DINÁMICA 05 - 2021

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Revista del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile

N05

2021

TRANSFORMACIÓN DIGITAL

Hacia una ingeniería conectada con la entrega de soluciones a la industria y la sociedad.

CASE: Iniciativa colaborativa que busca acelerar la adopción de la Electromovilidad

Entrevista a la directora de Innovación y Tecnología de Microsoft Chile, Francisca Yáñez.

IMA+: Apuntando a incrementar las capacidades de la industria manufacturera nacional

Conoce las aplicaciones de Inteligencia Artificial en el DIMEC


Edificio Poniente Fachada Sur

Beauchef 851


Juan Cristóbal Zagal Director revista Dinámica Profesor Asociado DIMEC U. Chile

Editorial A pesar de la pandemia la actividad académica y de investigación ha sido muy prolífica en nuestro Departamento. También hemos tenido mucha interacción con la industria. Es por esto que los invito a que no se pierdan la oportunidad de leer nuestra quinta edición de la revista Dinámica. En ella podrán encontrar una serie de artículos sobre innovación e investigación desarrollada en nuestro Departamento durante el último año, además de entrevistas a representantes de la transformación digital en Chile. Destacamos en esta edición el nuevo Centro de Aceleración Sostenible de Electromovilidad. Su director, el profesor Williams Calderón, nos cuenta sobre sus principales desafíos. También destacamos trabajos sobre la identificación biométrica mediante iris realizada por el profesor Enrique López y sobre aplicaciones de inteligencia artificial realizadas por la profesora Viviana Meruane. En nuestra quinta edición hemos dado un foco a la transformación digital. Contamos con entrevistas a importantes actores de la transformación digital, como Francisca Yáñez, Roberto Montiglo y Danilo Poklepov. Me gustaría agradecer el trabajo de las periodistas Carolina Conejeros y Ninoska Leiva, y también la participación de los co-editores Ali Akbari, Reynaldo Cabezas y Viviana Meruane.

Representante legal: Francisco Martínez C. Comité Editorial: Juan Cristóbal Zagal (director), Viviana Meruane, Ali Akbari, Reynaldo Cabezas y Carolina Conejeros. Edición periodística: Carolina Conejeros S. Diseño: Anzuelo® Director de Arte: Daniel López Pelissier Fotografías: Patricio Jorquera E., Joaquín Fariña V. y Comunicaciones FCFM. Dirección: Beauchef 851, Edificio Poniente, Pisos 4 y 5, Santiago de Chile. E-mail: direcmec@ing.uchile.cl Teléfono: +562 2978 4466 Web: www.dimec.uchile.cl Venta publicidad: direcmec@ing.uchile.cl Dinámica es una revista del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile, publicación anual impresa en septiembre de 2021, por Imprenta Atelier, con un tiraje de 400 ejemplares. La reproducción total o parcial de sus artículos debe citar el nombre de la revista y su institución. ISSN 0719-8531.


Doctorado en Ingeniería Mecánica Universidad de Chile

El programa de Doctorado en Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile tiene como objetivo formar capital humano avanzado de excelencia con una fuerte base científica-tecnológica, capaz de abordar problemas complejos de investigación y de ingeniería aplicados, y resolverlos en forma independiente y original, aportando así a ampliar las fronteras del conocimiento en el ámbito de la Ingeniería Mecánica.

ÁREAS DE INVESTIGACIÓN • • • •

Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos Físicos. Comportamiento Mecánico de Materiales, Manufactura Avanzada y Robótica. Mecánica de Fluidos, Energía y Transferencia de Calor. Mecánica de Sólidos.

CURSOS OBLIGATORIOS • • • • • •

Comportamiento Mecánico de los Materiales. Mecánica de Fluidos y Transferencia de Calor. Mecánica de Medios Continuos. Métodos Numéricos en Sistemas Mecánicos. Taller de Proyectos de Tesis. Taller para la enseñanza y aprendizaje en educación superior.

CURSOS ELECTIVOS

• Aerodinámica. • Analítica Avanzada Para Activos Físicos. • Aprendizaje Profundo en Diagnóstico y Pronóstico de Fallas. • Combustión de Sistemas Gaseosos Reactivos. • Detección y Caracterización de Objetos en Nubes de Puntos 3D. • Dinámica Estructural. • Dispositivos electromecánicos para la conversión y transporte de energía. • Fabricación Digital. • Introducción a la Turbulencia • Introducción a la Dinámica No Lineal • Mecánica de Fluidos Computacional. • Materiales Avanzados para celdas sólidas en conversión de energía. • Métodos Avanzados en Mecánica de Sólidos Computacional. • Métodos de Elemento Finito Generalizado. • Métodos de Elemento Finito en Mecánica Aplicada. • Métodos Experimentales en Fluidodinámica. • Procesamiento de señales y aprendizaje de máquinas en mantenimiento predictivo. • Pulvimetalurgia. • Radiación Térmica. • Tópicos avanzados en Elasticidad. • Turbulencia de Ondas.

CONTACTOS

Coordinador del programa, profesor Dr. Ali Akbari F. aliakbarif@uchile.cl Secretaria Docente, Claudia Villarreal S. +562 2978 4467 cvillarreal@ing.uchile.cl

CUERPO ACADÉMICO Ali Akbari F. Dr. Universidad de Concepción, 2013. Roger Bustamante P. Ph. D., Universidad de Glasgow, Escocia 2007. Williams Calderón M. Ph. D., Universidad de Notre Dame, USA, 2009 Claudio Falcón Dr. en Física de la Université Paris VI Pierre et Marie Curie, Francia 2008. Rodrigo Hernández P. Dr. en Física ENS Lyon U. Claude Bernard, Francia, 1999. Enrique López D. Ph. D., University of Maryland, USA, 1999. Viviana Meruane N. Dr. Ing., Universidad Católica de Lovaina, Bélgica 2010. Alejandro Ortiz B. Ph.D., Universidad de California, Davis, USA 2011. Rodrigo Pascual J. Ph.D. en Ciencias Aplicadas, Université de Liege, Bélgica 1999. Álvaro Valencia M. Dr. Ing., Universidad del Rhur, Bochum, Alemania 1992. Juan Cristóbal Zagal M. Dr. en Cs. de la Ing. Universidad de Chile, 2007.

REQUISITOS DE POSTULACIÓN:

Poseer el grado académico de Licenciado en Ciencias y/o Ciencias de la Ingeniería

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Contenidos

Mediante la identificación del iris iniciativa permitirá estimar aptitud laboral

Primer Centro para el desarrollo de tecnologías aplicadas para Electromovilidad

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Ciencia de datos para controlar, optimizar y gestionar sistemas de ingeniería mecánica

18

Innovación en Manufactura Avanzada (IMA+): Apuntando a incrementar las capacidades de la industria manufacturera nacional

20

Entrevistas a consejeros del programa de Innovación en Manufactura Avanzada (IMA+)

26

Entrevista Francisca Yáñez, Directora de Innovación y Tecnología de Microsoft Chile

Egresados: Roberto Montiglio

30

Egresados: Danilo Poklepovic

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Educación en pandemia y sus desafíos

38

Nuevos/as académicos/as se integran al DIMEC U. Chile

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Diplomas DIMEC U. Chile y su aporte al desarrollo de profesionales en el área de Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos

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Columna de Opinión: La Cuarta Revolución Industrial, su impacto en los procesos y las personas

48

Estudiantes del DIMEC U. Chile realizan pasantía internacional

52

Conoce los proyectos de investigación desarrollados por estudiantes

56

Noticias destacadas 2020

58

Publicaciones en revistas internacionales

62

Proyectos I­+D


INNOVACIÓN

MEDIANTE LA IDENTIFICACIÓN DEL IRIS

INICIATIVA PERMITIRÁ ESTIMAR APTITUD LABORAL


Un equipo de investigadores trabaja en el desarrollo de una herramienta tecnológica que, mediante el reconocimiento del iris, contribuirá a prevenir accidentes de trabajo.

En los últimos años la industria de la biometría no ha parado de expandirse y diversificarse. Desde el reconocimiento facial, identificación por voz, huella digital y ahora el escáner del iris. Y es que esta tecnología llamó la atención de un equipo de investigadores de la Universidad de Chile, luego que detectaran que para las empresas de servicios que proveen soporte en Chile a las industrias de la minería, transporte de pasajeros, carga y salud no es fácil identificar en la entrada a un turno, si sus trabajadores y trabajadoras están aptos(as) o no aptos(as) para realizar su trabajo de manera segura. Ante esta problemática, el investigador de la Universidad Chile, e investigador Senior en Biometría de la Universidad de Darmstadt (HDA), Alemania, Juan Tapia Farías, junto al académico del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile), Enrique López Droguett; en colaboración con dos empresas nacionales, TOC Biometrics y Sociedad de Inversiones Colina, desarrollan un proyecto que busca evaluar a los trabajadores y a las trabajadoras, minimizando la probabilidad de ocurrencia de accidentes debido a un deterioro en el estado de alerta por fatiga (falta de sueño), exceso de alcohol o consumo de drogas. Esta área es conocida como Fitness for Duty. Los investigadores, en enero del año 2020, se adjudicaron el proyecto Fondef IDeA Nº ID19I10118 de 24 meses denominado “Sistema de Medición Automática de Aptitud Laboral usando imágenes infrarrojas de Iris”, iniciativa financiada por el Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondef), de Conicyt, cuyo objetivo es implementar un prototipo capaz de medir automáticamente la aptitud laboral desde el iris. “Este proyecto propone un dispositivo de captura de imágenes infrarrojas del iris que mide la influencia del sistema nervioso central en el comportamiento del iris en tiempo real, arrojando una estimación de la aptitud laboral (Apto/a o No Apto/a). Con Apto/a nos referimos a una persona sana, sin trastornos físicos de insomnio, alcohol o algún tipo de medicamento o droga que altere su estado de alerta y desempeño. Con esta iniciativa no buscamos decir que la persona tiene x grados de alcohol en la sangre o que ha consumido drogas, sino simplemente señalar si está en condiciones para comenzar su jornada laboral”, explica el director de este proyecto, profesor Tapia. 6·7


INNOVACIÓN

En tanto, el profesor López, director alterno de esta investigación nos explica que su rol en este proyecto es el modelamiento y procesamiento de la información a través de novedosos modelos de aprendizaje profundo. “Gracias al desarrollo de estos modelos se podrán analizar y evaluar el nivel de fatiga de las personas, disminuyendo errores humanos y evitando accidentes. A la fecha estamos finalizando el desarrollo de estos algoritmos en la detección de fatiga, consumo de alcohol y drogas”, destaca el profesor López. “La fatiga es una discapacidad de la función física y mental que se manifiesta en síntomas que son debilitantes. Fatiga con sueño, alcohol y droga, pero en términos puros de la fatiga, tiene una debilitación cognitiva y produce esta somnolencia que repercute en el rendimiento físico y mental”, explica Leonardo Causa, candidato a doctor por la Universidad de Chile e investigador del proyecto, quien agrega que “la falta de sueño, el alcohol y las drogas afectan el sistema nervioso central y la respuesta directa están en los ojos, el nervio óptico se conecta al sistema nervioso central y cualquier efecto sobre este sistema se puede ver reflejado en el ojo, en la pupila, en cómo se mueve el ojo”. Igualmente, Causa indica que “la fatiga en el trabajo disminuye en un 23% la concentración, en un 18% la capacidad de memoria y en un 9% la capacidad de realizar tareas; los efectos son grandes, y en términos de costos económicos son billones de dólares, correspondiente a un 2% del PIB a nivel mundial”. El investigador del proyecto también agrega que “dormir solo 4 horas aumenta la probabilidad de accidente hasta 11 veces, y se experimenta efectos comparables con conducir bajos los efectos del alcohol”. Según señalan representantes de las empresas TOC Biometrics y Sociedad de Inversiones Colina, la propuesta de los investigadores del DIMEC U. Chile es una gran oportunidad para avanzar en el desarrollo de esta tecnología. “Somos expertos en biometría y estamos muy interesados

GRACIAS AL DESARROLLO “ DE ESTOS MODELOS SE PODRÁN ANALIZAR Y EVALUAR EL NIVEL DE FATIGA DE LAS PERSONAS, DISMINUYENDO ERRORES HUMANOS Y EVITANDO ACCIDENTES. A LA FECHA ESTAMOS FINALIZANDO EL DESARROLLO DE ESTOS ALGORITMOS EN LA DETECCIÓN DE FATIGA, CONSUMO DE ALCOHOL Y DROGAS


Pandemia en aportar y ver cómo se concreta el reconocimiento del iris en una tecnología futura, que nos pueda servir para nuestros clientes con las necesidades actuales dada la crisis que enfrentamos. Sabemos que el iris es el futuro, el iris no tiene contacto”, destaca Claudia Cáceres, gerente de la empresa TOC Biometrics, quien agrega que “la colaboración de la empresa se relaciona con la inteligencia artificial mediante el estudio de la data y de los modelos, estamos creando modelos predictivos que contribuirán a disminuir accidentes laborales”. En el caso de la Sociedad de Inversiones Colina, empresa chilena dedicada al rubro de la vigilancia, como colaboradores de esta iniciativa su labor está enfocada en apoyar con cámaras y housing. “Estamos interesados en apoyar ideas nuevas, buscar soluciones que faciliten el quehacer diario de la gente en temas de seguridad. Nuestra idea es estar a la vanguardia y por eso la inteligencia artificial es tan importante, porque será donde vamos a llegar todos dentro de unos pocos años”, afirma Christian Schulz, presidente de Sociedad de Inversiones Colina.

“Esta iniciativa contempla la implementación de etapas de identificación biométrica mediante iris de forma de evitar la suplantación de identidad, y que por la contingencia que vivimos a nivel mundial por COVID- 19 el desarrollo de este prototipo se ajusta a los parámetros de distanciamiento físico. Igualmente, el proyecto está orientado al área denominada Fatiga Laboral (Fitness for duty en inglés) y su contribución está enfocada a salvar vidas, a prevenir accidentes laborales o fraudes, lo que la convertirá en una herramienta novedosa y útil tanto para empresas públicas como privadas”, explica Tapia. Entre los desafíos que se presentan, el director de esta iniciativa explica que este desarrollo, además de obtener las imágenes de sujetos voluntarios, implica detectar ambos ojos y segmentar las estructuras internas de ambos. “Hay que encontrar el iris, la pupila y sobre eso calcular otros elementos. No es un tema trivial, por lo que requiere un proyecto de largo aliento y un equipo de investigadores que van desarrollando los distintos hitos que contempla esta iniciativa”, destaca Tapia. En esta iniciativa participan como investigadores: Doctor(c) Leonardo Causa, Ing. Andrés Valenzuela, el Doctor Daniel Benalcazar y el Ing. Alex Vásquez.

Fases de desarrollo El año pasado el equipo de investigadores comenzó con el diseño de la base de datos, la captura de imágenes con personas voluntarias fatigadas por falta de sueño, consumo de alcohol y drogas. Esto se realizó con personas voluntarias y grupos reducidos dada la contingencia sanitaria. “A las personas que consumían alcohol se les realizaba una captura de imagen de su iris, y luego nuevas mediciones a los 15, 30 y 60 minutos. El sensor debe estar a una distancia de 50 cm. Es una cámara infrarroja con un espectro cercano al infrarrojo. Con esa cámara nosotros podemos ver de forma nítida la textura del iris”, explica Tapia. Respecto a la etapa actual de esta iniciativa, el director señala que están en la implementación de algoritmos en un dispositivo móvil, un sensor de iris común y corriente, que sea portable y liviano. “Posteriormente iniciaremos la prueba de este dispositivo en faenas mineras para hacer las primeras correcciones. Tenemos que ver cómo se utiliza, en primer lugar, por temas de ergonomía, entre otros aspectos”, puntualiza el director de esta iniciativa.

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ELECTROMOVILIDAD

PRIMER CENTRO PARA EL DESARROLLO DE TECNOLOGÍAS APLICADAS PARA ELECTROMOVILIDAD

INICIATIVA COLABORATIVA QUE BUSCA ACELERAR LA ADOPCIÓN DE LA ELECTROMOVILIDAD


LA ELECTROMOVILIDAD DEBE TENER “ LA CAPACIDAD DE ADAPTARSE Y SER FLEXIBLE, SIN EMBARGO, PARA QUE ESO SE LOGRE LOS USUARIOS TIENEN QUE ESTAR CAPACITADOS PARA PODER SACARLE PROVECHO A ESTE TIPO DE TECNOLOGÍA

En enero de 2021 comenzó a funcionar el Centro de Aceleración Sostenible de Electromovilidad (CASE) liderado por el Prof. Williams Calderón, Director del Centro y académico del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile). Esto luego de adjudicarse en diciembre de 2020 el concurso “Centro para el Desarrollo de la Electromovilidad en Chile”, convocado por la Corporación de Fomento de la Producción (CORFO) con el objetivo de acelerar el proceso de adopción de esta tecnología en nuestro país y fomentar la neutralidad de carbono para el 2050. “La electromovilidad es una manifestación de la Cuarta Revolución Industrial, que trae consigo más acceso a información, y junto con ello, si existe la capacidad de procesar esa información, darle inteligencia y sacar mejores conclusiones. El proceso podría ser óptimo, como, por ejemplo, en el transporte, en una fábrica, en una máquina que realice un proceso específico, entre otros”, señala el profesor Calderón, líder en electromovilidad de la Universidad de Chile.

