Maestría en Ingeniería

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Diseño de un fertilizante granular a base de abono orgánico enriquecido con minerales para cultivos de hortalizas
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2024) Márquez Sarabia, Carlos Bernardo; Valencia Ochoa, Drochss Pettry
El presente proyecto se centró en el diseño de un fertilizante granular orgánico, utilizando un abono orgánico elaborado con subproductos de los ingenios azucareros como cachaza, vinaza, cenizas y bagazo y enriqueciendo su contenido de nutrientes con la incorporación de materias primas de carácter orgánico. Inicialmente, se realizaron análisis fisicoquímicos para determinar las deficiencias nutricionales tanto del abono orgánico como del suelo empleado para la producción de hortalizas. A su vez, la revisión bibliográfica fue fundamental para identificar los requerimientos agronómicos específicos de los cultivos de hortalizas, con un enfoque particular en el cultivo experimental de tomate. La metodología implementada incluyó la selección de materias primas ricas en nutrientes como fósforo, potasio, calcio, magnesio, boro y azufre, y la granulación de la forma física polvo del abono orgánico y materias primas seleccionadas. A través de técnicas de mezcla y granulación, se logró un fertilizante con tamaño de partícula de 2.0 a 4.0 mm, humedad del 3.0% y dureza de 2 kgf/in2, necesarias para garantizar la estabilidad física de los gránulos de fertilizante en su aplicación en el campo. El fertilizante desarrollado fue evaluado en un cultivo experimental de tomate, utilizando un diseño experimental de bloques completos al azar con 4 tratamientos y 4 réplicas. Los tratamientos incluyeron aplicaciones de fertilizante orgánico, fertilizante tradicional y un testigo sin ningún tipo de aplicación del fertilizante. Los resultados mostraron un significativo incremento en el crecimiento vegetativo, la floración y la producción de frutos en las plantas tratadas con el fertilizante orgánico diseñado. Estos resultados destacan el potencial del fertilizante como una alternativa sostenible y efectiva para mejorar la productividad y calidad de los cultivos de hortalizas en la región. Este estudio demuestra que es posible desarrollar un fertilizante granular aprovechando subproductos industriales y materias primas de naturaleza orgánica cómo Leonardita, Yeso Agrícola, Roca Fosfórica, Silicato de Magnesio, Ulexita, Bentonita, Ácidos Húmicos y Fúlvicos.
Predicción del riesgo de abandono de un asociado para una cooperativa multiactiva de Santiago de Cali, mediante técnicas de aprendizaje automático
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Males, Victor Hugo; Álvarez Vargas, Gloria Inés
Predecir la tasa de abandono (churn rate) o riesgo de abandono de los clientes, es importante para las empresas y más para la cooperativa multiactiva objeto de estudio, debido a que es importante mantener activa la base social de asociados a la cooperativa. En este marco, el presente trabajo se enfoca en la implementación de técnicas de aprendizaje automático a un conjunto de variables cuantitativas y cualitativas y realizar un despliegue de una visualización con la mejor técnica de aprendizaje automático entrenada, que permita a las áreas comerciales de vinculación y retención tomar mejores decisiones en la implementación de sus estrategias para la reducción del riesgo de abandono. Con esto, la visualización realiza funcionalidades de exploración de análisis de datos, predicción de una lista de usuarios y según las variables que riesgo puede tener un asociado de no continuar en la cooperativa.
