vol. 14 núm. 2 (2018): (julio - diciembre)

Introducción: El análisis envolvente de datos (DEA), se usa para medir el desempeño relativo de una serie de centros de distribución (DCs), utilizando indicadores clave basados en logística inversa para una empresa que produce suministros eléctricos y electrónicos en Colombia. Objetivo: Medir el rendimiento relativo de los centros de distribución en función de indicadores clave (KPI) de una red de abastecimiento con logística inversa. Metodología: Se aplica un modelo DEA a través de 5 pasos: Selección de KPIs; Recopilación de datos para los 18 DCs en la red de distribución; Se construye y ejecuta el modelo DEA; Identificar los DCs que serán el foco de la mejora; Analizar los DCs que restringen o disminuyen el rendimiento total del sistema. Resultados: Inicialmente se definen KPI, a partir de los datos recolectados y se presentan los KPI para cada DCs. Se ejecuta el modelo DEA y se determinan las eficiencias relativas para cada DCs. Posteriormente, se realiza un análisis de la frontera y se analizan los DCs que limitan o reducen el rendimiento del sistema en busca de opciones para mejorar el sistema. Conclusiones: La logística inversa, trae numerosas ventajas para las empresas. El análisis de los indicadores permite a los gerentes de logística tomar decisiones relevantes para mejorar el desempeño del sistema. El modelo DEA identifica a los DCs que presentan rendimientos relativamente superiores e inferiores; lo cual facilita la toma de decisiones informadas para cambiar, aumentar o disminuir los recursos y las actividades, o aplicar las mejores prácticas que optimicen el rendimiento de la red.

Introducción: La tapia, es un muro ancestral fabricado artesanalmente en tierra apisonada, con la que se construyeron edificaciones patrimoniales en la ciudad de Pasto, (zona de amenaza sísmica alta), entre ellas el teatro Imperial el cual es considerado como un patrimonio invaluable (1922) conocido como el “Decano de los Teatros del Sur” [1] declarado como de uno de los bienes inmuebles de interés cultural de la nación y protegido por las leyes que regula el Ministerio de Cultura. Metodología: La investigación se desarrolla a partir de evaluación patológica causada por antecedentes sísmicos en el comportamiento estructural por pandeo y conexión de esquina de las edificaciones en tierra, para ello se evalúa el comportamiento físico mecánico de la tapia a partir de procesos convencionales como el módulo de rotura, evaluación de resistencia admisible a la compresión de la tapia, como una respuesta al pandeo y la valoración dinámica para caracterizar la razón de amortiguamiento y frecuencia de resonancia con base en la evaluación de vibraciones libres. Como metodología la investigación propone un nuevo ensayo a partir de una probeta que permita establecer los esfuerzos que se desarrollan en la conexión de esquina y el refuerzo que contrarreste dicha vulnerabilidad. Resultados: El muro en tapia se caracteriza como un sólido deformable altamente frágil, sujeto a pandeo y fisuramiento, valorado como un medio continuo, con base en el cálculo de elasticidad (72 Mpa), esfuerzo cortante (28 Mpa), relación de deformación vertical y horizontal (0,33) y resistencia a la compresión (0,59 Mpa), caracterizado como un suelo consolidado de consistencia media dura, con un módulo de rotura (0,14Mpa). Conclusiones: El desprendimiento de las esquinas de los muros en tapia se presenta por la alta concentración de esfuerzos, los cuales se resuelven mediante la instalación de conectores o clavos. El ensayo de vibraciones libres permite obtener los modos de vibración longitudinal, transversal y torsional para determinar la capacidad de amortiguamiento de la acción dinámica causada por un sismo. El módulo de rotura permite interpretar la capacidad de respuesta frente a la flexión y pandeo que se causa en un muro en tapia.