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ELECTROMOVILIDAD

Más allá de la tecnología Y es que acelerar a la electromovilidad en nuestro país va más allá de los desafíos tecnológicos, sino que también está vinculado con el ámbito regulatorio y del modelo de negocio, que no es replicable de igual forma a todas las ciudades del país. “Tanto el ámbito regulatorio como el modelo de negocio se alimentan del ámbito técnico”, comenta el director Calderón, quien añade que “la electromovilidad debe tener la capacidad de adaptarse y ser flexible, sin embargo, para que eso se logre los usuarios tienen que estar capacitados para poder sacarle provecho a este tipo de tecnología”. Por este motivo, el CASE plantea como un eje central de la electromovilidad entender la cadena de valor, pero para alcanzar esta meta es indispensable que existan proveedores, y que exista el ecosistema industrial. “La electromovilidad trae la oportunidad de armar ese sector industrial porque es un sector nuevo en el mundo. Abre nuevos mercados y tendrá nuevas demandas, que producirán cambios en la matriz energética. Se consumirá menos diésel y se transferirá a electricidad, produciendo un nuevo cliente para las empresas eléctricas. Sin embargo, ese nuevo usuario de vehículo eléctrico, sumando a modelos de negocios, van a necesitar proveedores de soluciones tecnológicas, desde personas que procesan su información para tomar mejores decisiones, personas que realicen el mantenimiento, diseñen cómo utilizarlo, de manera que los equipos estén disponibles”, señala Calderón. De ahí que entre su propuesta de trabajo el CASE contempla el desarrollo de un portafolio de más de 20 proyectos, que abordan diversas temáticas relacionadas en electromovilidad y también, en diversos territorios del país, debido a la participación de actores tanto a nivel regional como nacional, donde destacan la Agencia de Sostenibilidad Energética (ASE), Centro Mario Molina, Universidad de Santiago de Chile, Universidad Técnica Metropolitana (UTEM), Universidad Austral de Chile, junto con destacadas empresas del rubro y con participación activa de emprendimientos locales y start ups.

Colaboración pública, privada y academia En esta misma línea el director ejecutivo de la Agencia de Sostenibilidad Energética, Ignacio Santelices, indicó qué: “CASE nos va a permitir reunir a las empresas, academia, sector público, ONGs, emprendedores y la sociedad civil, para empujar con fuerza el despliegue de la Electromovilidad en el país. En este esfuerzo conjunto, la ASE cumplirá un rol clave en la articulación de los diversos actores y en el desarrollo de iniciativas demostrativas que visibilicen todo el potencial y los beneficios de la electromovilidad”. Bárbara Silva, Gerente de Nuevos Negocios de CASE señala que “es clave esta visión de presentar a la investigación aplicada conectada con el mundo del negocio de una manera

ágil, y al mismo tiempo pensando en grande, pensando en un mercado latinoamericano que está un poquito más atrás en materia de movilidad. Nos parece muy interesante ganar tiempo en materia de traer la experiencia internacional y traer las mejores prácticas a Chile, porque hay muchas cosas que están funcionando, pero que requieren ser adaptadas. Y en ese aspecto la electromovilidad está totalmente alineada con una recuperación sostenible post pandemia”.

Post–pandemia Respecto al aporte de la electromovilidad en la recuperación económica post pandemia, el Director Calderón, señala como ejemplo el caso de los servicios de reparto que incorporen esta tecnología: “una forma de ver la realidad post pandemia es que los servicios de reparto van a tener un rol más protagónico y la gente de alguna forma cambió sus hábitos y recuperarlo a lo que era hace un año atrás no va a hacer tan fácil, pero tenemos la oportunidad de que sea un transporte no solo de personas, sino de bienes y servicios que consumimos, hacerlo más eficiente y amigable con el medio ambiente”. El académico del Departamento de Mecánica de la Universidad Tecnológica Metropolitana (UTEM), Sebastián Tolvett, manifiesta que “lo que estamos viendo es cómo nos insertamos en esa cadena de valor, cómo podemos decir que el día de mañana van a ver empresas chilenas, o asociadas con empresas extranjeras, con algún tipo de componente


asociado a la electromovilidad, que está en todas partes”. El académico agregó que “debiésemos entender e intentar armar como país, justamente considerar la electromovilidad como una industria tractora de este tipo de servicios y lo que va a hacer es ir desarrollando algunos componentes que nosotros podemos ir trabajando, que es lo que estamos haciendo en la UTEM”.

Transferencia Tecnológica En relación de cómo las universidades se están preparando para contar con capital humano avanzado para la electromovilidad, el académico del Departamento Ingeniería Eléctrica en Electricidad de la Universidad de Santiago, Matías Díaz, señala que “hace algunos años las universidades nos dimos cuenta de que teníamos que estar más vinculados con la necesidad país, identificar en qué cosas podemos aportar desde la tecnología. Actualmente, respecto de la necesidad de capital humano, como las Universidades abrimos carrera en función de que haya un mercado laboral. Hoy en día es un área de desempeño de otras carreras, como en Ingeniería Mecánica y en Ingeniería Eléctrica”. Por su parte Lorenzo Reyes, académico del Instituto de Electricidad y Electrónica de la Universidad Austral, indica que “lo que está haciendo en la Universidad Austral es tener una mayor vinculación con las empresas, una relación

más directa con el sector privado, para trabajar de forma colaborativa y así poder identificar cuáles son los desafíos de los desarrollos tecnológicos que se vienen y como traspasarlo también a la industria. Nuestra labor es generar proyectos de investigación vinculados con la industria. Esa es nuestra forma de prepararnos para poder ser capaces de formar capital humano en las universidades”. Para el académico del DIMEC U. Chile uno de los sellos de este Centro es que también entre sus metas está cubrir varios niveles de formación de capital humano, desde técnicos, profesionales e ingenieros hasta llegar a doctores. “Nosotros pensamos que la formación del más alto nivel en electromovilidad lograda en Chile, puede tener un impacto significativo en el desarrollo de soluciones tecnológicas, especialmente en emprendimiento o en la capacidad de tener proveedores para problemas de empresas más grandes, de tal forma que estas tengan donde llamar a futuro para resolver sus problemas”, opina Calderón. Asimismo, el experto en electromovilidad puntualiza en que “la electromovilidad tiene desafíos tecnológicos importantes y amerita capital humano avanzado, y esa sería una forma de diferenciar en los proveedores locales y darle un impulso para poder salir a la región, donde las soluciones son mucho mejor concebidas y tiene la capacidad de ir adaptándose en el tiempo”.

TRANSFORMACIÓN DIGITAL En materia de transformación digital, el director de CASE, Williams Calderón, señala que “hay varios actores en la cadena de valores, hay empresas que proveen de energía y empresas que proveen los autos, dentro de la energía llegan los cargadores y esto también van a generar información de la normativa, accesos a esos datos, los vehículos vienen provisto de información y hay que generar facilitadores para generar esos datos, hay temas de protocolo de las marcas, para un usuario acceder a esa información permitiría agilizar movilidad o la visibilidad de tener nuevos servicios, nuevas firmas, hay un gran espacio de innovación”, manifiesta el académico del DIMEC U. Chile. Del mismo modo señala que “la idea es proveer soluciones que puedan procesar esos datos y entregar información para entregar mejores decisiones en pos de mayor eficiencia energética, mejores servicios de movilidad. Es fundamental el acceso a los datos para poder encontrar mejores puntos de operación, sobre todo en materia de flota”, destaca Calderón.

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INTELIGENCIA ARTIFICIAL

CIENCIA DE DATOS PARA CONTROLAR, OPTIMIZAR Y GESTIONAR SISTEMAS DE INGENIERÍA MECÁNICA En el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile) los avances en Inteligencia Artificial (IA) están permitiendo abordar grandes desafíos de la transformación digital, que van desde la integración de datos de múltiples sensores y su análisis para la gestión de equipos industriales, hasta llevar simulaciones físicas de un supercomputador a un laptop para permitir controlar y optimizar sistemas complejos, como la aerodinámica de un parque eólico o las vibraciones en el fuselaje de un avión. Aquí presentamos las principales aplicaciones de IA que se están desarrollando en tres áreas del DIMEC U. Chile: Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos, Mecánica de Fluidos y Transferencia de Calor, y Mecánica de Sólidos.


USANDO COMPUTACIÓN DE ALTO “ RENDIMIENTO, HOY SOMOS CAPACES DE CONSTRUIR MODELOS BASADOS EN FÍSICA DE SISTEMAS DE INGENIERÍA QUE SON DE MUY ALTA FIDELIDAD

Mecánica de Sólidos: modelos subrogados La vibración puede dañar componentes, estropear las uniones entre partes y debilitar fuselajes, por lo que es clave en la mecánica de las cosas.

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INTELIGENCIA ARTIFICIAL

La Inteligencia Artificial (IA) es una disciplina que aprende automáticamente y que usa patrones similares a las redes neuronales humanas para ejecutar y/o repetir una tarea en específico. Sus ventajas son amplias, por lo que desde el año 2014 académicos y académicas del DIMEC U. Chile trabajan con herramientas de Inteligencia Artificial (IA) para el modelamiento de sistemas. En ingeniería mecánica se requiere utilizar modelos numéricos que permitan predecir las respuestas de ciertos sistemas, que involucran el flujo de fluidos, transferencia de calor, deformación de sólidos, vibraciones estructurales, entre otras. Estos modelos numéricos se pueden ocupar en tiempo real, sin embargo, se requiere una retroalimentación de lo que está ocurriendo para poder hacer un control del sistema y predecir su comportamiento a futuro. “Necesitamos tener una evaluación rápida del comportamiento de los modelos, pero la mayoría de estos requieren muchos grados de libertad esto los hace lentos de evaluar, dificultando su evaluación en tiempo real y por lo tanto no sirve para optimizar el modelo”, explica la directora del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile, Viviana Meruane. En ese sentido, la aplicación de Inteligencia Artificial para desarrollar modelos equivalentes a este sistema conlleva ventajas importantes. En primer lugar, puede ser más liviano, el procesamiento de los datos es más rápido y más económico. Para lograr lo anterior, la profesora Meruane señala “que se realiza identificando cuáles son los parámetros relevantes que dan respuestas a estos modelos, desarrollando uno de menor dimensión. En la mayoría de los casos el sistema es dinámico y no solo requiere una respuesta en tiempo real, sino que también se necesita saber cómo va a cambiar o evolucionar en el tiempo”.

Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos: optimizar y predecir En esta área trabajan el profesor Enrique López y la profesora Viviana Meruane. “Nos enfocamos en la predicción del estado de salud y del comportamiento futuro de un equipo dado los datos que estamos obteniendo. Esto lo hacemos a través de datos de monitoreo de máquinas. En general, la mayoría de los equipos están siendo monitoreados por muchos sensores, sensores de vibración, de temperatura, de corriente, de voltaje, de presión, etc., y todos estos dispositivos esconden información del estado de salud del equipo”, explica la investigadora. En la industria hay muchos equipos que cuentan con una gran cantidad de información lo que dificulta su procesamiento de la forma tradicional. En ese contexto, el profesor López desarrolló una solución denominada Big Machinery Data, que permite procesar gran cantidad de datos incorporando el uso de algoritmos de aprendizaje de máquina, capaces de aprender mejor y con mayor profundidad los datos masivos.

Estas soluciones han sido aplicadas en diferentes áreas de la industria nacional e internacional para predecir el estado salud de los equipos, detectando anomalías y planteando soluciones para el comportamiento de vida remanente del equipo. “Desde el punto de vista del proceso analizamos en base a un conjunto de datos provenientes de sensores de alimentadores, correas transportadoras, chancadores y harneros, utilizando aprendizaje profundo (Deep Learning, en inglés), así obtenemos inteligencia a partir de un conjunto de datos de monitoreo de sensores que tienen en planta o en los equipos, más la información o la data de los eventos de detenciones que se saca de los sistemas de información como SAP y SCADA”, señala el académico del DIMEC U. Chile, Enrique López. También, el investigador colabora con una empresa minera, analizando chancadores secundarios. “Hasta ahora hemos logrado anticiparnos entre 3 y 6 horas, pero queremos llegar a 24 horas de anticipación del mantenimiento correctivo”, afirma López, quien agrega que “la aplicación de IA es un proceso de madurez, que también involucra a la industria, porque a medida que se demuestra el valor agregado de utilizar estas herramientas se organiza y se estructura de mejor forma el registro de los datos, y a su vez, mejora la calidad de estos, incidiendo en el desarrollo de soluciones de predicciones más potentes, con más exactitud y precisión”. En las empresas de celulosa también se ha aplicado IA, por ejemplo en intercambiadores de calor. “En la planta completa hicimos un análisis donde miramos la planta de generación de óxido de cloro. Estas soluciones si son certeras dependen de la calidad y la cantidad de la data. En este caso alcanzamos a tener una anticipación entre 8 y 12 horas para identificar problemas de incrustación en un intercambiador de calor”, explica el profesor López. Igualmente, en el área de Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos del DIMEC U. Chile se ha trabajado con las aerolíneas Latam y Sky Airline. Y a nivel internacional se desarrolló una solución mediante un gemelo digital (Digital Twin, en inglés) para la programación autónoma de acciones de mantenimiento preventivo en base al nivel de corrosión interno de tuberías de distribución de gas natural, en Los Ángeles, Estados Unidos, en conjunto con el DIMEC U. Chile y la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA). Los resultados de este trabajo fueron publicados en la revista Sensors con el título “Condition-Based Maintenance with Reinforcement Learning for Dry Gas Pipeline Subject to Internal Corrosion”. Ver el artículo científico:

www.mdpi.com


Mecánica de Fluidos y Transferencia de Calor: ciencia de datos informada por física Incluso en sistemas muy complejos, como el flujo turbulento en la atmósfera, existen patrones que caracterizan las cantidades que nos interesan en ingeniería mecánica, como fuerzas sobre un cuerpo, el flujo de calor, la deformación de un sólido, vibraciones estructurales o el movimiento de un robot. Es posible identificar estos patrones dominantes a partir de datos usando técnicas de aprendizaje de máquinas.

Mecánica de Fluidos y Transferencia de Calor: ciencia de datos informada por física En esta área el académico del DIMEC U. Chile, Benjamin Herrmann aplica aprendizaje de máquinas para sistemas físicos. “Usando computación de alto rendimiento, hoy somos capaces de construir modelos basados en física de sistemas de ingeniería que son de muy alta fidelidad. Sin embargo, simular estos modelos puede tomar semanas o incluso meses, lo que hace difícil aprovecharlos para tareas prácticas, como optimización de un diseño o control en tiempo real. Avances en aprendizaje de máquinas están permitiendo construir modelos reducidos para hacer lo que hace un supercomputador en un laptop.”, señala el profesor Herrmann. De igual forma, el investigador explica que “los desafíos modernos de ingeniería mecánica son diferentes a los de otras áreas donde el aprendizaje de máquinas ha sido muy efectivo, por lo que hay que ser cuidadosos al momento de usar estas herramientas. Típicamente contamos con pocos datos y necesitamos construir modelos que sean interpretables para poder entender y comunicar el comportamiento del sistema, permitiendo la toma de decisiones.” Para abordar estos desafíos, el profesor Herrmann trabaja en el desarrollo y aplicación de nuevas técnicas de aprendizaje de máquinas informado por física, para generar modelos basados en datos que respeten las leyes de la física. El desarrollo de estos modelos contribuye a predecir, controlar y optimizar sistemas de ingeniería. El investigador ejemplifica señalando que “en el viento que pasa sobre un parque eólico interactúan de manera compleja las estelas turbulentas de los distintos aerogeneradores, y nos interesaría tener un modelo lo suficientemente sofisticado para capturar la aerodinámica relevante, y lo suficientemente simple para controlar el parque en tiempo real o para optimizar el posicionamiento de las turbinas.”, manifiesta Herrmann, quien agrega que “incorporar física no solo resulta en modelos que predicen mejor, sino que además necesitan menos datos para ser entrenados”.

Mecánica de Sólidos: modelos subrogados En esta área la profesora Meruane desarrolla “Modelos Subrogados”, es decir, se desarrolla un modelo equivalente que prediga lo mismo, pero que se pueda hacer de manera más rápida y para ello utiliza algoritmos de aprendizaje de máquina. “Estos algoritmos se entrenan y aprenden el comportamiento del modelo numérico y luego ese modelo sustituto lo ocupamos para hacer distintas predicciones”, explica la investigadora. En ese sentido también añade que “es muy relevante poder medir la exactitud al momento de entrenar el modelo de aprendizaje de máquina, porque lo que se requiere es que se parezca al modelo real. Básicamente se va midiendo con algunas métricas el error que hay entre la predicción y lo real. Y cuando ya sabes que el modelo está ajustado se ocupa para predecir otros casos”. En su proyecto Fondecyt “Optimal design of ultralight sandwich panels with cellular truss cores and large phononic band gaps”, que comenzó a desarrollar este año, la investigadora modela estructuras tipo panel que impiden la propagación de vibraciones en un rango de frecuencias, conocidas como bandas prohibidas (band gaps, en inglés). En este caso, Meruane señala que “la importancia de desarrollar estas estructuras es que en algunos casos las vibraciones generan problemas, dañando los componentes de un equipo y su posterior falla, por lo que desarrollar estos Modelos Subrogados aplicando Inteligencia Artificial es una gran herramienta para la predicción y la toma de decisiones”.

