da Vinci vol.1 by Semillero SIRMO

Revista de semilleros de ingenierĂa Vol. 1

Creada por:

H u m a n it y

Objetivo Generar un espacio que recoja y promueva la divulgación de artículos, ensayos, informes, reflexiones, crónicas o reseñas, resultado de la producción intelectual de los miembros vinculados a los semilleros de investigación de la Universidad de San Buenaventura seccional Medellín. Es así que la revista Da Vinci apoyara la misión institucional, al incentivar y fortalecer la cultura investigativa de la comunidad académica.

Contenido Tu Espacio ............................................................................................................ 4 Ingeniería Electrónica

Diodos semiconductores ......................................................................................... 6

Ingeniería Sistemas

Sistema de información geográfica para la administración de bienes inmuebles, aplicando los principios de la gestión del conocimiento territorial – caso una central mayorista ............................................................................................ 10

Ingeniería Ambiental

Evaluación de la biosorción de cromo por acción del género de hongos aspergillus en aguas residuales ....................................................................................... 12

Ingeniería de Sonido

Contextualización en iridiscencia acústica, cristales sónicos y metamateriales acústicos ................................................................................................................... 16

Ingeniería Industrial

Optimización de los niveles de inventario en la cadena de suministro: Una revisión de la literatura ............................................................................................. 19 Compras estrategicas y seleccion de proveedores ............................................. 22

Ingeniería Multimedia

La influencia de la multimedia en nuestros días ................................................ 25

Referencias ......................................................................................................... 28

Tu Espacio Juan Guillermo Patiño Vengoechea Tutor Semillero SIRMO

Para romper paradigmas como ingeniero debemos abrir las fronteras de nuestro conocimiento individual a un conocimiento global, debemos expandir nuestra creatividad a una creatividad colectiva. Y esto se logra solo si tenemos la capacidad para trabajar en equipo y unificar conocimientos. Durante cada época, la humanidad ha sido testigo del surgimiento de grandes avances, fruto de una combinación de capacidades, ideas y necesidades de hombres y mujeres, cuya determinación los convirtieron en pioneros, inventores y emprendedores, dejando un legado a las nuevas generaciones y dejando los cimientos en los cuales estas generaciones podrán apoyarse. A los estudiantes de ingeniería solo puedo decirles que nuestra vida es como una embarcación que navega en el océano, el cual recorremos en ocasiones con un rumbo y en otras sin él. Pero siempre podremos buscar en el horizonte la luz de un faro que pueda guiarnos a buen puerto. Es así que nunca estamos solos en nuestra vida personal y profesional, siempre tendremos faros que nos guiaran para desarrollar nuestro mayor potencial y alcanzar nuestras metas. Sean obstinados y desafíen cada limitación que se les presenten. Busquen cada día generar un estado mental creativo y productivo para poder convertir cada idea innovadora en una realidad. Revolucionen el conocimiento. ¡Qué esperan! para seguir los pasos de nuestros héroes de las ciencias y las artes; revolucionen el conocimiento humano y dejen su legado en la historia.

Sebastián Arroyave Arboleda

Estudiante Ingenería Electrónica, 5 semestre

Decidí estudiar ingeniería electrónica en la USB, porque aquí puedo formarme no solo como un gran profesional sino también como una persona íntegra y con principios. También porque la USB me permite explotar mis conocimientos y gustos en las ciencias básicas. La USB genera un ambiente de investigación con el fin de fundamentar áreas del conocimiento de mi programa académico a través de los semilleros de investigación, que tienen inherencia en proyectos, investigaciones y desarrollos que aportan a las necesidades de la ciudad, la región y el país; entre otras razones la USB me parece una excelente universidad que cada día va en pro del mejoramiento académico con el fin de mantener actualizadas las asignaturas, docentes, aulas y espacios en función de los últimos avances de la tecnología.

Ana Isabel García

Julian Camilo Mejía

Estudiante Ingenería Multimedia, 5 semestre Decidí estudiar ingeniería multimedia porque me permite dar una vista a diferentes áreas del saber y combinar todo eso en algo, como un proyecto en donde se tenga una gran interactividad entre el ser humano y la maquina, un ejemplo de esto son los simuladores.

Estudiante Ingenería de Sonido, 5 semestre Decidí estudiar ingeniería de sonido en la USB porque en ella puedo explotar mis conocimientos en música y combinarlos con todas mis expectativas. También porque la USB es la única institución de educación superior que ofrece este programa a nivel nacional. La universidad me permite aprender del sonido en diferentes maneras.

Santiago Agudelo Arango Andrés Rios

Estudiante Ingenería Multimedia, 5 semestre Estudiante Ingenería Electrónica, 4 semestre A lo largo de mi vida he desarrollado un interés en la computación, las matemáticas y el arte gráfico digital, por esto, al ver que la USB brindaba el programa de Ingeniería Multimedia, decidí ingresar y comenzar mi proceso de formación profesional. La Universidad me permite ampliar mis conocimientos, contribuyendo a una formación de calidad.

Decidí estudiar ingeniería electrónica porque desde mi punto de vista es una carrera que va al ritmo de la actualidad, además, me permite utilizar mi creatividad para diseñar proyectos propios y mejorar los que ya existen, también, se puede asociar con otros campos como la mecánica, por otra parte es una profesión que está en constante crecimiento, permitiéndonos crear nuevas tecnologías que ayuden a la innovación y desarrollo de la sociedad.

Ingeniería electrónica DIODOS SEMICONDUCTORES Sebastián Arroyave Arboleda Estudiante Ingeniería Electrónica.

El transcurrir del tiempo, ha traído consigo aislante. Los elementos químicos que más se usan cambios notables en la estructura y construcción son: el germanio (Ge) y el silicio (Si) los cuales de los componentes electrónicos, los sistemas poseen una estructura cristalina que permiten la se han optimizado y cada día se ha reducido su conducción eléctrica, hay otros compuestos como tamaño y potenciado su funcionamiento. Pero el arseniuro de galio (GaAs), el sulfuro de cadmio realmente lo que se está haciendo es una mejora (CdS), el nitruro de galio (GaN) y el fosfuro de galio o una actualización de y arsénico (GaAsP), los las técnicas y procesos cuales se componen de de construcción de los dos o más materiales elementos y no una semiconductores de invención o creación diferentes estructuras de nuevas técnicas, atómicas. En el esto es debido a que mercado los elementos originalmente, cuando semiconductores más se crearon por primera utilizados son Ge, Si y vez estos elementos GaAs. se desarrollaron con suficientes técnicas y Cuando se descubrió procesos que hacían el diodo en 1939 y el que los componentes transistor en 1949, fueran casi perfectos; el elemento que más lo único que limitaba se utilizaba para su Figura 6.1: Primeros modelos de diodos semiconductores. esta perfección eran construcción era el los recursos y la miniaturización, punto que hoy en Germanio, pero al pasar de los tiempos se dieron día se ha solucionado. Por ello no se ha trabajado cuenta que éste elemento no era el más apropiado en la creación de nuevos elementos, sino en la para su construcción, ya que era demasiado sensible innovación y/o mejora de los que ya están creados. a los cambios de temperatura, lo cual afectaba directamente el funcionamiento del dispositivo. La miniaturización se ha visto limitada por tres Los científicos en el afán de encontrar un nuevo factores: La calidad del material semiconductor, la elemento químico que contrarrestara las falencias técnica de diseño de redes y los límites del equipo del Germanio, decidieron trabajar con el Silicio, y es de fabricación y procesamiento. aquí, donde nace la construcción de los dispositivos a base de silicio el cual no es sensible a la temperatura Para la construcción de cualquier dispositivo y es uno de los elementos químicos más abundantes electrónico de estado sólido o de estructura de de la tierra. Como se mencionó anteriormente, cristal duro o simplemente un circuito integrado, el pasar del tiempo, traía nuevas necesidades de se debe elegir el mejor material semiconductor mejorar los dispositivos, y es aquí donde el silicio para su construcción, lo cual generará un mejor se iba quedando atrás, porque se necesitaba un funcionamiento y por ende, un dispositivo de elemento que manejara grandes velocidades de mejor calidad. Un semiconductor es un elemento comunicación. Y nuevamente se empieza a trabajar que funciona como un conductor o como un con un nuevo compuesto químico, el GaAs el cual

