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ISSN 2344-8652

INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN EN INGENIERÍAS Colombia, Suramérica, Julio – Diciembre 20 16 http://revistas.unisimon.edu.co/index.php/innovacioning

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Investigación e Innovación Barranquilla, Colombia en Ingeniería

Enero - Julio 2017

Vol 5 No 1 PP. 1 - 107 ISSN

2344-8652


Institución de Educación Superior sujeta a inspección y vigilancia por el Ministerio de Educación Nacional

DIRECTIVOS SALA GENERAL Ana Bolívar de Consuegra Álvaro Castro Socarrás Eugenio Bolívar Romero José Ignacio Consuegra Manzano Oswaldo Antonio Olave Amaya Martha Viviana Viana Marino José Eusebio Consuegra Bolívar Jorge Reynolds Pombo

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VICERRECTOR DE INFRAESTRUCTURA Ignacio Consuegra Bolívar

VICERRECTORA FINANCIERA Ana Consuegra de Bayuelo

VICERRECTORA DE INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN Paola Amar Sepúlveda

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Coordinadora de Investigaciones de la Facultad de Ingenierias Maria Auxiliadora Iglesias Editora Paola Sanchez Sanchez Co - editora Leidy Perez Coronel Diseñador Gráfico Jose Luis Gonzalez Manuel

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Comité Científico David Camacho Fernández, Universidad Autónoma de Madrid, España Juan Fernandez Martínez, Universidad de Oviedo, España Piero Marietti, Universidad de Roma Italia

Administrador OJS y Soporte Tecnológico Kevin Villareal Jiménez

Correctores de Estilo y Traducciones Atonio Silvera Arenas Fabiola Pietro Salcedo Ramon Juliao Vergara


Editorial

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Metodología de Diseño de una Escotilla de Inspección para Recipientes a Presión.

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Inspection hatch for pressure vessels. design methodology.

Andrés Mauricio Moreno Uribe, Alexandre Queiroz Bracarense, Ezequiel C.P. Pessoa, Gabriel Mendes de Almeida Carvalho, Nilo Nogueira da Silva. (Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG)

Modelo de detección de intrusiones en sistemas computacionales, realizando selección de características con chi square, entrenamiento y clasificación con ghsom Instruders detection computer systems model, chisquare, training and classification using shsom, features selection criteria.

24

Johan Mardini (Universidad del Atlántico),Alberto Egea Colmenares “Universidad de la Costa (C.U.C.)”

Evaluación de las propiedades mecánicas de una mezcla de concreto hidráulico para pavimento rígido con la inclusión de hormigón asfáltico recuperado tipo “rap” Evaluation of mechanical properties and dynamics of a m ixture of concrete pavement hydraulic hard for inclusion with asphalt concrete type recovered “rap”.

36

David Alberto Santos Montero, Norma Cristina Solarte Vanegas (Universidad Pontificia Bolivariana.)

Técnica etl para informar a los comerciantes sobre los productos agrícolas comercializados en las plazas de mercado en la ciudad de Bogotá ETL technique to inform traders about agricultural products, marketed in marketplaces in the city of Bogotá.

60

Gabriel Alexis Roncancio Hernández, Rubén Darío Angulo Quemba, Laura Katherine Velosa Arias, (SENA) Carlos Gilberto Donoso, (Fundación Universitaria Uninpahu)

Eficiencia en la productividad desde la perspectiva del cliente interno y externo en las empresas recicladoras del plástico en el departamento de la Guajira-Colombia Efficiency in productivity from the perspective of internal and external customer in the plastics reclying companies in the department of Guajira - Colombia.

72

Victor José Iguaran Manjarrés, Ledis Esther Campo Rivadeneira (Universidad de La Guajira.)

Apoyo tecnológico para la fidelización y captación de nuevos clientes por medio de una aplicación móvil Technological Support for the loyalty and recruitment of new customers through a mobile implementation.

91

Raúl Avellaneda, Sebastián Cabrera, Paulo André Martínez, Carlos Gilberto Donoso Albarracín (Fundación Universitaria Uninpahu

Emprendimiento social, una mirada a la equidad Social entrepreneurship, a look at equity.

Ignacio Barrios Parejo, William Niebles Núñez, Arnulfo Montenegro Rada (Universidad del Atlántico)

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Contenido


Articulo de Investigación

Metodología de diseño de una escotilla de inspección para recipientes a presión Inspection hatch for pressure vessels. design methodology

Andrés Mauricio Moreno Uribe

IEstudiante Maestría en Ingeniería Mecánica, UFMG. Investigador LRSS. Correo electrónico: andresmauriciomu@ufmg.br

Ezequiel C.P. Pessoa

PhD Ingeniería Mecánica (UFMG/School of Mines). Profesor Instituto Federal de Minas Gerais.

Alexandre Queiroz Bracarense

Ingeniera PhD Ingeniería Metalúrgica y de Materiales (School of Mines). Profesor Titular del Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad Federal de Minas Gerais. Director LRSS.

Gabriel Mendes de Almeida Carvalho

Estudiante Maestría en Ingeniería Mecánica, UFMG. Investigador LRSS

Nilo Nogueira da Silva

Estudiante Doctorado en Ingeniería Mecánica, UFMG. Investigador LRSS.

Información del artículo: recibido: junio de 2016, aceptado: septiembre de 2016 https://doi.org/10.17081/invinno.5.1.2613

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Articulo de Investigación

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Resumen

l presente artículo describe la metodología utilizada en la eva- Palabras clave: luación de tensiones equivalentes en recipientes a presión meRecipiente a presión, diseño, diante el método de elementos finitos. Con base en las con- método de elementos finitos, sideraciones resultantes, se diseñó una escotilla de inspeccióny se escotilla de inspección, diseño realizaron comprobaciones analíticas por medio de técnicas de si- asistido por computador, mulación por computador. Esto generó puntos de comparación y un ingeniería asistida por comestudio sistemático con el fin de comprobar el comportamiento de putador. las fuerzas resultantes en función de las modificaciones geométricas. También se definió un modelo a partir de tres propuestas de Manhole. Las configuraciones de escotilla de inspección responden a los formatos circular, elíptico-longitudinal y elíptico-transversal. Así, fue comprobado el trazado de tensiones sobre el objeto de estudio y se definió un procedimiento más incluyente en comparación con el método convencional, el cual se basa en expresiones de cálculo simplificadas.

T

Abstract

his paper aims to describe the design methodology used for equiva- Keywords: lent stresses assessment in pressure vessels through the application of the finite element method and based on the resulting considerations, container, design, finite the creation of an inspection hatch design.Computer simulation technique element method, inspection hatch, computer aided and analytical checks were carried out. As the result, points of comparison engineering, computer – aided were generated and a systematic study to test the behavior of the resulting design. forces based on geometric modifications were developed. A model along with three proposals of Manhole was defined. Inspection hatch configuration respondsto circular, elliptic-longitudinal and elliptic-transversal format. Thus, the layout of tensions about the subject of study was confirmed and also, a more inclusive procedure compared with conventional method, which is based on simplified calculation expressionswas defined.

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Articulo de Investigación relaciones de contacto entre componentes (en el caso de ensamblajes) y aligerar las condiciones de discretización. El “medio En oposición a lo que sucede con la ma- continuo” analizado tiene una forma ciyoría de los elementos y componentes de líndrica (casco) y una posición de instalamáquinas y equipos industriales, los re- ción horizontal; además, está constituido cipientes a presión son construidos sobre por dos tapas toriesfericas y una abertura medida y por encomienda, atendiendo a que finaliza con un cierre entre una brida finalidades o condiciones de desempeño de cara plana y una brida ciega. determinadas [1]. A fin de estandarizar, hay normas internacionales que definen factores de seguridad para las partes que Tabla 1. Principales dimensiones del constituyen estos equipamientos. Sin em- recipiente a presión bargo, de manera general, las normas de diseño establecen fórmulas simples asoEspesor Diámetro ciadas a grandes coeficientes de seguri- Componente D escripción (mm) interno [in] (mm) [in] dad, para compensar las abstracciones y Casco o Formato de 6,35 simplificaciones. Esto ocasiona grandes 762 [30] membrana Cilindro [1/4] errores de cálculo y el aumento de los Tipo 7,9375 costos del proyecto. Además, estos cálcuTapa 762 [30] toriesferica [5/16] los analíticos no permiten visualizar el Cierre con 60 393,70 Brida plana comportamiento del modelo (recipiente a brida ciega [2,3622] [15] presión) bajo la acción de diferentes cargas combinadas, geometrías complejas y El recipiente es soportado por dos bases definición de condiciones de frontera. o silletas de construcción metálica (Figura 1), las cuales, configuradas asimétricamenCon la creciente adopción de métodos de te en relación a la longitud de tangencia resolución de ecuaciones diferenciales a entre las tapas, tienen como característidominios de cálculo complejos en todas ca principal un ángulo de contacto con la las áreas de la ciencia, esta alternativa de circunferencia del tanque y nervaduras análisis resulta ser un método fácilmente que actúan como refuerzos. Asimismo, adaptable a casos prácticos. el empalme casco-tapa toriesferica y casco-cuello de abertura representa regiones METODOLOGÍA de transición de espesura y de formato, respectivamente, donde la desigualdad de la resistencia entre las partes, resulta Geometría del modelo El primer paso en el desarrollo de este es- en discontinuidades que introducen altas tudio fue la generación del modelo a par- tensiones localizadas [1]. tir de los planos originales del proyecto y su corroboración en campo, mediante la medición de las principales dimensiones del recipiente (Tabla 1). Así, con el uso del software SolidWorks (Education edition), se generó el cuerpo con un formato de pieza única, con la intención de simplificar

INTRODUCCIÓN

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Articulo de Investigación

Figura 1. Perspectiva dimétrica del recipiente a presión

Definición del análisis Luego de evaluar consideraciones geométricas, se definió el tipo de análisis a realizar con base en la aplicación del código general para el diseño de calderas y recipientes a presión [2]. Estas normas se refieren en su mayoría a esfuerzos estáticos, por lo cual, las tensiones admisibles para la selección del material, están en función de la presión de trabajo y la temperatura. Este último aspecto es definido como la temperatura en la membrana y en general es la misma temperatura del líquido contenido en el recipiente a presión [3]. Para este caso particular, la temperatura no fue considerada, ya que el recipiente no se encuentra bajo el efecto de gradientes térmicos de gran connotación, como en intercambiadores de calor, donde la dilatación térmica del material y su resistencia mecánica limitan las tensiones admisibles en función del incremento de la temperatura. Por consiguiente, se define un análisis estático lineal, y se tiene en cuenta que la relación entre la resistencia y las cargas debe cumplir con requerimientos de confiabilidad y seguridad, mediante la evaluación del tipo de material, geometría y

restricciones espaciales. De este modo, la primera suposición realizada en este tipo de estudio (suposición estática), establece que la fuerza o el par de torsión aplicados a un elemento no cambian de magnitud, dirección o punto de aplicación [4], es decir, las cargas internas o externas, etc., son cargas estáticas. Estas se aplican lentamente sobre el modelo hasta llegar al máximo valor establecido, despreciando fuerzas inerciales y de amortiguamiento [5]. Además, para este tipo de análisis, debe considerarse la suposición lineal ; de lo que lógicamente se desprende que la relación entre cargas y respuestas inducidas también sea lineal, y que el material del modelo responde a la Ley de Hooke. En este caso también son consideradas la isotropía y homogeneidad. La primera establece que el cuerpo mantiene los mismos valores en términos de propiedades mecánicas en todas las direcciones, y la homogeneidad especifica que el material no posee ninguna discontinuidad o falla interna [6].

Datos de entrada La definición del material que constituye el modelo se realiza mediante la selección de Acero Estructural en la biblioteca de recursos del software ANSYS Workbench, la cual suministra materiales para análisis de sistemas. Sus principales propiedades y sus respectivos valores son listados en la Tabla 2. El recipiente de este caso de estudio trabaja con una presión interna de operación de 1,5 MPa, simulando una profundidad aproximada de 150 m bajo el nivel del mar. Asimismo son consideradas fuerzas que actúan sobre el sólido, como la gravedad estándar de la tierra y el peso de la masa de agua distribuida sobre todas las caras internas del recipiente.

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Articulo de Investigación En relación con las restricciones, el modelo fue posicionado y anclado en el entorno por medio de soportes fijos en la cara inferior de las silletas.

S_C= (Pr/t)+0,6P

Tabla 2. Propiedades del Acero Estructural

Tensión longitudinal:

Propiedad Coeficiente de Expansión térmica Módulo de Young Coeficiente de Poisson Módulo cortante Límite elástico Límite de tracción Densidad

S_L= (Pr/2t)-0,4P

Valor 1,20E-05 K

Unidad ˆ-1

2E+05

MPa

0,3

-

76923

MPa

250

MPa

460

MPa

7850

Kg/mˆ3

Fuente: Adaptado del Engineering Data de ANSYS Workbench. Calibración del modelo Como método de “calibración” del análisis por elementos finitos, se realizó la comparación entre las tensiones resultantes del uso de fórmulas analíticas de acuerdo con el código ASME y el análisis de tensiones generado por el CAE. Teniendo en cuenta que uno de los componentes principales de los recipientes a presión es esencialmente un sólido a revolución (cilindro), se evaluaron las tensiones que actúan sobre el casco para determinada presión y sobre un punto de vista simplificado del balance de fuerzas. Así, es bien conocido que en los cuerpos cilínL dricos, las tensiones σactúan en las direcσ C ciones longitudinal ( ) y circunferencial ( ) [7]. La norma que rige el diseño de recipientes a presión [2] establece esas tensiones como sigue en (1) y (2):

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Tensión circunferencial: (1)

(2)

De las expresiones anteriores, “P”, “r” y “t” son respectivamente presión (Pa), radio interno (m) y espesura del casco (m). Reemplazando los datos de la Tabla 1, se obtuvo que la tensión circunferencial y longitudinal tienen valores de 90,9 MPa y 44,4 MPa respectivamente. Luego se diseñó la membrana con las dimensiones usadas en los cálculos anteriores y se simuló el modelo mediante un análisis estático lineal. La Figura 2 presenta el análisis de tensiones en el casco, denotando un valor máximo y mínimo.

Figura 2. Sección del casco sobre presión

Como puede notarse, la paleta de colores al lado izquierdo de la figura, enmarca el rango de valores en los que se encuentra la tensión circunferencial en el elemento, la cual representa la tensión gobernante y de mayor importancia al momento de calcular. Así, fue validado el uso del software de elementos finitos para análisis de tensiones. La mínima divergencia entre los resultados analíticos y computacionales es consecuencia de las diferencias que conlleva el uso de los dos métodos,

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Articulo de Investigación las cuales incluyen generación de mallas, refinamientos de las mismas, etc. Es importante resaltar en este punto que el análisis de tensiones con el uso de un CAE se realizó según el criterio de falla conocido como “Teoría de la energía de distorsión para materiales dúctiles” (o “Tensión de Von Mises” como es mayormente difundido), que, en términos generales, permite conocer si la tensión está dentro de la zona elástica y óptima o alcanzó la zona plástica [5]. Aunque este criterio sea más incluyente por su forma característica de elipse en la representación de los estados de esfuerzo plano, el criterio de Tresca es considerado más conservador, por lo cual fue el adoptado en la continuación de la norma para diseño de recipientes a presión [8]. Sin embargo, para el caso de estudio en cuestión, la división 1 abarca la presión de operación impuesta al recipiente y exige menores controles de inspección.

Evaluación de las tensiones y factor de seguridad El recipiente de presión evaluado, es el modelo simplificado del tanque para simulación de soldadura subacuática del Laboratorio de Robótica, Soldadura y Simulación de la UFMG. Con el objetivo de aplicar nuevos procedimientos de investigación, fue necesario realizar cambios en el equipamiento para cumplir con los estándares. Por esta razón, se realizó una verificación de tensiones para conocer el comportamiento aproximado del recipiente en las cargas impuestas y cómo será la respuesta a modificaciones geométricas que, en este estudio, involucran una escotilla de inspección y, por ende, una nueva abertura. Se sabe que “la retirada de una sección parcial de pared de un casco sometido a presión interna, para la instalación de una

boquilla, genera una concentración de fuerzas en los alrededores de la abertura” [7]. Lo anterior estipula nuevas consideraciones en el proceso de diseño, que deben compensar el efecto de la fragilidad del elemento causada por la brecha. La Figura 3 presenta un esquema de la concentración de fuerzas en aberturas.

Figura 3. Concentración de fuerzas en aberturas. P: presión, d: diámetro de abertura, r,t: radio y espesor del casco, F: fuerzas en la cercanías de la abertura, f: fuerzas en áreas de membrana. Adaptado de [7]

Cabe considerar, que el resultado de las fórmulas simples usadas en la calibración del modelo (sección anterior), sólo ofrece una relativa precisión en las llamadas “áreas de membrana”, que son regiones de la pared del recipiente alejadas de cualquier mudanza de formato y de cualquier accesorio (aberturas, tapas de registro, etc.). Por ello, para otras secciones del recipiente, el margen de error resultante de esos cálculos simples puede ser grande [1]. Casi todas las normas de diseño establecen estas fórmulas simples asociadas a grandes coeficientes de seguridad para varios elementos de un recipiente a presión a fin de compensar las abstracciones y simplificaciones hechas en estas expresiones. Sin embargo, aunque el cálculo matemático para análisis de tensiones y el uso de ecuaciones genere valores para

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Articulo de Investigación evaluar el diseño, estos métodos (que básicamente son los adoptados por las normas actuales) no consideran mudanzas de formato como tampoco el comportamiento de las tensiones en algunas partes del recipiente ni combinaciones de cargas, por lo que no analizan el recipiente a presión como un todo, sino como un conjunto de elementos. Visto de esta forma, la filosofía general de la norma de diseño aplicada en esta metodología consiste básicamente en limitar las tensiones en los componentes del recipiente a presión (casco, tapas y aberturas) a una fracción de una característica mecánica de los materiales (límite elástico), para luego, con los métodos matemáticos aplicados con el uso de un software CAE, evaluar con precisión las tensiones que gobiernan cada punto del modelo. A continuación, se define el trazado de factor de seguridad (SF) sobre el modelo. Este responde al criterio de máxima tensión de Von Mises-Hencky y expone esencialmente que un material dúctil comienza a ceder en una ubicación cuando la tensión de Von Mises es igual o superior al límite de tensión específico (límite elástico). De este modo, la seguridad del diseño responde a la expresión enmarcada en (3):

Con todo, en este estudio se consideró que un SF ≤ 1 representa fallas de material en la ubicación; en tanto que para valores mayores a la unidad, el material no representa riesgos en un determinado punto. Formato de la Abertura de escotilla y tapa de acceso rápido Según [6], las boquillas de visita (escotillas de inspección) son aberturas que permiten la entrada de personas al interior del recipiente para limpieza, mantenimiento,

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montaje y desmontaje de piezas, y son bloqueadas por medio de tapas removibles. El código ASME (ASME section VIII Division 1, 2013) permite Manholes circulares, elípticas u ovales con dimensiones mínimas de 380 mm, 280x380 mm y 250x400 mm, respectivamente. Ahora bien, los tipos de Manhole evaluados en el presente estudio fueron los de formato circular y elíptico. El pasaje elíptico garantiza una mayor comodidad para el operador que ingresa en el recipiente [9]. Este formato fue analizado en dos configuraciones: el formato elíptico-transversal, posicionado en forma perpendicular al eje longitudinal del cilindro y el formato elíptico-longitudinal, en el cual el semieje que describe el diámetro mayor de la elipse está paralelo al eje longitudinal del cilindro. Al mismo tiempo, las tapas pueden tener varios formatos. Los evaluados en esta metodología son los siguientes: - Tapa plana: son usadas para recipientes a presión atmosférica, teniendo como principal característica, un bajo costo de fabricación [10]. - Tapa Toriesferica: Tiene bajo costo de fabricación y soporta considerables presiones manométricas. - Tapa Elíptica: Su sección trasversal es una elipse geométrica perfec generalmente cumplen con una relación 2:1. Adicionalmente, al trabajar con altas presiones internas, la escotilla de inspección debe abrir hacia el interior del tanque; debido a esto, se hace necesario que el Manhole penetre el espesor del recipiente hacia el interior de este (Figura 4), con el objetivo de garantizar un perfil plano sobre el cual realizar el asiento del borde de la tapa.

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Figura 4. Configuración representativa describiendo la entrada de la boquilla en la membrana del recipiente a presión; t: espesor del casco, tb= espesor de boquilla, d: diámetro de boquilla. Adaptado de [11]

se detalla un aumento de las tensiones en la zona de transición entre la sección toroidal (knuckle) y la sección elíptica (cúpula central de la tapa). Este es un resultado, como consecuencia de la mudanza de formato. Cabe resaltar que este tipo de tapas (toriesfericas) son las más comunes y de mayor uso en la industria gracias a su fácil fabricación. El SF mínimo es de 1,7.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Verificación de tensiones Con el objetivo de corroborar el estado del recipiente a presión para el diseño de la escotilla de inspección, fue simulada una sección de la membrana que representa 1/8 del recipiente a presión. Así se verificaron las tensiones equivalentes con las modificaciones sucesivas de la geometría. Esta sección incluye tapa y membrana. El trazado de tensiones y las deformaciones son presentados en las Figuras 5 y 6.

Figura 5. Tensiones equivalentes en 1/8 del modelo

En la Figura 5, se observa que las tensiones equivalentes en el área de membrana adoptan un valor más realista en comparación con el que se obtuvo en la sección “Calibración del modelo”. Lo anterior constituye la respuesta de una geometría más acorde (con la inclusión de la tapa) y un método de cálculo mejorado. También

Figura 6. Deformación total sobre la sección del recipiente y mallado

Por outra parte, el gráfico de deformaciones de 1/8 de sección de modelo (Figura 6) expone la discretización en los diferentes elementos de malla; para los propósitos simplificados de este análisis, la malla Por outra parte, el gráfico de deformaciones de 1/8 de sección de modelo (Figura 6) expone la discretización en los diferentes elementos de malla; para los propósitos simplificados de este análisis, la malla está compuesta de 6626 elementos y 5572 nodos. Además, las mayores deformaciones se encuentran en la cúpula de la tapa, con un máximo de 0,53 mm. Sobre la base anterior, se modificó la geometría del modelo, instalando la abertura principal y la brida de cierre. Para esta simulación se usó el software SolidWorks Simulation (Education Edition), el cual se integró al CAD SolidWorks®. Las Figuras 7 y 8 relacionan las tensiones equivalentes y el trazado de factor de seguridad (SF), respectivamente.

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Figura 7. Tensión de Von Mises para modelo con abertura

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plásticas, alcanzando como tensión máxima la propia tensión elástica del material, pero sin resultar en mayores deformaciones. En lo que respecta a la imagen del rectángulo de borde oscuro, se introduce un ejemplo de tensiones localizadas máximas o de “pico”. La unión entre la silleta y el soporte triangular causa una concentración de tensiones como resultado de la discontinuidad geométrica del modelo en ese punto. Sin embargo, estas tensiones no representan riesgos a la integridad del recipiente, pues actúan en una región limitada. Con este software, la malla sólida es compuesta de elementos sólidos tetraédricos (con 4 puntos jacobianos), una calidad de malla para elementos cuadráticos de alto orden, con un total de 43954 elementos y 81982 nodos.

Figura 8. Trazado del Factor de seguridad (SF)

Evaluación del tipo de abertura (Manhole)

Como se esperaba, las máximas tensiones se hallan en la abertura, que son definidas en la literatura como tensiones secundarias [1]: básicamente son el resultado de restricciones geométricas en el propio recipiente. De este modo, en este caso específico, la transición de formato es el motivo del cúmulo de tensiones de flexión causadas por fuerzas y momentos que actúan en la abertura [7]. En lo que se refiere al trazado de SF, el software proporciona un valor mínimo de 1,315 en el cuello de la abertura. El esquema de la parte superior izquierda de la Figura 8, que representa un trazado “iso” de tensiones em el que los volúmenes en rojo simbolizan la ubicación de material con un SF menor igual a 1,6. Algunas normas desconsideran este tipo de tensiones por tener una naturaleza auto limitante, ya que son aliviadas como resultado de pequeñas deformaciones

En función del requerimiento de las nuevas técnicas de investigación para el recipiente a presión, se planteó una abertura sobre la parte superior de la membrana, fijando una distancia de 200 mm desde la línea de tangencia entre casco y tapa toriesferica, hasta el centro de la abertura. Como muestra la Figura 9, se considera sólo una sección de la membrana luego de la abertura, ya que, como es sabido, después de cierta longitud, las tensiones alcanzan un valor aproximado al valor de la tensión equivalente en el área de membrana [6]. En la misma figura son presentados los esquemas de diseño de los tres formatos de Manhole y algunas dimensiones:

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Figura 9. Abertura de Manhole en formato: a) circular, b) elíptico-longitudinal, c) elíptico-transversal

La abertura libre para el formato circular tiene un diámetro de 254 mm [10 in], yel formato elíptico de 254 mm [10 in] y 279,4 mm [11 in]. La boquilla fue diseñada del mismo material que la membrana y tiene 58 mm de altura desde la generatriz superior del recipiente, y un espesor de 12,7 mm [0,5 in]. También se aplicaron controles de refinamiento de malla en las aristas de los tres formatos, ya que por recomendación [9], son los puntos de estudio gobernantes (junta de abertura/membrana), como muestra la Figura 10.

Figura 10. Refinamiento de malla en Manhole

Para las tres variantes consideradas según

los propósitos de este estudio, las mallas son similares, es decir, están compuestas por 106652 elementos y un total de 179407 nodos. Las cargas de presión fueron establecidas en función de la constante gravitacional de la tierra y las sujeciones. Como puede ser detallado en la Figura 11, las isolíneas representan por medio de áreas la distribución de tensiones equivalentes, donde se evidencian altos valores en la región de unión entre abertura/membrana. Lo anterior confirma la teoría de aumento de tensiones como consecuencia de aberturas en el casco de recipientes a presión. En cuanto al SF, el valor mínimo es de 0,9586, definiendo una falla de material en la ubicación de la máxima concentración de tensiones.

Figura 11. Isolíneas de distribución de las tensiones equivalente para Manhole Elíptico-longitudinal

Posteriormente, fue establecido un estudio de las tensiones equivalentes sobre la geometría anterior (Von Mises) en relación con la longitud. Según [9]. Se esperaría que en el caso en que el Manhole se sitúe cerca de una transición de formato membrana/ tapa toriesférica, colisionen las tensiones que se producen por los tipos de discontinuidades. Así, fueron seleccionados dos puntos mostrados en la Figura 12, entre el final de la abertura para Manhole-circular y el inicio de la sección cilíndrica para unión entre membrana y tapa toriesferica.

