Maestría en Ingeniería

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Efecto de la adición de sílice obtenida a partir de la cascarilla de arroz sobre propiedades físico-químicas y mecánicas del fibrocemento
(Universidad Autónoma de Manizales, 2022) Gómez Mejía, Diana Marcela; Jiménez García, Francy Nelly; Hincapié Rojas, Daniel Fernando
Tras la sustitución del asbesto por otros materiales, se ha encontrado que, a partir de la cascarilla de arroz, residuo agroindustrial con alto contenido de sílice, es posible mejorar las propiedades del fibrocemento. En este trabajo de investigación se planteó determinar el efecto de la adición de diferentes formas de sílice, cascarilla de arroz, ceniza y microsílice sobre el fibrocemento, para evaluar el efecto de su inclusión en las propiedades físicas y mecánicas. En este trabajo se extrajo ceniza y micropartículas de sílice a partir de incineración y un proceso de lixiviación ácida de la cascarilla de arroz con ácido clorhídrico en concentraciones 1M, 2M y 3M. Este proceso se realizó con el fin de eliminar impurezas como óxidos metálicos presentes en la ceniza obtenida y de esta forma obtener un material con alto grado de pureza representado principalmente en sílice. Por medio de Fluorescencia de Rayos-X se determinó la composición química de la ceniza luego del tratamiento químico. Se utilizó análisis termogravimétrico para monitorear la eliminación de componentes orgánicos durante el proceso de incineración y determinar el contenido de residuo obtenido. Con Difracción de Rayos X se realizó el análisis estructural del fibrocemento. También se utilizó Microscopía Electrónica de Barrido para observar la morfología de la cascarilla de arroz, sílice y fibrocemento. Los resultados mostraron que la ceniza lixiviada con ácido clorhídrico contiene más de 98% de sílice y un contenido de impureza menor al 2,0%, no se evidencian cambios significativos entre las diferentes concentraciones de ácido utilizadas. Se identificaron algunas fases tales como portlandita en 2θ=18°, 34°, 47° ,51°, silicato tricálcico en 2θ=29°,32°, silicato dicálcico en 2θ=32°, así como los asociados a calcita 2θ=23°, 29°, 34°,39°,42°,57°, usingita 2θ=24° y tobermorita en 2θ=29°.Se observó a través de la Microscopía Electrónica de Barrido estructuras correspondientes a los productos de hidratación del cemento. Para la elaboración de las muestras de fibrocemento se utilizó cemento, carbonato de calcio, bentonita, fibra de vidrio y sílice en diferentes formas. Se tomaron concentraciones de 0% 3%,5% y 7% para cada forma de sílice con relación al cemento y se realizaron cuatro repeticiones para cada una. El tiempo de fraguado fue de 28 días momento en el cual se realizaron además pruebas de absorción, densidad y humedad. Se analizaron estadísticamente los efectos del tipo de aditivo, el porcentaje de mezcla y su interacción a un valor de confianza del 95% sobre las propiedades mecánicas y fisicoquímicas. Las muestras con cascarilla de arroz presentaron mayor resistencia a la compresión mientras las de microsílice menor. No hay diferencias significativas en los porcentajes de mezcla, sin embargo, si las hay en la interacción entre ambas variables (aditivo y % de mezcla) de tal forma que las placas con cascarilla al 3% presentan la mayor resistencia a la compresión. No se encontraron diferencias significativas en la resistencia a la flexión ni en la medida de la humedad. Las muestras con cascarilla al 3% presentaron la menor densidad, mientras las muestras con microsílice presentan los mayores valores de densidad, lo cual establece una relación inversa de este parámetro con la resistencia a la compresión
Modelos de transferencia tecnológica y estrategias para la comercialización de tecnologías en las universidades del eje cafetero
(Universidad Autónoma de Manizales, 2022) Toro Galvis, Juana María; Ocampo López, Olga Lucía; Vergara Quintero, María del Carmen
Caracterizar los modelos de Transferencia Tecnológica en Universidades del Eje Cafetero. Se planteó una investigación basada en el estudio de caso, con enfoque mixto y de alcance descriptivo, exploratorio. La unidad de trabajo fueron 12 Instituciones de Educación Superior el Eje Cafetero, la información se recolectó a través de una encuesta y entrevistas estructurada. El plan de análisis permitió identificar los modelos de transferencia tecnológica y comercialización de las tecnologías aplicados desde la academia. Durante el análisis se pudo evidenciar que el 50% de las universidades participantes cuenta con algún organismo para la transferencia de conocimiento y tecnología. El 33% de las instituciones ha logrado tener algún tipo de transferencia exitosa como en ventas directas, acuerdos de cooperación y alianzas tecnológicas pero los licenciamientos, Spin off o Start up aún son incipientes. Adicional a esto el 41% ha identificado como su principal barrera el desarrollo de competencias del personal para comercialización de tecnologías. A partir de los análisis estadísticos y de vigilancia tecnológica se concluye que para las universidades del Eje Cafetero falta fortalecer aspectos en el proceso de transferencia como la definición de recursos en el proceso, capacitación del personal y fomento a la consolidación de una trasferencia exitosas referida a la venta directa, licenciamientos, Spin off o Start up.