operaba a velocidades hasta cinco veces más rápido que el Si. El GaAs es mucho más caro en fabricar, lo cual limitaba su comercio y distribución, pero al pasar de los años se dieron cuenta de que tener más velocidad de comunicación y mejores aplicaciones implicaba un costo extra, por lo que, se invirtió más dinero en la investigación del GaAs, quedando así con el compuesto más utilizado actualmente en la fabricación de dispositivos semiconductores. Para entender por qué los elementos químicos mencionados anteriormente, son los más utilizados en la industria electrónica, se debe analizar la estructura atómica que presenta cada uno; Cuando se realiza el modelo de Bohr para cada uno de los elementos (Si, Ge, GaAs) se puede observar que, el silicio presenta 4 electrones de valencia los cuales se llaman tetravalentes, el Germanio también presenta 4 electrones de valencia en su órbita exterior, el Galio presenta 3 electrones de valencia los cuales se llaman trivalentes y el Arsénico presenta 5 electrones de valencia los cuales se llaman pentavalentes; el término valencia indica el potencial de ionización el cual es un fenómeno químico o físico mediante el cual se producen iones, estos son átomos o moléculas cargadas eléctricamente debido al exceso o falta de electrones respecto a un átomo o molécula neutra. A la especie química con más electrones que el átomo o molécula neutros se le llama anión, y posee una carga neta negativa, y a la que tiene menos electrones catión, teniendo una carga neta positiva. [1]

generar el menor número de impurezas. Cuando en un material hay electrones libres por causa de factores externos se conocen como portadores intrínsecos. Al realizar una tabla comparativa de los electrones libres presentes en el Si, Ge y GaAs, se puede observar que el Ge posee el doble de portadores intrínseco que el GaAs. Otro punto muy importante con respecto a los electrones libres, son la facilidad que tienen al moverse y por tanto los tiempos de respuesta, el GaAs posee más de cinco veces un factor de tiempo de respuesta que el Si, pero también se puede observar que el Ge posee un factor de resultado propio, un uso muy particular de este elementos, el cual es la aplicación de frecuencias de radio de altas velocidades. En los inicios de la construcción de CI, las limitaciones giraban en torno a la poca capacidad que se tenía de producir materiales semiconductores de muy alta pureza, pero hoy en día no es un problema, ya que las altas tecnologías han facilitado que la construcción sea mucho más precisa y genere menos errores, lo cual va generando cada vez más un producto de mejor calidad. Existe una importante diferencia entre elementos semiconductores y conductores, la cual es su reacción ante el calor. En el caso de los conductores, la resistencia se incrementa con un aumento de calor, debido a que la conductividad va ligada proporcionalmente al campo magnético que se genere y a la densidad de la corriente de conducción. A lo que se le conoce como materiales de coeficiente de temperatura positivo, sin embargo, los elementos semiconductores, son proporcionales al incremento de calor, lo que genera un mayor número de electrones de valencia que absorben suficiente energía térmica para romper el enlace covalente, siendo estos elementos conocidos como materiales de coeficiente de temperatura negativo.

En un cristal de silicio o germanio puro, los cuatro electrones de valencia de un átomo forman un arreglo de enlace con cuatro átomos adyacentes, lo cual al estar reforzado por compartir electrones recibe el nombre de enlace covalente. Cuando se realiza este mismo análisis con el GaAs, se debe tener en cuenta que hay presente un semiconductor compuesto, ya que hay dos elementos químicos que poseen diferentes electrones de valencia; por lo Cuando hay electrones libres que en algún momento que el átomo de As aportaría cinco electrones y el fueron parte de un átomo padre, éstos electrones átomo de Ga tres. poseen un nivel de energía que está ligado a la distancia que tenga con respecto al núcleo; éste nivel Cuando un elemento es manipulado para generar de energía permite crear una estructura entrelazada que el número de impurezas presentes sea el cristalina que es lo que necesitaban obtener los más mínimo, recibe el nombre de intrínseco, es científicos para la producción de componentes decir, un material semiconductor es un elemento electrónicos. Cuando se observan los electrones intrínseco cuando fue cuidadosamente tratado para o las estructuras aisladas del Ge, Si y GaAs, se ve

claramente que el Ge tiene una brecha mínima y el GaAs una máxima, lo que significa que un electrón de valencia del Si debe absorber más energía que un electrón de valencia del Ge para convertirse en un portador libre. Y así mismo, un electrón de valencia debe absorber más energía que el Si y el Ge para convertirse en conductor. Estas diferencias entre brechas de energía, también muestran la sensibilidad que posee cada elemento ante la temperatura, lo que generó grandes aplicaciones en la industria en el sector de sistemas de seguridad o detectores de luz. Estas deducciones, basadas en los niveles de energía, fueron de gran ayuda para la industria productora de componentes, ya que se dieron cuenta, que cuanto más ancha era la brecha de energía, mayor era la posibilidad de que la energía se liberará en forma de ondas luminosas visibles o invisibles, como lo era el caso de los diodos emisores de luz (LED) o las luces infrarrojas.

en base de Silicio, se genera un huevo o vacío que indica la ausencia de energía positiva, este fenómeno se conoce como flujo de electrones contra flujo de huecos, en donde un electrón puede adquirir suficiente energía cinética, es decir, adquiere suficiente energía debido a su movimiento basado en el trabajo necesario para acelerar su cuerpo o masa. Para luego, realizar una transferencia de huecos a la izquierda y de electrones hacia la derecha. Cuando se genera esta transferencia, resaltan los portadores mayoritarios y minoritarios, los cuales describen esta transferencia según el tipo de material y su nivel intrínseco o extrínseco. Por ejemplo, los materiales de tipo n, como el número de electrones sobreasan por mucho al de los huecos, entonces los electrones cumplen el papel de portadores mayoritarios y el hueco o vacío portador minoritario. Los materiales de tipo p, como el hueco o vacío excede por mucho al de los electrones, el hueco sería el portador mayoritario y los electrones los minoritarios.