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Articulo de Investigación Como puede corroborarse en tal figura, la tensión equivalente disminuye a medida que se aleja de la abertura: desde una tensión de 219,76 MPa en el punto 1, hasta 54,651 MPa, para el punto 2, pasando por un máximo (representado con la banda de contorno roja de la parte superior del gráfico y el punto rojo en la curva). Figura 13. Deformación del recipiente a presión con diseño de Manhole circular

Figura 12. Recorrido de tensiones Equivalentes entre abertura y unión de membrana/tapa toriesférica para Manhole circular

Ahora bien, las deformaciones del modelo siguen presentándose con mayor intensidad en la tapa toriesferica (del orden de 0,55 mm). De manera semejante, a un costado de la membrana y por debajo de la abertura del Manhole, se presenta un área de deformación con valores cercanos a la cúpula de la tapa (Figura 13).

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La escotilla de inspección con abertura elíptico-longitudinal se simuló bajo las mismas condiciones. La Figura 14 presenta superficies generadas a partir de isolíneas. En ella es posible comprobar la ubicación de las zonas con mayores tensiones, las cuales van desde la superficie interna de la membrana hasta la superficie exterior del recipiente. Como característica importante, la ubicación de las tensiones máximas (señalada por la marca oval de guiones) se trasladó hacia el lado más próximo a la mudanza de formato entre membrana/tapa toriesferica. Este fenómeno es descrito como resultado de una rigidez excesiva derivada de la unión entre el Manhole y la membrana [9]. La Figura 15 expone una estructura alámbrica deformada del modelo, en la cual, son ubicados los volúmenes con mayor deformación. A diferencia de los resultados encontrados en secciones anteriores, la zona de mayor deformación se encuentra en la membrana y es definida en 0,61 mm.

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Figura 14. Superficies iso en Manhole elíptico-longitudinal

Figura 15. Volúmenes de mayor deformación en el modelo con escotilla de inspección elíptico-longitudinal

Por último, el formato elíptico-transversal presenta los mejores resultados (Figura 16), estableciendo una tensión máxima de 235,56 MPa, ubicada en la región más próxima del área de membrana. También las deformaciones disminuyen (0,5396 mm) y se localizan en la cúpula de la tapa toriesferica. Esta configuración ofrece el factor de seguridad (SF) de valor mayor entre los tres formatos: 1,0613.

Ahora bien, representando la penetración de la boquilla del Manhole sobre la membrana del recipiente (50 mm hacia el interior), en la Figura 17son presentadas las tensiones equivalentes de este procedimiento. Se observa que la tensión se encuentra entre 220,78 MPa y 0,10 MPa, resultando en un menor rango de valores en comparación de la modificación para boquilla en formato elíptico-transversal sin penetración. De lo anterior, se puede inferir que la incrustación hacia el centro del recipiente por parte de la escotilla de inspección, representa una mejor distribución de las tensiones, generando menores valores. Las deformaciones siguen distribuyéndose como en simulaciones anteriores. Por obvias razones, el SF de esta simulación también incrementó, definiendo un valor mínimo de 1,13. Un resultado similar ya fue obtenido en la referencia [9]. Tal referencia indica (entre otras características) que la configuración de la escotilla de inspección en forma transversal genera un buen comportamiento y resultados prometedores.

Figura 17. Tensiones equivalentes para Escotilla de inspección de formato elíptico-transversal con penetración en la membrana

Figura 16. Distribución de tensiones equivalente para el formato elíptico-transversal

También se realizó un trazado de tensiones sobre un path o ruta especificada, nuevamente entre dos puntos (1 y 2). Así, en la Figura 18, fueron graficadas las tensiones vs la longitud, que representan las

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Articulo de Investigación tensiones en la región de unión entre la membrana y la abertura, alcanzando un máximo al inicio del formato elíptico del Manhole (marca de línea oscura al lado izquierdo) y apareciendo nuevamente sobre la línea oscura del gráfico en la parte derecha. Estas marcas limitan el inicio de la escotilla de inspección (la región entre marcas es la abertura libre, por lo tanto no se registran datos de tensiones).

siones equivalentes del modelo sin modificación para Manhole (Figura 7). De este modo, fueron visualizadas las respuestas en función de las cargas impuestas y las condiciones de contorno apropiadas para cada sección del modelo. Lo anterior establece un método basado en el FEM para el análisis estático de recipientes a presión.

Figura 19. Visualización de las tensiones equivalentes sobre el modelo configurado con una escotilla de inspección de formato elíptico - transversal

Figura 18. Recorrido de tensiones desde el área de membrana hasta el inicio del cambio de formato entre casco/tapa toriésferica

Por último, se evalúa el modelo modificado con el Manhole de formato elíptico-transversal, el cual presentó las menores tensiones equivalentes. La Figura 19 presenta la distribución de tensiones sobre 1/4 del recipiente a presión. También, la Figura 20 expone las áreas de mayor concentración de tensiones desde una vista inferior. El SF mínimo para este análisis es de 1,058. Y, aunque el número que representa el factor de seguridad establezca que no se tienen fallas de material, este valor es poco conservativo. A modo de comparación, las tensiones de Von Mises del modelo final aumentan 24,24% en relación con las ten-

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Figura 20. Vista inferior del modelo final

Evaluación del tipo de Tapa Dando continuidad al estudio, se evaluaron 3 tipos de tapasdiseñadas en función del espesor de la boquilla del Manhole, con el objetivo de lograr el asiento entre ese conjunto. Este tipo de tapa no es especificado en las normas para diseño de recipientes a presión, debido a que estas no cuentan con la pestaña para efectuar el cierre. Por tanto, se incluyó la pestaña

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Articulo de Investigación para el asiento, como se evidencia en la Figura 21.

Figura 21. Sección de Tapa Toriesferica con formato circular

Enseguida, se analizaron los 4 tipos de tapas(Figuras 22, 23, 24 y 25). En la evaluación fueron utilizados trazados de tensión equivalentes y factores de seguridad . Figura 24. Trazado de tensiones equivalentes y factor de seguridad para tapa elíptica y Manhole elíptico

Figura 22. Trazado de tensiones equivalentes y factor de seguridad para tapa plana y Manhole circular

Figura 25. Trazado de tensiones equivalentes y factor de seguridad para tapa elíptica y Manhole circular

Las tensiones equivalentes mudan en función de la geometría; definiendo desde la tapa que ofrece mayor resistencia (menores tensiones) hasta la que tiene un Figura 23. Trazado de tensiones equivalentes SF menor; con esto se adoptó la siguiente y factor de seguridad para tapa Toriesferica y nomenclatura: la Figura 22 fue designada Manhole circular con la letra A, la Figura 23 con la letra B, la Figura 24 con la letra C y la Figura 25 con la letra D: D>C>B>A De este modo, la tapa elíptica para escoInvestigación e Innovación en Ingenierías, volumen V (número 1) ,Enero - Julio 2017 PP. 1 - 107 ISSN 2344-8652

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Articulo de Investigación tilla de inspección en formato circular presenta las tensiones más bajas para las cargas y sujeciones evaluados en la simulación, además de un alto factor de seguridad (SF = 5,64).

CONCLUSIONES La metodología aplicada en este estudio resulta ideal para las consideraciones que se evaluaron al delimitar el análisis. Tomando en cuenta que la modificación propuesta parte de un modelo existente, un análisis de tensiones sistemático y progresivo revela puntos de interés y permite descartar resultados críticos. De esta manera se pueden tomar decisiones de fondo y garantizar la convergencia de los resultados. Un ejemplo de esto es la ubicación de tensiones de pico, las cuales son relatadas en la literatura y que, gracias a la aplicación del FEM computacional, permiten ser visualizadas para verificar que no comprometen la integridad del recipiente a presión. Por otro lado, la facilidad de uso de una interfaz computacional y la completa integración entre el CAD y CAE posibilitan y simplifican las innúmeras modificaciones que se realizan, con el fin de obtener los mejores resultados. Del estudio expuesto, se puede inferir de una manera más particular que: • El método computacional para el análisis estático estructural se destaca de manera considerable sobre el método analítico, teniendo como principal característica la representación de tensiones equivalentes en el modelo como un todo y no componentes individuales. • El análisis paulatino de tensiones sobre una geometría a modificar, permite conocer el estado del modelo y ofrece un punto de partida y comparación. • El Manhole con formato elíptico-transversal presenta el mejor compor-

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tamiento respecto a las cargas y restricciones impuestas y en comparación con los formatos circular y elíptico longitudinal. • Al contrario de los esperado por el autor de la referencia [9], la proximidad entre la abertura y la discontinuidad representada en la unión membrana/tapa toriesférica no produce una colisión de tensiones que comprometa la integridad del recipiente, dándose más bien un comportamiento de caída de la tensión en función de la longitud. • La penetración del Manhole en la membrana del recipiente a presión representa una mejor distribución de tensiones y resulta en menores valores para el factor de seguridad. • Como queda relatado por la literatura, a partir de la abertura, las tensiones equivalentes alcanzan valores semejantes a los que presentan las áreas de membrana. • La tapa elíptica para el Manhole circular ofrece mayor resistencia en comparación con las otras configuraciones. • Para un trabajo futuro, se recomienda una evaluación de la aplicación de suavizado (redondeo) en las aristas críticas de la unión membrana-Manhole. • Por último, un análisis por fatiga permitiría reconocer puntos críticos y reconsiderar decisiones de diseño.

AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen al Laboratório de Robótica, Soldagem e Simulação (LRSS) de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG), así como al Centro de Tecnologia e Mobilidade (CTM/UFMG) por permitir el uso del software SolidWorks (Educational Edition) y ANSYS. También se agradece por el apoyo financiero a la Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).

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REFERENCIAS BLIBLIOGRÁFICAS [1] P. C. Da Silva Telles, Vasos de pressão, 2 edición, Rio de Janeiro, Brasil: LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 2001. [2] ASME Boiler and Pressure Vessel Code, VIII Rules for Construction of Pressure Vessels Division 1, 2013. [3] Pipe Flanges and Flanged Fittings, NPS ½ Through NPS 24 Metric/Inch Standard, 2013. [4] Budynas y Nisbett, Shigley’s Mechanical Engineering Desing, 8 edición, México: The McGraw-Hill Companies, Inc., 2008. [5] S. Gómez González, SolidWorks Simulation, México: Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V., 2010. [6] G. Abreu Tomazini, “Diretrizes básicas para projetos de vasos de pressão segundo a ASME,” Tesis trabajo de grado UNESP, Guaratinguetá, Brasil, 2015. [7] C. Falcão, Projeto mecânico vasos de pressão e trocadores de calor casco e tubos, Revisão 2008, Brasil: Fundação Biblioteca Nacional do Ministério da Cultura, 2008. [8] ASME Boiler and Pressure Vessel Code, VIII Rules for Construction of Pressure Vessels Division 2, 2013. [9] J. Lewiński. “The Effect Of Manhole Shape And Wall Thickness On Stress State In A Cylindrical Pressure Vessel,” En Journal Of Theoretical And Applied Mechanics, Vol. 53, no. 1, pp. 59-68, 2015. [10] J. M. León Estrada, Diseño Y Calculo De Recipientes A Presión, Edición 2001, México: Ingeniería León S.A. de C.V., 2001. [11] Design and Construction of Large Welded Low Pressure Storage Tanks, API 620, 2002.

Este artículo se cita: A. Moreno, A. Queiroz, E. Pessoa, G. Mendez, y N. Nogueira, “Metodologia de diseño de una escotilla de inspección para recipientes a presión”, Revista Investigación e Innovación en Ingenierias,vol. 5, n° 1. pp. 8 - 23, 2017.

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Modelo de detección de intrusiones en sistemas computacionales,realizando selección de características con chi square, entrenamiento y clasificación con ghsom Instruders detection computer systems model, chisquare, training and classification using shsom, features selection criteria

Johan Mardini

Magíster en ingeniería de sistemas y computación Universidad del Atlántico Barranquilla-Colombia. Correo electrónico: johanmardini@mail.uniatlantico. edu.co

Alberto Egea Colmenares

Especialista en Gerencia de Proyectos. Universidad de la Costa (C.U.C.) Barranquilla-Colombia. Correo electrónico: albertegea@gmail.com

Información del artículo: recibido: julio de 2016, aceptado: septiembre de 2016 https://doi.org/10.17081/invinno.5.1.2614

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D

Resumen

ado que la información se ha constituido en uno de los activos más Palabras clave: valiosos de las organizaciones, es necesario salvaguardarla a través de DATASET KDD NSL DARdiferentes estrategias de protección, con el fin de evitar accesos in- PA; IDS (sistema de detección trusivos o cualquier tipo de incidente que cause el deterioro y mal uso de la de intrusiones); GHSOM misma. Precisamente por ello, en este artículo se evalúa la eficiencia de un (mapas auto organizativos modelo de detección de intrusiones de red, utilizando métricas de sensibili- jerárquicos); reconocimiento de dad, especificidad, precisión y exactitud, mediante un proceso de simulación patrones. que utiliza el DATASET NSL-KDD DARPA, y en concreto las características más relevantes con CHI SQUARE. Esto último a partir de una red neuronal que hace uso de un algoritmo de aprendizaje no supervisado y que se basa en mapas auto organizativos jerárquicos. Con todo ello se clasificó el tráfico de la red BI-CLASE de forma automática. Como resultado se encontró que el clasificador GHSOM utilizado con la técnica CHI SQUARE genera su mejor resultado a 15 características con precisión, sensibilidad, especificidad y exactitud.

F

Abstract

or organizations, information has become one of their most valua- Keywords: ble assets, that is whyit is necessary to safeguard it, by using different strategies of protection, in order to avoid intruders access or DATASET KDD NSL DARany incident caused by data damage and misuse. Then, this paper aims PA; IDS (intruders detection system);GHSOM to assess the efficiency of a proposed model related to network intruders (hierarchical organizational detection, using metrics of sensitivity, specificity, precision and accuracy. maps); pattern recognition. This model uses DATASETNSL-KD DARPA, by selecting the most relevant featureswith CHI SQUARE and training a neural network,through a simulation process which use a non-supervised learning algorithm based on hierarchical organization maps, in order to classify BI-CLASSnetwork automatically. As a result, it was showed that using the GHSOM classifier with CHI SQUARE as features selection criteria, generate its best result : 15 features with precision, sensitivity, specificity and accuracy.

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Articulo de Investigación almacenados en el DATASET NSL-KDD, el cual contiene 225.000 registros de conexiones en una red de computadores con 41 Actualmente los sistemas informáticos características. gestionan gran cantidad de datos, ya sean de empresas o particulares. Este creci- SEGURIDAD INFORMÁTICA miento ha provocado a su vez un aumento en los accesos no autorizados y la manipu- La seguridad informática comprende el lación de datos. La gran conectividad de la cumplimiento de las premisas de confique se dispone hoy en día, además de pro- dencialidad, integridad y disponibilidad porcionarnos acceso a datos, propicia un en un sistema informático. Esta se fundaaumento en las intrusiones de red con las menta en una serie de elementos concepconsecuentes violaciones de seguridad. tuales que es necesario detallar para una Los atacantes están cada vez más prepa- mayor comprensión [1]. rados, llegando a ser muchos de ellos expertos analistas de las debilidades de los Premisas básicas de seguridad informátisistemas. A todo esto, hay que sumarle los ca problemas de configuración y la falta de Un sistema se considera seguro si cumrecursos para instalar los parches de se- ple con las propiedades de integridad, guridad necesarios. En definitiva, se hace identificación, control de acceso, no repupatente la necesidad de concienciar y en- dio, confidencialidad y disponibilidad de señar en torno a la seguridad informática. la información. Cada una de estas propie-

INTRODUCCIÓN

La seguridad informática tiene como objetivo principal disminuir los riesgos a que se exponen los sistemas informáticos. En este sentido, es claro que las vulnerabilidades de software constituyen el factor principal de los problemas de seguridad de Internet desde hace mucho tiempo, y esto es aprovechado por los hackers para apropiarse de información, intercambiarla o distribuirla a otras personas, así como para alterar o modificar el comportamiento de las aplicaciones. Todo esto ha originado técnicas, métodos y sistemas inspirados en estrategias de defensa, ataque y contraataque, cuyo propósito general es proteger la información almacenada e instalada en los medios de cómputos. En este marco, el presente trabajo tiene como propósito aplicar técnicas de selección de características, métricas de aprendizaje y reducción de dimensión en sistemas de detección de intrusos, utilizando los datos

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dades conlleva la implementación de determinados servicios y mecanismos de seguridad, que se describen a continuación:

• Integridad Este principio garantiza la autenticidad y precisión de la información sin importar el momento en que se solicita, con otras palabras, es una garantía de que los datos no han sido alterados ni destruidos sin autorización. • Confidencialidad Se define como “el hecho de que los datos o la información esté únicamente al alcance de las personas, entidades o mecanismos autorizados, en momentos autorizados y de una manera autorizada” [2]. • Disponibilidad La disponibilidad es el “grado en el que los datos están en el lugar, momento y forma en que es requerido por el usua-

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Articulo de Investigación rio autorizado”, situación que se produce cuando se puede acceder a un sistema de información en un periodo de tiempo aceptable. La disponibilidad está asociada a la fiabilidad técnica de los componentes del sistema de información.

• Remote to local (r2l) Se origina cuando un atacante informático que no posee acceso a alguna máquina, logra acceder a dicho equipo ya sea como usuario común o root, utilizando algún método de intrusión o programas [6]. • User to root (u2r) • Autenticación (identificación) Ocurre cuando un atacante, que tiene una El sistema debe ser capaz de verificar que cuenta en un sistema informático, adquieun usuario identificado, que accede a un re privilegios superiores a los inicialmente sistema o que genera una determinada in- establecidos sin autorización del adminisformación, es quien dice ser. Solo cuando trador de ti, ejecutando alguna técnica de un usuario o entidad ha sido autenticado, intrusión que se basa en una determinada podrá tener autorización de acceso. Se vulnerabilidad del sistema informático puede exigir autenticación en la entidad de origen de la información, en la de des- • Probing tino o en ambas [3]. Es un conjunto de ataques que se caracteriza por sondear la red de la víctima para • No repudio o irrenunciabilidad recopilar información importante de los Proporciona al sistema una serie de evi- host que la incluye sin ser detectada, predencias irrefutables de la autoría de un viéndole al atacante información necesahecho. El no repudio consiste en no poder ria para tener una lista de vulnerabilidanegar haber emitido una información que des potenciales y llevar a cabo un ataque efectivamente se ha emitido y en no poder informático a los servicios como a las manegar su recepción cuando ha sido recibi- quinas que lo ejecutan [7]. da. SISTEMAS DE DETECCIÓN DE INTRUTaxonomía de los ataques informáticos e SOS intrusiones Los IDS son una medida de seguridad que El modelo de análisis de incidentes plan- ayuda a identificar un conjunto de accioteado por computer emergency response nes malintencionadas que comprometen team-cert y descrito en los ataques infor- la integridad, confidencialidad y dispomáticos contenidos en el DATASET DAR- nibilidad de los recursos de informáticos. PA, comprende cuatro categorías [4]: La función principal de los IDS es proteger la información de las organizaciones • Denegación de servicio frente a cualquier amenaza. Estas se han Denominado también por sus siglas en visto reflejadas en una creciente ola de inglés denial of service (DOS), constitu- ataques informáticos debido al incremenyen un conjunto de ataques que conllevan to en la demanda del uso de las redes, el a detener el funcionamiento de una red, Internet y la dependencia de los sistemas máquina, proceso o servicios a usuarios de información [8]. autorizados debido a la sobrecarga de los recursos computacionales de la víctima Clasificación de los sistemas de detección [5]. de intrusos Los IDS se clasifican de acuerdo con la Investigación e Innovación en Ingenierías, volumen V (número 1) ,Enero - Julio 2017 PP. 1 - 107 ISSN 2344-8652

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Articulo de Investigación estrategia o tipo de análisis, fuente de información, arquitectura o estructura, respuesta o comportamiento o tipo de predicción. La Figura 1 detalla el esquema de clasificación de los IDS [8-9].

Figura 1. Clasificación de IDS

A. Las metodologías de detección de intrusos Se dividen en 2 categorías: detección basada en abuso, detección basada en anomalías y análisis de protocolo de estado [8-9]: • Detección basada en abusos: también se conoce como detección basada en el conocimiento, detección de uso incorrecto o detección basada en firmas. Este tipo de detección analiza la actividad del sistema en busca de uno o varios eventos que coincidan con un patrón predefinidos y que describan a un determinado ataque. Tales eventos son conocidos como firmas, las cuales son patrones o cadenas que corresponden a un ataque o amenaza conocida. En el caso de que se presente un ataque que coincida con una o varias firmas, se genera una alarma [9]. • Detección basada en anomalías (ad): una anomalía es una desviación a un comportamiento conocido, y los perfiles representan los comportamientos

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normales o esperados, que se derivan del seguimiento de las actividades regulares, conexiones de red, hosts o usuarios, durante un período de tiempo. Los perfiles se dividen en dos (2) tipos: estáticos o dinámicos. Ambos son registros del sistema que se alimentan de una serie de atributos o características, como son: el número de intentos fallidos de inicio de sesión, el uso del procesador, el recuento de los correos electrónicos enviados, entre otros. Fundamentos relativos a la evaluación de los IDS en la actualidad no existe un IDS 100% efectivo que clasifique a la perfección el tráfico normal del malicioso, debido a que hay una gran variedad de ataques que se incrementan con el pasar del tiempo, siendo cada vez más novedosos y desconocidos para los IDS. A esto se suman las malas prácticas en tecnologías de la información. Todo ello puede generar que un IDS tome decisiones incorrectas, en procesos de clasificación del tráfico de red. Por ejemplo: identificar ataques como tráfico normal. Para evaluar el desempeño de un IDS, se han identificado cuatro métricas asociadas a la naturaleza del evento (tráfico inofensivo o ataque) y al estado de la detección (normal o anómala), tal como se aprecia en la Figura 2

Figura 2. Matriz de confusión

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Articulo de Investigación Un IDS Es más eficiente cuando durante el proceso de clasificación del tráfico de datos presenta mayores tasas de aciertos (es decir, que el porcentaje de verdaderos negativos y verdaderos positivos tiende a 100%) y, consecuentemente, presenta bajas tasas de fallos (es decir, el porcentaje de falsos positivos y falsos negativos tiende a 0%). A partir de lo anterior, se concluye que un IDS perfecto es aquel que detecta todo el tráfico de forma correcta, sin generar ninguna falsa alarma. De lo anterior se puede inferir [10]:

• Especificidad Capacidad que tiene un IDS de medir la proporción de “verdaderos negativos” que se han identificado correctamente [13]: (2.2)

+

• Exactitud Grado de cercanía de las mediciones de una cantidad (x) al valor de la magnitud real (y); es decir, a la proporción de resultados verdaderos (tanto verdaderos positivos como verdaderos negativos). Una exactitud del 100% significa que los valo• verdaderos positivos (VP): ataque res medidos son exactamente los mismos correctamente detectado como anomalía. que los valores dados. • falsos positivos (FP): tráfico inofensivo detectado de forma incorrectamente como anomalía. • verdaderos negativos (VN): tráfico inofensivo correctamente identificado como tráfico normal. • falso negativo (FN): ataque identificado incorrectamente como tráfico normal.

(2.3) +

• Precisión Define la proporción de verdaderos positivos contra todos los resultados positivos: +

(2.4)

Proceso de simulación aplicado a los IDS Métricas de desempeño Para la efectividad en un proceso de detecEn esta investigación se usan métricas ción de tráfico malicioso en una red comde desempeño estadísticas, para medir putacional implementando un sistema de el comportamiento del IDS en relación al IDS que utilice técnicas de selección de caproceso de clasificación; tales métricas se racterísticas, algoritmos de aprendizaje y definen a continuación [10]: la calidad de métricas, es idónea la evaluación mediante la simulación por software en laboratorio. • Sensibilidad Capacidad que tiene un IDS para identifi- Por ende, requiere la ejecución de varias car resultados “verdaderos positivos” [13]: fases, como se muestra en la Figura 3, a saber: elección de la colección de datos (DATASET), pre-procesamiento (parseo (2.2) y normalización), selección de caracterís+ ticas, entrenamiento (training), clasificaInvestigación e Innovación en Ingenierías, volumen V (número 1) ,Enero - Julio 2017 PP. 1 - 107 ISSN 2344-8652

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Articulo de Investigación ción (test) y evaluación de métricas.

Figura 3. Fases de simulación

• Fase de elección de la colección de datos (DATASET) En esta fase inicial se debe seleccionar la colección de datos que se va a utilizar para las siguientes fases. Existen distintas fuentes de datos utilizadas en sistemas de detección de intrusos, por ejemplo: PREDICT, DARPA KDD-NSL, caída, CRAWDAD, DRDC, NIST SAMATE y virtual DATASET REPOSITORY. • Fase de pre-procesamiento El pre-procesamiento es una fase previa a la selección o extracción de características en el proceso de simulación, en el cual se emplea una técnica de clasificación basada en redes neuronales artificiales. Esta fase permite homogenizar la presentación de los datos provenientes del DATASET e integrar esos datos contenidos en un formato diferente a la herramienta de simulación que se va a utilizar para el procesamiento de los datos. • Fase de selección de características Se define como el proceso de optimización que trata de encontrar el mejor subconjunto de características de un conjunto fijo de ellas [11]. Su objetivo es reducir el tamaño de los datos de entrada para facilitar el procesamiento y análisis, descartando datos que

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no contribuyen en mayor medida al posterior proceso de clasificación. Esto genera un ahorro de tiempo en el procesamiento de los datos, sin desestimar la generación de resultados óptimos. • Fase de entrenamiento En esta fase se procede a entrenar la red neuronal desde la implementación de un algoritmo de aprendizaje basado en los mapas auto-organizativos de KOHONEN -SOM, mapas auto-organizativos de jerarquía creciente-GHSOM y máquinas de soporte vectorial -SVM, entre otros, tomando como insumo todos los registros del DATASET KDD-TRAIN al 100%, proveniente de la aplicación de técnicas de selección de características. • Fase de clasificación Una vez entrenada la red neuronal, se procede con la fase de clasificación, la cual se realiza de forma autónoma, a partir de la implementación de un algoritmo de clasificación que determina el tráfico BI-CLASE (normal y anómalo), presentando la información de forma resumida y basada en fundamentos estadísticos. Una vez culminado el proceso anterior, se efectúa la prueba de aprendizaje, la cual se realiza usualmente con el DATASET KDD-TEST cargado al 100% de atributos. • Fase de evaluación de métricas en esta última fase, se realiza una evaluación de la calidad del modelo, mediante la implementación de un algoritmo que calcula cada una de las métricas utilizadas para el análisis de trafico de red (sensibilidad, especificidad, exactitud y precisión), basándose en los resultados obtenidos en la etapa de clasificación, con el propósito de conocer las características principales del modelo planteado.

