Ingeniería e Investigación
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Ítem Editorial(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2014-04-30) Narváez Rincón, Paulo CésarÍtem El procedimiento para calcular el valor agregado: una aplicación en la industria de fusibles de media tensión(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2014-03-26) Vinajera Zamora, Andrey; Marrero Delgado, Fernando; Sarache Castro, William ArielEl presente artículo expone un procedimiento para calcular el valor agregado de un proceso, aplicando un enfoque de manufactura pull. Este permite calcular el precio para la venta, el valor agregado en cada una de las operaciones y la cantidad de dinero requerido para comprar la materia prima. Adicionalmente, el procedimiento permite establecer el valor agregado del producto en cada operación, analizando así, su aumento o disminución a partir de la diferencia entre el costo de la materia prima y el presupuesto de la compra. Finalmente, se muestran los resultados de su aplicación en una empresa industrial de fusibles de media tensión en la República de Cuba.Ítem Evolución de la hidrólisis en un reactor de codigestión, empleando diferentes tiempos de residencia hidráulica(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2014-03-26) González, Gloria; Rustrián, Elena; Carreón-Diazconti, Concepción; Houbron, EricEl objetivo de este trabajo, fue estudiar la influencia de dos tiempos de residencia hidráulica (TRH) diferentes, durante 5 y 10 días, en el proceso de hidrólisis-solubilización en un reactor de codigestión. Se empleó agua de la llave para simular la recirculación de lixiviado tratado, se mezclaron residuos sólidos orgánicos (RSO), seleccionados de residuos sólidos urbanos (RSU), y lodos de una planta de tratamiento de aguas residuales urbanas, se caracterizaron y luego se trataron mediante codigestión anaerobia. A su vez, se empleó un biorreactor piloto, con volumen total de 27.2 L, el cual se cargó con cantidades iguales (peso/peso) de RSO y lodos, que ocuparon un volumen útil de 13 L. El biorreactor se llenó totalmente con agua de la llave, con el fin de asegurar una humedad elevada. Como estrategia para favorecer el mezclado y mantener el contacto biomasa-sustrato, se recirculó agua de manera continua, que simulaba el efluente tratado. La influencia de los TRH en el desempeño del proceso se determinó a través de la caracterización fisicoquímica del efluente. Finalmente, los resultados indican que el TRH es un factor determinante en la eficiencia del sistema; reduciendo el TRH se incrementó la hidrodinámica y la velocidad de la cinética de solubilización de la materia orgánica en el biorreactor. El tiempo de estabilización de los sólidos se redujo de 20 a 10 días, cuando el TRH disminuyó de 10 a 5 días.Ítem Optimización del rendimiento de un propulsor marino y biomimético utilizando cfd(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2014-03-26) Rodríguez Vidal, Carlos Gervasio; Rodríguez García, Juan de DiosEl propósito de este artículo es emplear un procedimiento de CFD (Mecánica de Fluidos Computacional) para optimizar un propulsor marino de inspiración biológica. Este propulsor está basado en un panel ondulante, que imita el movimiento de una aleta de pez, dicho modelo numérico se ha empleado para analizar la hidrodinámica y mejorar el rendimiento, de igual manera la forma de la cola ha sido estudiada como un mecanismo para generar mayores beneficios . Se han analizado tres formas de aleta: rectangular, elíptica y en media luna, os resultados han indicado que la aleta con forma de media luna es la más eficaz.Ítem Ver no es mirar: el desarrollo de un programa computacional basado en la visión, para predecir el movimiento de los peatones(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2014-03-26) Mora, Rodrigo; Astudillo, Hernán; Bravo, SamuelEste artículo presenta una investigación en curso sobre el uso de agentes provistos de visión exomática (Turner et al 2001). El objetivo principal es evaluar si algunas medidas, raramente examinadas, como las isovistas: líneas de visión más extendida, están asociadas a flujos de movimiento existentes en el centro de Santiago de Chile. Para ello, se crearon una serie de algoritmos que guían a los agentes y se compararon con los flujos detectados en cerca de 200 puntos, durante un día hábil completo.Los resultados principales, mostraron que los algoritmos basados en el Drift fueron más efectivos en reproducir los flujos de movimientos, comparados con los algoritmos basados en un movimiento aleatorio de los agentes, aunque esta correlación es aún débil (r2 = 0,27). Desde un punto de vista teórico, estos resultados parecen estar en línea con las teorías de cognición contemporáneas (Clark, 2009; Thompson, 2007) que tienden a enfatizar la naturaleza dinámica del comportamiento humano.