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INNOVACIÓN EN MANUFACTURA AVANZADA

INNOVACIÓN EN MANUFACTURA AVANZADA (IMA+):

APUNTANDO A INCREMENTAR LAS CAPACIDADES DE LA INDUSTRIA MANUFACTURERA NACIONAL

Por Ninoska Leiva


“Conscientes de la importancia de la manufactura en la economía nacional, y conociendo que esta industria en Chile basa su tecnología, principalmente, en la importación de innovación, queremos ayudar a incrementar las capacidades técnicas del país en desarrollo y adaptación de nuevas tecnologías que hagan a la industria local más competitiva”, afirma la Dra. Viviana Meruane, directora del Programa de Innovación en Manufactura Avanzada, el cual contempla un portafolio de proyectos en las áreas de: Sistemas Avanzados en Confiabilidad y Mantenimiento, Soluciones Digital Twins y Automatización Avanzada y Robótica. La iniciativa, que está en la mitad de su ejecución, se adjudicó $1.700 millones del Programa Tecnológico Estratégico de Corfo: Hacia una Manufactura Avanzada a partir de la Revolución 4.0. Liderado por el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile, participan como coejecutores la Asociación de Industriales Metalúrgicas y Metalmecánicas (Asimet), la Universidad de Santiago de Chile (USACH), la Universidad Tecnológica Metropolitana (UTEM) y la firma Seguel Robotics SpA. Como empresas asociadas figuran GHH Chile SpA., MCM Ingeniería, Alaya Digital Solutions, Thecné, Sandiman Ltda., Maestranza Auel; ConMetal y Hunter Douglas, entre otras. El objetivo del programa IMA+ es impactar positivamente al mercado, es decir, ayudar a que las empresas tengan acceso a nuevas tecnologías que les permitan aumentar su competitividad y productividad. Así lo declara el gerente de la iniciativa, el ingeniero David Villaseca, quien realza la importancia de esta industria en la economía nacional: “La industria manufacturera es una de las principales fuentes de ingreso para Chile. No obstante, en los últimos años ha mostrado una tendencia negativa en su aporte al PIB nacional. Asimet y el Programa Tecnológico de Innovación en Manufactura Avanzada están trabajando en la creación de tecnologías asociadas a la generación, almacenamiento y procesamiento de datos, la interacción humano-máquina y la conversión digital a física, las que ayudarán en el proceso de digitalización del sector manufacturero y pretenden apoyar a Chile en su camino al desarrollo. Esperamos que las empresas aprovechen esta iniciativa y se sumen al cambio tecnológico”. Los países que están desarrollando planes para incorporar la Manufactura Avanzada en sus empresas coinciden en el sentido de urgencia de su implementación. Existe conciencia de que las nuevas tecnologías están generando un nuevo ordenamiento industrial y que los primeros países en adaptarse tendrán ventajas sobre el resto. Por el contrario, aquellos que no adopten tempranamente las herramientas que entrega la Manufactura Avanzada, perderán posiciones -difíciles de recuperar- en el futuro. En este sentido, el Vicepresidente Ejecutivo de Corfo, Pablo Terrazas, indicó que: “Incorporar un mayor uso de tecnología es fundamental de cara a la reactivación económica y a la Revolución 4.0. A modo de ejemplo, podemos decir que las Tecnologías Digitales y de Manufactura Avanzada han colaborado en la flexibilización de las líneas de producción, así como la operación remota ha permitido disminuir la exposición de trabajadores en espacios con riesgo sanitarios”. Justamente las tecnologías que están desarrollando en IMA buscan facilitar la gestión de la manufactura, permitiendo optimizar el uso de recursos, aumentar la productividad y la capacidad de competir en la economía global. Una herramienta de monitoreo que permite anticiparse a fallas de equipos, la teleoperación háptica del manipulador para fractura de rocas, un sistema automático de recuperación de piezas metálicas y una solución para monitorear la fatiga laboral, entre otros, son parte de los proyectos tecnológicos que se están desarrollando bajo esta iniciativa.

Conoce más:

www.programaima.cl

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INNOVACIÓN EN MANUFACTURA AVANZADA

ENTREVISTAS A CONSEJEROS DEL PROGRAMA DE INNOVACIÓN EN MANUFACTURA AVANZADA

TE INVITAMOS A CONOCER LA VISIÓN DE LOS CONSEJEROS INTEGRANTES DEL COMITÉ DIRECTIVO DEL PROGRAMA DE INNOVACIÓN EN MANUFACTURA AVANZADA (IMA+), RESPECTO A LA TRANSFORMACIÓN DIGITAL Y SUS DESAFÍOS PARA LAS EMPRESAS. Por Ninoska Leiva


¿Los avances tecnológicos que se están trabajando en IMA+ pueden aplicarse en otros proyectos de la industria? Las soluciones en las que estamos trabajando en IMA+, tanto en hardware como en los modelos de inteligencia artificial desarrollados, pueden aplicarse a otras problemáticas de la industria, realizando los ajustes necesarios a los modelos y re-entrenando con nuevos datos. En relación con los proyectos que estamos desarrollando dentro del programa, uno de los principales desafíos que están enfrentando las empresas, es mantener sus sistemas operacionales en funcionamiento, considerando las restricciones para acceder a los lugares de trabajo y las dificultades en el desplazamiento. La industria se ve en la necesidad de implementar sistemas automáticos de monitoreo continuo a distancia de sus sistemas de producción y detectar anomalías en la operación, permitiendo realizar las acciones correctivas de mantenimiento y evitar fallas inesperadas.

¿Cómo la denominada Revolución Industrial 4.0 puede impactar positivamente al desarrollo de Chile? Incorporar nuevas tecnologías dentro de la industria tiene el efecto de aumentar considerablemente la productividad. Además, permite generar productos de mayor valor agregado y desarrollar capital humano avanzado, repercutiendo positivamente a nivel país. Como ejemplo y directamente relacionado al proyecto en el que Seguel Robotics está trabajando, la incorporación de sistemas de mantenimiento predictivo en la industria y de acuerdo con un estudio realizado por McKinsey en 2015, conlleva a un gran número de beneficios como, reducción de tiempo de falla de la maquinaria en 50%, reducción de costos de mantenimiento entre 10% y 40%, reducción de accidentes laborales entre un 10% y 25%, entre otros.

Sergio Seguel Co-Founder y CTO en Seguel Robotics

¿Cuáles son los desafíos para las empresas? Uno de los principales desafíos que están enfrentando las empresas es mantener sus sistemas operacionales en funcionamiento, considerando las restricciones para acceder a los lugares de trabajo y las dificultades en el desplazamiento. La industria se ve en la necesidad de implementar sistemas automáticos de monitoreo continuo a distancia de sus sistemas de producción y detectar anomalías en la operación, permitiendo realizar las acciones correctivas de mantenimiento y evitar fallas inesperadas.

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INNOVACIÓN EN MANUFACTURA AVANZADA

¿Cuáles son los beneficios de desarrollar tecnologías que permitan la Manufactura Avanzada en la industria? La Manufactura Avanzada habilita modelos de negocios que aumentan la competitividad de las empresas y generan innovaciones que toman forma en nuevos productos y servicios de mayor valor agregado. Además, ayuda a trabajar en forma colaborativa con todos los actores que forman parte de una misma cadena de valor, lo que sin duda genera un círculo virtuoso. Con la Manufactura Avanzada, las empresas acceden a una serie de propuestas con soluciones efectivas a los desafíos que se presentan hoy en día, como la mantención predictiva - la convergencia de sistemas de control, vigilancia y monitoreo-, o los sistemas de control avanzado que permiten optimizar procesos y tomar automáticamente acciones correctivas. Se trata de oportunidades que, además, se complementan con otras tecnologías como la Manufactura Aditiva o impresión 3D. A lo anterior, podemos sumar la automatización avanzada, más liviana y con robótica colaborativa, sistemas de medición no invasivos con sensores de bajo consumo y adaptados al entorno industrial y realidad aumentada para la optimización del entorno operativo. Como ejemplos, podemos destacar el Sistema Automático de Fabricación y Recuperación de Piezas Metálicas Mediante Manufactura Aditiva; y el Desarrollo de soluciones Digital Twin para optimizar y controlar en tiempo real líneas de producción en sistemas de manufactura y/o procesos industriales.

¿Cómo la tecnologización de la industria ayuda en momentos “difíciles”, como el que se vive actualmente con la pandemia? En la actualidad es fundamental incorporar un mayor uso de tecnología. A modo de ejemplo, podemos decir que las Tecnologías Digitales y de Manufactura Avanzada han colaborado en la flexibilización de las líneas de producción, así como la operación remota ha permitido disminuir la exposición de trabajadores en espacios con riesgo sanitarios. Desde CORFO, en los últimos meses, hemos impulsado varios programas y concursos, invitando a emprendedores y emprendedoras, universidades y centros tecnológicos de todo el país para que puedan innovar en productos que apuntan directamente a las necesidades que ha impuesto la pandemia. Destaco las convocatorias que permitieron el desarrollo de respiradores artificiales hechos en Chile, además de la producción de elementos de protección personal para la salud. Todo esto nos demuestra una vez más, que potenciando el talento y la innovación local podemos beneficiar a Chile.

Pablo Terrazas Vicepresidente Ejecutivo de CORFO

LA MANUFACTURA “ AVANZADA PROPONE SOLUCIONES EFECTIVAS PARA LAS EMPRESAS


¿Qué opina de la transformación digital y cómo influye la aplicación de tecnologías digitales a los procesos industriales? La Transformación Digital es una necesidad básica para la industria moderna. La realidad en Chile es que muchas industrias se han quedado atrás en materia tecnológica y si no aplican esta Transformación Digital nunca podrán llegar a un nivel de desarrollo como el que se requiere. Existe una gran brecha entre los países, y el ingreso per-cápita está directamente relacionado con el nivel de industrialización que tienen, es decir, es imposible llegar al desarrollo sin industrialización. Hoy es imposible industrializar sin realizar una Transformación Digital. Para avanzar se necesita el desarrollo de habilidades y elevar el nivel tecnológico de las empresas nacionales para llevarlas a un nivel a partir del cual se pueda comenzar a pensar en la integración de los distintos procesos aplicando conceptos tales como inteligencia artificial, machine learning, y otros que conforman lo que conocemos como Manufactura Avanzada. Si el Estado no participa activamente va a seguir disminuyendo la relevancia de nuestra industria manufacturera. Entiendo que no es fácil, pero debe hacerse el esfuerzo, tenemos que entender que la tecnología es muy importante, sobre todo en sectores tan sensibles como la manufactura. También hay que mirar cómo influye ésta en términos de empleo, porque hay un miedo a la cesantía, pero lo que se tiene que entender es que al desarrollar la industria manufacturera se genera un mayor encadenamiento con otros sectores y otras áreas de la economía que permiten generar más servicios y por ende más empleo. No es posible pensar en el futuro un país desarrollado sin la adecuada transformación tecnológica, sin manufactura avanzada.

HOY EL PARADIGMA “ CAMBIÓ, LA TECNOLOGÍA ES LA BASE DE TODO, LAS INNOVACIONES DEBEN SER EL CORE, EL CENTRO DE TU PROCESO, EL FONDO DE TU NEGOCIO, ES TU FORMA DE OPERAR

¿Cómo la denominada Revolución Industrial 4.0 puede impactar positivamente al desarrollo de Chile? No me gusta mucho hablar de Revolución Industrial 4.0 porque es un concepto muy manoseado, pero es cierto que estamos inmersos en una nueva era tecnológica. Hoy ya no podemos hablar de la tecnología como algo anexo que se le pone a tu empresa como un accesorio, no es como decir voy a cambiar superficialmente, voy a pintar la empresa de otro color. Antes se veía la tecnología como eso, algo anexo que uno podía incorporar aisladamente o bien dejar en espera. Hoy el paradigma cambió, la manufactura se basa en la aplicación de tecnología, las innovaciones deben ser el core, el centro del proceso productivo, estar en la base del negocio, esta es la única forma de avanzar hacia el desarrollo.

Felipe Lechuga Gerente General de la empresa Lemaco SpA; actual Director de la empresa Norteamericana Tempus Tools, y líder de la compañía Australiana ipCompute Pty Ltd

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INNOVACIÓN EN MANUFACTURA AVANZADA

¿Qué opina de la transformación digital y cómo influye la aplicación de tecnologías digitales a los procesos industriales? No es fácil diferenciar o separar el desarrollo de la Industria 4.0 y la Transformación Digital, ya que van de la mano y juntas abren tremendas oportunidades para una gran mejora en la productividad y la competitividad. Este es un proceso de desarrollo tecnológico que debe ser continuo, cuyo ecosistema podría tener un impacto fuerte y positivo en lo educacional en todos sus niveles, en lo laboral y, por supuesto, en lo económico. Pero por importante que sea la tecnología, en los procesos industriales se hace necesario un esfuerzo importante por parte de las empresas y del Estado, con políticas públicas para un respaldo al desarrollo industrial, que es lo que están haciendo los países desarrollados con los que nos gusta compararnos. Muchos, sino todos, de los actuales problemas y fenómenos sociales que están sucediendo en nuestro país podrían encontrar solución con mejor educación en todos los niveles, preparando jóvenes para mejores empleos (mejor remunerados y de más larga data) como los que entregaría una industria manufacturera fuerte en nuestro país, tema que insistentemente y por años hemos conversado con nuestras autoridades.

En el actual escenario, ¿cuáles son los desafíos para las empresas?

IMA+ Y ASIMET “ SIGUEN TRABAJANDO PARA ALCANZAR SU META DE AYUDAR A LA INDUSTRIA CHILENA EN MATERIA DE PRODUCTIVIDAD Y COMPETITIVIDAD PARA AVANZAR HACIA LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL 4.0

Cada empresa tiene sus propios objetivos y desafíos, de acuerdo con sus necesidades y metas impuestas por la misión y los lineamientos señalados por sus mandantes, pero predomina, por supuesto, el constituirse como empresas productivas y rentables para sus accionistas y ser entidades que aporten al crecimiento y desarrollo industrial, y económico del país. En particular las empresas socias de ASIMET constituyen también, además de ser entidades de desarrollo económico, organizaciones de desarrollo social, entregando crecimiento a las personas que en ellas participan.

Nos estamos quedando atrás, entonces ¿qué hacemos? En la actualidad solo dos tercios de la industria chilena ha avanzado en alguna medida hacia la Transformación Digital, lo cual evidencia la importancia de generar políticas públicas y nuevas alianzas tecnológicas para su desarrollo a nivel nacional. Frente a esto ASIMET ha asumido diversos compromisos con entidades apoyadas por CORFO para generar mayor acercamiento entre las empresas y la Industria 4.0, con el objetivo de apoyar a todos nuestros asociados en soluciones que les permitan convertirse en empresas de alto nivel, capaces de competir a la misma altura de las internacionales. El programa IMA+ constituye una muy buena oportunidad de acercar a las empresas socias para conocer y avanzar hacia el desarrollo de la industria chilena y considerar el apoyo permanente de la academia en la resolución de sus desafíos. IMA+ y ASIMET siguen trabajando para alcanzar su meta de ayudar a la industria chilena en materia de productividad y competitividad para avanzar hacia la Revolución Industrial 4.0

Marcelo Fuster Gerente General de Asimet


¿Cuáles son los desafíos para las empresas partícipes de IMA+? Creo que el principal desafío para las empresas es transformar el desarrollo en productos o mejoras que operen permanentemente en sus plantas. Hay mucho de genialidad en estos pasos finales, donde la cercanía de la meta parece más cercana de lo que realmente está. Hacerse cargo de todos los detalles, de todas las excepciones, de todos los sistemas que integrarán con el negocio actual, no es trivial, se requiere una visión nítida, un liderazgo fuerte y mucha coordinación de distintas especialidades y profesiones.

LAS TECNOLOGÍAS “ DESARROLLADAS EN IMA+ PUEDEN SER UTILIZADAS EN INFINIDAD DE SOLUCIONES PARA LA INDUSTRIA

Si bien los proyectos resuelven una necesidad precisa, el conocimiento adquirido y las tecnologías desarrolladas en IMA+ pueden ser utilizadas en infinidad de soluciones para la industria.

Cómo experto en innovación ¿Por qué es necesario incorporar nuevas tecnologías a la industria? La tecnología habilita mejoras en productividad y márgenes, ya sea a través de la mejora de la calidad, de la disminución de tiempos de proceso o costos, en general, o porque es la única posibilidad para entregar ciertos productos. La implementación de tecnologías supone un riesgo, sobre todo si uno es de los primeros en adoptarla, pero la historia nos muestra que hay un riesgo mayor en llegar tarde. Esto es especialmente cierto hoy, cuando las tecnologías rápidamente apalancan nuevas tecnologías y los modelos de negocio tienen una tendencia a la concentración de los ofertantes, lo que hace casi insostenible estar en una posición secundaria.

¿Cómo influye la aplicación de tecnologías digitales a los procesos industriales? Las tecnologías digitales ofrecen una infinidad de características y ventajas a los procesos industriales: precisión, rapidez, información, etc. Una de las cosas que me parece más interesante es la comunicación entre máquinas o entre máquina y producto en fabricación. Si una máquina adapta de forma automática su proceso a lo que otra máquina le entrega, se puede lograr que un grupo de máquinas fabriquen productos distintos o personalizados de forma eficiente, o que los errores de una los compensen las otras en lo que queda del proceso, tal como hacemos los humanos cuando trabajamos en equipo. Algo así vi en una planta de semiconductores de Bosch en Alemania, donde el producto no conforme se redujo en más de un 70%.

Enrique Celedón Socio de Locke SpA y CEO y socio de GKD LatAm SA

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ENTREVISTA

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FRANCISCA YÁÑEZ Directora de Innovación y Tecnología de Microsoft Chile


ENTREVISTA ¿Qué es y qué implica la transformación digital de una empresa? La Transformación Digital es una reinvención de la cadena de valor tradicional de las compañías u organizaciones, con el objetivo de conectar a clientes y proveedores de productos o servicios de distintas maneras. Este proceso está acompañado de una transformación cultural profunda en la organización que quiebra muchas barreras o mitos existentes en relación con la tecnología, lo que llamamos la revolución de la innovación, algo que está ocurriendo tanto en Chile como en el mundo. Acelerada por la pandemia, esta disrupción ya llegó a todas las industrias del país. Al principio muchas empresas la incorporaron para continuar operando durante el trabajo remoto o para enfrentar los desafíos relacionados con la pandemia, pero pasado los meses las empresas han continuado implementando innovación para crecer y cambiar desde la manera de trabajar, la forma de conectar con sus clientes -ahora remota- hasta sus operaciones o incluso reinventar su negocio. Ante esta realidad, hemos comprobado que, si bien ningún negocio es 100% resiliente, aquellos que incorporaron tecnología demostraron estar mejor preparados y ser capaces de transformarse cuando se enfrentan a cambios estructurales. Esto los volvió más resilientes ante las crisis, nos fortaleció y permitió ganar competitividad. Sin embargo, aún quedan muchos aspectos que es necesario trabajar: Recuperación económica de todas las industrias, reentrenar a la fuerza de trabajo para que este proceso se dé de manera inclusiva, así como aplicar ciberseguridad, ética y desarrollo sustentable en todas las operaciones de las empresas. A nivel local, la cultura chilena tiene un gran potencial, no obstante, falta atreverse más a innovar y a ver los beneficios que la transformación digital entrega. Como país, somos un tremendo Hub de innovación y destacamos en el mundo del emprendimiento. De hecho, exportamos tecnología y servicio de valor agregado de alta calidad y estamos haciendo cosas increíbles en esta línea, pero aún tenemos trabajo por hacer y atreverse es un punto clave para poder seguir creciendo y potenciando nuestro desarrollo e innovación como país.