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Articulo de Investigación Técnicas de selección de características en sistemas de IDS La selección de características se refiere a un concepto utilizado en minería de datos, con el objetivo de reducir el tamaño de los datos de entrada para facilitar el procesamiento y análisis de dicha información. La selección de características no solo tiene en cuenta la disminución de la cardinalidad, es decir, el mantenimiento de un límite parcial o predefinido en la cantidad de atributos tenidos en cuenta al crear un modelo, también permite descartar de forma adecuada los atributos en función de la utilidad para la realización de un buen proceso de análisis. • CHI-SQUARE Es una técnica de análisis útil para determinar las reglas de asociación estadística, tomando en cuenta que las reglas de asociación son una técnica popular para producir calidad en las detecciones basadas en mal uso (MISUSED-BASED); sin embargo, estas reglas de asociación tienen se multiplican a menudo y reducen así el rendimiento de los IDS [12]. =

(0

2

[1]

Como se percibe en la ecuación [1], el cálculo estadístico de CHI-SQUARE depende de una pareja de variables. Esto implica la construcción de tablas de contingencia que se utilizan para examinar la relación entre las variables o para explorar la distribución de una variable categórica entre diferentes muestras.

ta SOM. La estructura GHSOM consiste en múltiples capas compuestas de varias SOM independientes, cuyo número y tamaño se determinan durante la fase de entrenamiento. El proceso de crecimiento de adaptación es controlado por dos parámetros que determinan la profundidad de la jerarquía y la amplitud de cada mapa. Por lo tanto, estos dos parámetros son los únicos que deben fijarse inicialmente en GHSOM [13]. Este tipo de mapas son una versión mejorada de la arquitectura SOM y hay dos propósitos para su arquitectura [14]: • SOM tiene una arquitectura de red fija, es decir. el número de unidades de uso, así como la distribución de las unidades, debe determinarse antes del entrenamiento. • Los datos de entrada que son de naturaleza jerárquica deben representarse en una estructura jerárquica similar para mayor claridad de la representación. GHSOM utiliza una estructura jerárquica de varias capas, donde cada capa está formada por un número de SOM independientes. Pero solo se utiliza un SOM en la primera capa de la jerarquía. Por cada unidad del mapa, un SOM podría añadirse a la siguiente capa de la jerarquía. Este principio se repite con el tercer nivel del mapa y las demás capas de la GHSOM, tal como se muestra en la Figura 4.

Redes neuronales GHSOM (Growing Hierarchical Self Organizing Maps) GHSOM es una estructura jerárquica y dinámica, desarrollada para superar las debilidades y problemas que presenInvestigación e Innovación en Ingenierías, volumen V (número 1) ,Enero - Julio 2017 PP. 1 - 107 ISSN 2344-8652

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Articulo de Investigación en las fases de entrenamiento, clasificación y cálculo de métricas. MODELO DE IDS BASADO EN TÉCNICAS DE SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN El modelo que se usará para la detección de intrusos basados en anomalías de red comprende seis fases: (1) selección del conjunto de datos, (2) pre-procesamiento, (3) selección de características, (4) entrenamiento, (5) clasificación y (6) cálculo de Figura 4. Estructura de una red ghsom métricas de desempeño. Para su aplicación se implementaron varios escenarios de si• Algoritmo de aprendizaje de GH- mulación, variando la cantidad de caracSOM terísticas a evaluar en las fases de entreLa etapa de entrenamiento del algoritmo namiento y clasificación y priorizando la GHSOM empieza con la configuración escogencia de las características mediante inicial. En este paso se crea el “mapa” en la implementación de los métodos de seel nivel 0 con una sola unidad [15]. lección de características CHI-SQUARE. La Figura 5 presenta el esquema funcioEl vector m0 de pesos de esta unidad es nal del modelo, cuyos elementos se descriinicializado con la media de todos los vec- ben a lo largo del capítulo. tores de entrada, y también se calcula el error medio de cuantificación mqe0. Con posterioridad a este procedimiento de inicialización, viene el proceso de formación y crecimiento del mapa. El crecimiento de la estructura inicia con la creación de un nuevo SOM debajo de la capa 0 del mapa, con un tamaño inicial de 2x2 unidades. el proceso de crecimiento continúa hasta que el error medio de cuantificación, conocido como mqe, en mayúsculas, alcanza una cierta fracción τ1 del mqeu de la unidad correspondiente en la capa superior; es decir, la unidad que constituye la capa 0 del mapa para la primera capa de mapa. La conceptualización descrita en los capítulos anteriores ha servido de fundamento para plantear diferentes escenarios de simulación con el propósito de definir un modelo de detección de intrusiones en sistemas de redes computacionales, basado

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Figura 5. Modelo funcional propuesto

En la propuesta aquí descrita, las 41 características del conjunto de datos NSLKDD son utilizadas en el algoritmo SOM y GHSOM, según el caso, para el cálculo de las distancias euclidianas. Por tanto, la escala de estas variables es muy importante para determinar la organización topológica del mapa. Si el rango de valores de una variable es mucho más grande que

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Articulo de Investigación el de las otras, esta probablemente dominará la organización del mapa. El balanceo de datos se efectuó por tipo de conexión BI-CLASE (tráfico normal y ataque), con lo cual se buscó un equilibrio entre el número de conexiones que hacen referencia al trafico normal y a los ataques, dado que si en el entrenamiento a un algoritmo de aprendizaje se le suministra muchas más conexiones de un determinado tipo, es posible que durante la fase de clasificación tienda a dar mayor respuesta a un determinado tipo de conexión ya que aprendió la red neuronal más características de esa conexión en la etapa de entrenamiento. Cabe acotar que solo se balanceo el DATASET KDD-TRAIN, que fue utilizado para la fase de entrenamiento, por la razón anteriormente comentada. Escenario experimental Tabla 1 (conjunto completo de características) En este escenario se consideran las 41 características del DATASET KDD-TRAIN, a, y se realiza la clasificación utilizando el DATASET KDD-TEST con todas sus características. Esce No. Exac nari caracter titud o ísticas GH 60.2 SO 41 7% M

Sensi bilida d

Especif icidad

Prec isión

29.02 %

93.31%

81.6 %

Tabla 1. Resultados escenario experimental SOM y GHSOM sin selección de atributos

Escenario experimental tabla No 2 (conjunto de características seleccionadas, clasificando con GHSOM) En este escenario experimental se utilizaron las técnicas de selección de características, CHI-SQUARE. Al aplicarlas se pudo efectuar reducción de características, ob-

teniendo un DATASET más depurado, con el cual se realizó el entrenamiento del GHSOM. El DATASET específicamente usado para el proceso de entrenamiento ha sido el KDD-TRAIN al 100%. Se desarrolló una simulación tomando el DATASET KDD-TRAIN 100% y aplicando la técnica de selección de características INFO. GAIN. Con esta técnica, se identificó el orden de prioridad de las características del DATASET, lo cual permitió variar el número de ellas, generando pruebas con 5, 10, 11, 15-20, 30 y 41 características, y enfatizando en el intervalo de 15-20 características como lo sugiere la literatura. Como se observa en la Tabla 2, al combinar la técnica de INFO.GAIN con la técnica de clasificación GHSOM los mejores resultados en relación a las métricas exactitud 95,20%, y precisión 95,20%, se obtuvieron con 15 características. Pero, si bien la mejor tasa de especificidad, 94,94%, se obtuvo con 5 características, con una diferencia porcentual de +0,18% respecto a la obtenida con 15 características; y la mejor tasa de sensibilidad, 96,11%, se obtuvo con 20 características, con una diferencia porcentual de +0,52% respecto a la obtenida con 15 características; prevalece la mejor solución parcial de este conjunto de pruebas de simulación, esto es, la obtenida con 15 características, dado que el criterio de mayor relevancia es la métrica exactitud y que las diferencias porcentuales con las otras métricas no son tan significativas.

Escenario No. características exactitud sensibilidad especificidad precisión

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Escen ario

CHI SQU ARE + GHS OM+ V.C.

No. caracte rísticas 5 10 11 15 16 17 18 19 20 30 42

exac titud

sensib ilidad

especif preci icidad sión

94,8 7% 93,7 8% 93,8 1% 95,2 0% 95,1 3% 95,1 3% 94,3 5% 94,4 5% 94,3 9% 94,7 2% 94,7 2%

94,81 % 94,41 % 94,41 % 95,59 % 95,57 % 95,61 % 96,09 % 96,10 % 96,11 % 95,14 % 95,14 %

94,94 % 93,06 % 93,13 % 94,76 % 94,63 % 94,59 % 92,47 % 92,68 % 92,53 % 94,25 % 94,24 %

94,9 0% 93,8 0% 93,8 0% 95,2 0% 95,1 0% 95,1 0% 94,4 0% 94,5 0% 94,4 0% 94,7 0% 94,7 0%

CONCLUSIÓN Acorde con la aplicación de técnicas de selección de características, métricas de aprendizaje y reducción de dimensión en sistemas de detección de intrusos, utilizando los datos almacenados en el DATASET NSL-KDD, el cual contiene 225.000 registros de conexiones en una red de computadores con un total de 41 características, se infiere que al utilizar el clasificador GHSOM con la técnica CHI SQUARE como técnica de selección de características, su mejor resultado es a 15 características con precisión, sensibilidad, especificidad y exactitud.

REFERENCIAS

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Articulo de Investigación 2007-1, University of California, Davis, Department of Computer Science, 2007. [8] P. Dokas, L. Ertoz, V. Kumar, A. Lazarevic, J. Srivastava, and P. Tan. “Data mining for network intrusion detection”. NSF Workshop on Next Generation Data Mining, 2002. [9] R. Bace & P. Mell. Intrusion detection systems. NIST special publication in intrusión detection systems. [10] J. Andersen, S. Glasdam y D. Larsen. “New Concepts of Quality Assurance in Analytical Chemistry: Will They Influence the Way We Conduct Science in General?”. Chemical Engineering Communications, Vol. 203, No. 12, p. 1582-1590, 2016. [11] H. Hota, and A.K. Shrivas. “Data mining approach for developing various models based on types of attack and feature selection as intrusión detection systems (IDS)”. Intelligent Computing, networking, and informatics, pp. 845-851, 2014. [12] A. F. Namik & Z. A. Othman. Reducing network intrusion detection association rules using Chi-Squared pruning technique. Conference on Data Mining and Optimization, 2011. [13] E. Pampalk, A. Rauber, D. Merkl. “Content-based organization and visualization of music archives”, 2002. [14] D. Merkl, M. Dittenbach, A. Rauber. The Growing Hierarchical Self – Organizing Map. In: S. AMARL et al. (Eds): Proceedings of the International Joint Conference on Neural Networks, 2000. [15] M. Dittenbach, D. Merkl, and A. Rauber. The Growing Hierarchical Self-Organizing Map. In Amari, S., Giles, C. L., Gori, M., and Puri, V., editors, Proc of the International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN 2000), volume VI, pages 15 – 19, Como, Italy. IEEE Computer

Este artículo se cita: J. Mardini y A. Egea, “Modelo de detección de intrusiones en sistemas computacionales, realizando selección de características con CHI SQUARE, entrenamiento y clasificación con GHSOM”, Revista Investigación e Innovación en Ingenierias,vol. 5, n°1. pp. 24-35, 2017.

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Evaluación de las propiedades mecánicas de una mezcla de concreto hidráulico para pavimento rígido con la inclusión de hormigón asfáltico recuperado tipo “rap” Evaluation of mechanical properties and dynamics of a mixture of concrete pavement hydraulic hard for inclusion with asphalt concrete type recovered “rap”

David Alberto Santos Montero

Maestría en Ingeniería Civil. Escuela de Ingenierías y Administración, Facultad de Ingeniería Civil, Universidad Pontificia Bolivariana. Correo electrónio: david.santos.d@gmail.com

Norma Cristina Solarte Vanegas

Directora de la investigación. Universidad Pontificia Bolivariana seccional Bucaramanga. Correo electrónico: norma.solarte@upb.edu.co

Información del artículo: recibido: julio de 2016, aceptado: octubre de 2016 https://doi.org/10.17081/invinno.5.1.2615

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L

Resumen

a construcción de pavimentos rígidos y flexibles genera desa- Palabras clave: rrollo social e impacto económico/ambiental en su concepción, RAP, Módulo Elástico, Redesarrollo y operación posterior. Su construcción requiere de sistencia a la Resistencia a la materiales a bajo costo, alta disponibilidad y total aprovechamiento, Flexión, Módulo de Ruptura y así como de propiedades que garanticen el cumplimiento mínimo Resistencia a la Compresión de durabilidad y costos racionales de mantenimiento. Conviene obtener y usar materiales de considerada abundancia y que para su procesamiento requieran de una tecnología limpia y tradicional, a fin de que el impacto ambiental sea el más bajo posible. Los agregados reciclables corresponden a estos materiales, y dentro de ellos está el RAP, del inglés Reclaimed Asphalt Pavement (Pavimento Asfáltico Recuperado) [1], cuyo término es dado a los materiales extraídos o procesados que contienen una presencia contraída de betún asfáltico y que, ahondado en la fatiga estructural de un pavimento flexible, por efectos de envejecimiento, se obtiene por medio de una de las técnicas más conocidas de recuperación: El fresado. Gran parte de los países del mundo ha utilizado el RAP en la re-manufactura de mezclas asfálticas. Con ello se disminuye su retiro a sitios de disposición final y se minimiza el consumo de agregados pétreos vírgenes, lo que produce beneficios ambientales a corto plazo, así como otros que sobresalen por el aprovechamiento de su calidad de mezclado y condición estructural residual. Todo ello ha generado una nueva alternativa de estudio en la manufactura de mezclas hidráulicas para la construcción de pavimentos rígidos.

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Keywords: RAP, Elastic Modulus, Flexural Strength Resistance, Modulus of Rupture and Compressive Strength.

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T

Abstract

he social and economic-environmental growth since its inception, development and subsequent operation is generated by a rigid and flexible pavement construction.Pavement construction requires oflow cost material with high availability and use as well as all those properties that ensure compliance with minimum durability referred to rational maintenance costs. It is ideal, to take advantage of materials which are considered to be abundant; andfor these materials use, a clean and traditional technology with a consequent low environmental impactis required. Among these materials there is RAP or Reclaimed Asphalt Pavement corresponding torecycled, extracted or processed materials which has asphaltic bitumen , obtained through one of the most popular techniques of recovery called“milling, taken from the evident deepen aging in the structureof a flexible pavement. In most of the countries worldwide, have used RAP in the remanufacturing of asphalt mixtures. With this process, its retirement to final disposal sites is diminished, then the consumption of Virgin stone is minimized and aggregates a short term environmental benefits, as well as others within the protruding achievement in their quality of mixing and residual structural condition, generating a new alternative to study in the manufacture of hydraulic mixtures for rigid pavements construction.

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INTRODUCCIÓN

las directrices técnicas establecidas por las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras INVÍAS–2013 [2] - Artículo 500 (Excepto la medida de la resistencia a la tracción indirecta), las Normas Técnicas Colombianas NTC-121, 174, 550, 673, 890, 2871, 3459 y 4025, así como las metodologías de diseño en pavimentos rígidos AASHTO-1993, PCA-1984 y el Manual Nacional INVÍAS-ICPC-2008.

La recuperación de agregados se ha convertido en un tema muy importante en la industria de la construcción. El agotamiento progresivo de los recursos naturales, el aumento en los obstáculos para desarrollar nuevas canteras y la creciente conciencia ciudadana respecto a la gestión sostenible de los residuos, hacen cada vez más relevante el uso de agregados reciclados en el sector de la construcción. A pesar de que este proceso tiene características particulares en cada país, en términos de coyuntura y escala, se espera que los materiales procedentes de diferentes tipos de residuos se conviertan en parte sustancial del mercado de la construcción. En nuestro país se usa de manera cotidiana Figura 2. Obtención de RAP por reciclado Fuente: Elaboración propia. el RAP, como se aprecia en la Figura 1.

OBJETIVOS General

Figura 1. Obtención del RAP por fresado Fuente: Elaboración propi.a.

Cuando este material se recupera al mismo tiempo que los afirmados existentes en un estructura de pavimento flexible, y casi de manera inmediata se le incorporan ligantes hidráulicos, cementicios o asfálticos, se le conoce como “Reciclado” (Figura 2). La información considerada para su utilización en la manufactura de mezclas hidráulicas para pavimentos rígidos es escasa, debido a las pocas investigaciones desarrolladas en el ámbito local. En el presente trabajo se utilizó como guía

Obtener las proporciones óptimas de diseño para diferentes mezclas de concreto hidráulico tipo MR con inclusión de RAP, de manera tal que permita la evaluación de las propiedades mecánicas para su implementación en la concepción y construcción de un pavimento rígido. Específicos a. Estudiar las propiedades mecánicas y de caracterización del RAP como un agregado pétreo reciclable de calidad competente, en forma tal que pueda garantizar la optimización de recursos en la manufactura del concreto hidráulico como reemplazo parcial de la fracción que así se justifique normativamente. b. Generar la mezcla de concreto hidráulico tipo MR con la proporción ideal

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Articulo de Investigación de RAP, analizando en ella de manera particular, sus propiedades mecánicas resultantes bajo las referidas proporciones ideales. c. Realizar las pruebas y test de laboratorio que permitan comparar en cantidad los resultados obtenidos con los requisitos mínimos exigidos y establecidos en las especificaciones de INVÍAS/2013. Amén de analizar y determinar la correlación entre los ensayos de módulo de rotura sobre viguetas prismáticas a la flexotracción y resistencia a la compresión simple en moldes cilíndricos. d. Analizar los datos obtenidos en las pruebas para evidenciar sus alcances dentro del cumplimiento normativo INVÍAS-2013 y/o NTC. e. Modelar alternativas de pavimento rígido, mediante el uso de las metodologías AASHTO, PCA y MANUAL INVÍAS/ICPC, sobre una base clasificatoria de capacidad portante de baja a media en sub rasantes de fundación y niveles de tránsito selectivo. Lo anterior, con base en los resultados y datos obtenidos que permitan comprobar o no su aplicabilidad funcional definitiva. f. Hacer un balance costo-beneficio de la inclusión del RAP como insumo para la obtención de una mezcla hidráulica tipo MR sobre la base y manufactura en producción.

fueron tenidas en cuenta las directrices metodológicas establecidas por la American Concrete Institute (Comité ACI-211) y las formulaciones de los Ingenieros Sandino [3] y Sánchez Sabogal [4], además de los principios teóricos establecidos por Fuller-Thompson, Weymouth [5], Sánchez De Guzmán [6] y Bolomey [7].

METODOLOGÍA

Figura 3. Tabla 500-6 Criterios de Diseño Fuente: Normatividad INVÍAS-2013.

La investigación es de uso descriptiva, explicativa y cuantitativa. El proyecto se basa en estudiar la medida de la resistencia a la flexotracción (MR), compresión (f’c) y módulo elástico (ME) de un concreto hidráulico adicionado en cierta proporción con RAP, teniendo en cuenta las directrices formuladas por las normas INVÍAS-2013, Artículo 500 (ver Figura 3). Igualmente,

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Fue necesario tener muy en cuenta algunas recomendaciones de la Normatividad Técnica Colombiana-NTC , descartándose la posibilidad de tener el RAP como un agregado monogranular, debido a que el insumo no se ajusta a ninguno de los usos granulométricos requeridos para la elaboración de mezclas estructurales. En este sentido, la incorporación del RAP se hizo a través de un reemplazo parcial del agregado grueso, más no como agregado fino. En las Figuras 4 a 8 se muestra un resumen estadístico de las pruebas y test practicados.

Figura 4. Pruebas Agregados Pétreos Fuente: Elaboración propia.

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Figura 5. Pruebas Cemento Pórtland Fuente: Elaboración propia.

Características del RAP a. Nula plasticidad (NP).

y dos aristas, y buena geometría en formas. g. Aprovechable medida en su dureza y adecuada angularidad. h. En su absorción y manejabilidad, se detectaron algunas ventajas y desventajas: Aprovechamiento en su gravedad específica, textura y cierta restricción por fenómenos de “flotado” debido a la presencia residual de betún. Igualmente, se evidenció descompensación y pérdida del color estético (ver Figuras 9 a 10).

Figura 6. Pruebas Agua de Mezclado Fuente: Elaboración propia. Figura 9. Tendencia al flotado RAP Fuente: Elaboración propia.

Figura 7. Pruebas en Concreto Hidráulico Fuente: Elaboración propia.

Figura 10. Aspecto Estético Color Mezcla Fuente: Elaboración propia.

Figura 8. Resumen General Pruebas Fuente: Elaboración propia.

b. Compensación granulométrica. c. Buen peso unitario y específico bulk debido a la proporción presente de asfalto residual y porcentaje de absorción. d. Excelente limpieza. e. Nula participación de filler. f. Competente fracturación por una

El RAP no posee un cumplimiento normativo intrínseco a la luz de las mismas especificaciones INVÍAS-2013, por lo que su valoración depende más del uso granulométrico que se le quiera dar, así como de las propiedades mecánicas y complementarias que proporcione junto a otro agregado o por sí solo, para su conversión posterior en un producto. Entre los otros agregados están: las mezclas asfálticas, afirmados granulares y agregado estabili-

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Articulo de Investigación zado. Montejo [8] recomienda algunos usos granulométricos para su utilización, que servirán como directriz para la evaluación del insumo, así como su incorporación en el reemplazo parcial de la fracción gruesa sobre el agregado pétreo virgen (Grava) (ver Figuras 11 a 13). Se analizó la muestra de RAP identificada con la sigla AMP-389 proveniente de una carpeta asfáltica tipo MDC-19/25 (TM 25/19 mm) intervenida en el proyecto vial “Ruta del Sol Sector 2” con respecto a los usos granulométricos densos establecidos en la Tabla 450-6 del Artículo 450 INVÍAS-2013 (Figura 14). Este insumo puede aprovecharse en la manufactura de mezclas asfálticas reciclables con gradación densa tipo D.

Figura 13. Muestra RAP Analizado en Gradaciones Densas Fuente: Elaboración propia.

Los resultados finales obtenidos para la elaboración de las mezclas hidráulicas tipo MR, se muestran en las Figuras 15 a 16. Agregados pétreos vírgenes Con procedencia del río “Chicamocha”, ubicado a (43 Kms) del Área Metropolitana de Bucaramanga (Sector Pescadero) – Santander.

Figura 11. Gradaciones Sugeridas Reciclaje Fuente: Montejo (2002).

Figura 14. Muestra RAP Analizado en Gradaciones Densas Tabla 450-6 INVÍAS Fuente: Elaboración propia.

Figura 12. Muestra RAP Analizado en Gradaciones Abiertas Fuente: Elaboración propia.

Figura 15. Granulometría RAP Analizado Fuente: Elaboración propia – Parte a).

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Figura 16. Test Restantes RAP Analizado Fuente: Elaboración propia Continuación Parte a).

dísticos obtenidos sobre la caracterización de 6 muestras (AMP-11-50-106 <Arena> y AMP-13-54-104 <Grava>, se muestran en las Figuras 18 a 24.

La fuente está constituída por unidades litológicas de tipo sedimentario en la que se hace necesario considerar la inclusión de adiciones cementicias para mitigar efectos adversos al fenómeno “Agregado-álcali” Figura 18. Granulometrías Grava y Arena (NTC-174 e INVÍAS) (ver Figura 17). Parte a) Fuente: Elaboración propia.

Figura 17. Minerales Susceptibles a Reacción Álcali en Colombia Fuente: NTC-174 (2000).

Figura 19. Caracterización Grava y Arena Continuación Parte a) Fuente: Elaboración propia.

Para diseñar una mezcla hidráulica se Desafortudamente entre una normativa y concibe la selección del TMN; el insumo la otra existen divergencias muy marca- encaja en gradaciones (6-NTC-174) y (AGdas a favor y en contra. Las normas técni- 2, fracción 2-INVÍAS-2013), siendo la pricas NTC están concebidas para el diseño mera la ideal para combinarse con RAP. y manufactura de concretos convencionales, que no generan alcance específico en concretos para pavimentos. Las normas INVÍAS marcan algunas diferencias especiales entre las que debe mencionarse que las especificaciones INVÍAS para este tema en particular, muestra en sus apartes, consideraciones muy someras a la luz de lo que tácitamente y con mayor profundidad citan las normas NTC. La gra- Figura 20. Caracterización Grava y Arena va y la arena se controlan técnicamente Continuación Parte a) con esta última normativa en el centro de Fuente: Elaboración propia. producción de la empresa auspiciadora en el presente trabajo, cuyos resultados estaInvestigación e Innovación en Ingenierías, volumen V (número 1) ,Enero - Julio 2017 PP. 1 - 107 ISSN 2344-8652

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Figura 21. Granulometría Arena 9.5 mm Fuente: Elaboración propia/INVÍAS/NTC.

A partir de ello, y reconociendo que la grava y el RAP poseen igual TM (=25 mm), se concluye un “Principio de compatibilidad” para considerar el reemplazo del agregado grueso vírgen por el insumo reciclado RAP. El porcentaje de participación es avalado por los métodos de diseño, las combinaciones teóricas y los análisis literarios acabados de mencionar. Por ello es adverso pensar que el RAP, en su fracción fina, pretenda reemplazarse parcialmente en la arena, aunque puede dar inicio a una investigación venidera. El nuevo término participativo para la fracción gruesa se denominará “Grava combinada”. Cemento Pórtland

Figura 22 – Granulometría Arena 9.5 mm Fuente: Elaboración Propia/INVÍAS/NTC

Figura 23. Granulometría Grava 25 mm Fuente: Elaboración propia/INVÍAS/NTC.

Figura 24. Granulometría Grava 25 mm Fuente: Elaboración propia/INVÍAS/NTC.

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Es un aparte importante en la selección de los insumos para el logro y obtención final de las resistencias a la flexotracción y compresión, así como el módulo elástico. La valoración está bien concebida por la reciente actualización NTC-121 (2014, 2ª rev), que difiere en un alto contenido de los requerimientos normativos INVÍAS-2013. La actualización homologó un nuevo y mejor nombramiento técnico a los cementos de acuerdo con sus usos específicos, sin dejar a un lado su tipificación (I a V): UG (Uso general), ART (Alta resistencia temprana), MRS (Moderada resistencia a los sulfatos), ARS (Alta resistencia a los sulfatos), A (Incorporadores de aire), BCH (Bajo calor de hidratación), BRA (Baja reactividad agregado/álcali) y MCH (Moderado calor de hidratación). Se manejó cemento ART-clasificación III en un porcentaje del 85%, así como una adición activa del 15% de “Ceniza Termotasajero” (15%)– (ver Figura 25).