Efecto del termoformado sobre la deformación en posiciones dentales de alineadores plásticos usados en ortodoncia
(Universidad Autónoma de Manizales, 2022) Álvarez Castro, Juan David; Álvarez Vargas, César Augusto; Orozco Ocampo, Yenny Marcela
Determinar la influencia del termoformado sobre las deformaciones de un alineador dental. El presente proyecto de investigación plantea un tipo de estudio descriptivo – correlacional con un diseño metodológico experimental, en el análisis de las variables geométricas que influyen en el desempeño clínico de alineadores dentales de PET – G. Para lo cual se termoformaron 20 alineadores PET-G a presión positiva con un espesor inicial de 0,76 mm y 1,02mm, los cuales mediante un calibrador digital modificado, microscopio digital PCE WSM 10 y software ProScope permitieron determinar las medidas de las deformaciones sobre el alineador según del método propuesto. Los resultados obtenidos, fueron validados bajo una análisis estadístico en el software SPSS v. 26 como la formulación de ecuaciones para la correlación de las deformaciones sobre las posiciones dentadas. modelación de ecuaciones para las dos variables dependientes espesor y deformación, con valores de aceptación del 57,1% y 42,7% respectivamente. Los valores mínimos de espesor final y máximos de deformación se obtuvieron con muestras de espesor inicial de 1,02mm. La mayor de deformación se obtuvo con una muestra del canino con valor de 7,786mm para un espesor de 1,02mm. En contraste, la medida con menor espesor final para los 4 tipos de dientes descritos se obtuvo con una muestra del primer incisivo 0,45mm para un espesor inicial de 1,02mm, representando una reducción del 44% de su espesor.
Desarrollo de un biopolímero celulósico a partir de pergamino de café reforzado con nanopartículas de sílice y sus potenciales aplicaciones
(Universidad Autónoma de Manizales, 2022) Henao Rodríguez, Juan Esteban; Londoño Calderón, César Leandro; Trujillo de los Ríos, Efraín Eduardo
La contaminación por plásticos es actualmente una de las principales problemáticas ambientales en el mundo. Debido a su naturaleza no biodegradable estos se acumulan en el ambiente y provocan serias alteraciones en los ecosistemas. Por tanto, es preciso desarrollar materiales alternativos a los plásticos tradicionales, y es aquí donde los residuos agroindustriales cobran una notoria importancia. Este tipo de residuos son generados como resultado del cultivo y procesamiento de los bienes producidos en actividades agropecuarias, y por lo general suelen ser desperdiciados, desaprovechados, y carecen de valor comercial. En ese sentido, se planteó el desarrollo de un biopolímero a partir del pergamino de café, mediante la optimización de los procesos de: (a) la extracción química de las microfibras de celulosa de este material, (b) la incorporación de dichas fibras en matrices de almidón de yuca, (c) la incorporación de nanopartículas de sílice obtenidas de la cascarilla del arroz en el polímero previamente mencionado, y (d) la caracterización morfológica, estructural, óptica, mecánica, y de propiedades de barrera de los materiales obtenidos y cada una de las fases del proceso. De ello se obtuvo que el pergamino debe ser tratado en tres hidrólisis: (1) HNO3 ac. 5%(v/v), (2) NaOH ac. 3%(m/v), y (3) NaClO:CH3COOH:H2O al (2:2:96)%m, durante 120 min, 45 min y 30 min respectivamente, a temperatura y agitación constante de 80°C y 1000 r/min, a calentamiento por reflujo. Las películas desarrolladas mostraron un aumento considerable en el esfuerzo máximo y la elongación a la ruptura soportados con la incorporación de las microfibras de celulosa (173% y 259%, respectivamente) y de las nanopartículas de sílice (94% y 120%, respectivamente). Finalmente, los materiales desarrollados a lo largo del trabajo fueron analizados y caracterizados por técnicas SEM, XRD, TGA, UV-Vis, UTM y FTIR, en los que se verificó la evolución del material a través del tiempo.