Introducción:  En este artículo se plantea la creación de un prototipo de almacenamiento de datos sobre Cloud Computing, mediante el uso de herramientas de software libre, para pequeñas y medianas empresas (PyMes); el cual contribuirá en mejorar la capacidad de almacenamiento de información, incorporando al proceso una herramienta de Cloud Storage, que permita crear, guardar y actualizar los datos de forma sincronizada desde cualquier ubicación geográfica, reduciendo los riesgos de mantener varias versiones de un documento y perdida de información temporal o definitiva. De esta forma se propone evidenciar que las herramientas libres de código abierto son de bajo costo y colaborativas para pequeñas empresas. Objetivo: Evaluar la pertinencia, viabilidad e impacto de las herramientas de Cloud Storage sobre software libre, a fin de implementar un prototipo de almacenamiento de datos para ser usado por las pequeñas y medianas empresas, logrando establecer esquemas de organización y toma de decisiones acorde a sus objetivos empresariales.  Metodología: Se basa en un método espiral por etapas. En la primera etapa se aplicó el modelo de comparación de productos de software libre Qualification and Selection of Opensource Software (QSOS) para identificar la mejor herramienta Cloud Storage. Para la segunda etapa se realizó el diseño e implementación del prototipo para el almacenamiento sobre Cloud Computing, y en la última etapa se efectuaron pruebas y ajustes en la validación de dicho prototipo para su puesta en marcha. Resultados: Estructura de un prototipo funcional terminado, para el almacenamiento de datos sobre Cloud Computing mediante el uso de herramientas de software libre, dirigido a las pequeñas y medianas empresas; evidenciando su fácil manejo, control y toma de decisiones en la gestión de sus datos y despliegue en la organización, convirtiéndose en una herramienta que beneficia a este tipo de sector productivo. Conclusiones: La construcción de sistemas de almacenamiento de datos sobre Cloud Computing, basados o guiados en el prototipo logrado, se constituye como una herramienta de bajo costo en su implementación y mantenimiento, lo que contribuye a la sostenibilidad de la solución, junto con la posibilidad de escalamiento de nuevas funciones y/o módulos, por parte de pequeñas y medianas empresas, que no poseen recursos financieros para la inversión en tecnología de la información y servicios de conectividad y almacenamiento.

Introducción: Muchas edificaciones compuestas por marcos (vigas-columnas) tienen la necesidad de recurrir a muros de concreto reforzado para proporcionar una mayor rigidez lateral. El comportamiento no lineal de sistemas con muros de concreto reforzado es incierto y, por lo tanto, se requiere conocer de manera adecuada la respuesta estructural de estos ante diferentes excitaciones sísmicas por medio de criterios adecuados de modelación. Objetivo: Este estudio tiene como finalidad encontrar una metodología adecuada de modelación para muros de concreto reforzado considerando discretizaciones tipo armadura. Para validación se utiliza uno de los especímenes presentados en un informe experimental, en donde se reportan pruebas a distintos muros sometidos a cargas cíclicas de desplazamientos que caracterizan prototipos reales. Metodología: Se utiliza como modelo de calibración los resultados de ensayo del espécimen experimental No. 6, presentados en el reporte No. UBC/EERC-79/20 realizado en la universidad de California, Berkeley. El espécimen es sometido a una carga lateral cíclica reversible y cargas concentradas debido a los pisos superiores, estas cargas son utilizadas como excitación para el modelo analítico. Las características geométricas y propiedades mecánicas son tomadas del informe para la modelación analítica. Resultados: Con la metodología anterior es posible modelar cualquier muro de concreto reforzado bidimensional. Los resultados obtenidos en términos del cortante basal y desplazamiento en la azotea son comparados con los mostrados en el informe experimental. La curva de histéresis global (δ3 vs Vb) es obtenida sometiendo al modelo analítico a una carga pseudoestática reversible y considerando los parámetros no lineales de cada uno de los materiales. Conclusiones: Los resultados obtenidos con el modelo analítico discretizado en elementos armadura presentan una gran aproximación con los mostrados en el estudio experimental utilizado como comparación, por lo cual, este criterio es posible utilizarlo para modelar cualquier tipo de muro de concreto reforzado en el espacio bidimensional e incluso tridimensional.