Propuesta metodológica para el escalamiento tecnológico del producto UBICU, un sistema de apoyo a la fisioterapia respiratoria
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2023) García Jaramillo, Sebastián; Aguilar Zambrano, Jaime Alberto
Se presenta un modelo para el proceso de escalamiento de un producto con la participación de los actores de la cuadruple hélice. El modelo propone un proceso donde los actores se involucran en cada una de las fases del alistamiento tecnológico con base en un modelo de entrada salida que puede ser aplicado en otras situaciones de escalamiento del producto. De igual forma, se establece la intensidad de la participación de cada uno de los actores a partir de un análisis biplot asociado a cada una de las fases de maduración tecnológica. El modelo se construyó y validó de manera paralela dentro del trabajo de investigación Sistema Incentivo Respiratorio del cual se derivó el producto UBICU, desarrollado desde un proyecto de investigación titulado “Sistema Incentivo Respiratorio para fisioterapia remota de pacientes con secuela COVID-19” y una fase posterior titulada “Proyecto Inspirar”, que se realiza en el marco de una alianza de cooperación para la investigación y desarrollo tecnológico entre actores de la cuádruple hélice, los cuales son grupos de investigación de la Universidad Javeriana de Cali, Universidad del Valle, la empresa Procesos de Manufactura SAS. y el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de Colombia, quien otorga financiamiento proveniente del marco de la convocatoria 895-2021. UBICU es un dispositivo tecnológico compuesto por hardware y software cuyo objetivo es apoyar e incentivar la fisioterapia respiratoria de pacientes a los cuales les han preescrito su uso. UBICU realiza transmisión de datos en tiempo real relacionados a la medición del flujo del aire del paciente, y motiva al paciente a la realización de los ejercicios a través de una interfaz de videojuego para su rehabilitación. De acuerdo con las estadísticas de datos recolectadas el medico, quién prescribe la terapia, puede llevar seguimiento al proceso de rehabilitación y evaluar el desempeño para prescribir nuevas acciones para mejoramiento de la recuperación de paciente.
Solución de un sistema open shop en un taller de mecánica automotriz mediante el diseño de un algoritmo genético
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Delgado Moore, Luis Fernando; Morillo Torres, Daniel
El área de programación de tareas (también conocida como scheduling) se encarga de planificar la mejor asignación de los recursos dentro de un sistema productivo que permita la consecución de un conjunto de tareas; logrando eficiencia y efectividad en tal asignación. El incentivo de estudiar problemas relacionados con el scheduling nace de la necesidad de obtener soluciones factibles de alta calidad de un grupo de tareas y recursos (como máquinas) que requieren ser secuenciados de forma que se optimicen los recursos productivos y obtener así un beneficio económico. El presente estudio buscar solucionar uno de los problemas más relevantes de esta área: el Open Shop, mediante el desarrollo de un algoritmo genético. Un problema Open Shop se define como un conjunto de m máquinas las cuales deben procesar un conjunto de n tareas que tienen un tiempo de procesamiento específico; cada tarea debe ser procesado por todas las máquinas (o un subconjunto de ellas). Adicionalmente, solo se puede ejecutar un solo tarea a la vez, y cada máquina solo puede procesar una tarea simultáneamente. Inicialmente, se desarrolló un Modelo Matemático que generó soluciones factibles obtenidas mediante el software de optimización AMPL, quien resultó eficiente solo para instancias inferiores a 5 máquinas y 5 tareas. Con el ánimo de mejorar amplitud en resultados y aplicaciones, se desarrolló un Algoritmo Genético el cual encontró soluciones para instancias de hasta 20 máquinas y 20 tareas, las que a su vez fueron evaluadas con las bases de datos más usadas en literatura: las instancias de Taillard (1993), Brucker (2007) y Guéret & Prins (1999) encontrando desviaciones promedio inferiores al 9% en tamaños de hasta 20 máquinas x 20 tareas. Finalmente, el algoritmo mencionado fue aplicado a un caso real de un taller de mecánica automotriz en el que se evidenció que asignando de una mejor manera las secuencias de operaciones y las máquinas, el tiempo de ejecución (makespan) mejoraría sustancialmente permitiendo incrementar la eficiencia de la operación cuantificada con los siguientes indicadores: Ejecución total de órdenes de trabajo diarias (100%), 14% de tiempo disponible y 86% de ocupación.