Ítem Coderants: método de recomendación basado en la búsqueda colaborativa y las colonias de hormigas. aplicado a la reutilización del código fuente abierto(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2014-03-26) Caicedo-Castro, Isaac; Duarte-Amaya, HelgaEste artículo presenta CodeRAnts: un nuevo método de recomendación basado en la técnica de búsqueda colaborativa e inspirada en la metáfora de la colonia de hormigas. Este método es propuesto con el objetivo de llenar el vacío en el estado del arte en cuanto a los sistemas de recomendación diseñados para reutilizar software, cuyos trabajos previos presentan dos problemas. El primero, es que los sistemas de recomendación basados en esos trabajos no pueden aprender de la colaboración de los programadores, y segundo, que los resultados de las pruebas realizados sobre estos sistemas presentan medidas bajas de precisión y remembranza, incluso, en algunos de estos sistemas no se hizo una evaluación de estas métricas. La contribución de este trabajo es un método de recomendación que resuelva dichos problemas.Ítem Caracterización de ceniza de bagazo de la caña de azúcar; como material suplementario del cemento portland(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2014-03-26) Torres Agredo, Janneth; Mejía de Gutiérrez, Ruby; Escandón Giraldo, Camilo E.; González Salcedo, Luis OctavioEl bagazo de caña es un subproducto de la agroindustria azucarera; el cual es utilizado particularmente como combustible. Sin embargo, la ceniza de bagazo (CBA) ha sido considerada como un residuo que causa problemas de disposición. Por lo tanto, si el bagazo de caña, fuera quemado bajo condiciones controladas, la CBA tendría un potencial para su re utilización. Este artículo considera la viabilidad técnica para el uso de la CBA como reemplazo parcial del cemento Portland; en los ensayos se caracterizaron dos muestras de CBA de una industria azucarera colombiana, en los cuales la composición química presentó altos porcentajes de sílice en un 76.3% y 63.2%. Las características mineralógicas y morfológicas fueron determinadas por las técnicas de difracción de rayos X (DRX), análisis térmico (TG/ATD) y microscopía electrónica de barrido (MEB). La actividad puzolánica de la SCBA fue evaluada utilizando el ensayo de Frattini y el índice de actividad por resistencia mecánica (IAR). La norma ASTM C618 define un índice IAR de al menos el 75% para clasificar un material como una puzolana; esta condición fue alcanzada en estos ensayos. Los resultados indican que la CBA puede ser reciclada como un material puzolánico en la fabricación de cementos comerciales así, dicho material suplementario puede reemplazar parcialmente el cemento y por lo tanto reducir las emisiones de CO2.Ítem Hauto: composición automática de servicios convergentes, basada en la planificación htn(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2014-03-26) Ordoñez, Armando; Corrales, Juan Carlos; Falcarin, PaoloEste artículo presenta HAUTO, un framework que permite componer automáticamente servicios convergentes. HAUTO se basa en la planificación automática basada en redes jerárquicas de tareas HTN y se compone de tres módulos: un módulo de procesamiento de la solicitud, que transforma el lenguaje natural e información del contexto en una instancia de planificación, el módulo de composición automática basado en la planificación HTN; y el tercero, es el entorno de ejecución para servicios convergentes (Web y Telecom). La integración de un componente de planificación provee dos funcionalidades básicas: la posibilidad de personalizar la composición de los servicios usando la información del contexto del usuario y un middleware que se integra con la ejecución de los servicios en entornos de Telecomunicaciones de alto rendimiento. Finalmente, se presenta como caso de estudio un prototipo para la gestión de alertas ambientales tempranas.Ítem Automixer: equipo para disminuir los riesgos por el inadecuado suministro de oxígeno(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2014-03-25) López, Jesús A.; Araque Campo, Robinson; Matiz Rubio, AlejandroEn este trabajo se presenta un equipo de apoyo médico, para disminuir el riesgo por suministro inadecuado de oxígeno; denominado AUTOMIXER. El equipo desarrollado regula de manera automática y precisa la Fracción Inspirada de Oxígeno (concentraciónFiO2), que se le suministra al paciente de acuerdo a los parámetros programados por el usuario, las medidas de la saturación de oxígeno y el estado del paciente. El AUTOMIXER está basado en un sistema de control difuso, el cual fue implementado en un micro controlador usando una LookUp Table. Para validar el funcionamiento del dispositivo, se realizaron diferentes pruebas con datos simulados y con pacientes reales; los resultados muestran que el AUTOMIXER se vislumbra como una importante herramienta para disminuir la incidencia de las patologías, asociadas al manejo inadecuado (exceso o falta) del oxígeno.