Introducción: Las aleaciones de magnesio son conocidas por sus características biocompatibles y propiedades de restauración de tejidos; por otro lado, se ha encontrado que el TiO2 disminuye las velocidades de corrosión de las aleaciones de magnesio. Objetivo: En este trabajo, la técnica de recubrimiento por inmersión se usó para recubrir una aleación de magnesio con partículas de TiO2 y evaluar su comportamiento a corrosión. Metodología: Las partículas se analizaron por microscopía electrónica de barrido (SEM) e inspección visual. Además, se realizaron pruebas de evolución de hidrógeno para comprender el efecto de la adición de TiO2 en la velocidad de corrosión de la aleación de Mg. Resultados: Los resultados mostraron el efecto positivo de TiO2 en la mejora de la corrosión de aleaciones de ASTM B107 AZ31B Mg mediante una medición indirecta a través de pruebas de evolución de hidrógeno. La aleación ASTM B107 AZ31B sin recubrimiento muestra una corrosión 29 veces más rápida en comparación con la aleación recubierta. El espesor obtenido mediante el método de recubrimiento por inmersión es inferior a 20 nm. Conclusiones: Las partículas de TiO2 se agregaron en la superficie de la aleación ASTM B107 AZ31B con una velocidad controlada. Las imágenes SEM mostraron la mejora del recubrimiento cuando aumenta la concentración de H2O en el sol. Otro parámetro importante es la velocidad de extracción durante el proceso de recubrimiento por inmersión, que resultó ser mejor a una velocidad de 3 mm/min. La evolución del hidrógeno en la solución mostró que la aleación ASTM B107 AZ31B recubierta reportó menos producción de hidrógeno durante la prueba de corrosión. La técnica de recubrimiento por inmersión puede realizarse en polipropileno y, finalmente, obtener una superficie completamente recubierta.

Introducción: El sistema de frenado de un automóvil debe trabajar en forma segura y predecible en cualquier circunstancia, lo cual implica disponer de un nivel estable de fricción, en cualquier condición de temperatura, humedad y salinidad del medio ambiente. Para un correcto diseño y operación de los discos de freno, es necesario considerar diferentes aspectos, tales como la geometría, el tipo de material, la resistencia mecánica, la temperatura máxima, la deformación térmica, la resistencia al agrietamiento, entre otros. Objetivo: En el presente trabajo se realizó el análisis del sistema de freno a partir del pedal como inicio de los cálculos de cinética y dinámica de los elementos constitutivos y de esta manera simular el comportamiento de un freno automotriz con pilares de ventilación tipo NACA 66-209. Metodología: El desarrollo de la investigación se llevó a cabo mediante la ejecución de un Análisis de Elementos Finitos (FEA) con la ayuda del Software SolidWorks Simulation, donde se llevó a cabo el modelo geométrico del disco con la finalidad de identificar los elementos sometidos a máximas variaciones de temperatura. Resultados: Los resultados obtenidos demuestran que con los cálculos matemáticos se logró validar el correcto funcionamiento de sistema de frenado a diferentes condiciones de operación, con lo que se pudo optimizar este tipo de geometría para los discos ayudando a la evacuación más rápida de calor respecto a otros tipos de frenos de disco. Conclusiones: Los resultados demuestran que estos sistemas trabajan en condiciones óptimas siempre garantizando altos niveles de seguridad y operación en comparación con otros tipos de geometrías, además de poder determinar sus condiciones de funcionamiento en diferentes condiciones de trabajo.

Introducción: La primera infancia es el primer ciclo de vida de gran importancia que permite el desarrollo del individuo como persona. Pese a ello, existen componentes que han afectado negativamente la satisfacción de los usuarios en los Hogares Comunitarios de Bienestar-ICBF que trabajan en pro de los infantes, debido a esto, surge el modelo SERVQUAL como una solución que permite la medición de la calidad del servicio, conocer las percepciones y expectativas de los clientes, e identificar los factores que afectan la calidad del servicio. Objetivo: El presente estudio tiene como finalidad la aplicación del modelo SERVQUAL para la determinación de los factores que inciden en la satisfacción de los usuarios en los hogares infantiles. Metodología:  El articulo consta de 3 fases: Recolección de información relevante al caso en estudio, Evaluación de la importancia, expectativa y percepción del usuario frente a los componentes calidad y Determinación de los componentes de calidad que inciden en la satisfacción de los usuarios. Resultados: Se logró la aplicación completa del modelo estadístico, obteniéndose que los componentes “salud y nutrición” son los que más afectan la percepción de la calidad del servicio, seguidos por los factores “Familia comunidad, proceso pedagógico y talento humano” que también tienen un importante índice de incidencia. Conclusiones: La empresa se encuentra en mejoramiento continuo, sin embargo, se hace necesario trabajar responsablemente para atender los componentes que influyen en la percepción de su servicio, para la obtención de un mayor índice de calidad.