Modelo de clasificación de incidencias utilizando aprendizaje de máquina para la empresa sigma ingeniería s.a en la línea de soporte técnico
(Universidad Autónoma de Manizales, 2022) Arias Barahona, María Ximena; Tabares Soto, Reinel; Orozco Arias, Simón; Flórez, Juan Camilo
La Inteligencia Artificial es uno de los componentes reconocidos por su potencial para transformar radicalmente el modo en el que vivimos actualmente. Hace posible que las máquinas aprendan de la experiencia, se ajusten a nuevas aportaciones y realicen tareas emulando a seres humanos. Esta investigación se centra en el ámbito empresarial y propone el desarrollo de un modelo computacional de clasificación de incidencias utilizando Aprendizaje Automático (ML por sus siglas en inglés) y Procesamiento de Lenguaje Natural (NLP por sus siglas en inglés) enfocado al área de soporte técnico en una empresa de desarrollo de software que actualmente resuelve los requerimientos de los clientes de forma manual. A través de técnicas de ML y NLP aplicadas a los datos de la empresa, es posible conocer la categoría de una solicitud dada por el cliente. Este proceso permite aumentar la satisfacción del cliente al revisar los registros históricos para analizar su comportamiento y proporcionar correctamente el protocolo de solución esperada a las incidencias presentadas. Además, reduce el coste y el tiempo dedicado a la gestión relacional con el consumidor potencial. Este modelo evalúa diferentes técnicas de ML como Máquinas de Vectores de Soporte (SVM por sus siglas en inglés), Árboles Adicionales, Bosques Aleatorios, Regresión Logística, Árboles de Decisión, Análisis Discriminante Lineal, Naïve Bayes y K Vecinos más cercanos. El algoritmo SVM entrega el mayor desempeño, con un 90.47% de exactitud, una precisión de 91.21%, un Recall de 90.47% y un F1-Score de 90.29%, aplicando técnicas de preprocesamiento, balanceo de clases y optimización de hiperparámetros.
