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ISSN / EISSN : 0122-6517 / 2382-4700
Current Publisher: Corporation Universidad de la Costa, CUC (10.17981)
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Latest articles in this journal

Kleiver Pimiento, Marcos José Cárdenas
INGE CUC, Volume 17; doi:10.17981/ingecuc.17.1.2021.01

Abstract:
Introducción: La crisis venezolana ha disminuido la producción industrial, con la consecuente merma en el caudal y cambios en la calidad de las aguas residuales que se generan, afectando los sistemas de depuración de efluentes. Objetivo: Evaluar los tratamientos preliminares y primarios del agua residual en una industria de alimentos ubicada en Táchira (Venezuela) y presentar alternativas de mejora. Metodología: Se evaluaron el tanque de bombeo, homogeneizador y flotación por aire disuelto (DAF). Para ello se tomaron muestras de agua y se determinaron parámetros de calidad, los cuales se compararon con lo previsto en el diseño. Se realizaron cálculos para verificar parámetros técnicos del diseño y de la literatura. Resultados: El caudal tratado oscila entre 0,95 y 2,84 L/s, versus los 12,16 L/s del diseño. Esto ha aumentado el tiempo de retención en las unidades de tratamiento, lo cual, a su vez, disminuye el pH del agua desde 6,10 ± 0,23 hasta 5,34 ± 0,23 por la ocurrencia de procesos anaeróbicos, afectándose la coagulación. El DAF es eficiente y disminuye 79% los SST y un 62% la DBO5,20, pero remueve el N y P hasta 2,5 ± 1 mg/L y 9 ± 4 mg/L, respectivamente, resultando insuficiente la relación de nutrientes necesaria en el tratamiento biológico. Conclusiones: El diseño del sistema de tratamiento tuvo como error la calidad teórica del agua que se asumió. La merma de caudal afecta el tratamiento preliminar y primario. Se deben tomar medidas de mejora en la coagulación y floculación del DAF.
Carlos Adrian Correa, Alejandro Sánchez Salcedo, Andrés Panesso Hernández
INGE CUC, Volume 16; doi:10.17981/ingecuc.16.1.2020.20

Abstract:
Introducción: En este documento se presenta una metodología multiobjetivo aplicada al problema del Planeamiento de la Expansión de la Transmisión (PET) cuando se consideran las incertidumbres en la demanda y la generación eólica. Objetivo: Obtener planes de expansión robustos que minimicen los costos de inversión y maximicen el uso del recurso eólico, teniendo en cuenta su incertidumbre y la introducida por la demanda. Metodología: La metodología propuesta se basa en la Metodología de Escenario Reducido para representar estas incertidumbres. En la formulación de la metodología se consideraron: el modelo de red en DC, los planes de expansión que minimizan la inversión, la reducción en la carga y la generación eólica. Para obtener el algoritmo multiobjetivo, utilizado para minimizar los costos de expansión y la reducción de la energía eólica, se implementó un NSGA-II mejorado y un conjunto de planes óptimos de expansión de Pareto. Resultados: Se presenta el desempeño de los planes de expansión, los cuales fueron evaluados y comparados con trabajos anteriores para demostrar la solidez del enfoque propuesto. Todas las pruebas se realizaron en los sistemas Garver e IEEE de 24 nodos. Conclusiones: Al observar el número de veces que el plan de expansión lleva a cero el corte de carga y la energía eólica desperdiciada, con respecto a un valor establecido en este trabajo, se tiene que la metodología propuesta presenta un índice de rendimiento superior al 75,16% para el sistema Garver y al 98,97% para el sistema IEEE de 24 nodos.
Oscar Andrés Vivas Albán, Deisy Carolina Valencia Chacón, Katherin Julieth Quijano Guzmán, Vincent David Bonett
INGE CUC, Volume 16; doi:10.17981/ingecuc.16.1.2020.19

Abstract:
Introducción: Este documento describe el uso del filtro de Kalman extendido utilizando sensores inerciales (IMU), con el fin de realizar la identificación de los parámetros cinemáticos de la marcha humana a un bajo costo. Objetivo: Evaluar un método eficiente y de bajo costo para identificar los parámetros de la cinemática de la marcha humana. Metodología: Se obtuvo el modelo matemático de los miembros inferiores de un ser humano, al cual se le incluyeron cuatro sensores inerciales (IMU). Se tomaron datos reales que fueron introducidos al modelo con el fin de identificar los parámetros cinemáticos. Se utilizó también un sistema óptico VICON con el fin de comparar los resultados obtenidos a partir del filtro de Kalman extendido. Resultados: Los resultados obtenidos de la estimación de parámetros de la marcha humana con el método del filtro de Kalman Extendido, fueron comparados con el método tradicional utilizando un costoso sistema VICON, obteniéndose resultados similares. Conclusiones: El uso del filtro de Kalman extendido permite identificar de manera fácil los parámetros cinemáticos de la marcha humana para ser utilizados en la evaluación de protocolos de tratamiento.
INGE CUC, Volume 16; doi:10.17981/10.17981/ingecuc.16.1.2020.19