Existen procesos de manipulación o modificación de las propiedades de los elementos semiconductores, Luego de haber estudiado y definido a grandes generando una alteración en las propiedades rasgos los comportamientos de los materiales n y eléctricas del material; esto ocurre cuando se adicionan átomos de impureza específicos al material semiconductor. Cuando un material semiconductor es sometido a estos procesos se conoce como material extrínseco. Hay dos materiales extrínsecos utilizados en la fabricación de dispositivos semiconductores: los materiales tipo n y tipo p. Los materiales tipo n, son aquellos que se forman agregando un número predeterminado de átomos de impureza a una base de silicio. Pero la diferencia es que los materiales de tipo n se crean introduciendo elementos de impureza que contienen cinco electrones de valencia, es decir pentavalentes. Los materiales de tipo p, se forman dopando un cristal de germanio o silicio con átomos de impureza que poseen tres electrones de valencia, es decir, trivalentes. Las impurezas difundidas con cinco electrones de valencia se conocen como átomos donadores y los de tres electrones de valencia como átomos aceptores. Ambos materiales son eléctricamente neutros.

Figura 8.1: Diagrama ilustrativo de la composición interna de los diodos semiconductores.

materiales p, se procede la construcción del diodo semiconductor, el cual surge de la unión de estos dos materiales; donde se presenta un portador mayoritario de electrones y un portador mayoritario de huecos. Cuando se unen estos dos elementos, pero no se aplica ninguna polarización, es decir, V= 0V, se observa que la distribución de cargas interna queda intacta, donde sólo se aprecian las partículas de iones positivos y negativos, resultantes Cuando se realiza la manipulación de las de la absorción de los portadores libres. Lo cual se propiedades de los materiales y se agregan átomos conoce como región de empobrecimiento, debido a a su estructura, en algunos casos como el del Boro esa disminución de portadores libres.

Cuando se aplica un voltaje externo a la unión p-n, y se conecta la terminal positiva al material tipo n y la terminal negativa al material tipo p, se genera una polarización en inversa. Lo cual, incrementará la cantidad de electrones libres atraídos por el potencial positivo del voltaje aplicado. Por lo que, el flujo de portadores mayoritarios se reduce casi a cero.

descrito por la función exponencial “e”.

Cuando se grafica solamente la función exponencial en términos de “x”, se tabula con valores desde cero y se ve que los resultados arrojados son muy elevados, por lo que, es evidente que la medida que se incremente en el valor de x, hace que la curva sea casi vertical. Cuando se grafica el comportamiento de un Cuando se aplica un voltaje externo de forma que diodo semiconductor, se observa que la función la terminal positiva se conecta al material tipo exponencial lo describe y deja ver claramente que p y la negativa al tipo n, es aquí donde se genera se involucran valores positivos y negativos, el lado la polarización en directa. Lo cual, reducirá derecho pertenece al comportamiento creciente de notablemente la región de empobrecimiento. voltaje del diodo, por ende es el lado positivo. El lado izquierdo es el lado negativo que presenta una “Sin ninguna polarización aplicada a través de tendencia a los valores negativos del eje x. un diodo semiconductor, el flujo neto de carga en una dirección es cero”, [2]. Esto es debido a la Cabe recordar que la dirección definida de la falta de potencial en los materiales p y n, ya que corriente de voltaje positivo corresponde a la punta no habría una atracción de potencial en ninguno de flecha del símbolo de diodo, es decir, la corriente de los dos materiales. “La corriente en condiciones como magnitud vectorial, posee una dirección de polarización en inversa se llama corriente de y sentido, en los diodos siempre circulará por en saturación en inversa y está representada por Is”, ánodo ya que si lo hace por el cátodo se encontrará [3]. El termino saturación cumple un gran papel con una barrera, la cual impediría su paso. en los diodos, ya que permite saber cuándo éste recibe la cantidad máxima de corriente permitida. Cundo el lado positivo de la fuente de voltaje se Cuando se realiza la gráfica la corriente y del aplica al material tipo p y el lado negativo al material voltaje, del diodo semiconductor de silicio se puede tipo n, el diodo estaría polarizado en directa, de observar los comportamientos en cada una de sus lo contrario estaría en inversa. La corriente de polarizaciones, en donde la corriente en expresada saturación, dependerá directamente del área de en mA y el voltaje en V. las regiones de polarización contacto de la unión y el nivel de corriente de muestran claramente los valores que toma el diodo. saturación en inversa. También, se observa que su comportamiento está

Ingeniería de Sistemas SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA PARA LA ADMINISTRACIÓN DE BIENES INMUEBLES, APLICANDO LOS PRINCIPIOS DE LA GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO TERRITORIAL – CASO UNA CENTRAL MAYORISTA Sergio Andrés Castrillón Estudiante de Ingenieria de Sistemas En la actualidad existen los sistemas de información geográfica (SIG) como una herramienta de desarrollo de la informática. Estos sistemas de información se extienden en infinidad de disciplinas aplicadas que requieren técnicas y herramientas especializadas, como el urbanismo, la ordenación del territorio, los transportes, la planificación de infraestructuras, la hidrología, la planificación ambiental, la agricultura o la gestión de riesgos [1].

información relacionada a la estructura y los servicios relacionados al sistema de gestión integral de la central mayorista de Antioquia, la cual presenta una problemática en la administración y gestión de su planta física, ya que por el tamaño y la actividad a la que se dedica requiere de información permanente sobre el estado y funcionalidad de su infraestructura y equipamiento (“Facilities”).

Debido a que el proyecto de investigación está orientado a la aplicación de los sistemas de La capacidad de los SIG para realizar análisis información, se ha decidido seguir la estrategia o y aplicar modelos basados en diferentes metodología Métrica V.3 como prototipo. escenarios permite a los administradores de las instalaciones mejorar todas las áreas de las instalaciones centradas del negocio, entre ellas: • Planificación (transporte) y respuesta ante emergencias. • Gestión (Inmuebles / Cartera, activos, oferta y demanda, infraestructura de TI y energía). • Protección y seguridad (Salud ambiental). Aunque la literatura presenta diversas definiciones de un SIG, la definición más usada es la propuesta por Dueker y Kjeme (1989, pp. 94-103): “un SIG es un sistema integrado por equipos, programas, métodos, personas y aspectos institucionales para recolectar, almacenar, analizar datos geográficos y generar información de apoyo a la toma de decisiones” [2].

Figura 10.1: Estructura Geodatabase.