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Figura 26. Resultados Muestra Agua Fuente: Laboratorio Químico de Consultas Industriales UIS. Figura 25. Resultado Estadístico Cemento Fuente: Elaboración propia.

Agua de Mezclado Se tomó de la quebrada “Aguablanca”, ubicada en inmediaciones de la planta de producción de concretos de la organización auspiciadora (Km 2 Vía Girón– Floridablanca, Santander). Al igual que el cemento pórtland, el enfoque normativo INVÍAS-2013-Tabla 630-5, es muy corto con respecto a las consideraciones citadas por la norma técnica NTC-3459. Fueron valoradas, en consecuencia, pruebas complementarias cuyos resultados se muestran en la Figura 26. Diseño de Mezclas Hidráulicas Cumpliendo con las exigencias de la Figura 3, se procedió a realizar tres diseños de mezclas hidráulicas. Todos los resultados obtenidos a nivel de laboratorio en muestras caracterizadas como test sobre producto final, obedecieron a la guía estadística de la ACI-318 (<4%) ( Figura 27).

Figura 27. Reglamento ACI-318 Fuente: American Concrete Institute.

El conocimiento de las propiedades del concreto, tanto en estado endurecido (Producto final) como en estado fluido, tiene como finalidad primordial determinar el diseño de la mezcla en función de una granulometría componente y su relación agua/cemento (A/C), establecida por el principio de asentamiento de Abrams [9]. En este aparte, se hace necesario considerar algunas postulaciones como la de Sánchez et al, quienes consideran asentamientos de diseño especiales que sin estar incluidos en las especificaciones INVÍAS y NTC son totalmente válidos a la luz y responsabilidad de cualquier diseñador de mezclas, así como de algunos criterios y condiciones estipulados para la construcción de pavimentos rígidos (ver Figura 28).

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Articulo de Investigación Secuencia:

Figura 28. Selección de Asentamientos Fuente: Sánchez (2002).

a. seño b. so c. d. e. f. g. h. i. j. gados

Selección del asentamiento de diSelección (TM) del agregado grueEstimación del contenido de aire Contenido de agua de mezclado Resistencia de diseño Relación A/C Contenido de cemento Volumen de los agregados Estimación agregado grueso Ajuste por humedad de los agre-

Como respuesta a los tanteos calculados, la opción que mejor se ajustó fue la proporción (80% grava + 20% RAP), que validó finalmente dichos diseños ( Figura 29).

La elección final será aquella que soporte en primera instancia su validación técnica y normativa y, por otro, la que permita estipular su aprovechamiento económico dentro de la manufactura del concreto. Como resultado, las participaciones finales entre los nuevos agregados definidos son los porcentajes teóricos mostrados en la Tabla 1. Tabla 1. Proporciones Finales Mezclas Mezcla A

gregado Combinado

Agregado Fino

MR-3.8 MPa

60%

40%

MR-4.0 MPa

57%

43%

MR-4.2 MPa

57%

43%

Fuente: Elaboración Propia

Verificación de Teorías Granulométricas Los autores basan sus criterios y principios en la capacidad de acomodamiento y compacidad de las partículas dentro de un volumen dado, tal que se logre la máxima densidad y su mejor resistencia. a. Fuller-Thompson, Bolomey, Sánchez De Guzmán y Weymouth (ver requisitos en las Figuras 30 a 34).

Figura 29. Dosificación Grava Combinada Fuente: Elaboración propia.

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Figura 30. Gradaciones Fuller-Thompson Fuente: Sánchez et al (1996).

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Articulo de Investigación el hecho generado por la presencia de asfalto residual sobre el RAP, lo que ha conllevado a una trabajabilidad con mayor holgura.

Figura 31. Gradaciones Weymouth Fuente: Sánchez et al (1996).

Como resumen, en las Figuras 40 a 41, se muestra un comparativo estadístico y de variación porcentual con respecto a las mezclas MR convencionales que sustenta la empresa auspiciadora de esta investigación.

Figura 32 – Gradaciones Sánchez D.Guzmán Fuente: Sánchez D. G., D. (1996) (et al.) Figura 35. Chequeo en MR-3.8 MPa Fuente: Elaboración propia.

Figura 33. Gradaciones Bolomey Fuente: Sánchez et al (1996).

Figura 36. Chequeo en MR-4.0 MPa Fuente: Elaboración propia. Figura 34. Numeral 500.2.1.4. Fuente: Normatividad INVÍAS-2013.

Todos los resultados, así como el resumen general de los diseños se muestran en las Figuras 35 a 37. Las mezclas fueron diseñadas para una condición de asentamiento máximo (=3”). Lo anterior, bajo autonomía a los criterios definidos por la Tabla 500-9 de las normas INVÍAS-2013 (ver Figuras 38 a 39). Esto se soporta en

RESULTADOS (MR, f’c, Módulos Elásticos y Tiempos de Fraguado) Algunos estudios realizados, dan cuenta de la correlación entre la resistencia a la compresión (f’c) y flexión (MR). Estos han concluido que el ensayo a la compresión sería uno de los métodos más indicados para calificar la calidad del concreto por

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Articulo de Investigación ser este un método más confiable y de menor incertidumbre, lo cual no es totalmente prescindible en la determinación del ensayo de módulo de rotura (MR), no solo porque así lo exigen las metodologías de diseño en pavimentos rígidos, sino también porque la mayoría de las autores basan sus sistemáticas en la condición a la fatiga del hormigón. Figura 40. –Comparativo Cantidades Fuente: Elaboración Propia –Asfaltart S.A.

Figura 37. – Chequeo en MR-4.2 MPa Fuente: Elaboración propia.

Figura 38. Asentamiento de Diseño Fuente: Normatividad INVÍAS-2013.

Figura 39. Asentamiento de Diseño Fuente: Sánchez (2002).

Figura 41. Resumen Diseños Hidráulicos Fuente: Elaboración propia – Asfaltart S.A.

Es claro que la relación (A/C) es el parámetro que en mayor grado determina la resistencia del hormigón. También, el coeficiente de correlación (K) varía con el contenido y categoría real del cemento, granulometría, fracturación, naturaleza superficial (TM), concentración volumétrica del árido, humedad de curado en los especímenes, así como la oclusión voluntaria del aire y compacidad incompleta. Para ello y como se estipuló en esta investigación, la Figura 42 muestra una de las correlaciones literarias más utilizadas en nuestro ámbito local para la modelación de pavimentos rígidos. Con su ayuda, se determinaron los coeficientes (K) por mezcla hidráulica estudiada (ver Figuras 43 a 45). Frente a la obtención de módulos de elasticidad, estos fueron verificados con

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Articulo de Investigación base en los requisitos del “Manual de Diseño de Pavimento Rígidos ICPC-INVÍAS-2008”, el CCDSP-2014, la norma sismo resistente colombiana NSR-2010 y algunas directrices internacionales, como el código COLLINS, el reglamento ACI318 y la AASHTO LRFD – (ver Figuras 46 a 49). A pesar de que la medida es susceptible a la aplicación de carga y control en la deformación aplicada, los resultados fueron necesarios para modelar cada una de las alternativas de pavimento rígido. Se puede concluir que las cifras obtenidas fueron competentes (ver Figura 50), comparada con un resultado obtenido para una muestra de concreto estructural de (f’c=28 MPa / MR–4.0 MPa) (Figura 49), manufacturado por la empresa auspiciadora ( Figura 51).

Figura 43. Cociente (K) MR-3.8 MPa Fuente: Elaboración propia.

Figura 44. Cociente (K) MR-4.0 MPa Fuente: Elaboración propia. Figura 42. Correlación (F’c) y (MR) Fuente: ICPC (1999). Instituto Colombiano de Productores de Cemento. Notas técnicas. Publicación 903. Número 10. Serie 4. Bogotá D.C. Colombia.

Los resultados promedio correspondientes a la medida de compresión y flexotracción, se muestran en las Figuras 52 a 53, su porcentualidad es referida en Figura 54 y la validación a los tiempos de fraguado en la Figura 55 respectivamente.

Modelación Alternativas de Pavimento en Concreto Hidráulico Consideraciones especiales (ver Tabla 2 y Figuras 56 a 61, respectivamente): a. b.

Tránsito W18 (5E+05<NEE<5E+06). Sub rasantes CBR (2%, 3% y 7%).

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Articulo de Investigación

Figura 49. Módulos de Elasticidad Fuente: Elaboración propia.

Figura 45. Cociente (K) MR-4.2 MPa Fuente: Elaboración propia. Figura 50. Módulos Elasticidad Obtenidos Comparación con Muestra de Figura 58 Fuente: Elaboración propia. Figura 46. Módulos de Elasticidad según Procedencia Geológica del Agregado Fuente: Guía AASHTO-1993.

Figura 47. Módulos de Elasticidad por Reglamentación Nacional e Internacional Fuente: Manual Pavimentos ICPC-INVÍAS-2008, CCDSP-2014, NSR-2010 y ACI-318.

Figura 51. Módulo Elasticidad Muestra 4798 (f’c=28 MPa / MR=4.0 MPa) Fuente: Asfaltart S. A.

Figura 48. Módulos de Elasticidad Fuente: Elaboración propia.

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Articulo de Investigación

Figura 54. Medida de Porcentualidades Fuente: Elaboración propia.

Figura 52. % Evolución y Resistencia Promedio Flexión Mezclas con RAP Fuente: Elaboración propia.

Las cifras permiten conocer el intervalo de vibración límite, así como el comienzo de las operaciones de aserrado y termi- Figura 55. Resumen Tiempos Fraguado Fuente: Elaboración propia. nación. c. Metodologías utilizadas (AASHTO-1993, PCA-1984 y Manual de Diseño de Pavimentos Rígidos para Vías con Bajos, Medios y Altos Volúmenes de Tránsito – INVÍAS-ICPC-2008). d. Espesor y categoría de material granular de transición (15 cms de base granular tipo INVÍAS-2013 densada al 100%PM – CBR>=95%). e. Efecto de no berma, módulo reacción combinado, corrección por pérdida de soporte y % de fatiga/erosión. El resultado final por modelación AASHTO-1993 basado en la adecuada selección Figura 53. % Evolución y Resistencia Promedio de sus variables (K’, PSI, R, So, ai, cd, Compresión Mezclas con RAP Sc, Ec, J y W18), se muestra en la Figura Fuente: Elaboración propia 68. Al mismo tiempo, para la modelación PCA-1984, basados en los máximos criterios de fatiga y erosión (<100%), factor de Investigación e Innovación en Ingenierías, volumen V (número 1) ,Enero - Julio 2017 PP. 1 - 107 ISSN 2344-8652

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Articulo de Investigación seguridad de carga (FS), módulo de reacción combinado (K’ – Figura 60), tránsito (W18), condición de no berma (Literal e.), espesor del granular de apoyo (Literal d.) y MR del concreto, la Figura 62 muestra los resultados finales. Figura 58. Tabla 3-6. Variables Modelación Fuente: Manual ICPC-INVÍAS-2008.

Figura 56. Tabla 100-1. Niveles de Tránsito / Tabla 3-1. Categorías de Tránsito Fuente: Normatividad INVÍAS-2013 / Manual ICPC-INVÍAS-2008. Tabla 2. Repeticiones Esperadas

Fuente: Elaboración Propia

Figura 57. Tabla 3-2. Tipos de Subrasante Fuente: Manual ICPC-INVÍAS-2008.

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Figura 59. Módulo de Reacción Combinado Metodología AASHTO-1993 Fuente: Manual ICPC-INVÍAS-2008.

Figura 60. Módulo de Reacción Combinado Metodología PCA-1984 Fuente: Manual ICPC-INVÍAS-2008.

Otra forma de chequeo, muy conservadora y de ágil tanteo, es la utilizada con ayuda del “Manual de Diseño de Pavimentos de Concreto para Vías con Bajos, Medios y Altos Volúmenes de Tránsito INVÍAS-ICPC-2008”. En el diseño del pavimento es necesario tener en cuenta el módulo de reacción combinado (K), el tránsito de diseño (W18), las condiciones climáticas y los materiales constituyentes (MR) (ver en Figura 63 variables de diseño; y en Figura 64. resultados finales

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Articulo de Investigación obtenidos). Relación Beneficio –Costo (B/C)

Figura 61. Espesores AASHTO-1993 Fuente: Elaboración propia.

Figura 62. Espesores PCA-1984 Fuente: Elaboración Propia

obtenidas con adición de RAP y las establecidas convencionalmente, se realizó un análisis comparativo entre los APU objeto de los procesos de manufactura por cada tipo de diseño. Se calcula para ello la relación (B/C), en donde se halla la suma de los beneficios descontados traídos al presente, dividiéndolos sobre la suma de los costos descontados. a. Si (B/C>1), beneficios superan los costos. Negocio a considerar. b. Si (B/C=1), no hay ganancias; beneficios son iguales a los costos. No considerar negocio. c. So (B/C<1), costos superan los beneficios. No considerar negocio. d. Se consideró en APU’s, un costo mínimo de transporte/m3 ($865). e. La actividad es como si se fabricara el concreto hidráulico en obra. f. El costo del RAP es considerado nulo porque se estima su donación por parte del interesado. En caso contrario, es necesario considerar un costo básico de fresado ($45.000) y el transporte al sitio de manufactura. Las relaciones (B/C) son las mostradas en la Figura 65, indicando que para el (MR3.8 MPa) los costos de producción con la adición de RAP son similares a los costos de producción sin la adición del mismo. Para las mezclas (MR-4.0 y 4.2 MPa) sí es rentable el negocio habida cuenta del margen de utilidad por metro cúbico en mezcla hidráulica producida. El ahorro promedio está alrededor de los ($30.900. oo=/m3), es decir, un porcentaje de aprovechamiento del (9%) sobre el valor de los costos directos.

Para comparar el estudio de las mezclas Investigación e Innovación en Ingenierías, volumen V (número 1) ,Enero - Julio 2017 PP. 1 - 107 ISSN 2344-8652

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Articulo de Investigación CONCLUSIONES El RAP: 1. Ofrece significativos ahorros de energía, materiales no renovables y contribuye a la sostenibilidad de los proyectos viales y a la disminución de impactos ambientales. Además: 2. Su densidad bulk en fracción gruesa es aproximadamente un 12% menor que la de un agregado pétreo virgen.

Figura 64. Espesores ICPC-INVÍAS-2008 Fuente: Elaboración propia.

Figura 65. Valores Relación (B/C) Mezclas Fuente: Elaboración propia.

Figura 63. Variables de Diseño Fuente: Manual ICPC-INVÍAS-2008 Fuente: Elaboración propia.

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1. Su reutilización promueve una menor disposición de escombros. Disminuye la necesidad de explotar nuevas fuentes de materiales vírgenes, menor consumo de energía y contaminación por transporte. 2. Sus propiedades mecánicas ofrecen buena parte de garantía para el diseño y manufactura de una mezcla hidráulica, habida cuenta de su excelente participación en la re-fabricación de concretos asfálticos. 3. Su mayor obstáculo dentro de una óptima selección es la determinación adecuada del uso granulométrico. Por esto, debe analizarse la escogencia de su TM y % participativo para incluirse dentro de las fórmulas de trabajo en frío (Heterogranularidad en sus tamaños, así

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Articulo de Investigación como su % de asfalto residual). Se postula para futura investigación, realizar validación con más de una fracción. 5. Se encontraron valores competentes y dentro de umbrales de control en lo referido a su dureza, formas, sanidad, plasticidad, limpieza, fracturación, angularidad y peso específico. 6. La absorción de agua que experimenta es poca, debido a la presencia del asfalto residual. El resultado condicionó el valor sustancial en el asentamiento de las mezclas, tendencia al flotado y matiz al color convencional del concreto. 8. Su adición es indiscutiblemente un beneficio económico en la valoración de costos financieros para la producción de cualquier tipo de mezcla o combinación con otros agregados pétreos compatibles. 9. La incorporación del insumo generó disminución en la densidad de las mezclas analizadas (MR-3.8 MPa 0.34% / MR-4.0 MPa 0.42% y MR-4.2 MPa 0.92%). 10. Se pudo reemplazar solo un 20% de la masa correspondiente al agregado grueso virgen. Lo anterior, habida cuenta del cumplimiento de combinaciones establecidas para el no propiciamiento de desfases de mayor intervalo respecto a los usos granulométricos establecidos por la normativa y metodologías de diseño. 11. Es totalmente recomendable el resguardo, manipulación y cuidados complementarios al insumo después de su obtención en los procesos referenciados. 12. Se deben emitir recomendaciones para futuros trabajos de investigación, utilizando dicho insumo para el diseño y manufactura de otros concretos hidráulicos. En cuanto a los agregados pétreos vírge-

nes: 13. La fuente “Río Chicamocha - sector Pescadero” ofrece buenos agregados pétreos (crudo y arenas naturales) para la manufactura de las mezclas. 14. Debe considerarse la adición de insumos cementicios especiales para contrarrestar efecto “Agregado-álcali” en las mezclas hidráulicas. 15. Existe desfavorabilidad para la manufactura de mezclas hidráulicas con la incorporación de RAP en lo referido al contenido de agregado fino (Arena), cuyos valores aumentaron en un promedio cercano al 36%. En lo referido al agregado grueso, los resultados fueron favorables desde el punto de vista incluyente, ya que se obtuvieron disminuciones sobre su combinación total. cercanas al (23%). En lo correspondiente al cemento pórtland 16. La utilización de los cementos tipo ART III ayuda enormemente en la adquisición de resistencias a tempranas edades. 17. Las interpretaciones estadísticas valoradas al insumo evidencian discontinuidad coyuntural en el resultado de ensayo en “Expansión sobre barras de mortero”, que estando dentro del cumplimiento normativo, dan cuenta del condicionamiento comercial y técnico con el que se aprovecha el producto cementicio a nivel nacional. 18. Es premeditorio la incorporación de elemento refrigerantes para la manufactura de las mezclas hidráulicas tipo MR-40 y 42. Lo anterior soportado en la elevada incorporación sobre la cantidad de cemento y calor de hidratación. 19. Se evidenció por las metodologías utilizadas para el diseño de las mezclas,

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Articulo de Investigación que los contenidos de cemento variaron en relación con los que una mezcla convencional puede requerir: (MR-3.8 MPa +3% / MR-4.0 MPa -5% y MR-4.2 MPa -6%). En cuanto al agua: 20. El insumo analizado proveniente de la fuente “Aguablanca” cumple requerimientos básicos normativos NTC e INVÍAS/2013. 21. Sus ensayos complementarios (contenido de azúcares, sulfatos, cloruros, sodio, potasio y sólidos totales) avalan el cumplimiento a la luz de los requerimientos exigidos por la normatividad internacional – ACI. 22. Los contenidos de agua en los diseños de las mezclas aumentaron en un 15%; esto sobre la base de la trabajabilidad inducida por la presencia de asfalto residual en el RAP, así como por el comportamiento mecánico de un agregado reciclado. De los resultados del producto final se destaca: 23. Reducción de la densidad en las mezclas del orden (0.6%). 24. Todas las curvas de resistencia a la flexión y compresión, así con las correspondientes a los módulos de elasticidad demostraron normal comportamiento estadístico para cada uno de los resultados esperados. El 100% de las resistencias, tanto en flexotracción como en compresión cumplen requisitos normativos antes de los 11 días de edad (MR-4.0 y 4.2 MPa), y sobre 14 días (MR-3.8 MPa). Esto se debe no solo a la buena calidad del tipo de cemento pórtland utilizado, sino al aporte brindado por la adición cementicia en el control del efecto

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“Agregado-álcali”. Para el MR-38, llamó la atención que con valores algo bajos de resistencia a la compresión para su uso típico en estructuras de pavimento rígido, se obtuvieron resistencias moderadas de MR. 25. La medida en tiempos de fraguado se encuentran dentro de los intervalos de mezclas convencionales para temperaturas y condiciones ambientales cálidas. 26. Los valores de correlación (K) encontrados para las pruebas de flexión y compresión se encuentran entre los intervalos recomendados por la normatividad internacional ACI (2.1<=K<=2.7). 27. Las fallas de los especímenes a compresión, se encontraron de manera normal dentro de las tipologías consideradas por la ACI. 28. Los resultados experimentales se avalaron estadísticamente con las medidas base del promedio aritmético obtenido, desviación estándar y validación en proceso por medio de la obtención del coeficiente de variación, que para todos los casos consideró procesos de excelente a buena operación para muestreos ejecutados en laboratorio (V<4%). 29. El valor de módulo de elasticidad para la mezcla hidráulica tipo MR-4.0 MPa comparada con una convencional, se encuentra un (17%) por debajo de su cifra obtenida (ver Figura 57). Lo anterior indica que para llegar a esta misma calidad, la única mezcla con incorporación de RAP que puede alcanzarla es la correspondiente a un MR-4.2 MPa. 30. Se recomienda evaluar todas las propiedades mecánicas investigadas, en pruebas sobre un tramo de prueba real, con el objetivo de testificar con ayuda de equipos de medición y auscultación especial en el área de ingeniería de pavimentos, así como un buen control técnico

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Articulo de Investigación en laboratorio (pruebas destructivas) los datos aquí obtenidos. 31. Debe contemplarse la medición de tracción indirecta en núcleos extraídos, así como algunos ensayos de tipo dinámico excluidos en la presente investigación. 32. Solo se pudo reemplazar un 20% de la masa correspondiente al agregado grueso virgen por el RAP. Lo anterior, habida cuenta del cumplimiento a las combinaciones establecidas para no propiciar desfases de mayor intervalo con respecto a los usos establecidos por las franjas granulométricas y metodológicas de diseño. 33. La porcentualidad entre resultados (f’c/ME) y (MR/f’c) - Kg/cm2 fueron en promedio del 0.17% y 11.7%, respectivamente. 34. Las temperaturas de fraguado correspondiente a los MR-3.8, MPa y 4.2 MPa superaron el umbral recomendado por la literatura especializada (34oC). Se recomienda la incorporación de agentes refrigerantes en el hormigón. Especificaciones técnicas: 35. Persisten fallas de digitación, presentación y ausencia complementaria de criterios técnicos entre la reciente formulación INVÍAS/2013 y su recíproca NTC. 36. En la obtención y comparación de módulos elásticos bajo enfoque normativo nacional como internacional, se evidencian diferenciamientos sustanciales en sus umbrales y requisitos de aceptación. 37. Existen divergencias en el uso interpretativo y aplicación particular correspondiente al uso normativo que establecen las normas INVÍAS/2013 y NTC, respectivamente. Una cosa es el control para la manufactura y diseño de concretos hidráulicos que no son de uso en

la construcción de proyectos de infraestructura vial, y otra la que se pretende promover en la construcción de estructuras generales que no son los pavimentos. Modelamientos estructurales: 38. Las mezclas evaluadas pueden ser utilizadas sin restricción alguna como concretos para la construcción de pavimentos rígidos en vías de bajos y medios volúmenes de tránsito NT-1 / NT-2 (Hasta 5E+06 ejes 8.2 Ton). 39. Se cumplieron de las expectativas de validación referidas a la determinación de aceptables módulos de elasticidad. 40. Existe divergencia en la obtención de agrimensuras definidas por las metodologías (AASHTO-1993 y PCA-1984), versus la contemplada por el manual nacional vigente INVÍAS/ICPC-2008, en donde son algo sobredimensionados los espesores allí calculados. 41. Se ratifica una divergencia en más de un 20% de los resultados que asume el manual ICPC/INVÍAS-2008 versus metodologías AASHTO-1993 y PCA-1984 respectivamente. 42. La validación se enfocó a sub rasantes de fundación con calidad regular a pobre. Esto puede dar cuenta de una mejor y adaptable solución técnico-económica a las necesidades de vías hasta de un orden secundario. 43. Se sugiere considerar el uso estructural en obras convencionales, habida cuenta de los resultados obtenidos a nivel de resistencias a la compresión y módulos de elasticidad.

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AGRADECIMIENTOS a. b. c. d. e.

UPB – Seccional Bucaramanga (S). Asfaltart S.A. SAD Ingeniería S.A.S. Ing. Luis Fernando Cano Gómez Ing. Pedro Javier Vargas Bayona

REFERENCIAS [1] D. Newcomb. (NAPA, 2004 Association. Informe especial SR-191. La industria de la mezcla de asfalto caliente es un líder nacional en el reciclaje de su producto y otros. EUA., 2004. [2] Ministerio del Transporte. Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras INVÍAS-2013. Resolución 0001376 del 26/V/2014. Bogotá: 2013. [3] A. Sandino. Diseño de mezclas de concreto. Bogotá: Universidad Nacional de Colombia. Colombia,1965. [4] S.F. Sánchez. Curso básico de diseño de mezclas de concreto hidráulico para pavimentos. Bogotá: Universidad Católica de Colombia. Colombia, 2002. [5] Fuller y Thompson. The laws of proportioning concrete, 1907. C. Weymouth. Effect of particle interference mortars and concrete. University of Pensilvania. EUA, 1933. [6] D. Sánchez de Guzmán. Tecnología del concreto y del mortero. Bogotá: Universidad Pontificia Javeriana (3ª Ed), 1996. [7] A. Neville. Tecnología del concreto. México D.F.: Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto. México, 1979. [8] A. Montejo. Ingeniería de pavimentos para carreteras. Bogotá: Universidad Católica de Colombia (2ª Ed), 2002. [9] NTC-396. Método de ensayo para determinar el asentamiento del concreto. Versión (1992-01-15) (1ª actualización). Colombia, 1992.

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Articulo de Investigación

Este artículo se cita: D. Santos y N. Solarte, “Evaluación de las propiedades mecánicas de una mezcla de concreto hidráulico para pavimento rígido con la inclusión de hormigón asfáltico recuperado tipo “RAP””, Revista Investigación e Innovación en Ingenierias,vol. 5, n°. 1, pp. 35-59, 2017.