¿Cuál es la importancia de este proceso para una empresa? Como veíamos anteriormente, la Transformación Digital es fundamental para crecer y ser competitivos hoy en día. De manera especial, la urgencia del contexto actual nos puso frente a escenarios imprevistos como preparar rápidamente a cada organización para que siga operativa, con toda su gente trabajando desde sus casas. Este proceso no hubiese sido posible sin aplicar tecnología para poder continuar entregando la misma eficiencia de siempre, bajo condiciones operativas completamente distintas.

Para muchas compañías incorporar tecnología o soluciones innovadoras en sus organizaciones parecía un objetivo a largo plazo, planes que tenían pensado implementar durante meses y meses de adopción. Sin embargo, debido a la pandemia se volvió imprescindible acelerar estos planes y comenzar a ejecutarlos rápidamente para que muchas empresas puedan seguir operando, fundamentalmente en industrias estratégicas para el país. En términos de desafíos, estamos actualmente en una etapa donde la Inteligencia Artificial, el Internet de las Cosas, Big Data, Machine Learning y Realidad Mixta –entre muchas otras tecnologías innovadoras- se están convirtiendo rápidamente en algo fundamental para alcanzar realmente un nuevo estándar de rendimiento. En este sentido, durante nuestro AI+Tour, previo al COVID-19, dimos a conocer un estudio encargado a DuckerFrontier que mostró -por ejemplo- que si se aprovechara al máximo el potencial de la Inteligencia Artificial en Chile, ésta podría generar desde 18% y hasta 42% de nuevos empleos. Además, si el país invirtiera en la recalificación de los trabajadores existentes y la capacitación de los nuevos empleados, los trabajos de alta calificación podrían aumentar de 40% a un 54%. Este impacto se vería reflejado en todas las industrias, siendo más de la mitad de los puestos de trabajo de alta calificación. Para lograr esto, existe un desafío primordial: asegurar igualdad de oportunidades, por lo que es necesario reentrenar a los trabajadores en las nuevas habilidades y herramientas, así como acercarles la tecnología de vanguardia a las empresas, hechos fundamentales de la Cuarta Revolución Industrial y que son parte de la Transformación Digital. Estos son solo algunos ejemplos para demostrar hacia dónde va avanzando nuestra sociedad, una cada vez más digitalizada. Y es importante recalcar que no solo son las grandes empresas las que se ven beneficiadas de incorporar tecnología a sus operaciones, sino que incluso las empresas más tradicionales –como una carnicería o una farmaciase pueden ver beneficiadas de la implementación de soluciones innovadoras en su operación.

¿Cuáles han sido las dificultades de este proceso? Como ha dicho nuestro CEO, Satya Nadella, debido a la pandemia en tan solo meses ha ocurrido una transformación digital que en circunstancias normales habría tomado casi años. Esto implica una dificultad mayor que en tiempos anteriores, ya que fue necesaria una readecuación rápida, que impactó la forma en que las organizaciones se relacionan con sus clientes, en la forma de trabajar y en los modelos de negocio. 26 · 27


INTERCAMBIO

Sin duda, la situación que hoy vivimos marca un antes y un después: todos quienes comenzaron a aplicar tecnología en sus procesos no darán un paso atrás para volver a trabajar cómo lo hacían. Durante estos meses hemos visto la importancia de la tecnología digital en las tres etapas de esta crisis: desde la respuesta ante emergencias hasta la etapa de recuperación y la reinvención del mundo en el futuro. Si consideramos todo esto, hemos vivido una situación que nadie esperó tener y que nos puso a prueba a todos para aprovechar las oportunidades de la mejor manera posible. En este escenario, nuestro rol y el de todo nuestro ecosistema de negocios ha sido el de actuar como socorristas digitales y en ser socios estratégicos para ayudar a diversas empresas, organizaciones, instituciones educacionales, centros de salud y gobiernos a continuar operando durante la crisis. Si bien al comienzo pudimos ver cierto desorden, gracias a la tecnología las urgencias se pudieron resolver de manera rápida y eficiente, con el objetivo de sacarle el mejor provecho al trabajo remoto. En este sentido, la contingencia ha provocado un despertar de las organizaciones, en términos de sus propios procesos internos de transformación digital.

En base a su experiencia, ¿cuál debería ser el primer paso para avanzar en la transformación digital? Lo más importante para este proceso es ver la Transformación Digital como un mundo de oportunidades, y entender que la transformación es un viaje, no un “movimiento magistral único”. Si nos preguntamos qué necesitan para comenzar este proceso, la respuesta sería Liderazgo y visión de transformación. También es importante ver a la tecnología como un democratizador, pues permite igualdad de condiciones para que los organismos más pequeños puedan competir de igual a igual con los más grandes. Es fundamental tener presente que mientras más digitalizada está una compañía, del tamaño que sea, más posibilidades tiene de que su negocio tenga mayor alcance y crezca constantemente. Recordemos que durante esta pandemia la tecnología nos demostró ser un habilitador y nos dimos cuenta de lo importante que es para conectarnos, ya sea para poder continuar trabajando a distancia o compartiendo con nuestros cercanos cuando no podíamos vernos en persona.

¿De qué forma las instituciones de educación superior pueden contribuir para avanzar en esta materia? Durante los últimos meses, varias industrias tuvieron que evaluar en qué proceso de la Transformación Digital se encontraban, para luego actuar en consecuencia y el sector de la Educación no fue la excepción. De hecho, fue uno de los que más rápido debió adecuarse. En Microsoft creemos que la Inteligencia Artificial (IA) es el camino para el desarrollo. El mundo está transitando una nueva revolución industrial —la cuarta— en la que la IA se destaca como una tecnología de propósito general que lo cambia todo: la forma en que producimos, consumimos, comercializamos y trabajamos. La irrupción de la IA y otras

tecnologías asociadas no se circunscribe a un conjunto reducido de sectores y actividades, sino que es masiva. La experiencia histórica de las revoluciones industriales previas sugiere que aquellas firmas y países que más rápido adoptan las nuevas tecnologías son quienes más oportunidades de crecimiento obtienen. Estos episodios fueron unos de gran divergencia en los ingresos, la productividad y el bienestar entre las naciones. La cuarta revolución industrial abre una oportunidad de crecimiento para muchos países en desarrollo, incluyendo a Chile. En este nuevo paradigma es imperativo adquirir habilidades digitales para generar más oportunidades para todos los chilenos, pues disminuye la brecha laboral. Hoy el llamado es a adquirir habilidades digitales, no sólo en las generaciones nuevas, sino también en las que ya están trabajando. Y en ese sentido, es crucial que las instituciones de educación en todos sus niveles comiencen a entregarle a los estudiantes el conocimiento que será crucial para que se desenvuelvan con éxito en las carreras del futuro. Es imperativo que los jóvenes aprendan a programar, pensamiento computacional, analítica, que entiendan qué son estas tecnologías que están dominando de forma transversal todas las industrias hoy en día y sepan cómo utilizarlas. Para apoyar en este objetivo, desde el inicio de la pandemia en Microsoft apoyamos fuertemente a estas organizaciones, no sólo con herramientas colaborativas como Microsoft Teams, sino que también realizamos alianzas que buscan beneficiar a los estudiantes, proporcionando acceso gratuito a Microsoft Office 365 para los colegios públicos y privados del país, así como proyectos que buscan entregar recursos educativos digitales para la formación técnico profesional (TP) en el territorio nacional.

¿Cuáles son las competencias digitales que se deben impulsar para esta transformación? Capacitarse es fundamental en el mundo de hoy y además es un objetivo que se enmarca en nuestra misión: Empoderar a todas las personas y organizaciones del planeta para que puedan lograr más. En este contexto, el año pasado anunciamos nuestro compromiso de capacitar en habilidades digitales a 25 millones de personas en todo el mundo para fines de año, junto a LinkedIn. Este objetivo se cumplió con creces, puesto que en solo ocho meses superamos la meta y ya van más de 30 millones de personas capacitadas en estos cursos, que son gratuitos. Debemos comprender que la capacitación en nuevas habilidades y herramientas digitales es un importante paso para acelerar la recuperación económica, especialmente para las personas más afectadas por la pérdida de empleos y como empresa local, que pronto cumplirá 30 en el país, es un orgullo hacer este tipo de anuncios que van en directo beneficio de los chilenos. Aprender estas destrezas es crucial para mejorar las opciones laborales futuras, puesto que para el año 2050 se generarán 792 mil puestos de trabajo adicionales en Chile


en áreas relacionadas al desarrollo de software, análisis de datos, administración TI, Inteligencia Artificial, nube y ciberseguridad, entre otros, según estadísticas de Microsoft basadas en datos de LinkedIn. En este sentido, las competencias que más se están buscando en todas las industrias hoy en día son aquellas que combinan la profundidad técnica con un conocimiento particular del área del negocio. Conocimientos relacionados al área de la ciberseguridad, Ciencias de Datos y Analítica Avanzada, DevOps, arquitectura de la nube de las aplicaciones e Inteligencia Artificial están entre los que son y serán, más demandados. Además de nuestra iniciativa con LinkedIn, en el marco del plan Transforma Chile #ReactivaciónDigital que anunciamos en diciembre del año pasado, dimos a conocer un sólido plan de capacitaciones gratuitas en 4 años para más de 180.000 de personas que contribuirá a generar más oportunidades de empleo para todos. Una de las instituciones con las que tenemos una alianza es Sence, con quienes ya tenemos alrededor de 50 mil inscripciones en diferentes cursos, los cuales pueden encontrar aquí https:// eligemejor.sence.cl/

¿Cuáles son los desafíos de la transformación digital? Para que la innovación permita avanzar en la recuperación económica con generación de empleo e inclusión, es necesaria la democratización de las tecnologías y también que los ciudadanos puedan tener acceso a capacitaciones gratuitas para poder tomar esas nuevas oportunidades que hoy se generan con tecnología en todas las industrias. Además, para democratizar la tecnología es fundamental que se invierta tanto en Investigación y Desarrollo para generar la siguiente ola de Nuevas tecnologías como en capacitaciones para todos en las nuevas herramientas digitales. También es muy importante que la tecnología sea confiable, segura, privada, para que permita garantizar los derechos de todos a la privacidad e impulsar el desarrollo económico y social e impactar positivamente en la vida de las personas. Hoy en día, para hablar en recuperación económica con empleo e inclusión necesitamos pensar desde las industrias y el gobierno, en cómo impulsarla para generar más oportunidades para todos los chilenos. Es en este sentido, nuestra iniciativa Transforma Chile #ReactivaciónDigital incluye un Consejo Asesor de expertos del mundo público, privado y académico de diversas áreas e industrias que busca facilitar la colaboración entre representantes de diversas áreas, incluida la pública. En esta línea, promoverá la recuperación económica y proporcionará recomendaciones al gobierno con respecto a la demanda de áreas de capacitación y compartirá las mejores prácticas para lograr una transformación digital en el país, en beneficio de las personas.

Francisca Yáñez 28 · 29


EGRESADOS

ROBERTO MONTIGLIO El ingeniero civil mecánico del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile ( DIMEC U.Chile), hoy gerente general de la empresa Haver & Boecker Niagara, trajo al país un sistema inalámbrico que ayuda a predecir con anticipación la ocurrencia de una falla de harnero vibratorio, y que toma mediciones cada cinco minutos, las 24 horas del día y durante todo el año. Montiglio, quien es también máster en Márketing Industrial, y MBA de la Facultad de Economía y Negocios de la misma casa de estudios que cursó su pregrado, y profesor del Diplomado en Gestión Comercial y Márketing B2B (2016-2017) UNegocios de la Universidad de Chile comenta cómo ha sido este proceso de transformación digital, su experiencia en el marco de la crisis sanitaria, sus 17 años de experiencia en el mercado y también sus intentos de emprendedor, además de comentar con nostalgia sus años de estudio en Beauchef, recordando su cargo de Past President del Centro de Egresados de Ingeniería Mecánica.

Por Ninoska Leiva

ESTAMOS “ COLOCANDO POR PRIMERA VEZ EN CHILE UNA TECNOLOGÍA DE DIAGNÓSTICO INALÁMBRICA QUE AYUDA A QUE LAS OPERACIONES DE PROCESAMIENTO DE MINERALES SEAN MÁS EFICIENTES


¿Cómo ha funcionado en su nuevo cargo de gerente general en Haver & Boecker Niagara Chile?

¿Por qué cree usted que es necesario incorporar nuevas tecnologías a la industria nacional?

En Haver & Boecker estoy muy contento, si bien llevo poco más de 14 meses, me siento como si llevara años acá, el equipo en la oficina de Chile me recibió muy bien, y los colegas en Brasil (nuestra oficina atiende a Sudamérica de habla hispana, y reportamos a Brasil) también, Los dos años que viví en Brasil trabajando para la competencia me están ayudando mucho, y no sólo hablar bien el idioma, es entender la cultura de los brasileños.

Porque si no lo hacemos nos quedamos atrás, y otros países van a tomar esa posición. El mundo hoy es 100% globalizado, y por eso la competencia es el mundo entero, Chile se debe actualizar constantemente y tratar de estar lo más a la vanguardia posible, de lo contrario nos quedamos en el pasado.

Mi experiencia como Director General en Brasil, y con responsabilidad sobre toda la región fue muy buena en lo profesional, tenía toda la fábrica a mi cargo, en una oportunidad estuve casi 12 meses sin Gerente de Operaciones, entonces yo cumplí esa función también, reportando al Presidente de Operaciones en Alemania. Tuve que aprender rápido, me tocó desactivar una parte importante de la fábrica que no estaba siendo rentable, entonces tuve que aprender también de Lay-Out, de flujo de procesos manufactureros, de LEAN, etc.

La Transformación Digital es algo tan grande, tan amplio, pero a la vez tan poco claro, cada uno lo entiende a su manera, cada empresa o institución lo ataca de una forma diferente. Lo importante es que al menos está en el día a día, la pandemia ayudó a acelerar algunos procesos, más bien de tipo básicos creo yo, no tanto en el fondo, hemos mejorado en la forma, pero son mejoras que debemos mantener y continuar como país. Como empresa estamos enfocados en un par de proyectos en esa línea, enfocados en la IOT (Internet de las Cosas), en poder monitorear (y ojalá operar) equipos a distancia, y creo que aportamos un pequeño grano de arena en eso.

¿En qué momento se decide apostar por nuevas tecnologías? Haver & Boecker es líder mundial en harneros vibratorios, plantas y sistemas de procesamiento de minerales, y está colocando por primera vez en Chile la innovación denominada Pulse Condition Monitoring (Pulse CM), tecnología de diagnóstico inalámbrica que ayuda a que las operaciones de procesamiento de minerales sean eficientes y puedan anticiparse al mantenimiento. Esta herramienta está diseñada para monitorear la condición dinámica de los harneros vibratorios, utilizando algoritmos modernos e inteligencia artificial, lo que produce importantes beneficios ya que permite proporcionar mediciones y pronósticos precisos, que son complementados con información que es de rápido entendimiento. En general, Haver & Boecker tiene un historial de desarrollo de soluciones para ayudar a las plantas a aumentar su tiempo de actividad, lo que permite aumentar los ingresos, disminuir las pérdidas y tiempos no productivos, lo que se logra gracias a la tecnología.

¿Qué opinión tiene de la transformación digital?

¿Cómo la denominada Revolución Industrial 4.0 puede aumentar la productividad y permitir el desarrollo de productos de alto valor agregado? Las distancias se acortan, siempre Chile fue el último rincón del planeta, muy lejos de todo y eso nos ha perjudicado (o era la excusa perfecta para justificarnos). Ahora esas distancias físicas ya no son tales, por tanto creo que es un cambio de mentalidad que nos quita ese aislamiento. Ahora debemos ponernos a la par de los países de alta productividad sin excusas. Siempre las nuevas tecnologías terminan impactando distintas industrias. El cambio siempre trae consecuencias e implicaciones, pero son necesarios. Basta con ser un poco innovadores y “busquillas” para encontrar esas nuevas aplicaciones, y en Chile si para algo somos buenos es para ser “busquillas” y arreglarnos con lo que tenemos, debemos enfocar entonces esa habilidad para tomar tecnologías y adaptarlas a nuevas aplicaciones.

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Programa de Magíster en Ciencias de la Ingeniería Mención Mecánica

El Programa tiene como objetivo formar graduados de alto nivel, aptos para ejercer docencia universitaria y realizar investigación en esta disciplina. Estarán capacitados para desempeñarse como gestores y realizadores de proyectos de innovación tecnológica que requieran de la creación y/o adaptación de tecnología en el área de la Ingeniería Mecánica.

ÁREAS

• Mecánica de Sólidos. • Robótica y Manufactura. • Mecánica de Fluidos y Transferencia de Calor. • Materiales. • Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos Físicos.

CUERPO ACADÉMICO

Ali Akbari F. Dr. Universidad de Concepción, 2013. Roger Bustamante P. Ph.D. Universidad de Glasgow, Escocia 2007. Williams Calderón M. Ph.D. Universidad de Notre Dame, USA, 2009. CURSOS OBLIGATORIOS Juan Carlos Elicer C. • Mecánica de Medios Continuos. Dr., Universidad de Poitiers, Francia, 1989. • Comportamiento Mecánico de los Materiales. Rubén Fernández U. • Transferencia de Calor y Masa. Dr. Ing. Universidad de Ottawa, Canadá, 2017. • Métodos Matemáticos en Ingeniería. Rodrigo Hernández P. • Métodos Numéricos en Sistemas Mecánicos . Dr. en Física de la ENS-Lyon / Universidad Claude Bernard Lyon I, Francia, 1999. CURSOS ELECTIVOS Benjamin Herrmann • Aerodinámica. Dr en Cs. de la Ing. Universidad de Chile, 2018. • Combustión de Sistemas Gaseosos Reactivos. Enrique López D. • Radiación Térmica. • Mecánica de Fluidos Computacional. Ph.D. Universidad de Maryland, USA, 1999. • Dispositivos Electromecánicos para la Conversión Viviana Meruane N. y Transporte de Energía. Dr. Ing. Universidad Católica de Lovaina, Bélgica 2010. • Dinámica Estructural Alejandro Ortiz B. • Métodos de Elemento Finito Generalizado. Ph.D. Universidad de California, Davis, USA, 2011. • Elasticidad Aplicada. Rodrigo Palma H. • Método de Elemento Finito en Mecánica Aplicada. Dr. Ing. Universidad de Navarra, España, 1990. • Tópicos Avanzados en Elasticidad. Álvaro Valencia M. • Pulvimetalurgia. Dr. Ing. Universidad del Rhur, Bochum, Alemania, 1992. • Materiales Avanzados para Celdas Sólidas en Juan Cristóbal Zagal M. Conversión de Energía. Dr. en Cs. de la Ing. Universidad de Chile, 2007. • Gestión de Activos Físicos Aplicada. Ramón Frederick G. • Diseño y Análisis de Sistemas Solares Térmicos. M.Sc. Universidad de Loughborough, Reino Unido 1978. • Métodos Avanzados en Mecánica de Sólidos Computacional. Aquiles Sepúlveda O. • Análisis Exergético. • Aprendizaje Profundo en Diagnóstico y Pronóstico de Fallas. Dr. Ing. Universidad de París VI, Francia 1977.

