Proyectos de Ingeniería - Fin de Carrera 2016

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ÍNDICE INDEX CUERPO DIRECTIVO

Presentación Preface BOARD OF DIRECTORS Javier Páez Saavedra Decano / Dean Amparo Camacho Díaz Directora Académica / Academic Director Wilson Nieto Bernal Director de Postgrados e Investigaciones / Research and Graduate Programs Director Directores de Departamento / Chairs Luis Fuentes Pumarejo · Ingeniería Civil y Ambiental / Civil and Environmental Engineering Pedro Wightman Rojas · Ingeniería de Sistemas / Systems Engineering Mauricio Pardo González · Ingeniería Eléctrica y Electrónica / Electrical and Electronics Engineering Lina Prada Angarita · Ingeniería Industrial / Industrial Engineering Humberto Gómez Vega · Ingeniería Mecánica / Mechanical Engineering María Paola Acosta Mejía Asistente Decanatura de Ingenierías / Assistant to the Dean

Ingeniería Civil Civil Engineering Ingeniería de Sistemas Systems Engineering Ingeniería Eléctrica Electrical Engineering Ingeniería Electrónica Electronics Engineering Ingeniería Industrial Industrial Engineering Ingeniería Mecánica Mechanical Engineering

Reservados todos los derechos © Universidad del Norte Apartado Aéreo 1569 http://www.uninorte.edu.co Barranquilla (Colombia) Copyright © Universidad del Norte Apartado Aereo 1569 http://www.uninorte.edu.co Barranquilla (Colombia)

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PRESENTACIÓN

Tengo el placer de presentar los proyectos de fin de carrera de la División de Ingenierías que fueron realizados en el primer semestre académico de 2016.

La División de Ingenierías es una de las más robustas de la Universidad del Norte: cuenta con 6 programas de pregrados, 9 maestrías, y 5 doctorados. Además, un amplio portafolio de especializaciones que son ofrecidas desde la Dirección de Especializaciones de la Universidad.

Desde 2010 los seis programas de Ingenierías: Civil, de Sistemas, Eléctrica, Electrónica, Industrial y Mecánica fueron acreditados por EAC (Engineering Accreditation Commission) de la agencia ABET Inc. (Accreditation Board for Engineering and Technology), de Estados Unidos. De esta forma, Uninorte se convirtió en la primera universidad en Colombia en obtener esta certificación y una de las cuatro en Latinoamérica.

Los departamentos de la División de Ingeniería agrupan a 56 doctores y 30 magísteres los cuales han guiado, apoyado y estimulado el trabajo de los estudiantes. A su vez, los 23 laboratorios que dispone la División, en conjunto con los múltiples y variados recursos institucionales, han facilitado el desarrollo de muchos de los proyectos que aquí presentamos.

PREFACE

I am pleased to present the College of Engineering Capstone Design Projects completed during 2016 first academic semester.

The College of Engineering is one of the most robust colleges at the university. It offers 6 bachelor’s, 9 master’s and 5 doctoral Programs. Additionally, it comprises a wide portfolio of specializations, which are offered by the Graduate Specialization Office.

Since 2010, our six Engineering Programs: Civil, Electrical, Electronics, Industrial, Mechanical and Systems Engineering have been accredited by the Engineering Accreditation Commission of ABET, Inc, United States of America. In this regard, Universidad del Norte became the first University in Colombia and the fourth in Latin America to be awarded with this certificate.

Departments of the Engineering College group 56 professors with Doctoral Degrees and 30 with Master Degrees, who have guided, supported and encouraged the work of students. Furthermore, there are 23 laboratories, which are available to the College of Engineering, together with the many and varied institutional resources that have facilitated the development of many projects that we are presenting Cordially

Cordialmente,

Javier A. Páez Saavedra Decano División de Ingenierías Universidad del Norte

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Javier A. Páez Saavedra Dean College of Engineering Universidad del Norte

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PROYECTOS PROJECTS Consultoría para la construcción del Centro de Ciencia Interactiva del Atlántico - CECIA Consultancy for the construction of Atlántico’s Interactive Science Center - CECIA Complejo carcelario y penitenciario de Malambo (COMAL) Penitentiary and prison complex in Malambo - Atlántico (COMAL) Museo Cultural Orquídea Dorada Cultural Museum Orquídea Dorada Proyecto de diseño de un complejo de educación superior en el municipio de Soledad Atlántico Project for the design of a higher education complex in city of Soledad Atlántico Centro Cultural Macondo Macondo Cultural Center Cumbiódromo multifuncional Álvaro José “Joe” Arroyo Multifunctional cumbiódromo Álvaro José “Joe” Arroyo Diseño conceptual de Astillero Sabanagrande Conceptual design of Shipyad Sabanagrande Terminal de transporte terrestre “20 DE ENERO” de la ciudad de Sincelejo - Sucre Overland transport terminal “20 DE ENERO” of Sincelejo - Sucre

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CONSULTORÍA PARA LA CONSTRUCCIÓN

CONSULTANCY FOR THE CONSTRUCTION OF ATLÁNTICO’S

Colombia es un país históricamente rezagado en términos de desarrollo científico y tecnológico. Las principales razones de esta problemática son la baja producción científica, un grave déficit de doctores (PhD) e ingenieros, y el bajo nivel académico de los niños y jóvenes en matemáticas y ciencia. Una causa en común que poseen estos factores es la falta de interés y motivación que presentan los estudiantes hacia las áreas científicas.

Con la finalidad de incentivar el aprendizaje y desarrollo de la ciencia en los atlanticenses, principalmente en los niños y jóvenes, se propone la creación del Centro de Ciencia Interactiva del Atlántico – CECIA. En este se ofrecerán exhibiciones interactivas y experimentación pedagógica relacionadas con distintas ramas de la ciencia, tal como

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astronomía, geología, biología, anatomía, botánica, física, química, entre otras. CECIA contará con tres edificios de exhibiciones, dedicándose cada uno a un enfoque diferente de la ciencia, y un domo que funcionará como planetario.

El proyecto consiste en la consultoría para la construcción de este centro, abordando de manera integral las diferentes disciplinas de la ingeniería civil: geotecnia, diseño estructural, redes hidrosanitarias, estudio de transporte, diseño geométrico de vías, diseño de pavimentos e impacto y gestión ambiental. Por último, se realizó la evaluación de costos del proyecto y se estimaron los tiempos de ejecución, se elaboraron las especificaciones técnicas y el pliego de condiciones necesario para realizar el respectivo proceso de contratación.

Project Team

Julián Arellana Ochoa, Luis Fuentes Pumarejo, Layton González-Rubio M., Andrés Guzmán Guerrero, Vicente Mercado Puche, Carlos Pacheco Bustos, Augusto Sisa Camargo

INTERACTIVE SCIENCE CENTER - CECIA Kelys Betancur Iglesias, Eduardo Espitia Echeverría, Rossana Lobo Guzmán, María Palmezano Pinto, Kevin Paternostro Díaz

Julián Arellana Ochoa, Luis Fuentes Pumarejo, Layton González-Rubio M., Andrés Guzmán Guerrero, Vicente Mercado Puche, Carlos Pacheco Bustos, Augusto Sisa Camargo

Colombia is a historically lagged country in terms of scientific and technological development.

The major reasons for this problem are the low scientific production, a severe shortage of doctors (PhD) and engineers, and the low academic level of children and youth in math and science. A common cause among these factors is the lack of interest and motivation from students towards scientific areas.

In order to encourage learning and development of science amongst Atlántico’s population, mainly in children and young people, the creation of Atlántico’s Interactive Science Center (CECIA) is proposed. In this center, interactive exhibits and educational experimentation related to different branches of

Advisors

Kelys Betancur Iglesias, Eduardo Espitia Echeverría, Rossana Lobo Guzmán, María Palmezano Pinto, Kevin Paternostro Díaz.

Tutores

Autores

DEL CENTRO DE CIENCIA INTERACTIVA DEL ATLÁNTICO - CECIA

science, such as astronomy, geology, biology, anatomy, botany, physics, chemistry, among others will be offered. CECIA will have three exhibition buildings, each one focused on a different approach to science, and a dome that functions as a planetarium.

The project involves the consultancy for the construction of this center, addressing different disciplines of civil engineering such as: geotechnics, structural design, plumbing networks, transport studies, geometric design of roads, pavement design and environmental management. In addition, the project cost assessment and the respective estimated runtimes were estimated; in turn, technical specifications and bidding requirements were developed.

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COMPLEJO CARCELARIO Y PENITENCIARIO

PENITENTIARY AND PRISON COMPLEX

Este proyecto se enfoca en el problema del hacinamiento que presentan los Establecimientos de Reclusión del Orden Nacional (ERON) del departamento del Atlántico. Para dar solución a esta problemática se han realizado los diseños para la construcción de un Complejo Carcelario y Penitenciario en Malambo – Atlántico (COMAL). Basados en estadísticas y datos del Instituto Nacional Penitenciario y Carcelario (INPEC) de diciembre de 2015, se conoce el índice de hacinamiento en los ERON del Atlántico, a partir de esto se logró establecer un número de cupos de reclusos para el diseño de las estructuras del nuevo ERON. El proyecto es completamente integral en cuanto se refiere a la ingeniería civil, abarca el campo estructural, vial, ambiental, legal, hidrológico e hidráulico. Los diseños del COMAL distribuyen el predio de aproximadamente 21 Ha en zonas de reclusión para mujeres, hombres sindicados, hombres de mínima seguridad, hombres de mediana seguridad y hombres de máxima seguridad. En sus diseños, COMAL busca generar las condiciones adecuadas para garantizar la reinserción social a través del trabajo y la educación. Las zonas de reclusión comprenden el área interna del complejo y el área externa la conforman una unidad de sanidad, edificios y parqueaderos administrativos, controles de guardia y puntos de información; todo el complejo está conectado mediante una red de vías internas. Por otra parte, se presentó el inconveniente de accesibilidad al complejo, por lo que fue necesario realizar el diseño de una intersección que comunique el ERON con la vía Malambo-Caracolí. Adicionalmente, comprometidos con el ambiente, se realiza el diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales, con el fin de reutilizar el agua en el complejo como una medida de sostenimiento ambiental. Finalmente, el proyecto ofrece una alternativa de solución que mitigará el hacinamiento en el departamento del Atlántico, garantizando la reinserción social y siendo amigable con el medio ambiente.

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Project Team

José Guardo Polo, Andrés Guzmán Guerrero, Carlos Pacheco Bustos, Luis Fuentes Pumarejo, Víctor Cantillo Maza

Victor Arenas Rodríguez, Roberto Guerrero Gómez, Oswaldo Mercado Villa, Daniel Polo Valencia, Sheyla Rodríguez Peña, Sebastián Sierra Rodríguez

Advisors

Victor Arenas Rodríguez, Roberto Guerrero Gómez, Oswaldo Mercado Villa, Daniel Polo Valencia, Sheyla Rodríguez Peña, Sebastián Sierra Rodríguez

IN MALAMBO - ATLÁNTICO (COMAL) Tutores

Autores

DE MALAMBO (COMAL)

José Guardo Polo, Andrés Guzmán Guerrero, Carlos Pacheco Bustos, Luis Fuentes Pumarejo, Víctor Cantillo Maza

This project focuses on the problem of overcrowding presented in some prison establishments in the department of the Atlántico (ERON). To solve this problem, we’ve conducted designs for the construction of a Penitentiary and Prison Complex in Malambo - Atlántico (Comal). Based on statistics and data obtained from the National Penitentiary and Prison Institute (INPEC) of December 2015, the rate of overcrowding in ERON Atlántico is known; from this it was possible to establish the number of prisoners that required the design of the new ERON structure. The project is fully integrated in terms of civil engineering, structural covers and roads, and the environmental, legal, hydrologic and hydraulic fields. Comal designs distribute the property of approximately 21 hectares in areas of confinement for women, syndicated men, minimum security men, medium security men and maximum security men. In these designs, Comal seeks to generate appropriate measures to ensure social reintegration through work and education conditions. Detention areas comprise the inner area of the complex. The outside area comprises the health unit, administrative buildings and parking lots, guard controls and information points; the entire complex is connected by a network of internal pathways. Moreover, a problem of accessibility to the complex was presented, so it was necessary to design an intersection to adjoin the ERON with Malambo-Caracolí route. Additionally, committed to the environment, the design of a wastewater treatment plant is carried out, in order to reuse the water in the complex as a measure of environmental sustainability. Finally, the project offers a solution which will relieve overcrowding in the department of the Atlántico, ensuring social reintegration and it is environmentally friendly.

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MUSEO CULTURAL

CULTURAL MUSEUM

El proyecto Museo Cultural Orquídea Dorada consiste en el diseño sostenible de un espacio que promueva el desarrollo cultural en la localidad suroccidente de la ciudad de Barranquilla, cumpliendo con los lineamientos del Plan de Ordenamiento Territorial (2012).

Cabe resaltar que para lograr el desarrollo integral de una comunidad se requiere fortalecer distintas dimensiones, donde unas de las principales son las socio-culturales y ambientales. Sin embargo, la ciudad de Barranquilla cuenta con pocos espacios para apoyar e incentivar el desarrollo cultural y los existentes se concentran únicamente en una zona.

Por otro lado, Barranquilla cuenta con pocas áreas verdes en comparación con otras ciudades del país y con indicadores internacionales. Es por esto que este proyecto tiene como finalidad incentivar el arraigo cultural nacional, fortalecer el sentido de pertenencia por el patrimonio público, generar em-

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pleos y ofrecer espacios verdes dotados de flora autóctona de la región.

Para satisfacer las necesidades planteadas, el presente proyecto propone un diseño integral que abarca las áreas de la ingeniería civil como lo son geotecnia, estructuras, vías, transporte, pavimentos, hidráulica, sanitaria, hidrología y ambiental; cumpliendo con los reglamentos y normativas vigentes que se aplican en cada uno de los componentes realizados. Las posibles limitaciones que se esperan durante la ejecución y funcionamiento del proyecto son la falta de disponibilidad de presupuesto de operación y condiciones de inseguridad en el sector.

El resultado de este proyecto de consultoría son los diseños propuestos para los diferentes componentes mencionados con anterioridad que tienen como objetivo suplir las necesidades planteadas.

Project Team

Vicente Mercado Puche, Carlos Arteta Torrents, Andrés Guzmán, Julián Arellana Ochoa, Humberto Ávila Rangel, Augusto Sisa Camargo, Luis Fuentes Pumarejo, Carlos Pacheco Bustos

Vilma Álvarez Pacheco, Julio Cantero Durango, Arantxa De La Hoz Morris, José Duque Felfle, Juan García Bigliani

Vicente Mercado Puche, Carlos Arteta Torrents, Andrés Guzmán, Julián Arellana Ochoa, Humberto Ávila Rangel, Augusto Sisa Camargo, Luis Fuentes Pumarejo, Carlos Pacheco Bustos

The cultural museum named Orquidea Dorada is a project that consists in the sustainable design of a place to promote cultural development in the south west area of Barranquilla, Colombia. Moreover, this project considers and follows the requirements that are stablished in the City Development Plan (2012).

It is important to remark that a community can reach a comprehensive development if different dimensions are enhanced, being social, cultural and environmental the most important dimensions. Nevertheless, Barranquilla has few places to encourage the cultural development and the current places are located only in one zone. On the other hand, Barranquilla does not have enough green zones compared with other cities and with international indicators. For those reasons, the objectives of this project are to improve the national culture roots, strengthen

Advisors

Vilma Álvarez Pacheco, Julio Cantero Durango, Arantxa De La Hoz Morris, José Duque Felfle, Juan García Bigliani

ORQUÍDEA DORADA Tutores

Autores

ORQUÍDEA DORADA

the sense of belonging to public property, generate employments and provide green zones which have original flora from the region.

In order to satisfy the mentioned necessities, this project proposes an integral design which contains all the areas of civil engineering, such as Geotechnics, Structures, Highway Design, Transportation, Pavements, Water Resources and Environmental, complying with the current regulation for each branch of civil engineering.

The possible limitations, expected during the implementation and operation of this project, are the lack of operational economic resources and the unsafety conditions in the zone.

The results of this consultancy project are the proposed designs for each area of civil engineering in order to fulfill the necessities that were referred before.

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PROYECTO DE DISEÑO DE UN COMPLEJO DE EDUCACIÓN

PROJECT FOR THE DESIGN OF A HIGHER EDUCATION

Durante los últimos años, el rubro presupuestal de la nación destinado a la Educación ha permitido realizar grandes inversiones para mejorar la calidad y la cobertura de la educación infantil, básica y media. En el departamento del Atlántico hay diecisiete Instituciones de Educación Superior, y a pesar de las inversiones realizadas por el Estado, no se ha logrado cubrir la creciente demanda de jóvenes interesados en acceder a estudios profesionales de calidad.

En este proyecto se presenta el diseño arquitectónico y de ingeniería de un complejo de educación superior ubicado en el municipio de Soledad. Buscando brindar acceso a la educación superior a diez mil jóvenes de bajos recursos del departamento del Atlántico, contando con programas tecnólogos, técnicos y profesionales de carácter oficial. El complejo consta de dos edificaciones destinadas para aulas de clases, un edificio de laboratorios técnicos, un edificio administrativo, dos cafeterías y una biblioteca, sobre

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los cuales se realizaron diseños arquitectónicos, diseños estructurales a detalle, cumpliendo con la NSR-10, evaluación y diseño de cimentaciones y diseño de redes hidrosanitarias.

Complementado el diseño de ingeniería, se presentan evaluaciones hidrológicas e hidráulicas del campus, diseños de elementos de infraestructura vial y transporte sobre la zona y se incluye una propuesta de manejo ambiental. Se estimó el presupuesto global del proyecto, las especificaciones técnicas de su construcción y una programación general de las obras. Obteniendo una propuesta de gran impacto económico pero compensada con la valoración de la calidad educativa de la población beneficiada. Los autores, lograron afianzar los conocimientos adquiridos a lo largo de sus estudios de Pregrado de Ingeniería Civil en cada uno de los énfasis de la profesión, destacando la aplicación de softwares destinado al desarrollo de problemas de carácter ingenieril.

Project Team

José Guardo Polo

Cristian Baldovino Torres, Alfredo Ojeda Díaz, Amanda Orozco Escamilla, Melissa Rodríguez Acevedo, Geraldine Taboada Vizcaíno

José Guardo Polo

During the last years, our nation budget for education has made large investments to solve and to improve the quality and coverage for basic and middle education. In the department of the Atlántico there are seventeen Higher Education institutions, and despite the last investments made by the State, these will fail to cover the growing demand of young people interested in continuing their professional studies.

This project presents the architectural and engineering design for a higher education complex located in Soledad. We aim to provide access to education for more than ten thousand low-income young people in the department of the Atlántico, with technological, technical and professional programs. The complex consists of two buildings designed for classrooms, a building for technical laboratories, an administrative building, two food courts and a library, on which architectural designs and structural designs are

Advisors

Cristian Baldovino Torres, Alfredo Ojeda Díaz, Amanda Orozco Escamilla, Melissa Rodríguez Acevedo, Geraldine Taboada Vizcaíno

COMPLEX IN CITY OF SOLEDAD ATLÁNTICO Tutores

Autores

SUPERIOR EN EL MUNICIPIO DE SOLEDAD ATLÁNTICO

made in compliance with the NSR-10, also there are presented the evaluation and foundation design, and plumbing networks design.

Complementing the engineering design, campus hydrological and hydraulic assessments, road infrastructure and transportation elements design on the area and a proposal for environmental management are presented. The overall budget for the project with technical specifications for its construction and general planning of the works was estimated. A proposal of great economic impact is obtained but it is compensated by target population educational quality valuation. The authors were able to consolidate the knowledge acquired during their Undergraduate Civil Engineering studies in each of the profession emphases, highlighting software application for the development of engineering nature problems.

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MACONDO

CENTRO CULTURAL

CULTURAL CENTER

El Centro Cultural Macondo es un espacio capaz de albergar, en conjunto, ambientes que promuevan el estudio y desarrollo de la libre expresión de la mano del arte e inspiración juvenil. Proyecto que busca ser desarrollado en la zona Norte de la ciudad de Barranquilla, considerando la urgente necesidad de promover la asistencia y participación de la población estudiantil, tanto de Barranquilla como de todo el departamento, en zonas de compendio académico que en la actualidad presentan un déficit de espacios público- culturales para la interacción y desarrollo de las artes y el conocimiento. Macondo busca incrementar la participación de los jóvenes barranquilleros en el crecimiento cultural y económico de la Ciudad y de la Región Caribe.

El Centro Cultural Macondo comprenderá una construcción de un teatro llamado Benkos Biohó, una galería que tendrá el nombre Norman Mejía,

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una biblioteca llamada Ernesto Mc Causland y un edificio administrativo; estos nombres fueron asignados para promover grandes personajes de la cultura del Caribe Colombiano. Este proyecto tendrá un alcance departamental y será localizado en el área existente entre Barranquilla y Puerto Colombia en las cercanías de Galapa, Soledad y Malambo. El centro cultural será construido con un enfoque amigable con el medio ambiente promoviendo zonas verdes para los usuarios. Para este proyecto la financiación puede llegar a ser un problema debido al débil músculo financiero que promueve la cultura, por ello se necesitará el apoyo económico del gobierno local y departamental. Lo que se busca es poder brindar a los ciudadanos un espacio cultural en una zona que presenta una fuerte necesidad debido al rápido crecimiento poblacional al norte de la ciudad.

Project Team

Vicente Mercado Puche, Carlos Pacheco Bustos, Olga Pezzano Molina, Andrés Viloria Pezzano, Julián Arellana Ochoa

Ximena Arguelles Castaño, Jairo Arrázola Jiménez, Wilson Certain Abraham, Omar Chemas Pulido, Elvis Covilla Valera

Vicente Mercado Puche, Carlos Pacheco Bustos, Olga Pezzano Molina, Andrés Viloria Pezzano, Julián Arellana Ochoa.

Macondo Cultural Center is a place able to harbor several environments in order to promote the study and the free development of arts and juvenile inspiration. The project will be developed in the north of the city of Barranquilla, considering the urgent need to endorse the attendance and participation of the student population, in the city and in the entire department, in areas of academic compendium that currently have a deficit of public – cultural areas for the interaction and the developments of arts and knowledge. Macondo aims to increase the participation of the young local people in the cultural and economic growth of the city and the entire Caribbean Region.

The Macondo Cultural Center will include the construction of a theater called Benkos Biohó, a gallery called Norman Mejía, a library called Ernesto Mc

Advisors

Ximena Arguelles Castaño, Jairo Arrázola Jiménez, Wilson Certain Abraham, Omar Chemas Pulido, Elvis Covilla Valera

Tutores

Autores

MACONDO

Causland and an administrative building; these names were assigned to promote famous cultural figures of the Colombian Caribbean. This project will have a Departmental scope and will be located in the area between Barranquilla and Puerto Colombia near Galapa, Soledad and Malambo.

Macondo Cultural Center will be built with an environment- friendly approach by promoting green areas for users. In this project funding can become a problem due to the weak financial muscle that promotes culture, for that reason financial support of the local and departmental government will be needed. What is sought in this project is to provide to citizens a cultural space in an area that has a strong need due to the rapid population growth in the north of the city.

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CUMBIÓDROMO MULTIFUNCIONAL

MULTIFUNCTIONAL CUMBIÓDROMO

Nuestro proyecto consta de la construcción de un recinto especializado para la realización de diferentes actividades de carácter cultural, de entretenimiento, recreación, etc. Con este se trata de dar solución a los siguientes problemas: • Traumatismos en la movilidad por desfiles de carnaval.

• Disminución del flujo por reducción o cierre de vías relevantes de la ciudad.

• Falta de un lugar dedicado a la realización de conciertos en la ciudad.

• Afectación y daño de los recintos deportivos por la realización de conciertos.

• Alejar y concentrar el área de influencia de un evento determinado.

La decisión de construir el cumbiódromo se centró en solucionar las problemáticas anteriormente mencionas. El objetivo es construir un espacio que permita la realización de los desfiles del carnaval, así como conciertos y congregaciones religiosas. También se

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busca proveer un lugar para el esparcimiento de familias y visitantes del sector y la ciudad en general.

El diseño del proyecto contempla en cierta forma la idea del sambódromo Marques de Sapucaí en Rio de Janeiro, Brasil. El concepto es tener una vía entre tribunas donde los asistentes podrán ver a los artistas y bailarines. La longitud de la vía de desfiles es de aproximadamente 1.1 km. El recinto tendrá forma de U, estando la vía en la línea que conforma la letra. En su interior estará colocado el espacio para conciertos y los estacionamientos de visitantes.

Rodeando este espacio se harán unas zonas verdes con puntos de refrigeración y alimentación, así como puntos de atención de emergencias.

Dentro de las limitantes que encontramos para la elaboración del proyecto, la más considerable es la cercanía de la ciénaga de Mallorquín.

Con este proyecto, logramos evidenciar que en la ciudad no hay una buena planeación en lo a eventos recreativos y culturales se refiere.

Project Team

Ivan Darío Serrano Arrieta, Jorge Saieh Yaar

Francisco Betancourt Correa, Sergio Castaño Arango, Agustín Jaramillo Calle, Luis Reyes Gamarra, Daniel Saieh Atique

Ivan Darío Serrano Arrieta, Jorge Saieh Yaar

Advisors

Francisco Betancourt Correa, Sergio Castaño Arango, Agustín Jaramillo Calle, Luis Reyes Gamarra, Daniel Saieh Atique

ÁLVARO JOSÉ “JOE” ARROYO Tutores

Autores

ÁLVARO JOSÉ “JOE” ARROYO

Our project corresponds to the construction of a specialized site for the making of different activities, of cultural, entertainment, recreational and other purposes in order to give a solution to the following problems: • Mobility traumatisms caused by carnival parades.

• Flow diminishment by the reduction or closing of the city’s relevant streets.

• Lack of a place dedicated to the realization of concerts in the city.

• Alterations and damages by concerts events in sports grounds.

• Concentrate and keep distance from the influence area of a determined event.

The decision to build the cumbiódromo is centered on solving the problems stated above. The goal is to build a space that allows both the comfortable conducting of the parades as well as the development of activities such as concerts and religious congregations. Also the idea is to provide a space

for families and leisure visitors from the sector and the entire city.

The project design envisages somehow the idea of Marques de Sapucai Sambódromo in Rio de Janeiro, Brazil. The concept is to have a road between grandstands where attendees can see the artists and dancers. The length of the parade route is about 1.1 km, being much shorter than the 4 kms that are usually used in the vía 40.

The enclosure will be U-shaped, being the path the line forming the letter. Inside, there will be placed the concerts zone and visitor parking. Surrounding this space some green areas with cooling and eating points will be made, as well as emergency points.

Within the constraints we could find for the development of the project, the most significant is the proximity of the Mallorquín swamp.

With this project, we can notice that in the city does not have a good planning in terms of recreational and cultural events.

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DISEÑO CONCEPTUAL DE

CONCEPTUAL DESIGN OF

Colombia cuenta con capacidad limitada para almacenar y transportar las cargas que se han generado por la firma de los distintos tratados de libre comercio; no posee la infraestructura suficiente, necesaria y requerida que permita realizar mantenimientos, reparaciones y construcciones de embarcaciones para el transporte fluvial de mercancías y pasajeros.

Ante esta necesidad se plantea la construcción de un astillero en el municipio de Sabanagrande, aprovechando la disponibilidad de terreno y las condiciones del río.

Los astilleros son el lugar en el cual se procede a reparar y construir embarcaciones navales, marítimas y fluviales que se usan con el fin de transportar mercancía o pasajeros. Con la construcción del astillero se espera alcanzar: 1) Construir y reparar embarcaciones. 2) Recibir la carga metalúrgica.

3) Reducir los costos de transporte. 4) No saturar el puerto de Barranquilla. 5) Consolidar el mercado metalúrgico y de artillería.

Para el desarrollo del proyecto fue necesario realizar análisis de las condiciones del río como lo son la batimetría e hidrosedimentología, los niveles y caudales; así mismo se realizó el estudio hidrológico, de suelos, de tránsito y de impacto ambiental, y se utilizaron herramientas de información geográfica para el levantamiento topográfico. Además, se llevaron a cabo los diseños arquitectónico, estructural de cada elemento del astillero, de vías, de pavimento, de redes de acueducto, de alcantarillado y de la planta de tratamiento.

Los espacios con los cuales se contará son: bodega para almacenamiento de materiales, bodegas para mantenimiento y reparación, varadero con cinco barcazas, muelle, parqueadero, edificio administrativo, restaurante, kioscos, áreas verdes, planta de tratamiento de aguas residuales industriales, vías vehiculares y peatonales, y un área para futuras construcciones.

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Project Team

Garis Coronell Molina, Margareth Dugarte Coll, Andrés Guzmán Guerrero, Luis Fuentes Pumarejo, Humberto Ávila Rangel, Mariolly Dávila Cordido, Diana Pardo Castañeda, Carlos Pacheco Bustos, Augusto Sisa Camargo

José Barrios Viloria, Lilibeth Contreras Cárdenas, Juan Manotas Ruiz, José Navas Acuña, Julissa Orozco Granados

Garis Coronell Molina, Margareth Dugarte Coll, Andrés Guzmán Guerrero, Luis Fuentes Pumarejo, Humberto Ávila Rangel, Mariolly Dávila Cordido, Diana Pardo Castañeda, Carlos Pacheco Bustos, Augusto Sisa Camargo

Advisors

José Barrios Viloria, Lilibeth Contreras Cárdenas, Juan Manotas Ruiz, José Navas Acuña, Julissa Orozco Granados

Shipyad Sabanagrande Tutores

Autores

ASTILLERO SABANAGRANDE

Colombia has a limited capacity to store and transport the loads generated by the signing of different free trade agreements; It lacks of the sufficient, necessary and required infrastructure to perform maintenance, repairs and construction of vessels used for river transport of goods and passengers.

Given this problem, and taking advantage of the availability of land and river conditions, the design of a shipyard in the municipality of Sabanagrande is presented.

Shipyards are the places in which naval, sea and river vessels, used for the transportation goods or passengers, are repair or build. With the construction of the shipyard it is expected to achieve: 1) Building and repair boats. 2) Receive the metal charge. 3) Reduce transportation costs. 4) Do not saturate the port of Barranquilla. 5) To consolidate the metallurgical and artillery market.

For the development of the project analysis of the river’s conditions, such as bathymetry and hydro-sedimentology, and levels and flow rates were needed; likewise the hydrological study, soil, transit and environmental impact were made and geographic information tools for the survey were used. In addition, we carried out the architectural design, structural element of each shipyard, roads, pavement, water supply networks, sewerage and treatment plant.

The design includes: cellar for storage of materials, warehouses for maintenance and repair, dry dock with five barges, dock, parking, administration building, restaurant, kiosks, landscaping, industrial wastewater treatment plant, vehicular and pedestrian roads, and an area for future construction.

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TERMINAL DE TRANSPORTE TERRESTRE

OVERLAND TRANSPORT TERMINAL

El proyecto consta de la construcción de una terminal de transporte terrestre en la ciudad de Sincelejo que pueda contribuir al desarrollo de la región. Además tiene un plus, con respecto a la innovación, gracias a que adicional a lo anterior se construirá un hotel de 5 pisos y una zona comercial; esto permite contribuir a la comodidad de las personas al momento de viajar y activar la economía de la zona gracias a que se generarán varios empleos especialmente en la zona comercial.

Cabe resaltar que la ciudad de Sincelejo cuenta actualmente con 279.015 habitantes, y es la única ciudad en Colombia que no tiene una terminal de transporte, por lo que las empresas de prestación de este servicio se ubican principalmente en la calle 38 con kra 25, siendo este punto uno de los de mayor congestión en la ciudad.

Al momento de construir esta terminal, las empresas de transporte se podrán ubicar en un punto específico y brindar un servicio de mayor calidad. Las empresas de transporte intermunicipal e interdepartamental que se encuentran ubicadas en este sector

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son las siguientes: Copetrán, Brasilia, Transporte Luz, Transporte Rápido Ochoa, entre otros.