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ETL

Tecnól ogo en anál i si sydesar r ol l o si st emas de i nf or maci ón ( SENA) . Bar r anqui l l aCol ombi a.Cor r eo el ect r oni co: gr oncanci ohe@ uni npahu. edu. co

Tecnól ogo en anál i si sydesar r ol l o si st emas de i nf or maci ón ( SENA) . Bar r anqui l l aCol ombi a.Cor r eo el ect r oni co: I vel osaar @ uni npahu. edu. co

Tecnól ogo en gest i ón yr edesde dat os ( SENA) . Bar r anqui l l aCol ombi a.Cor r eo el ect r oni co: r angul oqu@ uni npahu. edu. co

Magi st eren Docenci a U.De La Sal l e, Docent e asoci ado Fundaci ón Uni ver si t ar i a Uni npahu: cdonosoal @ uni npahu. edu. co


Articulo de Investigación

INTRODUCCIÓN Un hecho que afecta hoy en día a las plazas de mercado es la fluctuación de los precios en los productos agrícolas. Esto genera en algunos casos un aumento notable en la variación de los precios de venta al consumidor, viéndose afectado tanto el usuario como el comerciante. El primero debido a que en muchos casos no puede adquirir el producto; y el segundo porque no obtiene ninguna ganancia durante el día. Para responder efectivamente a esta situación los autores de este trabajo crearon una herramienta tecnológica con características de flexibilidad, usabilidad, portabilidad y confiabilidad. En su consecución, siguieron un proceso y unas metodologías que responden a los requerimientos y necesidades de la población objeto de investigación. Esta herramienta busca como resultado final un producto con estándares de calidad que cubra las necesidades anteriormente mencionadas. La base con la que se construyó el modelo proviene de referencias y análisis estadísticos, de donde surgieron los datos y la información necesaria para la construcción del producto. Para desarrollar la herramienta fue necesario tener en cuenta la Inteligencia de Negocios o BI (por sus siglas en inglés), que es la habilidad para transformar los datos en información de conocimiento, de forma que se pueda optimizar el proceso de toma de decisiones en los negocios [1]. Conscientes de la importancia del BI para la creación de la herramienta tecnológica, se generó una investigación referente a la fuente, que permitiera extraer los datos necesarios para alimentar una base de datos pertinente, y además que la fuente de los datos fuera confiable y actuali-

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zada periódicamente. La fuente principal de información fue la página de la central mayorista de Corabastos, la cual es de dominio público y se utilizó en conjunto con el proceso de extracción, transformación y carga de datos (ETL). Luego se generaron los indicadores y estadísticas, que se ponen a disposición de los comerciantes en pro del beneficio de las plazas de mercado. Este proyecto se orientó a las Pymes (Pequeñas y medianas empresas) y a todos los comercializadores de productos agrícolas interesados en herramientas que sirvan de soporte para la compra y comercialización de un producto. Con el estudio, que se realizó por medio de encuestas y entrevistas, se evidenció que existe la necesidad e interés de los comerciantes de mejorar y optimizar los procesos en los que participan por medio de tecnologías de la información. Cabe decir que según las estadísticas: en promedio, el 80% de las Pymes fracasa antes de los cinco años y el 90% de ellas no llega a los 10 años. Para los dueños de Pymes, las razones del fracaso es necesario buscarlas fuera de las empresas, pero los analistas empresariales se orientan más a identificar las causas del fracaso en las propias Pymes y, en particular, en la capacidad de gestión de sus responsables [2]. Pero, en contraste con lo antes mencionado, en las encuestas realizadas en diferentes plazas de mercado de la ciudad de Bogotá, se encontró e que la población se encuentra interesada en herramientas que permitan estar al tanto de las tendencias y las variaciones de los precios en el momento de la compra y venta de los productos agrícolas. Por lo anterior, se creó la herramienta ya antes descrita con la finalidad de que cualquier persona que emplee la herra-

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Articulo de Investigación mienta pueda usar la información para el análisis, la reflexión y una adecuada toma de decisiones. De acuerdo con todo lo planteado hasta ahora, los objetivos del presente artículo son: primero mostrar los resultados de la investigación y segundo, con base en lo anterior, dar a conocer la forma como se creó la herramienta tecnológica, basándose en estadísticas que proporcionen información de manera rápida y precisa con relación a los precios de los productos que se comercializan en las diferentes plazas de mercado. Por otra parte, se define el proceso de extracción, transformación y carga de datos (ETL), y la importancia que ha tenido para la alimentación de la bodega de datos de la herramienta desarrollada. Además, se buscó generar informes periódicos con los precios y estimaciones de los productos de las plazas de mercado y, a través de interfaces gráficas con características de usabilidad y portabilidad, se buscó la forma de mostrar la información los destinatarios inmediatos. Por último, una vez transcurrido un periodo de tiempo, la herramienta generó estadísticas basadas en los resultados recolectados y procesados para, de esa forma, generar tendencias en la variación de los precios de un producto.

Figura 1. Modelo Estrella de la Bodega de Datos Fuente: Elaboración propia.

METODOLOGÍA A continuación se precisa el tipo de estudio, las fuentes de información y las técnicas de recolección de información y definición de la muestra para la aplicación de pruebas: Tipo de investigación La investigación realizada fue de carácter explicativo y cuantitativo, expresando las causas de la problemática relacionada con la desinformación que enfrentan los comerciantes de las plazas de mercado. Se realizó un análisis de la situación actual del problema planteado, buscando una estrategia de ETL (Extracción, transformación y carga de datos) y BI (Inteligencia de negocios). Luego se identificaron las principales herramientas para lograr los estándares óptimos de calidad que el presente proyecto requería. Se utilizaron 2 herramientas para la recolección de información (encuestas y entrevistas) del sector a tratar, que permitieron consolidar una idea más clara de la problemática. El proyecto se desarrolló usando como caso de estudio la información que influía en el momento de la compra y venta de un producto en las plazas de mercado, y el proceso de obtención de la misma. La obtención de las fuentes de información se clasificaron como: - Fuentes primarias: Información suministrada por los comerciantes de las plazas de mercado el Galán, Fontibón y Paloquemao principalmente, a partir de encuestas realizadas en el año 2016 orientadas al proceso de la compra del producto por parte de los comerciantes, y basados en que los comerciantes realizaban lo mencionado anteriormente. - Fuentes secundarias: Se realizó una búsqueda inicial a través del Internet y en diferentes bases de datos

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Articulo de Investigación con el fin de conocer el estado del arte, y de esa manera detectar qué aportes innovadores podía brindar el presente proyecto. Por otro lado se detallaron los tópicos y criterios de consultas e investigación relacionados con las plazas de mercado donde posteriormente se realizaron las encuestas: Características del comerciante, accesibilidad al Internet, herramientas existentes, plataformas disponibles y de fácil acceso. Además, como fuente secundaria adicional se usó la información disponible en los siguientes sitios web: - Página de la plaza de mercado de Corabastos (Central mayorista de abastecimiento de Bogotá): http://www.corabastos.com.co/sitio/ - Página de la plaza de mercado de Paloquemao: http://www.plazadepaloquemao.com/ - Página de la plaza de mercado del barrio Galán: h t t p ://w w w. i p e s . g o v. c o/i n d e x . php/19-plazas-de-mercado/148-plaza-de-mercado-distrital-trinidad-galan Página de la plaza de mercado de Fontibón: h t t p ://w w w. i p e s . g o v. c o/i n d e x . php/19-plazas-de-mercado/318-historia-de-la-plaza-distrital-de-fontibon Técnicas de recolección de información Uno de los inconvenientes más grandes para la construcción de la herramienta tecnológica fue el de entender cómo se fijaban los precios de los productos en las plazas de mercado. En el estudio, basado en observaciones, entrevistas y encuestas, se determinó que los comerciantes tienen muchos criterios para la fijación del precio de un producto. Sin embargo, tales crite-

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rios son insuficientemente precisos y muy variables para cada caso en particular. Una de esas variables es la negociación entre el vendedor y los compradores, motivo por el cual se debe tener en cuenta el instante en el que sucede la negociación y el poder de persuasión de cada individuo, que depende también de unos rangos de precios en donde se decide cual es el precio más adecuado para el producto durante el día. Otras variables que se tienen en cuenta son el origen, la calidad y el trabajo que se requiera para la poscosecha de dichos productos. Más en concreto, la fijación de precios de las hortalizas en Colombia se realiza en la central de acopio de la capital “CORABASTOS”, y se rigen principalmente por la oferta y demanda de los productos; sin embargo, en algunas ocasiones, se rigen por la conveniencia de unos pocos o por mafias que son muy difíciles de identificar. Esto último hace que los precios de muchos productos agrícolas sean baratos a costa de la pérdida que ocasiona en los campesinos colombianos. Precisamente, para Acosta [3], uno de los aspectos principales a desarrollar en la producción agropecuaria consiste en establecer la “fijación de precios”, aspecto clave para la toma de decisiones en las empresas agrícolas o agroindustrias. No obstante en los sistemas de economía campesina esto muchas veces se desconoce [4]. De hecho, los precios fijados en los mercados campesinos obedecen a las fluctuaciones del mercado mayor, que tiene como base de información dos valores: los precios de la central mayorista CORABASTOS en tanto precio base o mínimo y los precios de las tiendas del sector en donde se realiza cada mercado presencial; a partir de estos precios se fijan los de todos los productos que se comercializan

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Articulo de Investigación en este sistema, incluidas las hortalizas frescas que se venden en los parques. En este cálculo, se desconocen los costos en los que incurre un productor de economía campesina, que no maneja grandes volúmenes para ser evaluado en el mismo nivel de los productores mayoristas (CORABASTOS), es por ello que este trabajo nace de la necesidad de los mercados campesinos y sus financiadores por mejorar el sistema de información que permita generar precios más justos para productores y compradores de mercados campesinos de Bogotá [3].

RESULTADOS Por medio de la siguiente encuesta se recolectó información sobre la necesidad de contar con una herramienta web a partir del interés de la población para saber los precios de los productos agrícolas que se comercializan en las diferentes plazas de mercado de la ciudad de Bogotá, así como de conocer los requerimientos de los comerciantes y las necesidades del sector sobre la información.

Figura 1. Fijación de precios en mercados campesinos Fuente: [3]

Por otra parte, los mercados campesinos presenciales de Bogotá cuentan con otra gran dificultad en el tema de la fijación de precios y es que aun cuando el sistema debería ser de mercado intervenido, es decir, con la regulación de la organización, también se presenta un mercado libre, que se da cuando los productores tienen total libertad para decidir cuánto cobrar por sus productos y se presenta en consecuencia una libre negociación dependiendo de cuánto esté dispuesto a pagar el consumidor por ese producto [3].

Figura 2. Conocimientos de los medios de comunicación Fuente: Elaboración propia.

La encuesta evidencia que el 61.1% de la población encuestada no conoce he-

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Articulo de Investigación rramientas informáticas, que le permita conocer los valores de los productos comercializados en las diferentes plazas, en tanto que el 32.1% conoce entre 1 a 2 medios de información (radio, televisión). Lo aanterior nos permite determinar que una gran parte de la población no permanece informada (Figura 1).

Esta misma afectación indica que los comerciantes prefieren comprar cuando los precios se encuentren estabilizados, tal como se puede observar en la Figura 4.

Figura 5. Comprensión de diagramas estadísticos Fuente: Elaboración propia Figura 3. Afectación en variación de precios Fuente: Elaboración propia.

Por otro lado, se observó que el 67.8% de la población se siente afectado por la variación de los precios tanto de compra como de venta (Figura 2).

Figura 4. Compra de productos Fuente: Elaboración propia.

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En general, los comerciantes de la muestra no entienden diagramas estadísticos, debido a que no interactúan diariamente con ellos. Esta afirmación, dando un resultado de 83.9% de personas que no comprendía diagramas estadísticos (ver figura 5).

Figura 6. Buscar información Fuente: Elaboración propia.

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Articulo de Investigación Unos de los datos preocupantes de la investigación fue el resultado acerca de la pregunta ¿Con qué frecuencia usted busca información en la web?, debido a que aun teniendo los medios tecnológicos los comerciantes no los utilizan para encontrar información relevante sobre su actividad comercial, no la están viendo como una solución (ver Figura 6).

Figura 7. Interés por herramientas tecnológicas Fuente: Elaboración propia.

La encuesta informó que la mayoría de las personas encuestadas están interesadas en la creación de una herramienta web que le permitan acceder a la información desde cualquier lugar o momento, siendo este uno de los resultados más significativos, con un porcentaje de 73.2% (ver Figura 7).

Figura 8. Frecuencia del uso de la tecnología Fuente: Elaboración propia

A pesar del interés por contar con una herramienta web, el 64.3% de los encuestados no navega por medios tecnológicos (Figura 8). ¿Por qué implementar una herramienta ETL es la solución adecuada? Actualmente existen muchas herramientas, mecanismos y metodologías para la gestión de la información que permiten mejorar y facilitar la toma de decisiones, ampliar una visión con respecto a lo que sucede y contribuir en el desarrollo y calidad de vida del involucrado. En ello juega un papel importante la citada Inteligencia de Negocios (Business Intelligence-BI), que se define como El conjunto de técnicas, procesos y arquitectura que transforman los datos recopilados por una compañía en información importante y relevante para los procesos gerenciales, desde la disminución de costos, hasta la creación de nuevos negocios [5]. Además, la inteligencia de negocios aporta grandes beneficios: - Incrementa sustancialmente la eficiencia, al permitir que el usuario acceda a la información de una manera rápida, logrando lo que quiere. Por otra parte, permite centralizar la información y visualizarla en un mismo lugar, que puede ser una plataforma, una herramienta, una aplicación, entre otras ahorrando tiempo de respuesta y permitiendo una toma de decisión más eficiente. - Permite analizar tendencias y comportamientos en el mercado, tanto por parte del comerciante como del consumidor, y de esa manera convierte esos datos en información, que será procesada y consumida con el único propósito de generar una rentabilidad a mediano y largo plazo. Componentes de la inteligencia de negocios (BI)

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Figura 9. Componentes del Business Intelligence del presente proyecto. Fuente: Elaboración propia.

La gran mayoría de las veces, cuando se crean herramientas de inteligencia de negocios, se requiere crear, además, un esquema que permita visualizar la solución de BI. En Figura 4, se puede visualizar cómo está compuesto un sistema que integra una solución de BI. Así, en la parte derecha de la imagen se observa la identificación del lugar de donde se extraen los datos, que posteriormente son procesados por una herramienta ETL, para luego ser transformados y almacenados en una bodega de datos y terminar el ciclo, por medio de diferentes soluciones que permitan usar la información recolectada, bien sea a través de una solución de análisis de los datos OLAP, la generación de reportes o la minería de datos.

DISCUSIÓN En este trabajo se encontró que la mayoría de los comerciantes de la plaza de mercados no encuentra la información necesaria por los medios tradicionales, y algunos tienen falencias de comunicación. La razón principal de esto radica en que

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las fuentes de información se limitan a la realización de llamadas a comerciantes de la misma plaza o de otras. De este modo, al no establecer la comunicación por diversos motivos, se genera una falla importante en la entrega de la información hacia el comerciante. Por esta razón, se determinó buscar un medio por el cual los comerciantes no dependieran del “voz a voz” para determinar la compra de los productos agrícolas. Es paradójico que la mayoría de comerciantes tiene tecnologías de comunicación (computadores y dispositivos móviles), pero no la utilizan para encontrar la información en la web. Esto se debe a que gran parte de los comerciantes no conocen herramientas informáticas para esta función, y en la mayoría de casos solo utilizan la tecnología como medio de distracción. La herramienta web creada suple precisamente esta necesidad para los comerciantes, mostrando el precio de los productos agrícolas con actualizaciones diarias, además de un módulo para la creación de históricos e indicadores a fin de mostrar información de estadísticas.

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Articulo de Investigación Así, por medio del big data y la inteligencia de negocios, los datos se transforman en información que luego puede ser mostrada a los comerciantes para el uso práctico en la rutina diaria.

con el fin de llevar un mejor control y abonar en el crecimiento de los negocios de las plazas de mercado. - Además, esta investigación permitió conocer en mayor profundidad el concepto de ETL, los orígenes, las técnicas y las diferentes herramientas con el propóCONCLUSIONES sito de llevar el conocimiento adquirido a La construcción de una herramienta la práctica, en un caso real y actual, pues, web para informar a los comerciantes so- más que nunca es necesario implementar bre los precios de los productos sirve de las TIC para el desarrollo y la competitivisoporte a la perspectiva del comerciante, dad de los negocios. Finalmente, la herramienta permireduciendo la brecha de incertidumbre al - momento de la compra de los productos. tió que los comerciantes piensen en alterCon ello se logra una cercanía entre el co- nativas tecnológicas como mecanismos de merciante y la información a través de una apoyo para mejorar procesos. En síntesis, la investigación plantea un herramienta funcional, con portabilidad y mecanismo para que los comerciantes usabilidad, que le permite mantenerse informado en todo momento. En la investi- puedan interactuar con mayor frecuencia gación se evidenció que la población afec- con las herramientas existentes, abrientada no implementa con eficiencia el uso do el camino hacia nuevos avances en la de herramientas que permitieran notificar perspectiva del IB y a investigaciones poslo que sucede en el mercado con relación teriores. a los productos. Gracias a las estrategias de investigación, se detectaron las pro- REFERENCIAS blemáticas por las cuales los encuestados no utilizan las tecnologías, y con base en [1]. M. Garavito Triana, L. Gómez Soto, O. lo anterior se construyó una herramienta López Cadena, & J. Valencia Camacho. web que cumple con las expectativas mí- “Diseño de herramienta de inteligencia de nimas para que la población afectada la negocios para el manejo de la información utilice diariamente. de ventas de una empresa comercializa- Por medio de la implementación dora de productos agropecuarios”. 2015. de esta herramienta se pueden visualizar los precios de los productos y apoyar de este modo su actividad económica. [2]. L. Soriano Claudio. GestioPolis, 2005. - Por otro lado la herramienta desta- Disponible en: http://www.gestiopolis. ca la inteligencia de negocios y las herra- com/por-que-fracasan-las-pymes/ mientas ETL para la extracción, transformación y carga de los datos, permitiendo [3]. D. A. Acosta Leal. “Fijación de prepasar de datos a información relevante cios en mercados campesinos de Bogopara los comerciantes. tá. Caso hortalizas frescas de Fómeque y - Según sea la necesidad que tenga Chipaque (Cundinamarca)”, 2014. Dispoel comerciante, la herramienta permite nible en: http://www.bdigital.unal.edu. tener una mayor panorámica y observar co/46578/1/710815.2014.pdf desde una óptica diferente el mercado, Investigación e Innovación en Ingenierías, volumen V (número 1) ,Enero - Julio 2017 PP. 1 - 107 ISSN 2344-8652

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[4]. H. Mondragón y M. Flórez. La cuestión agraria hoy. Colombia: tierra sin campesinos. 1ª edición. ILSA. 2008.

[5]. P. Ortiz. (28 de 06 de 2013). “5 ventajas de la inteligencia de negocios”. Revista M, Disponible en: http://mprende.co/ gesti%C3%B3n/5-ventajas-de-la-inteligencia-de-negocios

- B. Solórzano, W. Pilligua Pincay y D. Noboa Macías.Diseño de un sistema de control de procesos empresariales basados en indicadores de gestión y desempeño para el proceso de ventas de una compañía dedicada a la comercialización de insumos agrícolas ubicada en la ciudad de Guayaquil para el año 2010. Disponible en: http://www.dspace.espol.edu.ec/ handle/123456789/16605

Bibliografía de consulta - S. Vélez Quiroga. Herramienta para control y programación de la producción en el sector agrícola, 2011. Disponible en: http://www.bdigital.unal.edu. co/6958/1/822023.2011.pdf - B. A. Narváez. Modelos de determinación de los precios agrícolas. Cuadernos de ciencias Económicas y empresariales. Núm. 11. España: Universidad de Málaga, 1983. - Jonathan Nicolás Acosta Medellín y Daniel Humberto Flórez Lara (2015). Diseño e implementación de prototipo BI utilizando una herramienta de big data para empresas pymes distribuidoras de tecnología. Recuperado de http://repository.ucatolica.edu.co/bitstream/10983/2543/1/PROYECTO%20FINAL_.pdf y http://repository.ucatolica. edu.co/handle/10983/2543 - A. Garrido, A. Gómez, J.E. Guerrero, V. Fernández.NIRS: una tecnología de apoyo para un servicio integral en alimentación animal, 1996. Disponible en: http:// www.acorex.es/es/pienso/NIRSunatecnologiadeapoyoparalaalimentacionanimal.pdf

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Este artículo se cita: G. Roncancio, R. Angulo, L. Angulo y C. Donoso, “Técnica ETL para informar a los comerciantes sobre los productos agrícolas comercializados en las plazas de mercado en la ciudad de Bogotá”, Revista Investigación e Innovación en Ingenierias,vol. 5, n°. 1,pp. 6071, 2017.

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Eficiencia en la productividad desde la perspectiva del cliente interno y externo en las empresas recicladoras del plástico en el departamento de la Guajira-Colombia Efficiency in productivity from the perspective of internal and external customer in the plastics reclying companies in the department of Guajira - Colombia Victor José Iguaran Manjarrés

PostDoctor en Ciencias Humanas Universidad del Zulia, Doctor en Ciencias Gerenciales de la Universidad Rafael Belloso Chacín, Maracaibo- Venezuela, Magister en Gerencia de Mercadeo, Especialista en Gerencia de Mercadeo Universidad Jorge Tadeo Lozano, Administrador de Empresas, profesor Asociado de la Universidad de La Guajira. Correo Electrónico viguaran@uniguajira.edu.co

Ledis Esther Campo Rivadeneira

Doctora en Ciencias Políticas de la Universidad Rafael Belloso Chacín, Maracaibo- Venezuela, Magister en Ciencias de la Educación Mención Gerencia Educativa de la Universidad Rafael Belloso Chacín, Maracaibo- Venezuela, Especialista en Gerencia social, Trabajadora Social, profesora Auxiliar de la Universidad de La Guajira, adscrito a la cátedra de Intervención profesional en Trabajo Social, y Gerencia social en la Facultad Ciencias Sociales y Humanas Universidad de la Guajira. Correo Electrónico lcampo@uniguajira.edu.co

Información del artículo: recibido: Agosto de 2016, aceptado: Noviembre de 2016 https://doi.org/10.17081/invinno.5.1.2617

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Resumen

a finalidad del presente artículo es analizar la eficiencia en la produc- Palabras clave: tividad, desde la perspectiva del cliente interno y externo, en las emEficiencia, cliente interno, presas recicladoras del plástico en el departamento de la Guajira-Co- cliente externo, productividad, lombia. Se determina primero la repercusión del cliente interno, que es el empresas recicladoras. personal que labora en las empresas recicladoras, el cual se considera el receptor primario de la visión, misión y estrategias formuladas para lograr la satisfacción del cliente externo. En este orden de ideas, cada empleado es un cliente interno conforme recibe su insumo, información, tarea, entre otros; en tanto que al cliente externo, que es el punto vital para cualquier institución, se le conoce también desde el punto de vista del ciclo comercial como grupo objetivo que pasa por consumidor potencial, luego eventual y, por último, en habitual. En este caso, se evidencia que los recursos y logística que poseen los clientes internos para satisfacer las necesidades, deseos y expectativas de su cliente externo expresan un moderado nivel de productividad. A la vez, se generan lineamientos estratégicos de mercadeo para potencializar el proceso productivo de este sector empresarial.

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Abstract

he purpose of this paper is to analyze the efficiency in Productivity Keywords: from the Perspective of Internal and External Clients in Plastic recycling companies in the Department of Guajira – Colombia ,as a efficiency, internal customer, result of a Strategic Product Marketing Management Research as a Produc- External customer, Productivity, Recycling companies. tivity Tool for these Companies. It has been determined the impact that the internal customer has, who is also the working staff in the recycling companies and who is considered the primary recipient of the vision, mission and strategies designed to achieve external customer satisfaction. In this order of ideas, each employee becomes an internal client when he receives his input, information, task, among others; and the external customer which is a vital point for any institution, without whom there will be no reason for work; it is also known, from the point of view of the business cycle, as a target group which pass through potential consumers which eventually become regular customers. It is evident that there is a moderate level of productivity with the resources and logistic that have to meet the needs, desires and expectations of your external customer. At the same time, a strategic marketing guideline that potentiates the production process of this business sector is generated. Investigación e Innovación en Ingenierías, volumen V (número 1) ,Enero - Julio 2017 PP. 1 - 107 ISSN 2344-8652

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INTRODUCCION

productivos eficientes.

La productividad es una de las principales preocupaciones de los administradores de este siglo, al punto que rebasa la frontera de países poderosos como Estados Unidos y se extiende a muchas otras partes del mundo. Incluso Japón, admirado por sus mejoras de productividad, se interesa en la actualidad por mantener su competitividad en el mercado mundial. En Latinoamérica ello implica medición, que es un paso esencial del proceso de control. La productividad permite determinar al empresario la relación insumo–producto, lo que sirve, a su vez, para evaluar el rendimiento de los talleres, máquinas, equipo de trabajo y empleados. Por ello, Koontz y Weihrich [1] aseguran que la productividad implica la eficiencia en el desempeño individual y organizacional, y que es el logro de los objetivos con la menor cantidad de recursos. De ahí que una organización se considere productiva cuando consigue sus metas transformando paralelamente sus insumos en productos al menor costo, con el fin de conseguir una satisfacción de su cliente interno y externo, respectivamente.

En La Guajira colombiana se generan aproximadamente 1029 toneladas de residuos sólidos por día, de estos el 35% es plástico, lo que, según el Instituto de Bienestar Familiar Regional Guajira (2015), representa un total de 360 toneladas por día. El 85% de estos son vertidos en los rellenos sanitarios porque no se realiza un proceso de selección racional, que pueda ser aprovechado como materia prima por las empresas naturales y jurídicas que se dedican a reciclar.