CONTACTOS

Coordinador del programa, profesor Ramón Frederick G. +562 2978 4448 rfrederi@ing.uchile.cl Secretaria Docente, Claudia Villarreal S. +562 2978 4467 cvillarreal@ing.uchile.cl


¿Por qué es necesario aumentar la denominada inteligencia artificial y la ciencia de los datos?

¿Cuáles son los desafíos para las empresas en las que ha trabajado? Las personas, los equipos de trabajo, eso es lo más difícil de lograr, porque cuando logras tener un equipo coordinado, que trabajan juntos y contentos, es lo más gratificante. Las máquinas son máquinas, los procesos y planos son planos son eso, pero las personas son para siempre, tengo amigos en todo el mundo, ex colegas, ex colaboradores, ex jefes. Los desafíos son los equipos humanos de trabajo, con o sin pandemia. Entonces un mensaje es, fíjense en la gente, aprendan de las mal denominadas habilidades blandas, aprendan de liderazgo, un líder no necesariamente es un jefe, un líder puede ser el estudiante en práctica, o el portero. Aprendan a motivar a los equipos de trabajo, y aprendan de empatía, esa es la clave, el que logra ser empático tiene el 90% hecho.

DIMEC U. CHILE ¿Por qué decidió estudiar en la Universidad de Chile y cómo fue su paso por las aulas de Beauchef y el DIMEC? Yo sabía que quería estudiar Ingeniería en una de las mejores Universidades de Sudamérica, las opciones en Chile no eran más de dos, y elegí a Beauchef el año 1994. El plan común lo sufrí entero, para qué vamos a entrar en detalles, pero ya en la especialidad me siento orgulloso de no haber reprobado ningún ramo, ya estaba en lo mío, a full motivado con la Ingeniería Mecánica. Mi primer ramo de Mecánica fue con el profesor Roberto Román (Q.E.P.D), ese ramo por alguna razón lo podías tomar antes que otros que estaban en la malla. Hice el curso de Geología General, me gustó mucho, me hizo dudar entre Mecánica y Minas, pero la Ciencia de los Materiales del profesor Aquiles Sepúlveda pudo más. Luego vino Metalurgia Mecánica, Resistencia de Materiales, etc. A lo que nunca le agarré el gusto fue a Fluidos, debo reconocerlo.

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Hoy en día el problema ya no es “tener datos”, ni tampoco recopilar datos, eso ya es fácil, y hasta económico, podemos poner sensores en casi todo y tomar datos a cada segundo. Nuestro celular está tomando datos todo el tiempo. Ahora el desafío es analizar esa data de manera rápida, y que tenga una utilidad, ahí entra la Inteligencia Artificial. El análisis de inmensas cantidades de datos que una persona no puede hacer, no al menos en un plazo razonable.

Entrando a la Escuela yo tenía un primo mayor egresando de Mecánica y además mi suegro también es ingeniero mecánico y me gustaba su trabajo, las ventas, etc, entonces ellos de alguna manera influyeron en la decisión.

¿Cuál sería su mensaje a los y las estudiantes de ingeniería mecánica hoy? Si tuviera un mensaje es que hay que ser “resiliente”, hay que seguir adelante, ya sea en la Escuela cuando las cosas no salen como uno quiere, o luego en la vida profesional cuando hay situaciones y trabajos difíciles, si hay algo que la Escuela y el DIMEC me enseñaron es a no rendirme, a seguir adelante, y saber que un ingeniero mecánico de la Universidad de Chile está en un altísimo nivel. Tengo amigos y conocidos egresados del DIMEC que son exitosos en Europa, en USA, y se codean con ingenieros de las mejores universidades del mundo, y no se quedan chicos. En mi experiencia me tuve que poner a la par con ingenieros alemanes, australianos, norteamericanos y brasileños, y nunca sentí que me faltaran herramientas. Uno no necesariamente debe saber todo, siempre es válido decir “eso no lo sé, no conozco”, pero lo que no es válido es quedarse ahí, hay que leer, estudiar, aprender y avanzar, y eso el DIMEC te lo enseña y muy bien.

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EGRESADOS

DANILO POKLEPOVIC LA REVOLUCIÓN “ INDUSTRIAL ES UN MOTOR DE DESARROLLO QUE ESTÁ EMPUJANDO LA PRODUCTIVIDAD EN TODOS LOS PAÍSES DEL MUNDO Y CON ELLO LA COMPETENCIA, POR LO QUE NO ES OPCIÓN QUEDARSE ATRÁS

El ingeniero civil mecánico de la Universidad de Chile, máster en administración de negocios y diplomados en habilidades directivas e innovación, además es miembro de la directiva del Centro de Egresados del Departamento de Ingeniería Mecánica (DIMEC U.Chile) nos entrega su visión de la denominada Transformación Digital. En esta entrevista nos cuenta cómo se ha aplicado la tecnología a los Nuevos Equipos en Ascensores Schindler, empresa de la cual es Gerente de Instalación, y también su paso por otras compañías como Explora, Molymet, Codelco, Nestlé, ENAEX, entre otras, en sus más de 20 años de experiencia.

Por Ninoska Leiva


¿Qué opinión tiene de la transformación digital? ¿Ha participado en procesos asociados a ella? ¿Cómo han sido los cambios? La Transformación Digital es una realidad y llegó para quedarse, me parece que hoy en día el que no abrace el camino de la Transformación Digital se va a quedar atrás. En Schindler por ejemplo hemos llevado a digital un porcentaje muy alto de nuestros procesos tanto de instalación de nuevos ascensores como de mantención. Hoy en día nuestros técnicos cuentan con smartphones o tablets y están informando en tiempo real sus actividades las que a su vez alimentan a nuestros sistemas de gestión, en sus distintas dimensiones de recursos humanos, finanzas, operaciones y otros. No solo eso, sino que los productos también vienen cada día más adaptados a lo que se llama el internet de las cosas, esto nos permite que información muy importante, que anteriormente se encontraba cautiva y aislada en un computador de algún equipo en alguna parte, hoy en día está disponible en servidores en la nube e integrada a otras fuentes de información para análisis de Big Data y con ello generación de conocimiento y mejora en la toma de decisiones.

¿Cuáles son los desafíos para las empresas en las que ha trabajado? El desafío más grande al que se ven enfrentadas las distintas empresas en las que he trabajado es la velocidad con que las cosas están cambiando, empresas icónicas e incluso rubros completos se han visto revolucionados tecnológicamente y con ello empresas que eran líderes mundiales hoy en día han pasado a segundo o tercer plano o incluso han quebrado, ejemplos hay muchísimos. Es fundamental no quedarse dormido y no conformarse con haber sido o ser el número uno de tu rubro. Hoy en día más que nunca es fundamental estar muy atentos al entorno de mercado, a las innovaciones tecnológicas e invertir fuertemente en ello.

¿Cree usted que es necesario incorporar nuevas tecnologías a la industria nacional? Sin ir más lejos, hasta hace muy poco cuando tocaba fin de semana largo y la gente quería salir de Santiago, había que hacer filas enormes en los peajes a la salida de la capital porque no estaban implementados los sistemas de TAG que ya existían hace varios años. Ese es tan solo un ejemplo de lo que nos demoramos en implementar tecnologías, conocidas y probadas en Chile y sin duda hay varios ejemplos más, así es que sí, me parece que nuestro país todavía tiene muchas oportunidades de incorporar nuevas tecnologías, aunque también es cierto que se ha avanzado en la materia de manera importante, principalmente en los rubros que han invertido en tecnología, como por ejemplo, la Gran Minería.

En el año 2007 por ejemplo tuve la oportunidad de trabajar en un proyecto para El Teniente que concluyó con la operación remota y semi-automática de palas de extracción de mineral desde una sala de control en Rancagua, imagínate lo que eso significa, incluso para el estándar actual casi 15 años después, me parece un proyecto absolutamente pionero.

¿Podemos decir que la tecnología que conlleva la denominada Revolución Industrial 4.0 puede impactar positivamente el desarrollo de Chile? La Revolución Industrial, sin duda, es un motor del desarrollo, al ser una revolución de alcance global, está empujando la productividad en todos los países del mundo y con ello la competencia, no es opción quedarse atrás. Ahora bien, esto también trae grandes desafíos para el país, recordemos que somos un país muy centrado en la producción de materias primas y que la Revolución Industrial 4.0 va a tener impacto en la cantidad de puestos de trabajo que serán capturados por máquinas. ¿Cómo reemplazaremos esos puestos de trabajo que en general corresponden a mano de obra no calificada? Es clave acompañar la Revolución Industrial 4.0 con la preparación de las personas para adaptarse a ella, en esto las Universidades tienen un rol fundamental.

¿Por qué es necesario aumentar la denominada inteligencia artificial y la ciencia de los datos? La Inteligencia Artificial (IA), siendo un campo relativamente nuevo, ya nos ha mostrado algunas luces de lo que es capaz. Yo tuve la oportunidad de seguir en el año 1997 un histórico partido de ajedrez entre el campeón mundial de ajedrez Gary Kasparov y Deep Blue que era el mejor software de ajedrez del momento, fue la primera vez que un computador le ganó al campeón del mundo de ajedrez. Durante los siguientes 20 años estos softwares de ajedrez fueron mejorando junto también al aumento de la capacidad de proceso de los computadores cada vez más rápidos. Finalmente, en el año 2017, salió un programa de ajedrez basado en IA de Google llamado AlphaZero, aprendió a jugar ajedrez solo y en un día de aprendizaje ya era capaz de ganarle al mejor de los softwares desarrollados anteriormente y que no usaban Inteligencia Artificial. Es decir, en un día de aprendizaje, jugando contra sí mismo, un computador con IA fue capaz de superar las habilidades desarrolladas por siglos por humanos y luego mejoradas y amplificadas con el uso de computadores y softwares. Imagínate que pasará una vez que llevemos la IA y ciencia de datos a todos los ámbitos del conocimiento.

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DIMEC U. CHILE ¿Por qué decidió estudiar en la Universidad de Chile y cómo fue su paso por las aulas de Beauchef y el DIMEC? Cuando me tocó postular a la Universidad básicamente había dos opciones en Santiago para quienes tenían buenos puntajes, la UC y la Chile así es que para mí fue bastante directo porque yo no quería mezclar temas valóricos con temas académicos y además mi abuelo, del cual llevó el mismo nombre, había sido profesor de Beauchef y él siempre fue un gran referente para mí. Yo te diría que mi paso por la escuela fue bastante “normal” para lo que era la época, sin ser un alumno muy destacado, no tenía mayores dificultades tampoco. Finalmente me decidí por ingeniería mecánica porque era bastante amplia, abarcaba distintos temas que me interesaban y los integraba. En ese sentido me parecía más completa que las demás ingenierías.

¿Cuál sería su mensaje a los/as estudiantes de ingeniería mecánica hoy? Yo les diría que tengan confianza en sus capacidades y que tomen riesgos, especialmente en las etapas tempranas de su desarrollo profesional. El emprendimiento, especialmente en temas innovadores y de tecnología, ha tomado mucha relevancia y está cambiando el mundo, si se atreven, las recompensas pueden ser enormes y en el peor de los casos tan solo aprenderán muchísimo y ese conocimiento será luego muy bien considerado al momento de buscar trabajo como dependiente.

Usted fue también emprendedor ¿Cómo ha sido el paso por el mundo dependiente e independiente? ¿Qué nos puede compartir de ambos mundos? Puedo decir que ambos son muy interesantes y ambos ofrecen muchísimas posibilidades. El decidirse por uno o por otro tiene que ver más que nada con aspecto propios de cada persona, hay gente que se siente muy cómoda enfrentado a la incertidumbre de un nuevo proyecto o emprendimiento y hay gente que por el contrario requiere estructura para sentirse más cómodo y desempeñarse mejor. También es muy relevante el momento y la circunstancia en la cual se encuentra una persona, no es lo mismo emprender en un contexto de que estás recién egresado, sin ningún tipo de deuda, sin cargas familiares e incluso en algunos casos con espaldas familiares que te puedan acompañar. Esa misma persona 10 años después puede tener créditos hipotecarios, 2 o 3 hijos, familiares enfermos y otro contexto totalmente diferente en el cual mucha gente depende de él, obviamente la incertidumbre en el primer caso es mucho más manejable que en el segundo.

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EDUCACIÓN ONLINE

EDUCACIÓN EN PANDEMIA Y SUS DESAFÍOS El encierro en que tanto estudiantes como académicos y académicas han tenido que vivir durante la pandemia ha sido un desafío transversal que nadie se hubiese imaginado, y que ha cambiado para siempre la educación. La modalidad online ha tomado su protagonismo debido al COVID-19 y creado espacios para innovar en los procesos de enseñanzaaprendizaje. Aquí te contamos algunas de las dificultades y oportunidades que están ocurriendo durante este periodo de crisis sanitaria.

En marzo de 2020 la Universidad de Chile suspendió sus clases presenciales debido al COVID- 19, obligando a cada una de las carreras a adaptar sus procesos educativos, como fue el caso del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile) en que toda su comunidad, estudiantes, académicos/as y funcionarios/ as asumieron este nuevo escenario, aportando desde sus distintos roles a la formación de los ingenieros y las ingenieras del DIMEC U. Chile. En varios aspectos la modalidad presencial supera a la modalidad online, sin embargo, cuenta con elementos positivos que la convierten en una alternativa que se seguirá utilizando en el futuro, y que por lo tanto hay que seguir trabajando en aprovechar las ventajas que se asocian con la educación remota. “Mantengo clases sincrónicas, con los alumnos y las alumnas, y grabo la clase. Esto es algo positivo de las clases online que queda grabado y los alumnos pueden volver a revisar los contenidos del curso”, señala el académico del DIMEC U. Chile, Rubén Fernández. Sin embargo, añade que “en las clases online hay ciertas cosas que se pierden de la parte presencial, especialmente el curso que dicto “Procesos de Manufactura”, porque hay muchos materiales que requieren ser vistos o tocados”, explica el profesor Fernández. Para enfrentar esta dificultad el académico optó por incluir en sus clases un microscopio USB con el objetivo de mostrar características superficiales de algún objeto o material. Con lo anterior el profesor Fernández cuenta que le ha ayudado a mejorar la participación e interacción en clases. Hay más interés por parte de los y las estudiantes”. El profesor Fernández señala que “la distancia entre el profesor y el estudiante se ha visto más acrecentada. Personalmente, yo trataba de aprender los nombres de todos mis alumnos y alumnas, y ahora sé que existen, pero no los puedo relacionar con un rostro, dado que están con sus cámaras apagadas”, explica el académico. En ese mismo sentido, la estudiante del DIMEC U. Chile, Camila Montecinos señala que “la principal dificultad de un semestre online es aprender a desenvolverse en un formato distinto. Independientemente que nos afecta de igual forma a quienes estamos en los últimos años de carrera y a quienes están entrando a la especialidad, pero sí se nota en que cuesta desconectarse. Creo que la principal dificultad es el tema de la comunidad porque uno estando en la Universidad estudia en grupo, se ayuda y a ratos también uno se desconecta y va a jugar ping pong o a practicar algún otro deporte”.


Igualmente, la estudiante del DIMEC U. Chile, quien es auxiliar y ayudante de varios cursos del Departamento opina que “en la Universidad se rinde mejor, y a distancia es muy difícil desconectarse y tener una salud mental que te permita rendir de la forma que a ti te gustaría porque la exigencia en teoría sigue siendo la misma, pero en las condiciones que uno está son totalmente distintas. Es difícil compatibilizar el contexto, la exigencia y rendir, entre otras responsabilidades”. La estudiante del DIMEC U. Chile, Jessica Espinoza, quien cursa su último año de la carrera y su primer año de magíster señala que “el año pasado tuvieron muchas dificultades porque hay algunos contenidos que deben ser presenciales, por ejemplo, el curso de “Transferencia de Calor” tiene laboratorios que son relevantes para obtener todos los conocimientos necesarios”. De igual forma, Espinoza, quien además es ayudante de los cursos “Procesos de Manufactura” y “Transferencia de Calor” señala que “la modalidad online nos golpea de maneras distintas que, a otras, yo puedo decir en mi caso, yo tengo escritorio, es silencioso cuando quiero estudiar o hacer un trabajo, tengo los espacios y el ambiente adecuado para poder estudiar”, cuenta la estudiante, añadiendo que juntarse de forma remota a estudiar o hacer trabajos en grupo es muy difícil porque no te conoces con las otras personas, por lo que a veces la comunicación es menos fluida, no es lo mismo que estar presencialmente porque se genera una comunicación más directa”.

Desafíos Respecto a los desafíos de la educación remota la estudiante Camila Montecinos, quien cursa su último año de la carrera y su primer año de magíster, señala que “lo que tiene a favor principalmente la educación remota es el material que queda a disposición para los estudiantes, que ayuda a reforzar los contenidos de la clase”, señala Montecinos. Para el profesor y jefe docente del DIMEC U. Chile, Álvaro Valencia, “hay dos desafíos que enfrentamos con la educación a distancia: lo que se enseña y cómo se evalúa. Respecto a las evaluaciones hay tendencias en algunas universidades del mundo en ser más estrictos con mecanismos anti-copia, controlan más a los alumnos con cámara de computadores, que en mi opinión es más invasivo y genera un gran rechazo”, explica el académico. Otro de los desafíos que los profesores tuvieron que abordar fue dar acceso a los y a las estudiantes memoristas para que pudiesen continuar con el desarrollo de su trabajo de tesis. Fue así que se implementó el acceso remoto al Laboratorio de Mecánica Computacional del DIMEC U. Chile, que cuenta con todos los softwares especializados y base de datos de las publicaciones académicas para apoyar en el proceso de la ejecución de los trabajos de tesis de los alumnos y alumnas. “Instalamos un software de escritorio remoto y una clave única para darles acceso a distancia a las y los memoristas. Esto comenzó a operar el primer semestre del 2020”, explica el profesor Fernández.