Métrica tiene un enfoque orientado al proceso, y se ha enmarcado dentro de la norma ISO 12207, y cubre los procesos para la planificación, desarrollo y mantenimiento del sistema de información con interfaces bien definida que permite el aseguramiento de la calidad, gestión de proyectos, gestión de la configuración y seguridad métrica es la estrategia documental del trabajo de investigación y esta sostenidas bajo un DISEÑO METODOLÓGICO conformado por tres fases:

Desde el Semillero de investigación en geoinformática aplicada al medio ambiente (SIGMA) y el Semillero de investigación en Fase 1: Diagnostico de los procesos administración ingeniería de software y áreas relacionadas de los bienes inmuebles. (SISUSBMED), se está desarrollando un sistema que deberá proporcionar la Fase 2: Estructuración del componente espacial.

Figura 11.1: Prototipo final.

Fase 3: Implementación del modelo análisis. Como resultado de la investigación se desarrollo un prototipo funcional para este caso que permita una fácil compresión para las personas que interactúan con este. Después de investigar las diferentes opciones que ofrece el mercado actualmente, se eligió la plataforma que brinda la compañía Environmental Systems Research Institute - Esri, exactamente en su esquema de ArcGis Online para aplicaciones de visualización de mapas por internet. Esta plataforma ofrece grande bondades a la hora de visualizar, editar y compartir mapas en la nube. El desarrollo de la primera versión del prototipo contó inicialmente con el diseño e implementación de una Personal Geodatabase (base de datos espacial - Personal) que se ajustará a los requerimientos del

proyecto y a su vez fuera funcional para la edición y consultas de los datos almacenados en ella. Como se muestra en la imagen, este fue la estructura de datos usada para la Geodatabase, Features Dataset y Fatures classes. Posteriormente con la ayuda herramienta Esri Web AppBuilder la cual permite un desarrollo fácil de aplicaciones web basadas en lenguaje JavaScript para visualización e interacción con los mapas alojadas en ArcGis Online, se implementó un prototipo funcional que cumple con las características requeridas del proyecto. Esta primera versión del prototipo permite la interacción con cada una de las capas (layers), la visualización de atributos de cada Feature Class y localización por medio de GPS; la información gráfica del proyecto esta georreferenciada en el sistema de coordenadas Magna Colombia Bogotá.

Ingeniería Ambiental EVALUACIÓN DE LA BIOSORCIÓN DE CROMO POR ACCIÓN DEL GÉNERO DE HONGOS ASPERGILLUS EN AGUAS RESIDUALES. Susana Correa Alzate Laura Zapata Muñoz Daniela Zuluaga Bohorquez Estudiantes de Ingeniería Ambiental

A continuación se expondrá una revisión del uso del hongo del género Aspergillus como alternativa para la remoción de cromo en aguas residuales a nivel de laboratorio, a partir de la recopilación de trabajos desarrollados sobre el tema. Para poder lograr el objetivo del proyecto se propone, además de la recopilación de información, una metodología a seguir a nivel de laboratorio para generar información adicional con respecto a la capacidad de remoción de Cromo del género de hongos estudiado. El procedimiento consiste en producir biomasa a partir de las cepas obtenidas y realizar pruebas de inhibición de su crecimiento en medio sólido mediante halos de inhibición. En caso de que la prueba presente resultados negativos, se procedería a realizar pruebas en medio líquido mediante un barrido de concentraciones de Cromo y de este modo, determinar la cantidad de este elemento adsorbido por las cepas de los hongos utilizados mediante la técnica de espectofotometría.

industrial tanto textil como metalúrgica, como en el revestimiento de partes para automóviles o en la coloración de pieles [14]. Este elemento es estudiado no solo por su utilidad industrial, es estudiado también por la toxicidad que ejerce sobre el ecosistema.

Propiedades físico químicas y toxicidad Según Corona, El Cromo es un metal de transición localizado en el grupo VI-B de la Tabla Periódica. Aunque puede existir en varios estados de oxidación, las formas más comunes y estables en el ambiente son el Cr trivalente Cr (III) y el Cr hexavalente Cr (VI), las cuales poseen propiedades químicas distintas. El Cr(VI), considerado la forma más tóxica del cromo, se encuentra usualmente asociado al oxígeno en forma de cromatos (CrO42) y dicromatos (Cr2O72-), que debido a su gran solubilidad son altamente móviles en el suelo y en ambientes acuáticos. Por otra parte, el Cr (III) se encuentra en forma de óxidos, hidróxidos o sulfatos poco solubles, por lo cual es mucho menos móvil, y existe unido a materia orgánica en el suelo y en Esta investigación pretende indagar acerca ambientes acuáticos Actualmente se ha establecido de la efectividad y la viabilidad de un método que diversos compuestos de cromo, en forma de alternativo para la remoción del cromo, como óxidos, cromatos y dicromatos, son contaminantes sustancia tóxica difícil de remover del medio, ambientales presentes en agua, suelos y efluentes de muy utilizada en la industria, como lo es el industrias, debido a que dicho metal es ampliamente uso del hongo del genero Aspergillus, ante utilizado en distintas actividades manufactureras métodos ya existentes que son costosos como [15]. los métodos químico y biológico. Aplicación industrial Cromo En la industria textil el cromo se utiliza dentro El Cromo es un elemento químico que no de otras cosas para la curtición de los cueros, este se encuentra directamente depositado en el proceso se realiza básicamente para transformar suelo de forma pura, se origina de la cromita, la piel del ganado en materia prima. El proceso un mineral proveniente de las rocas ígneas de transformación de la piel se realiza mediante ultra básicas. Es uno de los metales más la aplicación de cromo o de ciertas sustancias utilizados a través de los años en la producción orgánicas de origen vegetal, estas sustancias que

reaccionan con las proteínas de colágeno que tiene la piel pueden evitar su degradación u oxidación y aportan mayor insolubilidad del cuero al agua y más flexibilidad a dicho material; el curtido con cromo es un proceso rápido y se realiza en un tiempo de 6 a 8 horas, en esta fase se utiliza cromo en exceso para garantizar la fijación de éste en las proteínas de la piel ya que la calidad del cuero depende de la cantidad y la homogeneidad del cromo que se fije; el curtido vegetal es realizado con sustancias orgánicas que aportan polifenoles, este proceso es lento porque se lleva a cabo de una a dos semanas ya que estos son agentes astringentes que hay que dejar actuar [16]. El papel del Cromo en el ambiente El cromo es uno de los metales más importantes, ya que presenta alta toxicidad y es muy utilizado en la industria textil; es contaminante de los cuerpos de agua receptores de los desechos de las textileras, principalmente las empresas curtiembres. En Colombia, éstas se encuentran en ciudades como Medellín, Manizales y Bogotá, pero su sector productivo se desarrolló en Antioquia desde el siglo XX. En Medellín existen en total siete empresas distribuidas en la cuidad de sur a norte, las cuales tienen una producción aproximada de 62000 a 74000 pieles/mes, pero, solo una de ellas vierte su agua al sistema de colectores de EPM, el resto vierte sus residuos al rio sin ningún tipo de tratamiento [17]. Según la encuesta del DANE sobre la Evaluación Ambiental Industrial (EAI), el volumen de agua residual generada por la industria manufacturera en 2013 fue de 181,6 millones de m3. [18], aunque esta cantidad no representa el vertimiento solo de cromo.