En el departamento de La Guajira, casi dos mil personas se dedican a la actividad del reciclaje del plástico, y acopian ciertas cantidades de este material para ser procesado y comercializado. Pero en su labor presentan un sinnúmero de problemas, como falta de seguridad social e ínfimos niveles culturales y educativos, problema debido a las limitadas posibilidades de los individuos para recoger diariamente suficientes residuos sólidos. Normalmente, quienes se dedican a esta actividad no disponen de equipos necesarios, carecen de lugares para el almacenaje y no cuentan con diversidad de mercados. No poEn tal sentido es pertinente determinar seen, en síntesis, adecuada información ni la eficiencia en la productividad desde la acceso a créditos para formar pequeñas perspectiva del cliente interno y externo empresas de actividades de reciclaje; que en las empresas recicladoras del plástico por tal motivo se consideran factores conen el departamento de La Guajira-Colom- dicionantes para garantizar una eficiencia bia, con la finalidad de que se aproveche en los niveles de productividad. Como en forma óptima la significativa cantidad puede verse, las condiciones en que trabade plástico reciclable que se genera en la jan las personas o cliente interno que hazona fronteriza colombo-venezolana. Lo cen parte de las empresas recicladoras del anterior con el propósito final de plani- plástico no son óptimas. ficar la actividad del reciclaje, que en los momentos actuales se realiza informal- Por lo descrito antes, en su mayoría los mente, marcada, además, por el estigma recicladores del plástico no transforman social que soportan quienes trabajan con el material recuperado, y por esta razón, residuos sólidos, sin efectuar procesos al vender el residuo, se ven obligados a

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Articulo de Investigación abandonar la fase más rentable del proceso. De acuerdo con el Servicio Nacional de Aprendizaje–SENA [2], los pequeños empresarios o personas particulares ubicados en el departamento de La Guajira desarrollan la actividad recicladora en forma desorganizada, sin definir procesos de planificación para el aprovechamiento y comercialización del plástico reciclable. Se nota la carencia de planes para gerenciar de forma eficiente y eficaz la gran cantidad de plástico que se genera en esta región colombiana. En referencia al planteamiento realizado anteriormente sobre la eficiencia de la productividad en la actividad del reciclaje, en relación al cliente interno, es necesario predeterminar su influencia en el cliente externo, que aparece en el umbral de la institución donde el cliente interno ya ha ejecutado todas las actividades necesarias dentro de la cadena de valor de la organización, tanto en las unidades de apoyo como en las unidades operativas, y cuyo objetivo es procesar todas las tareas que agreguen valor al producto, para cumplir con las expectativas, percepción, necesidades y deseo de las empresas que se dedican a comprar el plástico reciclado, que producen y comercializan las empresas recicladoras de plástico en el departamento de La Guajira-Colombia. Para Stanton [3], “la satisfacción está enmarcada en la comparación que el cliente realiza entre el desempeño esperado y el desempeño percibido al consumir el producto”. Por tal razón, en la investigación realizada se busca conocer los niveles de satisfacción de los clientes externos, que son las empresas que compran el material reciclado, producido y comercializado por las empresas recicladoras del plástico del departamento de La Guajira-Colombia. Se debe anotar que si el desempeño del cliente interno no cumple con las expectativas,

necesidades, deseo y percepción, el cliente estará insatisfecho; si las iguala estará satisfecho; pero, si las expectativas son superadas, entonces estará muy satisfecho. Al respecto, Kottler [4] afirma que “la satisfacción de necesidades se inicia con la búsqueda de necesidades reales del cliente, estimulando a este para que adquiera la mayor parte de la oferta realizadas”. Con base en la investigación, Gerencia estratégica de mercadeo como herramienta de productividad en las empresas recicladoras del plástico en el departamento de La Guajira, realizada por los autores del presente artículo, se determinó como un objetivo específico la eficiencia en la productividad desde la perspectiva del cliente interno y externo. En este sentido, para la Corporación Regional de La Guajira [5] el proceso de producción y comercialización llevado a cabo por los recicladores de los productos resultantes del reciclaje de plástico se desarrolla de manera discontinua porque carecen de recursos necesarios para realizar en forma óptima y adecuada tal función. Muchas veces al reciclador le falta recursos financieros para comprar el material requerido que garantice una negociación satisfactoria y rentable para mantenerse en el mercado, en tanto que la mayoría de veces no tienen la capacidad para entregar a sus compradores o clientes el material requerido por ellos, es decir, no puede satisfacer las necesidades de su demanda por falta de dinero suficiente que avale un negocio rentable. De igual forma, los recicladores carecen de tecnología adecuada para implementar el proceso de transformación del plástico [2]. Solo actúan como intermediarios para vender el material reciclado, sin poder entregar un producto transformado a un mercado carente de los mismos. Además,

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Articulo de Investigación los índices de eficiencia y eficacia son inadecuados para alcanzar los objetivos y metas propuestos en estas organizaciones, razón por la que les toca vender a un precio muy bajo, que muchas veces causa el retiro o quiebra en esta actividad. La eficiencia en la productividad desde la perspectiva del cliente interno y externo, podrá generar niveles de competencia necesarios para el desarrollo organizacional y comercial, en esta empresa recicladora de plástico. Por su parte, la Corporación Regional de La Guajira [5], en su censo de población señala que existen 32 empresas que se dedican a la compra de plástico reciclable en las ciudades de Santa Marta, Barranquilla y Cartagena, que están en condiciones de procesar más de 4.500 toneladas por día. Esto demuestra la existencia de una considerable demanda, que se puede considerar como los clientes potenciales externos de los productos resultantes del reciclaje de las empresas que se dedican a reciclar en este Departamento. Pero para lograr tal meta, se deben garantizar procesos óptimos de productividad y, de este modo, obtener una excelente percepción por parte de los demandantes. En esta perspectiva, seguidamente se presentan: la revisión literaria; la metodología utilizada en la investigación, definiendo el enfoque epistemológico, tipo, diseño de investigación, población, muestra; así como los resultados y conclusiones del trabajo.

REVISIÓN DE LITERATURA En el presente artículo, la revisión de la literatura se desarrolla desde dos aristas de ordenamiento bibliográfico: se realiza primero una revisión de los anteceden-

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tes investigativos y los fundamentos que sustentan las teorías pertinentes para determinar la eficiencia en la productividad desde la perspectiva del cliente interno y externo. En este sentido, se presentan los antecedentes investigativos, apoyándose en artículos de revistas especializadas y de investigaciones realizadas relacionadas con las variables de estudio. Los cuales se detallan a continuación: Según el artículo, “El reciclaje del plástico Pet botella a botella tiene futuro” (2015) la empresa Aproplast procesa 1800 toneladas de este plástico por año, que rescata de los rellenos sanitarios para convertirlo en productos de alto valor. Es importante anotar que el gerente de esta empresa, Jaime Giraldo, manifiesta que todo lo recolectado se somete a un proceso técnico de clasificación, beneficio, descontaminación y limpieza, para posteriormente ser transformado, ya en otras industrias, en nuevas cajas, envases, vajillas, escobas, tejas plásticas, láminas, empaques preformados, fibras cortas y hasta juguetes. Así se realiza una importante labor social, ya que las labores de clasificación y limpieza son realizadas por una cooperativa de recicladores integrada, en su gran mayoría, por mujeres cabeza de familia. La conciencia del reciclaje que apenas despierta, se sostiene gracia al apoyo del Fondo de Modernización y Desarrollo Tecnológico de las Micro, Pequeñas y Medianas Empresas (Fomipyme). También es de importancia el artículo, “El reciclaje: una opción para minimizar la generación de residuos sólidos urbanos domiciliarios” [6], según el cual el reciclaje es una opción para disminuir el impacto ambiental. Entre los resultados de este artículo se plantea que a pesar de que la mayoría de la población cuenta con información sobre el cuidado al medio ambiente, es mínimo el porcentaje de esta que

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Articulo de Investigación realiza actividades de reciclaje desde su hogar por lo quee concluye con propuestas encaminadas a la creación de espacios y condiciones adecuadas para crear una verdadera cultura de reciclaje. Es pertinente retomar también lo que afirma la Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe-REDALYC.ORG, en su artículo titulado “El Reciclaje, La Industria del Futuro”, realizado por Berenguer y otros en la Habana Cuba (2009), en el que se afirma que la industria del reciclaje es una importante suministradora de materias primas para la fabricación de los más disímiles artículos de consumo diario o de equipos de larga duración. Al mismo tiempo, protege el medio ambiente, al ahorrar los recursos minerales y la energía. Los países desarrollados son los abanderados de esta industria, que se conoce como la “Industria del Futuro”, ya que cada día millones de toneladas de elementos y desechos de chatarra metálica se incorporan al proceso de reciclaje. Este artículo pone de manifiesto la importancia de realizar procesos productivos que permitan aprovechar la alta generación de residuos sólidos en el mundo en que vivimos [7]. El artículo “Logística inversa un proceso de impacto ambiental y productividad”, realizado por Rodrigo Andrés Gómez Montoya y publicado por la revista Universia (2015) describe y analiza la logística inversa desde un enfoque conceptual, de procesos y aplicaciones en los niveles nacional e internacional, incluyendo la relación con la Gestión de Cadena de Suministro Verde. Además, en el artículo se observan decretos y normas que regulan la gestión de residuos en Colombia. Esta recuperación o logística inversa en algunas industrias y/o sectores se ha convertido en obligatoria para proteger el medio ambiente, y como una oportunidad para

la generación de valor y beneficios económicos. Pacheco [8] realizó una investigación titulada “Efectividad Gerencial y Productividad en las organizaciones de mantenimiento”, para optar al grado de Dr. en Ciencias Gerenciales. Su objetivo fue determinar la relación entre la efectividad gerencial y la productividad en organizaciones de mantenimiento de empresas elaboradoras de cemento. Es una investigación aplicada, descriptiva y de campo, con diseño no experimental, transaccional y correlacional. En tanto que Laguna [9] realizó un estudio titulado “La Gerencia y la Productividad en los Institutos Tecnológicos Oficiales del Estado Zulia” para optar al grado de Dra. En Ciencias Gerenciales realizado en la Universidad Rafael Belloso Chacín, de Maracaibo. Esta última investigación orientó los fundamentos teóricos de la presente investigación, de igual forma ambas comparten el marco metodológico. Por otro lado, Machado [10] realizó la investigación “Influencia del perfil gerencial y la productividad laboral del personal del sector de salud de los hospitales públicos”, para optar al grado de Dr. en Ciencias Gerenciales. Se trata de una investigación descriptiva, de campo, explicativa, no experimental. Asumió como población 44 sujetos que representaron la totalidad del personal gerencial médico y de enfermeras y generó importancia como antecedente investigativo, porque la eficiencia y la productividad son variables, que serán tratadas en la industria recicladora del plástico en el departamento de La Guajira. Después de detallar los antecedentes investigativos, se presentan las teorías que sirvieron de sustento teórico como la que define la eficiencia como la capacidad para alcanzar un fin, empleando los mejores medios posibles [11]. A la vez, esta es la su-

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Articulo de Investigación ficiencia de hacer las cosas en función de los resultados que se persiguen, tomando como referencia los objetivos a lograr. La eficiencia administrativa lleva a la eficiencia organizacional que se alcanza cuando se logran resultados con decisiones esenciales. En ese mismo orden de ideas, la eficiencia se asocia con los mecanismos que utiliza la organización para establecer lazos determinados en el cumplimiento de las metas, considerando el grado de satisfacción de los clientes y el manejo de los recursos. Por su parte, Kotler [4] afirma que una empresa da eficiencia del servicio a sus clientes cuando este percibe que sus problemas son solucionados de la mejor forma posible, demostrando que la empresa tiene interés y preocupación por satisfacer sus necesidades y transmitiéndole credibilidad.. Lamb y Col [12] afirman que los empleados que tratan con respeto a los clientes y les hacen sentir que es posible confiar en una promesa son un ejemplo de confianza. La eficiencia es un adjetivo de naturaleza cualitativa, aplicable a los procesos logísticos o a cualquier área en general, pues en condiciones ordinarias se propende a la optimización; lo que implica eficiencia, y en condiciones extraordinarias se debe cumplir la misión aún a costa de los medios, sin llegar a ser victorias pírricas, pues una alta eficiencia depende de seguir estrictamente los lineamiento de la planificación. La eficiencia es la cuantificación del cumplimiento de la meta, no importa si ésta se logra en forma eficiente o en forma efectiva. Según Chiavenato, así como la eficiencia se determina por la cantidad de recurso utilizado en la elaboración de un producto, la tarea de la administración consiste básicamente en integrar y coordinar los

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recursos organizacionales, unas veces corporativos y otras veces conflictivos, tales como personas, materiales, dinero, tiempo, espacio, entre otros, para alcanzar, de la manera más eficaz y eficiente, los objetivos determinados. La eficiencia mide así el costo de los recursos asociados con el logro de una meta en función del tiempo. El costo de la mano de obra es una medida común de eficiencia, en lo que también se puede incluir el uso de equipos, el mantenimiento de las instalaciones y los rendimientos sobre el capital invertido. En relación a la productividad, Harrinson et al [13] la definen como la relación entre la cantidad de bienes, servicios producidos, así como la cantidad de recursos utilizados, que sirve para evaluar el rendimiento de los talleres, las máquinas, los equipos de trabajo o los empleados. Es, por tanto, un sinónimo de rendimiento en el caso de los empleados En las máquinas y equipos está dada como parte de su característica técnica. Existen diferentes factores que inciden sobre la productividad de las organizaciones [11], estos factores pueden ser internos o sea que son propios de la institución y son manejados por la estructura gerenciales como: Terreno y edificio, materiales, energía máquina, equipos y recurso humano. Otros tipos de factores son los externos que no son manejados directamente por la institución, sino que dependen de condiciones externas: Disponibilidad de la materia prima, mano de obra calificada, política estatal relativa a atribuciones, aranceles, infraestructura existente, disponibilidad de capital e interés y medida de ajuste aplicada. Davis y Newstrom [14] afirman que la productividad se eleva cuando es posible generar más productos con igual cantidad de insumos o generar la misma cantidad de productos con los mismos insumos. En

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Articulo de Investigación este sentido, no implica necesariamente producir más y es más bien una medida del grado de eficiencia con la que se generan los productos deseados, cualquiera que sea la cantidad de estos. La productividad es la porción de outputs (bienes y servicios) dividida por los inputs (recurso como el trabajo y el capital). Así, en el trabajo de un director de operaciones es potencial la proporción entre outputs y inputs. Por ello, mejorar la productividad significa mejorar la eficiencia, y se puede conseguir de dos formas: Reduciendo los inputs mientras los outputs permanecen constantes o aumentando los outputs mientras los inputs permanecen iguales. Las dos suponen un aumento de la productividad desde una perspectiva económica. La productividad permite al empresario determinar la relación insumo- producto, el cual sirve para evaluar el rendimiento de los talleres, máquinas, equipo de trabajo y empleados. Al respecto Koont´z y Weihrich [1] plantean que la productividad implica eficacia tanto en el desempeño individual y organizacional. Por su parte, la eficiencia es el logro de las metas con la menor cantidad de recursos; mientras que la eficacia el cumplimiento de los objetivos. Por todo lo expresado hasta ahora, es importante resaltar la importancia de analizar la productividad en las empresas recicladoras del plástico en el departamento de La Guajira-Colombia, con el propósito de identificar el nivel de eficiencia en el desempeño individual y organizacional de estas empresas, y así establecer el cumplimiento de sus objetivos y el logro de las metas en la utilización de sus recursos en el proceso del reciclaje llevado a cabo por las mismas, con miras a definir la relación insumos-productos pertinentes para garantizar un óptimo nivel de productivi-

dad. Desde otro punto de vista, en esta revisión literaria, conviene señalar que el cliente no es solamente quien tiene una relación comercial con la institución y hacia los cuales debe manifestarse un valor agregado perceptible, si no que existe otro, de una categoría similar o más importante para la institución, que sirve de soporte y que le ayuda a incrementar sus utilidades y a posicionar el negocio y sus productos. Desde hace unos años se han incrementado al respecto las referencias teóricas a conceptos como marketing relacional, marketing interno o cliente interno, todas ellas relacionadas entre sí. La utilización de estas nuevas construcciones conceptuales refleja un nuevo enfoque de las relaciones institución-cliente que en ocasiones no se materializa en el día a día. En concreto, la expresión cliente interno no hace sino mostrar una nueva forma de entender el proceso de productividad, en instituciones de bienes y servicios, y las relaciones que se generan dentro de la propia organización [4]. En este orden de ideas, cada empleado de la organización se convierte en un cliente interno conforme recibe su insumo, información, tarea, entre otros, de su compañero de trabajo; a su vez, él se convierte en proveedor de otro u otros clientes internos hasta llegar al umbral donde surgen los clientes externos, en quienes se hará realidad la calidad del producto y servicio, como reflejo de la cultura organizacional que está viviendo los clientes internos [15]. En consecuencia, cada individuo debe estar plenamente convencido de lo que recibe dentro de la institución, es decir, de las acciones que le corresponde llevar a cabo y que se dirigen a cristalizar la visión y misión, de manera que él proporcione un producto o servicio de calidad al cliente externo.

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Articulo de Investigación Para Llanos en ello juega un papel clave la capacitación, que implica transmitir conocimientos, habilidades y actitudes en los empleados y trabajadores para el buen desempeño en las labores, cabal cumplimiento de las funciones en el trabajo cotidiano, y alcanzar la eficacia, eficiencia y calidad, de manera que se dignifique la actividad humana en las organizaciones. Otro elemento importante para este fin es la motivación, que según Chiavenato es producto de factores internos o psicológicos inherentes a la persona, según las características del sujeto y las causas que provocan y motivan determinados procesos o comportamiento. Los directivos deben complementar acciones como la comunicación, compensaciones, reconocimientos, entre otras, encaminadas a incrementar la motivación, a fin de que el personal a su cargo adopte o modifique determinadas actitudes o actuaciones. Davis y Newstrom [14] destacan el compromiso, entendido como el grado en el cual un gerente o empleado se identifica con la organización y desea seguir participando en ella. Ello suele reflejar el acuerdo del empleado con la misión y metas de la organización, su disposición a empeñar su esfuerzo a favor del cumplimiento de estos, y fines de seguir trabajando ahí. En referencia a los factores condicionantes de recursos y logística, Harrison et al [13] advierte que los recursos son los medios materiales que se pueden disponer para ser utilizado por una empresa en un determinado proceso comercial. Entretanto, Ballou considera que la logística empresarial es todo movimiento y almacenamiento que facilita el flujo de productos desde el punto de compra de los materiales hasta el punto de consumo, así como los flujos de información que se ponen en marcha, con el fin de dar los niveles adecuados de servicio al consumidor a un coste ra-

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zonable. Por su parte el ambiente laboral de una organización formada por seres humanos y personas empleadas en ellas es bastante subjetivo e influido por multitudes de variables, presentándose interacciones de diversas maneras, según las circunstancias y los individuos, que hacen uso de diversos factores, a su vez influidas por cuestiones internas y externas a ellos. La importancia de los clientes internos resalta la prioridad que tienen estos en las organizaciones orientadas hacia el cliente externo. Los empleados de la institución son los mejores vendedores de sus bienes y servicios. Para ello hay que crear una adecuada cultura organizacional, lo cual requiere tiempo, constancia y dedicación. En lo que corresponde al cliente externo, Domínguez [15] refiere que está comprendido por los intermediarios que directamente tienen relación con la institución y hacia los cuales deben dirigirse las acciones estratégicas para que se manifieste un valor agregado perceptible y una calidad del producto y del servicio, que verdaderamente establezca una diferencia. Asimismo, Kotler [4] menciona que se pueden considerar dentro de esta categoría el consumidor final o usuario del servicio, quien es en última instancia es el que validará cuanto del servicio se diga o se anuncie. Hay similitud en las opiniones emitidas por los autores, pues Domínguez [15] menciona que los clientes externos están comprendidos por los intermediarios que directamente tienen relación con la institución; Kotler [4] los identifica con los consumidores finales o usuarios del servicio, y Stanton [3] los ve como el punto vital para cualquier institución. En este sentido, conocer más a fondo las cada vez más, las necesidades, deseos, expectativa, y percepción, de los clientes externos, así como encontrar la mejor

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Articulo de Investigación manera de satisfacerlas con estrategias adecuadas en una época de instituciones cambiantes, es un asunto de vital importancia para la supervivencia y prosperidad de las organizaciones. Lambín define la necesidad como un sentimiento de privación respecto a una satisfacción general, vinculada a las necesidades básicas humanas, definición que cubre la noción de necesidad genérica. Se puede suponer que existe una necesidad genérica correspondiente a cada una de las tendencias que administran la vida de los individuos; por lo tanto, no está ligada al marketing y preexiste a la demanda, ya sea en estado latente o expreso. En lo que concierne al deseo, se puede considerar como un medio de satisfacer una necesidad. Las necesidades genéricas son estables y limitadas, los deseos son múltiples, cambiantes e influidas por la cultura. A medida que evolucionan las sociedades, mayor es el nivel de deseos de sus miembros, lo cual se traduce en demanda potencial de productos específicos cuando se acompaña de un poder adquisitivo y una voluntad de compra. Por su parte, las expectativas son esperanzas que se tienen por conseguir algo. Las expectativas de los clientes se producen por el efecto de una o más de estas cuatro situaciones: Experiencias anteriores; Opiniones de amistades, familiares, conocidos y líderes de opinión, entre otras; Promesas que ofrecen los mismos competidores; y Promesas que ofrece la misma institución [4]. Mientras que la percepción “es el proceso mediante el cual el individuo selecciona, organiza e interpreta la información que recibe para crear una imagen del mundo con significado [4]. Por último, “el proceso de recibir, organizar y dar significativos a la información o estímulos detectados por nuestros cinco sentidos recibe el nombre de percepción, desempeña un papel cen-

tral en la etapa de decisión de compra” [3], en la cual se recogerían alternativas. En este orden de ideas, destaca la importancia de analizar si las necesidades, deseos, expectativas y percepción de las empresas compradoras de plástico, ubicadas en el Caribe colombiano, actuales clientes externos potenciales de los productos resultantes de la actividad productiva y comercial de las empresas recicladoras del plástico del departamento de La Guajira-Colombia, satisfacen sus requerimientos y especificaciones, lo cual se determina en los resultados del presente trabajo, producto de la investigación Gerencia estratégica de mercadeo como herramienta de productividad en estas empresas recicladoras.

METODOLOGÍA La investigación se llevó a cabo a través de un enfoque epistemológico positivista, que busca la forma de comprender y explicar, por tal motivo enfatiza en la actividad de la mente humana como participante activo y formativo de lo que ella conoce. Asimismo, este enfoque conduce a considerar en el análisis de la información la lógica formal como un procedimiento valido y fundamental para la consecución de la objetividad, lo que implica el uso del método inductivo, el cual se refiere a los procesos de reconocimiento que se inician mediante la observación de fenómenos, hechos o personas, con el propósito de obtener premisas y conclusiones de carácter general que puedan ser aplicadas a situaciones similares. Se instauró una postura institucionalista, cuya racionalidad está fundamentada tanto en el cientificismo como en el racionalismo, siempre que logre establecer una relación de independencia entre el sujeto que conoce y el objeto conocido.

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Articulo de Investigación Esta investigación se clasificó como descriptiva, porque especificó naturalmente todas las propiedades importantes encontradas en los componentes esenciales de la eficiencia en la productividad desde la perspectiva del cliente interno y externo en las empresas recicladora del plástico en el departamento de La Guajira-Colombia. Con base a los objetivos planteados y las teorías que soportan el presente estudio, se definió también como no experimental, descriptiva, de campo y de corte transversal porque los datos fueron recolectados en un solo momento. Para tal fin se realizó la operacionalizacion de las dos variables predeterminantes en su desarrollo. En la Tabla 1 se encuentra la información pertinente.

La población estuvo conformada por las empresas recicladoras del plástico ubicadas en el departamento de La Guajira, que suman veinte seis (26) en total. Otra población que se tomó en consideración para el estudio fue constituido por las empresas comercializadoras o compradoras del plástico reciclable, existentes en el Caribe colombiano, las cuales son treinta y dos (32) y están ubicadas en las ciudades de Santa Marta, Barranquilla y Cartagena. La muestra la conformó la población total de las empresas recicladoras del plástico del departamento de la Guajira, y las empresas compradoras de plástico del Caribe colombiano, porque este universo poblacional está compuesto de tan pocos integrantes que no amerita estipular muestra. Por tal motivo se realizó un censo poblacional, aplicando el instrumento al total de cada población.

Tabla: 1. Operacionalización de las variables Objetivo General: Analizar la Eficiencia en la productividad desde la perspectiva del cliente interno y externo en las empresas recicladoras del plástico en el departamento de La GuajiFuente: Autores. ra-Colombia. Objetivos Específicos Variable Dimensiones

Determinar l a eficiencia e n la productividad desde la p erspectiva d el cliente interno en l as e mpresas recicladoras d el p lástico en e l Departamento de La Guajira- Colombia.

Cliente Interno Eficiencia en la Productividad

Identificar l a eficiencia e n la productividad desde la p erspectiva d el cliente externo en l as e mpresas recicladoras d el p lástico en e l departamento de La Guajira-Colombia. Generar lineamientos e stratégicos para potencializar la e ficiencia en l a productividad desde la p erspectiva d el cliente interno y externo en las empresas recicladoras d el p lástico en e l Departamento de La Guajira- Colombia

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Cliente Externo

Indicadores

Recurso y Logística: Infraestructura Capacidad Económica Capacidad Comercial Recursos Humanos Materia Prima Insumos Equipos Maquinaria Condición Personal: Capacitación Motivación Ambiente Laboral Compromisos Necesidades Deseos Expectativas Percepción

Lineamientos estratégicos que se diseñaran con base a los resultados de los objetivos anteriores.

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Articulo de Investigación Se aplicaron dos cuestionarios: el primero fue dirigido a las empresas recicladoras del plástico en el departamento de La Guajira, constituido por sesenta y tres (63) ítems con respuestas de cinco (5) alternativas tipo frecuencia; el segundo comprendió las empresas compradoras del plástico reciclado que se encuentran en el Caribe colombiano, conformado por treinta (30) ítems dirigido a las empresas comercializadoras de plástico reciclado.

Casi siempre (4), Algunas Veces (3), Casi Nunca (2) y Nunca (1) en puntuaciones de la Media Aritmética. Estas categorías se muestran en la Tabla 2.