De-duplication for product master data records using machine learning techniques
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Hallo Larrea, Julio Xavier; Álvarez Vargas, Gloria Inés
Con la transformación digital de las organizaciones, específicamente en grandes empresas como plataformas de comercio electrónico y marketplaces, los datos de productos han crecido exponencialmente para alcanzar los objetivos y necesidades comerciales. Para respaldar esto, tanto los profesionales como los académicos han reconocido la importancia de los datos maestros como recurso fundamental de la organización, y a su vez han identificado que la administración de datos maestros es un proceso independiente de la aplicación que lo describe, posee y administra. Con el fin de medir si este recurso es "apto para el uso", se han desarrollado metodologías, técnicas y artefactos de calidad de datos, definiendo los cuatro KPI clave: "completitud, exactitud, unicidad y oportunidad". Actualmente, las plataformas de software MDM proporcionan medios para lograr la medición y gestión correctas de los KPI descritos anteriormente. Por lo tanto, en el proceso de gestión, la interacción humana siempre es necesaria, específicamente cuando los algoritmos de deduplicación actuales deben ajustarse en función de los datos etiquetados que muestran si dos o más entidades son o no duplicados. Esta investigación aborda este problema específico utilizando técnicas de aprendizaje automático, en las cuales diseñamos, construimos y probamos un modelo que de-duplica los registros de datos maestros de productos dentro de un corpus de datos de productos públicos. Como resultado de la investigación, se han propuesto cinco (5) modelos de de-duplicación. Los modelos utilizan dos (2) tipos diferentes en arquitecturas de redes neuronales, Perceptrón Multicapa y LSTM, con dos (2) técnicas de pre-procesamiento de datos diferentes. Luego, todos los modelos han sido entrenados y probados utilizando los registros de pares de datos maestros de producto del corpus de datos seleccionado como parte de los objetivos de la investigación. Para evaluar el desempeño de cada modelo se han propuesto KPI's cuantitativos como F1 Score, entre otros, y KPI's cualitativos para clasificar la eficiencia de cada uno. Asimismo, se ha propuesto un árbol de decisión para seleccionar el modelo más adecuado según los objetivos de negocio y los recursos disponibles. Por último, se presentan las conclusiones y posible ampliación de la propuesta de investigación.
Planeación de la distribución y el almacenamiento de la materia prima en la cadena de suministro de granos para una empresa de alimentos
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Valencia Marín, Angela María; Castaño Giraldo, Fabián Andrés
Este Proyecto busca optimizar la gestión de inventarios de materias primas en una compañía procesadora de granos para harinas. Concretamente, se plantea estudiar el caso de una empresa Colombiana de Alimentos que importa materias primas que ingresan por el puerto de Buenaventura y se distribuyen, desde allí, a diferentes destinos, sobre la base de un plan anual de producción. Se consideran especificidades de la red de distribución, por ejemplo, se toma en cuenta los tiempos de descargue en cada planta, la disponibilidad de los silos para el almacenamiento en las plantas donde finalmente se consume el grano y dependiendo de esto se realiza un despacho directo a cada una de las plantas productivas, o en otras ocasiones se hace uso de silos comodines, generando reprocesos y sobrecostos. Se pretende alcanzar el Diseño de un Modelo que permita la reducción de los costos totales asociados a la cadena de suministro de materias primas. Con este fin, el proyecto plantea una alineación entre la planeación y las compras, evaluando la capacidad instalada de almacenamiento y transporte para mejorar los procesos de toma de decisiones en materia de la utilización de estos recursos.
Un enfoque basado en análisis envolvente de datos para apoyar los procesos de toma de decisiones de localización de sucursales del Banco de Occidente S.A.
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2020) Abadía Mafla, Andrés David; Castaño Giraldo, Fabián Andrés
El desarrollo del sector bancario ha estado, tradicionalmente, ligado a la atención personalizada de los clientes, quienes realizan gran parte de sus transacciones directamente en sucursales físicas. No obstante, instalar y mantener una sucursal implica grandes costos que, desde la perspectiva de las instituciones financieras, deben estar justificados por el volumen de operaciones y el impacto de la operación que se causa en una u otra sucursal. Este proyecto aborda el estudio de la eficiencia relativa de las sucursales bancarias del Banco de Occidente con el propósito de evaluar la pertinencia de mantener o cerrar sucursales y, además, determinar las características que debería esperarse de una sucursal eficiente con el propósito de proceder a la evaluación de una nueva apertura. Con este fin, se propone la aplicación de la técnica conocida como Análisis Envolvente de Datos (DEA), para evaluar la eficiencia operativa de cada sucursal bancaria, a través de un modelo matemático que facilite la evaluación de las variables de entradas y salidas para cada sucursal. Este método de evaluación permite comparar los resultados frente a los obtenidos por el comité de decisiones de red física celebrado con periodicidad anual, en conjunto con la identificación de factores contextuales relacionados a las alternativas de localización. Se exploran las ventajas y desventajas de usar diferentes versiones de esta técnica para, de esta forma, apoyar la toma de decisiones en materia de expansión o contracción de las operaciones en sucursal física de la compañía. Los resultados sugieren que es posible identificar en las sucursales eficientes patrones característicos que sirvan como referencia al resto de sucursales, además de obtener resultados detallados del aporte que representan las variables de entrada y salidas en la eficiencia general de cada sucursal evaluada. Este aporte podría usarse para determinar una estrategia para mejorar la eficiencia e identificar debilidades, dentro del contexto de servicio propuesto por la compañía.