Abstract:
Introducción: Este documento describe el uso del filtro de Kalman extendido utilizando sensores inerciales (IMU), con el fin de realizar la identificación de los parámetros cinemáticos de la marcha humana a un bajo costo. Objetivo: Evaluar un método eficiente y de bajo costo para identificar los parámetros de la cinemática de la marcha humana. Metodología: Se obtuvo el modelo matemático de los miembros inferiores de un ser humano, al cual se le incluyeron cuatro sensores inerciales (IMU). Se tomaron datos reales que fueron introducidos al modelo con el fin de identificar los parámetros cinemáticos. Se utilizó también un sistema óptico VICON con el fin de comparar los resultados obtenidos a partir del filtro de Kalman extendido. Resultados: Los resultados obtenidos de la estimación de parámetros de la marcha humana con el método del filtro de Kalman Extendido, fueron comparados con el método tradicional utilizando un costoso sistema VICON, obteniéndose resultados similares. Conclusiones: El uso del filtro de Kalman extendido permite identificar de manera fácil los parámetros cinemáticos de la marcha humana para ser utilizados en la evaluación de protocolos de tratamiento.
Jessica Nataly Castillo Gonzalez, Diego Andres Carreño Dueñas
INGE CUC, Volume 16; doi:10.17981/ingecuc.16.1.2020.18

Abstract:
Introducción: Diversos estudios han demostrado que Sistemas de Mejora Continua generan mayor productividad y competitividad al interior de las empresas, una de las principales herramientas que soporta la mejora continua es un Bussines Process Management. Sin embargo, es bien sabido que al interior de las empresas aun cuando tienen implementados Sistemas de Gestión de Calidad, no son productivas debido a que en la caracterización y diseño de los procesos presentan falencias. Este trabajo busca diseñar una metodología que permita facilitar el proceso de caracterización y documentación de los procesos de mejora de diferentes empresas. Objetivo: Crear y diseñar una metodología que logre caracterizar y documentar los procesos de negocio. Metodología: La metodología consta de un enfoque mixto y se desarrolla mediante tres (3) fases; Exploración, Análisis y selección, y Diseño. Resultados: Con esta investigación se logro crear una herramienta que guía la documentación de los procesos para los empresarios del departamento de Boyacá, facilitando su proceso, aplicación y sin llegar a incurrir en costos extras. Tomando como referente la potencialidad socioeconómica de los empresarios del departamento. Conclusiones: Al caracterizar los procesos se pude observar una notable mejora en las organizaciones, facilitando el proceso de adaptación de los nuevos trabajadores y la detección de fallas en el proceso.
Efrain De La Hoz G, Maria Auxiliadora Iglesias, Leidy Haidy Perez Coronell
INGE CUC, Volume 16; doi:10.17981/ingecuc.16.1.2020.17

Abstract:
Objetivo: Desarrollar un método para clasificar, caracterizar y pronosticar perfiles competitivos del sector tiendas minoristas a partir de la integración de la técnica de análisis de cluster y las redes neuronales artificiales. Metodología: Para lo anterior se revisó la literatura relacionada con la competitividad de tiendas minoristas a partir de lo cual se identificaron variables asociadas a esta investigación. La información analizada corresponde a 224 tiendas de comercio minorista de la ciudad de Barranquilla. Resultados: El análisis de cluster permitió caracterizar 4 perfiles competitivos del sector que mostraron ser homogéneos intragrupo y heterogéneos extragrupo, El modelo de red neuronal artificial mostró un 91,3% de clasificación correcta en la muestra de reserva, con lo cual se infiere la capacidad de clasificación del modelo de red y la capacidad discriminante de las variables relacionadas con el conocimiento de productos y precios, las prácticas de inventario y ventas, presencia en el mercado, atención diferenciada, ubicación y variedad de productos en los perfiles identificados. Conclusiones: Los resultados de la investigación muestran alta capacidad del método cluster-RNA, para clasificar y proyectar perfiles competitivos a partir de los cuales se pueden diseñar procesos de mejoramiento.
Edgar Duarte Forero, Manuel Ángel Camacho Oliveros
INGE CUC, Volume 16; doi:10.17981/ingecuc.16.1.2020.16