En relación a la dimensión cliente interno, lo concerniente a recursos y logística, se obtuvo un valor para la media aritmética de 2,58, el cual pertenece al intervalo 1,81-2,60 del Rango 2, que identifica a la categoría Bajo Nivel, con una mediana 3 y moda de 2. Esto indica que las empresas recicladoras del plástico en el deparRESULTADOS tamento de la Guajira casi nunca cuentan A continuación, se presentan los resulta- con los recursos necesarios ni con un sistedos obtenidos, con el propósito de anali- ma de logística que garantice un proceso zar la eficiencia en la productividad desde de productividad óptimo. En este orden la perspectiva del cliente interno y exter- de ideas, se puede evidenciar en la Tabla no en estas empresas recicladoras. Estos 5, en referencia al indicador Infraestructuresultados se originan de la tabulación, ra, que el 68,8% de lo que respondieron el análisis, e interpretación, surgidos por la instrumento manifestaron que las empreaplicación de dichos instrumentos; se fundamentan sobre las categorías de análisis Tabla 2. Categorías de análisis para la Interpretade interpretación de la media, donde el ción de la media

ALTERNATIVAS R

Siempre Casi Siempre 4 Algunas Veces 3 Casi Nunca 2 Nunca

ANGO I

5

1

3 2 1

rango representa la relación de la clasificación de repuestas en los cuestionarios, y para este caso, el cinco (5) representa la máxima calificación y el uno (1), la mínima. Igualmente se diseñó una tabla que resume el comportamiento de cada dimensión, con un rango preestablecido, con sus respectivas categorías, que se calculó a partir de la longitud del intervalo existente entre los valores que se asignaron a las alternativas de respuesta, a saber: Siempre (5),

NTERVALO

4,21 - 5,00 ,41 - 4,20 ,61 - 3,40 ,81 - 2,60 1,00 – 1,80

CATEGORIA

Muy Alto Nivel Alto Nivel Moderado Nivel Bajo Nivel Muy Bajo Nivel

Fuente: Autores.

sas recicladoras casi nunca cuentan con la infraestructura adecuada para producir y comercializar los productos reciclados, ni desarrollan un adecuado almacenamiento para el proceso de comercialización de sus productos. En apoyo a esto, el 6,20% respondió al respecto que nunca es así; mientras que un 18,8% dijo que algunas veces lo era; y un 6,20%, casi siempre. Al respecto, se observa una concordancia con la opinión de las empresas compradoras

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Articulo de Investigación del plástico de la región Caribe y las empresas recicladoras, porque se comprueba que no se cuenta con la infraestructura pertinente para garantizar un buen nivel de eficiencia en la productividad. Para el indicador Capacidad Comercial, el 39.6% de la muestra encuestada manifiesta que las empresas recicladoras casi nunca poseen el servicio de transporte necesario para garantizar el proceso de distribución de su producto, que no tienen la capacidad comercial para ofrecer los productos cuando se requieren. Seguidamente, un 24% de los encuestados responde que nunca, mientras que un 33,3% opinó que algunas veces era así, y un 3,10% se inclinó por la opción de casi siempre. En dichos resultados se reconocen tendencias negativas. Por otro lado, los resultados para el indicador Recursos humanos muestran que el 70,8% de las empresas comercializadoras o compradoras del plástico reciclable seleccionadas consideran que las empresas recicladoras casi nunca cuentan con el personal idóneo para producir y comercializar los productos reciclados, el 6,30% respondió a esta pregunta que nunca es así; mientras que un 17,7% dijó que algunas veces lo era y un 5,20% afirma que casi siempre. En relación a esto, se observa una moderada discordancia con la opinión de las industrias recicladoras, ya que estas seleccionan la opción algunas veces, pero igual se mantiene en la tendencia de bajo nivel. En relación a la Materia prima, los resultados mostraron que el 68,8% de las empresas recicladoras del plástico reconocen que casi siempre existe la materia prima necesaria para garantizar su proceso de productividad porque se genera un considerable volumen de plástico reciclable; seguidamente, un 15,6% de los encuestados afirmó que siempre era así, mientras

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que un 15,6% seleccionó la opción algunas veces. De acuerdo con lo antes dicho, se observa una concordancia con la opinión de las empresas compradoras de plástico porque afirman que en este departamento se genera una gran cantidad de este material reciclable. Continuando con el análisis, en relación al indicador insumos, los resultados muestran que el 68,8% de las empresas comercializadoras o compradoras del plástico reciclable encuestadas manifiestan que algunas veces las empresas recicladoras cuentan con los insumos requeridos para garantizar su proceso productivo, mientras que un 31,2% afirma que casi nunca. Se observa al respecto una concordancia con la opinión de las industrias recicladoras porque también seleccionaron la opción de repuesta “algunas veces”, aunque con tendencia positiva. En lo concerniente al indicador equipo, el 84.4 % de los encuestados considera que la empresa recicladora casi nunca posee los equipos pertinentes para reciclar el plástico, y que en su mayoría son obsoletos, afirman, además, que no tienen capacidad para adquirir equipo de alta tecnología; Un 3,10% consideró que nunca, mientras el 9,4% manifestó que algunas veces tienen equipos, y un 3.10%, casi siempre. Estos resultados muestran que, sin los equipos necesarios, las empresas recicladoras no podrán ser eficientes en sus procesos de productividad. Asimismo, los resultados para el indicador maquinaria, arrojan que el 37,5% de las empresas recicladoras del plástico casi nunca cuentan con los equipos necesarios para realizar sus procesos productivos; un 22,9% opinó que nunca es así, 10,4% dijo que algunas veces lo era; contrariamente a todo esto, 24,0% expresó que casi siempre, y un 15,20%, siempre. Con base en estos resultados, se observa que estas unidades empresariales carecen

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Articulo de Investigación de maquinaria para garantizar la eficiencia en sus procesos de productividad. Estos resultados se muestran en la Tabla 3. Tabla 3. Cliente interno Recursos y Logística Infraestructura Capacidad comercial Recursos humanos Materia prima Insumo Equipo Maquinaria Tendencia Media Mediana Moda Categoría

Siempre 0,00 0,00 0,00 15,6 0,00 0,00 5,20 3,0

Fuente: Autores.

En lo pertinente a la condición personal, en la dimensión cliente interno, se obtuvo un resultado para la media aritmética de 3,26 el cual pertenece al intervalo 2.61-3.40 del Rango 3, que identifica a la categoría nivel moderado con una mediana de 3 y una moda de 5. Esto indica que el talento humano en las empresas recicladoras del plástico del departamento de la Guajira algunas veces se preocupa por prepararse con el fin de mejorar los niveles de desempeño en los procesos de productividad; aunque estén motivados, y sientan compromiso con lo que hacen. En este sentido, se puede observar en la Tabla 6, en referencia al indicador capacitación, que el 40% de los informantes casi nunca recibe capacitación con el propósito de obtener el conocimiento necesario, que les permita mejorar el desempeño laboral; el 20.0%, afirma, por su parte, que nunca; un 15.0% se inclina por la opción alguna veces; otro 15.0% manifiesta que casi siempre; y el restante 10% considera que siempre se

capacitan. Estos resultados muestran que las empresas compradoras y las empresas recicladoras reconocen que no se realiza capacitación, para llevar a cabo la productividad del plástico reciclable en el deparAlternativas (%) Casi Algunas Casi Siempre Veces Nunca 6,20 18,8 68,8 3,10 33,3 39,6 5,20 17,7 70,8 68,8 15,6 0,00 0,00 68,8 31,2 3,10 9,40 84,4 24,0 10,4 37,5 15,8 24,9 47,5 2,58 3 2 Bajo Nivel

Nunca 6,20 24,0 6,30 0,00 0,00 3,10 22,9 8,80

tamento de la Guajira. Para el indicador motivación, los resultados mostraron que el 40% de la muestra encuestada siempre se encuentra motivada, porque en esta zona de Colombia se genera un considerable volumen de plástico reciclable, el cual garantiza su productividad; Seguidamente, un 30% de los encuestados prefiere la opción siempre; el 20% marcó algunas veces; y el 10 se sitúa en casi nunca. Esta información evidencia que el personal que hace parte de las empresas recicladoras se siente motivada, factor predeterminante en la satisfacción del cliente interno. Por otro lado, los resultados para el indicador compromiso muestran que el 42.0% de las empresas recicladoras del plástico seleccionadas considera que el personal casi siempre se compromete con las tareas asumidas, porque están identificados con el quehacer diario propio de su actividad; el 35% se identifica con siempre; el 15% con algunas veces; y 4% prefiere considerar nunca, y casi nunca, respectivamente. Se nota que existe compromiso por parte de los inte-

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Articulo de Investigación grantes de las empresas recicladoras. En relación al indicador ambiente laboral, los resultados mostraron que el 40.0% de las empresas recicladoras del plástico reconocen que casi nunca se da un saludable ambiente de trabajo por las condiciones locativa, carentes de requerimientos mínimos para trabajar con agrado; el 25% manifiesta que nunca hay condiciones óptimas para trabajar; el 15.0% cree que existe un buen ambiente; y el 10% considera que casi siempre, y algunas veces, respectivamente. Todo esto deja entrever que en este indicador hay una insatisfacción del cliente interno, lo cual influye para considerar a las condiciones personales en la categoría de nivel moderado. Los resultados referenciados con anterioridad se muestran en la Tabla 4. Tabla 4. Cliente interno Condición Personal Capacitación Motivación Compromiso Ambiente Laboral Tendencia Media Mediana Moda Categoría

Siempre 10.0 40.0 35.0 15.0 25.0

ción. En este orden de ideas, en la Tabla 5, en referencia al indicador necesidades, donde el 35% de lo que respondieron el instrumento manifestaron que algunas veces las empresas recicladoras satisfacen las necesidades de sus clientes externos, para lo cual deben ofrecer productos reciclables con los atributos y características exigidos por ellos; el 22.0% se inclina por la opción casi siempre; el 18.0% afirma que casi nunca; el 15% señala siempre y un 10% manifiesta que nunca. Estos resultados dejan entrever que estas unidades empresariales no se preocupan por cubrir las necesidades prioritarias de las empresas compradoras del plástico en el Caribe colombiano. Para el indicador deseo, el 32% de la muestra encuestada manifestó que algunas veces las empresas recicladoras buscan cumplir con los deseos de las empresas Alternativas (%) Casi Algunas Casi Siempre Veces Nunca 15.0 15.0 40.0 30.0 20.0 10.0 42.0 15.0 4.00 10.0 10.0 40.0 24.25 15.0 23.5 3.26 3 5 Moderado Nivel

Nunca 20.0 0.00 4.00 25.0 22.25

Fuente: Autores.

que compran sus productos reciclados; el 22% considera que nunca; el 18%, que casi nunca; el 17% consideró que casi siempre, En la dimensión cliente externo, se obtuvo y un 11% se enmarcan en siempre. Por un valor para la media aritmética de 2,97, otro lado, los resultados, para el indicador el cual pertenece al intervalo 2.61-3.40 del expectativas informan que la alternativa Rango 3, que identifica a la categoría mo- más seleccionada fue algunas veces, con derado nivel, con una mediana y moda de el 42%, lo cual determina que las empresas 3. Ello sugiere que las empresas reciclado- recicladoras no cumplen con las promesas ras del plástico en el departamento de la establecidas en la calidad de sus producGuajira algunas veces buscan satisfacer a tos reciclados; el 20% elige la alternativa sus clientes externos en relación a las ne- casi nunca; el 15% se inclina por la opción cesidades, deseos, expectativas y percep- casi siempre; el 14% por nunca; y el 9% que

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Articulo de Investigación siempre. Por tal razón, se observa que los clientes externos cubren moderadamente sus niveles de requerimientos con los productos ofrecidos por las empresas recicladoras. El indicador percepción expresa, por último, que las empresas compradoras del plástico reconocen en un 30%, que algunas veces los productos ofrecidos por las empresas recicladoras los estimulan porque poseen características y atributos de buena calidad, que les permiten cubrir sus necesidades prioritarias; el 20% afirma que casi siempre estos productos poseen las condiciones que garantizan un óptimo proceso de trasformación; el otro 20% cree que casi nunca es así.; el 18% elige la opción siempre; y el 12% se sitúa en la alternativa nunca. En resumen, estos resultados se establecen en la categoría moderado nivel se muestran en la Tabla 5. Tabla 5. Cliente externo Indicadores Necesidades Deseos Expectativas Percepción

Tendencia Media Mediana Moda Categoría

Siempre 15 11 9 18 13.25

Fuente: Autores.

CONCLUSIONES Una vez obtenido los resultados y confrontando las bases teóricas que sustentan la presente investigación, se determinaron las conclusiones para analizar la eficiencia en la productividad desde la perspectiva del cliente interno y externo en las empresas recicladoras del plástico en el departa-

mento de La Guajira-Colombia, las cuales se presentan a continuación: Con respecto al cliente interno, en relación a recursos y logística, los resultados se sitúan en la categorías de bajo nivel, dejando entrever que se adolece de recursos y logística necesaria para desarrollar procesos de productividad con altos niveles de eficiencia; desaprovechándose, en consecuencia, la importante generación de plástico reciclable en esta zona fronteriza. Por tal razón es pertinente revisar lo que señala Harrinson et al [13], quienes mencionan que la cantidad de recursos y logística disponibles es evaluada constantemente en función de la rareza, de los cambios de usos y de las posibilidades de los elementos considerados como recursos, que se constituyen en los medios materiales disponibles en una empresa para un determinado proceso productivo y comercial; no obstante, en las empresas Alternativas (%) Casi Algunas Casi Siempre Veces Nunca 22 35 18 17 32 18 15 42 20 20 30 20 18.5 34.75 19.0 2.97 3 3 Moderado Nivel

Nunca 10 22 14 12 14.5

recicladoras de plástico de la Guajira se aprecian muchas limitaciones en los medios utilizados en la productividad. Por consiguiente, se puede concluir que las empresas recicladoras del plástico en el departamento de la Guajira-Colombia casi nunca disponen de infraestructura adecuada, que permita la articulación física necesaria para realizar procesos productivos eficientes y que garantice óptimos intercambios comerciales. De hecho, la infraestructura puede hacer que un

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Articulo de Investigación cliente realice la primera operación comercial con la organización. En lo referente a tal capacidad comercial, las empresas recicladoras no muestran capacidad para lograr el crecimiento del negocio, satisfacer a los clientes o superar la competencia de los rivales. Tampoco responden a las condiciones cambiantes del mercado, ni administran cada parte funcional del negocio para desarrollar las capacidades organizacionales necesarias para alcanzar los objetivos estratégicos y financieros. Es menester señalar que, en estas empresas recicladoras, el recurso humano busca mejorar muy poco el desempeño del personal. Por tal razón, estas organizaciones deben administrar el recurso humano eficientemente, aprovechando los potenciales de cada persona. En relación a la materia prima, las empresas recicladoras del plástico en el departamento de la Guajira tiene la oportunidad de acceder a una suficiente cantidad de plástico reciclable porque generan 360 toneladas por día, de los cuales el 85% se está vertiendo en los rellenos sanitarios; dicha circunstancia amerita un mejor aprovechamiento con miras a la transformación de los productos reciclados, producidos por estas unidades empresariales. En relación al indicador insumos, se puede concluir que las empresas recicladoras del plástico, , en sus procesos productivos, no aprovechan regularmente las características de los insumos en forma óptima por el desconocimiento de ciertas propiedades de calidad, y siempre buscan precios bajo, por no contar con recursos necesarios. El indicador equipo sugiere que carecen de los más necesarios para consolidar procesos productivos con altos niveles de eficiencia al igual que las maquinarias. La empresa debe diseñar políticas de manejo adecuado y preventivo para evitar riesgos laborales; aspecto que

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muy poco se cumple en las empresas recicladoras del plástico en el departamento de la Guajira-Colombia. Continuando con el cliente interno, en lo que corresponde a condición personal, se concluye con base a los resultados que se encuentran en la categoría moderado nivel, mostrando que en estas empresas existe cierta preocupación por el talento humano que interactúa en los procesos de productividad, presentándose una cierta competencia de eficiencia en el personal. En lo que concierne al indicador capacitación, primeramente es importante considerar lo que afirma Llanos, quien expresa que la capacitación implica transmitir conocimientos, habilidades y actitudes en los empleados y trabajadores para el buen desempeño en las labores y un cabal cumplimiento de las funciones en el trabajo cotidiano, y de esta forma dignificar y enaltecer la actividad humana en las organizaciones. De acuerdo con los resultados obtenidos, en cuanto a este postulado teórico, las empresas recicladoras del plástico estudiadas casi nunca capacitan su personal para mejorar el desempeño en las tareas a realizar. También se puede concluir que las personas que trabajan en las empresas recicladoras presentan altos niveles de motivación, a pesar de no contar con condiciones mínimas que garantice satisfacción permanente en las labores realizadas. Estos resultados concuerdan con los postulados teóricos propuestos por Fernández [16], quien define la motivación, como un proceso intrínseco que conduce a la persona a actuar de una determinada manera para conseguir un resultado que satisfaga sus expectativas o necesidades laborales. También se aprecia que las personas que hacen parte de estas empresas, realizan sus funciones con compromiso y dedicación, a pesar de no existir las condiciones

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Articulo de Investigación laborales óptimas, para lograr la eficiencia en los procesos de productividad; en este sentido Lepeley [17] considera que conseguir un ambiente laboral equilibrado, dinámico y sin ningún tipo de alteración es una tarea difícil de conseguir. Con respecto al cliente externo, perspectiva que debe enmarcar la eficiencia en la productividad en las empresas recicladoras del plástico en el departamento de la Guajira-Colombia, se concluye que se hallan en la categoría moderado nivel, dejando de manifiesto que las empresas compradoras del plástico reciclados no satisfacen plenamente sus necesidades, deseos, expectativas y percepción con los productos ofrecidos por las empresas recicladoras. Esto predetermina la aplicabilidad del postulado teórico del cliente externo, que según Kotler [4] se puede considerar dentro de esta categoría el consumidor final o usuario del servicio, quien es en última instancias el que validará el producto y el servicio. En referencia al indicador necesidades, se concluye que estas empresas satisfacen las necesidades de sus clientes algunas veces; por tanto, deben buscar la satisfacción de su cliente interno, con el fin de que el producto contenga las características y atributos requeridos por sus clientes externos. A la vez se reconoce una insatisfacción de las empresas compradoras del plástico reciclados, porque los productos no cumplen con los deseos prioritarios y necesarios para garantizar óptimos procesos de transformación. En referencia a las expectativas de las empresas compradoras del plástico en la Caribe colombiano, se puede concluir que estas creen poco en las promesas realizadas por los recicladores debido a las condiciones en que estos desarrollan sus procesos de productividad; es muy cierto que las expectativas, como señalan Zeithaml y Bitner, son creencias relacionadas con la

productividad, y la prestación del servicio que funcionan como estándares o puntos de referencia contra los cuales se juzga su desempeño. En este aspecto todas las conclusiones anteriores son fundamento clave por parte de las empresas compradoras del plástico para percibir el producto ofrecido por las empresas recicladoras. Estos resultados coinciden con lo afirmado por Davis [14], quien define la percepción como un proceso mediante el cual los consumidores seleccionan, organizan e interpretan los estímulos, reduciéndolos a una imagen significativa y coherente y que las personas perciben las cosas y los acontecimientos a través de todos los sentidos Finalmente cabe referirse a la generación de lineamientos estratégicos para potencializar la eficiencia en la productividad desde la perspectiva del cliente interno y externo en las empresas recicladoras del plástico en el departamento de La Guajira-Colombia, se , que se realizó con base en los resultados arrojados en los objetivos específicos, y también se apoyaron en varios aportes bibliográficos [3, 12, 13, 18]. Estos lineamientos se presentan a continuación: • Las empresas dedicadas a la actividad del reciclaje del plástico en el departamento de La Guajira, tienen que reconocer la necesidad y deseos de los clientes actuales y potenciales, con el propósito de garantizar un nivel de satisfacción ofreciendo productos de acuerdo a las exigencias de sus clientes y así lograr un nivel de competencia estratégica. • Para lograr la eficiencia productiva, las organizaciones recicladoras del plástico en el departamento de La Guajira deben contar, a su vez, con los siguientes requerimientos: Poseer infraestructura adecuada para garantizar su productividad; determinar fuentes de ingreso que faciliten los recursos económicos necesarios para

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Articulo de Investigación realizar la actividad del reciclaje; contar con la logística necesaria para el proceso de producción y comercialización de los productos reciclados, así como con el personal idóneo y capacitado para realizar las actividades productivas y comerciales de los productos reciclados; adquirir, por último, las maquinarias y equipos pertinentes de última tecnología que faciliten el proceso de producción y comercialización de los productos reciclados. En suma, es necesario que las empresas recicladoras del plástico en el departamento de La Guajira identifiquen y definan claramente las necesidades, deseos, expectativas y percepción de sus clientes para diseñar una estrategia de mercadeo orientada precisamente a ellos. Solo así podrán cumplir con los requerimientos de los compradores del plástico reciclado.

[7]. Berenguer et al. Red de Revistas científicas de América Latina y el Caribe, REDALYC. ORG El reciclaje la industria del futuro., 2009. [8]. Pacheco. Efectividad Gerencial y Productividad en las organizaciones de mantenimiento. Universidad Rafael Belloso Chacín, Maracaibo Venezuela., 2011. [9]. E. Laguna. “La Gerencia y la Productividad en los Institutos Tecnológicos Oficiales del Estado Zulia”. Universidad Dr. Rafael Belloso Chacín. Maracaibo Venezuela., 2011. [10]. A. Machado. Influencia del perfil gerencial y la productividad laboral del personal del sector de salud de los hospitales públicos. Universidad Rafael Belloso Chacín, Maracaibo Venezuela., 2012. [11]. E. González. La organización social. En módulo Gerencia del Desarrollo Comunitario. Santa Fe de Bogotá: Editorial Mc Graw Hill., 2003. REFERENCIAS [12]. CH. Lamb, J. Hair y C. McDaniel. [1]. H. Koontz y H. Weihrich. Admi- Marketing. 6 ediciones, Thompson., 2003. nistración: una perspectiva global. Méxi- [13]. Harrinson et al. Ventaja competitiva, creación y sostenimiento de un desco: Editorial: Mc Graw Hill., 2004. [2]. Servicio Nacional de Aprendiza- empeño superior compañía. México: Edije, SENA. Administración estratégica: un torial Continental., 2003 enfoque integrado 3a edición. Colombia: [14]. Davis y Newstrom. Comportamiento humano en el trabajo. México. EdiEditorial Mc Graw Hill., 2013. [3]. [W. Stanton, M. Etzel, y B. Walker. torial Mc Graw Hill.,2003. Fundamentos de marketing. 13ª edición. [15]. Domínguez. Globalización: riesgos y realidades. Universidad MetropoliMéxico: Editorial Mc Graw Hill, 2004. [4]. Kotler. Dirección de Marketing: La tana., 2006. edición del Milenio. México: Pearson Edu- [16]. Fernández. Creando organizaciones para el futuro. Chile: Dolmen ediciocación., 2005. [5]. Corporación regional de La Guaji- nes., 2004. ra, CORPOGUAJIRA, (2014), departamen- [17]. Lepeley. Gestión y calidad en educación: Un modelo de evaluación. Mcto de la guajira Colombia. [6]. Y. Velázquez Narváez, (Univ. Au- Graw-Hill. Chile., 2001. tónoma de Tamaulipas, México). “El re- [18]. J. Gultinan y P. Gordon. Gerencia ciclaje: una opción para minimizar la de marketing estrategias y programas. 6 generación de residuos sólidos urbanos edición Mc graw hill., 2004.[ domiciliarios”. DELOS Desarrollo local sostenible, vol. 5 n°. 15., 2012

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Articulo de Investigación

Este artículo se cita: V. Iguaran, y L. Campo, “ Eficiencia en la productividad desde la perspectiva del cliente interno y externo en las empresas recicladoras del plástico en el departamento de la Guajira-Colombia”, Revista Investigación e Innovación en Ingenierias,vol. 5, n°. 1, pp. 72-91, 2017.

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Articulo de Reflexión

Apoyo tecnológico para la fidelización y captación de nuevos clientes por medio de una aplicación móvil Technological Support for the loyalty and recruitment of new customers through a mobile implementation

Raúl Avellaneda

Tecnólogo en Sistemas Fundación Universitaria Uninpahu, estudiante noveno semestre Ingeniería de Software Fundación Universitaria Uninpahu. Correo electrónico: javellanedaga@uninpahu.edu.co

Paulo André Martínez

Tecnólogo en Sistemas Fundación Universitaria Uninpahu, estudiante noveno semestre Ingeniería de Software Fundación Universitaria Uninpahu. Correo electrónico: pmartinezga@uninpahu.edu.co

Sebastián Cabrera

Tecnólogo en Sistemas Fundación Universitaria Uninpahu, estudiante noveno semestre Ingeniería de Software Fundación Universitaria Uninpahu. Correo electrónico: jcabrerasa01@uninpahu.edu.co

Carlos Gilberto Donoso Albarracín

Magister en Docencia U. De La Salle, Docente asociado Fundación Universitaria Uninpahu. Correo electrónico: cdonosoal@uninpahu.edu.co

Información del artículo: recibido: agosto de 2016, aceptado: noviembre de 2016 https://doi.org/10.17081/invinno.5.1.2618

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Articulo de Reflexión

L

Resumen

a aparición de los teléfonos inteligentes ha revolucionado la vida. Los Palabras clave: teléfonos que antes solo se utilizaban para realizar llamadas y recibir Desarrollo, producto, teléfono, mensajes, se han convertido en una herramienta de trabajo y de ocio aplicación, cliente. indispensable. En este sentido se realizó una investigación cualitativa de tipo descriptivo, de la que se obtuvieron datos relevantes, evidenciando la oportunidad de desarrollar un producto a la medida de la compañía TU ESTILO RYE, para resolver la necesidad de incrementar la base de datos clientes. Para el equipo investigador, el teléfono inteligente se convirtió en la herramienta para fidelizar a los clientes con base en beneficios. La estrategia de la aplicación móvil se dirigió principalmente a apoyar la comunicación oportuna y directa con los clientes actuales, ampliando el control de acceso a una variedad mayor de instrumentos que les permitan realizar sus consultas de manera más real y oportuna. Una parte de las funcionalidades claves de la aplicación consiste en mostrar el saldo, el beneficio otorgado y la compra de artículos, sobre lo cual se precisa que una vez implementado el producto, se dará a conocer de forma personalizada a los clientes.

A

Abstract

qualitative and descriptive research work was made here, of Keywords: which relevant data was obtained that evidenced the opportunity to develop a product fit to the size of the company TU ESTI- development,product, phone,LO RYE, for solving the needs of increasing the database of its customers. client. The appearance of smart phones,has changed drastically the way of life. In the past,phones were only used for making calls and receiving messages, today they have turned into a necessary working tool which is also used during your moments of relax and spare time. For the research team, the smart phone became a tool to keep customers by giving them benefits. The strategy of the mobile implementation has been mainly created to back up ready communications with current customers, widening access control to them with a greater variety of instruments that allow them to realize their queries in a more real and opportune way. As part of the key functions of this implementation is to disclose the balance, the benefits granted, and the purchase of goods.Once the product has been implemented, it will be communicated personally to each one of our customers.