han desarrollado diversas técnicas o métodos de descontaminación para las aguas residuales. Biorremediación La biorremedación es una técnica cuyo objetivo es tratar de devolver a su estado natural, un ambiente alterado con diversos contaminantes ya sea en medios solidos o líquidos (agua superficial, agua subterránea, suelos), por medio de microorganismos que se adaptan o subsisten en un hábitat determinado; existen tres tipos de biorremediación: la degradación enzimática, la remediación microbiana y la fitorremediación [21]. La remediación microbiana es una técnica que utiliza hongos o bacterias directamente en el lugar donde se produce la contaminación mediante inoculación ya que estos microorganismos sobreviven en ecosistema alterados; esta técnica arroja una alta eficiencia en la descontaminación de fuentes de agua o suelo por ejemplo con cromo VI, hidrocarburos, herbicidas, entre otros [21]. En el caso de hongos, según Duca, el cromo puede incorporarse a la célula por un transportador aniónico no específico, un sistema de permeasas que transporta aniones como sulfato y fosfato. En microorganismos existe evidencia de la presencia de una super familia de transportadores CHR, implicadas en el transporte de estos iones [19]

Uno de los microorganismos usados en la remediación de aguas contaminadas con cromo son los hongos de la especie aspergillus, estos hongos tienen un gran potencial biótico, lo que los convierte en excelentes degradadores activos. El género Aspergillus comprende alrededor de El vertimiento de aguas residuales contaminadas 180 especies, son hongos filamentosos, hialinos y con cromo ha sido el detonante de problemas ubicuos. Se reproducen asexualmente por conidias ambientales de gran impacto ya que este compuesto que se originan de grupos de fiálides localizadas en atraviesa fácilmente la membrana biológica, por un ensanchamiento terminal del conidióforo [22]. lo que es peligroso para cualquier ser vivo [19] y la dimensión de su daño tiende a perdurar en el Mecanismos de interacción del Cromo con los tiempo y su disponibilidad restringe las funciones hongos ecológicas de los ecosistemas. Según la resolución En el caso de hongos, según Duca, el cromo puede 0631 de 2015 la concentración máxima permisible incorporarse a la célula por un transportador de cromo por parte de las industrias de curtiembres aniónico no específico, un sistema de permeasas debe ser de 1,50mg/L [20] sobre los cuerpos de que transporta aniones como sulfato y fosfato agua. Es por ello que para solucionar los problemas [19]. Las células fúngicas como las de los hongos, de vertimientos hacia los cuerpos de agua se interactúan con el cromo a partir desde sus

componentes celulares como la pared celular o la membrana plasmática, estos microorganismos detectan los niveles intracelulares del metal a través de sistemas de homeostasis, que mantienen un balance entre la captura, la incorporación y la expulsión del elemento de su sistema [15] Según Corona, los mecanismos de interacción del Cromo con el sistema de las células fúngicas de los hongos comprenden: • Biotransformación directa • Biotransformación indirecta • Incorporación y bioacumulación • Biosorción • Inmovilización Uno de los microorganismos más usados en la remediación de aguas contaminadas con cromo son los hongos de la especie Aspergillus, estos hongos tienen un gran potencial biótico, lo que los convierte en excelentes degradadores activos. El género Aspergillus comprende alrededor de 180 especies, son hongos filamentosos, hialinos y ubicuos. Se reproducen asexualmente por conidias que se originan de grupos de fiálides localizadas en un ensanchamiento terminal del conidióforo [22].

crece principalmente medios solidos con agar papa dextrosa o agar sabouraud y en medios líquidos enriquecidos con caldos, su siembra se realiza plantando este hongo sobre el medio con hisopos y su crecimiento tarda más o menos 24 horas [23]. Técnicas de cuantificación del Cromo La absorbancia o absorbencia de un compuesto químico, en este caso de un contaminante como el Cromo se realiza por métodos espectrofotométricos, en los cuales se puede estudiar la absorción de las sustancias en la zona del espectro visible, en la luz ultravioleta y en el infrarrojo [24]. La absorbancia de una sustancia se define con la ecuación:

Dónde: A es la sustancia I0 es la concentración del solvente I es la concentración de la solución.

Remoción de metales pesados de aguas residuales En la actualidad la mayoría de los problemas ambientales y de salud humana son derivados de la contaminación que genera la industria, La especie de Aspergillus debe sembrarse en medios estos problemas han traído consigo soluciones de agar Dextrosa Sabouraud (ADS) simple, ya que biotecnológicas como lo es la remediación. en este medio se pueden identificar las tres especies Este método es una medida a los problemas de principales del género, que son Aspergillus niger, contaminación de los recursos (agua, suelo), que Aspergillus fumigatus y Aspergillus flavus [22] que son afectados con contaminantes metales pesados, según muchas investigaciones son los mejores y entre otros; que por medio de microorganismos más efectivos bioabsorbentes del Cromo [15]. como micrococos o pseudomonas son absorbidos del suelo o las aguas afectadas [25]. Cultivo de hongos en medio sólidos y liquido La biotecnología, se fundamenta básicamente en La bio-absorción es un método derivado de la el uso y análisis de las poblaciones microbianas remediación; éste se ha desarrollado usando técnicas que crecen en medios artificiales y de manera de laboratorio que permiten usar microorganismos controlada, ósea en el cultivo de microorganismos compatibles con los contaminantes y lograr que como hongos, bacterias, entre otros. Estos estos sean adsorbidos total o parcialmente; el microrganismos se desarrollan en medios que les proceso de absorción se lleva a cabo primero proveen los nutrientes necesarios y las condiciones que todo evaluando en el laboratorio cepas de más óptimas para crecer y así facilitar su posterior hongos o bacterias expuestas a concentraciones de replicación y análisis. Existen principalmente dos contaminantes de aguas y suelos como cromo, zinc, medios de cultivo, el sólido y el líquido y ambos cadmio, arsénico, mercurio, flúor, cobre, plata, pueden ser enriquecidos con nutrientes específicos entre otros [26] y determinando su absorbancia para el tipo de microorganismo haciendo que en frente a los contaminantes, para luego ser expuestos el medio se vuelva selectivo y de la siembra solo medios reales con contaminantes derivados de las crezca una especie específica. La especie aspergillus industrias o de los hogares [27].