Publicación internacional en educacion durante la pandemia El académico del DIMEC U. Chile, Rodrigo Pascual, quien dicta el curso “Gestión de Operaciones” durante el primer semestre del 2020 realizó un seguimiento y adaptación a los contenidos de su curso a un formato online, cuyo proceso optó por documentar el cambio de paradigma que implicó la pandemia, lo que se aborda en la publicación titulada “Tácticas flexibles para enfrentar el Covid-19 y el estallido social en Chile”, que fue presentada en la Conferencia Internacional CDIO que se realizó en Bangkok, Tailandia en junio de 2021, en que se describe un conjunto de estrategias para gestionar la crisis de COVID-19 y el estallido social. En la publicación se resume cómo se actualizó el curso dictado por el profesor Pascual. Entre las principales conclusiones obtenidas, el profesor Pascual explica que “la pandemia abrió una caja de pandora para la educación. Las modalidades online e híbrida ofrecen tremendas oportunidades y desafíos. Un ejemplo es el proceso de evaluación. Las pruebas sincrónicas, si están bien implementadas, permiten evaluar los logros de aprendizaje, siendo una oportunidad para los alumnos y alumnas de adquirir habilidades para el mercado laboral de la Industria 4.0 que enfrentarán luego de la pandemia”, señala el académico del DIMEC U. Chile. Por su parte, el investigador del Área para el Aprendizaje de Ingeniería y Ciencias de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile (FCFM), Nicolás Bravo, quien también participó de esta publicación señala que “nuestro rol como Área de Aprendizaje fue apoyar al profesor Rodrigo en generar encuestas y otros tipos de medición de manera de monitorear frecuentemente e ir encontrando ciertas falencias o dificultades que pudiesen tener los estudiantes o cómo se iban sintiendo durante el desarrollo del curso”, explica Bravo. El académico del DIMEC U. Chile explica que para poder llegar a desarrollar una adaptación de su curso en formato online se apoyaron en tres pilares fundamentales: “flexibilidad en los procesos de evaluación para enfrentar diferentes fuentes de incertidumbre, retroalimentación frecuente y la evaluación sumativa sincrónica. En este último punto optamos por mantener los controles sincrónicos similares a lo que ocurría de forma presencial”, explica Pascual, agregando que es “nuestra labor como académicos no sólo de enseñar, sino que también de certificar el aprendizaje. La capacidad de armar redes de apoyo para poder sacar adelante la tarea, es una demostración de trabajo en equipo. Preferimos mantener el estándar sincrónico, que es más cercano a la versión tradicional”, recalca el profesor.

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NUEVOS/AS ACADÉMICOS/AS

NUEVOS/AS ACADÉMICOS/AS SE INTEGRAN AL DIMEC U. CHILE Durante el año 2020 y 2021 tres profesores/as se incorporaron al Departamento de Ingeniería Mecánica para contribuir a la formación de ingenieros/as civiles mecánicos/as de la Universidad de Chile.

Rodrigo Pascual Jiménez, profesor asociado Área de investigación: Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos Físicos

Ingeniero civil mecánico de la Universidad de Concepción, Chile. Obtuvo su doctorado en el Laboratorio de Técnicas Aeronáuticas y Espaciales de la Universidad de Liège, Bélgica. Se ha especializado en el desarrollo e implementación de métodos para optimizar la gestión de activos, sobre todo en los aspectos relacionados con el mantenimiento de equipos industriales y militares. Dirige el Laboratorio en Gestión de Activos Físicos y es director del Centre for Advanced Asset Analytics. Es autor de numerosas publicaciones en revistas y conferencias internacionales, entre ellas el texto “El Arte de mantener”. Es profesor invitado por el Departamento de Ingeniería Mecánica e Industrial de la Universidad de Toronto, Canadá. Además, es Director del Diploma en Excelencia Operacional y Gestión de Activos del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile. “La pandemia ha impuesto un tsunami de cambio en la educación, a todo nivel. Creo que es una gran oportunidad para modernizar el cómo se logran los aprendizajes. Espero aportar con granitos de arena al proceso y seguir creando conocimiento en torno a la gestión de activos, mi área central de investigación.”


Mónica Zamora Zapata, profesora asistente Área de investigación: Mecánica de Fluidos y Transferencia de Calor Tras finalizar, en el año 2020, sus estudios de Doctorado en Ingeniería Mecánica en la Universidad de California, en Estados Unidos, Mónica Zamora, se incorporó como profesora asistente al Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile). La profesora Zamora es ingeniera civil mecánica de la Universidad de Chile. Sus intereses incluyen el pronóstico del recurso solar, diseño y manufactura de dispositivos de transformación de energía con fuentes renovables y uso eficiente en edificios y ciudades. Su área actual de investigación es la energía solar. “Quiero contribuir a la labor de fortalecer la Ingeniería Mecánica en Chile, y en especial aportar a las necesidades del país mediante nuestra disciplina”, señala la profesora Zamora, quien agrega que este año será un periodo de volver a asentarme en Chile, mi motivación es apoyar a los estudiantes en su proceso de aprendizaje e investigación y formar lazos con investigadores de Chile y de Latinoamérica para enfocar parte de mi investigación en problemas de interés para la región”.

Benjamin Herrmann Priesnitz, profesor asistente Área de investigación: Mecánica de Fluidos y Transferencia de Calor. Es ingeniero civil mecánico y magíster en Ciencias de la Ingeniería, mención Mecánica de la Universidad de Chile. En 2018 obtuvo su grado de doctor en Ciencias de la Ingeniería con mención en Fluidodinámica de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile (FCFM). Posteriormente obtuvo financiamiento del prestigioso programa PRIME de la DAAD para una doble posición postdoctoral en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Washington y en el Instituto de Mecánica de Fluidos de la Universidad Técnica de Braunschweig. Lideró un proyecto colaborativo con académicos de ambas instituciones e investigó el uso de técnicas de modelamiento basado en datos para el control retroalimentado de flujos turbulentos. Su investigación combina métodos de machine learning, mecánica computacional, y teoría de sistemas dinámicos, para generar modelos reducidos de sistemas físicos que posibiliten tareas de control en tiempo real u optimización de parámetros. Es autor de numerosos artículos científicos en las revistas más importantes de su área. “Quiero motivar a los y las alumnas, enseñándoles herramientas de matemáticas aplicadas que les permitirán poner en práctica gran parte de lo que aprendieron en plan común en problemas reales de ingeniería mecánica, usando técnicas de estadísticas, optimización convexa y machine learning, van a poder abordar desafíos de la industria de forma novedosa y aprovechando todo eso que aprendieron durante los primeros dos años en la Facultad, que es el sello de Beauchef”. 40 · 41


EDUCACIÓN CONTINUA

DIPLOMAS DIMEC U. CHILE Y SU APORTE AL DESARROLLO DE PROFESIONALES EN EL ÁREA DE CONFIABILIDAD, MANTENIMIENTO Y GESTIÓN DE ACTIVOS

Pese a enfrentar un panorama poco alentador en el año 2020 como consecuencia de la Covid-19, para los programas de educación continua del Departamento de Ingeniería Mecánica (DIMEC U. Chile) fue una oportunidad y desafío el motivar a profesionales de distintas zonas de Chile y de Latinoamérica a ser parte de sus diplomas. La educación a distancia ha mostrado mayor efectividad rompiendo las barreras de tiempo y espacio, al ofrecer métodos, técnicas y recursos que hacen más efectivo y flexible el proceso enseñanza-aprendizaje. Sin embargo, en el DIMEC U. Chile ya en el año 2018, en su segunda edición, comenzó a impartir con una modalidad híbrida, es decir, sus estudiantes podrían tomar el programa de forma presencial, a distancia o mixta. Durante 2020 el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile impartió tres programas de educación continua: el Diploma de Big Data Analytics en Confiabilidad y Mantenimiento; el Diploma en Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos (DCMGA) y el Diploma en Excelencia Operacional y Gestión de Activos.

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Diploma en Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos (DCMGA) La pandemia impactó en los primeros meses del año 2020 el interés de los estudiantes, no obstante, se logró revertir este panorama con gran éxito en su quinta edición el Diploma en Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos (DCMGA), que logró contar con 37 estudiantes. Esto en gran medida dado que este programa fue el primer programa de educación continua de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas en debutar en el año 2018 con una modalidad híbrida, es decir, presencial y a distancia. La crisis sanitaria del año 2020 impulsó a realizar en un 100% una modalidad remota, en la que las clases se dictaron 100% online.

“Este programa de estudios es recomendable para toda persona que necesita aprender sobre la vida de sus activos, así mismo de cómo organizar y gestionar para obtener la mayor productividad de los equipos, todo esto a través de herramientas de aprendizaje del comportamiento de los activos. Fue una experiencia exitosa, ya que me permitió compatibilizar mi ausencia en determinadas ocasiones por mi trabajo, al poder ver las clases grabadas posteriormente, sin embargo, creo que hubiese sido muy grato compartir nuevas experiencias con profesores y compañeros en forma presencial

Roberto Sepúlveda Ingeniero Mecánico en Mantenimiento Industrial

“Recomiendo este programa de estudios

para aquellas personas que quieran fortalecer sus herramientas de análisis en el área de Confiabilidad de activos, que quieran conocer las principales formas de analizar sus equipos. Se requiere cierto grado de conocimiento previo, ideal la formación de ingeniero, sin embargo, las clases parten desde cero, para justamente equiparar el nivel. Como herramientas, en concreto, me abrió las puertas a toda la programación aplicada a la Gestión de Activos y las plataformas web existentes para su utilización

Gabriel Celis Aldea Ingeniero Civil Mecánico

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EDUCACIÓN CONTINUA

Diploma de Big Data Analytics en Confiabilidad y Mantenimiento En su tercera edición el Diploma de Big Data Analytics en Confiabilidad y Mantenimiento contó con 14 estudiantes. Entre junio y diciembre de 2020 los y las alumnas de este programa de estudios adquirieron dominio en las técnicas de análisis de Big Data aplicadas a la gestión de activos físicos, mantenimiento y confiabilidad que le permitan desarrollar y analizar modelos y algoritmos para la detección, diagnóstico y pronóstico de fallas de activos físicos.

“Me motivó el deseo de mejorar el

rendimiento de los activos de mi trabajo utilizando Inteligencia Artificial y la facultad de acceder a una gran cantidad de data, diseñando modelos predictivos de fallas. El análisis de datos, y en especial con técnicas de inteligencia artificial, nos da a los y las ingenieras de todas las ramas la oportunidad de realizar mejoras significativas en nuestras áreas. Es una habilidad que nos diferencia. La experiencia online en realidad no se compara al modo presencial, creo que le resta interacción. Sin embargo, hemos logrado los objetivos académicos

Rosa Silva Ingeniera en Informática

“Recomiendo este diploma porque sienta las

bases del Data Analytics y nos pone el desafío de su aplicación para el mantenimiento 4.0. Además, la modalidad online es perfecta para poder acceder sin problemas a cualquier conocimiento específico

Gunther Del Carpio Ingeniero Electrónico de Control de Procesos


“El Diploma de Excelencia Operacional y

Gestión de Activos es una propuesta aterrizada a la gestión de activos en la industria chilena, con las últimas propuestas a nivel mundial en gestión de activos y con mucha aplicación de casos de nuestros propios trabajos. Además, los usos de herramientas Lean como la del A3, que se utiliza a fondo para justificar y explicar casos de negocios fácilmente a la organización donde uno se desenvuelve, es potente en cualquier instancia y organización. Para mí fue una experiencia buena, pues el profesor guía hizo las clases lo más participativas y cercanas posible, incluyendo pruebas rápidas a modo de competencia y otras herramientas que se han ido desarrollando en este último tiempo donde la modalidad online se tomó toda la educación y la forma de trabajar

Martín Campos Pinochet Ingeniero Civil Mecánico

Diploma en Excelencia Operacional y Gestión de Activos Entre julio y diciembre del año 2020 el DIMEC U. Chile impartió por primera vez este nuevo programa de estudios, el que busca formar un profesional para diseñar y liderar iniciativas de excelencia operacional y gestión de activos para alcanzar metas de desempeño de alta exigencia en un entorno de incertidumbre y volatilidad y con equipos multidisciplinares. A pesar de enfrentar un escenario complejo este programa logró sumar en su primera edición a 8 estudiantes

“Realizar este diploma en tiempos de

pandemia no deja de tener su complejidad. Sin duda, estamos frente a una forma de educación que llegó para quedarse y que a quienes estamos lejos de centros de educación importantes se abre un mundo más asequible para continuar estudiando y formándose. Recomiendo este programa de estudios porque los cursos están bien orientados a la necesidad de la industria actual, contenidos que todo profesional del mantenimiento requiere

Mauricio Eugenio Bastidas Ingeniero Ejecución Mecánica

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COLUMNA DE OPINIÓN

La Cuarta Revolución Industrial, su impacto en los procesos y las personas Centro de Egresados DIMEC U. Chile

Renato Leónde

Director alterno Centro Chile Egresados/as DIMEC U.


La irrupción de nuevos desarrollos tecnológicos está modificando los modelos de negocios y las forma de producir y entregar los servicios, lo que tiene un impacto no menor en los procesos y en las personas. Este movimiento se caracteriza, entre otras, por un internet móvil que permite conectar dispositivos en cualquier momento y lugar, la llamada Internet de las Cosas o IoT (“Internet of Things”), sensores cada vez de menor tamaño y de gran potencia que permiten capturar datos para transformarlos en información y luego en conocimiento, la Inteligencia Artificial (IA), entendida como la capacidad de los computadores de emular la capacidad cognitiva de los seres humanos, el aprendizaje de las máquinas (“Machine Learning”) las que a partir de reglas básicas son capaces de resolver problemas complejos, en base a sus propias experiencias anteriores, pasando de actuar como novato a un experto en un corto periodo. La integración de todas estas tecnologías está generando transformaciones impensadas hace años atrás dadas las aplicaciones en distintos ámbitos de la sociedad y la economía, las que algunos ven como oportunidades y otros como amenazas. Detrás de todos estos cambios, lo más visible o tangible es el uso de plataformas tecnológicas, pero esto es la punta del iceberg porque para lograr el objetivo propuesto fue necesario intervenir los procesos y la cultura organizacional. La idea ya no es solo hacer las cosas más rápido y eficientes, es también hacer cosas nuevas, que no sólo satisfagan al cliente, sino que lo sorprenda y le encante y que se adapten a las necesidades cambiantes del entorno. Desde la perspectiva de los procesos, la digitalización está generando cambios de alto impacto. Lo más visible o tangible se refiere a la automatización de actividades que hasta ahora eran ejecutadas por personas. En los sectores productivos y de servicios, la mayor capacidad de las máquinas para realizar tareas en menor tiempo, con mayor precisión y casi exentas de errores significan posibilidades de ser más eficientes y eficaces que resultan imposibles de no aprovechar. Por otra parte, todo proceso genera una gran cantidad de datos, en muchas ocasiones a gran velocidad y de distinta variedad (números, textos, imágenes, etc.) lo que hoy se denomina Big Data. Usualmente estos volúmenes eran difíciles y costosos de capturar, transmitir y analizar y cuando esto se lograba, normalmente correspondía a datos en tiempos discretos y el análisis se limitaba al uso de la estadística descriptiva. La tecnología disponible en la actualidad (hardware y software), ha cambiado el escenario antes descrito. La disponibilidad de una amplia gama de sensores y la transmisión inalámbrica está facilitando el acceso a los datos para su análisis. Por otra parte, el desarrollo

de aplicaciones para analizar datos (Data Analytic) ha permitido avanzar de lo puramente descriptivo a la generación de conocimiento para la toma de decisiones estratégicas y operativas (Business Intelligence). Este conocimiento se basa en la capacidad para modelar la realidad. Esto significa poder construir patrones de comportamiento, pronósticos, predicciones, optimizaciones y minería de procesos. La disponibilidad de la Big Data, la capacidad de procesamiento y la posibilidad de identificar correlaciones y patrones de comportamiento, permite hacer que los procesos sean predecibles y cuando esto sucede, entonces podemos anticiparnos y planificar acciones que prevengan o mitiguen eventos adversos o realizar mejoras que impacten positivamente en su desempeño. El nuevo escenario que nos trae la Cuarta Revolución Industrial sin lugar a duda tendrá un impacto en las personas, tal como ocurrió en el siglo pasado y antepasado, pero con cambios que se producirán a gran velocidad y que afectarán en lo laboral y lo personal. En este sentido, la principal preocupación se refiere a cómo la digitalización impactará en el mercado laboral y el rol del trabajo. Se plantea con toda seguridad que las nuevas tecnologías transformarán la naturaleza del trabajo en la mayoría de los sectores productivos y de servicios. Sin embargo, más que tomar una posición defensiva o contraria a la tecnología, lo cierto es que los avances son inevitables y por lo tanto es necesario realizar proyecciones y anticiparnos a la realidad. Todo trabajo rutinario y repetitivo basado en reglas lógicas es susceptible a ser reemplazado por una máquina (por ejemplo, un robot), también la labor que requiere la correlación de información para desarrollar una solución (por ejemplo, por las “máquinas que aprenden” o Machine Learning). Lo anterior está íntimamente relacionado con el desarrollo de competencias para el trabajo del futuro. Aquellos trabajos que requieran de capacidad sociales y creativas y el desarrollo de ideas innovadoras están menos propensos a la automatización. Muchas de las cosas que hemos hablado eran, hace algunos pocos años atrás, parte de fantasías futuristas o insumos para argumentos de ciencia ficción, sin embargo en un corto tiempo ya están frente a nuestros ojos. La velocidad de desarrollo y entrada en producción de los dispositivos tecnológicos dan muy poco tiempo para entender y asimilar sus posibles aplicaciones y cómo estos afectan las formas tradicionales de hacer las cosas. Quienes tienen la capacidad para visualizar estas posibilidades obtienen grandes ventajas y lideran los procesos de cambio en sus respectivos sectores. Y esta dinámica no se detendrá y, es más, seguirá su marcha creciente, aumentando la brecha con respecto a nuestra velocidad de reacción. El desafío es subirse a la ola de la cuarta revolución industrial, adaptarse y aprovechar los avances de la tecnología en beneficio de las personas y el mejoramiento de su calidad de vida.