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Articulo de Reflexión

INTRODUCCIÓN La aparición del sistema operativo Android supuso un antes y un después en lo que a la utilización de terminales móviles se refiere. No sería exagerado afirmar que, junto con su competidor más directo de Apple, Android ha revolucionado la forma de entender la telefonía móvil. Donde antes el usuario solo observaba un instrumento a través de llamadas telefónicas, ahora ese mismo usuario puede disponer de una herramienta potentísima que le permite mantener las mismas propiedades básicas de cualquier teléfono móvil, a la vez de disponer de todo un mundo de aplicaciones a su alcance de forma fácil y rápida. Debido a la avanzada tecnología del mundo actual, se hace necesario una evolución constante, a fin de aprovechar las ventajas que está nos ofrece en cualquiera de los servicios donde se aplique. Pero poseer el manejo de la información en forma oportuna, rápida y sin límites, exige también el conocimiento general de la tecnología por parte de los clientes para su uso. En efecto, tal y como se afirmó en el apartado precedente, una nueva forma de conexión con el mundo de las aplicaciones creadas para el sistema Android (no necesariamente en exclusiva), permite a los usuarios tener una presencia casi absoluta en multitud de servicios y productos, y, a las empresas que los producen, acceder a estos usuarios a través de una ventana asombrosamente rápida y más ventajosa de lo que se podrían haber imaginado antes. Ahora bien, las aplicaciones se pueden clasificar por tema o utilidad. Esto le permite al usuario, en primer lugar, filtrar de antemano el servicio al que desea acceder, pudiendo orientarse más hacia el objetivo de su búsqueda: finanzas, juegos, herramien-

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tas para el propio terminal móvil, noticias, salud, meteorología, etc. De esta forma, se produce una primera aproximación del individuo con ese “mundo virtual” al que accede, y del que comienza a beneficiarse al ritmo que elija y con las preferencias que tenga [1]. En segundo lugar, es frecuente que la variedad de aplicaciones que se refieran a un mismo aspecto o tema sea elevada, hecho que puede resultar muy ventajoso para el usuario, pues, de esta forma, se le ofrece la posibilidad de elegir entre los diferentes criterios o preferencias que cada aplicación contiene, de manera que se le dé a cada aplicación el uso que se considere oportuno. Por otra parte, con las aplicaciones móviles se puede operar desde un simple control de acceso hasta complejas combinaciones que pueden incluir la información personal, historial y cliente frecuente, incluyendo servicios financieros como saldos, abonos y beneficios. El nivel de seguridad y la capacidad de almacenamiento y el procesamiento de información que se maneja en este sofisticado aplicativo facilita, además, la realización de procesos y permite administrar la información de mejor manera [2]. Por todo lo anterior, el objetivo de construir una aplicación móvil para dispositivos Android dirigido a los clientes de TU ESTILO RYE consiste en que la misma les permita conocer el saldo, beneficios y promociones de esta organización.

METODOLOGÍA Para cumplir con este propósito, se realizó un estudio acerca de la tecnología Android para el desarrollo de aplicaciones móviles y de la forma de cargar la aplicación móvil ya terminada con una estructura lógica para que facilite la navegación

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Articulo de Reflexión a los usuarios. La metodología ingenieril utilizada para este proyecto fue la XP (Programación Extrema), y el objetivo concreto y principal consistió en desarrollar una aplicación móvil de calidad en tiempo y costo, así como la mejora continua del proceso para incrementar la eficacia y eficiencia de esta, y lograr así una alta productividad del equipo de desarrollo. La metodología ágil para el desarrollo de software y para dispositivos móviles es conveniente para varios contextos, por ejemplo, la seguridad financiera, logística y aplicaciones de productos de simulación. Esta metodología ágil se basa en las prácticas de desarrollo de XP.

Fases de la investigación Fase exploración Esta fase se enfoca en planear y establecer el proyecto, es decir, en preparar y verificar todas las cuestiones relacionadas con el proyecto. En concreto, se prueba la tecnología y se exploran las posibilidades de la arquitectura del sistema construyendo un prototipo. La fase de exploración toma poco tiempo en semanas dependiendo del tamaño. Fase entrega En esta fase el cliente establece la prioridad y los programadores realizan una estimación del esfuerzo. Se realizan acuerdos sobre el contenido de la primera entrega y se determina un cronograma en conjunto con el cliente. Fase iteración Incluye varias iteraciones sobre el sistema

antes de entregarlo. El plan de entrega está compuesto por iteraciones de tres semanas. En la primera iteración se puede establecer una arquitectura del sistema para ser utilizada durante el proyecto. Fase producción Requiere pruebas adicionales y revisiones exhaustivas antes de que el sistema sea entregado al cliente. Al mismo tiempo, se deben tomar decisiones de inclusión de nuevas características a la versión actual durante la fase de mantenimiento. Fase mantenimiento Mientras la primera versión se encuentra en producción, el proyecto debe mantener el sistema en funcionamiento al mismo tiempo que se desarrolla nuevas iteraciones. La fase de mantenimiento puede requerir nuevo personal y cambios en su estructura. Fase muerte del proyecto Esto requiere que cumpla con lo requerido por el cliente como rendimiento y confiabilidad del sistema. Se genera la documentación final y no se realizan más cambios en la arquitectura [3].

Descripción de la metodología seleccionada La Programación Extrema proporciona una serie de ventajas para la realización del proyecto, ya que ayuda al ahorro de tiempo y recurso. Permite la entrega del producto usable con mayor rapidez, lo que permite la entrega de versiones continuas al usuario. Presenta un código sencillo y fácil de entender, que permite la reducción de errores en su

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Articulo de Reflexión desarrollo [4]. La respuesta oportuna ante cambios permite la adaptación a nuevos requisitos del cliente. Por estas y otras ventajas es la metodología que más se adecua a nuestro proyecto de desarrollo.

Se decidió tomar como instrumentos de recolección de información la entrevista y la encuesta, que permitieron abordar de mucha mejor forma el estado actual del proceso desde el punto de vista de cada cliente.

RESULTADOS

Gráfica 1. Fases de un proyecto usando metodología XP Fuente: [3].

Después de aplicar los instrumentos de recolección de in formación, basados en la opinión de los encuestados acerca de la aceptación del móvil y sus beneficios se obtuvieron los resultados, que se presentarán a continuación a partir de las preguntas y sus respectivas gráficas. Estas muestran el comportamiento de las respuestas dadas por los ciudadanos ya notificados.

Gráfica 2. Esquema de un proyecto usando metodología XP Fuente: [3].

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Articulo de Reflexión

Tendencia de aceptación APP movil 80

70

70 60

69

63

58

65 55

50 40 30 20

12

10 1.

Cree que a usted se le debería brindar referir a un nuevo cliente?

2. Conoce usted sobre descuento o se brinde al referir a un nuevo cliente?

7

1

0

5

3. Considera 4. Le gustaría 5. Cree usted 6. Usaría el usted que el que al realizar un medio brindar dichos dicha estrategia tecnológico para ayudaría a la conocer en línea una estrategia que se empresa a informará al obtener nuevos que obtendría clientes? por sus cliente sobre los clientes? referidos? obtenidos? SI

Gráfica 3. Tendencias de aceptación aplicación móvil Fuente: Autores.

Interpretación Gráfica 3 Se tuvo la participación de 70 clientes activos, quienes contestaron una encuesta que consta de 5 preguntas de opción múltiple, con escala del 1 al 5, en la que 1 es “Excelente” y 5 es “Malo”, así como con una pregunta abierta para sugerencias..

NO

Interpretación gráfica 4 Actualmente, la tecnología es llamativa para el 100% de los clientes, lo que permite una gran aceptación de la propuesta de la aplicación móvil. El 27 % de los clientes prefiere el beneficio de cobertura en la utilización, y como segunda opción se ubica el diseño con un 21%, así como los beneficios a futuras compras (también con un 21%). Continúa en porcentaje de aprobación, la veracidad del descuento con 17%. De todo esto se concluye que las personas aún no son conscientes de la importancia en la oportunidad de la información, la cual obtuvo el menor porcentaje (14%), pero esto puede constituirse en una estrategia de mercado, ya que trabajando en forma dinámica en este punto se puede generar mayor atracción.

Gráfica 4. Nivel de satisfacción aplicación móvil Fuente Autores.

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Articulo de Reflexión

Gráfica 5. Efectividad de la información Fuente: Autores.

Interpretación gráfica 5 La tecnología es llamativa para el 100% de los clientes, lo que permite una gran aceptación de la propuesta de la aplicación móvil. En concreto, atrae el recibir beneficios por referir a sus amigos, familiares, etc., y más cuando se trata de hacerlo por un medio que les pueda generar ganancias.

DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS Dados los resultados anteriores, se puede afirmar que los dispositivos móviles cada día son más utilizados de manera distinta. La aplicación móvil propuesta es innovadora, ya que por medio de esta se cumplirá el objetivo de incentivar a los clientes, brindando información de sus benefi-

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cios en tiempo real. Todos estuvieron de acuerdo en que, para que la información mejore, deben tener ayuda de una aplicación que les permita ingresar y mantener la información unificada, amén de que sea fácil de consultar. Una de las principales razones por la que se desarrolló la aplicación en Android es, justamente, su alto nivel de utilización en plataformas celulares, pues, permite distribuir y modificar, ya que es un sistema completamente libre y a la vez el desarrollador puede decidir sobre su aplicación [5]. La aplicación móvil Android para la empresa TU ESTILO RYE se compone de varios módulos: Usuario, Producto, Solicitud de pedido, Estado de cartera consolidado, Estado de cartera detallado. A continuación se muestra el modelo Entidad Relación de la aplicación móvil, que estructura el almacenamiento de los datos propios del negocio:

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Articulo de Reflexión

Gráfica 6. Modelo Entidad Relación Fuente: Autores.

Arquitectura de la Aplicación El proyecto se divide en dos partes. La primera es una aplicación para tu estilo RYE y para su funcionamiento se necesita de un dispositivo móvil Android, con la aplicación instalada y con acceso a Internet, por lo que se podrá consultar desde cualquier parte. Se halla conectada al servicio web, que a su vez se comunica con la base de datos de la empresa que almacena la información de pedidos.

Gráfica 7. Aplicación móvil Modelos Vista controlador Fuente: Autores.

La segunda parte del proyecto consta de un módulo web agregado a la intranet

existente de la empresa, mediante peticiones PHP, que interactúa con las peticiones del usuario HTLM5. Se pueden utilizar los servicios web para intercambiar datos en redes de ordenadores como Internet; en este caso, las organizaciones OASIS Y W3C son los responsables de la arquitectura y reglamentación de los servicios web

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Articulo de Reflexión

CONCLUSIONES

me Programming? [Que es Programación Exterma?]. [en línea].1999-2013.Disponible El aplicativo elaborado fue satisfactorio en internet < http://xprogramming.com/ para la empresa, ya que los requerimien- what-is-extreme-programming/> S. Hashimi, S. Komatineni. “Pro tos solicitados fueron diseñados de tal [4]. manera que se optimizaron los procesos Android, Apress”. 2009 de solicitud de pedidos, registro de los [5]. S. Hashimi, S. Komatineni, D. Maclientes e información sobre los estados cLean. “Pro Android 2, Apress”. 2010. de cartera. También se requirió el uso de una base de datos más segura en la que Bibliografìa de consulta se realizaran las consultas de manera más F. Ableson, R. Sen, C. King. “Android in rápida y por diferentes criterios, posibili- Action, Manning Publications”. 2011. tando la trazabilidad del estado de cartera S. CardGroup. Smart Card Tutorial, 1992. Z. Craig. Manual de Referencia. sin pérdida de información. Con este producto de desarrollo se genera R. Duque Hoyos. “Disciplinariedad, inasí una oportunidad de negocio que pro- terdisciplinariedad, y transdisciplinariepicia la expansión de la base de clientes y dad - Vínculos y límites. (I. D. Carmona que es replicable a empresas pequeñas y Aranzazu, Ed.)”. Escritos, vol. 14 n°. 32, pp. 94-125. 2006. medianas con intereses similares. La exploración de las nuevas tecnologías, P. B. Blanc, Le PôleSécurité. En Le PôleSécomo la presente, hará posible que se con- curité (pág. 27). Publication des principausoliden cada vez más diversas estrategias xdocuments de l’année., 2000. de fidelización de clientes, con valores D. Groth, & T. Skandier. Guia del estudio agregados que masifiquen su uso en bene- de redes (4ª edición ed.). Sybex Inc. 2005. ficio de los mismos clientes y de los peque- S. Haykin, Introduction to Signals and Systems (Wiley, Ed.) histinf.blogs. (11 de ños empresarios. Finalmente, es importante manifestar 04 de 2011). historia-de-las-bases-de-datos. que los escenarios de crecimiento de las J. M. Rodriguez. Métodos de investigapequeñas y medianas empresas se están ción cualitativa. 2011. consolidando a medida que los avances S. Taylor. Introducción a los métodos cuatecnológicos se hacen visibles en acciones litativos de investigación la búsqueda de concretas y eficientes, generando oportu- significados. Buenos Aires: Paidós. 1998. nidades para satisfacción a los clientes, y conllevando a una expansión de mercado basada en una mejor experiencia de compra.

REFERENCIAS [1]. Movil.Blogspot. (AES)FederalInformation. ProcessingStandardsPublication. 2015. [2]. Processing Standards Publication. Data Encryption Standard. 1999. [3]. E. Jeffries Ronald. What is Extre-

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Articulo de Reflexión

Este artículo se cita: R. Avellaneda, S. Cabrera, P. Martínez, y C. Donoso , “ Apoyo tecnológico para la fidelización y captación de nuevos clientes por medio de una aplicación móvil”, Revista Investigación e Innovación en Ingenierias,vol. 5, n°. 1, pp. 92-101, 2017.

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Revisión de Tema

Emprendimiento social, una mirada a la equidad Social entrepreneurship, a look at equity

Ignacio Barrios Parejo

Administrador de Empresas y Contador Público, Especialista en Proyectos, Magister en Gerencia Financiera, PhD. en Ciencias Gerenciales. Docente Programa Administración de Empresas, Universidad del Atlantico. Correo electrónico: ignaciobarrios@mail.uniatlanti-

Arnulfo Montenegro Rada

Administrador de Empresas e Ingeniero Químico, Magister en Gerencia de Empresas, PhD. en Ciencias Gerenciales, Docente Programa Administración de Empresas – Universidad del Atlántico – Colombia. Correo electrónico: arnulfomontenegro@mail.uniatlantico.edu.co.

William Niebles Núñez

Administrador de Empresas, Magister en Gerencia Estratégica, PhD. en Ciencias Gerenciales Universidad Rafael Belloso Chacín – URBE, Venezuela. Docente Programa Administración de Empresas, Universidad del Atlántico – Colombia. Correo electrónico: williamniebles@yahoo.com.mx.

Información del artículo: recibido: julio de 2016, aceptado: noviembre de 2016 https://doi.org/10.17081/invinno.5.1.2619

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Revisión de Tema

E

Resumen

ste artículo comprende una revisión teórica acerca del emprendi- Palabras clave: miento social, entendido como una iniciativa de negocio con o sin fin emprendimiento social, valor, de lucro, cuyo objetivo es la generación de valor social. Siendo este un índice, capacidad, merito. campo de investigación reciente y atractivo, el objetivo de esta revisión consiste a su vez en identificar y generar una transformación social real, a partir de la reducción de los índices de pobreza, de la percepción de injusticia entre los ciudadanos y del aumento de la capacidad del país para darle a cada uno de sus ciudadanos lo que se merece en función de sus méritos y condiciones.

Abstract

T

his article is a theoretical review of social entrepreneurship, understood as a business initiative, profitable or non profitable, whose aim is the generation of social value. Being this a recent and attractive field of research. The main target of this review is to identify and create a real social transformation, starting from a reduction of the poverty indexes, of the perception of injustice among citizens and the increase of the country’s capacity to give to each and every citizen what he deserves according to his merits and conditions.

Keywords: social entrepreneurship, value,index,capacity,merit.

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Revisión de Tema INTRODUCCIÓN Cuando se habla de emprendimiento, suele pensarse en una idea que cambiará al mundo y en consecuencia generará muchos ingresos a alguien, reduciendo así la brecha socioeconómica global. Lo anterior, en un país como Colombia, constituye el común denominador de algunos cuantos, lo cual permite de manera paradójica que los ricos sigan siendo ricos, los pobres sigan siendo pobres y de golpe, si ese emprendedor es de la clase media, pueda sentir que cumplió el sueño de su vida y ahora es exitoso. En este sentido, no se debe olvidar que en los últimos años, Colombia ha sido el tercer país con mayor desigualdad de América Latina después de Honduras y Guatemala, y aunque no ha mostrado una tendencia creciente, aún es persistente este fenómeno [1]. REVISIÓN LITERARIA En 2013, el DANE en su informe de pobreza y distribución de ingresos en Colombia para el año 2012, indicó que la pobreza monetaria bajó de 34,1% en 2011 a 32,7% en 2012. Por otro lado, en cuanto a la pobreza extrema, para el año 2012 el porcentaje de personas en esta situación fue de 10,4% en comparación con 10,6% en 2011. Al descomponer los porcentajes por zonas urbanas y rurales, las diferencias son notables. En 2012, la pobreza fue de 28,4% en las zonas urbanas y de 46,8% en las rurales. Y para la pobreza extrema, los valores fueron de 6,6% y de 22,8%, según Diego Otero Prada, rector de la Universidad Uniciencia [3]. Desde el año 2007, Colombia viene incorporando en su agenda el tema de innovación social y desde 2010 la innovación social hace parte del Plan Nacional de Desarrollo: «Igualdad de oportunidades para la Prosperidad social», el cual contempla que el crecimiento económico conduce

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a un desarrollo social y a la igualdad de oportunidades, que se traducen en un bienestar social y mejora las condiciones de vida de la población [4. Sin embargo, pese a los esfuerzos del gobierno y a las alianzas realizadas para favorecer proyectos sociales de emprendimiento que generen una igualdad de oportunidades para la prosperidad social [5], el ciudadano colombiano sigue percibiendo desigualdad, lo cual hace que la distribución de las riquezas del país sea un tema relevante en el diario vivir. El concepto de igualdad supone que todos tengan paridad de condiciones sin diferencia de sexo, raza, preferencia sexual, estrato social, entre otros, ya que, se entiende como un derecho fundamental de los seres humanos. Mundialmente activistas y ONGs vienen luchan sin descanso [6] por ella. Entonces, ¿de qué manera se puede cerrar la brecha de la distribución de riquezas en Colombia y garantizar la igualdad de oportunidades para todos? El común denominador de las personas sueña con la idea del millón de dólares que les va a permitir salir de una situación que no los hace feliz, adquirir lo que no tienen o mejorar sus condiciones de vida y las de sus familias, y en Colombia esto no es una excepción, pero en ese anhelo prima el interés particular sobre el general. Por consiguiente, para ir cerrando las brechas sociales y económicas del país, la sociedad colombiana debe dar un giro y pasar de una visión individualista a una colectiva en la que la equidad juegue un papel importante [7]. En este sentido, hace ya varios años en distintos países, incluido Colombia, se habla del concepto de emprendimiento social, lo cual, de acuerdo con Jaime Alberto Rincón se diferencia del emprendimiento convencional así: “La diferencia entre un emprendedor tradicional y uno social consiste en que el primero

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Revisión de Tema crea una necesidad. Por ejemplo, están las empresas de tecnología, que con sus nuevos productos crearon en los consumidores una necesidad y hábitos de consumo que antes no existían” [8]. Mientras tanto, el emprendimiento social va más ligado a suplir una necesidad existente. Se genera así un modelo en el que las grandes compañías empiezan a darse cuenta que no es suficiente y facturar gigantescos capitales se consolidan entonces en conglomerados que le aportan a las comunidades donde trabajan para generar un impacto social. En la actualidad, existen muchas empresas de emprendimiento social en las diferentes regiones del país que han logrado ser auto sostenibles [9], probando así que se pueden impulsar cambios sociales y generar utilidades, al potenciar las capacidades humanas de los miles de millones de personas pobres en el mundo. Lo anterior ha posibilitado que cada vez más empresas del sector privado generen estrategias de mercado para los sectores pobres del país, y para generar negocios inclusivos dentro de las mismas, fomentando la responsabilidad social empresarial. Precisamente, Sergio Mauricio Rengifo, coordinador nacional de negocios inclusivos CECODES, define los negocios inclusivos como “una iniciativa empresarial que contribuye de manera sostenible a la superación de la pobreza a través de la incorporación de ciudadanos o comunidades menos favorecidas a la cadena de valor mediante una participación activa y equitativa, donde ambas partes generen ganancias que les permita a los ciudadanos o comunidades vulnerables mejorar su calidad de vida y a la empresa generar además de buena imagen, utilidades.” [10]. Rengifo también precisa que el modelo de negocios inclusivos tiene dos focos puntuales de interacción con la población

para minimizar los riesgos de fracaso. En primer lugar, como consumidores, la empresa pone en el mercado productos y servicios de calidad que satisfacen las necesidades de personas de bajos recursos a precios accesibles [11]. En segundo lugar, como proveedores o distribuidores, las personas de escasos recursos se convierten en socios empresariales, proveedores o distribuidores. de modo que al incorporar pequeños empresarios locales en su cadena de valor, las grandes empresas crean empleo y aceleran la transferencia de habilidades [12]. No obstante, es necesario que estos modelos sean impulsados no solo por los sectores privados y públicos, sino que también las entidades educativas formen a los estudiantes en estas competencias, ya que, dada la complejidad del problema de la pobreza a nivel mundial, todo intento serio por combatirlo tendrá que prolongarse durante varias generaciones. La educación constituye, en efecto, uno de los sectores donde se hace más relevante la generación del emprendimiento social: “en todo el mundo la educación es excluyente. Si se quiere acceder a una educación de calidad debe tener la capacidad de costearla. Pero las instituciones de educación superior están obligadas a cumplir una función social. Sin embargo, hay instituciones en el país que implementan modelos de sostenibilidad social y tienen el reto de instruir a la base de la pirámide educativa. Hay entonces educación de calidad, pero que tiene un costo acorde a los ingresos de las familias. La educación virtual permite desarrollar esto, pues su accesibilidad y alcance son grandes ventajas.” [8]. Otro sector determinante para garantizar la equidad en la base de la pirámide, concepto acogido por C. K. Prahalad con el fin de potencializar el consumo y desa-

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Revisión de Tema rrollo de las zonas más desfavorables, es la salud. Consideremos al respecto el caso de la industria de servicios de salud de Venezuela. Según libro Negocios inclusivos, iniciativas de mercado con los pobres de Iberoamérica, en Venezuela el sector privado presta servicios de calidad, pero solo el 15% de la población venezolana puede pagarlos. En el otro extremo, los hospitales públicos sufren de una carencia crónica de financiamiento, lo que redunda en la falta constante de los insumos más básicos, tales como algodón, yeso o remedios. El seguro social “obligatorio” —financiado en forma conjunta por las empresas y los trabajadores— solo alcanza al 14% de la población. Un estudio de mercado reveló que el 88% de las personas encuestadas consideraban que no tenían adónde ir en caso de una emergencia médica. ¿Acaso se puede hablar de un “nicho”, o incluso de un “segmento” no atendido, cuando se trata de una necesidad básica e insatisfecha del 85% de los habitantes de un país? [9]. Es aquí donde el emprendimiento social toma su mayor importancia como estrategia para garantizar la equidad. Las iniciativas de mercado con los pobres de hoy día comprenden los casos de éxito de diferentes empresas de emprendimiento social, entre estas Cruzsalud, cuyo objetivo es ofrecer los primeros planes de asistencia médica prepagados a consumidores de barrios pobres de Caracas. En palabra de su fundador Jean Paul Rivas: “Queremos mejorar las condiciones de vida y el bienestar de los pobres (…) La construcción de una nación requiere hacer la clase de cosas que hacemos en Cruzsalud. Por unos pocos bolívares, proporcionamos asistencia médica a niños, dándoles por ejemplo medicinas, y hacemos de este un negocio sostenible. Esta es mi visión personal so-

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bre cómo un país se desarrolla.” [10]. En conclusión, para generar una transformación social real, a partir de la reducción de los índices de pobreza, de la percepción de injusticia entre los ciudadanos y el aumento de la capacidad del país para darle a cada ciudadano lo que se merece en función de sus méritos y condiciones, es necesario aumentar el rubro destinado para la educación. Sin duda es la educación laa destinada a brindar a las presentes y futuras generaciones las herramientas necesarias para potencializar el emprendimiento social y la inclusión social como estrategia de equidad y paz sostenible. REFERENCIAS [1] Banco Interamericano de Desarrollo (BID). “David Rockefeller Center for Latin American Studies”. Negocios inclusivos: iniciativas de mercado con los pobres de Iberoamérica, 2016. [2] L. Villa, & J. Melo, “Panorama actual de la innovación social en Colombia”. Instituciones para el Desarrollo División de Competitividad e Innovación, 2016. Disponible: en: https://publications.iadb.org/ bitstream/handle/11319/6957/CTI_DP_ Panorama_actual_de_la_innovacion_social.pdf?sequence=1. [3] A. Fischel, “Red Latinoamericana de Universidades por el emprendedurismo social”, 2013. Disponible en: http://www.redunes.org/wp-content/ uploads/2013/07/Congreso-Emprendedurismo-Social-Ponencia-Astrid.pdf. [4] I. March. “Las Claves del éxito en nuevas compañías innovadoras según los principios de los propios emprendedores”, Dirección y organización, pp. 177-186, 2017. [5] J. D. Nyssens, “El enfoque EMES de empresa social desde una perspectiva comparada. CIRIEC – España”. Revista de Economía Pública, Social y Cooperati-

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Revisión de Tema va, pp. 7-34, 2012. [6] G. Palacios. “Emprendimiento social: integrando a los excluidos en el ámbito rural”. Revista de Ciencias Sociales, pp. 579-590, 2010. [7] A. R. Ramírez, “Nuevas perspectivas para entender el emprendimiento empresarial”. Pensamiento y gestión, pp. 94-119, 2009. [8] T. Priede, C. López-Cózar, & A. Rodríguez, “Análisis del marco económico-jurídico específico para los emprendedores sociales. Un estudio comparado entre diversos países”, CIRIEC-España, Revista de Economía Pública, Social y Cooperativa, vol. 80, pp. 5-28, 2014. [9] P. Munuera, & F. Gómez. “Narrativas futuras en el Campus Virtual: Trabajo Social”. En VII Jornada Campus Virtual UCM: valorar, validar y difundir Campus Virtual.: Universidad Complutense de Madrid. Madrid (España), 2012. [10] J. Schramm. “El talento está ahí fuera”. En Bornstein, D. Cómo cambiar el mundo. Los emprendedores sociales y el poder de las nuevas ideas. Editorial Debate. Barcelona (España), 2005. [11] OCDE/CEPAL/CAF. “Perspectivas económicas de América Latina 2017: Juventud, competencias y emprendimiento, OECD Publishing, Paris”. (2016). Disponible en: http://dx.doi.org/10.1787/leo-2017es [12] A. Cardozo, “La Motivación para Emprender. Evolución del Modelo de Rol en Emprendedores Argentinos”. Universidad Nacional de Educación a Distancia, 2010.

Este artículo se cita: I. Barrios, N. Niebles, y A. Montenegro , “ Emprendimiento social, una mirada a la equidad”, Revista Investigación e Innovación en Ingenierias,vol. 5, n°. 1, pp. 102 107, 2017.

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