Estudio para el aprovechamiento del residuo agrícola de las semillas del zapallo: alternativa de obtención de aceite
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Paz Peña, Sandra Patricia; Mosquera Sánchez, Silvio Andrés
En la región caucana, las semillas de zapallo constituyen un producto desperdiciado en campo y durante la comercialización de la fruta, por ello y con fines de aprovechamiento se propuso su uso como fuente de aceite, de esta manera, se realizaron las estimaciones de semilla de zapallo producida en el Departamento del Cauca, con datos gubernamentales de 2020 y la cantidad de aceite que podría producirse, con esa base, se aplicó una matriz de decisión AHP para establecer los métodos de extracción del aceite, así como el criterio de mayor relevancia asociado a este. Posteriormente, se extrajo el aceite, bajo un diseño experimental donde fueron variadas las temperaturas de pretratamiento aplicado a la semilla y las de calefacción del equipo extractor, de tal forma que a las muestras del aceite obtenido se les realizó una caracterización parcial, donde se evaluó su calidad y estabilidad oxidativa. A partir del desarrollo de la metodología, se estableció que, para 2020, se produjeron aproximadamente 57 ton de semilla, de los que se podrían extraer entre 19,2 y 25,6 ton de aceite anualmente y, con una favorabilidad del 37,9% se eligió la extracción mecánica sobre la extracción con solventes orgánicos y ultrasonido, soportado por 71,1% en cuanto al rendimiento superior. Finalmente, el análisis de calidad arrojó los siguientes valores promedio para las variables de respuesta: densidad (0,84 g/mL), índice de acidez (2,14 mg KOH/g), índice de peróxido (6,02 me O2/Kg), índice de yodo (124 g/100g), índice de saponificación (159,84 mg/g) y estabilidad oxidativa (2,08h), y estableciendo que, durante la extracción, la temperatura aplicada que permite obtener un mejor aceite es 180°C.
Evaluación técnica y financiera de una nueva línea de productos de cuidado personal biodegradables
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Morales Caicedo, Diana Isabel; Salazar Serna, Kathleen Georjahna
El presente documento se centra en la aplicación de herramientas para evaluar técnica y financieramente la implementación de una línea de fabricación de productos de cuidado personal, que sean amigables al medio ambiente, en términos de producción y consumo; inicialmente se desarrolla la investigación de demanda, de la cual se desprende el diseño completo del proceso con seis escenarios que satisfacen diferentes porciones de la demanda, a los cuales se realizan dos estudios de simulación, el primero asociado a la operación y capacidades del proceso para lograr cumplir con la demanda, y otro estudio para entender cuál será la configuración del proceso que genere los mejores resultados financieros y menores riesgos para los inversionistas.
Diseño e implementación electrónica de un sistema incentivo respiratorio para terapias de re expansión pulmonar
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2024) García Becerra, Juan David; Tamura Morimitsu, Eugenio
Este trabajo de grado muestra una propuesta de diseño electrónico en sus diferentes etapas de un nuevo dispositivo de salud que está destinado para ayudar a personas con enfermedades respiratorias o complicaciones pulmonares. Este proyecto nació, motivado por la pandemia de COVID-19, para ser un dispositivo útil para los profesionales sanitarios en la recuperación de sus pacientes. Debido a que este tipo de enfermedades afectan directamente a la capacidad respiratoria de las personas que las padecen, una forma de solucionarlo es realizando algunas terapias de re expansión pulmonar. Sin embargo, este tipo de terapias se enfrentan a diferentes problemas, como que el paciente no tiene ni idea de cómo hacerlas, que el ejercicio no le resulta cómodo o que el método no puede aplicarse o simplemente el método no puede mantener la motivación del paciente durante todo el proceso terapéutico por la falta de adherencia que la terapia genera. El dispositivo ha sido pensado para ser parte de un sistema que permita incentivar a los pacientes a realizar terapias de re expansión pulmonar utilizando tecnología y el proceso de retroalimentación a través de un dispositivo electrónico que puede detectar el flujo de aire de las respiraciones y las apneas durante la terapia. Por lo tanto, fue necesario diseñar el dispositivo electrónico dentro de una misma PCB que permitiera la medición de las variables mencionadas anteriormente y la interacción con el sistema de retroalimentación, este sistema deberá basarse en los estándares de diseño electrónico y eléctrico para su comercialización y utilización por personas.