Remoción de cromo en aguas residuales Los afluentes que se encuentran en contacto con las industrias textiles sufren una afectación directa por contaminación con cromo continuamente, sobre todo cuando se trata de empresas como curtiembres que por su necesidad de teñir y fijar el color en los cueros implementan procesos químicos a base de cromo [28] y como consecuencia contaminan directamente los cuerpos de agua, con lo que pueden afectar severamente la salud de las personas, es por ello que se han encontrado varios métodos para el tratamiento de cromo, como lo es el uso de bioadsorbentes extraídos de biomasas residuales de las semillas, hojas de diferentes árboles, corteza de los árboles y residuos cereales entre otros, que principalmente se usan para la eliminación del cromo IV [29]. Remoción de cromo con hongos La biorremediación de las aguas o suelos contaminados con cromo es de fácil implementación y resulta ser económica ya que su principal compuesto son bacterias u hongos que se pueden replicar fácilmente y que por sus características biológicas tienen la capacidad necesaria para absorber o remover dicho contaminante. Para la biorremediación del cromo se ha estudiado

principalmente hongos, como las especie Aspergillus (A niger, A. flavius, A. fumigatus) estudiado principalmente por su capacidad de remover cromo IV [30], Flammulina velutipes [31] y pleurotus (compost, pulmunarius, eryngii) [32]. Remoción de cromo con hongos género Aspergillus Uno de los microorganismos más usados en la remediación de aguas contaminadas con cromo son los hongos de la especie Aspergillus, estos hongos tienen un gran potencial biótico, lo que los convierte en excelentes degradadores activos. El género Aspergillus comprende alrededor de 180 especies, son hongos filamentosos, hialinos y ubicuos. Se reproducen asexualmente por conidias que se originan de grupos de fiálides localizadas en un ensanchamiento terminal del conidióforo [22]. La especie de Aspergillus debe sembrarse en medios de agar Dextrosa Sabouraud (ADS) simple, ya que en este medio se pueden identificar las tres especies principales del género, que son Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus y Aspergillus flavus [22] que según muchas investigaciones son los mejores y más efectivos bioabsorbentes del Cromo [15].

Ingeniería de Sonido CONTEXTUALIZACIÓN EN IRIDISCENCIA ACÚSTICA, CRISTALES SÓNICOS Y METAMATERIALES ACÚSTICOS Daniel Upegui Flórez Estudiante Ingeniería de Sonido

La belleza de los colores en las alas de las mariposas y el ópalo, están relacionadas con el mismo fenómeno electromagnético, la iridiscencia. Ahora imagine llevar este concepto al fenómeno acústico, podría ser algo bello y/o útil. No han sido pocas las investigaciones que se han adelantado en el campo de los metamateriales acústicos y los cristales sónicos,y a pesar de su estrecha relación con la iridiscencia, solo existe hasta el momento un artículo que vincula estas estructuras con dicho fenómeno. Vale la pena entonces revisar la iridiscencia acústica, los cristales sónicos y los metamateriales acústicos, para evidenciar las conexiones entre estos tópicos.

electromagnético, si se lleva este concepto al fenómeno sonoro, se tiene entonces iridiscencia acústica [3]. Una estructura que exhibe un comportamiento iridiscente es aquella que varía su contenido espectral con el ángulo de observación [4]. Lo que algunos autores llamaron “filtrado de rayos sonoros” [5], o “estrechamiento del espectro angular en la propagación de radiación” en [6], es lo mismo que iridiscencia acústica. Entonces para determinar si una estructura exhibe iridiscencia acústica es necesario evidenciar si hay un cambio del contenido espectral en función del ángulo. Lo que lleva a una definición parcial para iridiscencia acústica, cambio del contenido espectral de un rayo sonoro reflejado en función del ángulo de incidencia.

El objetivo de este artículo es entonces contextualizar al lector en iridiscencia acústica y su relación con los cristales sónicos y los metamateriales acústicos; además, delimitar un panorama de posibles aplicaciones para este tipo de estructuras, con base en las investigaciones que han adelantado diferentes autores. Para evidenciar la relevancia de los tópicos que aborda este artículo de revisión, vale la pena repasar una frase dicha por Lu et al en el 2009: “Los metamateriales son un campo emergente que estudia efectos físicos anormales, contraintuitivos, e interesantes, que es importante investigar ya que podrían Figura 16.1: Ópalo iridiscente. ofrecer aplicaciones que cambien los materiales acústicos como los conocemos” [7]. Es posible establecer una relación entre las ondas electromagnéticos y las ondas elásticas, ya que De acuerdo con el diccionario de la Real estas son descritas por las funciones clásicas Academia Española la iridiscencia es el “reflejo de propagación de ondas [7]. Básicamente el de colores distinto, generalmente como los trabajo de L. Brillouin en [9] fue el de describir del arcoíris” [1]. Los “colores iridiscentes” el comportamiento de las ondas en estructuras pueden verse en la naturaleza en las alas de las periódicas; gracias a su trabajo hoy se puede mariposas y en el Ópalo [2]. Esto corresponde describir el comportamiento de algunas de estas con el espectro visible del fenómeno estructuras periódicas a partir de un análisis

simplificado en un área del material que se conoce como la zona de Brillouin. La periodicidad es una de las características principales de los cristales sónicos (CS) y las estructuras que exhiben iridiscencia [3], [5], [6], [10]. La periodicidad de los CS lleva asociada además, cambios periódicos del módulo de elasticidad y la densidad de masa que hacen de los CS materiales anisotrópicos [11]. Por cristal se puede entender un sólido invariante en el tiempo que tiene una estructura periódicamente ordenada en tres dimensiones, que bajo unas condiciones definidas de formación tienen la forma de un poliedro [12]. Es importante considerar que los fundamentos teóricos de los CS yacen en el estudio de los cristales como estructuras moleculares y su interacción con las ondas electromagnéticas; el estudio de esta interacción data de 1912, cuando el profesor P. Eawald concluyó que la teoría de la dispersión no tenía usos para los rayos [13]. En el contexto del sonido esto quiere decir que la acústica geométrica no es útil a la hora de analizar la dispersión, que es una característica fundamental de los cristales. De acuerdo con [3] la creación de una estructura completamente análoga a la que exhibe iridiscencia óptica implica tener un material cuya velocidad de propagación del sonido tenga una relación de 1.6 con la velocidad del sonido en el aire. Relacionar el comportamiento de las ondas electromagnéticas y las ondas elásticas en estructuras periódicas acarrea las consideraciones de diseño como: dimensiones de la zona de Brillouin, las bandas permitidas, las bandas prohibidas (band gap), entre otras [9]. En la naturaleza se pueden encontrar dos tipos de materiales que cumplen con dicha característica, los materiales porosos, y algunos gases; Sin embargo, los materiales porosos generarían absorción, y los gases son difíciles de manejar. Por otra parte, algunos materiales artificiales (engineered structures) como los metamateriales acústicos (MA) y los CS, son construidos para obtener ciertas propiedades teniendo en cuenta unos parámetros de diseño [8]. Es importante aclarar que hasta el momento no se cuenta con una definición formal de metamaterial acústico, pero puede entenderse como una material que exhibe efectos contraintuitivos para longitudes de onda mayores a sus periodicidades [7]. No son pocas las aplicaciones que se han atribuido