El diseño de todas estas estructuras consta de un sistema de pórticos de concreto reforzado de 21 MPa; Adicional a lo anterior, en el terminal de transporte hay un sótano que cuenta con un sistema de pórtico y un muro de contención. Es de gran importancia mencionar que Sincelejo está ubicado en una zona sísmica intermedia, por lo que esta fuerza se debe tener presente al momento del diseño y análisis de cada una de las estructuras.

Con la realización del proyecto se busca contribuir al desarrollo social y económico de la región especialmente de la ciudad de Sincelejo gracias a que se generarían aproximadamente 250 empleos con la construcción del mismo. Además, esto permite que en esta zona se active el comercio y también se brinde un servicio eficiente y seguro a los pasajeros.

Project Team

José Guardo Polo, Augusto Sisa Camargo, Andrés Guzmán Guerrero, Garis Coronell Molina, Julián Arrellana Ochoa, Vicente Mercado Puche, Roger Monterroza Luna, Diego Rada Altahona

Cristian Acosta Torres, José Baldovino Monterrosa, Yennis Barros Atuesta, María Mesa Sierra, William Sierra Gómez, Mauricio Taborda Rocha

José Guardo Polo, Augusto Sisa Camargo, Andrés Guzmán Guerrero, Garis Coronell Molina, Julián Arrellana Ochoa, Vicente Mercado Puche, Roger Monterroza Luna, Diego Rada Altahona

Advisors

Cristian Acosta Torres, José Baldovino Monterrosa, Yennis Barros Atuesta, María Mesa Sierra, William Sierra Gómez, Mauricio Taborda Rocha

“20 DE ENERO” OF SINCELEJO - SUCRE Tutores

Autores

“20 DE ENERO” de la ciudad de Sincelejo - Sucre

This project consists in the construction of a bus terminus in Sincelejo city which can contribute to the region development. Additionally, a 5 levels hotel and a commercial area will be constructed. The purpose of this project is to innovate over existing terminals and to give comfort to users. Also, people who live in this area will be positively affected because many jobs will be generated.

It’s important to know that nowadays the city of Sincelejo has 279.015 inhabitants, and it is the only city in Colombia that does not have a transport terminal. Because of it companies which provide this service are located in the street 38 kra 25 and it is the main reason why that sector is the most congested of the city. The construction of this building will have advantages such as that the companies may be located at a specific point and provide service with higher quality. The intermunicipal companies and interdepartmental transportation which are located in this sector are: Copetran, Brasilia, Transport Light Rapid Transport Ochoa, among others.

The design of these structures consists of a system of reinforced concrete frames of 21 MPa. In addition to the above, in the transport

terminal there is a basement that has a gantry system and a retaining wall. It is important to mention that Sincelejo is located at an intermediate seismic zone, so this force must be present at the time of design and analysis of each structure.

The project aims to contribute to the social and economic development of the region especially in Sincelejo city, because approximately 250 jobs will be created with the construction. In addition, this terminal will encourage trades in this area and will provide efficient and safe service to passengers.

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Tutores

PROYECTOS PROJECTS Diseño e implementación de una plataforma de Sentiment Analysis para datos públicos de redes sociales Design and implementation of Sentiment Analysis platform for public data in social networks Desarrollo de una herramienta para acompañar el proceso de adaptación de los estudiantes de primer ingreso Development of a tool to accompany the adaptation of freshmen students into college Desarrollo de un Framework generador de código para aplicaciones en Android que soporten CRUD Development of a Framework code generator for Android applications that support CRUD Diseño y desarrollo de una aplicación móvil para la Emisora Uninorte F.M. Estéreo Design and development of a mobile application for the radio station Uninorte F.M. Stereo Simulación de un prototipo de aplicación de la técnica de Network Coding en una red multicast estática Simulation of a prototype applying the technique of Network Coding in a static multicast network Diseño, desarrollo y evaluación de un recurso educativo digital para el desarrollo de las competencias matemáticas para la vida en niños y niñas con discapacidad cognitiva: videojuego Cupcake Fun Design, development and evaluation of an educational digital resource for the development of mathematics skills for life in children with cognitive disability: Cupcake Fun video game Aplicación móvil para el desarrollo de competencias matemáticas para la vida de niños y niñas en situación de discapacidad cognitiva: Tienda de deportes SPORTKIDS. Mobile application for the development of mathematical skills of children in situations of cognitive impairment

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DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA PLATAFORMA DE

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF

En el contexto de la web 2.0, los usuarios de internet han pasado de ser receptores a creadores de información. Las redes sociales son en gran medida el espacio para expresarse en donde tienden a plasmar opiniones de diversos temas. Twitter se ha consolidado como una red social de gran importancia política usada tanto por candidatos y partidos a la hora de potenciar sus campañas como por los usuarios a la hora de hacer comentarios sobre estos. Por los grandes volúmenes de información, es difícil revisar cada una de las publicaciones de los usuarios en una red social, por lo que se usan análisis a gran escala que permiten establecer conclusiones a partir de estos. Como las opiniones de los usuarios tienden a estar polarizadas, una de las herramientas utilizadas es el Sentiment Analysis (Análisis de Sentimiento). Un análisis de sentimiento es un análisis subjetivo que permite identificar las posturas positivas o negativas en un texto. Este análisis puede realizarse a través de lexicon o herramientas de machine learning.

En este proyecto se desarrolla una plataforma de Sentiment Analysis sobre la red social Twitter para las Elecciones de los Estados Unidos de 2016 durante el período preelectoral. Nuestra solución propuesta incluye la recolección de tweets asociados a la temática, la ejecución

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de un análisis de sentimiento que combina herramientas de lexicon y machine learning y la presentación de los resultados en una página web. Se analizaron 331.991 tweets y se concluyó que las opiniones de los usuarios de la red social Twitter frente a dicha temática están polarizadas y que combinar estrategias de lexicon y machine learning para realizar este análisis resulta efectivo. Como trabajo futuro se propone utilizar diccionarios especializados a la temática que se está evaluando e incluir más herramientas de machine learning para mejorar los resultados.

Project Team

Pedro Wightman Rojas

Melissa Manjarres Suarez, Andrea Zapata Delgado

Pedro Wightman Rojas

Advisors

Melissa Manjarres Suarez, Andrea Zapata Delgado

Sentiment Analysis platform for public data in social networks Tutores

Autores

SENTIMENT ANALYSIS PARA DATOS PÚBLICOS DE REDES SOCIALES

In the web 2.0, internet users have changed their role from information consumers to information producers. Social networks are the main space where users express their opinions about different topics. Twitter is a social network with great political impact, used by candidates and parties in order to strengthen their campaigns and by users in order to comment about them. Due to the great amount of information, it is difficult to check every individual publication in a social network, consequently it is necessary to implement global analysis in order to make conclusions of this information. Considering that user opinions tend to be polarized, one of the adopted tools is Sentiment Analysis.

A sentiment analysis is a subjective analysis that allows to identify positive or negative positions in a text. This analysis can be performed through lexicons or machine learning techniques. In this project, we propose a Sentiment Analysis platform for Twitter that we applied to the 2016 United States Primary Elections. Our solution includes the acquisition of tweets associated with this topic, the execution of a sentiment analysis which combines lexicon and machine learning

tools, and the presentation of the results in a web page. A total of 331.991 tweets were analyzed and it was concluded that the opinions of Twitter towards this topic are polarized. Also, combining lexicon and machine learning strategies is an effective way to perform this analysis.

Future work will include the usage of specialized dictionaries and the inclusion of more machine learning tools in order to improve the results.

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DESARROLLO DE UNA HERRAMIENTA PARA ACOMPAÑAR EL

DEVELOPMENT OF A TOOL TO ACCOMPANY

El presente proyecto consiste en el desarrollo de una aplicación móvil para apoyar el proceso de adaptación de los estudiantes de primer ingreso a la vida universitaria en la Universidad del Norte, facilitando el acceso a cuatro módulos con información relevante para agilizar la adaptación y el éxito académico: • La información de los servicios prestados por el Centro de Recursos para el Éxito Estudiantil (CREE) • La información básica de los profesores • Cálcular, guardar y promediar las notas del semestre.

• La ubicación de salones, laboratorios y cubículos.

Para alcanzar estos objetivos se desarrolló una aplicación móvil para dispositivos con el sistema operativo Android debido a que la mayoría de los estudiantes de la Universidad del Norte cuentan con un celular de estas características.

Se busca que el uso de esta aplicación por los estudiantes sirva como soporte

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para la adaptación a la vida universitaria, ¿cómo? la aplicación posee información sobre asesorías y orientación académica, apoyo en asignaturas, grupos de estudio, entre otros. Además, muestra un listado de la información de cada profesor como teléfono, correo, ubicación de la oficina, la cual se puede buscar en el mapa para facilitar el traslado.

Es importante señalar que los datos de prueba fueron recogidos directamente de 15 estudiantes de la Universidad del Norte paraevaluarlausabilidad y los requerimientos elaborados, se concluyó además que la interfaz de usuario es de fácil manejo, posee un buen diseño y cumple con los objetivos planteados.

Estas pruebas reflejaron un índice de aprobación alto y un desarrollo acorde con la población objetivo que serían los estudiantes de primer ingreso inicialmente.

Project Team

Wilson Nieto Bernal

Sergio De la Hoz Carrillo, Humberto Peña Torres

Wilson Nieto Bernal

Advisors

Sergio De la Hoz Carrillo, Humberto Peña Torres

the adaptation of freshmen students into college Tutores

Autores

PROCESO DE ADAPTACIÓN DE LOS ESTUDIANTES DE PRIMER INGRESO

This project involves the development of a mobile application that will support the process of adaptation of university freshmen.

The main objective is to facilitate access to separate modules, as shown bellow: • Information services provided by the Resource Center for Student Success (CREE) • Basic information of professors.

• To calculate, save and average semester grades • The location of classrooms, laboratories and cubicles.

A mobile application for devices with Android operating system was developed to achieve the goals outlined above.

The aim of this project is to facilitate this application to college students in a way in which it would serve them as a support for the adaptation to college life,

how? The application has information on counseling and academic guidance, support of courses, study groups, among others. It also displays a list of information for each professor as their telephone, mail or office location, which can be searched on the map.

All of this will make the displacements in college much easier.

It is important to note that the test data was collected directly from 15 students of the Universidad del Norte.

With this data was assessed the usability and the requirements defined in the specific objectives.

These tests showed a high rate of approval and uptake in accordance with the target population, also the user interface is easy to use and has an updated design.

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Desarrollo de un Framework generador de código

DEVELOPMENT OF A FRAMEWORK CODE GENERATOR

Este proyecto tiene como objetivo examinar el concepto de reutilización de código en los campos del diseño de aplicaciones móviles y de qué manera este puede ser mejorado. El enfoque de las aplicaciones generadas en este proyecto fue el de gestión de información por medio del uso de CRUD. CRUD (Acrónimo de create, read, update and delete) es el conjunto de operaciones básicas que se realizan en un repositorio de datos.

• Crear o añadir nuevas entradas.

• Leer, recuperar, buscar o ver las entradas existentes.

• Actualizar o editar entradas existentes.

• Eliminar / desactivar las entradas existentes.

El proyecto pone en relieve el hecho de que la reutilización de código ahorra tiempo, mejora las características de un programa, y en general hace que la programación más rentable. Sin embargo, la mayoría de los Frameworks utilizados para desarrollar aplicaciones móviles se centran en el desarrollo de aplicaciones con entornos gráficos complejos, y el desarrollo de aplicaciones híbridas. Este enfoque no encaja en el tipo

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de aplicaciones que este proyecto estudia. Por lo tanto, el presente proyecto llevó a la creación de un prototipo de Framework como solución a la necesidad de implementar rápidamente aplicaciones de tipo CRUD. Este framework en su primera versión, consiste en una herramienta que se instala sobre el IDE y permite el despliegue una ventana en la que el usuario puede escribir comandos, estos luego de ser analizados léxica y sintácticamente, son ejecutados para hacer cambios en la aplicación que está desarrollando en tiempo real.

Adicionalmente, las aplicaciones generadas por la herramienta cumplen con la normativa de diseño Material Design.

Se realizaron pruebas de usabilidad con un grupo de estudiantes de Ing. De Sistemas. De las cuales se llegó a la conclusión de que la herramienta desarrollada produce un impacto positivo en el desarrollo de aplicaciones móviles debido a que agiliza el proceso gracias a la generación de código base.

Project Team

Luis Gabriel Guzmán Reyes

Geney Álvarez Vergara

Luis Gabriel Guzmán Reyes

Advisors

Geney Álvarez Vergara

FOR ANDROID APPLICATIONS THAT SUPPORT CRUD Tutores

Autores

PARA APLICACIONES EN ANDROID QUE SOPORTEN CRUD

The main goal of this project is to examine the concept of code reuse on the field of mobile application design and to determinate how it can be improved. The approach that was taken in this project is focused on the management of information through the use of CRUD. CRUD (acronym for create, read, update and delete) is the set of basic operations performed in a data repository.

• Create or add new entries.

• Read, retrieve, search, or view entries.

• Update or edit existing entries.

• Remove / disable existing entries.

Code reuse saves time, improves the features of informatics programs, and it can make the programming process more cost-effective. However, most of the frameworks used to develop mobile applications focus on developing applications with complex graphical environments, and the development of hybrid applications. This approach does not fit the type of applications that this project studies. Therefore, this project led to the creation of a prototype Framework as a solution to the need to

quickly implement CRUD-type applications. This framework in its first version, is a tool that is installed on the IDE and allows the deployment of a window in which the user can type commands, these after being analyzed lexical and syntactically, are executed to make changes in the application that is being developed in real time. In addition, applications generated by the tool meet the standards of the Material Design.

Usability tests were conducted with a group of students of Systems Engineering.

From which it is concluded that the developed tool produces a positive impact on the development of mobile applications because it speeds up the process by generating code base.

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DISEÑO Y DESARROLLO DE UNA APLICACIÓN MÓVIL

DESIGN AND DEVELOPMENT OF A MOBILE APPLICATION

La emisora Uninorte F.M. Estéreo cuenta con contenidos culturales los cuales buscan llegar a toda la comunidad uninorteña y público en general presente en el Caribe Colombiano. Sin embargo, su señal radial presenta limitaciones de alcance geográfico privando a muchos usuarios de los contenidos ofrecidos por la emisora. Además, para los próximos años la emisora quiere afianzarse tecnológicamente con el fin de ofrecer sus contenidos al mayor número de oyentes posibles. Por lo tanto, el presente proyecto propone como solución el diseño y desarrollo de una aplicación móvil que tiene como fin ofrecer una alternativa al usuario para acceder a los servicios que ofrece la emisora; dicha aplicación busca también brindar una forma de interacción más activa entre el usuario y la emisora, permitiéndole estar al tanto de los programas transmitidos así como la posibilidad de opinar acerca de los contenidos que se le ofrecen.

Además, se le entrega a la emisora una forma de administrar, bajo la web, los servicios ofrecidos a través de la aplicación móvil.

Estas aplicaciones se diseñaron de tal forma que se comuniquen entre sí para darle al usuario la facilidad de acceder a los servicios ofrecidos a través de la aplicación, la cual toma la información que utiliza desde el aplicativo web que es administrada por la emisora. Durante el desarrollo del proyecto, se encontraron limitantes de tiempo debido a que el proyecto estuvo restringido a la duración del curso y de infraestructura ya que se trabajó con un servidor gratuito el cual limitaba la capacidad de respuesta de la aplicación web.

Gracias a este proyecto se pudo desarrollar una herramienta que ayudará a solventar la problemática planteada ya que permitirá a la emisora llegar a un público más amplio, especialmente desde el punto de vista de cobertura, y también contar con una mejor interacción de esta con sus oyentes dándoles la posibilidad de comunicarse de manera fácil y rápida.

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Project Team

Alfonso Mancilla Herrera, Alois Burchart Coronell

Carlos Beleño Caballero, Gaspar Villafañe Gómez

Alfonso Mancilla Herrera, Alois Burchart Coronell

Advisors

Carlos Beleño Caballero, Gaspar Villafañe Gómez

FOR THE RADIO STATION UNINORTE F.M. STEREO Tutores

Autores

PARA LA EMISORA UNINORTE F.M. ESTÉREO

The radio station Uninorte F.M. Stereo has a cultural content which seek to reach all the community of the Universidad Del Norte and also the general public of the Colombian Caribbean. However, the radio signal has geographic limitations which keep many users from accessing the content offered by the station. In addition, the radio station wants to strengthen technologically in order to offer their content to the largest possible number of listeners in the near future. This project proposes a solution to these limitations by designing and developing a mobile application that aims to provide an alternative access of the services offered by the station to the user. The application also seeks to provide a more active interaction between the user and the station, allowing the first to be aware of the transmitted programs and the opportunity to comment on the contents that are offered. In addition, it is delivered to the station a way to manage via web, the services offered through the mobile application.

These applications were designed in a way in which they will communicate with each other to give the user an easy way of access to the services offered by the application, which takes the information it uses from the web application that is administered by the station. During the project, there were time constraints because it was restricted to be completed as long as the course lasted and also there were infrastructure constraints since much of the work was done on a free server which limited the responsiveness of the web application.

Thanks to this project it was developed a tool to help solve the problem mentioned previously, since it will allow the station to reach a wider audience, especially from the point of view of coverage, and have a better interaction with their listeners enabling them to communicate easily and quickly.

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SIMULACIÓN DE UN PROTOTIPO DE APLICACIÓN DE LA TÉCNICA DE

SIMULATION OF A PROTOTYPE APPLYING THE TECHNIQUE OF

En este proyecto se realiza el diseño y la implementación de una red multicast estática aplicando la técnica de Network Coding con el objetivo de demostrar la eficiencia de ésta última. En una red la utilización del ancho de banda es uno de los aspectos más preciados durante la transmisión de datos, por tanto si se usa de esta técnica, se logrará un mayor aprovechamiento del ancho de banda ya que se podrán enviar datos mezclados a través los enlaces que podrían ser recuperados en los nodos destinos bajo la misma política.

Las actividades a realizar consisten en operaciones de codificación (xor) en el contenido de los paquetes dejando de lado la metodología tradicional de almacenamiento y reenvío. Se diseñó la topología de una red mariposa multicast estática alámbrica utilizando el software ns-3 así: a) Se implementó el envío de paquetes y datos utilizando el paradigma tradicional de almacenamiento y reenvío. B) Luego se implementó Network Coding. C) Se analizó el rendimiento de cada paradigma teniendo en cuenta el tiempo de retardo de los paquetes y el tiempo real de simulación. Se encontró que efectivamente el retardo es menor en el escenario de Multicast con Network Coding.

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Project Team

José Márquez Díaz

Erik Ahumada Sarmiento, José Maury Navarro

José Márquez Díaz

Advisors

Erik Ahumada Sarmiento, José Maury Navarro

NETWORK CODING IN A STATIC MULTICAST NETWORK Tutores

Autores

NETWORK CODING EN UNA RED MULTICAST ESTÁTICA

In this project, the implementation of a static multicast network is performed by applying the Network Coding technique in a multicast scenario, which aims to demonstrate the efficiency of performance of this technique. The bandwidth is the most precious resource during data transmission, and it is always desirable to increase it; therefore, if this technique is used, a better use of the bandwidth will be achieved since mixed data could be sent over the data links to be recovered at the destinations nodes under the same policy.

This technique is generally used in coding operations (xor) over the contents of the packets and it leaves aside the traditional store and forward methodology. The topology’s design of a wired network multicast static butterfly was designed using the ns-3 software as follow: A) Sending packets and data was implemented over on a first scenario using the traditional store and forward paradigm. B) Similar but using Network Coding technique. C) Subsequently, the performance of each paradigm was analyzed by taking into account the delay time of the packets and real time simulation. Indeed, the delay is lower in the Multicast with Network Coding scenario.

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DISEÑO, DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE UN RECURSO EDUCATIVO DIGITAL

DESIGN, DEVELOPMENT AND EVALUATION OF AN EDUCATIONAL DIGITAL RESOURCE FOR THE DEVELOPMENT OF MATHEMATICS SKILLS FOR LIFE IN CHILDREN WITH COGNITIVE DISABILITY: CUPCAKE FUN VIDEO GAME

El objetivo de este proyecto es desarrollar un prototipo para ayudar a la inclusión laboral de personas en condición de discapacidad cognitiva; para ello se desarrolló una herramienta tecnológica que sirva de apoyo para el aprendizaje de habilidades matemáticas para la vida. Se diseñaron e implementaron dos actividades lúdicas, en forma de video juego, a través de las cuales los niños podrán practicar, desarrollar y mejorar sus habilidades de conteo, seguimiento de instrucciones, suma y resta.

La actividad educativa se desarrolla en una pastelería en la cual los usuarios prepararán una mezcla siguiendo las instrucciones y cantidades designadas; además pueden vender cupcakes y entregar el cambio por una compra.

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La herramienta cuenta con elementos no funcionales requeridos para transmitir el mensaje de manera clara y objetiva, motivar y retar a los usuarios para que utilicen la aplicación constantemente de acuerdo a sus necesidades específicas. Dicho prototipo fue evaluado con usuarios reales y con el acompañamiento de expertos de la fundación Fundown Caribe, lo cual permitió definir las mejoras necesarias para que la herramienta sea efectiva y se ajuste a la población objetivo.

Project Team

Augusto Salazar Silva, Lucy García Ramos, Mauricio García

Daniel Martínez Serrano, Roberto Monsalve Corrales, Miguel Roncallo Borja

Augusto Salazar Silva, Lucy García Ramos, Mauricio García

This project searches the development of a prototype which helps in the work inclusion of people with cognitive impairment. For this a technological tool was developed to serve as support for the learning of math skills for life. This project consists of two educative activities, in form of a video game, through which the users may practice their counting skills, to follow instructions as well as addition and subtraction skills. The activities are centered in a cupcakes store where kids can prepare a recipe following the instructions and adding the amount of ingredients established. The second activity consists in

Advisors

Daniel Martínez Serrano, Roberto Monsalve Corrales, Miguel Roncallo Borja

Tutores

Autores

PARA EL DESARROLLO DE LAS COMPETENCIAS MATEMÁTICAS PARA LA VIDA EN NIÑOS Y NIÑAS CON DISCAPACIDAD COGNITIVA: VIDEOJUEGO CUPCAKE FUN

selling the elements of the store and return the change required to fulfil the conditions of the transaction.

Taking into account the target population of the project, the tool has nonfunctional elements required in order to transmit the message in a clear and objective way, motivate and challenge the users so they use the application constantly according to their limitations and specific needs.

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APLICACIÓN MÓVIL PARA EL DESARROLLO DE COMPETENCIAS MATEMÁTICAS PARA LA VIDA DE NIÑOS Y NIÑAS EN SITUACIÓN DE

SPORTKIDS. MOBILE APPLICATION FOR THE DEVELOPMENT

OF MATHEMATICAL SKILLS OF CHILDREN IN SITUATIONS OF COGNITIVE IMPAIRMENT

Este proyecto está dirigido hacia las personas en situación de discapacidad cognitiva. Mediante el desarrollo de una aplicación móvil se busca brindarles una herramienta que apoye los procesos de aprendizaje de las habilidades matemáticas y les permita tener una mejor preparación para afrontar los retos de la vida laboral.

El videojuego consta de 2 actividades que tienen como objetivo fortalecer los conceptos de agrupación y asociación. La metodología que escogimos para el proyecto es la metodología SCRUM, utilizando métodos ágiles para su implementación. La implementación se realzó siguiendo los lineamientos definidos; se crearon encuestas para medir el nivel de satisfacción de la aplicación, las cuales fueron aplicadas en un grupo de profesionales en el área de pedagogía. Además se realizaron

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pruebas con el equipo de diseño para evaluar las funcionalidades; se encontraron y se corrigieron fallos con respecto a las dimensiones de las imágenes. Se recomendó mejorar la calidad de la interfaz gráfica, por lo que se reemplazaron las imágenes de las actividades, los fondos y los objetos. Las pruebas para medir el nivel de aprendizaje de los niños con discapacidad cognitiva están fuera del alcance del proyecto.

Project Team

Augusto Salazar Silva, Lucy García Ramos, Mauricio García González

Andrés Molina Molina, Raimundo Puche Berrocal

Augusto Salazar Silva, Lucy García Ramos, Mauricio García González

Advisors

Andrés Molina Molina, Raimundo Puche Berrocal

Tutores

Autores

DISCAPACIDAD COGNITIVA: Tienda de deportes

This project is design to support people with cognitive disabilities; by developing a mobile application to support the learning processes of mathematics skills and to allow them to be better prepared to meet the challenges of working life. The mobile application consists in a game with two activities that aim to strengthen the concepts of clustering and grouping.

The methodology we chose for the project is the SCRUM methodology, using agile methods for implementing this application. The application was implemented following the guidelines were defined from the beginning of the project; surveys were created to measure the level of satisfaction of the application, which were applied to a group of professionals in

the field of education. The application was tested with the design team to evaluate the functionality, they found errors regarding the dimensions of the images and quality of the graphical interface; these mistakes were corrected. Tests to measure the level of learning of children with cognitive disabilities are outside the scope of the project.

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PROYECTOS PROJECTS Predictor de cambios de tensión para subestaciones Voltage changes prediction in substations Herramienta informática para el análisis y simulación del funcionamiento de una red eléctrica inteligente a implementar en la Universidad del Norte Computer tool for analysis and simulation of a Smart Grid´s operation to be implemented at the Universidad del Norte Herramienta de sintonización de gobernadores y reguladores de tensión ante cargas estocásticas Tuning tool governors and voltage regulators to stochastic loads Lámpara LED de bajo consumo para exteriores usando energías renovables Low power LED lamp for outdoors using renewable energy Herramienta informática para modelar eficiencia energética en parques fotovoltaicos Modeling software tool for energy efficiency in photovoltaic plants Prototipo de mini generador Undimotriz Mini wave energy converter prototype Herramienta de predicción y mapa de radiación solar de la Universidad del Norte Computer tool for solar radiation prediction and solar map of the Universidad del Norte Dispositivo para proteger los electrodomésticos de baja potencia ante sobretensiones presentadas en la red de distribución Device to protect low-power appliances from overvoltages presented in the distribution network Diseño y construcción de un alimentador híbrido para un módulo fotovoltaico y la red eléctrica Design and construction of a hybrid power supply for a photovoltaic unit and the power grid Prototipo recolector de energía en sistemas eléctricos de alta tensión fase 02 Energy harvester prototype for high voltage electrical systems phase 02

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PREDICTOR DE CAMBIOS DE

VOLTAGE CHANGES

En la operación normal de un sistema eléctrico de potencia (SEP) se busca mantener la tensión y frecuencia de la red entre determinados niveles. En los SEP, la frecuencia del sistema está íntimamente relacionada con la potencia activa, mientras que la tensión de los nodos está relacionada con la potencia reactiva.

Para este proyecto es de interés la segunda relación mencionada, ya que los cambios de reactivos inducen variaciones de tensión en los barrajes.

Adicionalmente, para este proyecto el objetivo es diseñar una herramienta computacional que permita predecir los cambios de voltaje a causa de conexión/desconexión de bancos de reactivos. Se implementarán tres métodos de predicción usados

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comúnmente en la literatura. Cada uno de los métodos emplea una forma diferente para realizar el pronóstico del cambio de tensión.

El primero de ellos utiliza una linealización del flujo de carga reactivo, el segundo un análisis estadístico del sistema y el tercero, un registro histórico de eventos en la subestación.

Con la estimación del nivel de tensión se puede mantener un perfil de voltaje óptimo mejorando la seguridad, calidad del servicio y economía en la operación del SEP. Adecuados niveles de tensión y reservas de reactivos, evitan la inestabilidad del sistema ante contingencias. Asimismo, al tener menor cantidad de reactivos fluyendo por las líneas de transmisión se disminuyen las pérdidas del SEP, aprovechando de manera eficiente la infraestructura del sistema interconectado.

Project Team

Javier David Guerrero Sedeño

Luis López Díaz

Javier David Guerrero Sedeño

Advisors

Luis López Díaz

PREDICTION IN SUBSTATIONS Tutores

Autores

TENSIÓN PARA SUBESTACIONES

In the normal operation of an electric power system (EPS) we need to maintain the voltage and frequency of the network. In the EPS, the system frequency is closely related to the active power, while bus voltage is related to reactive power. In this project we focus on the second relationship mentioned because reactive changes induce voltage variations on the busbars.

In addition, the objective is to design a computational tool for predicting voltage changes due to connection / disconnection of reactive power banks. In this project three prediction methods, commonly used in the state of art, were implemented. Every method uses a different way to forecast the voltage changes. The first of them uses a linearization of flow of reactive load, the second

one uses a statistical analysis of the system and the last one uses a historical record of events in the substation.

With the estimation of the voltage levels an optimal voltage profile can be maintained, improving safety, service quality and economy in the operation of EPS. Appropriate voltage levels and reactive reserves prevent system instability against contingencies. Also, a smaller amount of reactive power flowing through the transmission lines reduces ESP losses. Thereby, performance and efficiency of the grid infrastructure increases.

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COMPUTER TOOL FOR ANALYSIS AND SIMULATION OF A

HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA EL ANÁLISIS Y SIMULACIÓN

SMART GRID´S OPERATION TO BE IMPLEMENTED AT THE UNIVERSIDAD DEL NORTE

DEL FUNCIONAMIENTO DE UNA RED ELÉCTRICA INTELIGENTE A

Con el fin de promover el desarrollo y la modernización del sector eléctrico, se hace indispensable analizar y estudiar la operación de las redes eléctricas inteligentes para validar su posterior implementación.

Dado que el DIEE no cuenta con un medio o herramienta que permita el estudio de este tipo de redes, fue necesaria la creación de un modelo de una Smart Grid en un ambiente virtual para así simular su funcionamiento.

Las redes eléctricas inteligentes abarcan muchas definiciones, por ello se tomó la decisión de construir una definición propia del término Smart Grid. Luego, se definió el caso de estudio del proyecto. Teniendo en cuenta los conceptos relacionados con una Smart Grid, se tomó el diseño de una micro-red realizado por el grupo GISEL como el caso de estudio a analizar en el proyecto. Seguidamente, la realización de este proyecto se dio en cinco importantes pasos.

Primero, la adquisición de datos de radiación solar y velocidad del viento. Segundo, se determinó la potencia aportada por cada recurso de generación. Tercero, se determinó una demanda a suplir; esto con el objetivo de validar el funcionamiento de la red eléctrica inteligente.

Cuarto, el agente EMS (Energy Management System) coordina la operación de la micro-red, permitiendo el control y supervisión de la misma. Quinto, se da el cubrimiento de la demanda de acuerdo con

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la gestión de la energía eléctrica dada por el EMS. Las simulaciones mostraron que los aportes de generación renovable contribuyeron a suplir la demanda. Se evidenció que la potencia entregada por la instalación fotovoltaica podía cubrir en su totalidad a la demanda durante el mediodía.

Además, se presentaba un excedente de generación en ese mismo tiempo, el cual tenía que ser inyectado a la red debido a la ausencia de baterías.

Finalmente, se evidenció que con el uso del EMS en la micro-red se logró hacer una gestión de la generación renovable para así abastecer a la demanda.

Project Team

José Soto Ortiz, Diana Racines Hidalgo

Jairo Hernández Coba, Moris Molina Mesa

José Soto Ortiz, Diana Racines Hidalgo

Advisors

Jairo Hernández Coba, Moris Molina Mesa

Tutores

Autores

IMPLEMENTAR EN LA UNIVERSIDAD DEL NORTE

Towards the development and modernization of the electric sector, it is important to analyze and study the Smart Grids´ operation in order to validate their future use. Because the DIEE does not have a tool that allows the study of these kinds of grids, it was necessary to create a Smart Grid´s model in a virtual environment to simulate its operation.

As the term Smart Grid is defined in different ways, it was required to build an own definition of Smart Grid. Subsequently, the project´s case of study was selected. According to the concepts related with a Smart Grid, a micro-grid designed by the group GISEL was taken as the case of study to be analyzed in the project. Next, the project was developed in five important steps.