Abstract:
Introducción: La adecuada administración de los recursos disponibles es un factor que incide significativamente en la calidad de la atención en hospitales. Las nuevas tecnologías en salud, el envejecimiento de la población, y la escasa disponibilidad presupuestal conllevan a mejorar la administración de la capacidad hospitalaria para lograr mejores desempeños globales. Objetivo: Construir herramientas que permitan estudiar los factores que inciden en los indicadores de eficiencia hospitalaria global (giro-cama, porcentaje ocupacional y estancia promedio) desde la perspectiva del flujo de pacientes. Metodología: Se desarrolló un estudio utilizando Dinámica de sistemas en un hospital público de alta complejidad desde la perspectiva del flujo de pacientes, haciendo énfasis en la parametrización de condicionantes de capacidad y en la medición del impacto en indicadores de eficiencia global. La exploración de estrategias se desarrolló con análisis de varianzas y análisis de componentes principales. Resultados: El porcentaje ocupacional reflejó mayor sensibilidad al uso de políticas sobre uso de camas y reducción de tiempos de espera. El giro cama fue el indicador con mayor velocidad de respuesta a los cambios implementados. El aumento de las horas-médico disponibles en urgencias no presentó impactos significativos en el flujo de pacientes ni en las medidas de desempeño global. Conclusiones: La simulación continua y análisis de componentes principales permitió obtener herramientas para la planeación de capacidad en el mediano y largo plazo. En lugar de invertir en el aumento de capacidad instalada, la gerencia debe priorizar la reducción de desperdicios a través de metodologías como Lean healthcare.
Miguel Ángel Ospina-García, Juan Manuel Lizarazo, Andrés Salas Montoya
INGE CUC, Volume 16; doi:10.17981/ingecuc.16.1.2020.15

Abstract:
Introducción: En el presente artículo se realiza un análisis de la evolución del daño mecánico del concreto reforzado con fibras de acero (SFRC, Steel Fiber Reinfoced Concrete) y la velocidad de pulso ultrasónico (UPV) propagada; con la finalidad de correlacionar el UPV y el daño mecánico en elementos de concreto con diferentes dosificaciones de fibras de acero. Para lo cual se fabricaron 45 probetas en concreto, con dosificaciones de 0 kg/m3; 25 kg/m3 y 70 kg/m3, y resistencias promedio a la compresión [1] de 57 MPa, 53 MPa y 44 MPa y a la flexión [2] de 5,49 MPa, 7,20 MPa y 9,60 MPa, esclareciendo que en los elementos probados se midieron carga, deflexión y velocidad de pulso ultrasónico en simultaneo; obteniendo parámetros que permitieron generar ecuaciones predictivas del daño en una escala de 0 a 1, teniendo en cuenta que un daño mecánico es avanzado cuando un elemento tiene una alta fisuración y por lo tanto se disminuirá su capacidad de resistencia mecánica (cuando el valor es cercano o igual a 1) [3]; adicionalmente con la realización del proyecto se demuestra que la inclusión de fibras de acero ocasiona en el concreto un comportamiento dúctil con un aumento en resistencia mecánica a flexión y fatiga. Concluyendo que es posible predecir el daño mecánico del concreto mediante la aplicación de técnicas de medición indirectas, que ayudaran a la evaluación patológica de elementos, así como se demuestra la utilidad del emplear fibras de acero en el concreto para mejorar sus propiedades mecánicas. Objetivo: Estimar la evolución del daño mecánico del concreto tipo SFRC, mediante la medición de la velocidad de pulso ultrasónico, correlacionando con la resistencia a la flexión, obteniendo ecuaciones de predicción del daño y gráficas de comportamiento mecánico. Metodología: Para la realización del proyecto se aplica un modelo experimental; iniciando con una búsqueda primaria de información sobre concretos fibro-reforzado y métodos de inspección indirecta, luego se definió las dosificaciones y mezclas de concreto que se van a realizar y se fabrica los elementos de prueba; después se realiza las pruebas experimentales analizando sus resultados, por último, se concluye sobre los resultados obtenidos. Resultados: Se obtiene ecuaciones predictivas y gráficas de comportamiento mecánico, las cuales permitirán que al inspeccionar un elemento de concreto simple y concreto SFRC, se obtenga en primera instancia, una idea del daño mecánico del concreto, lo que permitiría establecer el estado físico en el que se encuentra un elemento fabricado en este material. Conclusiones: A medida que se presente daño mecánico en un elemento de concreto, estos aumentarán su fisuración y por lo tanto su densidad disminuirá; esta característica se puede medir con la velocidad de pulso propagada; consiguiente la predicción de la integralidad del estado físico en el que se encuentra un elemento será predecible, permitiendo conocer si una estructura en concreto se encuentra en riesgo de colapso o cercano al mismo; lo anterior cobra mayor importancia en estructuras sometidas a flexión (propiedad en la cual el concreto ofrece baja resistencia, con respecto a la resistencia a la compresión), tal como un puente, una vía vehicular o vigas de una edificación. Con las ecuaciones expuestas, se demuestra que en un daño mecánico inferior a 0,5, la estructura se fisura, pero no colapsará, en cambio si el daño es superior a 0,5 la estructura se encuentra tan fisurada que no podrá soportar la carga máxima de diseño y por lo cual puede colapsar. De la misma manera, en el proyecto se demuestra que las fibras de acero aumentan la resistencia a la flexión y tenacidad del concreto en por lo menos un 30%, lo que implica su utilidad para la construcción de elementos descritos anteriormente. Esta investigación es una primera afirmación y permitirá ampliar las posibilidades que tienen las metodologías de inspección indirecta en el campo del estudio estructural en Ingeniería Civil, así como el empleo de fibras de acero como adiciones, que mejoran las propiedades mecánicas del concreto.
L. Castellanos-González, Nestor Céspedes Novoa, Alex Baldovino Sanjuan
INGE CUC, Volume 16; doi:10.17981/ingecuc.16.1.2020.14

