su desarrollo se tuvo en cuenta el análisis de información secundaria de fuentes oficiales como el programa de transformación productiva, los indicadores de productividad del Censo Nacional Agropecuario y de la Encuesta Nacional Agropecuaria del Ministerio de Agricultura; se consideró además la indagación con asociaciones de productores locales mediante socialización en campo mediante grupos focales. Por otra parte, para la identificación de productos se realizó el análisis de vigilancia tecnológica y competitiva, para lo cual se tuvieron como referentes las herramientas de Procolombia y Maro. Para el análisis de factores que influyen en el diseño se realizó análisis de la cadena productiva, los estándares de ingeniería de plantas y el análisis de benchmarking considerando referentes internacionales y/o nacionales. Para el diseño de plantas se tuvo en cuenta factores como la localización, la distribución de planta, y la logística; este trabajo fue ejecutado con el apoyo de herramientas informáticas para el diseño de planta.

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