First, the acquisition of solar irradiation and wind speed data.

Second, it was determined the power generated by each generation resource. Third, a load was defined; this was done in order to validate the Smart Grid´s operation. Fourth, the EMS (Energy Management System) coordinates the micro-grid´s operation, allowing its control and supervision. Fifth, the load is supplied according to the electrical energy´s management performed by the EMS.

The simulations showed that the renewable generation resources contributed to supply the load.

It was found that the power produced by the PV-plant could supply the whole load during noon. Also, a generation´s surplus occurred during this time´s frame, which had to be fed into the distribution´s grid due to the lack of batteries.

Finally, it was found that the use of the EMS in the micro-grid performed a management of the renewable generation in order to supply the load.

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HERRAMIENTA DE SINTONIZACIÓN DE GOBERNADORES Y

TUNING TOOL GOVERNORS AND

Las cargas de un sistema eléctrico de potencia son funciones de una gran cantidad de demandas que presentan un comportamiento estocástico por naturaleza. Esta incertidumbre asociada a la carga afecta la operación de los sistemas eléctricos, y los gobernadores y reguladores de tensión se encargan de mitigar sus efectos. Sin embargo, la sintonización de los gobernadores y reguladores de tensión no se realiza modelando la carga de manera estocástica, sino determinista.

Este proyecto busca desarrollar una herramienta para dimensionar dichos controladores teniendo en cuenta la carga como un modelo estocástico, en vez de un modelo determinístico como se suele hacer. El objetivo es tener una herramienta analítica para estudiar el comportamiento de los sistemas estocásticos, en busca de un mejor entendimiento de los riesgos inherentes y, lograr así, proveer suficiente protección ante posibles fallas.

Para verificar el funcionamiento y la validez de la herramienta diseñada, se escogió el sistema de 118 nodos IEEE 118, uno de los sistemas de referencia en los estudios de flujo de potencia. El criterio de optimización para el cálculo de los parámetros es el promedio

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del error absoluto integrado de los generadores. Esta función es la media de una variable aleatoria, por lo que no es posible conocer su valor exacto.

Sin embargo, se pueden realizar inferencias estadísticas respecto a su valor. Para ello se aplicó una prueba de hipótesis de diferencia de medias, tomando 40 muestras del error, 20 con los parámetros originales y 20 con los parámetros calculados. A través de la prueba se concluyó, con una confianza del 99.5%, que los parámetros obtenidos por la herramienta producen un menor error en la respuesta que los parámetros originales.

Project Team

Javier Guerrero Sedeño

Daniel Turizo Arteaga

Javier Guerrero Sedeño

Advisors

Daniel Turizo Arteaga

VOLTAGE REGULATORS TO STOCHASTIC LOADS Tutores

Autores

reguladores de tensión ante cargas estocásticas

The loads in an electric power system depend on a great amount of demands that have a naturally stochastic behavior. The uncertainty associated with the load affects the operation of the power system, which has governors and Automatic Voltage Regulators (AVRs) in charge of mitigating these effects. However, the tuning of the governors and AVRs is not performed using a stochastic model of the load, but a deterministic one.

This project seeks to develop a tool to parameterize such controllers by modelling the loads as stochastic variables, instead of the classical deterministic model. The objective is to have an analytical tool to study the behavior of stochastic systems, looking for a better understanding of the inherent risks and in order to provide enough protection against possible failures.

To verify the functioning and validity of the designed tool, the 118 nodes IEEE power system was chosen. The system IEEE118 is a benchmark system in power flow studies. The optimization criterion for the controller tuning is the mean of the integral absolute error of the generators. This function is the mean of a random variable, therefore its exact value cannot be known. However, it is possible to develop

statistical inferences regarding its real value. In order to do that, a hypothesis test for the difference of means was applied, taking 40 samples of the error, 20 with the original parameters and 20 with the calculated parameters. With the results of the test it was concluded, with a confidence level of 99.5%, that the parameters calculated with the tool produce a lower error in the response than the original parameters.

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LÁMPARA LED DE BAJO CONSUMO PARA EXTERIORES

LOW POWER LED LAMP FOR OUTDOORS

Los impuestos de alumbrado público abarcan un porcentaje significativo en el total de dinero que el usuario final debe pagar. Por esta razón la creación de una lámpara de alumbrado público que implemente energías renovables, es una opción viable para la resolución de este problema.

La energía necesaria para el funcionamiento de la fuente lumínica ya no será dependiente de la red de distribución, sino de energía resultante del proceso fotovoltaico mediante

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la implementación de paneles solares.

Se disminuirá el costo de operación de la lámpara. De esta manera, los impuestos de alumbrado público pueden ser eliminados de la factura que llega a los hogares.

El diseño de la estructura de la lámpara consiste en hacer uso de materiales reciclables. Por otro lado, utilizando un circuito para la regulación de potencia basado en PWM, se reduciría la potencia que demandaría la fuente lumínica en su operación normal. Se cumplió con el RETIE, RETILAP, IES RP-33-14: Prácticas recomendadas para iluminación en Exteriores de la Illuminating Engineering Society, U.S. Environmental Protection Agency. Product Performance Test Guidelines. OPPTS 810.3700. Así como, Insect Repellents for Human Skin and Outdoor Premise. Public Draft,(2000, revised 2008) y WHO, Test Procedures for insecticide Resistance Monitoring in Malaria Vectors y Bio-Efficacy and Persistence of Insecticides on Treated Surfaces (1998).

Se logró reducir la potencia a la cual funciona la lámpara a un tercio de lo normal (6 watts), y se lograron los requisitos de iluminación exigidos (15 luxes promedio). Las baterías en conjunto con el panel, y el circuito de carga de las mismas, lograron la automatización de la lámpara por un periodo de tiempo de 12 horas de funcionamiento continuo, lo cual es lo deseado para su implementación.

Project Team

Norelli Schettini Castro, Wiston Percybrooks Bolívar, Jose Soto Ortiz

Osvaldo Cabeza Cepeda, Omar Rodríguez Martínez

Norelli Schettini Castro, Wiston Percybrooks Bolívar, Jose Soto Ortiz

Streetlights taxes cover a significant percentage of the total money paid by the users. That is why the creation of a streetlamp that implements renewable energy is a viable option for solving this problem. The energy required for the operation of the light source is no longer dependent on the distribution network, but the resulting energy photovoltaic process by deploying solar panels. The cost of operation of the lamp will decrease. Thus, public lighting tax can

Advisors

Osvaldo Cabeza Cepeda, Omar Rodríguez Martínez

USING RENEWABLE ENERGY Tutores

Autores

USANDO ENERGÍAS RENOVABLES

be eliminated from the bill that reaches households.

Recyclable materials were used in the design of the lamp structure. On the other hand, by using a circuit for the power control based on PWM, the power required by the light source in normal operation will be reduced. The project met the standards set by the RETIE, RETILAP, IES RP-33-14: Best Practices for outdoor lighting Illuminating Engineering Society of, U.S. Environmental Protection Agency. Product Performance Test Guidelines. OPPTS 810.3700. Human Skin Insect Repellents for Outdoor and Premise. Public Draft, (2000, revised 2008) and WHO. Test Procedures for Monitoring Insecticide Resistance in Malaria Vectors, Bio-Efficacy and Persistence of Insecticides on Treated Surfaces (1998).

It succeeded in reducing the power at which the lamp operates at one third of the normal (6 watts), and lighting requirements (15 luxes average) were achieved. Batteries together with the panel, and the charging circuit, achieved the automation of the lamp for a period of 12 hours of continuous operation, which is desired for its implementation.

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HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA

MODELING SOFTWARE TOOL FOR

Estudios establecen que las pérdidas por suciedad en los paneles solares se encuentran entre un 5 y 8% de la energía total convertida.

Es por esto que el rendimiento de los paneles solares instalados en la ciudad se ve afectado por la suciedad que se deposita en su superficie. La limpieza periódica de los mismos es una actividad de mantenimiento indispensable a fin de mitigar el efecto de la contaminación sobre la eficiencia del sistema solar fotovoltaico.

Un modelo que relacione la energía entregada por un sistema de paneles solares en función de variables climática (incluida la suciedad) permitirá determinar los tiempos de limpieza de los paneles a fin de evitar la disminución de la eficiencia del mismo. Al realizarse el proyecto en el contexto del Caribe Colombiano se tendrán en cuenta las particularidades climáticas de la región, dando un aporte para la comunidad científica local, las empresas que tengan sistemas de paneles solares y en general para todo el público, sobre las consideraciones de mantenimiento para evitar la disminución de la eficiencia de los paneles debido a la suciedad.

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El proyecto tuvo las siguientes restricciones según los Estándares de Ingeniería: NTC 2050, RETIE, National Electrical Code (NEC).

International Electrotechnical Commission (IEC). IEC Technical Committee 82 Solar Photovoltaic Energy System (IEC TC82).

Coordinating Committee 21 on Fuel Cells, Photovoltaics, Dispersed Generation, and Energy Storage (IEEE SCC21), Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation. World Meteorological Organization (WMO).

Project Team

Rafael Castillo Sierra

Juan Diazgranados Garzón, Juan Romero Bravo

Rafael Castillo Sierra

Advisors

Juan Diazgranados Garzón, Juan Romero Bravo

ENERGY EFFICIENCY IN PHOTOVOLTAIC PLANTS Tutores

Autores

MODELAR EFICIENCIA ENERGÉTICA EN PARQUES FOTOVOLTAICOS

Estudios establecen que las pérdidas por suciedad en los paneles solares se encuentran entre un 5 y 8% de la energía total convertida.

Es por esto que el rendimiento de los paneles solares instalados en la ciudad se ve afectado por la suciedad que se deposita en su superficie. La limpieza periódica de los mismos es una actividad de mantenimiento indispensable a fin de mitigar el efecto de la contaminación sobre la eficiencia del sistema solar fotovoltaico.

Un modelo que relacione la energía entregada por un sistema de paneles solares en función de variables climática (incluida la suciedad) permitirá determinar los tiempos de limpieza de los paneles a fin de evitar la disminución de la eficiencia del mismo. Al realizarse el proyecto en el contexto del Caribe Colombiano se tendrán en cuenta las particularidades climáticas de la región, dando un aporte para la comunidad científica local, las empresas que tengan sistemas de paneles solares y en general para todo el público, sobre las consideraciones de mantenimiento para evitar la disminución de la eficiencia de los paneles debido a la suciedad.

El proyecto tuvo las siguientes restricciones según los Estándares de Ingeniería: NTC 2050, RETIE, National Electrical Code (NEC).

International Electrotechnical Commission (IEC). IEC Technical Committee 82 Solar Photovoltaic Energy System (IEC TC82).

Coordinating Committee 21 on Fuel Cells, Photovoltaics, Dispersed Generation, and Energy Storage (IEEE SCC21), Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation. World Meteorological Organization (WMO).

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PROTOTIPO DE

Mini wave energy converter

El objetivo general del presente proyecto es diseñar y construir un mini generador undimotriz. Para cumplir este objetivo se debe primero diseñar el generador undimotriz a utilizar, posteriormente se procede a construir el prototipo con la tecnología de aprovechamiento seleccionada, y por último, desarrollar un diseño experimental que permita validar el funcionamiento del mismo.

Este proyecto se convierte así en una propuesta innovadora para el suministro de energía eléctrica, el cual puede llegar a ser crucial para la realización de investigaciones posteriores que permitan que la energía undimotriz se convierta en una fuente alternativa de gran impacto.

Estándares utilizados: NTC 2805. Máquinas Eléctricas Rotatorias, NTC-IEC34-5. MáGrados de Protección previstos para el diseño integral de las máquinas eléctricas rotatorias, NTC IEC34-7. Máquinas Eléctricas Rotatorias. Clasificación de los tipos de construcción, disposiciones de montaje y posición de la caja de terminales, NTC IEC34-9. Máquinas Eléctricas Rotatorias. Límites de Ruido, NTC 3477.

Máquinas Eléctricas Rotatorias. Método para determinar las perdidas y la eficiencia de las máquinas eléctricas rotatorias a partir de ensayos (Excluyendo las máquinas para vehículos de tracción), IEC TS 62600.

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Marine Energy - Wave, tidal and other water current converter.

Por otro lado, para aumentar la máxima potencia entregada por el prototipo, se tienen dos posibles alternativas. La primera de estas es a través de un multiplicador en el acople entre el eje de rotación unido a la masa rotante, y el eje del rotor. La segunda alternativa contempla la construcción de un generador más grande, sin embargo se tendrían que incrementar en igual medida las dimensiones de los demás elementos del sistema.

Project Team

Gustavo Espitia Pantoja, Jose Soto Ortiz

Juan Díaz Amador, Juliana López Cardona, Johny Viadero Ríos

Gustavo Espitia Pantoja, Jose Soto Ortiz

Advisors

Juan Díaz Amador, Juliana López Cardona, Johny Viadero Ríos

PROTOTYPE Tutores

Autores

mini generador Undimotriz

The overall objective of this project is to design and build a mini wave generator. To meet this objective we must first design the wave power generator to be used, then proceeds to build the prototype with the selected technology, and ultimately develop an experimental design to validate the operation.

This project thus becomes an innovative proposal for the supply of electricity, which can be crucial for conducting further research to allow wave energy to become an alternative source of great impact.

Standards used: NTC 2805. Rotary Electric Machines, NTC-IEC34-5.

Protection MáGrados planned for the integral design of rotating electrical machines, NTC IEC34-7. Rotating electrical machines. Classification of types of construction, mounting arrangements and position of the terminal box, NTC IEC34-9. Rotating electrical machines. Noise limits, NTC 3477. Rotary Electric Machines. Method for determining losses and efficiency of rotating electrical machinery from tests (excluding machines for traction vehicles) IEC TS 62600. Marine Energy - Wave, tidal and other water current converter.

On the other hand, to increase the maximum power delivered by the prototype, there are two possible alternatives. The first one is through a multiplier in the coupling between the rotation axis together with the rotating mass, and the rotor shaft. The second alternative involves the construction of a larger generator, however, they would have to increase in equal measure the dimensions of the other elements of the system.

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HERRAMIENTA DE PREDICCIÓN Y

COMPUTER TOOL FOR SOLAR RADIATION PREDICTION

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ArcGIS mediante el método geoestadístico kriging, generando una superficie estimada a partir de los puntos medidos el mes de marzo.

Finalmente, se obtuvo que la Universidad del Norte tiene una radiación solar promedio de 5,77 kWh/m2, de este modo, cuenta con el recurso solar necesario para generar energía eléctrica con paneles fotovoltaicos. Además, se identificaron como puntos óptimos la plazoleta entre DuNord Plaza y bloque G, plazoleta ente bloque C y bloque de Idiomas, edificio Casa Blanca, Bloque K y Laboratorio de Energías Renovables.

Project Team

José Soto Ortiz, Luis Torres Herrera

Daniela Martínez García, Jhonatan Rodríguez González

José Soto Ortiz, Luis Torres Herrera

On the Atlantic coast the solar resource is abundant and the development of photovoltaic projects is a viable idea.

Currently, the UPME has a regional sunmap, but it requires information from the own site to determine the feasibility at specific points. A tool of solar radiation map of the North University was developed to quantify the available solar resource and indicate potential points for installation of panels.

The project met with the IEEE standards.

IEEE Standards Coordinating Committee 21 on Fuel Cells, Photovoltaics, Dispersed Generation and Energy Storage (IEEE SCC21), IEC 60721-2-1, ISO / IEC 17025 (NCV 2534: 2000). Technical requirements for software validation, NTC 1736, Solar Energy. Definitions and Nomenclature (24/08/2005), NTC 2775, solar photovoltaic (24/08/2005, NTC 1736, NTC 5513 and NTC 5678.

A graphical user interface in MatLab was developed, it makes predictions of the 24 hours of sunlight for the next day based on the previous 14 days, using historical data from the weather station Las Flores, Atlantic and applying the statistical method of weighted average. For the map, measurements were made at 5 points of the university using a pyranometer and the weather station renewable energy laboratory. The data was processed in ArcGIS software using kriging geostatistical method, generating an estimated surface from the measured points during the month of March.

Advisors

En la costa Atlántica el recurso solar es abundante y desarrollar proyectos fotovoltaicos es una idea viable.

Actualmente, la UPME tiene un mapa solar regional pero para determinar la factibilidad en puntos específicos es necesaria información propia del sitio.

Se elaboró una herramienta del mapa de radiación solar de la Universidad del Norte, para cuantificar el recurso solar disponible e indicar los puntos potenciales para la instalación de paneles.

Se cumplió con IEEE standards. IEEE Standards Coordinating Committee 21 on Fuel Cells, Photovoltaics, Dispersed Generation, and Energy Storage (IEEE SCC21), IEC 60721-2-1, ISO/ IEC 17025 (NCV 2534:2000). Requisitos técnicos para la validación de software, NTC 1736, Energía Solar. Definiciones y Nomenclatura (24/8/2005), NTC 2775, Energía Solar fotovoltaica (24/8/2005, norma NTC 1736, NTC 5513 y NTC 5678.

Se diseñó una interfaz gráfica de usuario en MatLab, que realiza predicciones de las 24 horas de radiación solar del día siguiente con base a los 14 días anteriores, a partir de los datos históricos de la estación meteorológica Las Flores, Atlántico y aplicándoles el método estadístico del promedio ponderado.

Para el mapa, se realizaron mediciones en 5 puntos de la universidad usando un piranómetro y la estación meteorológica del laboratorio de energías renovables.

Los datos se procesaron con el software

Daniela Martínez García, Jhonatan Rodríguez González

and solar map of the Universidad del Norte Tutores

Autores

MAPA DE RADIACIÓN SOLAR DE LA UNIVERSIDAD DEL NORTE

Finally, it was found that the University of North has an average solar radiation of 5.77 kWh / m2, thus, has the solar resource needed to generate electricity with photovoltaic panels. In addition, the square between DuNord Plaza and block G, being small square block C and block languages, building White House, Block K and Renewable Energy Laboratory were identified as optimal points.

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DEVICE TO PROTECT LOW-POWER APPLIANCES

DISPOSITIVO PARA PROTEGER LOS ELECTRODOMÉSTICOS DE BAJA POTENCIA

En la actualidad, existen equipos electrónicos que poseen fuentes conmutadas que no garantizan su adecuada protección. Este problema sumado a la limitada confiabilidad e inestabilidad de tensión de nuestra red de distribución, provoca la mayoría de los daños en electrodomésticos del hogar y oficina.

En la búsqueda de una alternativa práctica y sencilla que sirva para contrarrestar estos problemas, se creó un prototipo de un dispositivo de protección para electrodomésticos de baja potencia de uso en hogares y oficinas. Para diseñar dicho dispositivo primero se eligió el electrodoméstico a proteger basados en una encuesta de percepción y una posterior ponderación. De esta forma se escoge a la nevera de 10-12 pies como el electrodoméstico objetivo y que determinará las especificaciones del prototipo. El diseño del prototipo se dividió en una sección de protección tipo impulso y tipo maniobra. La sección tipo impulso está conformada por dos MOV (Metal Oxide Varistor) y un GTD (Gas discharge Tube) los cuales protegen contra sobretensiones de 400V de 100/us. Igualmente disminuyen la sobretensión aproximadamente a 25V. La sección de protección tipo maniobra está conformada por un comparador LCM741 que detecta la sobretensión de máximo 142V y envía una señal a un grupo de relés que desconectan

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el electrodoméstico. Una vez diseñado, se procedió a realizar las pruebas de laboratorio haciendo uso de una máquina de Lorenzo para simular la sobretensión de maniobra y un transformador de potencia (TP) para lo sobretensión tipo impulso.

De dichas pruebas se obtuvo que con una confianza del 95%, entre el 93,53% y el 94,46% la sección de protección tipo maniobra se desconecta en ~142 V y que con una con una confianza del 95%, se puede afirmar que aproximadamente entre el 93,53% y el 94,46% la SPTI del dispositivo de protección construido disminuye las sobretensiones a ~24 V.

Project Team

Erick Vallejo Rodríguez

Andrés Lizarazo Charris, Gina Muñoz Quintero

Erick Vallejo Rodríguez

Advisors

Andrés Lizarazo Charris, Gina Muñoz Quintero

FROM OVERVOLTAGES PRESENTED IN THE DISTRIBUTION NETWORK Tutores

Autores

ANTE SOBRETENSIONES PRESENTADAS EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN

Nowadays, there are electronic equipment possessing switching power supplies that do not guarantee there adequate protection.

This problem coupled with the limited reliability and voltage instability of the distribution network, causes most of the damages in houses and office appliances. Pursuing a practical and simple alternative to face these problems, a prototype of a Protection Electric device for Low Power home and office appliances was created.

To design such device we chose firstly the appliance to protect based on a survey of perception and a weighing of the results.

The chosen appliance was a refrigerator (10 to 12 ft), based on that information we proceed to determine the specifications of the prototype. The design of the prototype was divided into a section of Protection and a switching impulse type. The impulse section consists of two MOV (metal oxide varistor) and a GTD (gas discharge lamp) which protect overvoltage from 100 to 400V. GTD decreases the surge approximately into 25V. The disconnection section that protects against maneuver surges in the voltage is formed by a comparator (LCM741) that detects overvoltage Maximum 142V and sends a signal to a group of relays that disconnect the appliance

from the grid. Once designed, we proceeded to perform laboratory tests, for that we used a Lorenzo machine to simulate the surge in the voltage and a power transformer (TP) for the overvoltage impulse.

Such evidence was obtained with a 95% confidence; between 93.53% and 94.46% the Protection type maneuver section disconnected the appliance in ~ 142 V. Also, with 95% confidence, we can say that approximately between 93.53% and 94.46% the Device Reduces surge into ~ 24 V.

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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN ALIMENTADOR HÍBRIDO

DESIGN AND CONSTRUCTION OF A HYBRID POWER SUPPLY

El problema principal es la alimentación conjunta de cargas a nivel residencial en casas de interés social para determinar si el uso de fuentes de energías renovables reduce los costos de la factura de servicio eléctrico. Por medio de este proyecto se busca determinar las bondades del uso de paneles solares como un generador eléctrico residencial adicional. La finalidad de este proyecto es analizar las configuraciones más adecuadas desde el punto de vista residencial, con área limitada y mantenimiento limitado, y cómo facilitar la instalación de módulos fotovoltaicos en instalaciones eléctricas previamente establecidas Las restricciones según normas RETIE y NTC 2050, IEC 60909 : Capacidad de corriente del conductor, IEC 60947-2 Anexo A: Cálculo y coordinación de protecciones contra sobrecorriente en baja tensión, IEC 60439-3: Requisitos para tableros de distribución en baja tensión, IEC 60529, versión 2.2: Degrees of protection provide by enclousures (IP Code), IEC 60439-1: Conjuntos de equipos para baja tensión, IEC 61727: Photovoltaics SystemsCharacteristics of the Utility Interface.

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Se crearon ambientes controlados para verificar el comportamiento de los módulos. Se cubrieron los módulos fotovoltaicos para anotar los comportamientos de corriente, voltaje y potencia que entregaban los mismos, verificando el funcionamiento del prototipo.

Finalmente, los resultados demuestran que la media de la corriente que entrega el panel solar en el prototipo es de 4.7 A y la de la red de 3.8 A. Además se comprueba que la potencia en los paneles en configuración paralelo es más estable ante contingencias que la potencia en los paneles en serie.

Project Team

Rafael Castillo Sierra, Mauricio Pardo González

Juan Chaparro Fernández, Dayana Granford Ruiz

Rafael Castillo Sierra, Mauricio Pardo González

Advisors

Juan Chaparro Fernández, Dayana Granford Ruiz

for a photovoltaic unit and the power grid Tutores

Autores

PARA UN MÓDULO FOTOVOLTAICO Y LA RED ELÉCTRICA

The main problem is the joint load power for residential houses of social interest to determine whether the use of renewable energy sources reduces the cost of the electric bill. This project seeks to determine the benefits of using solar panels as an additional residential electric generator. The purpose of this project is to analyze the most appropriate configurations from the residential point of view for limited area with limited maintenance, and to facilitate the installation of photovoltaic modules in electrical installations previously established.

The restrictions were the RETIE and NTC 2050, IEC 60909: current capacity conductor, IEC 60947-2 Annex A: Calculation and coordination of overcurrent protection in low voltage, IEC 60439-3: Requirements for boards of low voltage distribution, IEC 60529 version 2.2: Degrees of protection provide by enclosures (IP Code) IEC 60439-1: Sets lowvoltage equipment, IEC 61727: Photovoltaics Systems- Characteristics of the Utility Interface.

Controlled environments were created to verify the performance of the modules. PV modules are covered to record the behavior of the current, voltage and power gave by them, verifying the operation of the prototype. Finally, the results showed that the average current delivered by the solar panel on the prototype is 4.7 A and 3.8 network A. In addition it is found that power the panels in parallel configuration is more stable against contingencies power in the panels in series.

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PROTOTIPO RECOLECTOR DE ENERGÍA

ENERGY HARVESTER PROTOTYPE

El presente proyecto es una mejoría del prototipo recolector de energía para sistemas de alta tensión desarrollado en el período 2015 por los estudiantes D. Quintero y M. Goenaga del programa de Ingeniería Eléctrica de la Universidad del Norte. El propósito de esta fase consistió en diseñar y construir un prototipo capaz de operar en ambiente industrial con una tensión bajo carga de 9V CD. El sistema recolector de energía proveniente de la radiación electromagnética de las líneas de EHV permitió de forma ininterrumpida, alimentar a los circuitos electrónicos y sensores destinados a medir y enviar las mediciones de forma inalámbrica. Así, éste sistema de recolección pudo alimentar cargas pequeñas de sensores que medirán variables importantes en el medio donde se encuentre la torre, como humedad, temperatura, radiación, pH, salinidad y por supuesto, la corriente de fuga en la cadena de aisladores.

Durante el diseño se cumplió con las siguientes normas: IEEE Std. 644,1994: Standard procedures of measurement of power frequency electric and magnetic fields from AC power lines, NTC 4332: Transformadores de aislamiento, autotransformadores, transformadores variables y bobinas de reactancia, IEC 61558-1: Small Power Transformers, reactors and power supply units and special transformers, reactors and power supply units: Safety Requirements.

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El recolector de energía se diseñó para tener una resistencia de 1800 Ω. Realizando el proceso de optimización y un filtro de resultados obtenidos, se llegó al diseño final de que el prototipo debe tener 17.000 vueltas, 8 cm de radio y 5 cm de alto.

En la validación del prototipo se logró obtener satisfactoriamente una tensión de 9.23 V para una densidad de flujo magnético de 70 uT en vacío, y para una carga de 2000 Ω obtuvo 9,08 V.

Project Team

Rafael Castillo Sierra

Rosa Mancilla Alvis, Andrés Rueda Ramírez

Rafael Castillo Sierra

Advisors

Rosa Mancilla Alvis, Andrés Rueda Ramírez

FOR HIGH VOLTAGE ELECTRICAL SYSTEMS PHASE 02 Tutores

Autores

EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE ALTA TENSIÓN FASE 02

This project is an improvement of the energy collector prototype for high voltage systems developed in the period 2015 by students D. Quintero and M. Goenaga from the Electrical Engineering program of the Universidad del Norte. The purpose of this phase was to design and build a prototype able to operate in an industrial environment with a voltage under load CD 9V. The collector system of energy from the electromagnetic radiation EHV lines allowed feeding the electronic circuits and the sensors that measure and send measurements wirelessly. Thus, the collection system could feed small loads of sensors that will measure important variables where the tower is located, as humidity, temperature, radiation, pH, salinity and of course, the leakage current in the insulator string is found. During the design the following standards were met:. IEEE Std 644.1994: Standard Procedures of measurement of power frequency electric and magnetic fields from AC power lines, NTC 4332: isolation transformers, autotransformers, variable inductors and transformers, IEC 61558-1: Small Power Transformers, reactors and power supply units and special transformers, reactors and power supply units: Safety Requirements.

The energy harvester was designed to have a resistance of 1800

Ω. Realizing the optimization process and filter results, it reached the final design of the prototype must have 17000 laps, 8 cm radius and 5 cm high.

Validating the prototype was achieved satisfactorily obtain a voltage of 9.23 V for magnetic flux density of 70 uT vacuum, and for a load of 2000 Ω obtained 9.08 V.

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PROYECTOS PROJECTS Estación meteorológica portable y auto-sostenible para la medición de variables ambientales en lugares remotos con visualización vía internet Portable and self-sustainable weather station for monitoring environmental variables in remote places with data visualization using internet Dispositivo electrónico para medición de campo magnético en los vanos de redes y líneas eléctricas Electronic device for measuring of magnetic fields in power lines Controlador fuzzy para lego mindstorms NXT Fuzzy controller on a lego mindstorms NXT Sistema de telemetría y telecontrol vía web para edificaciones System of telemetry and telecontrol via web for buildings.

Sistema remoto de control de temperatura para fincas agropecuarias Remote control system for temperature in agricultural farms Generador digital de efectos para guitarra Digital effects generator for guitar Dispositivo interactivo de entretenimiento para gatos Interactive entertainment device for cats Modificador de parámetros vocales en línea Online modifier of vocal features Sistema automatizado para medición de exposición a radiación electromagnética Automatic system for measuring electromagnetic radiation exposure

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PORTABLE AND SELF-SUSTAINABLE WEATHER STATION

ESTACIÓN METEOROLÓGICA PORTABLE Y AUTO-SOSTENIBLE

for monitoring environmental variables in remote places with data visualization using internet

Las estaciones meteorológicas son de gran importancia al momento de realizar predicciones ambientales y caracterización del clima.

Muchas veces es necesario desplegarlas en zonas específicas y remotas, alejadas de la red eléctrica. Por esto, es necesario diseñar el sistema con bajo consumo de energía.

En el presente proyecto, se diseña e implementa un prototipo de una estación meteorológica portable de bajo consumo que monitorea las variables de temperatura, humedad, velocidad del viento y radiación solar. Dichas variables son visualizadas en una página web, la cual permite también el acceso a históricos de medición. Adicionalmente, el sistema cuenta con un circuito de conmutación de fuentes renovables para la alimentación del núcleo central de medida y para cargar una batería de respaldo. La conmutación funciona de tal manera que la fuente con mayor potencial para brindar energía puede alimentar al sistema de medida. El estado de carga de la batería también es monitoreado y visualizado en la página web. Las fuentes renovables utilizadas son un panel solar y un aerogenerador de baja potencia. El envío de datos se realiza a través de la red GSM-GPRS (Red celular).

El sistema envía valores de las cuatro variables cada 15 minutos.

Como resultados, se logra una estación meteorológica de consumo cercano a 71 mW. La estación posee una autonomía de 48 horas

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cuando las condiciones ambientales no son favorables para las fuentes renovables.

Además, la batería puede ser cargada por parte de las fuentes renovables. Los sensores cumplen con los estándares de la OMM (Organización Meteorológica Mundial), por ejemplo en el caso del sensor de velocidad de viento su error de medida es menor al 10%.

Project Team

Mauricio Pardo González

Loraine Navarro Estrada, David Vera Anaya

Mauricio Pardo González

Advisors

Loraine Navarro Estrada, David Vera Anaya

Tutores

Autores

PARA LA MEDICIÓN DE VARIABLES AMBIENTALES EN LUGARES REMOTOS CON VISUALIZACIÓN VÍA INTERNET

Weather stations are important when weather characterization and prediction is needed. Usually, it is necessary to deploy these systems in remote places with no access to the electrical grid. Therefore, these systems need to be designed to decrease power consumption.

This project designs and implements a portable and low power weather station prototype, in order to measure temperature, humidity, wind speed and solar radiation. Meteorological data is visualized at a webpage, allowing the user to see historical information. Additionally the system has a source switching circuit allowing the source with more remaining energy to power the weather station. Battery charge state is also monitored and visualized at the web page. Renewable sources used are a solar panel and a low power wind turbine. Data transmission uses GSM-GPRS network. The system transmits four values from each variable every 15 minutes.