Abstract:
Introducción- El cultivo de fresa es el tercero en importancia en Pamplona, Norte de Santander. Las plantaciones reciben aplicaciones indiscriminadas de fertilizantes y plaguicidas químicos. Objetivo- Evaluar alternativas orgánicas para el control de las enfermedades foliares y del suelo, las babosas, y para la carencia de fósforo con vistas al logro de producciones más limpias de la fresa. Metodología- Se desarrollaron cuatro ensayos en campos de fresa, uno para el control de enfermedades de la parte aérea, el segundo para el control de enfermedades de la raíz, el tercero para la nutrición fosfórica y el cuarto para el control de babosas. En los tres primeros se evaluaron diferentes biopreparados producidos localmente a partir de microorganismos eficientes y en el último la tierra de diatomeas. Resultados- Caldo Rizósfera y microorganismos eficientes (ME) mostraron resultados similares al fungicida protectante Dithane contra mancha por Ramularia, la antracnosis en hojas, flores y frutos, la pudrición por Botrytis y la mancha bacteriana, mientras que Caldo Rizósfera, ME y otra variante de ME (M6) resultaron similares al fungicida Benomil y fosfito de potasio para el control de las enfermedades radiculares causadas por Fusaium spp y Phytophthora fragarie. Caldo Rizósfera y M6 disminuyeron en mayor medida la incidencia y severidad de la deficiencia de fósforo y favorecieron una mayor concentración de este en las hojas. La tierra de diatomea demostró eficacia para el control de las babosas con dos aplicaciones, dosis entre 4 y 8 kg/ha y la adición de PEGAL CS pH 18,767 g/L como adherente. Conclusiones- Los resultados permiten incorporar nuevas alternativas para el control de enfermedades foliares y radiculares, así como las babosas y la nutrición fosfórica en el cultivo de la fresa en aras de obtener producciones más limpias en las condiciones de Pamplona, Norte de Santander.
Fabian Cuesta Quintero, Gustavo Puerto, Carlos Suárez
INGE CUC, Volume 16; doi:10.17981/ingecuc.16.1.2020.013

Abstract:
Objetivo: Evaluar la técnica de generación multiportadora basada en segmentado espectral para el transporte de señales de señales multiplexadas en subportadora óptica. Metodología: La propuesta se evalúa mediante validación experimental y modelamiento basado en simulación de la generación de portadoras ópticas utilizando una fuente de banda ancha en combinación con un filtro óptico configurado con diferentes bandas de paso y transmisión a diferentes distancias. Resultados: La evaluación experimental midió la magnitud del vector de error para particiones espectrales de 1nm, 3nm, 6nm y 8nm que transportan formatos de modulación QPSK y 16QAM en subportadoras de 1 GHz y 3 GHz a través de un enlace de fibra de 10 km. Para una banda de paso de 1nm y modulación QPSK, se encontró un EVM de 29.6458% mientras que un EVM de 40.4685% fue medido para el servicio transportado en 16QAM. El modelo de simulación mostró que una tasa de error de bit de 1x10-12 se logra para tamaños de particiones espectrales de 100MHz en subportadoras de 5GH, 30GHz y 60GHz. Conclusiones: Los resultados experimentales mostraron que el EVM medido no mostró una diferencia significativa con respecto a la frecuencia de la subportadora para un servicio QPSK. Sin embargo, la modulación 16QAM se recomienda solo cuando la frecuencia de la subportadora es 1 GHz o inferior para una ecualización correcta de la señal recibida. El modelo de simulación evaluó la propuesta en frecuencias subportadoras más altas y distancias más largas. Los resultados encontrados muestran que una subportadora de 60 GHz sobre un enlace de fibra de 40 km es posible cuando el tamaño de la partición óptica es de 100MHz.
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