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PASANTÍA

ESTUDIANTES DEL DIMEC U. CHILE REALIZAN PASANTÍA INTERNACIONAL Iván González y Tiare Pérez comparten una experiencia en común. Ambos realizaron su pasantía de investigación en Canadá, pero en este periodo de pandemia, marcado por la incertidumbre y falta de contacto social.


Ya son varios los y las estudiantes del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile) que han tenido la posibilidad de realizar una pasantía de investigación en la Universidad de Alberta, ubicada en la ciudad de Edmonton, capital de la provincia de Alberta en Canadá. Sin embargo, realizarla en periodo de pandemia, conlleva un mayor grado de incertidumbre dado que las condiciones de viaje no son las mismas que antes. Aquí les contamos la experiencia de dos estudiantes del DIMEC U. Chile: Iván González y Tiare Pérez, que realizaron esta pasantía con mayores restricciones dada la crisis sanitaria que nos afecta a nivel mundial. Gracias a una beca otorgada por el gobierno canadiense y con el apoyo del DIMEC U. Chile y del académico de la Universidad de Alberta, Patricio Méndez, estos dos estudiantes tuvieron la oportunidad de viajar y realizar su pasantía, siendo una gran oportunidad para adquirir nuevas habilidades mientras conocieron una nueva cultura, además de mejorar el idioma inglés.

Aplicación de técnicas de imagen en ingeniería En enero de 2020, Iván González, en ese entonces estudiante de pregrado y magíster del DIMEC U. Chile viajó a Canadá a realizar una pasantía por 6 meses. A dos meses de su estadía en Canadá comenzaron los casos de COVID-19, lo que llevó al cierre de dicha universidad. “En Canadá no existían tantas restricciones como en Chile, pero sí ya no se podía asistir a eventos porque todo se canceló. Después de unos meses el uso de la mascarilla era obligatorio”, explica González. Durante su estancia en Edmonton González trabajó en el Laboratorio de Soldadura del profesor Méndez. “Mi trabajo consistió en programar, revisando material audiovisual de soldadura en el que se derretía un metal e iban cayendo gotitas, y estas se pueden caracterizar de manera física, como calculando la velocidad que llevan o cuánto material están necesitando y ese proceso no es sencillo porque al ver una imagen al ojo no se pueden ver esas cosas lo que hice fue desarrollar un programa que es capaz de inferir datos físicos a partir de los videos en base a modelos de Deep Learning”, señaló González. El egresado del DIMEC U. Chile señala que “el equipo del laboratorio es bastante diverso. Hay personas de distintos países: Argentina, China, México, Canadá, entre otros. Para mí el ambiente fue muy bueno y enriquecedor”, señala el estudiante. Además, destaca de esta experiencia la oportunidad de poder conocer otra cultura, validar su trabajo con personas de distintas nacionalidades. “Fue muy bueno aplicar mis conocimientos, aplicando técnicas de análisis de imágenes

A mí siempre me interesó poder aplicar tecnologías nuevas en ámbitos de ingeniería. Por ejemplo, en redes sociales se utilizan técnicas de análisis de imagen para detectar el rostro, pero no se aplican tanto a proyectos de ingeniería, por eso yo quise probar esta nueva tecnología, pero en nuestra área”, cuenta el estudiante. “Caractericé una gota y obtuve una segmentación de esta con lo que calculé su área y la posición en que se encontraba. A la vez, esto se puede relacionar con la energía cinética, o las fuerzas magnéticas y de gravedad que están interactuando. Es un trabajo exploratorio. Quise probar que con este método se podía llegar a parámetros que tenían sentido, validando con trabajos experimentales anteriores”, explica González. Respecto a la ciudad de Edmonton, que posee una población de un millón de habitantes, le gustó que fuera más tranquila en comparación con Santiago. Esta ciudad la atraviesa el río Saskatchewan, bordeado por un gran parque que abarca casi toda la ciudad. “En 5 minutos caminando llegaba desde donde vivía a este parque, como un bosque. Me encantaba ese lugar”, recuerda el estudiante, cuyo regreso estaba estipulado en agosto del año pasado, sin embargo, por la COVID-19 pudo viajar en septiembre de 2020. Iván González es egresado del DIMEC U. Chile y actualmente trabaja en la consultora Vantaz. “Estoy en una cartera de proyectos de BHP que se llama “Digital Factories”, en una iniciativa de eficiencia energética en el cual se busca identificar gestiones que se pueden hacer en los equipos para disminuir el consumo sin afectar negativamente a la producción. Igualmente, el foco está en soluciones que utilicen Inteligencia Computacional”, explica el egresado.

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PASANTÍA

Mejoras a un modelo matemático Gracias a una charla que realizó el profesor Patricio Méndez en su visita al DIMEC U. Chile en marzo de 2019, Tiare Pérez, fue otra de las estudiantes que postuló para poder realizar una pasantía en Canadá. A pesar que el escenario no era el más indicado por las restricciones de viaje ella decidió viajar y vivir esta experiencia de la cual confiesa que “no se arrepiente”. Allí realizó su práctica III y parte de su trabajo de título. “Una de las dificultades que tuve fue que para poder viajar no nos servía una visa de visitante, por lo que tuvimos que tener una visa de trabajo con la Universidad de Alberta. A pesar de lo complejo de viajar, para mí valió la pena”, señala la estudiante. Otro de los problemas que tuvo que enfrentar fue conseguir un vuelo de regreso a Chile. “Mi viaje de regreso era el 22 de junio, pero cerraron las fronteras y no había vuelos directos”, explica la alumna del DIMEC U. Chile, que finalmente regresó en julio de 2021. Respecto a lo desarrollado en su pasantía la estudiante detalla que trabajó en el desarrollo de un modelo numérico realizado por el profesor Méndez en un paper. “Yo soy una más iterando en correcciones al modelo numérico, por lo cual era importante definir en qué nos centraríamos en mejorar. Así que luego de pruebas y errores, nos quedamos con ver cómo afecta la tasa de deformación adimensional (ε) a las ecuaciones existentes. Es decir, realizaríamos cambios para ver si el modelo numérico podía predecir de mejor manera los resultados experimentales. Durante mi estadía, estuve organizando la base de datos existente sobre pruebas en soldadura por fricción-agitación (FSW por sus siglas en inglés)”. Actualmente la estudiante del DIMEC U. Chile relata que “está en la fase de pruebas en MATLAB buscando distintos epsilons, para generar buenos factores de corrección que logren disminuir la dispersión de los datos”. Igualmente, destaca que la importancia de estudio se basa en el valor que ha tomado la FSW durante estos últimos años, siendo una soldadura ideal para la fijación de fuselajes de aviones, resulta muy atrayente para la industria conseguir fórmulas capaces de predecir lo que ocurre al soldar”. Para concluir Pérez dice que “esta experiencia fue muy positiva porque pude trabajar en el Laboratorio de Soldadura del profesor Méndez, y poder además trabajar en un área que me interesa, lo encuentro muy maravilloso, además de lo enriquecedor de compartir con personas de distintas culturas, y con variedad de conocimientos. Para mí fue una muy buena experiencia”, finaliza la estudiante.


Edificio Escuela

Beauchef 850 50 · 51


TRABAJOS DE TÍTULO Y GRADO

PREGRADO Autor: Nicolás Yévenes Araneda Profesor guía: Roger Bustamante Plaza (DIMEC U. Chile)

Resolución de algunos problemas de valor de frontera unidimensionales con nuevas ecuaciones constitutivas no lineales para materiales piezoeléctricos. En este trabajo se estudian nuevas ecuaciones constitutivas no lineales para cuerpos electroelásticos que no son de Green, donde la deformación y polarización son funciones explícitas del esfuerzo y el campo eléctrico, específicamente para el caso isotrópico y de pequeñas deformaciones. Estas ecuaciones, a diferencia de otras anteriormente planteadas por Rajagopal y Bustamante, consideran el cumplimiento de las leyes de la termodinámica para el caso en que no existe cambio de entropía ni de temperatura en el material. A estas nuevas relaciones constitutivas se les asocia una función isotrópica, tal que se permita describir tanto el fenómeno de strain limiting a grandes esfuerzos, como el de la saturación de la polarización para campos eléctricos elevados. Se procede a realizar un fitting de las ecuaciones con datos experimentales de las curvas de deformación-esfuerzo del compuesto ferroeléctrico BiFeO3, y las curvas de polarización-campo eléctrico del compuesto PLZT 8/60/40, acoplando así los fenómenos mecánicos y eléctricos de ambos materiales. Con esto, se obtienen los valores numéricos de los coeficientes de las ecuaciones constitutivas. Una vez realizado el ajuste experimental para la obtención de resultados numéricos, se resuelven dos problemas homogéneos (variables independientes de la posición), para luego resolver cuatro problemas de valor de frontera no homogéneos unidimensionales (donde las variables independientes del modelo están en función de la posición): el primero corresponde a una cáscara esférica inflada bajo campo eléctrico radial, y los otros tres para un tubo cilíndrico inflado bajo campo eléctrico radial (i) en ausencia de corte, (ii) con corte axial (iii) y con corte circunferencial. Los problemas anteriores se resuelven usando el solver de ecuaciones diferenciales sobre componentes unidimensionales del programa COMSOL 5.3a. En la figura 1, se muestra un esquema del caso (iii).

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LOS PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN DESARROLLADOS POR ESTUDIANTES 59 estudiantes lograron convertirse en los nuevos y nuevas ingenieras del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile), y 4 estudiantes obtuvieron sus grados de magíster en Ciencias de la Ingeniería, con mención en Mecánica. Aquí te presentamos los proyectos destacados del año 2020 desarrollados por los estudiantes de pregrado y postgrado del DIMEC U. Chile.

Los resultados numéricos muestran cómo las distintas componentes de las variables mecánicas y eléctricas varían a distintas presiones internas y potenciales eléctricos aplicados a las fronteras de las geometrías esféricas y cilíndricas. A modo de ejemplo se muestra en los gráficos de la figura 2 el efecto en las deformaciones circunferenciales εtt y radiales εrr para el caso de la figura 1, a medida que se aumenta la presión interna P. Se evidencia el fenómeno de strain limiting y de saturación de la polarización (este último no visible en la figura 2) en los resultados para cada uno de los problemas planteados, algo que los modelos lineales no logran captar.

Figura 1: Tubo con presión interna P sometido a extensión axial , campo eléctrico radial E y corte circunferencial . Figura 2: Deformación radial (azul) y circunferencial (verde) en función del radio normalizado r/ri, para tubo de radios ri=5[cm] y ro=12[cm], a potencial eléctrico 𝜙= 20 [kV], bajo presión interna a) P=4[MPa], b) P=12[MPa], c) P=18[MPa] y d) P=24[MPa].


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PREGRADO Autor: Daniel Mardini González Profesora guía: Viviana Meruane Naranjo (DIMEC U. Chile)

Identificación de daño en paneles compuestos utilizando redes neuronales convolucionales y los modos de vibración.

PREGRADO

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Autor: Stefano Sacco Hawas Profesor guía: Patricio Méndez (Universidad de Alberta. Canadá)

Estudio de la Física presente en soldadura de plasma. Existen diferentes tipos de soldadura ampliamente utilizadas alrededor del mundo. Una de ellas es la soldadura GTAW o comúnmente conocida como soldadura TIG, cuyas características principales son que no se utiliza un electrodo consumible y que se forma un arco eléctrico de alta precisión durante su empleo. El trabajo se centró en la columna de plasma formada en el arco. Debido a la inexistencia de fórmulas de simple utilización para modelar el tamaño del arco de plasma en soldadura, se desarrolló este estudio único en su tipo, que tiene por finalidad la creación de fórmulas simples que permitan obtener el ancho de la columna del plasma y los perfiles de velocidades de esta relacionándolo a las propiedades termodinámicas. Para lograr este objetivo, se dedujeron diferentes expresiones a partir del modelo de Landau-Squire, solución utilizada para calcular el campo de temperatura y velocidades de un chorro de un fluido, al cual se le aplicaron una serie de aproximaciones geométricas y matemáticas, las que permitieron obtener una expresión para el radio de temperaturas y velocidades del plasma. Luego se validaron las fórmulas obtenidas con el modelo de la columna de plasma desarrollada por los doctores Alfredo Delgado, Marcos Ramírez y Patricio Méndez, obteniendo una diferencia máxima de un 33%. Como conclusión, el modelo permite calcular las velocidades, las temperaturas y los radios de las curvas asociadas a ambos conceptos, además posee múltiples oportunidades industriales, entre estas el ahorro de tiempo en simulaciones y la posibilidad de determinar el ancho mínimo requerido para poder usar soldadura TIG en piezas de tamaño reducido.

Los paneles de aluminio compuestos son materiales estructurales con una amplia gama de aplicaciones, desde la construcción de turbinas eólicas hasta equipos de ingeniería aeroespacial. Esto se debe a sus propiedades mecánicas pues permite tener altas resistencias con un muy bajo peso en comparación a otros materiales. Sin embargo, existe un inconveniente a la hora de utilizar estos paneles porque pueden sufrir silenciosamente de delaminación, la cual no se puede detectar a simple vista y afecta severamente en las propiedades mecánicas, además de alterar los modos de vibración del panel. Es por esto que es necesario recurrir a ensayos no destructivos para diagnosticar y/o monitorear paneles y evitar que fallen de manera catastrófica. En este trabajo se utilizaron redes neuronales convolucionales para realizar una identificación de daño en paneles compuestos, utilizando únicamente la respuesta vibratoria de estos. Para ello se entrenó a una serie de redes convolucionales generadas aleatoriamente para realizar una amplia exploración de hiperparámetros. Los datos del entrenamiento fueron generados mediante la simulación de los modos de vibración de paneles dañados. Posterior a la selección de las redes con mejor rendimiento en su predicción de entrenamiento, fueron utilizadas para medir predecir el daño con datos de paneles medidos en laboratorio. Los resultados obtenidos muestran una mejoría en relación a otras metodologías utilizadas en trabajos previos, lo cual indica un alto potencial en este método para aplicaciones más complejas.

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TRABAJOS DE TÍTULO Y GRADO

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PREGRADO Autor: Cristián Vera Suárez Profesor guía: Rubén Fernández Urrutia (DIMEC U. Chile)

Modelamiento fluidodinámico del efecto de la alimentación de partículas en el perfil de deposición en Cold Spray en una tobera plana. En este trabajo se analizó el efecto en el perfil de deposición de cambios en la alimentación de partículas, específicamente, modificando el ángulo de inclinación del alimentador de partículas. Se utilizaron tres distintas configuraciones, de 45°, 90° y 135°. Para lograr esto, se realizó una simulación fluidodinámica -mediante ANSYS fluids- de un gas en una tobera plana De Laval convergente-divergente, luego en el gas ya simulado se inyectaron partículas de cobre granuladas. Así, se obtuvieron distintos parámetros de cada una de estas partículas y éstos fueron post-procesados para obtener distintos resultados, entre los que destaca el perfil de deposición, que corresponde a la forma que poseen las partículas depositadas en el sustrato -superficie que recibe el impacto de las partículas-. Los resultados demuestran que la tobera con alimentador de 90° presenta un mejor desempeño en lo que respecta porcentaje de deposición -de partículas y masa- siendo éste casi el doble en comparación a las otras toberas -con alimentador de 45° y 135°-, además, las formas de los perfiles de deposición poseen diferencias claras entre ellos. Estos resultados son un primer avance en lo que respecta la relación entre alimentación de partículas y perfiles de deposición, además son de utilidad para futuros avances en impresión 3D mediante Cold Spray.

Figura 1: Trayectoria de las partículas en función del diámetro en tobera con alimentador de 45° para t=0,0018 s. Figura 2: Comparación de las aproximaciones de los perfiles de deposición de cada alimentador para las partículas adheridas -según criterio de velocidad crítica-.

POSTGRADO

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Autor: Gabriel San Martín Silva Profesor guía: Enrique López Droguett (DIMEC U. Chile)

Semi-supervised learning with temporal variational autoencoders for the diagnosis of failure severities and the prognosis of remaining useful life. Nuevas formas de trabajar los datos han surgido con mucha fuerza durante el último tiempo, afectando áreas como la industria, la salud, la producción e incluso el entretenimiento. En particular, técnicas de inteligencia artificial han sido desarrolladas y divulgadas fuera del entorno computacional, llegando a todas las otras áreas de la ingeniería, incluso aquellas más tradicionales. Una de las áreas dentro de ingeniería mecánica que más puede beneficiarse del estudio y aplicación de estas técnicas es la Gestión de Activos Físicos, en particular la detección temprana de fallas en maquinaria y sistemas. Por su naturaleza, esta área ya cuenta con extensos catálogos de datos, sobre los cuales desde hace mucho tiempo se hacen análisis estadísticos con el fin de estimar y predecir cuándo un activo fallará y qué podemos hacer para extender su vida útil, o en su defecto, planificar su reparación de una forma en que no afecte la cadena productiva completa. Dentro de ese contexto, esta tesis busca aplicar técnicas avanzadas de Deep Learning para lograr el diagnóstico de modos de falla y la predicción de tiempo de vida remanente en elementos mecánicos comunes en la industria hoy en día: rotores y bombas. Para ello, se diseña una novedosa modificación del algoritmo tradicionalmente conocido como AutoEncoder Variacional, con el fin de permitirle procesar información temporal. Este algoritmo modificado es luego usado para reducir la dimensionalidad de los datos operacionales, permitiendo entrenar una red neuronal tradicional utilizando muchos menos datos etiquetados que de costumbre, ahorrando en costos de data generation y data labeling.