Results show that the weather station has a power consumption of about 71 mW. The system has 48 hours autonomy when environmental conditions are not good enough for the renewable sources. Furthermore,

the battery can be charged when the renewable sources are active. Also, sensors meet the WMO (World Meteorological Organization) standards. For instance, the anemometer has measurement error less than 10%.

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DISPOSITIVO ELECTRÓNICO PARA MEDICIÓN DE

ELECTRONIC DEVICE FOR MEASURING OF

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de hasta 40 metros para realizar las mediciones, lo cual limita la utilidad del prototipo.

Este proyecto creó un sistema medidor de campo magnético para líneas de transmisión, capaz de medir en distintos puntos simultáneamente y de transmitir de manera inalámbrica. Para ello, se diseñó un nodo hardware que mide los valores de campo magnético, procesa la señal y la transmite.

El sistema consiste en cuatro (4) nodos esclavos que miden el campo magnético, y un (1) nodo coordinador que dirige la comunicación con los esclavos. También se implementó un sistema software que procesa los datos y da una perspectiva gráfica de los resultados.

Los resultados obtenidos en las pruebas fueron comparados con un medidor comercial marca LUTRON, referencia EMF827. Se encontró que el error máximo de medida en un nodo con respecto al medidor comercial fue de 10%. La red inalámbrica presenta un máximo de pérdida de paquetes de 5,8%. Por todo esto, se considera que el sistema es apropiado para la aplicación.

Project Team

María Gabriela Calle Torres, José Soto Ortiz

Felipe Simmonds Altahona, José Villabón Rondón

This project develops devices for measuring magnetic fields in high voltage transmission lines. A magnetic field is generated by a moving electric charge.

In Colombian, there are overhead transmission lines and electrical towers, both emitting magnetic fields. These fields can affect human health, and that is why they have created rules that give the maximum exposure limits as RETIE (Technical Regulation of Electrical Installations). The process of magnetic field measurement is defined by the IEEE 644-1994 standard. Often, such measures are taken at a single point, giving a very limited field perspective.

Students at Universidad del Norte created a prototype for measuring at several points. However, the system requires cables of up to 40 meters, which limits the usefulness of the prototype.

This project created

María Gabriela Calle Torres, José Soto Ortiz

Advisors

El presente proyecto se refiere a la medición de campos magnéticos en líneas de transmisión de energía eléctrica de alta tensión. Un campo magnético se genera por una carga eléctrica en movimiento.

En el medio colombiano hay líneas de transmisión aéreas, y, por lo tanto, torres eléctricas, que en conjunto son emisores de campos magnéticos.

Dichos campos pueden afectar la salud humana, por esto, se han creado normas estableciendo los límites máximos de exposición como el RETIE (Reglamento Técnico De Instalaciones Eléctricas). El proceso de medición de campo magnético está definido en el estándar IEEE 6441994.

Frecuentemente, dichas medidas se toman en un solo punto, dando una perspectiva muy limitada del campo. En la Universidad del Norte se había creado un prototipo de medida en varios puntos. Sin embargo, dicho sistema utilizaba cables

Felipe Simmonds Altahona, José Villabón Rondón

MAGNETIC FIELDS IN POWER LINES Tutores

Autores

CAMPO MAGNÉTICO EN LOS VANOS DE REDES Y LÍNEAS ELÉCTRICAS

a magnetic field measuring system for transmission lines capable of measuring at different points simultaneously with wireless transmission. The system includes one hardware node that measures magnetic field values, processes the signal and transmits it. The system consists of four (4) slave nodes measuring the magnetic field, and one (1) coordinator node managing communication with the slaves. The project also includes developing a software tool for processing and visualizing data. The results obtained in the tests were compared to a LUTRON commercial meter, reference EMF827. Results show that the maximum difference of a node compared to the commercial meter was 10%. The wireless network has a maximum packet loss of 5.8%. For these reasons, the system is appropriate for the application.

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CONTROLADOR FUZZY PARA

FUZZY CONTROLLER ON A

Los vehículos automatizados prestan un ya comprobado servicio en diferentes campos. Disponer de un soporte para diseñar e implementar controladores fuzzy en robots móviles, incentivará a los estudiantes a trabajar en robótica, de manera eficiente e intuitiva. Por otra parte, la ejecución de este proyecto será la base para desarrollos más avanzados, inclusive de investigación.

Se diseñó un prototipo de péndulo invertido con la plataforma LEGO Mindstorms NXT. La física que describe el comportamiento de dicho péndulo, es el principio básico de algunos de los medios de transportes modernos, como los son el Segway y la Hoverboard. Para darle vida al proyecto, se diseñó e implementó un controlador difuso capaz de mantener el robot erguido.

El intervalo de iteración corresponde a 10 milisegundos. Una vez inicia el ciclo de muestreo, se mide la velocidad del Gyrosensor y se le resta el valor del offset obtenido en la calibración del sensor, para garantizar una medida aproximada a la real.

El sistema se probó con funciones de membresía con Salida Singleton, Gaussiana, Sigmoide y Triangular. Esta última presentó el mejor comportamiento. La entrada al controlador en el rango de operación (-100, 100) siempre va a tomar dos valores, ya que los conjuntos difusos están traslapados en ese intervalo. Luego se generan los

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conjuntos difusos de salida.

Seguidamente se establecen las reglas de Mamdani, en donde se hace una correspondencia o relación entre los conjuntos difusos de entrada y salida. El método de defuzzificación usado es el de Centro de las Sumas.

Se logró ofrecer dos funciones en el prototipo desarrollado, las cuales son: permanecer erguido y soportar perturbaciones leves.

Inicialmente, se estableció que el prototipo solo funcionaría en superficies planas. Sin embargo, una vez terminado el diseño del controlador, de manera experimental se comprobó que el prototipo también se mantiene erguido en superficies inclinadas.

Project Team

Erick Octavio Vallejo Rodríguez

Roger Reinoso Gómez

Erick Octavio Vallejo Rodríguez

Advisors

Roger Reinoso Gómez

LEGO MINDSTORMS NXT Tutores

Autores

LEGO MINDSTORMS NXT

Automated vehicles provide an already proven service in different fields. Having a support to design and implement fuzzy controllers in mobile robots, will encourage students to work in robotics. Moreover, the implementation of this project will be the basis for more advanced developments, including research.

The project designed a reversed pendulum prototype with LEGO Mindstorms NXT. The physics that describes the behavior of the pendulum is the basic principle of some of the modern means of transport, such as Segway and Hoverboard. The project designed and implemented a fuzzy logic controller able to keep the robot in an upright position.

The iteration interval is 10 msec. After starting the sampling cycle, Gyrosensor speed is measured, subtracting the offset value obtained in the calibration of the sensor, to ensure an approximate measurement.

The system was tested with Singleton, Gaussian, Sigmoid and Triangular Output membership functions. The latter obtained the best results. The input to the controller in the operating range (-100, 100) will always take two values since overlapping fuzzy sets are in that range. Output fuzzy sets are then generated. Then, the system establishes Mamdani rules

to create a relationship between the input and output fuzzy sets.

Defuzzification method is Centre of Sums.

The prototype provides two functions: to remain upright and to withstand minor disturbances.

Initially, the prototype was supposed to work only on flat surfaces, however after designing the controller, experimental results showed that the prototype also stands upright on inclined surfaces.

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SISTEMA DE TELEMETRÍA Y

SYSTEM OF TELEMETRY AND

Actualmente existen redes inalámbricas de sensores y actuadores, que le permiten al usuario tener el control de su vivienda remotamente. Con el desarrollo de las tecnologías de la información se ha difundido el uso de las páginas web/aplicaciones móviles como interfaz de usuario, que permiten visualizar las medidas de los sensores y controlar variables remotamente a través de los actuadores. Sin embargo, este tipo de sistemas le exigen al usuario tener conectada su red de sensores/ actuadores a un servicio de Internet, el cual normalmente es costeado por dicho usuario. Por su parte, el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica ha desarrollado proyectos relacionados con sistemas de telemetría que monitorean variables ambientales. En uno de estos proyectos se logró transmitir información de manera gratuita a través de la versión gratuita de Facebook de la plataforma Internet.org, lo que minimizó los costos para el usuario. Sin embargo, este sistema es de carácter unidireccional donde sólo se puede consultar información.

Por tanto, se diseña e implementa un prototipo de una red de sensores y actuadores para una vivienda, que intercambia información con una base de datos a través de un canal bidireccional implementado con la plataforma Internet.org. Los datos enviados son valores de temperatura, humedad y concentración de monóxido de carbono capturados por dos nodos sensores. Esta información se visualiza

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en una página web y en una aplicación móvil. Estas, a su vez permiten el encendido y apagado remoto de electrodomésticos conectados a los actuadores.

Adicionalmente, se implementa un método diferente en donde se logra obtener un tiempo promedio de transmisión de datos a través de la plataforma Internet. org entre 10,6 s y 10,8 s. En el método empleado anteriormente este tiempo oscilaba entre los 5 y 7 minutos. Por tanto, esto se considera un avance significativo para este tipo de comunicación.

Project Team

Mauricio Pardo González

Isaac Pedroza Aguirre, Cristian Santos Pérez

Mauricio Pardo González

Advisors

Isaac Pedroza Aguirre, Cristian Santos Pérez

TELECONTROL VIA WEB FOR BUILDINGS Tutores

Autores

TELECONTROL VÍA WEB PARA EDIFICACIONES

Currently there are wireless sensor and actuator networks, which allow users to control their home remotely. The use of web/mobile applications, and the development of information technologies, allows the user to visualize the measurements of the sensors and control variables remotely via actuators. However, these systems require the user to connect its sensor/actuator network to an Internet service, which normally implies an additional cost. For its part, the Department of Electrical and Electronic Engineering has developed projects related to telemetry systems that monitor environmental variables. In one of these projects the information was transmitted for free through the free version of Facebook in Internet.org platform, minimizing the costs for the user. However, this system is unidirectional. Therefore, a prototype of a wireless sensor and actuator network is designed and implemented in a house. This network exchanges information with a database through a bidirectional communication channel implemented with the Internet.org platform. The data sent are values of temperature, humidity and concentration of carbon monoxide captured by two sensor nodes. This information is displayed on a website and a mobile application. These tools allow the user to turn home appliances on/off

remotely. Additionally, a method is implemented, where the average data transmission time through the platform Internet.org is between 10,6s and 10,8s. In the previously used method this time was between 5 and 7 minutes.

Therefore, this is considered a significant development for this type of communication.

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SISTEMA REMOTO DE CONTROL DE

REMOTE CONTROL SYSTEM FOR

El sector agrícola Colombiano posee un enorme potencial en cuanto al uso de nuevas tecnologías. El diseño de ingeniería permite atender las necesidades de las personas propietarias de fincas o granjas. Una de las necesidades primordiales es mejorar la calidad de vida de las especies puesto que son la materia prima. Cada especie sea animal o vegetal posee su propia condición de temperatura, humedad, luminosidad, intensidad de ruido, entre otras variables para un crecimiento óptimo.

Actualmente, la mayoría de propietarios utilizan métodos en sus fincas para mantener las condiciones de las especies. La principal problemática es que la mayoría de los métodos requieren máxima intervención humana o son soluciones costosas puesto que no son específicas para la aplicación.

El caso puntual de estudio es en la finca Sofía ubicada en San Antonio de Prado, Antioquia, donde hay pérdidas en la producción de codornices debido a los picos de temperatura que no soportan estas aves. La solución actual es utilizar un sistema de riego sobre el galpón de las codornices, el cual se activa manualmente cuando un trabajador percibe que la temperatura ha subido. Sin embargo, los trabajadores están realizando actividades simultáneas y no se tiene certeza de que las codornices están

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a la temperatura adecuada.

Por lo tanto, se propone un diseño de ingeniería que permita al propietario monitorear la temperatura ambiente del galpón junto con la opción de controlar remotamente el sistema de riego actual. El nuevo sistema debe ser resistente al ambiente de la granja y permitir reubicación para futuras aplicaciones.

El prototipo se probó en campo, con resultados satisfactorios.

Project Team

Juan Carlos Vélez Díaz

Gustavo Gnecco Olarte, Luisa Fernanda Sepúlveda Cobo

Juan Carlos Vélez Díaz

Advisors

Gustavo Gnecco Olarte, Luisa Fernanda Sepúlveda Cobo

TEMPERATURE IN AGRICULTURAL FARMS Tutores

Autores

TEMPERATURA PARA FINCAS AGROPECUARIAS

The Colombian agricultural sector has enormous potential in the use of new technologies. Engineering design helps to solve the needs of farm owners. One of the primary needs is to improve the quality of life of the species since they are the raw material. Each species, animal or vegetable, has its own conditions of temperature, humidity, light, noise intensity, among other variables for optimum growth.

Currently, most owners use methods on their farms to maintain living conditions of species. The main problem is that the methods require maximum human intervention or solutions are costly because they are not specific for the application.

The case study is in “Finca Sofia” in San Antonio de Prado, Antioquia, where there are quail production losses due to temperature peaks that birds cannot tolerate. The current solution to this situation is using an irrigation system over the quail which is manually activated when a farmer senses that the temperature has risen. However, farmers perform simultaneous activities and there is no certainty regarding the shed temperature. Therefore, the project developed one engineering design that allows the owner to monitor the shed temperature with

the option to remotely control the current irrigation system. The new system should be resistant to the environment of the farm and to allow for relocation for future applications. The prototype was tested in the field with satisfactory results.

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GENERADOR DIGITAL DE

DIGITAL EFFECTS

Los dispositivos para generar efectos para guitarra suelen ser costosos y generalmente realizan un solo efecto, por lo que el guitarrista se ve obligado a usar varios de estos en serie, requiriendo muchas conexiones. Con un pedal digital que integra varios efectos, el precio de este puede reducirse y solucionar algunos problemas que enfrentan los pedales clásicos. En este proyecto se desarrolló un pedal que integra tres efectos que pueden ser usados simultáneamente y alguno de sus parámetros pueden alterarse para darle más opciones al guitarrista. El guitarrista puede ver los efectos activos mediante LED´s y el valor de los parámetros mediante una pantalla de cristal líquido. Los efectos se escogen a través de selectores y sus parámetros se modifican usando pulsadores. Para el manejo de los periféricos se utiliza un Script desarrollado en Python. Para la integración de los efectos se utiliza PureData, un programa especializado en el procesamiento de audio, de licencia abierta, que permiten disminuir los costos. Los efectos integrados corresponden a Delay/Echo, Auto-Wah y Distorsión (Saturación). Este prototipo podría convertirse en un prototipo comercial en caso de que se logren integrar tecnologías de más alto desempeño. El sistema fue probado con 10 expertos, los cuales calificaron la mayoría de los efectos sobre 4.0 en una escala de 0 a 5.

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Project Team

Winston Spencer Percybrooks Bolívar

Luis Orozco Ebratt, Daniela Perea Blanco

Winston Spencer Percybrooks Bolívar

Advisors

Luis Orozco Ebratt, Daniela Perea Blanco

GENERATOR FOR GUITAR Tutores

Autores

EFECTOS PARA GUITARRA

Guitar effect generation devices tend to be expensive and usually generate one effect at a time. Therefore, many guitar players need to combine different pedals which require many different connections. A digital pedal which integrates many effects may be cheaper and may solve some classical guitar effects issues.

The project integrates three effects that may be used together. The user may modify some parameters to give more possibilities to the guitar player. The user can see active effects through LED’s and information about the actual value of the effects parameter is given through a liquid crystal display (LCD). The guitar player choses each effect using switch-selectors; parameters can be changed using pushbuttons. A Python script is used to handle switch-selectors, pushbuttons and the display. PureData, an open license audio processing program, is used to integrate the effects. The prototype may turn into a commercial device with higher performance technologies. The system was tested with 10 experts. They graded most effects with values over 4.0 in a scale from 0 to 5.

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DISPOSITIVO INTERACTIVO DE

INTERACTIVE ENTERTAINMENT

A través de los años, mediante estudios realizados por profesionales en el tema, se ha llegado a la conclusión que los animales domésticos necesitan igual que los seres humanos, estímulos físicos que ayuden a complementar los cuidados tradicionales de alimentación y salud para tener un mayor bienestar. Debido a esto, el mercado de accesorios lúdicos para animales ha ido en aumento exponencialmente en los últimos años, siendo hoy una industria que mueve miles de millones de dólares. Por ello es sumamente importante desarrollar dentro de este mercado productos atractivos, seguros e innovadores.

Por lo anteriormente explicado, se propuso un dispositivo electrónico de entretenimiento para gatos el cual por medio de detección facial reconoce al felino y realiza una acción que resulta entretenida para el mismo, además de sensores de proximidad para evitar obstáculos en su camino.

Para realizar el dispositivo fue necesario realizar un software que por medio de aprendizaje de máquina, fuese capaz de identificar patrones característicos del rostro de un gato. Para ello se usó el método Viola-

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Jones de clasificador Haar Cascade. El hardware utilizó un dispositivo Raspberri Pi 2, un sensor de ultrasonido, una webcam y dos motores de DC. Luego de realizar las pruebas, se encontró un dispositivo robusto, seguro y entretenido para los gatos.

Sin embargo, es importante resaltar que el dispositivo sólo puede operarse en ambientes interiores y que no garantiza un tiempo mínimo de interacción con el gato.

Project Team

Norelli Schettini Castro, Winston Spencer Percybrooks Bolívar

Paola Anaya Zapata, María Arango Verbel

Norelli Schettini Castro, Winston Spencer Percybrooks Bolívar

Advisors

Paola Anaya Zapata, María Arango Verbel

DEVICE FOR CATS Tutores

Autores

ENTRETENIMIENTO PARA GATOS

Over the years, professional studies concluded that pets need physical stimulation to complement traditional care, such as food and health care. Because of this, the market for recreational accessories for animals has increased exponentially in recent years and today is an industry that sells billions of dollars. For that reason, is extremely important to develop attractive, safe and innovative products.

As a consequence, the project develops an Electronic device for cat entertainment, employing cat face detection and recognizing it in order to perform an entertaining action for the cat. The device also has proximity sensors to avoid obstacles on its way.

The device employs an image processing software to identify characteristic pattern of a cat face through machine learning method. The algorithm used is based on the Viola-Jones’ method called Haar Cascade.

The hardware includes a Raspberri Pi 2 device, one ultrasound sensor, one webcam and two DC motors.

Results show that the system is robust, safe and entertaining for cats. However, the system can only operate indoors and it does not guarantee a minimum interaction time with the cat.

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MODIFICADOR DE

ONLINE MODIFIER OF

La modificación de señales de voz por medio de máquinas, no es un tema que se esté desarrollando con mucha profundidad en Colombia. Precisamente por cuestiones de seguridad y de encriptación de la voz y por la situación actual del país, es que este se podría beneficiar de un mejor estudio del procesamiento de voz. Se propuso realizar un programa que logre modificar los parámetros vocales en línea, con fines académicos y de seguridad. Al realizar este programa, se evaluaron propuestas ya existentes para el análisis de voz y para la modificación de características fundamentales de la misma. Para el funcionamiento de este programa, se diseñó una lógica centrada en la velocidad de procesamiento y que de esta manera consiguiese el efecto de inmediatez (en línea) en la reproducción de la voz. El programa logra además cambiar los parámetros de frecuencia fundamental, formantes y excitación vocal, presentes en la voz y presenta configuraciones predefinidas entre las que el usuario puede escoger. Para lograr modificaciones en los parámetros fundamentales, se escogieron métodos tales como PICOLA o análisis LPC, que facilitaran su tratamiento. Como se mencionó anteriormente, con la realización de este proyecto se logra desarrollar una aplicación con usos en seguridad y con avances en el área de estudio de procesamiento digital de la voz.

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Project Team

Winston Spencer Percybrooks Bolívar

Jhon López Caicedo, Carlos Bolaños Duarte

Winston Spencer Percybrooks Bolívar

Advisors

Jhon López Caicedo, Carlos Bolaños Duarte

VOCAL FEATURES Tutores

Autores

parámetros vocales en línea

Modification of speech signals by machines is not a well-developed topic in Colombia. And precisely because security and voice encryption issues, the country could benefit of a better study of speech recognition. The project developed a program that could modify vocal features online, with only security and academics ends. In order to do this program, we evaluated existing proposals of processing and modification of speech and their fundamental features. The program was designed to concentrate on processing speed and to reach an agreement in terms of immediacy (online) of the voice reproduction.

The program changes fundamental frequency, formants and vocal excitation parameters, and also has preset configurations that the user can change and select at will. To accomplish the modification of the fundamental features, methods such as PICOLA or LPC analysis, which make voice treatment easier, were chosen. As mentioned above, with the completion of this project an application was developed in terms of security and progress in the study of digital speech processing.

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SISTEMA AUTOMATIZADO PARA

AUTOMATIC SYSTEM FOR

Día a Día en ambientes como oficinas, colegios, hospitales, entre otros, las personas se encuentran expuestas a radiaciones electromagnéticas emitidas por diversas fuentes. Puntos de acceso inalámbricos, sistema Bluetooth, teléfonos celulares, inalámbricos, son algunas de las fuentes que contribuyen al incremento de la contaminación electromagnética. Por esta razón es necesario determinar los niveles de exposición de una persona dentro de su oficina. En este proyecto se construyó un prototipo con un medidor de radiación Spectran HF-60105 de tal manera que se determine de manera automática los niveles de exposición en una oficina. Con estos valores se verifica el cumplimiento de los límites de exposición a radiación electromagnética establecidos por la Comisión Internacional de Protección contra la Radiación No Ionizante (ICNIRP) y el estándar ITU-T K 91.

Para el funcionamiento del sistema, se eligió una plataforma robótica IRobot Create, la cual permite realizar giros de 60 grados cada 6 minutos de acuerdo al patrón de radiación de la antena y a la norma ITU-T K 91. El medidor de radiación Spectran HF-60105 graba las mediciones realizadas en las frecuencias correspondientes a los sistemas inalámbricos mencionados. Terminadas las mediciones, se conecta el medidor al computador y por una interfaz gráfica se interpretan estos datos, determinando la zona con mayor valor de exposición y la verificación de la norma.

Se realizaron mediciones en 3 oficinas del Departamento de Ingenierías Eléctrica y Electrónica de la Universidad del Norte. El mayor valor de exposición encontrado fue de 3,24 x 10-6 en una de las oficinas, cuando el máximo valor permitido por la norma con múltiples sistemas inalámbricos es 1. Por tanto, no se sobrepasan los límites establecidos.

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Project Team

María Gabriela Calle Torres

Pablo Dos Santos Imas, Daniela Sara Llamas

María Gabriela Calle Torres

Advisors

Pablo Dos Santos Imas, Daniela Sara Llamas

MEASURING ELECTROMAGNETIC RADIATION EXPOSURE Tutores

Autores

MEDICIÓN DE EXPOSICIÓN A RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Day to day in environments such as offices, schools, hospitals, among others, people are exposed to electromagnetic radiation emitted by various sources. Wireless access points, Bluetooth systems, cellphones, cordless phones, are some of the sources that contribute to the increase of electromagnetic pollution. For this reason, it is necessary to determine exposure levels in an office. This project used an SPECTRAN HF-60105 radiation meter to automatically compute exposure levels in an office. With these values, the system verifies compliance with limits for exposure to electromagnetic radiation established by the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) and ITU-T K 91 standard.

The system employs one IRobot Create robotic platform, which allows turns of 60 degrees every 6 minutes according to the radiation pattern of the antenna and the ITU-T K 91 standard. The SPECTRAN HF60105 records measurements taken in frequencies of the previously mentioned wireless systems. After measuring, the device is connected to one computer and a graphical interface processes data and determines the area with the highest exposure value, while verifying

standard compliance.

According to measurements made in 3 offices at the Department of Electrical and Electronics Engineering at Universidad del Norte. The highest exposure value was 3,24 x 10-6 in one of the offices, compared to the unity value (1) allowed by the standard when multiple wireless systems are in use. Therefore, radiation exposure does not exceed regulatory limits

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PROYECTOS PROJECTS Análisis y reducción del congestionamiento vehicular en la Universidad del Norte Analysis and reduction of vehicular congestion at Universidad del Norte Análisis y optimización de la limitada capacidad de respuesta en el proceso de pintura electrostática líquida de la empresa Alutions Analysis and optimization of the limited response time in the liquid electrostatic painting process of the Alutions company Localización de centros de distribución para emergencias de inundaciones en el sur del Atlántico y zonas aledañas al Canal del Dique Facility location modelling for flood emergencies in the south region of the Atlantic Department and surrounding areas Rediseño del sistema de atención al cliente en oficina a través de la investigación de operaciones. Caso de estudio Gases del Caribe S.A. E.S.P. Re-design of the customer service system in office through operation research tools. Gases del Caribe S.A. E.S.P. case of study.

Diseño de un sistema de subasta para el sector pesquero del departamento del Atlántico Design of an auction system for the fishing sector in the departamento del Atlántico Caso de estudio práctico: optimización del flujo de vehículos de carga dentro de Plaza Carbón propiedad de COMPAS Practical case of study: heavy vehicles´ flow optimization at Plaza Carbon, property of COMPAS S.A. Optimización del sistema de elevadores del bloque multipropósito de la Universidad Del Norte Optimization of the elevator system at the engineering building of the Universidad Del Norte.

Minimización del tiempo promedio de espera de los usuarios del sistema de transporte Transmetro S.A.S en la ruta A7-4 Minimization of the average waiting time in queue for passengers of the integrated transport system Transmetro S.A.S on route A -74

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Modelo de simulación para la optimización del sistema de ascensores del Edificio Multripropósito de la Universidad del Norte Simulation model for optimizing the elevator system in the Multiproposito Building of the Universidad del Norte Rediseño del proceso de atención al público para la optimización del tiempo de espera en fila en el restaurante Casa de la Plaza Redesign of customer service process for the optimization of queue time at the restaurant Casa de la Plaza Implementación de una heurística para realizar la asignación de personal en la empresa Improambiente S.A.S. Implementation of a heuristic to perform the staff scheduling at Improambiente company Diseño de un modelo de simulación aplicado al proceso productivo de néctares de fruta Design of a simulation model applied to the productive process of fruit nectar Diseño de un Port Community System prototipo para su implementación en Palermo Sociedad Portuaria Design of a prototype Port Community Systems for deployment on Palermo Sociedad Portuaria Diseño de una red de logística inversa de llantas residuales para el abastecimiento de una planta productora de energía (WtE).

Reverse Logistics Network Design of waste tires for the supply of a Waste-to-energy (WtE) Plant 174 Modelo de consolidación de carga contenerizada de empresas del departamento del Atlántico que importan desde los Estados Unidos 175 Merged- in- transit flow for the containerized cargo import from the United States to the department of Atlántico Diseño de un estudio para medir la atención de los peatones en comportamientos cotidianos de distracción en la población universitaria Study design to measure the attention of pedestrians in everyday behavior of distraction in the university population Estudio observacional de peatones cuando transitan en parqueaderos teniendo en cuenta comportamientos de riesgo Observational study of pedestrians while walking through parking lots considering risk behaviors Rediseño del proceso de cambio de color de la línea de pintura de ACESCO Redesign of the color change process of the paint line in ACESCO Diseño de un sistema de monitoreo de la calidad basado en la carta de control MEWMA para un proceso empaque con datos multivariados en la empresa FRIGOECOL Ltda.

Design of a quality monitoring system based on a multivariable extension of the exponentially weighted moving average MEWMA control chart, for the vacuum packing process in FRIGOECOL Ltda.

Diseño de un sistema de monitoreo de la resistencia de los conectores flexibles de gas, por medio de métodos estadísticos y económicos basados en la carta de control CUSUM Design of a monitoring system for the resistance of flexible gas connectors, through economic and statistical methods based on CUSUM control chart

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Rediseño del proceso de destaje en una PYME del sector metalmecánico bajo la implementación de herramientas de manufactura esbelta Redesign of the cutting process in a metalmechanical SME applying lean manufacturing tools Diseño de estudio observacional para identificar patrones de conducta de riesgo adoptadas por los peatones al hacer uso de dispositivos móviles mientras caminan Design of an observational study to identify risk behavior patterns adopted by pedestrians when using mobile devices while walking Diseño de estudio observacional para determinar las variables que afectan el comportamiento peatonal en los parqueaderos de la Universidad del Norte Design of an observational study to determine the variables that affect the pedestrian behavior in the parking lots of the Universidad del Norte Rediseño del proceso de corte textil en COASSOR S.A. aplicando técnicas de manufactura esbelta Redesign the process of cutting textile in COASSOR S.A. applying lean manufacturing techniques Propuesta de diseño de un modelo de gestión de inventarios para la empresa Ellec Sport S.A.S. Design proposal of an inventory model for the company Ellec Sport S.A.S. Modelo basado en la reingeniería y mejoramiento continuo en los procesos de la empresa IDartes Model based on the re-engineering and continuous improvement of the IDartes Company Diseño de un modelo de negocio para la línea de pasabocas de la empresa Tecnipan Ltda.

Design of a business model for the snacks line in the Tecnipan Ltda company Rediseño del proceso productivo de la fábrica de calzado Quality Walk a través de herramientas de lean manufacturing Redesign of the production process of the shoe factory Quality Walk through lean manufacturing

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ANÁLISIS Y REDUCCIÓN DEL

ANALYSIS AND REDUCTION OF

La Universidad del Norte, institución privada de educación superior que alberga alrededor de 10.300 estudiantes de pregrado y 2.600 de postgrados, actualmente presenta problemas de congestión vehicular en los sitios de parqueo. Esto ocurre como producto del crecimiento del parque automotor y la disminución en el número de personas que prefieren usar el transporte público en la ciudad, superando por mucho la oferta de infraestructura. Por estas razones, a fin de evitar retrasos e irregularidades en el flujo vehicular de la universidad, se decide analizar esta problemática de movilidad e inaccesibilidad a las zonas de estacionamiento, siendo inclusivos con el problema del impacto ambiental.

Con base en el estado actual del sistema, se realiza un modelo de simulación en el software Arena ©, considerando las normas de la malla vial, la capacidad limitada de los parqueaderos y de cada vehículo particular. Con el objetivo de establecer criterios para la toma de decisión de las alternativas de solución, se analizan aspectos de costos y beneficio social, así como también sostenibilidad en el tiempo. Se utiliza la matriz origen-destino para definir el área de estudio del proyecto mediante la caracterización de los viajes realizados en la zona. De acuerdo con los resultados, se proponen estrategias que apunten a la reducción de vehículos dentro del campus. La mejor solución encontrada, de acuerdo a los cálculos, corresponde a la introducción de dos rutas de buses para las localidades de Riomar y Norte Centro Histórico. Esta genera una reducción en la utilización máxima del 38, 66, 79 y 78 por ciento y una reducción del 100, 98, 99 y 93 por ciento en el tamaño de fila en la zona de estacionamiento 1, 8, 9 y 10 respectivamente con relación a la situación actual.

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Project Team

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Amanda Betancourth Plaza, Natalia Crescente Fontalvo

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Advisors

Amanda Betancourth Plaza, Natalia Crescente Fontalvo

VEHICULAR CONGESTION AT UNIVERSIDAD DEL NORTE Tutores

Autores

CONGESTIONAMIENTO VEHICULAR EN LA UNIVERSIDAD DEL NORTE

Universidad del Norte, a Private Higher Education Institution that holds about 10.300 undergraduate and 2.600 postgraduate students, currently presents vehicular congestion problems on the parking lots. This occurs because of the growth of the automotive sector and the decrease in the number of people that prefer to use public transport in the city, far surpassing the infrastructure offer. For these reasons, in order to avoid delays and irregularities on the vehicular flow at the University, an analysis of this mobility and inaccessibility problem on parking areas is proposed, being inclusive with the environmental impact problem.