Ítem Modelado de convertidores, elevadores asimétricos(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2014-03-20) Arango Zuluaga, Eliana Isabel; Ramos-Paja, Carlos Andrés; Saavera-Montes, Andrés JuliánEl conversor elevador, asimétrico y entrelazado (AIDB) es un conversor CD/CD de quinto orden, diseñado para las aplicaciones foto-voltaicas (PV). El AIDB produce armónicos de corriente bajos a los paneles PV, reduciendo así, la pérdida de potencia causada por la operación del conversor. Además, el AIDB provee un alto factor de transformación del voltaje requerido en enlaces de CD y utilizado en los inversores conectados a la red. Pero para rechazar perturbaciones ambientales o de carga, se requiere operar el AIDB en lazo cerrado, y por lo tanto, es necesario disponer de un modelo dinámico.En tal ámbito, las técnicas clásicas de modelado en modo continuo (CCM) no son válidas, debido a que el AIDB opera en modo discontinuo (DCM) y las técnicas clásicas de control en DCM no son aplicables al AIDB. De esta manera, el presente artículo propone una nueva aproximación de modelado para el AIDB, orientada al control; el modelo propuesto se basa en el cálculo de la corriente de un diodo, típicamente no tenida en cuenta. Asimismo, debido a que la corrección del segundo ciclo de trabajo reportada en la literatura no es aplicable al AIDB, este artículo presenta una nueva ecuación. El modelo se valida a través de una comparación, en los dominios de tiempo y frecuencia, con simulaciones circuitales. Finalmente, se muestra la utilidad del modelo en las aplicaciones de control mediante un ejemplo práctico.Ítem Colección "ingenio propio"(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2013) Facultad de Ingeniería, UnalÍtem Comportamiento tribológico y desgaste de nanocapas de hfn / vn utilizadas en herramientas de corte(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2014-03-19) Aperador Chaparro, William; Escobar, C.; Villarreal, M.; Caicedo, J. C.; Prieto, P.Se ha estudiado de forma exhaustiva en este trabajo el desgaste y el comportamiento tribológico de multinanocapas ( HfN / VN) depositados mediante pulverización catódica magnetrón. El mejoramiento de la dureza y el módulo de elasticidad de hasta 37 GPa y 351 GPa, respectivamente, se observaron cómo períodos de dos capas en los que se disminuyó el revestimiento. La muestra con un período de bicapa ( Λ ) de 15 nm y el número de bicapa n = 80 mostró el coeficiente más bajo de fricción ( ~ 0,15 ) y la más alta carga crítica ( 72 N ) , correspondiente a 2,2 y 1,38 veces mejor que los valores para el revestimiento depositado con n = 1 , respectivamente. Teniendo en cuenta los últimos resultados de los insertos de carburo de tungsteno (WC), estos fueron utilizados como sustratos para mejorar las propiedades mecánicas y tribológicas de [ HfN / VN] n recubrimientos en función del aumento del número de interfaz y para gestionar de esta manera una mayor eficiencia de estos recubrimientos en diferentes sectores industriales, como el mecanizado y la extrusión . Sus características físicas, mecánicas, y tribológicas fueron investigadas, incluyendo las pruebas de corte con AISI 1020 acero (pieza de trabajo); para evaluar el desgaste como una función del número de bicapa y el período de bicapa. Una comparación de las propiedades tribológicas reveló una disminución del desgaste de flanco (alrededor de 24 %) para las inserciones WC recubiertas con [HfN / VN ] 80 (Λ = 15 nm), cuando es comparado con los sistemas de carburo de tungsteno insertados y sin recubrir . Estos resultados abren la posibilidad de utilizar [HfN / VN ] multicapas como nuevos recubrimientos para el mecanizado de herramientas con un excelente rendimiento industrial.Ítem Editorial(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2013) Narváez Rincón, Paulo CésarÍtem Análisis del riesgo de aprovisionamiento: caso aplicado al sector salud colombiano, utilizando la dinámica de sistemas(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2013) Zamora Aguas, Juan Pablo; Adarme-Jaimes, Wilson; Arango Serna, Martín DaríoEn este artículo se aborda la problemática del riesgo de aprovisionamiento en la cadena de suministro (CS) de medicamentos oncológicos en Colombia. Se desarrolla un modelo de dinámica de sistemas para evaluar el impacto del riesgo de aprovisionamiento, sobre las condiciones de operación y desempeño de la CS. Se valoran los costos del riesgo y de la operación logística en las condiciones actuales y en un escenario con mitigación del riesgo. Las contribuciones del modelo se basan en el análisis sistémico de las redes de suministro, principalmente, en la reducción de los costos globales de la cadena y en la mejora de los índices de desempeño en oportunidad, calidad y servicio. Este artículo es el resultado de la investigación de gestión del riesgo en la cadena de suministro (SCRM – SupplyChainRisk Management), realizada por el grupo de investigación SEPRO de la Universidad Nacional de Colombia.