Introducción: El presente artículo muestra el diseño e implementación de un sistema anticolisión para invidentes usando redes neuronales evolutivas. Objetivo: Presentar la implementación de redes neuronales evolutivas en un sistema guía para invidentes en la detección de obstáculos estáticos y en movimiento. Metodología: La metodología empleada se basa en la creación de redes neuronales artificiales a partir del algoritmo genético cooperativo coevolutivo (AGCC), este se encarga de estructurar, modificar y entrenar las redes neuronales. Para ello utiliza la matriz de definición de red (MDR). Para la elaboración de una MDR se toma como base un cromosoma “parte del algoritmo genético”. Una vez este realizada la MDR se crea una red neuronal artificial para luego ser entrenada. Resultados: El programa realizó varias redes neuronales generando en cada ejecución 10 cromosomas, que al ser entrenados con el AGCC y aplicando la cooperatividad, se obtuvieron las mejores redes neuronales anticolisión teniendo en cuenta un tiempo definido, funcionando efectivamente para la detección de obstáculos estáticos y en movimiento. Conclusiones: En el sistema anticolisión para invidentes se observó la eficacia de las redes neuronales en dar una respuesta, detectando objetos tanto estáticos como en movimiento proporcionando seguridad al invidente, evitando colisiones con estos.

Introducción: Actualmente en Colombia, existe gran interés por la aplicación de energías renovables y la diversificación de la matriz energética. Por lo tanto, en el presente trabajo se muestran los resultados de la simulación de una planta solar térmica hibrida de ciclo Brayton cerrado en Colombia, que recibe calor de un sistema de concentración de torre central y heliostatos. El recurso solar se estima por un modelo horario, adicionalmente cuenta con una cámara de combustión que utiliza gas natural como combustible, la cual garantiza la estabilidad del calor suministrado a la planta. La ubicación de la planta se selecciona en función de la radiación global y difusa media diaria mensual, y adicionalmente, se realiza una simulación de los principales parámetros de operación, optimizando la potencia y el rendimiento global en función de la relación de presión. Por último, se realiza un análisis exergético de la planta, especialmente de los componentes afectados por la variación de la radiación en el día. Objetivo: Evaluar una planta solar térmica de concentración de ciclo Brayton cerrado, desde el punto de vista energético y exegético bajo las condiciones ambientales de Colombia. Metodología: Integrar en lenguaje modélica, por medio de un compilador Dymola un modelo de recurso solar, un modelo energético y un modelo exergético aplicado a las condiciones ambientales de Colombia. Resultados: Se presenta el análisis correspondiente a la evolución de los principales parámetros de operación de la planta a lo largo del día, la variación del rendimiento y la potencia en función de la relación de presiones. Conclusiones: Es viable técnicamente la operación de una planta solar térmica de concentración de ciclo Brayton en algunos lugares de Colombia, dado el recurso solar disponible y el ahorro de combustible que genera a pesar del detrimento del rendimiento energético y exergético.

Introducción: En la presente investigación se transforma las ecuaciones que conforman un OPF-AC a un sistema de restricciones lineales mediante series de Taylor, por lo cual se adquiere un modelo LOPF-AC, preciso y aplicable para poder garantizar la minimización de pérdidas en todo el sistema. Objetivo: Minimizar las pérdidas en la expansión del sistema de transmisión. Metodología: Se basa en linealizar las ecuaciones del OPF-AC mediante Series de Taylor, para obtener un problema linealizado. Resultados: El modelo determina cuales son las líneas que se deberían implementar y cuales se deberían reforzar, considerando el menor costo y la minimización de las pérdidas. Conclusiones: La demanda total de la red más la proyección de carga de los distintos casos para la expansión del sistema de transmisión es abastecida con normalidad, cumpliendo con los parámetros establecidos de generación y transmisión conjuntamente con las restricciones del algoritmo para obtener un desempeño óptimo en la TEP.