Based on the current state of the system, a simulation model in Arena © software was done considering the rules of the road network, the limited capacity of the parking lots and each particular vehicle. In order to establish criteria for decision-making, alternative solutions, cost aspects, social benefit, and sustainability over time were analyzed. An Origin-destination Matrix was used to define the area of study of the project by characterizing the trips in the area. According to the results, strategies which aimed to reduce vehicle number within the campus were proposed. The best solution found, according to calculations, corresponds to the introduction of two bus routes for the locations of Riomar and Norte Centro Historico. This generates a reduction of the maximum utilization of 38, 66, 80 and 78 percent and a reduction of 100, 98, 99 and 94 percent in the queue size in the parking area 1, 8, 9 and 10 respectively compared to the current situation.

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ANÁLISIS Y OPTIMIZACIÓN DE LA LIMITADA

ANALYSIS AND OPTIMIZATION OF THE LIMITED RESPONSE

ES Windows se dedica al ensamble de ventanas, sus principales proveedores son Tecnoglass y Alutions, quienes proporcionan el vidrio y los perfiles de aluminio respectivamente. Se conoce que Alutions es el cuello de botella de la cadena productiva global, además se sabe que el 80% de los perfiles de aluminio producidos en la empresa pasan por el proceso de pintura líquida electrostática, por tanto se pretende analizar y optimizar la limitada capacidad de respuesta de dicho proceso.

En primera instancia se realizó un análisis de las causas que generan el problema, hallando que el cuello de botella, el alto porcentaje de no conformidades y la falta de mantenimiento preventivo son las causas principales. De ellas, se decidió atacar la primera dado su gran impacto.

Elegida la causa, se realizó un estudio de tiempos para determinar, entre otros, el cuello de botella del sistema, resultando ser el pre tratamiento. Se modeló y validó dicho proceso utilizando Rockwell Arena©.

Luego se propusieron y evaluaron 3 alternativas de solución: análisis de sensibilidad para hallar la cantidad óptima de cada recurso, instalar un nuevo puente grúa para aumentar simultaneidad del proceso y cambiar el cromo por Bonderite M-NT 2040 R2 versión corto para reducir en 50% las etapas del proceso.

Teniendo como criterio de selección la maximización de la productividad medida en términos de kilogramos de perfiles de aluminio producidos mensualmente, se selecciona la primera alternativa, consistente en contratar a 4 operarios de lijado y adquirir una mesa de lijado, dado que arroja incrementos promedio de 26.850 kilogramos, es decir, 7.7% por encima de los valores actuales. La inminente instalación de un nuevo horno en el proceso de curado aumentará en aproximadamente 16% la tasa de producción, por tanto el incremento promedio para la alternativa seleccionada sería de 83.706 kilogramos, esto es, 20.9% superior a los valores actuales, como se muestra en la gráfica.

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Project Team

Guisselle García Llinás

Andrés Bermúdez Martelo, Jean Lacouture Vega, Sofia Niebles Evilla

Guisselle García Llinás

Advisors

Andrés Bermúdez Martelo, Jean Lacouture Vega, Sofia Niebles Evilla

TIME IN THE LIQUID ELECTROSTATIC PAINTING PROCESS OF THE ALUTIONS COMPANY Tutores

Autores

CAPACIDAD DE RESPUESTA EN EL PROCESO DE PINTURA ELECTROSTÁTICA LÍQUIDA DE LA EMPRESA ALUTIONS

ES Windows is a company engaged in window assembling, its main suppliers are Tecnoglass and Alutions, which supply glass and aluminum profiles respectively. It is known that Alutions is the bottleneck of the global productive supply chain, furthermore it is known that the 80% of the aluminum profiles produced in Alutions flow through the liquid electrostatic painting, therefore the limited response time of the current process is pretended to be analyzed and optimized.

In the first instance, an analysis of the causes that generate the problem was conducted finding that the bottleneck, the high percentage of nonconformities and the lack of preventive maintenance are the main causes. From them, the focus was directed to the first one due to its strong impact.

Chosen the cause, a time study was performed to determine, among others, the system bottleneck, which resulted to be the pretreatment process. Rockwell Arena© was used to model and validate the process.

Then 3 solution alternatives were proposed and evaluated: sensitivity analysis to find the optimum quantity of each resource, installing a new bridge crane to increase the simultaneity of the process and replacing chrome by Bonderite M-NT 2040 R2 in order to reduce by half the stages of the process.

Having as selection criterion the maximization of the productivity measured in terms of kilograms of aluminum profiles produced monthly, the first alternative is chosen, consisting in hiring 4 sanding workers and purchasing a sanding table, given that it produces an average increase of 26850 kilograms, that is, 7.7% above the current values. The imminent installation of the new oven in the curing process will increase to approximately 16% the production rate, therefore, the average increment for the selected alternative would be 83.706 kilograms, that is, 20.9% above the current values, as it is shown in the graph.

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LOCALIZACIÓN DE CENTROS DE DISTRIBUCIÓN PARA

FACILITY LOCATION MODELLING FOR FLOOD

La logística humanitaria que se despliega después de la ocurrencia de una catástrofe natural debe proporcionar rápida asistencia a la población afectada y un retraso en la entrega de su servicio puede tener repercusiones en las vidas humanas. Por esta razón, es crucial contar con una planeación previa al desastre que permita mitigar los efectos negativos de éste. En este proyecto se resuelve el problema de ubicación de instalaciones de suministros previas a inundación en el sur del Atlántico y zonas aledañas mediante un modelo de programación lineal, cuya función objetivo es minimizar los costos de operación.

Además, se desarrolló un modelo de simulación en el software ARENA©, teniendo en cuenta la capacidad limitada de los recursos. El modelo de simulación facilita el análisis y evaluación de decisiones en los diferentes escenarios de inundación teniendo en cuenta factores como número personas desabastecidas, número de vehículos requeridos y el costo social. Al final se plantea una solución “óptima” para cada escenario de inundación y se sugiere una alternativa que tiene la capacidad necesaria para abastecer toda la demanda independientemente del caso de inundación que se presente. Los resultados se contrastan con la solución propuesta por Nathalie Cotes en “A facility location model for humanitarian relief logistics involving deprivation costs” y con el mismo nivel de servicio se obtiene una disminución de $1.871.000.000 en los costos de privación y de $30.275.100 en el costo de operación.

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Project Team

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

María Fernanda Rodríguez Consuegra, Sandra Negrete Godín

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Advisors

María Fernanda Rodríguez Consuegra, Sandra Negrete Godín

EMERGENCIES IN THE SOUTH REGION OF THE ATLANTIC DEPARTMENT AND SURROUNDING AREAS Tutores

Autores

EMERGENCIAS DE INUNDACIONES EN EL SUR DEL ATLÁNTICO Y ZONAS ALEDAÑAS AL CANAL DEL DIQUE

The humanitarian logistic that is deployed after the occurrence of a natural catastrophe must proportionate rapid assistance to the affected inhabitants, since any delay in the delivery of the service could have terrible repercussions in terms of human lives. For this reason, it is important to plan ahead of the catastrophe in order to mitigate its negative effects. In this project the problem of location of pre-flood facilities supplies is resolved in the south of the Atlántico and surrounding areas using a linear programming model whose objective function is to minimize operating costs.

In addition, a simulation model was developed using ARENA© software. This model takes into account the limited capacity of the resources and it facilitates the analysis and evaluation of decisions in different flood scenarios considering factors such as number people without kits, number of required vehicles and the social cost. An “optimal” solution for each flood scenario arises from this model. The chosen alternative is the one that has the capacity to supply all demand regardless of the case of flooding. The results are compared with the solution proposed by Nathalie Cotes in “A facility location model for humanitarian relief logistics costs Involving deprivation costs” (2015). The chosen alternative decreases the deprivation costs in $1.871.000.000 and decreases the operation costs in $30.275.100 keeping the same level of service.

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REDISEÑO DEL SISTEMA DE ATENCIÓN AL CLIENTE EN OFICINA

RE-DESIGN OF THE CUSTOMER SERVICE SYSTEM IN OFFICE

Gases del Caribe S.A. E.S.P es una empresa que ha incorporado en su estrategia corporativa la orientación al cliente. Sin embargo, tras el cambio del software realizado en el año 2015, la compañía sufrió una caída en los indicadores de eficiencia del área de atención a los usuarios en su oficina principal de Barranquilla.

La situación se tradujo en que alrededor del 70% de los clientes esperaban más de 15 minutos en sala para ser atendidos. Frente a este panorama, la empresa tiene el reto de tomar las medidas más adecuadas para asegurar la calidad de su servicio.

Con base en lo anterior, este caso de estudio tiene como propósito analizar, caracterizar, proponer y evaluar alternativas de solución, para reconfigurar el actual sistema de servicio al cliente en la oficina principal. El enfoque busca minimizar el tiempo promedio de espera de los usuarios haciendo uso de las posibilidades que ofrece la investigación de operaciones. Claro está, esto se hará sin cambiar las restricciones de capacidad del sistema por motivos económicos.

En el estudio se modelaron dos alternativas de solución usando Visual Basics© y el software de simulación Arena©. En la primera alternativa, los servicios fueron re categorizados dependiendo de cuál era la frecuencia en que se solicitaban y/o de cuál era su naturaleza. El criterio de asignación utilizado en esta propuesta fue basado en el desempeño Servidor vs Servicio. La segunda alternativa, consistió en implementar cambios automáticos y periódicos en las asignaciones de servicio teniendo en cuenta las filas con mayor y menor tiempo de espera promedio. Los resultados muestran que la primera propuesta aumenta la eficiencia del sistema 52,7% en comparación con la segunda. A su vez, elegir la primera propuesta permite que la compañía disminuya el tiempo promedio de espera de sus clientes en un 36%.

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Project Team

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Ana Bedoya Vasquéz, Daniela Martín Carrillo, Adriana Molinares Gómez

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Advisors

Ana Bedoya Vasquéz, Daniela Martín Carrillo, Adriana Molinares Gómez

THROUGH OPERATION RESEARCH TOOLS. GASES DEL CARIBE S.A. E.S.P. CASE OF STUDY Tutores

Autores

A TRAVÉS DE LA INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES. CASO DE ESTUDIO GASES DEL CARIBE S.A. E.S.P.

Gases del Caribe S.A. E.S.P. is a company that has incorporated customer service as part of its corporative strategy. Nevertheless, a change of Software made in 2015 caused a major dropdown in its client service efficiency indicators at their main office in Barranquilla. A new panorama where around 70% of the users waited more than 15 minutes in queue, raised the alarm among the managers. The company has the challenge of taking the necessary measures to ensure the quality of its service.

Based on the above mentioned, the purpose of the following case of study is to analyze, to characterize, to pose and to evaluate alternative solution in order to re-design the current customer service system. The approach aims to minimize the average waiting time by implementing operations research.

To do so, two alternatives were model using Visual Basics© and Arena© simulation software. In the first alternative, services were re-categorized depending on how often they were requested or/and their similarity.

The allocation criteria used in this solution was based on the Server vs Service performance. On the other hand, the second alternative consisted on implementing automatic changes in the allocation of services, depending on which queue had the highest and the lowest average waiting time. Results showed that the first proposal increased the efficiency of the system 52,7% in relation with the second alternative. Choosing the first proposal will allow the company to decrease the average waiting time for clients in a 36%.

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DISEÑO DE UN SISTEMA DE SUBASTA

DESIGN OF AN AUCTION SYSTEM

De acuerdo con el Instituto Colombiano de Desarrollo Rural (INCODER), en el país durante el año 2011 se produjeron 162.815 toneladas de pescado. Sin embargo, en Colombia el sector primario pesquero es uno de los más deprimidos de la economía nacional, debido principalmente a que la pesca artesanal en muchos casos es de subsistencia y los excedentes producidos son los que se venden de manera informal. Es decir, la remuneración que reciben los pescadores es insignificante.

El diseño de ingeniería desarrollado tiene como objetivo la modelación de un esquema que permita maximizar las utilidades del sector pesquero primario en el Departamento del Atlántico, específicamente en el sector Las Flores. El aporte de este proyecto consiste en caracterizar y modelar el comportamiento de la oferta y la demanda en el sector pesquero, implementando conceptos como sistemas de subastas y ley de oferta y demanda. Se proponen alternativas de subastas teniendo en cuenta el comportamiento del mercado. Para el diseño de estas se consideró que existe un precio mínimo al cual los pescadores deben vender sus productos para cubrir sus costos y que la producción diaria es impredecible debido a factores exógenos. Además, analizando el comportamiento del sector se identificaron perfiles que adoptan los vendedores durante el proceso de venta, los cuales se han enunciado en este proyecto como: conservador, moderado y agresivo.

Basados en los beneficios que ofrecería cada alternativa, nos conduce a proponer el uso del sistema de subasta en el cual cada pescador define su propio tamaño de lote para la comercialización de sus productos teniendo en cuenta la cantidad de pescado total que posee.

Se estima que esta alternativa contribuiría a incrementar en un 9% el ingreso por kilo de pescado para los pescadores. Además, se ajusta al comportamiento del sector.

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Project Team

Guisselle García Llinás, Alfonso Mancilla Herrera, Hugo Mercado Cervera

Claudia Bula Muñoz, Andrea León Mercado

Guisselle García Llinás, Alfonso Mancilla Herrera, Hugo Mercado Cervera

Advisors

Claudia Bula Muñoz, Andrea León Mercado

FOR THE FISHING SECTOR IN THE DEPARTAMENTO DEL ATLÁNTICO Tutores

Autores

PARA EL SECTOR PESQUERO DEL DEPARTAMENTO DEL ATLÁNTICO

According to the Colombian Institute for Rural Development (INCODER), in Colombia were produced 162.815 tons of fish in 2011. However, the primary fishing sector is one of the most depressed of the national economy, mainly because - in many cases- artisanal fisheries is of subsistence, and the surplus produced are sold informally. Compensation to fishermen is negligible.

The objective of this engineering design project is to develop a modelling scheme that allows profits’ maximization of the primary fishing sector in the Departamento del Atlántico, specifically in Las Flores sector. This project contributes to characterizing and modelling the supply and demand behavior in the fishing sector, implementing concepts such as auction systems, and the law of supply and demand.

Alternatives for the auction system are proposed taking into account market behavior.

For the design of the alternatives, it was considered the existence of a minimal price to which fishers must sell their products to cover the costs, and that daily production is unpredictable due to exogenous factors. Besides, analyzing sector´s behavior, there were identified profiles that sellers adopt during selling process, which have been enunciated here as conservative, moderate and aggressive.

Based on the benefits that each alternative would offer, we propose the use of the auction system in which each fisher defines its own batch size for their products commercialization, taking into account the total fish quantity they possess. It is estimated that this alternative would contribute to increment a 9% of income per fish kilo for fishers. Finally, it adjusts to sector behavior.

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CASO DE ESTUDIO PRÁCTICO: OPTIMIZACIÓN DEL FLUJO DE VEHÍCULOS DE

PRACTICAL CASE OF STUDY:

HEAVY VEHICLES´ FLOW OPTIMIZATION AT PLAZA CARBON,

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cuales reducen el tiempo promedio de los vehículos en el sistema en un 47.8% y 60% respectivamente, difiriendo en el costo de inversión asociada a cada alternativa, pero ambas favoreciendo de forma positiva tanto al puerto como a sus clientes.

Project Team

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Sebastián Castro Ruiz, Humberto de Castro Cepeda, Jannine Montaña Vargas

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Advisors

El presente estudio se llevó a cabo en Plaza Carbón (propiedad de Compas S.A, Barranquilla), lugar donde se almacena el carbón que posteriormente será cargado en buques para su exportación. Tiene como propósito el análisis, validación y planteamiento de posibles mejoras al proceso de cargue y descargue de vehículos pesados que traen el carbón proveniente del interior del país. Esto se debe a que en las instalaciones se presenta una notable congestión de las vías de acceso y grandes filas en ciertas operaciones especificas del proceso, afectando negativamente el tiempo promedio de un vehículo de carga en el sistema y a su vez la capacidad rotativa de atención de Plaza Carbón.

Para el desarrollo del proyecto se propone la implementación de un estudio de tiempos como herramienta para la estructuración de un diseño de simulación que permita reflejar de manera precisa lo que ocurre en la actualidad en las instalaciones de COMPAS S.A. y conocer las causas reales del problema de congestión. A partir de lo observado, resultaron dos alternativas de solución las

Sebastián Castro Ruiz, Humberto de Castro Cepeda, Jannine Montaña Vargas

PROPERTY OF COMPAS S.A.

Tutores

Autores

CARGA DENTRO DE PLAZA CARBÓN PROPIEDAD DE COMPAS

The following study took place at Plaza Carbon (Property of COMPAS S.A, Barranquilla), where the coal that will be loaded onto ships for export is stored. Its purpose is to analyze, validate and make an approach of possible improvements to the process of loading and discharging of heavy vehicles that bring coal from the interior. This occurs due to the fact that inside Plaza Carbon are remarkable congested access roads and long queues on certain operations of the process, affecting negatively the vehicle’s average time on the system and the rotating attention capacity.

For the development of this project, it’s proposed the implementation of a time study as a tool for structuring a simulation model that reflect what is actually happening in COMPAS S.A., in order to know which are the real causes of the congestion problem. According to the results, there are proposed two different alternative solutions which reduce the average time of vehicles in the system at 47.8% and 60% respectively, differing in the cost associated with each alternative investment.

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OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE ELEVADORES

OPTIMIZATION OF THE ELEVATOR SYSTEM

El edificio de ingenierías de la Universidad del Norte se ha convertido en uno de los más frecuentados de la institución. Por consiguiente, se ha generado una problemática: La congestión en el sistema de elevadores. Como consecuencia de las demoras que experimentan los usuarios en los elevadores para transportarse a sus destinos, el inicio de las clases se retrasa. Este hecho se puede evidenciar en las largas filas que se forman en cada uno de los pisos. El objetivo principal de este proyecto es mitigar este problema por medio de la simulación e implementación de teoría de colas. Estas herramientas permiten analizar medidas de desempeño como: número de pasajeros esperando en cada piso y su tiempo de espera.

En primer lugar, se recolectó la información necesaria para representar el comportamiento del sistema de elevadores y posteriormente esta fue utilizada para modelarlo en el software Arena ©, teniendo en cuenta las restricciones de dicho sistema. Con base en la revisión literaria, fueron propuestas distintas maneras de programar los ascensores con el objetivo de reducir el tiempo de espera de los pasajeros, las cuales fueron simuladas y analizadas. Para llevar a cabo este análisis se tuvieron en cuenta las medidas de desempeño establecidas para el sistema. Después de evaluar las tres soluciones propuestas, se escogió la solución que consiste en que el primer ascensor debe ir a los pisos de mayor demanda y el segundo debe dirigirse a todos los pisos, que se estima logrará reducir el tiempo de espera promedio de los pasajeros en un 63%. Como resultado, el rendimiento del sistema mejorará notablemente.

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Project Team

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Stephanie Garrido Brito, María Gómez Morales, Dayana Utria Morales

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Advisors

Stephanie Garrido Brito, María Gómez Morales, Dayana Utria Morales

AT THE ENGINEERING BUILDING OF THE UNIVERSIDAD DEL NORTE

Tutores

Autores

DEL BLOQUE MULTIPROPÓSITO DE LA UNIVERSIDAD DEL NORTE

The engineering building of the Universidad Del Norte has become one of the most crowded buildings of the institution. Thus, an engineering problem has been detected: the congestion of the elevator system. It has become usual to see that people are delayed due to the lengthy queues in front of the elevators at each floor. In this study, the application of Queueing Theory and simulation are proposed, in order to reduce that issue. The use of these fields of study aim to analyze performance measures of the system, such as: number of passengers waiting at each floor, round-trip time and waiting time.

In order to perform the study, information was gathered by taking time data and carrying out a survey focused on elevator users. The simulation of the real system was design by using the software Arena ©, keeping in mind the constraints and limitations. According to a literature review, it is proposed to reduce the waiting time of the passengers by finding an optimal way of programming the elevators. Therefore, different alternatives of solution were also simulated, and analyzed through the performance measures.

After evaluating three alternative solutions, the alternative which implies that one elevator should go to the most demanded floors, and the other one to all the floors was chosen. It is estimated that this solution will reduce in a 63% the waiting time of the passengers. As a result, the performance of the system will be radically improved.

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MINIMIZACIÓN DEL TIEMPO PROMEDIO DE ESPERA

Minimization of the average waiting time in queue

El presente proyecto busca solucionar la problemática que vive el sistema de transporte integrado Transmetro en la ruta A7-4, la cual es, el incremento en el número de quejas presentadas por los usuarios a causa de los largos tiempos de espera en fila. Este sistema se representó mediante un modelo de simulación de eventos discretos, utilizando el software ARENA©, debido a que interactúan variables estocásticas. Para la construcción del modelo, se caracterizó: el tiempo entre llegada de los usuarios a los paraderos, el tiempo entre salida de los buses en la estación, la proporción de personas que se bajan en un paradero, el tiempo que tarda un bus en ir de un paradero a otro, entre otros. Luego, se simuló la situación actual y a partir de los resultados arrojados por el software, las observaciones y la revisión literaria, se propusieron dos alterativas de solución que apuntan a disminuir el tiempo promedio de espera de los usuarios sin aumentar significativamente el tiempo del ciclo. No se consideró aumentar el número de buses como una alternativa de solución, ni tampoco un cambio de la ruta actual.

Durante la observación, se identificaron paraderos donde se baja una gran proporción de personas, debido a que aledañamente a estos puntos se encuentran universidades y centros comerciales.

Por lo anterior, se proponen dos alternativas de solución. La primera consiste en un sistema con transbordo en un sitio estratégico de la ruta actual y en la segunda se complementa la anterior con un aumento en la capacidad del bus que realiza el primer tramo del recorrido. Se simularon las dos alternativas de solución y se seleccionó la primera, ya que disminuye el tiempo promedio de espera de los usuarios en fila en un 62,2% con respecto a la situación actual. Aunque la segunda alternativa mostró resultados estadísticamente iguales a la primera, se seleccionó la primera porque con esta se incurren en menores costos.

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Project Team

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Carlos Cardona Villa, Carlos Hurtado Pinzón, Juan Pájaro Carrillo

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Advisors

Carlos Cardona Villa, Carlos Hurtado Pinzón, Juan Pájaro Carrillo

FOR PASSENGERS OF THE INTEGRATED TRANSPORT SYSTEM TRANSMETRO S.A.S ON ROUTE A -74 Tutores

Autores

DE LOS USUARIOS DEL SISTEMA DE TRANSPORTE TRANSMETRO S.A.S EN LA RUTA A7-4

The present project aims to solve the problems affecting the integrated transport system Transmetro route A7-4, regarding the increase in the number of complaints by users because of long waiting times in queue.

This system was represented by a model of discrete event simulation, using the ARENA© software, due to the interaction of stochastic variables. For the construction of the model, some characteristics of the system were taken into consideration, such as: the time between arrivals of the users to the station, time between departure of buses at the station, the proportion of people who leave the bus in a certain stop and time that it takes for a bus to go from a place to another, among others. Then, after simulating the situation and based on the results thrown by the software, observations and literary review, two alternative solutions were proposed aiming to decrease the average waiting time for users without significantly increasing the cycle time. For the contemplated solutions two constraints remain: the number of buses could not be increased and no changes could be made to the current routes.

During the observation, it was identified that more people get off the bus in stations that are close to universities and shopping centers. Therefore, we propose two alternatives solution. The first one is a system with transfer at a strategic site of the current route and the second proposal complements the previous alternative by an increase in the capacity of the bus that carried out the first leg of the course.

The two alternative solutions were simulated and the first one was selected due to the fact that it reduces the average waiting time for users in queue by 62,2% over the current situation. Although the second alternative was statistically equal to the first results, the first was selected because it incurs in lower costs.

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MODELO DE SIMULACIÓN

SIMULATION MODEL

PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE ASCENSORES

FOR OPTIMIZING THE ELEVATOR SYSTEM

Este proyecto trata un problema de congestión en el sistema de ascensores del Edificio Multipropósito de la Universidad del Norte. Se ha identificado que debido a la gran demanda, a las fallas técnicas y de diseño que presentan y a la considerable distancia que deben recorrer cuando han sido solicitados, se ha ocasionado un incremento en el tiempo de espera por el servicio. Lo anterior está provocando insatisfacción en los usuarios de la comunidad Uninorteña ya que genera retrasos para llegar a su destino. Por tal razón, mediante el software Arena © se desarrolla un modelo de simulación que pretende encontrar una solución que permita optimizar el sistema de control y las asignaciones de parada del sistema de ascensores del edificio. Durante el desarrollo del proyecto las limitaciones estaban sujetas al sistema de ascensores, considerando que no se podían cambiar sus condiciones de diseño. La realización del proyecto permite concluir que se debe implementar un escenario de asignaciones de paradas que consiste en dividir la batería de ascensores con paradas exclusivas, para el ascensor 1 con paradas en todos los pisos y para el ascensor 2 con paradas en los pisos de mayor demanda los cuales se han establecido como: 1,4,5,8,9.

Además incorporar una balanza que le indique al ascensor que no debe detenerse en caso de que se haya excedido la carga nominal. Con la implantación del escenario antes propuesto, se reduciría el tiempo de espera en aproximadamente un 45%.

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Project Team

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

María Fuentes Díaz, Nathalie Van Strahlen Bartel

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Advisors

María Fuentes Díaz, Nathalie Van Strahlen Bartel

IN THE MULTIPROPOSITO BUILDING OF THE UNIVERSIDAD DEL NORTE Tutores

Autores

DEL EDIFICIO MULTRIPROPÓSITO DE LA UNIVERSIDAD DEL NORTE

This capstone design is about a congestion problem in the elevators system at the Multiproposito building of the Universidad Del Norte. It has been identified that the high demand, the technical and design failures and the long distance they have to travel when someone request an elevator, has caused an increase in the waiting time. According to the above mentioned, these problems are causing dissatisfaction in users because of the delays to arrive to their destination. For that reason, with the use of Arena© software, a simulation model was developed, in order to find a solution that optimizes the control system and the stop assignment of the elevators in the building. During the development of this project the restrictions were attached to the elevator system, considering that design changes were not allowed. The realization of this project let us to propose the following solution scenario: divide the battery of the elevators with exclusive stops, for the elevator 1 with stops in all the floors, elevator 2 in the floors with high demand like: 1, 4,5,8,9.

Besides, a scale must be incorporated in the case that the nominal weight is exceeded, with this it will reduce the waiting time in a 45%.

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REDISEÑO DEL PROCESO DE ATENCIÓN AL PÚBLICO

REDESIGN OF CUSTOMER SERVICE PROCESS FOR THE

PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL TIEMPO DE ESPERA EN FILA

OPTIMIZATION OF QUEUE TIME

Se realizó un diseño de ingeniería que permitió optimizar el tiempo de espera en fila de los clientes del restaurante Casa de la Plaza, utilizando como principal herramienta la simulación estadística y cambiando las variables de entrada, para encontrar cuál de ellas permite una mejor tasa de servicio. Se redujo así el tiempo de espera en fila de los clientes para compra de almuerzo ejecutivo en el Restaurante Plaza de la casa, en horario de 11:15am a 1:30 pm, evaluando cambios y seleccionando una alternativa de solución que minimice los tiempos de espera en fila de los clientes, con el objetivo de mejorar la calidad del servicio del establecimiento.

Se buscó estudiar y proponer mejoras al sistema de filas usando la teoría de colas, para el manejo eficiente de las líneas de espera, utilizando una gran herramienta para el estudio de esta problemática que es la simulación y el análisis de modelos matemáticos aplicados a situaciones reales; y se tomó como criterio el tiempo de espera, ya que lo que se buscaba era que el cliente experimentara el menor tiempo posible en fila. Y se pudo concluir que la alternativa de solución recomendada para la optimización del tiempo de espera en fila en el restaurante Casa de la Plaza fue la alternativa número uno, es decir, agregar una caja más al sistema siendo en total dos cajas; esto permite una reducción del tiempo de espera del cliente de 17,45 minutos a 4,25 minutos, representando una reducción del tiempo total del 69% aproximadamente lo cual para el cliente podría llegar a ser significativo.

Para trabajos futuros, se recomienda seguir con el estudio abarcando un mayor rango de datos, con el fin de poder diferenciar el comportamiento de la demanda en cada uno de los días de la semana o según la temporada del año. Esto permitirá realizar un análisis profundo de cada día en donde el administrador del restaurante podrá ajustar los recursos según sea necesario.

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Project Team

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Kelly Lei Lei, Katherin Ramos Piedrahita, William Fontalvo Pertuz

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Advisors

Kelly Lei Lei, Katherin Ramos Piedrahita, William Fontalvo Pertuz

AT THE RESTAURANT CASA DE LA PLAZA Tutores

Autores

EN EL RESTAURANTE CASA DE LA PLAZA

This engineering design consists on optimizing the customers queue time of the restaurant Casa de la Plaza, using as principal tool the statistic simulation and changing the input variables to find which of them allow the best service rate. The customers queue time to buy lunch in the restaurant Casa de la Plaza from 11:15 a.m. to 1:30 p.m. was reduced after evaluating changes and selecting the alternative solution that minimizes customers queue time, with the aim of improving quality service in the restaurant.

The approach is to study and propose improvements for the system using queuing theory, for the efficient management of waiting lines. In order to do so, two great tools were used to study this problem: simulation and the analysis of mathematical models applied to real situations. Waiting time was taken as criterion because the objective was that the customer experience the shortest possible time in queue. We concluded that the recommended alternative solution for the optimization of customers queue time at the restaurant Casa de la Plaza was the alternative one, i.e., add one more cashier (having in total two cashiers) this allows a reduction in customer queue time from 17.45 minutes to 4.25 minutes, this represents a reduction of approximately 69% in the total waiting time for the customer which could become significant.

For future works, it is recommended to continue the study covering a wider range of data, in order to differentiate the behavior of demand in each day of the week or season. This will allow a thorough analysis of each day where the restaurant manager can adjust the resources as needed.

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IMPLEMENTACIÓN DE UNA HEURÍSTICA

IMPLEMENTATION OF A HEURISTIC

Este proyecto tiene como objetivo resolver el problema de asignación de personal de la empresa Improambiente S.A.S., a través del diseño, desarrollo y validación de una heurística utilizando Java (software de programación libre). Actualmente, la empresa no tiene un procedimiento establecido para realizar la programación, por lo cual está incurriendo en costos adicionales que superan los 15 millones de pesos anuales. Para ejecutar este proyecto se caracterizó el problema, se le realizaron entrevistas y encuestas al personal autorizado para realizar la programación. Estas herramientas fueron diseñadas para desarrollar tres heurísticas basadas en los datos proporcionados por el personal, para reducir al mínimo sus costos de operación teniendo en cuenta las restricciones de horarios de trabajo, tiempos de ejecución de actividades y habilidades distintas de cada cuadrilla para ejecutar cada una de las 5 actividades que la empresa ofrece (entiéndase por cuadrilla un grupo compuesto por 1 técnico y 1 auxiliar). Con respecto a la asignación manual que actualmente realiza la empresa, la heurística escogida reduce en un 21% semanalmente el costo total de la asignación del personal. Además de esto, con los resultados obtenidos a través de la heurística, se puede evidenciar si es necesario aumentar o disminuir el número de cuadrillas programadas por semana, teniendo en cuenta las actividades solicitadas en las órdenes de pedido de todos los clientes.

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Project Team

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Abelardo Gómez Amador

Guisselle García Llinás, Rubén Yie Pinedo

Advisors

Abelardo Gómez Amador

TO PERFORM THE STAFF SCHEDULING AT IMPROAMBIENTE COMPANY Tutores

Autores

PARA REALIZAR LA ASIGNACIÓN DE PERSONAL EN LA EMPRESA IMPROAMBIENTE S.A.S.

This project aims to solve a staff scheduling problem at Improambiente Company, through the design, the development and validation of a heuristic using the free-programming-software Java. The company currently does not have an established procedure to carry out the scheduling, therefore it is incurring in additional costs exceeding the COP$15 million annually. To execute this project the problem was characterized by interviews and surveys that were conducted with the staff authorized to perform scheduling. These tools were designed to develop three heuristics based on the data provided by the staff in order to minimize operation costs, taking into consideration restrictions about working schedule, runtimes contemplated activities and the different abilities of each staff member to execute the five activities that the company offers. (In this case, staff means a group composed by one technician and one auxiliary).The selected heuristic reduces by 21% the total cost of a weekly staff scheduling in relation to the manual scheduling that the company currently performs. Besides this, with the results obtained through heuristics it can be shown whether it is necessary to increase or decrease the number of weekly scheduled staff, considering the requested activities in purchase orders of all customers.