Ítem Factores incidentes en la localizaciones de instalaciones: una aplicación en el sector del biocombustible colombiano(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2013) Duarte Castillo, Alexandra Eugenia; Sarache Castro, William Ariel; Matallana Pérez, Luis GerónimoLa localización de instalaciones, es una decisión estratégica de alto impacto en el diseño de cadenas de abastecimiento. Uno de los aspectos más importantes en la decisión, es la selección de los factores incidentes dados sus efectos en los costos y en el nivel de servicio haciaalos clientes. En este sentido, el presente artículo expone una metodología que permite establecer y ponderar el grupo de factores que afectan las decisiones de la localización. La metodología, se basa en el uso de métodos de expertos e incorpora una aplicación de la programación por metas, extendida para el proceso de ponderación. Finalmente, se presentan los resultados obtenidos en el sector del biocombustibles colombiano.Ítem Ooaspectz y diagramas de clase orientados a los aspectos para la modelación orientada a aspectos (msoa)(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2013) Vidal Silva, Cristian; Saens, Rodrigo; Del Río, Carolina; Villarroel, RodolfoEn la búsqueda de desarrollo del software modularizado, la Programación Orientada a Aspectos (POA) identifica y representa de manera separada funcionalidades cruzadas en la etapa de programación del ciclo de desarrollo del software. Para las etapas previas del ciclo de desarrollo del software, particularmente, en la especificación de requerimientos y el diseño estructural de los datos y comportamientos, este trabajo propone y aplica OOAspectZ para la especificación formal de requerimientos orientados a aspectos, además, describe y aplica diagramas de clases UML orientados en el diseño y la asociación entre clases y aspectos, para el proceso de Desarrollo del Software Orientado a Aspectos (DSOA), respectivamente.Particularmente, OOAspectZ es un lenguaje que integra los lenguajes formales Object-Z y AspectZ, mientras que, los diagramas de clases UML orientados a aspectos representan la estructura del código de POA, clases de objetos y clases de funcionalidades cruzadas con el uso de estereotipos. Este artículo muestra y aplica las principales características de los lenguajes OOAspectZ y diagramas de clase UML orientados a aspectos, para la modelación del software orientado a aspectos (MSOA) que se aplican a un ejemplo clásico de POA, además, se entregan ideas de trabajo futuro respecto a una actual versión de POA.Ítem Plataforma experimental para el diseño conceptual de productos opendesignet(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2013) Magal-Royo, Teresa; Jorda-Albiñana, Begoña; Lozano-Suaza, RodrigoEste artículo muestra la necesidad futura del uso de entornos colaborativos, especializados en la red para los diseñadores e ingenieros del producto, que cada vez más, utilizan las tecnologías Web 2.0 para la búsqueda de información. De hecho, aunque existen canales o redes profesionales de carácter general, no existe una plataforma específica que les ayude en la fase de conceptualiza-ción de un nuevo producto. Por lo tanto, se hace necesario promocionar y fomentar la comunicación abierta entre los profesionales del diseño y las empresas, para formar así, grupos afines que permitan trabajar de manera colaborativa durante la fase más abierta y creativa de un producto: la conceptualización. La plataforma experimental OpenDesigNet ODN ha sido desarrollada para que las PYMES y los diseñadores dispongan de herramientas colaborativas on-line de apoyo, que generen la creación y promoción de nuevos productos en la red, evaluando su impacto inmediato a nivel social. El artículo muestra parte de los resultados obtenidos en la fase de validación, que se realizó mediante una encuesta de satisfacción sobre la plataforma en estudiantes de Ingeniería y de Diseño, que ha permitido evaluar de primera mano el posible impacto de la nueva plataforma en su futuro profesional.