Introducción− En las industrias de extracción de aceite de palma, por cada 10 ton de racimos de fruto fresco (RFF) procesados, se producen cerca de 3700 kg de residuos con Poder Calorífico Inferior (PCI) de alrededor de 18 MJ/kg. Estos residuos, compuestos principalmente por racimos de frutos vacíos, fibra y cuesco podrían ser utilizados para generación de electricidad o vapor supliendo de manera parcial o total la demanda de energía de las empresas del sector. De estos residuos, el que mejor se adapta para generación de electricidad a partir de biomasa, en rangos menores a 2MW, es el cuesco, el cual puede ser utilizado en sistemas de gasificación de lecho fijo acoplados a motor generador. Objetivo− Evaluar el potencial energético del cuesco de palma de aceite para la generación de electricidad utilizando gasificación en lecho fijo acoplada a motor generador. Metodología− Se desarrolló un modelo de gasificación en equilibrio químico que permite estimar la composición de gases y, por tanto, el potencial energético de los residuos de cuesco de palma. Resultados- El modelo permite analizar variaciones en el proceso debidas a cambios en agente gasificante (AG), composición y contenido de humedad de la biomasa. Los resultados son validados utilizando información reportada en la literatura. El modelo es utilizado para analizar el potencial energético de los residuos de una planta extractora típica de 10000 ton RFF/mes. Conclusiones− Se estima que por cada 22 kg/h de cuesco se producen aproximadamente 70 kg/h de gas con composición promedio de 12,5 % H2, 21,8 % CO, 9,5 % CO2, 56 % N2 y trazas de CH4 c on p oder c alorífico i nferior ( PCI) c ercano a 4 ,1 M J/Nm3. Lo anterior, cuando el proceso opera con una relación de equivalencia (ER) de 0,33 y humedad de biomasa de 15 % w.t. Así, utilizando el gas como combustible para un conjunto motorgenerador, la demanda eléctrica de una planta extractora de aceite puede ser suplida en su totalidad, empleando menos del 85 % del cuesco resultante del proceso.

Introducción: Las redes tradicionales implementan en su gran mayoría dispositivos donde el control es distribuido y mezclado con el plano de datos, aspecto que no permite una evolución rápida hacia un proceso que contribuya a mejorar el transporte de los servicios. Por el contrario, las Redes Definidas por Software son un conjunto de servicios de transporte que optimizan la utilización de los recursos al poseer una estructura de red centralizada. Objetivo: Determinar los aspectos que hacen que las redes definidas por software puedan ofrecer características de calidad de servicio en redes de datos. Metodología: Este estudio se realiza mediante simulación, sobre una misma red base y bajo las mismas condiciones de trabajo, llevando a cabo medidas del tiempo de respuesta del envío de paquetes y gestión del ancho de banda transportado. El estudio también incluye una prueba mediante la transmisión de contenido multimedia a través de una arquitectura de red definiendo prioridades a los enlaces. Resultados: Los resultados muestran la forma en que las Redes Definidas por Software logran una mejor gestión del envío de datos a través de la red base. Del mismo modo, los resultados previos fueron respaldados con los obtenidos en la prueba de calidad de servicio para un flujo multimedia. Conclusiones: Las redes definidas por software debido a su control centralizado habilitan el encaminamiento y provisión de calidad del servicio en redes de datos basadas en dispositivos de capa-2.

Introducción: Recientes estudios sobre el procesado FFT (Fast Fourier Transform) o DWT (Discrete Wavelet Transform) de la señal OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) han demostrado pros y contras para comunicaciones de radio DVB-T2 (Digital Video Broadcasting – Second Generation Terrestrial); sin embargo, aún falta comparar las prestaciones de ambos tipos de procesamiento para el mismo escenario. Objetivo: El objetivo de esta investigación es comparar la respuesta del canal inalámbrico con ruido AWGN (Additive White Gaussian Noise Channel) y desvanecimiento Rayleigh y Rician en la banda de UHF (Ultra High Frequency). Metodología: Se simuló en Matlab®, específicamente en Simulink, la transmisión de información DVB-T2 con modulación OFDM y procesado FFT y DWT. Resultados: Los resultados del estudio demostraron ser más eficientes para el sistema DWT en comparación con el Sistema FFT, por la baja tasa de bits errados, eficiencia espectral y reducción del cociente entre la potencia pico a promedio (PAPR: Peak-to-Average Power Ratio), para relaciones Eb/No mayores a 10dB. Conclusiones: En este artículo se presentan los diseños de ambos sistemas y los resultados de la experiencia de investigación; así mismo, se discute la aplicabilidad práctica de estos sistemas y se sugieren mejoras para trabajos futuros.