Desarrollo de una herramienta basada en realidad virtual para la evaluación del trastorno del desarrollo de la coordinación (tdc)
(Universidad Autónoma de Manizales, 2022) Mosquera Palacios, Kimberly Zaray; Giraldo Torres, Laura Rocío; Cardona Morales, Oscar
La presencia del Trastorno del Desarrollo de la Coordinación TDC en la infancia conlleva a la limitación de las habilidades motoras voluntarias, desencadenando así, dificultades en aspectos de la vida diaria del niño tanto en el contexto familiar como en el escolar, y que, si no es detectado y tratado a tiempo, puede dar paso también a comorbilidades que pueden agravar la condición. La evaluación de este trastorno tradicionalmente se realiza a través de pruebas de perfil psicomotor, desarrolladas por profesionales del área de la salud, las cuales pueden estar sujetas a sesgos de error humano. El presente estudio tuvo como objetivo el desarrollo una herramienta basada en realidad virtual para evaluación del trastorno del desarrollo de la coordinación (TDC), la cual pretende servir como un método interactivo que permita la parametrización y estandarización de la evaluación del TDC. Esta herramienta se encuentra dividida en dos aplicaciones computacionales, una desarrollada en el software Matlab, basada en 4 baterías: WHODAS 2.0, Cuestionario para la Evaluación del Trastorno del Desarrollo de la Coordinación (CTDC), Batería de Vitor Da Fonseca y Cuestionario para evaluación de Limitaciones en la actividad y Restricciones en la participación para niños con TDAH (CLARP-TDAH), y otra que utiliza animaciones desarrolladas en el software Unity basadas en la Batería Psicomotora Da Fonseca. Este documento presenta el proceso de diseño, implementación y evaluación de cada una de ellas
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 un modelo de centro de servicios compartidos a través de la optimización de los procesos de apoyo del sector funerario de la ciudad de Manizales
(Universidad Autónoma de Manizales, 2021) Urrego Silva, Daniela; Ocampo López, Olga Lucía; Berrio Ríos, Lina
El objetivo del presente proyecto de investigación se centró en la creación de un modelo de centro de servicios compartidos para el sector funerario de la ciudad de Manizales, para esto, se determinaron los procesos de apoyo organizacionales del estudio de caso, susceptibles a integrar en una nueva unidad de negocio; esto se hizo, mediante un modelo autodiagnóstico ISO 9001:2015,red de valor y modelo de madurez de procesos BPMM, Posteriormente, se propuso rediseñar y optimizar los procesos elegidos por medio de una reingeniería de procesos y analítica de datos; por último se establecieron las variables que se contemplaron en el diseño para una futura implementación. Finalmente, se obtuvo un modelo integral como una unidad de negocio independiente, lo cual permitirá en un futuro proyecto, la implementación de una nueva empresa, que brinde procesos de apoyos estandarizados y eficientes para el sector funerario.
Mejora de la capacidad del proceso operativo de una empresa de recolección de residuos sólidos urbanos, integrando Lean Six Sigma y ciencia de datos
(Universidad Autónoma de Manizales, 2022) Valencia Díaz, Mario Andrés; Tabares Soto, Reinel; Jiménez Varón, Cristian Felipe; Orozco Arias, Simón
Éste trabajo de investigación determina las acciones de mejora en la capacidad del proceso de recolección de residuos sólidos urbanos integrando Lean Six Sigma y Ciencia de Datos, para un caso de estudio en la ciudad de Manizales Caldas; lo anterior, con el fin de optimizar procesos logísticos en la recolección de residuos sólidos urbanos. Este proyecto partió de un enfoque cuantitativo no experimental, iniciando con la extracción de los datos del sistema de información GEOASEO, identificando y caracterizando las variables del modelo de datos hasta el entrenamiento de modelos que permiten la predicción del tiempo y las toneladas recogidas del proceso, como variables de calidad requeridas para este modelo de negocio. Esta investigación es aplicada a la industria de recolección de las ciudades, utilizando herramientas de Lean Six Sigma innovando su análisis al incluir la ciencia de datos como elemento estratégico en la selección de la relación entre las variables y el entrenamiento de los modelos que permiten predecir el comportamiento del sistema en su estado actual; además integró el resultado de la capacidad del proceso, los sistemas de gestión actuales en el caso de estudio. En este sentido, esta investigación se permite argumentar la necesidad de ajustar las planeaciones estratégicas por medio del análisis histórico de los datos y de máquinas de aprendizaje que retroalimentan las condiciones cambiantes del modelo. La solución presentada permite dar respuesta a la necesidad específica de optimizar el proceso de recolección de residuos sólidos urbanos, para este caso, en la cuidad de Manizales.