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DISEÑO DE UN MODELO DE

DESIGN OF A SIMULATION MODEL

En el presente proyecto se muestra un proceso productivo de la fábrica Conservas California S.A, en esta ocasión se escogió como objeto de estudio el néctar de fruta el cual viene en presentación tetra pack o envase de vidrio, con una variedad de 7 sabores. Este trabajo presenta el diseño, la descripción y ejecución de un modelo de simulación que representa el proceso de producción de néctar de fruta para poder evaluar y caracterizar la situación actual de la empresa y encontrar oportunidades de mejora.

La simulación considerara el proceso desde que llegan los envases de vidrios vacíos hasta que sale el producto terminado, sellado, etiquetado y listo para su distribución. Luego de analizar el proceso e identificar las oportunidades de mejora, se procede a proponer acciones para mejorar y corregir errores en el proceso productivo. Las propuestas de mejora, fueron evaluadas mediante simulación y comparadas con la situación actual de la empresa, teniendo como objetivo principal la minimización del tiempo promedio en el sistema del néctar de fruta.

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Project Team

Rubén Yie Pinedo

Laura Lamadrid Camacho

Rubén Yie Pinedo

Advisors

Laura Lamadrid Camacho

APPLIED TO THE PRODUCTIVE PROCESS OF FRUIT NECTAR Tutores

Autores

SIMULACIÓN APLICADO AL PROCESO PRODUCTIVO DE NÉCTARES DE FRUTA

In this project we study one of the productive processes for the company “Conservas California”. For this project we have decided to focus on the productive process of the product Fruit Nectar. This product comes in two ways of presentation: tetra-pack, and glass bottles. Additionally, the company offers seven different flavors for this product. This work presents the design, description and execution of a simulation model that represents the productive process of Fruit Nectar in order to evaluate and characterize the current situation of the company and to identify improvement opportunities. The simulation considers that the process begins with the arrival of empty bottles and it finishes when such bottles are sealed, labeled and ready for distribution. Once we have analyzed the current state of the company and we have identified improvement opportunities, we have proceeded to propose actions to improve and correct problems in the productive system. The proposed improvement actions were evaluated via simulation and were compared with the current setting of the process, where our main goal was the minimization of the average time in system for the units of Fruit Nectar. Our findings show that by implementing the proposed actions it was possible to effectively reduce the processing time for Fruit Nectar.

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DISEÑO DE UN PORT COMMUNITY SYSTEM PROTOTIPO PARA SU

DESIGN OF A PROTOTYPE PORT COMMUNITY SYSTEMS FOR

El objetivo del presente proyecto es diseñar y elaborar un prototipo de una herramienta de comunicación que se ajuste a las necesidades de comercio exterior del puerto de Palermo, en donde se mejore la coordinación de los procesos de importación y exportación, con el fin de reducir los tiempos, y brindar un mejor servicio a los clientes. Para esto se diseñó y se construyó un prototipo de Port Community System enfocado principalmente en los trámites presentados en la documentación física que se incurre en los procesos de comercio exterior del puerto.

Se hizo revisión sobre investigaciones realizadas, visitas de campo a las diferentes áreas del puerto, y se elaboró una ruta crítica teniendo en cuenta la diagramación de las actividades presentadas en el proceso de importación. Para la elaboración del prototipo se empleó la metodología de Business Process Management (BPM), la cual está encaminada en conocer los procesos de negocio de la organización para poder mejorarlos y automatizarlos. Se estandarizó la información de los diagramas EPC utilizando el Business Process Modeling and Notation (BPMN). Se utilizó como herramienta la Suite Bizagi para poder crear el sistema de información del prototipo. Las limitaciones del proyecto correspondieron principalmente a: el acceso parcial e incompleto a los eslabones de la cadena en el proceso de comercio exterior, las visitas en campo y el desplazamiento hacia el puerto, las limitantes de acceso a todas las herramientas ofrecidas por Bizagi exigido por la licencia del programa y el periodo de tiempo disponible para la ejecución del proyecto.

Finalmente con el desarrollo del presente trabajo se pudo lograr integrar a los eslabones de la cadena de suministro en una plataforma digital para la coordinación de los procesos de importación de mercancías, logrando reducir tiempos y excesos de trámites de documentación física, lo que contribuye significativamente a brindar un mejor servicio a los clientes.

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Project Team

René Amaya Mier, Adriana Moros Daza

Juan Garrido Villalobos, Jhonatann Mercado Bolaño, Andrés Sánchez Cabarcas, Andrea Vergara Gómez

René Amaya Mier, Adriana Moros Daza

Advisors

Juan Garrido Villalobos, Jhonatann Mercado Bolaño, Andrés Sánchez Cabarcas, Andrea Vergara Gómez

deployment on Palermo Sociedad Portuaria Tutores

Autores

IMPLEMENTACIÓN EN PALERMO SOCIEDAD PORTUARIA

The objective of this project is to design and to develop a prototype of a communication tool that meets the needs of the Port of Palermo multi-purpose facility, where the coordination of the processes of imports and exports should be improved in order to reduce times and provide better service to customers. Hence, a prototype of a Port Community System was designed and developed, based on enhanced procedures serving the required physical documentation that comes with foreign trade.

The present investigation led to field visits in different areas of the port, and a roadmap was drawn up taking into account the layout of the activities presented in the import process. To prepare for the prototype, the Business Process Management (BPM) methodology was followed, aiming to explore the business processes of the organization in order to improve and automate them. Such information came in the form of standardized EPC diagrams using the Business Process Modeling and Notation (BPMN). The Bizagi Suite tool was used to create the information system prototype. The limitations of the project were due to: the partial and incomplete access to the links of the foreign trade chain actors, field visits and displacement to the port, limited access to the full-development license version of the tools offered by Bizagi, and lastly, the amount of time available for project implementation.

Finally, the development of this project allowed the achievement of supply chain integration on a digital platform for the coordination of importation of goods processes, reducing lead time and excess physical documentation paperwork, contributing significantly to provide better service to customers.

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Diseño de una red de logística inversa de llantas residuales

Reverse Logistics Network Design of waste tires

De acuerdo a la UPME el 90% de los recursos y reservas geológicas localizadas en Colombia hacen parte de la Costa Atlántica, lo que representa un alto porcentaje de llantas usadas como desecho que constituyen un punto central para el reciclaje de tales productos. Dentro de la minas ubicadas en el territorio colombiano se conocen las de la Guajira, Cesar, Córdoba, Norte de Santander, Santander, Cundinamarca, Boyacá, Antioquia, Valle del Cauca y Cauca. Además de esto, se conoce que las llantas que son utilizadas para el sector minero tienen un peso estimado entre 4 y 6 toneladas y miden 3.2 metros aproximadamente.

Mensualmente una mina hace cambio de llantas entre 70 y 100 unidades y se conoce también que el tratado de estas llantas para estos lugares es escaso por lo que se estima que el material acumulado en estas minas es una fuente promotora del proyecto. Toda esta problemática conlleva a proponer un modelo matemático de una red de logística inversa de llantas residuales para el abastecimiento de una planta productora de energía que permita reducir los costos de transporte para el acopio de llantas, aumente la producción de energía y garantice viabilidad en el uso de llantas residuales.

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Project Team

René Amaya-Mier

Paola Fuentes Guevara, Adriana Guarín Durán, Ana Silvera Marañón

René Amaya Mier

Advisors

Paola Fuentes Guevara, Adriana Guarín Durán, Ana Silvera Marañón

FOR THE SUPPLY OF A WASTE-TO-ENERGY (WTE) PLANT

Tutores

Autores

PARA EL ABASTECIMIENTO DE UNA PLANTA PRODUCTORA DE ENERGÍA (WTE).

According to the UPME, 90% of the resources and geological reserves in Colombia are part of Atlantic coast. This represents a high percentage of used tires as waste and may lead to the creation of central point for the recycling of this product. The mines in the Colombian territory are located in: La Guajira, Cesar, Córdoba, Norte de Santander, Santander, Cundinamarca, Boyacá, Antioquia, Valle del Cauca and Cauca.

Also, it is known that the tires that are used in the mine field have an estimated weight between 4 and 6 ton and a length of 3.2 meters approximately. Monthly a mine makes between 70 and 100 changes of tires and, also, it is known that the treatment of these tires in these places is poor, for that reason, it is estimated that the accumulated material in these mines is a source to develop a project. All these problems leads us to propose a mathematical model of a reverse logistics network of waste tires for the supply of an energy production plant that would reduce transportation costs for collecting tires , will increase energy production and ensure the viability to use waste tires.

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MODELO DE CONSOLIDACIÓN DE CARGA CONTENERIZADA

Merged- in- transit flow for the containerized

Estamos en un ámbito competitivo, por tanto este criterio es muy importante al momento de realizar una inversión en un país o región. La costa caribe colombiana posee una posición geográfica privilegiada, ya que se encuentra cerca de los puertos de la Costa Este y Sur de los Estados Unidos, estos demandan un alto flujo de carga hacia diferentes países de Sur y Centro América. De forma general el departamento del Atlántico se encuentra situado en la orilla del Río Magdalena, el cual es la arteria más importante del país y le brinda al departamento grandes ventajas competitivas en servicios logísticos ya que tiene fácil acceso a los mercados internacionales. A pesar de que somos una región que se encuentra favorecida por el rio, a través de la investigación realizada pudimos darnos cuenta que muchas de las empresas del departamento del Atlántico incurren en altos costos de transporte los cuales no favorecen su competitividad frente a las demás empresas de la región. Estos altos costos se deben a que estas pequeñas o medianas empresas no tienen la capacidad de aprovechar al máximo los recursos que se tienen disponibles para la importación de productos en contenedores desde los Estados Unidos.

Los beneficios que le traería a las empresas la disminución de los costos de importación son múltiples.

Primeramente debido a que los costos disminuyen, podrían aprovechar este dinero para traer mayor cantidad de productos, lo que conlleva a que el departamento del atlántico se fortalezca a nivel económico y sea más competitivo.

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Project Team

René Amaya Mier, Carlos Otero Palencia

Odette Cure Slebi, Raúl Robles Gómez, Wanda Rodríguez Prada, Andrés Vargas Bula

René Amaya Mier, Carlos Otero Palencia

Advisors

Odette Cure Slebi, Raúl Robles Gómez, Wanda Rodríguez Prada, Andrés Vargas Bula

CARGO IMPORT FROM THE UNITED STATES TO THE DEPARTMENT OF ATLÁNTICO Tutores

Autores

DE EMPRESAS DEL DEPARTAMENTO DEL ATLÁNTICO QUE IMPORTAN DESDE LOS ESTADOS UNIDOS

We are in a competitive environment; therefore, this criterion is very important when making an investment in a country or region. Colombian Caribbean coast has a privileged geographical position as it is close to the ports of the East Coast and Southern United States; this implies a major cargo flow to different countries of South and Central America. Generally, Atlantic department is located on the bank of the Magdalena River, which is the country’s most important artery and gives the department great competitive advantages in logistics services as it has easy access to international markets. Although we are a region that is favored by the river, through the research we realized that many of the companies of the Atlantic incur in high transport costs, which do not favor them competitively with other companies in the region. These high costs are due to the fact that these small and medium enterprises do not have the ability to make the most of the available resources for the import of products in containers from the United States. The benefits that would bring companies decreasing import costs are many. Firstly because costs decline, they could use this money to bring more number of products, leading the department to an economical strengthening and to be more competitive.

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DISEÑO DE UN ESTUDIO PARA MEDIR LA ATENCIÓN

Study design to measure the attention of pedestrians

En la modernidad la tecnología rodea todos los campos de la sociedad y en especial el de las comunicaciones. El internet, los celulares y los computadores han convertido a las personas en seres dependientes de estos, afectando de forma directa la atención de los individuos y reduciendo el rendimiento de los mismos en el desempeño de actividades.

Este proyecto propone el diseño de un estudio observacional para medir los niveles de atención de los peatones bajos diferentes escenarios. Para ello, se diseñó una ruta de 50 metros a lo largo de la cual se ubicaron 5 objetos que debían ser identificados por una muestra de 90 personas, quienes debían recorrer el camino bajo los siguientes tres escenarios: chateando por celular, llamando por este o bien sin ninguna actividad secundaria. Al finalizar el recorrido, los participantes debían responder una encuesta final para evaluar los niveles de concentración en cada uno de los escenarios planteados.

El principal aporte del estudio es la creación de un nuevo instrumento para medir los niveles de concentración, lo que permitió comparar la atención de las personas realizando varias actividades mientras caminaban.

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Project Team

Rita Peña-Baena Niebles

Ricardo Pérez Patiño, Karla Sánchez Villamizar

Rita Peña-Baena Niebles

Advisors

Ricardo Pérez Patiño, Karla Sánchez Villamizar

IN EVERYDAY BEHAVIOR OF DISTRACTION IN THE UNIVERSITY POPULATION Tutores

Autores

DE LOS PEATONES EN COMPORTAMIENTOS COTIDIANOS DE DISTRACCIÓN EN LA POBLACIÓN UNIVERSITARIA

Nowadays technology surrounds society in all fields and especially in communications. People are dependent on the internet, mobile phones and computers, and this directly affects the concentration of individuals and their performance in the different activities they carry out.

This project aims to design an observational study to measure pedestrian concentration levels under different scenarios. Hence, a route of 50 meters was design and 5 objects were located along the way. A sample of 90 people had to walk across the route and identify the objects under three scenarios: chatting by cellphone, calling by cellphone or without a secondary activity. At the end of the route participants had to answer a final survey in order to evaluate the concentration level under each proposed scenario.

The main contribution of this study is the creation of a new instrument to measure concentration levels, which allowed comparing the attention of people doing various activities as they walked.

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ESTUDIO OBSERVACIONAL DE PEATONES

OBSERVATIONAL STUDY OF PEDESTRIANS

El aumento de la población en las grandes ciudades trae consigo un incremento del parque automotor. En Colombia se estima que por cada mil habitantes hay 80 vehículos o 148 si se incluyen las motos. Cada año los accidentes de tránsito causan la muerte de aproximadamente 1,24 millones de personas en todo el mundo.

Siendo las personas entre 15 y 29 años de edad las más afectadas. En Colombia entre 2006 y 2011, se presentaron alrededor de 5.500 muertes, por año, debido a accidente de tránsito. Con base en lo anterior, el tema de la seguridad vial se vuelve crítico ya que es una de las problemáticas con mayor incidencia en el país.

Esto, supone un reto para las ciudades en materia de diseño, de calles, andenes y parqueaderos.

Este trabajo presenta el desarrollo de un estudio observacional mediante el diseño de un instrumento de medición y plan de muestreo con el fin de identificar los riesgos a los que están expuestos los peatones en los parqueaderos internos de la Universidad del Norte.

El instrumento de medición se desarrolló defiendo los siguientes riesgos peatonales: uso del cruce peatonal, distracciones y conflicto. Además, se diseñó un plan de muestreo que permitió establecer los lugares de estudio y los tiempos de recolección de muestras.

Después de analizar las 1.867 observaciones, se encontró que la distracción que presenta la mayor incidencia es realizar el cruce peatonal con audífonos, seguido de mirar el teléfono, textear y hablar por teléfono, con los siguientes porcentajes del total de observaciones 21,59%, 19,71%, 11,89% y 7,07% respectivamente. Se evidenció dependencia entre las variables distracciones y cruce peatonal, al igual que la dependencia entre distracciones y conflictos.

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Project Team

Rita Peña-Baena Niebles

Katerin Bustillo Garrido, Edgardo Coronell Cervantes, Luis Simmonds Berdugo

Rita Peña-Baena Niebles

Advisors

Katerin Bustillo Garrido, Edgardo Coronell Cervantes, Luis Simmonds Berdugo

WHILE WALKING THROUGH PARKING LOTS CONSIDERING RISK BEHAVIORS Tutores

Autores

CUANDO TRANSITAN EN PARQUEADEROS TENIENDO EN CUENTA COMPORTAMIENTOS DE RIESGO

Population growth has increased the number of vehicles in large cities. In Colombia it is estimated that there are 80 vehicles per thousand inhabitants or 148 if motorcycles are included. Each year, traffic accidents kill about 1.24 million people worldwide. Being people between 15 and 29 years of age the most affected. In Colombia between 2006 and 2011, around 5.500 of the deaths per year occurred due to this sort of accident. Based on the above mentioned, road safety becomes a critical issue and one of the main problems in the country. This poses a challenge for cities in terms of design, streets, sidewalks and parking lots.

This senior project presents the development of an observational study in which the design of a measuring instrument and a sampling plan were proposed, in order to identify which are the risks faced by individuals in terms of pedestrian accidents at the internal parking lots of Universidad Del Norte.

The measuring instrument was designed based on the following pedestrian risks: use the crosswalk, distractions and conflict. Also, the sampling plan was design to stipulated study sites and schedules for the sample collection.

After analyzing the 1.867 observations, results showed that the distraction that has the highest incidence in relation with pedestrian accidents is crossing the crosswalk with headphones, followed by looking at the phone, texting and talking on the phone with the following percentages of total observations 21.59 %, 19.71%, 11.89% and 7.07% respectively. Dependence between variables distractions and pedestrian crossing, as the dependence between distractions and conflicts were evident.

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REDISEÑO DEL PROCESO

REDESIGN OF THE COLOR CHANGE PROCESS

La línea de pintura (LPC01) de ACESCO es uno de los procesos con mayor importancia y valor agregado para la empresa. En ella se recubren láminas de acero con primer y pintura y se lleva a cabo el proceso de cambio de color, el cual constituye el 40% del tiempo total improductivo de la misma, ya que la actividad se lleva a cabo en su totalidad con la línea detenida, y dependiendo la complejidad podría durar hasta 3 horas.

El proyecto que se desarrolló consistió en rediseñar el proceso de cambio de color en la LPC01, y así reducir el tiempo del mismo. Para diseñar posibles soluciones, fue esencial el estudio detallado del proceso actual, para la posterior aplicación de metodologías y herramientas desarrolladas desde varios enfoques.

Como primer enfoque se aplicó la metodología SMED, con la cual a través del desglose del proceso se encontró que varias actividades, que se realizaban con la línea detenida, se pueden efectuar con la línea produciendo. Se demostró que con la implementación de esta propuesta el tiempo de proceso se reduciría hasta en un 62.8%. El segundo enfoque fue la implementación de la metodología 5S, la cual permitió organizar el lugar de trabajo, detectar todos aquellos desplazamientos innecesarios por parte de los operarios y optimizar sus recorridos.

Por último, se propuso replantear los programas de producción, buscando que ahora se centren en programar lotes de mayor tamaño, y de esta manera reducir el número de cambios de color durante los ciclos de producción.

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Project Team

Rita Peña-Baena Niebles

Valeria Insignares Mantilla, María Alejandra Mora Sánchez, Jorge Ternera González

Rita Peña-Baena Niebles

Advisors

Valeria Insignares Mantilla, María Alejandra Mora Sánchez, Jorge Ternera González

OF THE PAINT LINE IN ACESCO

Tutores

Autores

DE CAMBIO DE COLOR DE LA LÍNEA DE PINTURA DE ACESCO

The paint line (LPC01) of ACESCO performs one of the most important processes for the company in terms of added value. In this line the process of color change is carried out. It consists on coating steel sheets with primer and paint. This process constitutes the 40% of the total unproductive time of the line because the activity is carried out with the entirely line detainee, and depending on the complexity it could last up to 3 hours.

This project consisted on redesigning the process of color change in the LPC01, in order to reduce the time it takes to be completed. To design possible solutions, in first instance, it was necessary to carry out a detailed study of the current process to set the basis for future applications of the methodologies and tools developed in the different approaches.

As a first approach the SMED methodology was applied to disaggregate the process. It was found that several activities that were conducted with the line detainee could be performed with the line producing.

The future implementation of this proposal could reduce processing time by up to 62.8%. The second approach was the implementation of the 5S methodology, which allowed organizing the workplace, as well as, the detection of all the unnecessary displacements by operators and the optimization of their routes.

Finally, it was proposed to revise the production programs, seeking to focus on avoiding scheduling lots of small production, and thus reduce the number of color changes during production cycles.

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DISEÑO DE UN SISTEMA DE MONITOREO DE LA CALIDAD

DESIGN OF A QUALITY MONITORING SYSTEM BASED ON A MULTIVARIABLE

En Frigoecol, el proceso de empaque al vacío representa un valor agregado para sus clientes y ha permitido el posicionamiento de la empresa en el mercado. Este proceso ha venido presentando un aumento en la cantidad de producto no conforme, principalmente porque no se genera el vacío requerido, de entre 9 y 10 milibares, para cumplir con los estándares de calidad, lo que ha implicado un aumento en los reprocesos y los costos de producción, como también en algunas ocasiones producto no conforme despachado.

Este trabajo propone el diseño de un sistema de monitoreo de la calidad basado en la carta de control MEWMA, que permita evaluar la estabilidad del proceso de empaque al vacío de productos cárnicos en la empresa en Frigoecol Ltda., con el fin de reducir las falsas alarmas y alcanzar un proceso bajo control estadístico.

Para el planteamiento de la solución, se llevó a cabo una revisión literaria con el fin de determinar la carta que mejor se ajustase al proceso de empaque al vacío dentro de la empresa. Se seleccionaron el tiempo de vacío y la presión de la máquina como variables críticas, se determinó el tamaño de la muestra y se validaron los supuestos requeridos para hallar los parámetros de la carta y definir los límites de control de la misma.

Por último, con el fin de evaluar el diseño propuesto del sistema de monitoreo, se tomó nuevamente una muestra, la cual contenía producto no conforme, con el fin de determinar si la carta era capaz de determinar cuándo el proceso se encontraba fuera de control. Se obtuvo que el diseño de la carta fue asertivo, dado que detectó cuando se presentaban cambios en el proceso.

La implementación de la carta dentro de la empresa representará una reducción del producto no conforme hasta en un 9,4%, lo que reducirá los costos de producción, sin descuidar los estándares de calidad del producto y garantizando la satisfacción de sus clientes.

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Project Team

Rita Peña-Baena Niebles

Luis Ariza de Ávila, María Alejandra Matus Escárraga, Kelly Rodado Barrios.

Rita Peña-Baena Niebles

Advisors

Luis Ariza de Ávila, María Alejandra Matus Escárraga, Kelly Rodado Barrios.

EXTENSION OF THE EXPONENTIALLY WEIGHTED MOVING AVERAGE MEWMA CONTROL CHART, FOR THE VACUUM PACKING PROCESS IN FRIGOECOL LTDA.

Tutores

Autores

BASADO EN LA CARTA DE CONTROL MEWMA PARA UN PROCESO EMPAQUE CON DATOS MULTIVARIADOS EN LA EMPRESA FRIGOECOL LTDA.

At Frigoecol Ltda. the vacuum packaging process of soft flesh represents an added value for their costumers and has permitted the market positioning for the company. However, it has been presenting an increase in nonconforming product, as it is not reaching the level of vacuum required, between 9 and 10 mbar, to meet quality standards, which has implied an increase in production costs and in some occasions nonconforming product shipped.

This project proposes to design a quality monitoring system based on a multivariate extension of the exponentially weighted moving average MEWMA control chart, for the vacuum packaging process in Frigoecol Ltda, aiming to reduce false alarms and reaching a process under statistical control.

For the approach to the solution, it conducted a literature review in order to determine the best fitting control chart for the vacuum packing process within the company. Vacuum time and machine pressure level were defined as the critical variables, the sample size was selected and the assumptions required to find the parameters of the chart and define the control limits thereof were validated.

Finally, in order to evaluate the proposed design of the monitoring system, a new sample was taken, this time containing nonconforming product in order to determine whether the chart was able to determine when the process was out of control. It was obtained that the control chart design was accurate, as it detected when changes were presented in the process.

The implementation of the MEWMA control chart within the company represents a reduction of nonconforming product up to 9.4%, which will reduce production costs without neglecting standards of product quality and ensuring customer satisfaction.

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DISEÑO DE UN SISTEMA DE MONITOREO DE LA RESISTENCIA DE LOS CONECTORES FLEXIBLES DE GAS, POR MEDIO DE MÉTODOS ESTADÍSTICOS Y

DESIGN OF A MONITORING SYSTEM FOR THE RESISTANCE OF FLEXIBLE GAS CONNECTORS, THROUGH ECONOMIC AND

La línea ferretera representa el 23% del total de ventas de la empresa de Industrias Sedal S.A., a pesar de esto, la compañía no cuenta con sistemas de monitoreo estadístico de procesos manejando las actividades de calidad de producto a través procesos de inspección.

Debido a ello se diseña un sistema de monitoreo para la resistencia de los conectores flexibles de gas por medio de métodos estadísticos y económicos basados en la carta de control CUSUM, con el fin de detectar e identificar los productos no conformes. Para esto se realiza una caracterización del proceso, resaltando las etapas de producción de los conectores.

Para seleccionar la etapa a la cual sería aplicada la carta CUSUM, bajo la norma NTC3561, se selecciona una muestra de un día de producción equivalente a 1000 unidades y, estos datos se someten a una prueba de normalidad con la herramienta Imput Analyzer. Se confirma que los datos se ajustan a la distribución normal tomando como referencia el error cuadrado y finalmente con base a esto se construye con una macro de Excel la carta de control CUSUM, con la cual se busca detectar las variaciones de la resistencia de los conectores flexibles y los valores de resistencia que se encuentren por fuera de las especificaciones.

Se logró conocer que el porcentaje que representa el producto no conforme de acuerdo al monitoreo de la carta no es más que aproximadamente el 5% total de la muestra, lo que sugiere que el proceso se encuentra estable.

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Project Team

Rita Peña-Baena Niebles

Ivis Morales Alemán, Tifanny Romero Severiche

Rita Peña-Baena Niebles

Advisors

Ivis Morales Alemán, Tifanny Romero Severiche

STATISTICAL METHODS BASED ON CUSUM CONTROL CHART

Tutores

Autores

ECONÓMICOS BASADOS EN LA CARTA DE CONTROL CUSUM

The hardware line represents the 23% of the total sales of the company Industrias Sedal S.A.. Despite this the line does not have a statistical monitoring system, so the activities related with product quality are made only by inspection processes.

Because of this, the project proposes the design of a monitoring system for the resistance of flexible gas connectors through statistical and economic methods, based on the CUSUM control chart, in order to detect and identify nonconforming product. For this, the process was characterized, highlighting the stages of production of the connectors.

To select the stage where the CUSUM control chart would be applied, under the NTC3561 rule, a sample of a day equivalent to 1000 production units was selected. The collected data adjusted to a normal distribution according to the tool Input Analyzer and taking as reference the minimum squared error. Finally, the CUSUM control chat was design with an Excel macro in order to detect changes in the resistance of the flexible gas connectors and the resistance values that are outside specification.

According to the control charts no more than 5% of the total sample represented nonconforming product, suggesting that the process is stable.

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REDISEÑO DEL PROCESO DE DESTAJE EN UNA PYME DEL SECTOR METALMECÁNICO

REDESIGN OF THE CUTTING PROCESS IN A METALMECHANICAL SME

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se encuentra el proceso de destaje, el cual se define como la modificación morfológica de un objeto físico por medio de cortes mediante la aplicación de una fuerza dirigida de forma aguda. Se ha identificado la existencia de tiempos de ocio debido a las demoras producidas entre los procesos de destaje y soldadura. Por esta razón y para cumplir con la demanda del mercado se mantienen elevados niveles de inventario, lo cual genera costos adicionales.

Este estudio propone el rediseño del proceso de destaje aplicando las metodologías ingenieriles 5S y SMED para así dar solución a los tiempos de ocio y los altos niveles de inventario.

El diseño de esta metodología inicia con la ejecución de las 5S, haciendo énfasis en el control visual. Con esto se busca desplegar sobre el personal y la organización un ambiente de trabajo ordenado que permita alistar el proceso para el montaje de la herramienta SMED. El objetivo es reducir los tiempos de cambio de herramientas para aumentar la flexibilidad, disminuir el porcentaje de producto en mala calidad, y mejorar la productividad.

El desarrollo de esta propuesta permitió eliminar las herramientas de trabajo en mal estado, disponer de un lugar para herramientas y materia prima en cada puesto de trabajo, garantizar el uso de elementos de seguridad, disminuir en un 21% el tiempo total de fabricación de 100 marcos de bicicletas, pasando de 6.04 a 4.77 horas, aumentar la producción realizando 398 unidades más por mes, disminuir el tamaño de lotes de 100 a 70 unidades por ende reducir el inventario en proceso y agilizar el cambio entre una referencia y otra.

Project Team

Rita Peña-Baena Niebles

Jorge Ariza Zubieta, Jorge Cruz De La Hoz, José Quintero Dávila.

Rita Peña-Baena Niebles

The metalworking industry is characterized by running a variety of processes of diverse complexities in order to ensure finished products in optimal conditions. The company Cromados y Niquelados Barranquilla performs cutting processes, which consists

Advisors

La industria metalmecánica es caracterizada por ejecutar una variedad de procesos de diferente complejidad orientados a garantizar un producto terminado en óptimas condiciones, de acuerdo a las necesidades del cliente. En la empresa Cromados y Niquelados Barranquilla

Jorge Ariza Zubieta, Jorge Cruz De La Hoz, José Quintero Dávila.

APPLYING LEAN MANUFACTURING TOOLS

Tutores

Autores

BAJO LA IMPLEMENTACIÓN DE HERRAMIENTAS DE MANUFACTURA ESBELTA

on the morphological modification of a physical object by clipping through the application of a force directed acutely. The company knows that the delays that occur between the cutting and welding process are causing idle times. For this reason, to comply with the demand of the market, high levels of inventory are maintained creating additional costs.

This proposal aims to the redesign the cutting process by applying 5S and SMED methodologies. And thereby, provide solution to minimize idle times and high inventory levels.

The design of this methodology begins with the execution of the 5S, emphasizing in the visual control. This seeks to provide to the personnel and to the organization an orderly working environment that allows enlisting the assembly process for the SMED tool. The purpose is to reduce tool changing times, increase flexibility, reduce the percentage of poor quality product, and improve productivity.

The development of this proposal allows to eliminate working tools in bad conditions, have a place for tools and raw materials in each area of labor, ensure the use of safety elements, decrease by 21% the total manufacturing time of 100 bicycle frames, from 6.04 to 4.77 hours, increase production by 398 units per month, reduce the size of lots from 100 to 70 units, and thus reduce the inventory process and expedite the change between a reference and another.

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DISEÑO DE ESTUDIO OBSERVACIONAL PARA IDENTIFICAR

DESIGN OF AN OBSERVATIONAL STUDY TO IDENTIFY

El uso de dispositivos móviles por parte de los peatones al desplazarse se ha convertido en una práctica cotidiana. Es característico de las universidades que los estudiantes caminen de un lugar a otro haciendo uso de sus teléfonos celulares ya sea llamando, chateando, revisando redes sociales o escuchando música, desconociendo que a esta práctica se asocian conductas que atentan contra su seguridad.

En el presente proyecto se diseñará e implementará un estudio observacional que tomará lugar de la Universidad del Norte, a través del cual se desean identificar las conductas de riesgo adoptadas por los peatones al chatear mientras caminan, con el fin de comprobar los efectos de la distracción en sus comportamientos.

Para este estudio se escogió aleatoriamente un grupo de estudiantes para ser sometidos a recorrer una ruta diseñada con elementos estructurales tales como escaleras, cebras, escalones y cruces, a través de los cuales se evaluarán variables de desempeño de los peatones en su actividad principal que es la de caminar. Uno de los hallazgos estudiados en la literatura demuestra la pérdida de la memoria retentiva en los peatones como efecto de la distracción generada por el celular, fundamento en el que se basó la inclusión de elementos llamativos dentro del recorrido, tales como un letrero de piso mojado y una persona con peluca, con el fin de poner a prueba si los participantes lograban bajo las condiciones descritas retener la información de su entorno.