a los MA y a los CS, debido a sus novedosas y ajustables propiedades. En la acústica arquitectónica se han realizado estudios para difusores de estructura cristalina, que han demostrado un buen rendimiento generando coeficientes de difusión cercanos a 1 [14], [15]. También se ha considerado su uso como barreras, ya que ubicando estos dispositivos a los lados de una carretera se reduce el tiempo de reverberación en comparación con la inserción de barreras sólidas [16]; y modificando sus propiedades se ha logrado que la absorción del material incremente exponencialmente con el espesor [17]. En el caso de las barreras ambientales de ruido, se ha demostrado que objetos de que aportan al desarrollo paisajístico de un espacio, como esculturas, pueden ser CS que actúan como atenuadores de ruido [18]. Por otra parte, también se ha estudiado la posibilidad de crear un dispositivo que se comporte como un diodo acústico [19]. Igualmente, se ha planteado su uso para mejorar la creación de imágenes a partir de sonidos (sonic imaging), esto llevaría a mejorar procedimientos como las ecografías y la ecolocalización de fuentes submarinas [20], [21]. En la búsqueda de materiales con una mayor absorción se ha experimentado superponiendo capas de MA y absortores porosos, para mejorar su rendimiento [22]. Llevados al rango ultrasónico se han estudiado sus aplicaciones para enfocar dichas ondas con redes de MA, o hacer materiales invisibles para un ancho de banda determinado [23], [24]. Los CS han tenido también su lugar en el control de vibraciones, con estudio como [25]; y en la rama electroacústica con altavoces basados en MA como los propuestos por [26]. Todas estas novedosas aplicaciones no serían posibles, de no ser por las investigaciones que se realizan para caracterizar los MA y los CS. En el caso de [27] se ha estudiado la forma de de manipular las propiedades de los MA para confinar y enfocar el sonido. Se han estudiado también la estructuración de un MA que exhiba, índices de refracción negativos para un ancho de banda determinado [28], y densidades de masa anisotrópicas efectivas [29]. La dispersión en los CS es igualmente objeto de estudio, con ejemplos como [30]. La optimización también ha tenido su espacio dentro de los MA en estudios como [31] que buscan métodos para determinar una forma óptima de los MA y los CS

dependiendo de su finalidad. Por último una de las temáticas más populares dentro de este tópico ha sido la propagación del sonido dentro de ciertas estructuras específicas [5], [6], [8], [9], [10], [11], [20], [22]. Que finalmente lleva a comprender mejor estas estructuras, y sus posibles usos dentro de la industria de los materiales.

hizo la asociación directa al fenómeno acústico, y se comenzó a indagar en las propiedades acústicas de estas estructuras. Teniendo en cuenta los descubrimientos y las aplicaciones a las que se ha llegado en otros campos diferentes a la acústica con el uso de estos materiales, vale la pena considerarlos como objeto de estudio.

Dentro de los procesos de caracterización nombrados no se utilizaron metodologías estandarizadas de medición. Algunos puntos comunes entre dichos procesos de caracterización son las cámaras anecoicas, el uso de ultrasonidos, y el análisis del comportamiento respecto al ángulo de incidencia, lo que hace de estos procedimientos de caracterización prácticas costosas. No obstante, también se han realizado mediciones en tubos siguiendo estándares como [32], que permite caracterizar algunas de las propiedades del material a incidencia normal como: coeficiente de absorción, reflexión, y transmisión. [33] y [34] fueron dos procesos de caracterización, que a partir de mediciones en tubo, describieron las propiedades de tres MA en particular. Estos dos estudios dejan abierta la puerta al estudio de los MA y los CS a partir de mediciones en tubo como procesos alternativos de medición, para determinar el desempeño de estos materiales en una dimensión.

Por otra parte, a pesar de que el término iridiscencia acústica fue propuesto en el 2011, investigaciones posteriores a ese año que tratan el fenómeno no lo llaman de esta manera y prefieren describirlo de forma general; esto dificulta encontrar información acerca de esta propiedad vinculandola a su nombre, y hasta convierte el tema en algo ambiguo.

Finalmente se concluye que actualmente se adelantan investigaciones sobre MA y CS en dos grandes vertientes, aplicaciones y caracterizaciones. Dentro de las caracterizaciones que se han llevado a cabo, pocas han utilizado métodos estandarizados de medición. Esto hace pertinente realizar una investigación con el fin de caracterizar alguno de los MA o CS con alguna de las metodologías estandarizadas como ASTM E2611-09, que permite describir el MA a través de sus coeficientes de absorción, reflexión, y transmisión, su impedancia característica, y la pérdida por transmisión que este genera. Esto permitiría valorar el MA o CS a El estudio del comportamiento de los fenómenos incidencia normal y compararlo con “materiales ondulatorio dentro de estructuras periódicas acústicos clásicos” que se encuentran en el mercado tiene aproximadamente 69 años de historia, colombiano. comenzando en 1946; no fue hasta 1995 que se

Ingeniería Industrial OPTIMIZACIÓN DE LOS NIVELES DE INVENTARIO EN LA CADENA DE SUMINISTRO: UNA REVISIÓN DE LA LITERATURA Yohana Marcela López Rivera Especialista en Logística Integral

La gestión logística es una actividad interdisciplinaria que integra todas las áreas de la empresa, desde el área de compras hasta el servicio pos venta. Encargada de planear, controlar y administrar la cadena de abastecimiento y distribución, a un costo efectivo, con el propósito de brindar al cliente final productos de buena calidad a menor precio, en el menor tiempo posible y en la cantidad requerida. Con tres flujos importantes: inventarios, trazabilidad y costos [1] [2].

se habla de una interacción entre las diferentes empresas de la cadena de suministro, como un modelo integral de la red como un todo, con una visión de mercado dinámico y auto organizado. Un modelado de la planificación de una cadena de suministros en un contexto de colaboración [9].

Donselaar, introduce el concepto de “planificación para la coordinación de materiales” (LRP); basándose en el concepto de “nivel” expuesto por Clark y Scarf [10]. Con el fin de que la información La gestión de inventarios es el área de la cadena de la demanda del cliente final se transmitiera de abastecimientos más estudiada por la gestión e directamente (si existe colaboración) a todos los investigación de operaciones, ya que estos tienen niveles de la cadena de suministro, de forma que un impacto alto en los costos operacionales de la esta información sobre la demanda final no se empresa, además de ser un factor importante para distorsionara en la cadena [11]. evaluar la efectividad de la cadena de suministros [3]. Optimizar la cadena de suministros permite lograr estrategias para incrementar el valor de la compañía. Los inventarios son bienes almacenados para uso o Estas estrategias impactan en el incremento de los ventas futuras [4]. Comprende tres áreas principales: ingresos de la compañía, mediante el incremento materias primas y componentes, producto en en el nivel de servicio, minimización en las roturas curso y producto terminado. La gestión de estos de stock, reducción de costos de transporte, de varía según las políticas de la organización [5]. almacenamiento, de compras, administrativos; Uno de los problemas que se deben enfrentar en la y la reducción del activo circulante mediante administración de los inventarios es el desbalance la consecución de bajos niveles de inventario, y de estos, dado a que se tiene más de lo que no se disminución en el plazo de cobro a los clientes. El necesita y agotado de lo que verdaderamente se crecimiento de los ingresos unido a la reducción necesita [6]. de los costos operacionales apunta a mejorar el EBITDA de la compañía [12]. En los años 80’s se hablaba de la coordinación de la cadena de suministro, o gestión de la logística integral, Recientemente se ha empezado a imponer el y fue abordada desde la optimización integral [7]. concepto de cadena de suministro [13], que se Luego en los 90’s debido a las competencia no deriva de la relación inter-empresarial, donde estratégicas de producción y distribución se pasa las partes trabajan de forma conjunta, buscando a poner un énfasis en la naturaleza dinámica de la satisfacer las necesidades del cliente final [14], cadena de suministro, como un diseño competitivo compartiendo información, materiales, recursos, más que su coordinación [8]. Luego se tomó la responsabilidades y recompensas, que se establecen cadena de suministro como una colaboración entre a través de la cadena, desde los proveedores hasta iguales, en la planificación colaborativa. Por último el consumidor [15], así mismo como la realización

de procesos de planificación, toma de decisiones y solución de problemas de forma conjunta [16] [17]. La colaboración busca encontrar una relación gana - gana entre las partes [18]. Esta estrategia de colaboración se traduce entonces como la integración de diferentes empresas para de forma conjunta planificar y ejecutar operaciones de la cadena de suministro.