BananaGAN : Augmenting major banana disease detection using generated diseased pseudostem and rachis images
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Vergara, Javier Alejandro; Acharjee, Animesh; Selvaraj, Michael
Mejoramiento del proceso productivo de una empresa generadora de agregados pétreos por medio del método Hoshin Kanri
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Suárez Méndez, Rose Melissa; Figueroa Cabrera, Álvaro
El desarrollo de este estudio tiene como objetivo principal realizar una propuesta de mejoramiento del proceso productivo de la empresa generadora de agregados pétreos Triturados El Chocho ubicada en la ciudad de Cali, Colombia, por medio del método Hoshin Kanri; por lo cual se hará un acercamiento al modelo, por medio de la caracterización de los macro y micro procesos; teniendo en cuenta las funciones, actividades, y tareas del proceso productivo, desde la obtención de la materia prima hasta la entrega del producto terminado al cliente. Con base en esa información se identifica la situación actual e ideal del proceso productivo para plantear una propuesta de mejora orientada a la implementación de un modelo que este alineado con la planificación estratégica y los requerimientos de la empresa. Para consolidar el estudio se analizará una relación de costo beneficio de la implementación del modelo propuesto para validar la viabilidad de la propuesta. Con las acciones que se ejecutaron se pretende abarcar y darle solución a problemas de inventario, para mejorar la disponibilidad de la materia prima y del producto terminado y no sobredimensionar los patios de almacenamiento con producto de baja rotación, controlar la producción de producto no conforme y mejorar la productividad del proceso de perforación y voladura para obtención de la materia prima y del proceso de trituración y clasificación para obtención de producto terminado que son las base y sub base granular, arena triturada y gravas trituradas en sus diferentes granulometrías. Estas mejoras se logran por medio de la aplicación de metodologías como análisis circulación producto, toma de tiempos de los procesos, clasificación de inventarios ABC, el ciclo PHVA (planear, hacer, verificar, actuar), aplicación de VSM (Value Stream Mapping), planteamiento del Balance Scorecard, entre otras metodologías aplicables.
Recomendaciones para la recuperación y publicación de recursos educativos interoperables e integrados en la web de los datos
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Otero Cano, Paola Andrea; Sierra Martínez, Luz Marina
En este proyecto se plantea unos pasos guía como recomendaciones para la publicación y recuperación de recursos educativos integrados e interoperables en la web de los datos. Para ello, en primer lugar, se realizó un mapeo sistemático donde se obtuvo el estado actual de investigaciones sobre el tema. En segundo lugar, se propone un diseño de una ontología de dominio, basada en el análisis del mapeo, para la publicación y recuperación de recursos, esta ontología cuenta con 7 clases principales y 3 subclases. Por último, se presentan las recomendaciones, que se basan tanto en el conocimiento adquirido en el mapeo como en el diseño de la ontología y tiene en cuenta los principios sugeridos por W3C, FAIR y Tim Berners-lee. Cabe aclarar que en el diseño de la Ontología se incluyeron las recomendaciones propuestas. Finalmente, para el proceso de validación de las recomendaciones propuestas, se aplica una encuesta de satisfacción donde se evalúa la utilidad de las recomendaciones mediante el análisis de la polaridad y subjetividad de las respuestas de los usuarios. Se efectúan dos pruebas, en la primera se facilita a los usuarios un documento que contiene las recomendaciones, esto para determinar el entendimiento global de las mismas; y en la segunda prueba, se le comparte una página web a los usuarios, se les da unas instrucciones para que realicen una búsqueda sobre dicha página, esto se hace para comprobar el entendimiento de la aplicación de las recomendaciones. Esta evaluación se realizó a un grupo de 10 personas, de las cuales 5 eran usuarios técnicos de áreas a fines a sistemas y electrónica, y los 5 restantes eran docentes y expertos temáticos del departamento del Cauca. Los resultados fueron exitosos y se presentan en el análisis de los resultados del proceso.