Ítem Síntesis analítica de los mecanismos de cuatro barras implementados en un seguidor solar pseudo – ecuatorial(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2013) González Mendoza, Juan Manuel; Palacios Montufar, Cándido; Flores Campos, Juan AlejandroLos sistemas de producción de energía fotovoltaica generan electricidad sin la emisión de contaminantes a la atmósfera, a partir de un recurso libre e ilimitado. Con el fin de obtener el mayor nivel de conversión de energía de los paneles fotovoltaicos, éstos deben colocarse de manera perpendicular a los rayos del sol; esto se logra mediante la instalación de sistemas de seguimiento solar. En éste trabajo, se propone el uso de dos mecanismos de cuatro barras como impulsores de un seguidor solar, y el uso de un procedimiento analítico de síntesis para tales mecanismos. Dicho procedimiento tiene por objetivo optimizar el ángulo de transmisión, incrementar la ventaja mecánica y disminuir el torque impulsor. Se obtuvo,un modelo matemático para probar los resultados de dicha síntesis y se construyó un prototipo del seguidor solar.Ítem Dosificación en molinos de cemento con apoyo de herramientas inteligentes para reducción del consumo energético y el impacto ambiental(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2013) Gómez Sarduy, Julio R.; Monteagudo Yanes, José P.; Granado Rodríguez, Manuel E.; Quiñones Ferreira, Jorge L; Torres, Yudith MirandaLos sistemas de gestión energética pueden ser mejorados mediante la utilización de técnicas de inteligencia artificial, tales como, las redes neuronales y los algoritmos genéticos; con el propósito de modelar y optimizar el consumo energético de equipos y sistemas. Este trabajo, propone la modelación del consumo de los molinos y de las bolas que se emplean en la industria cementera, a partir de las variables disponibles en el campo. El modelo de regresión obtenido está basado en redes neuronales artificiales, permitiendo predecir el consumo de la electricidad en el accionamiento principal de los molinos, así mismo, permite evaluar el comportamiento de los índices de consumo establecidos. Además, se demuestra la influencia que ejerce la cantidad de puzolana, yeso y clinker en el consumo eléctrico del molino y se determina la dosificación que de acuerdo con el modelo, garantiza un mínimo consumo energético utilizando un algoritmo genético simple. El potencial de ahorro estimado a partir de la dosificación propuesta, es de 36 600 kWh/año para el molino 1; lo que representa 5 793,78 $/año y una reducción del impacto ambiental por gases sin emitir de 33 708 kg CO2/año.Ítem Hacia la evaluación sistémica del impacto ambiental (esia); alternativas del manejo hidrosedimentológico en el canal del dique – colombia(Universidad Nacional de Colombia - Facultad de Ingeniería, 2013) Vega Mora, Leonel; Ordoñez, Jaime Iván; Pinilla-Agudelo, Gabriel AntonioEl Canal del Dique, ubicado en la Costa Caribe colombiana, puede considerarse como un brazo “artificial” del Río Magdalena. Desde su creación en 1650, ha sido objeto de una serie de intervenciones orientadas, todas ellas, a optimizar la navegación fluvial entre Cartagena y el interior del país y viceversa, con muy pocas consideraciones generadas sobre los impactos institucionales, económicos, sociales y ambientales.En este artículo se plantea y aplica como estudio de caso para la rehabilitación ambiental del Canal del Dique, propuesto por el Gobierno colombiano, la metodología de Evaluación Sistémica del Impacto Ambiental – ESIA, que basada en el proceso de “Para-metrización Sistémica de la Dimensión Ambiental” propuesto por Vega [2011], se concibe como un procedimiento de “evaluación ambiental estratégica” para políticas, planes, programas de desarrollo territorial, y grandes proyectos.En consecuencia, a partir de la información generada en el marco del Convenio Interadministrativo celebrado entre la Universidad Nacional y la Corporación Autónoma Regional del Río Grande del Magdalena (CORMAGDALENA), para la realización de estudios e investigaciones de las obras de restauración ambiental y de navegación del Canal del Dique [UN-LEH, 2008], se recogen y sintetizan los principales aspectos relacionados con el proceso de Evaluación Sistémica del Impacto Ambiental para seis diferentes alternativas de manejo hidrosedimentológico en el Canal del Dique, lo que permite mostrar los resultados obtenidos, relacionados con el deterioro y/o mejoramiento ambiental sobre cada factor ambiental considerado y con el grado de agresividad y/o bondad de cada alter-nativa sobre el medio ambiente. Finalmente, se plantean algunas conclusiones derivadas de este proceso, donde se resalta la alter-nativa 4 (condición actual mejorada + tres (3) estrechamientos + el sistema esclusa-compuerta en el estrecho de Paricuica), por ser la que más bondades y mejoramientos ambientales generaría.