El diseño propuesto permitió comprobar efectos tales como la pérdida de la memoria retentiva y la adopción de conductas riesgosas por parte del peatón.

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Project Team

Rita Peña-Baena Niebles

María Alejandra Cáceres Cáceres, Fernando Restrepo Serrano, Laura Vizcaino Henríquez

Rita Peña-Baena Niebles

Advisors

María Alejandra Cáceres Cáceres, Fernando Restrepo Serrano, Laura Vizcaino Henríquez

risk behavior patterns adopted by pedestrians when using mobile devices while walking Tutores

Autores

patrones de conducta de riesgo adoptadas por los peatones al hacer uso de dispositivos móviles mientras caminan

Currently, pedestrians handling mobile devices have become very common; this can be seen in universities, where students walk using cell phones either by making a call, texting or listening to music, without having in mind that this is considered a risk behavior which could expose them to numerous accidents.

A design of an observational study at Universidad Del Norte is made to analyze risk behaviors in pedestrians when they use their mobile devices on a specific route.

In order to fulfill the experiment, a sample of students must walk across a route designed with structural elements such as stairs, crosswalks, and steps, among other. With these elements people assess whether they stumble or if they look sideways.

The literature shows that retentive memory is lost in response to cell phone distraction, so striking elements such as a wet floor sign and a person with a wig appeared in two different parts of the route. At the start and end of the route participants will make a brief survey which will help contrast what was observed by researchers with the answers given.

Different hypothesis were made to prove that the distraction provided by the cell phone affects pedestrian behavior. The proposed design revealed information that helps to understand certain effects that mobile device have on humans such as retentive memory loss and adopting risky behaviors.

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DISEÑO DE ESTUDIO OBSERVACIONAL PARA DETERMINAR LAS

DESIGN OF AN OBSERVATIONAL STUDY TO DETERMINE THE

Los accidentes de tránsito son una problemática que se ha estudiado a lo largo del tiempo con el fin de determinar las causas por las cuales estos ocurren. Gran parte de los estudios llevados a cabo en esta temática se basan principalmente en el comportamiento de los conductores dejando de lado la conducta del peatón. Este último se ha convertido en un agente causante de accidentes de tránsito a nivel mundial. Los peatones asumen conductas de riesgo que podrían causar consecuencias como daños materiales, daños a la integridad física de las personas o incluso consecuencias fatales como la muerte.

Este proyecto propone el diseño de un estudio observacional para determinar cuáles son las variables que afectan el comportamiento peatonal en los parqueaderos de la Universidad Del Norte.

Se plantean como variables de estudio los actos riesgosos más realizados por los peatones: hablar por celular, enviar mensajes de texto, hablar con

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otra persona, cruzar vías de tránsito vehicular sin mirar en ambas direcciones y caminar fuera de la zona demarcada para peatones.

Para identificar los factores que influyen en que los peatones asuman conductas de riesgo se llevó a cabo un experimento factorial, cribado, 2k. Los factores evaluados fueron: el estado del parqueadero, sexo y edad de la persona observado, hora del día y día de la semana. El diseño del muestreo se hizo mediante una técnica de muestreo estratificado en varias direcciones.

Con el estudio se logró determinar que los factores que más influyen en el número de conductas de riesgo que asumen los peatones son: el estado del parqueadero, el sexo y la edad a la cual pertenecen las personas observadas.

Adicionalmente, se logró establecer un modelo de regresión lineal que permite pronosticar el número de conductas de riesgo que tendrá un peatón.

Project Team

Rita Peña-Baena Niebles

María Elvira López Galvis, Camilo Ortega López, Miltón Perdomo Espejo

Rita Peña-Baena Niebles

Advisors

María Elvira López Galvis, Camilo Ortega López, Miltón Perdomo Espejo

VARIABLES THAT AFFECT THE PEDESTRIAN BEHAVIOR IN THE PARKING LOTS OF THE UNIVERSIDAD DEL NORTE Tutores

Autores

VARIABLES QUE AFECTAN EL COMPORTAMIENTO PEATONAL EN LOS PARQUEADEROS DE LA UNIVERSIDAD DEL NORTE

Traffic accidents are a problem that has been studied over time in order to determine the causes why they occur. Most of the research made in this area is based mainly on the behavior of drivers, ignoring the pedestrian behavior. Pedestrians have become causative agents of a considerable part of traffic accidents that occur worldwide. Pedestrians commit risky acts that can cause: material damage, damage to the physical integrity of people, or even fatal consequences such as death.

This research proposes the design of an observational study to determine which variables affect pedestrian behavior in the parking lots of University Del Norte.

The study suggests that the most common risky acts related with pedestrians are talk on the phone, send text messages, talk with someone, cross roads without looking in both directions and walk outside the area for pedestrians.

To determine which factors influenced pedestrian’s risky behaviors the researchers propose to conduct a factorial experiment, screening, 2k. The factors considered were: the state of the parking (road safety), sex, age, time and day of the week. The observational study was done using a stratified sampling technique in several directions.

Results showed that the factors that mainly influence the number of risky behaviors assumed by pedestrians in the parking lots at the Universidad del Norte are: the parking lot state, sex and age.

In similar way, through this observational study we were able to establish a linear regression model that can predict the number of risky behaviors that pedestrians with certain characteristics could have.

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REDISEÑO DEL PROCESO DE REDISEÑO CORTE TEXTIL EN COASSOR S.A.

REDESIGN THE PROCESS OF CUTTING TEXTILE IN COASSOR S.A.

La producción de prendas de vestir en la empresa Coassor S.A. tiene un proceso crítico y restrictivo el cual es el proceso de corte. Este proceso demora 27,83% del tiempo total de producción y genera una cantidad considerable de desecho comparado con los demás procesos de la línea. En esta operación se realizan movimientos innecesarios al buscar los moldes y no se optimiza la ubicación de ellos en la tela.

Este estudio propone el rediseño del proceso de corte de una empresa textil aplicando técnicas de manufactura esbelta para disminuir los tiempos ociosos, aumentar la productividad y satisfacción del cliente.

Para la realización del modelo se asistió a la empresa y se realizó la recolección de información y el diagnóstico de la situación actual. Se procedió a revisar la literatura, es decir, los métodos y estrategias implementadas por empresas de clase mundial, para analizar la información y contextualizar la problemática. Posteriormente, se realizó una toma de tiempo de los procesos, se observaron los factores que influyen en la producción y se tabularon los resultados obtenidos, para definir las posibles soluciones y seleccionar la(s) más adecuada mediante la ponderación de 5 requerimientos del proceso y direccionamiento. La evaluación de la validez y productividad del modelo se corroboró mediante una simulación en el software Arena aplicando los resultados de las dos técnicas seleccionadas.

La evaluación mostró que al aplicar las herramientas 5S y SMED se disminuyó

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en 8,82% el tiempo invertido en producir una prenda, la producción aumento en 9,68%, es decir, incremento 36 unidades.

Además, los costos unitarios disminuyeron en un 20,21% y la utilidad de la empresa aumento en un 40 %. Con base a estos resultados, Coassor S.A. podrá cumplir con la demanda de sus clientes en el tiempo de entrega pactado debido al incremento de la producción.

Project Team

Rita Peña-Baena Niebles

APPLYING LEAN MANUFACTURING TECHNIQUES Andrea Cabarcas Torres, María Gutiérrez de Piñeres Blanco, Jairo Ramos Pérez

Rita Peña-Baena Niebles

Advisors

Andrea Cabarcas Torres, María Gutiérrez de Piñeres Blanco, Jairo Ramos Pérez

Tutores

Autores

aplicando técnicas de manufactura esbelta

The production of garments in the company Coassor S.A. has a critical and restrictive process which is the cutting process. This process takes 27,83% of the total production time and generates a considerable amount of waste compared to other processes of the line. In this operation unnecessary movements are performed to find molds and, the location of them on the cloth is not the optimal.

This study proposes the redesign of a textile company cutting process using lean manufacturing techniques to reduce idle times, increase productivity and customer satisfaction.

For the realization of the model we attended to the company for data gathering and diagnosis of the current situation. We proceeded to review the literature, i.e., the methods and strategies implemented by world Class Company, to analyze the information and contextualize the problems. Subsequently, we made a recording of processes time, the factors that affect the production were analyzed and results were tabulated in order to define possible solutions and select the most appropriated one by weighting the 5 requirements of the process. The evaluation of the accuracy and productivity of the model was confirmed through a simulation in the software Arena.

The evaluation showed that by applying the 5S and SMED tools the time spent producing a garment decreased by 8.82%, and production increased 9.68%, in other words, production increased in 36 units. In addition, unit costs decrease

20.21% and the profit of the company increased by 40%. Based on these results, Coassor S.A. will meet the demand of their customers at the time of delivery agreed due to the increase in production.

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PROPUESTA DE DISEÑO DE UN MODELO DE GESTIÓN

DESIGN PROPOSAL OF AN INVENTORY MODEL

Este proyecto está enfocado en la gestión del inventario de la empresa Ellec Sport S.A.S. donde se realiza el diseño de un modelo de gestión de inventarios basado en la clasificación ABC y soportado en herramientas ingenieriles como la metodología de las 5´s, distribución del layout, estudio de la implementación de códigos de barra y la correcta ubicación de estanterías en la bodega central de la empresa. Todo esto permitirá garantizar un nivel óptimo de existencias y mejorar por lo tanto los tiempos de respuesta al cliente. De acuerdo a esto, la gestión y administración del inventario es un eslabón importante que afecta de manera directa la productividad de las empresas, un buen control de inventarios genera ganancias porque contribuye a un mayor nivel de servicio, reducción de desperdicios, aumento en ventas y en definitiva a la maximización de utilidades.

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Project Team

Carmenza Luna Amaya

Madeleyne Aguilar Franco, Rafael Fontalvo Velilla, Eileen Nuñez Carbonell, Iván Palacio Castillo

Carmenza Luna Amaya

Advisors

Madeleyne Aguilar Franco, Rafael Fontalvo Velilla, Eileen Nuñez Carbonell, Iván Palacio Castillo

FOR THE COMPANY ELLEC SPORT S.A.S. Tutores

Autores

DE INVENTARIOS PARA LA EMPRESA ELLEC SPORT S.A.S.

This project is focused on inventory management in the company Ellec Sport S.A.S. where the design of a management model based on the ABC inventory classification, and supported in engineering tools such as the methodology of the 5’s, distribution layout, study of the implementation of bar codes and the correct shelf location in the central warehouse of the company is presented; this will ensure optimum stock levels and therefore improve response times to the customer. According to this, inventory management is an important link that directly affects the productivity of enterprises, a good inventory control generates profits because it contributes to a higher level of service, it reduces waste, increases sales and ultimately maximizes profit.

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Modelo basado en la reingeniería

MODEL BASED ON THE RE-ENGINEERING

El objetivo de este proyecto consiste en brindar a la empresa litográfica IDarte S.A.S una solución óptima para resolver los problemas relacionados con los bajos niveles de servicio, que han ocasionado el incumplimiento en las fechas de entrega y baja rentabilidad para el negocio. Por esto, se realizaron estudios junto con las áreas relacionadas para la definición del objeto de estudio y los cambios a implementar dentro del proceso restrictivo y la empresa en general.

Con base a los resultados arrojados dentro del estudio, se diseñó la propuesta de mejora basada en reingeniería y Kaizen; donde la información se obtuvo mediante una revisión bibliográfica de autores expertos en el tema. Posteriormente se establecieron las herramientas, etapas y teorías necesarias para su correcta implementación. Una vez determinadas las propuestas, se procede a la validación de las mismas por medio de pruebas pilotos y el uso de un Software de simulación de sistemas.

Los resultaron obtenidos de la validación afirmaron que las propuestas planteadas fueron las correctas para aumentar la productividad dentro del proceso restrictivo y la empresa en general, además dichas metodologías realizan una comparación de los beneficios que se pueden considerar competitivas, innovadoras y de altas/bajas inversiones al momento de su ejecución.

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Project Team

Carmenza Luna Amaya

Paola Angarita Fuentes, Ángela Ariza Polo, Jordy Duarte Serrano, Thalía Eguis Valencia

Carmenza Luna Amaya

Advisors

Paola Angarita Fuentes, Ángela Ariza Polo, Jordy Duarte Serrano, Thalía Eguis Valencia

AND CONTINUOUS IMPROVEMENT OF THE IDARTES COMPANY Tutores

Autores

Y MEJORAMIENTO CONTINUO EN LOS PROCESOS DE LA EMPRESA IDARTES

This project aims to provide to the lithographic company IDartes S.A.S an optimal solution for the low levels of service that the company has been experiencing. This problem has caused failure to meet the delivery dates and low profitability. Based on the above mentioned, a study was conducted, along with the other areas of the company, to define the objective of the study and the changes that must be implemented in the restrictive process, and the company as a whole.

Taking into consideration the results obtained from the study, and based on reengineering and Kaizen, a proposal to improve the processes was design; information was obtained through a literature review of expert authors on the subject. Subsequently the tools, stages and theory needed for the correct implementation of the design were stablished. And finally, the proposals were validated through pilot testing and simulation software systems.

The results obtained from the validation stage showed that the proposals were correct as they increased productivity in the restrictive process and the company as a whole. Also the methodologies proposed make a comparison of the benefits that can be considered competitive, innovative and of high / low investment at the time of execution.

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DISEÑO DE UN MODELO DE NEGOCIO PARA LA

DESIGN OF A BUSINESS MODEL FOR THE

En el presente proyecto se plantea el diseño de un modelo de negocio basado en la metodología Canvas para la línea de pasabocas de la empresa Tecnipan Ltda, como respuesta a la problemática desencadenada desde el momento en que se lanzó dicha línea sin un estudio previo. Inicialmente se diagnosticó la situación mediante un diagrama de Ishikawa y se formuló el problema. Para dicho problema se determinó que la metodología de solución a emplear es el diseño de un modelo de negocio. Se contextualizó respecto a los modelos de negocio, incorporando los aportes brindados por varios autores expertos en cuanto al concepto e innovación en modelos, clasificación, propuestas de modelo y recomendaciones; y se puntualizó en la generación de modelos de negocios innovadores llamada Canvas sugerida por Alexander Osterwalder.

Luego se diseñó la propuesta del modelo de negocio mediante la construcción de los siguientes nueve módulos: segmentos de mercado, propuesta de valor, canales, relaciones con los clientes, fuentes de ingreso, recursos claves, alianzas claves, actividades claves y estructura de coste; los cuales cubren las cuatro áreas principales de la línea de productos: clientes,

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oferta, infraestructura y viabilidad económica.

Dentro del Canvas, en el bloque de recursos claves, se propone dos distribuciones de planta como solución a los problemas de salubridad y a la desorganización actual del área de producción.

Finalmente se evalúa el modelo de negocio mediante el análisis DAFO propuesto por Osterwalder, el análisis financiero y técnico, y se valida las propuestas mediante una animación de las mejoras en cada distribución. A partir de los resultados obtenidos, se concluyó que el modelo de negocios contaba con las herramientas necesarias para responder ante las necesidades de la empresa y del mercado.

Project Team

Carmenza Luna Amaya

Paola Garcés Rodríguez, Laura Guarín Pico

Carmenza Luna Amaya

Advisors

Paola Garcés Rodríguez, Laura Guarín Pico

SNACKS LINE IN THE TECNIPAN LTDA COMPANY Tutores

Autores

LÍNEA DE PASABOCAS DE LA EMPRESA TECNIPAN LTDA

The project proposes the design of a business model based on the canvas methodology to address the problematic of the finger food line of the company Tecnipan Ltda, in response to the lack of study prior to its launch.

Initially a diagnostic of the situation was undertaken. The Ishikawa diagram served as a great aid to determine the root of the problem, which led to the conclusion that the design of a business model was the most adequate approach. The opinions and studies of diverse experts in the field of business models were taken under consideration, valuing characteristics such as: innovation, classification, proposals, and recommendations. Finally the innovative business model of Alexander Ostarwalder was suggested to be followed.

Consequently the proposal was design through the construction of the following nine models: market segments, value proposition, channels, customer relationships, revenue streams, key resources, key alliances, key activities and cost structure; which covered the four principal areas of the production line: clients, supply, infrastructure and economic feasibility.

Inside the Canvas, in the block of key resources, two layouts were proposed

as solutions for the issues of healthiness and disorder in the production area.

Finally the business model was evaluated using the DAFO analysis proposed

by Osterwalder, financial and technical analysis, and the proposals were tested through the animation of the improvements on each of the distributions. From the results obtained along the process, it was possible to conclude that the business model provides all the necessary tools to respond to the necessities of the company and the market.

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REDISEÑO DEL PROCESO PRODUCTIVO DE LA FÁBRICA DE CALZADO QUALITY WALK

REDESIGN OF THE PRODUCTION PROCESS OF THE SHOE FACTORY QUALITY WALK

En este proyecto se presentan propuestas de mejora basadas en las herramientas ingenieriles que brinda la metodología de Manufactura Esbelta (Lean Manufacturing) para el proceso de producción de una PYME de fabricación de calzado, específicamente de alpargatas y zapatillas. Entre las alternativas desarrolladas se utilizaron los modelos 5 S, Poka-Yoke, balanceo de línea y Kanban. A pesar de que sólo se hizo una implementación parcial de estas, se lograron resultados importantes que permitieron enfocar el estudio en las problemáticas de mayor impacto en el proceso.

En efecto, dado que el sector industrial de la ciudad de Barranquilla, Colombia se encuentra aún en crecimiento y es competitivo se vuelve interesante llevar a cabo un análisis exhaustivo de mecanismos que minimicen las actividades que no generen valor a los procesos productivos, contribuyendo así a la reducción de costos y tiempos. Por ello, en el desarrollo de las propuestas de lean manufacturing se aplicó una metodología de trabajo que permitió conseguir y aprovechar al máximo la información gestionada. Se realizó un diagnóstico detallado del estado general de la empresa con el fin de alinear las causas con las propuestas diseñadas. El resultado parcial más significativo que se logró fue la disminución de los tiempos de producción, mejorando el cumplimiento de las fechas de entrega del producto terminado al cliente, problema que se identificó como el de mayor importancia en la empresa. Por último se detalló un análisis financiero donde se evaluaron los requerimientos necesarios para implementar las propuestas planteadas, dejando como conclusión favorable que se encuentra económicamente viable para la empresa debido a la alta relación costo- beneficio.

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Project Team

Carmenza Luna Amaya

Antony Ariza Aguilar, Alejandra Rodríguez Cabrales, Jesús Velasco Valdes

Carmenza Luna Amaya

Advisors

Antony Ariza Aguilar, Alejandra Rodríguez Cabrales, Jesús Velasco Valdes

THROUGH LEAN MANUFACTURING Tutores

Autores

A TRAVÉS DE HERRAMIENTAS DE LEAN MANUFACTURING

This project presents some proposals for the improvement of the production process in a footwear manufacturing SME, specialize in espadrilles and shoes, using engineering tools provided by the Lean Manufacturing methodologies. The alternatives developed include the application 5s models, Poka-Yoke, Line Balance and Kanban techniques. Although only a partial implementation was conducted, the results obtained were important and they allowed the project team to focus the study in the problems of greatest impact.

Because the industrial sector of Barranquilla, Colombia is still growing and is competitive, it is interesting to make an exhaustive analysis of the mechanisms that minimize the activities which do not generate value to the productive process, contributing to the reduction of costs and time. Thus, in the development of the lean manufacturing proposal the work methodologies that were used allowed to take advantage on the information gathered. A detail diagnose of the general state of the company was conducted aiming to align the causes with the design proposal. The reduction in the production times was the most significant partial result, increasing the fulfillment of the finished products delivery dates, which were identify as the biggest problem in the company. Finally a financial analysis was undertaken to evaluate the needed requirements for the implementation, showing that the proposal is economically advantageous for the company due the high cost- benefit relation.

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PROYECTOS PROJECTS

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Diseño de una planta potabilizadora de agua marina en la costa de la Guajira colombiana Design of a seawater treatment plant on the coast of La Guajira, Colombia Prototipo de torniquete de acceso para peatones con capacidad de generar y almacenar energía Turnstile prototype for pedestrian access with the capacity to generate and store energy Diseño de un sistema desalinizador de agua. Alternativa de solución al suministro de agua de poblaciones de la Guajira Water desalination system design. Alternate solution for the water supply in La Guajira towns Diseño de sistema desalinizador de agua para el abastecimiento a zonas aledañas a Uribia – La Guajira Design of a water desalinization system to supply areas surrounding Uribia-La Guajira Sistema integral de desalinización y potabilización de agua a mediana escala para suplir comunidades indígenas aisladas en La Guajira Integrated system of desalination and water purification at medium scale to supply isolated indigenous communities in La Guajira Planta de desalinización MED impulsada con sistema solar térmico de colectores parabólicos y almacenamiento térmico con material de cambio de fase MED desalination plant with parabolic trough collector and thermal Energy storage with phase change material Planta desalinizadora de agua de mar mediante la implementación de la tecnología ósmosis inversa Seawater desalination plant through the implementation of reverse osmosis technology Programa para la movilización sostenible de carga urbana Program for sustainable urban mobilization of freight Diseño y evaluación técnico financiera para la introducción de tecnologías bajas en carbono en el transporte de hormigón en las ciudades colombianas. Integración de los subsistemas (P1) Design and technical financial evaluation for the Introduction of hybrid technologies in the transportation of concrete in Colombian cities. Subsystems integration (P1) Diseño y evaluación técnico-financiera para la introducción de tecnologías bajas en carbono en el transporte de hormigón premezclado en las ciudades colombianas. Sistemas de hibridación (P2) Design and technical-financial evaluation for the introduction of low carbon technologies in the transportation of premixed cement in colombian cities. Hybrid systems. (P2) Análisis de consumo de combustible de un camión de transporte de hormigón premezclado y especificaciones técnicas del tren motriz requeridas para la hibridación (P3) Program for sustainable mobilization of urban load. Fuel consumption analysis of a truck transporting premixed concrete (P3) Diseño y evaluación técnico- financiera para la introducción de tecnologías bajas en carbono en el transporte de hormigón premezclado en las ciudades colombianas. Sistemas auxiliares (P4) Program for sustainable mobilization of urban load – auxiliary systems (P4)

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DISEÑO DE UNA PLANTA POTABILIZADORA DE AGUA MARINA

DESIGN OF A SEAWATER TREATMENT PLANT

El objetivo de este proyecto fue diseñar una planta desalinizadora de agua de mar en la Costa Caribe Colombiana, ubicada en Manaure, ciudad del departamento de la Guajira, capaz de producir 2500m^3de agua potable por día, aplicando procesos funcionales que garanticen los estándares de calidad aceptados bajo la normativa reglamentaria para la producción de agua potable en Colombia, y garantizar la menor inversión y costo operativo posible.

La metodología para lograr los objetivos consistió en una serie de pasos que, a gran medida, comprendieron la auscultación bibliográfica de información sobre el contexto medio ambiental, humano, económico y geográfico del departamento de la Guajira. Paralelo a esto, se revisó el estado del arte y de la técnica de la desalinización de agua. Lo anterior sirvió para generar alternativas de solución al problema de la oferta del recurso hídrico.

Más adelante, se evaluaron las alternativas propuestas a través de un despliegue de funciones de calidad (QFD), el cual demostró que, para las especificaciones, requerimientos funcionales y económicos necesitados, el mejor método para la remoción de sal en el agua fue el de osmosis inversa.

Gracias a la normativa existente para el sector productivo de agua potable en Colombia, se logró hacer un diseño conceptual y básico de todos los subsistemas y etapas que conforman una planta de desalinización de agua, como lo son: Captación de agua, pre tratamiento, desalinización, post tratamiento, almacenamiento y distribución.

Después de lo anterior, se escogió la etapa de desalinización para

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desarrollar el diseño en detalle, debido a su carácter crucial dentro del proceso. El diseño en detalle comprendió el dimensionamiento, selección de materiales, análisis estáticos y dinámicos, métodos de unión, requerimiento energético, selección de componentes y presupuesto de la etapa de desalinización.

Llevar a cabo un proyecto de esta magnitud comprende el trabajo de varias ramas de la ingeniería como lo es la mecánica, civil, eléctrica, electrónica y química. Por lo cual el desarrollo de este trabajo permitió experimentar el diseño sinérgico de un proceso para la producción de un bien de uso público, como lo es el agua.

Project Team

Hugo Caballero Flórez

José Díaz Yubran, Gabriel Florez Urquijo, Juan Pérez Barrios, Delia Vergel Llanos

Hugo Caballero Flórez

Advisors

José Díaz Yubran, Gabriel Florez Urquijo, Juan Pérez Barrios, Delia Vergel Llanos

ON THE COAST OF LA GUAJIRA, COLOMBIA

Tutores

Autores

EN LA COSTA DE LA GUAJIRA COLOMBIANA

The main purpose of this project consisted in designing a seawater desalination plant located in Manure, city of the department of La Guajira, in the Colombian Caribbean coast. The Plant will have the capacity to produce 2500m3 of drinking water per day, through a functional process that ensures accepted quality standards for potable water in Colombia, and guarantees the lowest investment and operating cost.

The methodology consisted in a profound research of the auscultation of environmental, human, economic and geographic context of the department of la Guajira. Parallel to that, a revision of the state of art and technology of water desalination processes was done. This information would help develop alternative solutions for the problem of water supply. Later, alternative proposals were design through a display quality function (QFD), which after the required evaluations showed that for specifications, functional requirements and economic need, the best method for removing salt in the water was throughout Inverse osmosis.

Thanks to the existing regulations for the productive sector of drinking water in Colombia, it was possible to make a conceptual and basic design of all subsystems and stages that make up a water desalination plant, such as: Water collection, pre-treatment, desalination, post processing, storage and distribution. After this, the desalting step was chosen to develop a detailed design because of its crucial character within the process. Detailed design consisted in sizing, selection of materials, static and dynamic analysis, joining methods, energy requirement, component selection and budget of the desalination stage.

Developing a project of this magnitude takes into account several engineering fields, such as the mechanical, civil, electrical, electronics and chemistry.

Therefore, this work allowed a synergistic experience that evolved in creating a solution for a public good, as important as drinkable water.

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PROTOTIPO DE TORNIQUETE DE ACCESO PARA PEATONES

TURNSTILE PROTOTYPE FOR PEDESTRIAN ACCESS

El presente proyecto se enfoca en el diseño conceptual, básico y detallado de una alternativa para la generación de energía eléctrica a través del movimiento de los torniquetes de acceso en la Universidad del Norte. Se propusieron tres alternativas de las cuales dos son principalmente de componentes mecánicos y una con componentes hidráulicos. Durante la revisión de patentes se encontró que la mayoría utilizaban un generador por torniquete o sistema, lo que aumenta el precio total de la inversión, además no se encontró ningún dispositivo que funcionara en ambas direcciones sin invertir el sentido de giro del eje del generador. Este principal inconveniente llevó al desarrollo y elección de una alternativa más viable, solucionando el problema

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de giro con un sistema de único sentido de rotación, sin importar la rotación del elemento principal (personas entrando o saliendo).

Durante la fase de diseño básico y detallado se dimensionaron todos los componentes del sistema, asegurando que este no falle por ningún modo (estático y fatiga).

En la etapa final, mediante la evaluación económica se encontró que no es viable la propuesta, ya que el retorno de inversión tarda mucho tiempo (más de 10 años), por lo que se recomienda buscar diferentes materiales de bajo costo y nuevas alternativas para disminuir los costos de montaje y mantenimiento. Se concluyó que para aumentar la generación de energía y por lo tanto las ganancias, es necesario que exista un mayor flujo de personas (lo que aumenta el potencial energético), por lo que el funcionamiento de este tipo de dispositivos es más conveniente en lugares de mayor acceso de personas, como estaciones de trenes y buses.

Project Team

Hugo Caballero Flórez

Jorge Alvis Sánchez , Jhon Blanco Rivera, Moisés Díaz De La Rosa, Oscar Salazar Pedraza

Hugo Caballero Flórez

Advisors

Jorge Alvis Sánchez , Jhon Blanco Rivera, Moisés Díaz De La Rosa, Oscar Salazar Pedraza

WITH THE CAPACITY TO GENERATE AND STORE ENERGY

Tutores

Autores

CON CAPACIDAD DE GENERAR Y ALMACENAR ENERGÍA

The following project focused on the conceptual, basic and detailed design of an alternative to generate energy through the movement of the access turnstiles in the Universidad Del Norte College. There were proposed three different alternatives from which two were mainly mechanic components and the other hydraulics. During the review of the patents, it was found that most of the devices uused one generator per turnstile, which increases the initial inversion. Furthermore there was no device that could work in both directions without reversing the direction of rotation of the generator’s shaft. This main problem led to the development and election of a more viable alternative that solves the problem of the rotation of the generator’s shaft, making it spin at

the same direction regardless the rotation of the main shaft (people entering or leaving). All the main components where dimensioned during the basic and detailed design, ensuring the system won’t fail either for statics nor fatigue. In the final stage, in the economic evaluation it was found that it is not viable, since the return of the investment takes a lot of time (more than 10 years). Because of this, it is recommended to search different materials that are less expensive and new alternatives to lower the costs of assembly and maintenance. It was concluded that a greater flow of personnel is needed to increase the energy generation and therefore, the earnings. The usage of this type of device would work better in environments with bigger flux of people, such as in train stations.

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WATER DESALINATION SYSTEM DESIGN.

Diseño de un sistema desalinizador de agua.

ALTERNATE SOLUTION FOR THE WATER SUPPLY IN LA GUAJIRA TOWNS

La sequía que se vive en La Guajira ha generado problemas para suplir las necesidades de agua potable, en especial por las zonas rurales desérticas. Sin embargo, estas zonas cuentan con pozos de agua subterráneos suficientes para el suministro de agua. En ese sentido, es posible realizar una planta desalinizadora de agua proveniente del agua de los pozos.

La producción requerida de 2500 m3 al día es la base del diseño. Los subsistemas que componen la planta son: captación, pretratamiento y desalinización. Usando el diseño conceptual, se establecen especificaciones y criterios de selección, tal como inversión inicial, confiabilidad y rendimiento energético; con los que se seleccionó como estrategia de desalinización la osmosis inversa.

El pretratamiento consiste de los procesos de sedimentación, ultra filtrado, desinfección y ablandamiento. Además, la planta posee un sistema de recuperación de energía que utiliza la energía residual en la salmuera de desecho de la desalinización que ahorra cerca del 11 % de la energía necesaria para hacer funcionar la planta. La potencia requerida para el funcionamiento de la planta es de 0,55 MW lo que implica un costo energético de 50 millones de pesos mensuales.

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El diseño de detalle incluye la red y equipos de tuberías que conectan el tanque de desinfección y la ósmosis inversa.

Se definieron los espesores de tubería y accesorios en diámetros de secciones comprendidas entre 1,5 y 10 pulgadas. Entre los equipos se encuentran las bombas y el dispositivo recuperador de energía que elevan la presión a las necesidades de la red.

Con el diseño de esta planta, se consigue solucionar las necesidades de agua potable de la población. La ubicación de la planta será en Uribia, La Guajira.

Para la construcción de la planta de desalinización con ósmosis inversa se requiere una inversión inicial de 250 millones de pesos con una tasa interna de retorno de 8,3 % a 20 años y un tiempo de ejecución del proyecto de 2 años.

Project Team

Hugo Caballero Flórez

Andrés Figueredo Farelo, Fabio Gutierrez Castro, Daniel Pinilla Fernández, Gabriel Stand Kandlar

Hugo Caballero Flórez

Advisors

Andrés Figueredo Farelo, Fabio Gutierrez Castro, Daniel Pinilla Fernández, Gabriel Stand Kandlar

Tutores

Autores

ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN AL SUMINISTRO DE AGUA DE POBLACIONES DE LA GUAJIRA

The drought that La Guajira is living has generated problems to meet the needs of drinking water, especially, because it is a rural desert area.