Modelo de turismo sostenible en la represa de la Salvajina ubicada en los municipios de Suárez y Morales del Departamento del Cauca mediante la generación de estrategias turísticas
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Ortega Gómez, Julian Camilo; Delgadillo Vargas, Olga Lucía
Proponer el turismo sostenible como eje para desarrollar modelos socioeconómicos que no afecten al medioambiente, en áreas rurales con problemáticas sociales y de conflicto, es una tarea a la vanguardia; y lograr mejoras en las condiciones no solo económicas, también sociales y culturales es de gran relevancia para el desarrollo y bienestar de una comunidad. En los municipios de Suárez y Morales se observa que, a pesar de la variedad de recursos naturales, atractivos turísticos y la riqueza cultural que poseen, se encuentran problemáticas relacionadas con la escasa asociatividad de los territorios, evitando un desarrollo colectivo y desaprovechando el potencial que estos pueden ofrecer, agravándose aún más por la presencia de conflictos sociales, ocasionada por el conflicto armado y los cultivos de uso ilícito. La propuesta de investigación busca afrontar lo mencionado, por medio del diseño de un modelo de turismo sostenible en la represa de La Salvajina, ubicada en los municipios mencionados. Los territorios deben impulsar estrategias que permitan el aprovechamiento de sus recursos y el adelanto socioeconómico, además de la creación de una política que por medio del turismo sostenible genere oportunidades laborales, de inclusión y desarrollo para la comunidad, donde los habitantes sean partícipes, aportando al municipio de manera positiva, viéndose beneficiadas ambas partes, todo ello soportado en la ley 1454 (Ley orgánica de ordenamiento territorial), por la cual se reconoce la importancia de definir la vocación de desarrollo de un territorio. En la actualidad los municipios no cuentan con lineamientos turísticos establecidos, ni inversión y financiamiento adecuado relacionado con el turismo, lo cual se asocia con la falta de organización y planeación del sector. Por ello, una política de turismo sostenible es una gran herramienta para la planeación y ejecución de proyectos que permitan el desarrollo del territorio.
Evaluación comparativa de soluciones técnico- económicas de redes internas de una vivienda tradicional y una vivienda sostenible de bajo consumo: estudio de caso
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Carmona Ceballos, Jorge Iván; Serrano Guzmán, María Fernanda; Pérez Ruiz, Diego Darío
En este trabajo de grado se evalúa la viabilidad técnica de la implementación de redes hidráulicas, sanitarias y eléctricas de bajo consumo en una vivienda de interés social insular. Se empleó el diseño arquitectónico de la casa Minga propuesta por el grupo de la Pontificia Universidad Javeriana Cali y Universidad Federal Santa Catarina y el Instituto Federal Santa Catarina de Florianópolis durante el concurso de diseño y construcción Solar Decathlon Latinoamérica y el Caribe 2019 (CASA MINGA, 2019). Para ayudar a la sostenibilidad de la casa MINGA los diseñadores implementaron materiales y simulaciones bioclimáticas junto a medidas pasivas en el diseño arquitectónico, de tal manera que se lograra un óptimo confort y un excelente funcionamiento de la vivienda adaptándose a las condiciones de la ciudad de Buenaventura y lugares con condiciones similares. La distribución de este diseño permite la funcionalidad de los espacios comunes y privados de manera que convivan dos familias. Para el desarrollo de este estudio se realizaron los diseños de redes tradicionales y se plantearon los ajustes hacia redes con criterios de sostenibilidad, destacándose las siguientes acciones: la separación del sistema sanitario de la casa del sistema de aguas grises, lluvias y grasas; reúso de agua lluvia para potabilización y almacenamiento en un tanque de suministro; reutilización del agua producida por los lavamanos, las lavadoras y el lavadero para el funcionamiento de inodoros ahorrando aproximadamente 48 l.hab/d; control de grasas y aceites mediante la instalación de la trampa correspondiente. La implementación de estas redes sostenibles en este estrato socioeconómico genera un incremento en el costo de la vivienda en un 33.19 % del costo directo de la vivienda. Sin embargo, al calcular la tasa de retorno de inversión de las redes sostenibles considerando el valor del kilovatio por hora sin subsidio arroja una tasa de retorno de 21,59 años, estimación que vuelve atractivo a las entidades municipales y gubernamentales promover la implementación de este tipo de redes en viviendas multifamiliares. Se presentan escenarios de costos y su correspondiente tasa de retorno para la toma de decisiones de los sistemas de redes a implementar, así como también se propone un procedimiento para estimación de costos en función de un índice de sostenibilidad. Este estudio enfatiza la relevancia en la generación de incentivos tributarios para que los constructores incorporen criterios de sostenibilidad en sus proyectos.