Energía solar fotovoltaica: diagnóstico, perspectivas y desempeño en el departamento del Valle del Cauca
(Universidad Autónoma de Manizales, 2021) Restrepo Franco, Alejandra María; Jiménez García, Francy Nelly; López Castrillón, Yuri Ulianov
En este proyecto de investigación se presenta una caracterización de sistemas solares fotovoltaicos instalados a red en el Departamento del Valle del Cauca. Para el primer objetivo de la investigación se realizó la estimación del potencial de radiación solar en 5 subregiones del departamento a partir de información climática registrada en las bases de datos del IDEAM y bases de datos remotas de NASA y NREL. Con esta información se obtuvieron los promedios históricos diarios de radiación solar anual para las 5 subregiones a partir de análisis estadísticos descriptivos e inferenciales. En el segundo objetivo se realizó un diagnóstico de algunos sistemas solares fotovoltaicos conectados a red instalados en el departamento, a partir de información encontrada en Celsia y UPME, que permitió determinar los proyectos registrados, su ubicación, capacidades instaladas y sector de la economía; además se desarrolló un análisis general, ambiental, técnico y financiero de diferentes proyectos. Finalmente, se realizó un estudio de caso en el desempeño energético de 4 sistemas instalados en viviendas que se encuentran en el departamento objeto de estudio y se pudieron determinar características de rendimientos y performance ratio característicos de la región. 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 permitió establecer perspectivas para la implementación de esta forma de energía en el Valle del Cauca.
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.
Dispensador electrónico de bolsas para la recolección de heces caninas en espacios públicos
(Universidad Autónoma de Manizales, 2021) Rivera Arbeláez, David Ricardo; Arias Galvis, Iván Alberto; Ospina López, Diana Yomali
El presente proyecto de investigación tiene como objeto el diseño de un dispensador electrónico, que ayuda en los procesos de control y suministro de bolsas utilizadas en la recolección de heces de mascotas. El sistema se podría emplear en parques y otros lugares públicos de las ciudades. El dispensador está constituido por subsistemas: electrónicos, mecánicos y computacionales; los cuales permiten el proceso de suministro de bolsas. Para su funcionamiento, el dispositivo utiliza como actuadores, motores que proveerán bolsas, también, abren y cierran el depósito de las heces, así mismo, tiene un sistema de autenticación de usuarios compuesto por un módulo de identificación por radiofrecuencia (RFID), se conecta a una base de datos en la nube a través de una red LoRaWAN haciendo uso del protocolo MQTT verificando la existencia del usuario en la plataforma y la disponibilidad de bolsas. La energía necesaria para la operación del módulo se abastecerá mediante un panel solar, una batería y un sistema de conversión de potencia. Dentro de esta propuesta se plantea un diseño partiendo de un análisis de requisitos, seguido de un estudio metodológico que permitió desarrollar los diferentes componentes, se investigó en áreas de IoT, protocolos y seguridad en el IoT y sistemas de recolección de heces caninas.
Desempeño de un controlador de carga en condiciones de sombreado parcial en la ciudad de Manizales
(Universidad Autónoma de Manizales, 2021) Espinosa Rodríguez, Camilo; Mulcue Nieto, Luis Fernando
En el uso de sistemas fotovoltaicos autónomos es de vital importancia la optimización de los mismos, para que en todo momento entreguen la máxima potencia disponible. Bajo condiciones de sombreado e irradiación solar no uniforme, la curva de potencia y corriente de estos sistemas resulta más compleja, con la aparición de múltiples puntos de potencia máxima local (LMPP). Bajo estas condiciones es importante conocer el comportamiento del controlador de carga, y determinar hasta qué punto puede identificar el punto de máxima potencia global (MPP) del sistema. Esta investigación evaluó el funcionamiento y desempeño de un controlador de carga máxima potencia (MTTP) para dos tipos de tecnología fotovoltaica: silicio mono y policristalino, bajo diferentes condiciones de sombreado e irradiación solar en la ciudad de Manizales. Se encontró que el rendimiento del controlador varía dependiendo del porcentaje de sombreado, la forma de sombreado, el nivel de irradiación, y el tipo de tecnología de panel solar. Durante la etapa de diseño de sistemas autónomos, es necesario estudiar las configuraciones de sombreado que sufrirá el sistema. Esto podría afectar la decisión del tipo de tecnología de paneles solares a instalar. Así mismo, también influirá en la orientación de las cadenas de series, y cómo están dispuestas espacialmente en el área de instalación. Se considera que esto es un aporte relevante al estado del arte, respecto al diseño e instalación de los sistemas fotovoltaicos autónomos.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

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