However, in this area there are wells of groundwater that are enough to supply water for this population. In that sense, it is possible to perform a water desalination plant from water of wells.

Production required of 2500 m3 per day is the basis of design. The plant includes the subsystems of collection, pretreatment and desalination.

Using the conceptual design, specification and selection criteria were chosen, such as initial investment, reliability and energy efficiency.

Thanks to them, it was selected a reverse osmosis process as the desalination strategy.

Pretreatment consists of processes of sedimentation, ultra filtration, disinfection and softening. In addition, the plant has an energy recovery system that uses the residual energy in the waste brine from desalination which saves about 11% of the energy needed to operate the plant. The power required for operating the plant is 0.55 MW which implies an energy cost of 50 million pesos per month.

The detailed design includes equipment and piping system that connects the tank disinfection and reverse osmosis. The thickness of

pipe and fittings were defined with diameters ranging from 1.5 to 10 inches. The equipment contains pumps and the energy recovery device that raise the pressure to the needs of the system.

With the design of this plant, it is possible to solve the drinking water needs of the population.

The location of the plant will be in Uribia, La Guajira. For the construction of the desalination plant with reverse osmosis is required an initial investment of 250 million pesos with an internal rate of return of 8.3 % at 20 years and runtime project 2 years.

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DISEÑO DE SISTEMA DESALINIZADOR DE AGUA

DESIGN OF A WATER DESALINIZATION

Currently, the excessive use of renewable resources has brought shortages and, at the same time, has generated a greater demand from the vulnerable population sectors that use resources like water to meet their daily needs.

In the context of the drinkable water crisis afflicting the country and especially the Caribbean coast, is important to take into account the critical indigenous areas of the middle and upper Guajira, where the problem is in a high degree of difficulty due to the intense summer and the lack of rain. Based on the above mentioned, the design of a large- scale water desalter system, that can distills a flow of approximately 2500 m3 / d of liquid to supply neighboring towns to the municipality of Uribia- La Guajira, is contemplated.

This desalinator system comprises a series of thermal modules which circulate seawater obtained from a source close to the ocean. This arrangement is based on the desalinator single-effect system that consist of an evaporation – condensation central system where ocean water flows and distilled water vapor enter in order to obtain distillated flows and excessive salt content. Such systems are characterized by high energy consumption involved in their start-up and normal operation, in addition to the environmental impact that leads to obtaining high salt content and output

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gas streams produced during the process.

Analyzing the design specifications that were initially stipulated, a water desalter system of simple effect was modeled as a process composes of 15 thermal modules operating at a stable rate of product fed by a network of pipes which collect salted flow from the ocean, there is also a steam generating system for heating and a distillate storage system.

Mediante el análisis de las especificaciones de diseño planteadas inicialmente se modeló el sistema desalinizador de agua de efecto simple como un proceso compuesto de 15 módulos térmicos que trabajan a una tasa de producto estable alimentados por una red de tuberías que recogen el flujo salado de la fuente oceánica, se dispone a su vez de un sistema de obtención de vapor para calentamiento y un sistema de almacenamiento de producto destilado.

Project Team

Heriberto Maury Ramírez, Lesme Corredor Martínez

Advisors

Luis Castillo Saud, Tamerlan Jaimes De la Rosa, Julio Martínez Fontalvo, Alfredo Ortega Cure

SYSTEM TO SUPPLY AREAS SURROUNDING URIBIA-LA GUAJIRA

Tutores

Autores

PARA EL ABASTECIMIENTO A ZONAS ALEDAÑAS A URIBIA – LA GUAJIRA

Currently, the excessive use of renewable resources has brought shortages and, at the same time, has generated a greater demand from the vulnerable population sectors that use resources like water to meet their daily needs.

In the context of the drinkable water crisis afflicting the country and especially the Caribbean coast, is important to take into account the critical indigenous areas of the middle and upper Guajira, where the problem is in a high degree of difficulty due to the intense summer and the lack of rain. Based on the above mentioned, the design of a large- scale water desalter system, that can distills a flow of approximately 2500 m3 / d of liquid to supply neighboring towns to the municipality of Uribia- La Guajira, is contemplated.

This desalinator system comprises a series of thermal modules which circulate seawater obtained from a source close to the ocean. This arrangement is based on the desalinator single-effect system that consist of an evaporation – condensation central system where ocean water flows and distilled water vapor enter in order to obtain distillated flows and excessive salt content. Such systems are characterized by high energy consumption involved in their start-up and normal operation, in addition to the environmental impact that leads to obtaining high salt content and output

gas streams produced during the process.

Analyzing the design specifications that were initially stipulated, a water desalter system of simple effect was modeled as a process composes of 15 thermal modules operating at a stable rate of product fed by a network of pipes which collect salted flow from the ocean, there is also a steam generating system for heating and a distillate storage system.

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SISTEMA INTEGRAL DE DESALINIZACIÓN Y POTABILIZACIÓN DE AGUA

INTEGRATED SYSTEM OF DESALINATION AND WATER PURIFICATION

El presente proyecto hace referencia a las mejores técnicas disponibles para la construcción de una planta de desalinización y potabilización de agua con alta concentración de sales. Se presentan 3 alternativas de solución para el racionamiento de agua potable que existe actualmente en el departamento de la Guajira, en dichas alternativas se realiza un enfoque integrado con el fin de determinar cuál es la alternativa que cumple a cabalidad con las necesidades de respuesta inmediata de la comunidad en la cual se pretende desarrollar el proyecto. Con respecto a la selección de la técnica de desalinización y potabilización, se implementará una matriz QFD con el fin de comprender cuáles de sus elementos están relacionados con parámetros como costo de la planta, desempeño, gasto energético, eficiencia, y el costo del metro cúbico de agua potable para dicha población. El alcance de este proyecto radica en el diseño básico de la planta, más no incluye procesos de pretratamiento del agua salada y pos-tratamiento de la salmuera. Así mismo, se realiza el diseño

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en detalle de un transportador de cadena y paletas, el cual es empleado en el proceso de extracción y transporte del agua potable. El proyecto se delimita por el precio por metro cúbico producido de agua potable y la norma RAS 2000 que regula el sector de agua potable y saneamiento básico en Colombia. Al final, se seleccionó la alternativa de sistema de desalinización por refrigeración, ya que esta implica menor costo energético en comparación otros métodos de desalinización convencionales, y así mismo se reduce el costo por unidad volumétrica de agua potable producida por debajo de 4000 COP, el cual es el precio promedio para un litro de agua en el departamento de La Guajira.

Project Team

Heriberto Maury Ramírez, Lesme Corredor Martínez, Nestor Durango Padilla

Álvaro Ochoa Carrillo, Andrés Rodríguez Sampayo, Heider Ruiz García

Heriberto Maury Ramírez, Lesme Corredor Martínez, Nestor Durango Padilla

Advisors

Álvaro Ochoa Carrillo, Andrés Rodríguez Sampayo, Heider Ruiz García

AT MEDIUM SCALE TO SUPPLY ISOLATED INDIGENOUS COMMUNITIES IN LA GUAJIRA Tutores

Autores

A MEDIANA ESCALA PARA SUPLIR COMUNIDADES INDÍGENAS AISLADAS EN LA GUAJIRA

This project refers to the best available techniques for the construction of a desalination and purification plant for water with high concentration of salt. This project also presents three alternative solutions for the water rationing that currently exists in the department of La Guajira.

In such alternatives an integrated focus is performed in order to determine which alternative fully meets the needs of immediate response to the community in which it will be develop. Regarding the choice of the desalination and purification techniques, a QFD matrix was implemented in order to understand which elements are related to parameters such as plant cost, performance, energy consumption, efficiency, and cost per cubic meter of drinking water for this population.

The scope of this project lies in the basic design of the plant, and do not includes the pre-treatment processes of salt water and post-treatment of the brine. Also, the detail design of a chain and pallet conveyor, which is used in the extraction and transportation of drinking water, is developed. The project is delimited by the price per cubic meter of

drinking water produced and the RAS 2000 standard governing the sector of drinking water and basic sanitation in Colombia. At the end, the freezing desalination system alternative was selected, because it implies lower energy cost in relation with the other methods of conventional desalination, and also the cost of drinking water per unit volume is reduced below 4000 COP, which is the average price for a liter of water in the department of La Guajira.

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Planta de desalinización MED

MED DESALINATION PLANT

WITH PARABOLIC TROUGH COLLECTOR AND THERMAL ENERGY STORAGE WITH PHASE CHANGE MATERIAL

IMPULSADA CON SISTEMA SOLAR TÉRMICO DE COLECTORES PARABÓLICOS Y

El proyecto consistió en el diseño de una planta desalinizadora de agua de mar de tipo Multi – Efecto evaporativo (MED) con capacidad para desalar 2500 m3 de agua de mar potable, al día, con uso de sistema solar térmico y eléctrico. El proyecto buscó suplir las necesidades de agua potable de poblaciones no interconectadas y alejada de fuentes de agua dulce tomando como referencia a Manaure, Guajira. Los alcances del proyecto englobaron el diseño básico de los sistemas de desalinización y generación de energía térmica y eléctrica así como el diseño en detalle de un elemento de la planta y también el presupuesto y cronograma para el diseño, fabricación y puesta a punto de la planta. El sistema tipo MED fue seleccionado entre tres alternativas al ser el más adecuado ante los criterios de selección planteados. La plantan es impulsada con energía solar térmica y eléctrica. Para la desalinización del agua se requiere energía térmica, los sistemas de destilación son alimentados por vapor de agua que se obtiene por medio de energía solar usando un sistema de concentradores solares parabólicos. El sistema térmico de concentradores solares cuenta con almacenamiento térmico a partir de material de cambio de fase (PCM) y fluidos térmico para operar a pesar de la intermitencia de la energía

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solar y mejorar la eficiencia del sistema. La planta requiere suministro eléctrico para la operación de las bombas, estas bombas son alimentadas a partir de energía eléctrica producidas con paneles fotovoltaicos. Se realizó el diseño conceptual y básico suministrando toda la información requerida para el diseño eléctrico y civil y se realizó selección de equipos como bombas, colectores y celdas solares, instrumentación y el diseño a detalle con obtención de planos de fabricación para intercambiadores de calor de tubo y coraza. El costo de la planta es de $ USD 29,038,266 y está estipulado para ser realizado con duración de 580 días. La limitante del diseño es su elevado costo.

Project Team

Heriberto Maury Ramírez

Leonardo Blanco Núñez, Mijail Celin Mercado, Fernando Rueda León

Heriberto Maury Ramírez

Advisors

Leonardo Blanco Núñez, Mijail Celin Mercado, Fernando Rueda León

Tutores

Autores

ALMACENAMIENTO TÉRMICO CON MATERIAL DE CAMBIO DE FASE

This Project is about the design of a seawater desalination plant. This is a Multi – Effect Distillation Plant (MED) with the capacity to desalinate 2500 m3/day with the use of thermal and electrical solar system.

The purpose of the plant was to generate potable water for remote populations in dry areas such as Manaure, Guajira. The scope of the project was the basic design of the desalination system, thermal and electrical energy generation system, the detail design of one element of the plant and the budget and schedule for the plant design and construction. The MED system was selected between three alternatives.

The plant uses solar thermal and electrical energy as fuel. It requires vapor, which is obtained using solar thermal energy provided by a parabolic trough collector. Also thermal energy storage system is used.

The storage system uses phase change material (PCM) and Molten Salt to operate in spite of the intermittence of the solar energy. For the electric consumption of the pumps, the plant has photovoltaic cells and an electrical energy storage system. The conceptual design and basic design was developed and provide information for the electrical and civil design. Also the project the selection of pumps, instrumentation and control was showed and the detail design of a shell and tube heat

exchangers was developed.

The cost of the plant is $ USD 29,038,266 and it is necessary 580 days for its design and construction. The high budget is the principal limitation of this plant.

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SEAWATER DESALINATION PLANT

PLANTA DESALINIZADORA DE AGUA DE MAR

THROUGH THE IMPLEMENTATION OF REVERSE OSMOSIS TECHNOLOGY

Actualmente, el Departamento de la Guajira enfrenta una grave crisis relacionada a la obtención de agua potable o disponibilidad del recurso hídrico. Debido a que el agua es indispensable para sobrevivir y, además, es prácticamente un derecho de todos los seres humanos, el presente trabajo plantea soluciones viables a esta problemática mediante el diseño de una planta desalinizadora de agua de mar.

Se pretende diseñar una planta desalinizadora de agua de mar que sea capaz de producir 2500 m3/día de agua potable para el abastecimiento de la población, a través del planteamiento de una metodología de diseño para la planta, la cual se llevará a cabo en tres fases: la primera es evaluar al menos tres alternativas viables para la producción de agua potable, para ello, se llevará a cabo la etapa del diseño de especificaciones y el diseño conceptual. Luego, en la segunda fase, a partir de los criterios de evaluación de cada alternativa, es decir, con base en los costos de montaje e instalación de la planta, costos de producción y operación de la misma, protección y seguridad para el medio ambiente, entre otras, se seleccionará la alternativa más óptima y eficiente. Y por último, con la alternativa seleccionada se realizará el diseño básico y a detalle de la tecnología de desalinización, teniendo en cuenta otras ramas importantes para el objetivo de la planta como lo es la inspección y montaje civil, el estudio del suelo, el montaje eléctrico y los diferentes componentes mecánicos a diseñar.

La alternativa a evaluar es una planta de osmosis inversa para la desalinización de agua de mar, la cual se divide en 3 principales subsistemas, los cuales son: 1) Extracción y pre-tratamiento del agua traída del mar, 2) Filtración de membranas y 3) Post-tratamiento del agua de las membranas o agua pura.

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Project Team

Heriberto Maury Ramírez

Angie Benjumea Martínez, Manuel Botajo Pacheco, Luis Caicedo Salinas, Sandra Mercado Hernández

Heriberto Maury Ramírez

Advisors

Angie Benjumea Martínez, Manuel Botajo Pacheco, Luis Caicedo Salinas, Sandra Mercado Hernández

Tutores

Autores

MEDIANTE LA IMPLEMENTACIÓN DE LA TECNOLOGÍA ÓSMOSIS INVERSA

Currently, the Department of Guajira is facing a serious crisis related with the problem to obtain potable water or water resource availability. Because water is essential for survival and also it is practically a right for all human beings, this work poses viable solutions to mitigate this problem by designing a seawater desalination plant.

It is intended to design a seawater desalination plant that can be capable of producing 2500 m3/ daily of potable water to supply the population’s daily basis. The approach of the design methodology for the plant will be conducted in three phases: the first one is the evaluation of at least three viable and optimun alternatives for the production of drinkable water, for this the specifications and conceptual designs will be developed. Then in the second phase, based on the evaluation criteria of each alternative, that is to say, based on costs of assembly and installation of the plant, production and operation costs, safety and security of the environment, among others, the most optimal and efficient alternative is selected following the requirements and general guidelines. And finally, with the chosen alternative the basic and detailed engineering design for the desalination technology layout is carried out, taking into account other important branches for the construction of the plant such as the inspection and civil assembly, land analysis, electrical assembly and various mechanical components design.

The option to evaluate it is a Reverse Osmosis plant for desalination of seawater, it is divided into 3 main subsystems, which are: 1) extraction and pre-treatment of water brought from the sea, 2) filtration membranes and 3) Post-treatment of permeate water coming from membranes stage.

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PROGRAMA PARA LA

MOVILIZACIÓN SOSTENIBLE DE CARGA URBANA

A nivel mundial existe una tendencia generalizada de los gobiernos por impulsar la disminución gradual de los gases contaminantes arrojados a la atmosfera por vehículos que utilizan combustibles de origen fósil, lo cual quedó reforzado en el reciente COP21 celebrado en París a finales de 2015.

Se pueden destacar numerosos intentos a nivel global para introducir al mercado tecnologías limpias, competitivas con las convencionales y que puedan llegar a tener altas tasas de penetración. Esto representa una excelente oportunidad para la ingeniería nacional de desarrollar soluciones innovadoras y altamente especializadas en este tipo de aplicaciones.

Por ello, durante el primer semestre académico de 2016 se realizaron las etapas de ingeniería requeridas para la evaluación técnica y financiera para la transformación de camiones de transporte de hormigón premezclados de tecnología Diésel a híbridos Diésel. Desarrollando de esta manera soluciones novedosas para atenuar los impactos ambientales y económicos producidos por este tipo de vehículos.

Para afrontar el reto tecnológico de la hibridación de los camiones convencionales de Diésel, se conformaron cuatro grupos de trabajo, cada uno con funciones específicas las cuales se desglosan a continuación: Integrador: A este grupo le correspondió ser el “propietario” del chasis Kenworth™ y por consiguiente tenía a lo largo del curso la responsabilidad de establecer las especificaciones técnicas, geométricas y de peso de los nuevos subsistemas a incorporar a la estructura (P1).

Hibridación: Este grupo fue el responsable de analizar distintas opciones de sistemas de recuperación de energía mecánica y su transformación en potencia útil, tanto para el tambor como para el accionamiento del vehículo (P2).

Tren Motriz: Este grupo fue el responsable de establecer la línea base técnica, o en otras palabras las especificaciones, para el óptimo desempeño del camión hibrido a diseñar, específicamente en lo relacionado con potencias y par motor para el desplazamiento y para el accionamiento del tambor mezclador (P3).

Sistemas auxiliares: A este grupo le correspondió el análisis y las implicaciones técnicas asociadas al cambio de accionamiento por electricidad de los sistemas auxiliares tales como el de frenos, dirección, aire comprimido y aire acondicionado, todos ellos acoplados en la actualidad al motor Diésel (P4).

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PROGRAM FOR

SUSTAINABLE URBAN MOBILIZATION OF FREIGHT

On a worldwide scale there is a widespread tendency among governments to promote the gradual reduction of pollutant emissions into the atmosphere by vehicles using fossil fuels, this was highlighted in the recent COP21 celebrated in Paris at the end of 2015.

Globally, numerous attempts are made to introduce clean, competitive and suitable technologies into the market. This represents an excellent opportunity for the national engineering to develop innovative solutions, highly specialized in this kind of application.

Based on the above mentioned, during this academic semester several engineering designs contemplated the stages required for the technical and financials evaluation required to transform ready-mixed concrete trucks from diesel to diesel hybrid, developing innovative solutions in order to mitigate environmental and economic impacts .

For the technological challenge involve in the hybridization of conventional diesel trucks, four working teams were constituted, each one with an specific task that will be describe below: Integrador: This team was the “Owner” of the Kenworth™ chassis and therefore had the responsibility of stablishing the technical, geometrical and weight specifications for the new subsystems that would be incorporated to the structure (P1).

Hybridization: This group was in charge of analyzing different options for the mechanical energy recovery system and its transformation into useful power, for the drum as for the vehicle drive (P2).

Powertrain: This team established the basic technical line, in other words, the specifications for the hybrid truck’s optimal performance, especially regarding power and torque in the displacement and the drive of the mixer drum (P3).

Auxiliary systems: This group was in charge of analyzing the technical implications related with the change from drive to electricity in the auxiliary systems such as: brakes, steering, compressed air and air conditioning, all currently coupled to the diesel engine (P4).

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TECNOLOGÍAS BAJAS EN CARBONO EN EL TRANSPORTE DE HORMIGÓN EN LAS

HYBRID TECHNOLOGIES IN THE TRANSPORTATION OF CONCRETE IN COLOMBIAN

CIUDADES COLOMBIANAS. INTEGRACIÓN DE LOS SUBSISTEMAS (P1)

CITIES. SUBSYSTEMS INTEGRATION (P1)

El proyecto que abordamos tenía el objetivo de evaluar la implementación de tecnologías híbridas en un camión mezclador de hormigón. La propuesta de hibridación consistió en utilizar un motor eléctrico de corriente alterna para impulsar el tambor mezclador. Nuestro foco fue el diseño del sistema de almacenamiento de energía para suplir dicho motor eléctrico. Dimensionamos el banco de baterías de corriente continua, y realizamos una estimación del comportamiento térmico de dicho banco. El dimensionamiento del banco fue realizado a partir de celdas de litio de tipo LiFePO4, revisando tanto alternativas de celdas cilíndricas como celdas prismáticas. La elección tomada en cuanto a que tipo de celdas utilizar estuvo condicionada por restricciones de espacio, factores económicos, y la facilidad para conectar el arreglo. Para las celdas prismáticas escogidas se revisó si el banco de baterías podría ser tratado como un sistema de masa concentrada mediante el número de Biot, hecho que resultó ser cierto de acuerdo con las consideraciones establecidas. El comportamiento térmico de una celda fue revisado para condiciones de convección forzada y convección libre ante dos corrientes de descarga a través de simulaciones en Simulink. De igual modo se revisó el comportamiento térmico de un módulo de celdas mediante un análisis de CFD con el complemento flow simulation del software Solidworks.

Los comportamientos obtenidos con ambas herramientas fueron similares, y permite estimar que tipo de ventilación requieren las celdas para mantenerse en un rango óptimo de temperatura de operación.

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Karen Klever Elías, Brayan Obregón Palacín, Victor Puello Garnica

Lesme Corredor Martínez

Advisors

Lesme Corredor Martínez

Tutores

Karen Klever Elías, Brayan Obregón Palacín, Victor Puello Garnica

Project Team

DESIGN AND TECHNICAL FINANCIAL EVALUATION FOR THE INTRODUCTION OF

Autores

DISEÑO Y EVALUACIÓN TÉCNICO FINANCIERA PARA LA INTRODUCCIÓN DE

The project developed had as objective to evaluate the possibility to implement hybrid technologies in a concrete mixer truck. The hybrid alternative is based on a mixer drum driven by an electrical AC motor.

Our focus was the design of the energy storage system that will supply that motor. In the design we made the calculations of the size of the battery pack. The estimation for the thermal model was developed for this pack. The sizing of the battery pack was made using Lithium Cells LiFePO4, cylindrical and prismatic cells were evaluated. It was verified if prismatic cells behave as a lumped system. The thermal behavior of the lithium cell was studied during the natural and forced convection regimes for two different discharge currents. The model was created in Simulink. In the same way, the thermal behavior of the cell module was reviewed using a CFD analysis made in Solidwork Flow Simulation software. Finally, the results obtained in both models were clearly close and let us estimate the cooling system required in order to achieve an optimum temperature range.

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TECNOLOGÍAS BAJAS EN CARBONO EN EL TRANSPORTE DE HORMIGÓN

LOW CARBON TECHNOLOGIES IN THE TRANSPORTATION OF PREMIXED CEMENT IN

PREMEZCLADO EN LAS CIUDADES COLOMBIANAS. SISTEMAS DE HIBRIDACIÓN (P2)

COLOMBIAN CITIES. HYBRID SYSTEMS. (P2)

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por uno eléctrico AC trifásico de 1800 RPM y 75 KW, el rediseño del reductor, resultando en un reductor planetario con relación de reducción de 144 y 3 etapas y la inclusión de un sistema de alimentación para el motor, freno regenerativo y un generador eléctrico. Se contará con 2 formas de recarga: Pasiva, por alimentación externa y activa, a través del sistema de recuperación durante la operación.

Se concluye que una excelente oportunidad de verificar el diseño es realizar pruebas al vehículo evaluando su desempeño en varios escenarios. Se abren las puertas a realizar mejoras a otros elementos del vehículo o sistemas similares para transporte de carga. De los resultados obtenidos cabe resaltar que los componentes usados en automoción no son de uso común en la industria por lo que se pueden presentar desviaciones en algunas características.

Andrés López Romero, Diana Montes Córdoba, Álvaro Redondo Navarro

Lesme Corredor Martínez

Advisors

Con el incremento de las construcciones en el país, ha aumentado la demanda de hormigón, así como el uso de camiones mezcladores para su transporte y entrega. Dado el funcionamiento de estos camiones, el motor debe permanecer encendido para accionar el motor hidráulico del tambor; garantizando su rotación durante el ciclo de trabajo, evitando que el material contenido se solidifique. Este modo de operación genera alto consumo de combustible, lo cual encarece la operación; incrementa las emisiones contaminantes y niveles de ruido, limitando el horario de operación. Pese a cumplir con las normas colombianas, se identifica una oportunidad de mejora.

Se inicia la revisión de alternativas y se presenta una solución buscando mayor versatilidad, economía y sostenibilidad en la operación; se aborda el diseño básico y detallado de los principales sistemas de la propuesta considerando aspectos técnico-financieros y recurriendo a herramientas informáticas como apoyo al proceso.

Entre las modificaciones destaca: el cambio del motor hidráulico

Lesme Corredor Martínez

Tutores

Andrés López Romero, Diana Montes Córdoba, Álvaro Redondo Navarro

Project Team

DESIGN AND TECHNICAL-FINANCIAL EVALUATION FOR THE INTRODUCTION OF

Autores

DISEÑO Y EVALUACIÓN TÉCNICO-FINANCIERA PARA LA INTRODUCCIÓN DE

Along with the growth rate of constructions in the country, the demand for concrete has increased, and so has the use of concrete mixer trucks for both transportation and delivery. Due to the functioning of these trucks, the diesel engine must stay on in order to feed power to the hydraulic motor in the mixing drum; guarantying continuous rotation during work cycle, avoiding concrete’s solidification. This configuration causes high fuel demand, high contaminant emissions and noise levels, thus limiting operative time. Even though traditional system fulfills Colombian policies, an improve opportunity is identified.

At first, a state of the art and technique is researched, then a suitable solution is presented intended to achieve higher versatility, operation economy and sustainability, the basic and detailed design of the main systems of the alternative proposals are done, considering technical and financial aspects, using multiple software and tools as support.

Among the main modifications the following are highlighted: the change from hydraulic to AC 3-phased electrical motor of 1800 rpm and 75 kW, the redesign of the gearbox, resulting in a 3-staged planetary

gearbox, with 144 reduction ratio, the addition of electrical feeding system, regenerative braking and on-board electric generator. Two recharging methods will be used: Passive option trough external source, and Active from on-board electrical system.

It is concluded that the best option to verify the designed solution is to test truck’s performance on various conditions. Doors are open to further improvements in the many other components of the truck, or in vehicles with similar applications. Concerning obtained results it must be mentioned that components designed exclusively for transit purposes are unique, seldom seen in industry which can cause deviations in some characteristics.

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Análisis de consumo de combustible de un camión de transporte de hormigón premezclado Y ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL

PROGRAM FOR SUSTAINABLE MOBILIZATION OF URBAN LOAD.

FUEL CONSUMPTION ANALYSIS OF A TRUCK TRANSPORTING PREMIXED CONCRETE (P3)

El proyecto se inició con una revisión pormenorizada de las especificaciones técnicas actuales del camión mezclador Kenworth-Mcneilus con capacidad de transporte de 8 m3. Se realizó una desagregación de los distintos componentes del tren motriz: Motor Diésel, transmisión, bomba hidráulica y motor hidráulico que acciona el tambor mezclador.

Ante la ausencia de un ciclo de conducción específico para este tipo de camiones en Colombia, se procedió a seleccionar uno de características similares y validado a nivel internacional, que sentará las bases para la simulación de consumos actuales de Diésel ante distintas condiciones de carga para diferentes patrones de operación, al igual que los potenciales ahorros de combustible al lograr la hibridación.

Se investigaron los parámetros de desempeño nominal de los motores Diésel: potencia, par motor y consumo específico de combustible. Para otros valores correspondientes a condiciones de carga parcial se apoyó la investigación en los resultados obtenidos por John Agudelo en su tesis doctoral “Desempeño de motores Diésel en estado transitorio”, en la cual el autor presenta una familia de curvas de isoconsumo para diferentes regímenes de giro y par motor.

Luego de evaluar los consumos asociados a los subcomponentes susceptibles a ser remplazados con el cambio de tecnología del vehículo; se obtuvo un ahorro ponderado de combustible de alrededor del 30% en comparación con el vehículo actual que está accionado por un motor Diésel Cummins ISM 350.

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Project Team

sme Corredor Martínez

Carlos Bravo Guerrero, Luis De La Cruz Carranza, Jairo Ruidiaz Iriarte

Lesme Corredor Martínez

Advisors

Carlos Bravo Guerrero, Luis De La Cruz Carranza, Jairo Ruidiaz Iriarte

Tutores

Autores

TREN MOTRIZ REQUERIDAS PARA LA HIBRIDACIÓN (P3)

This project begins examining the current technical specifications of the Kenworth- Mcneilus mixer truck with a transport capacity of 8m3. A disaggregation of the powertrain was made, obtaining the following components: diesel engine, transmission, hydraulic pump and hydraulic motor which operates the mixing drum.

Facing the absence of a specific driving cycle for this type of trucks in Colombia, a cycle of similar characteristics and internationally validated was selected. It will set the basis to simulate the actual consumption of fuel in different load conditions and operation patterns, as well as the potential savings in fuel consumption through hybridization.

The nominal performance parameters were investigated for fuel engines: power, torque and specific fuel consumption. The determination of the specific consumption of the engine was made by methodology designed by engineer John Agudelo in his doctoral thesis. Eng. Agudelo developed an algorithm for engine’s curve iso-consumption. This template has as inputs the maximum rotation speed of the engine, maximum power and maximum torque, for this project ISM350V Cummins engine was analyzed.

After evaluating the consumption associated with susceptible subcomponents to be replaced with the change in vehicle technology; a weighted fuel economy of about 30% compared to the current vehicle was obtained.

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PROGRAM FOR SUSTAINABLE MOBILIZATION

DISEÑO Y EVALUACIÓN TÉCNICO- FINANCIERA PARA LA INTRODUCCIÓN DE TECNOLOGÍAS BAJAS EN CARBONO EN EL TRANSPORTE DE

OF URBAN LOAD – AUXILIARY SYSTEMS (P4)

Los camiones de transporte de hormigón poseen una serie de sistemas auxiliares que deben desempeñar varias labores para las cuales son diseñados, dichos sistemas están acoplados en su mayoría al motor de combustión por lo cual generan una demanda de potencia adicional para todas las condiciones de operación del vehículo.

Es importante, para el rediseño de un vehículo Diésel a híbrido eléctrico, conocer a fondo las restricciones técnicas asociadas al reemplazo del accionamiento del motor de combustión interno por uno eléctrico, para lo cual se hizo un estudio de las tecnologías comerciales disponibles de los sistemas auxiliares.

El tambor de hormigón se accionará con un motor eléctrico, para evitar pérdidas se requerirá de dos motor eléctricos en caso de fallas y las baterías serán recargadas por medio del sistema de frenado durante el transporte del vehículo. Una vez el vehículo este en planta, las baterías serán energizadas por medio de conexión a la acometida eléctrica, de esta forma se garantiza el funcionamiento del tambor de forma independiente al motor, el sistema de la dirección y del aire acondicionado son accionados por medio del motor de combustión.

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Project Team

Lesme Corredor Martínez

Sebastián Hernández Escallón, Francisco Reyes Navarro, Daniel Salcedo Borja

Lesme Corredor Martínez

Advisors

Sebastián Hernández Escallón, Francisco Reyes Navarro, Daniel Salcedo Borja

Tutores

Autores

HORMIGÓN PREMEZCLADO EN LAS CIUDADES COLOMBIANAS. SISTEMAS AUXILIARES (P4)

Concrete transport trucks have a series of auxiliary systems that must perform various tasks for which they are designed. Such systems are usually connected to the combustion engine, generating losses that increase the consumption of fuel.

It is important for the re-design of this vehicle to know the possibilities to fuel each of the auxiliary systems or to change the current conventional system for one that can easily adapt to a power source different from a combustion engine. With this in mind a market study was done to get to know the current technology and the feasibility of replacing the engines, as well as researching the economic impact to the change in the auxiliary systems.

The limitations encountered when using batteries that function as supports for each one of the auxiliary systems are the size of the space where the engines would be placed, the weight added to the truck with the new system and the energy capacity that they would deliver.

The concrete drum is activated by an electric motor. To avoid losses it will require two electric motors in case of failure. The batteries will be recharged by applying the brakes of the vehicle during transport. Once the vehicles are in the facility the batteries will be charged through an electrical connection, this ensures that the drum will operate independently from the motor. The steering and air conditions systems will be run through the combustion engine.

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