Nuevo método basado en la entropía e importancia nodal para medir la robustez de una red óptima de logística inversa
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Maya Rodríguez, Germán; Morillo Torres, Daniel; Escobar Velásquez, John Wilmer
Debido a la alta incertidumbre y existencia de eventos que causan interrupciones en el flujo de las cadenas de suministro, se hace necesario conocer la capacidad de respuesta frente a las perturbaciones que se presenten a lo largo de la misma. En este trabajo se propone un modelo de programación lineal entera mixta para el diseño de una red de logística inversa, así como el análisis de su robustez mediante una nueva metodología, basada en la entropía e importancia de cada nodo, la cual se ha utilizado anteriormente en sistemas eléctricos. El principal aporte de la presente investigación consiste en la adaptación de una técnica diferente a las comúnmente utilizadas en la literatura para la medición de robustez en cadenas de suministro, con la finalidad de sugerir una distribución de dicha red que tenga el potencial de alcanzar el mayor parámetro. Una combinación de elementos teóricos y prácticos se llevan a cabo en el proyecto con el objetivo de evaluar un caso de estudio aplicado en la recuperación de estibas de madera y big bags por parte de una empresa productora de alimento balanceado. Se realiza un análisis con 500 escenarios para evaluar la adaptación de la métrica de robustez y agrupar las soluciones hasta en 16 tipos de configuraciones, con el objetivo de comparar estas en un conjunto de 5000 nuevos escenarios y poder seleccionar finalmente aquella que más brinda robustez al sistema logístico bajo estudio.
Extensión de flota heterogénea del problema de contaminación de ruteo de vehículos con velocidades discretas: un enfoque metaheurístico
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Salcedo Moncada, Bryan Fernando; Morillo Torres, Daniel
El sector transporte es responsable del 79% de las emisiones mundiales de 𝐶𝑂2 del total de gases contaminantes de la atmósfera. Tomando en cuenta esta preocupación mundial, este proyecto aborda una extensión de Flota Heterogénea del Problema de Contaminación de Ruteo de Vehículos (PRP). El problema consiste en el enrutamiento de una flota fija de vehículos de diferentes capacidades, para entregar la mercancía requerida por un conjunto de clientes. De tal forma, se busca reducir los costos asociados al transporte y la emisión de gases contaminantes como el dióxido de carbono (𝐶𝑂2), el dióxido de nitrógeno (𝑁𝑂𝑋) y el monóxido de carbono (𝐶𝑂), dadas las afectaciones en la salud humana. A pesar del aumento en las investigaciones acerca del PRP en los últimos años, no todas contemplan la extensión de flota heterogénea, velocidad discretizada, capacidad de los vehículos, ventanas de tiempo e inclinación de las rutas de esta investigación. Además, se propone una metodología de solución novedosa mediante una metaheurística híbrida de Búsqueda Tabú. Finalmente, los resultados computacionales, con diferentes tamaños de instancias, confirman la eficiencia y eficacia del algoritmo.