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POSTGRADO Autor: Leonel Quinteros Palominos. Profesora guía: Viviana Meruane Naranjo (DIMEC U. Chile)

Optimización de Band-Gap en materiales tipo sándwich. La aparición de la fabricación aditiva y los avances en la optimización estructural han permitido el desarrollo de materiales celulares (cellular materials, en inglés). Estos materiales con arquitecturas complejas muestran una mayor eficiencia estructural que los materiales tradicionales. En particular, las estructuras celulares en forma de celosía exhiben un potencial considerable para su aplicación en estructuras livianas debido a su gran relación resistencia / rigidez-masa. Además de ser livianos, estos materiales pueden exhibir propiedades de aislamiento de vibraciones sin precedentes conocidas como bandgaps fonónicos. Las estructuras fonónicas pueden mitigar la propagación de ondas mecánicas en un material en un cierto rango de frecuencia. En consecuencia, se han investigado ampliamente en los últimos años. Entre las posibles aplicaciones estructurales de los materiales celulares a base de celosía, los núcleos para paneles sándwich son una de las más importantes. El objetivo de este novedoso estudio es desarrollar una metodología para optimizar la topología de paneles tipo sándwich utilizando núcleos de celosía celular para maximizar el bandgap (ancho de banda). En particular, buscamos desarrollar una metodología para diseñar paneles compuestos livianos que tengan propiedades de absorción de vibraciones, lo que crearía numerosas oportunidades para su aplicación en satélites, naves espaciales, aeronaves, barcos, automóviles, etc. Se optimiza variando el espesor del núcleo y las propiedades geométricas bajo diferentes configuraciones del núcleo. La metodología de optimización propuesta considera aproximaciones suaves de la función objetivo para evitar problemas de no diferenciabilidad e implementa el método globalmente convergente de mover asíntotas como el algoritmo de optimización. Los resultados muestran que es factible designar un panel sándwich, usando un núcleo celular y grandes bandgaps fonónicos.

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POSTGRADO Autor: Patricio Peralta Braz. Profesor guía: Rafael Ruiz (Departamento de Ingeniería Civil, UChile)

Model parameter identification and model class selection in piezoelectric energy harvester based on bayesian inference. Los colectores de energía piezoeléctricos (CEP) son dispositivos que permiten transformar en energía eléctrica la energía mecánica proveniente de distintas fuentes de vibración. Esta tecnología destaca sobre otros métodos debido a su alta eficiencia por unidad de volumen. Su configuración típica consiste en una viga en voladizo, donde una o más capas de material piezoeléctrico están adheridas a una subestructura. En los últimos años, se han vuelto significativamente populares debido a su potencial para reemplazar el uso de baterías electroquímicas utilizadas para alimentar sensores inalámbricos en aplicaciones de IoT, monitoreo de salud estructural, entre otras. En la literatura, existen diversos modelos que describen el comportamiento dinámico de estos dispositivos. Sin embargo, en la práctica estimar el voltaje generado por CEP resulta en un desafío importante debido a la alta dispersión que presentan las propiedades electromecánicas. Ahora, cuando se dispone de mediciones experimentales, las técnicas de inferencia bayesiana surgen como una atractiva opción para actualizar la información disponible y así abordar esta problemática. En este trabajo se comparan diferentes enfoques de inferencia bayesiana aplicadas a los CEPs, con el fin de proponer un marco específico para calibrar modelos, identificar la variabilidad en los procesos de fabricación y comparar diferentes modelos en términos de precisión y complejidad. En particular, la implementación de un marco de inferencia bayesiana específica para CEPs requiere evaluar los siguientes aspectos: (1) el modelo predictivo, (2) la forma de incorporar el error de predicción, (3) definir una función de densidad de probabilidades para incorporar la información previa disponible y (4) preprocesar las mediciones experimentales de la respuesta dinámica de los colectores. La actualización bayesiana puede realizarse a través de muestras generadas por un método de simulación estocástico o puede aproximarse al valor esperado de los parámetros de los dispositivos, ambas alternativas son exploradas en detalle en este trabajo. Finalmente, el marco propuesto fue validado utilizando mediciones experimentales de dos grupos de colectores que contienen dispositivos nominalmente idénticos.

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NOTICIAS

2020 NOTICIAS DESTACADAS

DIMEC

Profesora Viviana Meruane es distinguida con el premio Justicia Acuña Mena 2020 El Instituto de Ingenieros de Chile en una ceremonia realizada el viernes 23 de octubre de 2020, entregó el premio “Justicia Acuña Mena” año 2020, para reconocer a la mujer ingeniera civil que se destaca en el ejercicio de su profesión en el ámbito público y privado. Este reconocimiento recayó en la directora del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile, profesora Viviana Meruane. Al recibir este reconocimiento la profesora Meruane manifestó que “para mí es un honor recibir este reconocimiento por parte del Instituto de Ingenieros, más aún cuando este premio lleva el nombre de Justicia Acuña Mena, quien es una inspiración para muchas ingenieras. Justicia Acuña fue la primera mujer ingeniera en el país que tuvo la valentía de estudiar y ejercer en un mundo que hasta ese momento era de hombres y gracias a su ejemplo hoy vemos cada día más ingenierías destacadas en su profesión”. “La ingeniería y la academia son mi pasión. Siempre trato de dar lo mejor y es muy reconfortante que se reconozca”, finalizó su intervención la académica y directora del DIMEC U. Chile.

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Académicos DIMEC ascienden de categoría académica El 15 de abril de 2020 se oficializó el cambio de categoría académica de los profesores del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile: Ali Akbari y Alejandro Ortiz. El profesor Akbari obtuvo su título de B.Sc., Materials Engineering (Industrial Metallurgy), I. A. University of Yazd, Yazd, Iran. M.Sc., Materials Engineering (Materials Selection and Characterizations), University of Tehran, Tehran, Iran. Ph.D., Materials Science and Engineering, University of Concepcion, Concepcion, Chile. El profesor Ortiz es Ingeniero Civil Mecánico, Universidad Técnica Federico Santa María, Chile. Realizó su magíster en Métodos Numéricos, Universidad Politécnica de Cataluña, España, y posteriormente realizó su doctorado en Ingeniería Medioambiental y Civil en la Universidad de California, Estados Unidos.

INNOVACIÓN

El rol de la Ingeniería Mecánica en la Transformación Digital Ese fue el tema central que abordó el profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile (DIMEC U. Chile), Williams Calderón, en el acto de apertura de la Semana Mecánica 2020, evento organizado por el Centro de Estudiantes y el DIMEC U. Chile. La charla “El rol de la Ingeniería Mecánica en la Transformación Digital: Electromovilidad y Manufactura Avanzada”, a cargo del profesor Williams Calderón. “Estamos en un contexto que, de alguna forma, hay fenómenos que ocurren en la industria y en la sociedad donde nos interesa saber qué rol tiene la ingeniería mecánica y cómo ha evolucionado en el tiempo. Nos interesa saber cómo proyectarnos como carrera, y eso representa un desafío en la formación y en el quehacer profesional hacia el futuro”, con esas palabras el profesor Williams Calderón dio inició su exposición ante una audiencia conectada a través de Zoom. “¿Qué es transformación digital? El tema de datos, la capacidad de transportar información, el 5G todo eso facilita la Cuarta Revolución Industrial y a eso se le llama Transformación Digital. Antes no teníamos acceso a eso, pero ahora se juntaron varias cosas que lo han permitido. Los procesos existían, pero no había capacidad de monitoreo, más fácil o más barato transportar la información o generar información a partir de datos, resolver modelos físicos es cada vez menos costoso, por computadores y todo eso nos provee herramientas para lograr para pasar de una economía lineal a una economía circular”, indicó el académico del DIMEC U. Chile.

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INNOVACIÓN EGRESADAS

INVESTIGACIÓN

Egresado DIMEC U. Chile obtuvo premio por investigación que aborda técnicas de Aprendizaje Profundo El ex alumno del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile, Sergio Cofré Martel, logró el primer lugar en la competencia 2020 SER2AD Student Safety Innovation Challenge organizada por la American Society of Mechanical (ASME). El estudiante de doctorado explica que en esta investigación combina técnicas de Aprendizaje Profundo para el análisis de sistemas complejos: “En el artículo busco encontrar dinámicas de degradación a partir de la resolución de ecuaciones diferenciales parciales (EDP) a través de redes neuronales. El objetivo es encontrar una variable latente que entregue indicadores de salud de un sistema a partir de lecturas de sensores hasta la falla”. De igual modo añade Cofré que “la novedad de esta propuesta recae en el desarrollo de un framework que permite entregar herramientas de interpretación a los modelos de Aprendizaje Profundo en sistemas reales. Esta es la primera aplicación que se realiza dentro del área de Confiabilidad y Mantenimiento”. Según señala el estudiante de doctorado el problema es que “hasta hoy se han hecho muchos estudios con técnicas complejas de Deep Learning, que solo buscan obtener un pequeño error. Sin embargo, no se realiza una interpretación ingenieril del modelo y sus resultados, por lo tanto, no hay una idea clara de cómo se puede aplicar a la industria. Creo que lo que llamó la atención de mi paper es que se puede entregar una nueva información respecto a la degradación de los sistemas”, explica el egresado del DIMEC U. Chile.

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Egresadas DIMEC comparten valiosas experiencias en conversatorio “Mujeres en Ingeniería Mecánica” Con una variedad de actividades remotas se desarrolló una nueva versión de la Semana Mecánica 2020, donde una vez más el Centro de Egresados fue convocado para participar en actividades que contribuyan a la formación de los y las estudiantes y a su vinculación. En este contexto, la directora del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile, profesora Viviana Meruane, reflexionó sobre lo que significa ser mujer en una carrera que hasta hace un par de décadas atrás era considerada más masculina. “Iniciativas como ésta son reconfortantes porque nos damos cuenta que cada vez son más las mujeres que nos estamos interesando por la ingeniería mecánica”, señaló la académica. En esta misma línea la presidenta del Centro de Egresados, Leslia Cupitty, primera mujer en liderar el Centro de Egresados/as, compartió su experiencia personal al estudiar ingeniería cuando el porcentaje de mujeres era mucho menor al actual, y luego se dedicó por muchos años a trabajar en la minería rodeada de hombres. “Era la única mujer en ingeniería mecánica, y luego durante muchos años también fui la única en el trabajo. Muchas veces me daban trabajo más bien administrativo porque mis jefaturas consideraban que eso era de mujer…Hoy las mujeres tenemos cada vez un mayor espacio dentro de lo que se conocía como “rubros de hombres” y de verdad que podemos hacer un cambio porque vemos cosas que ellos no ven”, aseveró Cupitty. En la conversación también estuvieron liderando las egresadas Carolina Bernuy, ex presidenta del CEIMEC (2017) y actualmente analista Comercial y Soluciones Transformacionales de AES Gener y la ingeniera Francisca Jalil, MSc en Sustainable Energy Futures (2013) y PhD en Modelamiento de Sistemas de Energía (2018) de Imperial College London, Reino Unido. Actualmente es profesora de la carrera de Ingeniería en Energía de la Universidad Adolfo Ibáñez. Ambas no sólo compartieron su experiencia “abriéndose camino” en un mundo machista, sino que además entregaron consejos de cómo afrontar situaciones difíciles. + info

FCFM y Enel X firman acuerdo para la construcción de la sexta versión del auto solar Eolian Eolian Áuriga-Enel X será el primer vehículo solar para cuatro pasajeros de Latinoamérica y buscará representar a Chile en la carrera “Sasol Solar Challenge” que se disputará en febrero del próximo año en Sudáfrica. La colaboración en el desarrollo del área de la electromovilidad y energías renovables entre la academia y la industria es el objetivo de la firma del convenio entre Enel X y la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile que busca apoyar el proyecto y la construcción de la sexta versión del auto solar “Eolian Áuriga-Enel X”, el cual se convertirá en el primer vehículo para cuatro pasajeros de la región. Este nuevo prototipo pesará 500 kilos aproximadamente e integra dos motores de 2 KW de potencia cada uno, además de 3,72 m2 de paneles solares. Con ello, se espera que el vehículo alcance una velocidad ideal de 90 Km/h, una autonomía de hasta 700 km sin carga solar y 1.100 km con carga. “Nuestro proyecto tiene distintas etapas. En la primera, que es lo que queda de este año, es la construcción del auto el que ya se encuentra en desarrollo, además, se grabará todo el proceso y se realizarán charlas técnicas con los especialistas de Enel. En la etapa dos, que va desde enero a febrero de 2021, realizaremos las distintas pruebas en carretera, donde daremos a conocer nuestro auto, además de probar la autonomía, y generar un desafío para poner a prueba nuestro vehículo y así llegar a Sudáfrica. Y la etapa tres, que va desde marzo a diciembre del próximo año, nos centraremos en difundir la electromovilidad por todo el país”, explicó Mariana Novoa, coordinadora general del proyecto Eolian.

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PUBLICACIONES

PUBLICACIONES EN REVISTAS INTERNACIONALES 1

Karthikeyan, C., Varaprasad, K., Akbari-Fakhrabadi, A., Hameed, A.S.H., Sadiku, R. "Biomolecule chitosan, curcumin and ZnO-based antibacterial nanomaterial, via a one-pot process”. Carbohydrate Polymers, 2020, 249, 116825; https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116825

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PROYECTOS

I+D 1

FONDECYT Regular 1200141, “Time Dependent Creep Deformation of Lanthanum based Ferroelastic Perovskite Ceramics”. Período: 2019–2023. Investigador principal DIMEC: Ali Akbari-Fakhrabadi. Co-investigadores/as DIMEC: Roger Bustamante y Viviana Meruane.

2

FONDECYT Postdoctoral 3180055. “Novel Multiferroic BiFe1-xTxO3/CoFe2O4/RTO3 (R=rare earth; T = Mn, Ni and Cr) Nanocomposites and Thin Films: Structural, Vibrational, Magneto-electric Properties for spintronic applications”. Período: 2018–2021 Investigador principal: Muneeswaran Muniyandi. Profesor patrocinante: Ali Akbari-Fakhrabadi.

3

FONDECYT Regular 1181703, “Design and development of La-pervoskite-type materials based mini-tubular reversible solid oxide cell for electrical energy generation and hydrogen fuel production”. Período: 2018–2022. Investigador principal: M. Ramalinga. Co-investigador DIMEC: Ali Akbari-Fakhrabadi.

4

FONDECYT 3170696, “Fabrication of Ferrite/Carbon hybrid nanomaterial for electrochemical energy storage applications”. Período: 2017–2020. Investigador DIMEC: Ali Akbari- Fakhrabadi

5

FONDECYT 3180055, “Novel Multiferroic BiFe1-xTxO3/CoFe2O4/RTO3 (R=rare earth; T = Mn, Ni and Cr) Nanocomposites and Thin Films: Structural, Vibrational, Magneto-electric Properties for spintronic applications”. Período: 2018–2021. Investigador DIMEC: Ali Akbari- Fakhrabadi.

6

FONDECYT 1160030, “On the use of implicit constitutive relations to model the behaviour of elastic and inelastic de-formations in continua: Applications to the mathematical modelling of rock”. Período: 2016–2020. Investigadores DIMEC: Roger Bustamante y Alejandro Ortiz Bernardin.

7

CORFO Centro de Aceleración Sostenible de Electromovilidad-CASE. Período: 2020- 2025. Investigador principal DIMEC: Williams Calderón (director).

8

CORFO 18PTECMA-102646, “Programa de Innovación en Manufactura Avanzada”. Investigadores/ras DIMEC: V. Meruane (directora), W. Calderón, J. M Cardemil, R. Fernández y J. C. Zagal.

9

FONDECYT 1210442 “Optimal design of ultralight sandwich panels with cellular truss cores and large phononic band gaps”. Investigadora principal DIMEC: Viviana Meruane N. Co-investigador DIMEC: Rubén Fernández. FONDECYT 1190720: “A Deep Generative Adversarial Methodology for Remaining Useful Life Prognostics Under

10 Uncertainty”. Período: 2019–2022. Investigador principal DIMEC: Enrique López Droguett. Co-investigadora DIMEC: Viviana Meruane Naranjo.

11

FONDEF “Medición Automática de Aptitud Laboral Usando Imágenes Infrarrojas de Iris”. Período: 2020–20121. Investigadores DIMEC: Enrique López Droguett.

12

FONDECYT 1181506, “Improving algorithms for the generation of polygonal and polyhedral meshes”. Período: 2018– 2021. Investigador DIMEC: Alejandro Ortiz Bernardin.

13

FONDECYT Regular Nº 1181192, “Enhancing the robustness of meshfree Galerkin methods for solid mechanics simulations using the virtual element decomposition”, Período: 2018-2021. Investigador Principal DIMEC: Alejandro Ortiz- Bernardin.

14

“Núcleo Milenio en Metamateriales Mecánicos Suaves e Inteligentes”. Investigadores DIMEC: Viviana Meruane (directora alterna) y Juan Cristóbal Zagal.

15

CONICYT “Reduction of Energy and Water consumption of mining Operations by fusion of sorting technologies LIBS and MEXRT”. Período: 2018–2021. Investigador DIMEC: Álvaro Valencia.

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Office of Naval Research (ONR): Naval International Cooperative Opportunities (NICOP), “Soft Modular Robotics”. Investigador DIMEC: Juan Cristóbal Zagal


Edificio Poniente

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POSTULACIONES

ABIERTAS

DIPLOMA

Big Data Analytics en Confiabilidad y Mantenimiento DIRIGIDO A Ingenieros e Ingenieras que se desempeñen o tengan interés de actuar en las áreas de integridad de equipos, confiabilidad, mantenimiento en empresas del sector privado o público. CONSULTAS E INSCRIPCIONES: diplodimecma@ing.uchile.cl

DIPLOMA

Confiabilidad, Mantenimiento y Gestión de Activos DIRIGIDO A Ingenieros e Ingenieras que se desempeñen o tengan interés de actuar en las áreas de integridad de equipos, confiabilidad, mantenimiento, riesgo tecnológico y planificación en empresas del sector privado o público. CONSULTAS E INSCRIPCIONES: diplodimecma@ing.uchile.cl

DIPLOMA

Excelencia Operacional y Gestión de Activos DIRIGIDO A Ingenieros e ingenieras que se desempeñen o tengan interés de desarrollar competencias en niveles decisionales estratégicos y tácticos para liderar, diseñar, gestionar y ejecutar procesos de cambio organizacionales y de mejora en el ciclo de vida de los activos tanto en la industria como en el sector público. CONSULTAS E INSCRIPCIONES: deoga@ing.uchile.cl

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