Estimación de imágenes NDVI mediante fusión de imágenes satelitales multiespectrales y SAR para la planeación agrícola
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Bastidas Torres, David Ramiro; Vargas Cardona, Hernán Darío
En la actualidad, la mala planificación en la agricultura es causante del 80 % de la deforestación mundial, debido al alto impacto que genera ésta actividad sobre el suelo. En el departamento de Nariño, los problemas ambientales vienen acompañados con problemas en la productividad, originada en una mayoría por la falta de tecnificación. La incorporación de nuevas tecnologías surge como solución para mejorarla planeación de cultivos fundamental en el desarrollo de una agricultura sostenible. Dentro de estas tecnologías las imágenes satelitales multiespectrales (MSI) con el uso del índice de vegetación normalizado (NDVI), han tomado una relevancia significativa debido a que proveen información sobre la vigorosidad de la vegetación, la cual puede ayudar al análisis de diferentes variables en los cultivos. La principal limitación de las imágenes MSI se da en condiciones de alta nubosidad, en donde el satélite es incapaz de captar información por su sensor óptico, esto impide utilizar dicha información de manera continua, clave en la vigilancia de cultivos. En esta investigación se da como solución de este problema utilizar Generative adversarial networks (GANs) mediante su técnica de translación de imagen a imagen. Las arquitecturas Unet, Unet++ y ResNet fueron implementadas como generador de la GAN, con el objetivo de identificar que combinación presenta mejores resultados en las métricas SSIM (Structural Similarity Index), RMSE(rootmeansquare error), PSNR (Peak signaltonoise ratio) y SAM (spectral angle mapper range). Como resultado destacado, las redes Unet++ superan las ResNet y el modelo UNet pues reducen el RMSE de 0.028 a 0.015.
Diseño metodológico del proceso de selección y medición del desempeño de proveedores de bienes y servicios utilizando técnicas de agrupamiento y herramientas multicriterio en una empresa del sector agroindustrial
(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2021) Reyes Guerrero, Anyi Yasmin; Escobar Velásquez, John Wilmer
El problema de selección de proveedores consiste en determinar los mejores proponentes para negociaciones considerando criterios cualitativos y cuantitativos, los cuales varían entre empresas de acuerdo con la naturaleza de sus operaciones. El presente proyecto de grado presenta el diseño metodológico del proceso de selección de proveedores de bienes y servicios utilizando la técnica de agrupamiento K-means y la herramienta de toma de decisión multicriterio denominada Técnica para el Orden de Preferencia por Similitud con la Solución Ideal o Technique for Order Performance by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS, por sus siglas en inglés) aplicado en una empresa del sector agroindustrial para una base total de 1.887 proveedores activos para compras de suministros. Para determinar la solución del problema, se realizó el proceso de agrupamiento de proveedores correspondientes a 17 categorías de compra de bienes y 15 categorías de servicios, una vez generados los grupos de proveedores con mejor desempeño por cada categoría bajo los criterios de entregas y calidad se procede a establecer el ranking de los proponentes a través del algoritmo TOPSIS con el cual se logró minimizar el costo de la compra seleccionando los proveedores con mejores resultados bajo diferentes criterios de selección.
Diseño de un sistema de despacho económico dinámico en microrredes considerando la disponibilidad del recurso de las fuentes de energía renovable
(2020) Penagos Caldas, John Alexander; Posada Contreras, Johnny
El panorama eléctrico mundial está centrando sus esfuerzos en la disminución de generación basada en combustibles fósiles y Colombia recientemente ha decidido incluir en la matriz de generación eléctrica fuentes de Energía renovable no convencional, y según la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME, 2018) actualmente cuenta con una capacidad de 9.8 MW y 18.4 MW de generación solar y eólica respectivamente, que corresponden al 0.17% de la generación. No obstante, el operador del Sistema Interconectado Nacional (SIN). XM E.S.P (XM E.S.P, 2015) ha declarado que para el año 2023 espera contar con 1,743 GW instalados de estas dos fuentes de energía. La inclusión de estas fuentes de energía trae como consecuencia una alta variabilidad en la disponibilidad del recurso en pequeños periodos de tiempo, comprometiendo así el balance que tiene que existir entre generación y carga para mantener la estabilidad del sistema. Para mitigar éstos efectos se ha optado en muchos sistemas integrar sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías (BESS por sus siglas en inglés), que portan al sistema un aumento de flexibilidad, confiabilidad y resiliencia. Sin embargo, es necesario planear la manera óptima de operar los BESS con el fin de que en un periodo determinado permitan que la operación del sistema sea los más económica posible. Sin embargo, se debe garantizar estabilidad del sistema, que depende del balance que exista entre la potencia generada por las unidades de generación y la potencia demandada por las cargas del sistema. Con el fin de mantener dicho balance, los sistemas de potencia implementan por lo general tres niveles de control para garantizar la estabilidad del sistema.

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