Esta es una estrategia que ha sido adoptada por las empresas para el manejo de inventarios, la alianza estratégica con sus proveedores y clientes, adoptando la idea de que las empresas son eslabones de una cadena de suministro en red [19]. Pasando de tener muchos proveedores a pocos proveedores y tratándolos como sus socios [20]. Esta estrategia permite la consolidación de una red de suministro que se asegure de producir sólo productos y servicios correspondientes a la demanda del cliente. Este concepto se conoce como un enfoque basado en la demanda [21]. La planeación de la demanda, debe estar articulada con los procesos de abastecimiento, producción, inventarios y distribución [22].

La colaboración en la cadena de suministro se puede clasificar como colaboración vertical, colaboración horizontal [23] [18], y colaboración lateral [15][24]. La primera hace referencia a la colaboración con proveedores, empresa y clientes, donde se comparten información y recursos, la colaboración horizontal a la relación con las empresas competidoras y no competidoras, todas del mismo nivel de la cadena de suministro. La colaboración lateral es la combinación de los beneficios de las dos anteriores [15] [24]. Aunque la colaboración vertical ha sido implementada en las empresas desde 1980, la colaboración horizontal no ha tenido el auge dado a la resistencia de las empresas a compartir su información con otras empresas del mismo eslabón [25].

Enfocando la estrategia colaborativa en el área de los inventarios según Danese, se pueden obtener beneficios como: reducción en los niveles de producción, reducción en número y frecuencia de los agotados, el incremento en la disponibilidad de los inventarios y aumento en el nivel de servicio. Estos beneficios se dan en gran parte a la

minimización de la distorsión en la información, trasmitida por los miembros inferiores de la cadena de suministro, esto es lo que se conoce como el efecto látigo [27]. Para Malhotra et al., la colaboración en la cadena de suministro produce mayor rotación del inventario, generando rotaciones más altas en el capital invertido, además de aumentar predictibilidad de la demanda lo que hace que el proceso de aprovisionamiento sea más preciso [28]. Según Fawcett et al., los inventarios colaborativos requieren de una excelente trazabilidad, comunicación clara y frecuente, capacidad para estar abierto a discusiones y a compartir los planes estratégico entre las organizaciones [29]. Song y Song, exponen que el mayor beneficio que las empresas pueden obtener con la colaboración de inventarios es la flexibilidad para compartir productos, para lo cual se requiere el intercambio de información, la implementación de prácticas operacionales y generación de procesos de alineamiento de las acciones para ambas partes [30]. Zhang et al, Establecen que los estudios sobre inventarios colaborativos se quedan resolviendo los problemas de dos eslabones de la cadena de suministros cliente-proveedor, siendo insuficiente con la integración de los demás eslabones. Si la información se extiende sobre los demás eslabones:

proveedores, fabricantes, mayoristas, minoristas y clientes, la información de la fluctuación de la demanda y la oferta se propagan dentro de un ciclo de planificación a todos los miembros de la cadena. Con el fin de acelerar el intercambio de información, entonces se pasara hacer una estrategia colaborativa multinivel [31].

[35].

En la revisión de la literatura se encuentran algunos modelos propuestos para tratar la colaboración de inventarios, integrando dos niveles de la cadena de suministros: proveedor-cliente. A continuación se exponen estos modelos.

Chan y Prakash realizan la simulación de los tres modelos de colaboración: Vertical, horizontal y lateral, dejando ver el impacto positivo en los costos de mantener inventario, órdenes atrasadas y los costos de realizar un pedido [15].

Zavanella y Zanoni exponen un modelo colaborativo de inventario en consignación, donde los costos de almacenamiento del proveedor se ven reducidos y ofrece mejores costos de manejo de inventarios para el sistema global proveedor comprador [36].

Sheu, Yen, y Chae, plantean un modelo de relación con el fin de evaluar los esquemas de colaboración proveedores- minoristas en Taiwán. Tienes en cuenta factores de planificación conjunta: demanda, gestión de categorías, diseño de nuevos productos, campañas de promoción, publicidad, además de la resolución de problemas: desvío de mercancía, ofertas, órdenes de emergencia [33].

Díaz y Pérez presentan un modelo de lote económico de pedido, en el que se consideran los costos de ordenar y almacenar de manera colaborativa por el comprador y el vendedor, donde se encuentra una reducción en los costos totales anuales de mantener el inventario. También encontraron que el óptimo global obtenido de manera colaborativo puede llevar a afectar el óptimo de alguna de las partes, lo cual hace necesario realizar procesos de Fu, Piplani, De souza, Robert, Wu, desarrollaron negociación que consideren alternativas para aliviar un marco de referencia para la administración los efectos locales negativos en la organización que de los procesos de colaboración de inventarios, se afecte [14]. fundamentado en: Pronóstico Colaborativo de la demanda, Planificación colaborativa de inventarios Un caso de inventarios colaborativo aplicado a la y Proceso colaborativos de reabastecimiento [34]. industria es el caso expuesto por Salas. Expone un modelo de inventarios colaborativos con tres Kelle, P., Miller, P. y Akbulut, A, desarrollaron un niveles; proveedor-fabricante-minorista de muebles modelo de coordinación de inventario que permite de madera para el hogar, enfocado al sector madera calcular la cantidad óptima para el reabastecimiento y muebles en la ciudad de Barranquilla, Colombia. y número de envíos requeridos, bajo una política de Con el fin de plantear un modelo matemático para justo a tiempo. Este modelo permite considerar el los inventarios colaborativos y validarlo bajo los poder de negociación de las partes, lo cual modifica enfoques: Stackelberg (sin colaboración) modelo los resultados con respecto a las cantidades y envíos colaborativo de dos niveles y modelo colaborativo

de tres niveles [26].

muebles y el distribuidor minorista [26].

En la cadena el proveedor suministra dos o tres materias primas, según el producto; a los fabricantes, quien a su vez, produce dos tipos de productos terminados por la combinación de los materiales y son entregados al distribuidor minorista de acuerdo a la demanda del mercado.

El enfoque colaborativo en la cadena de suministro, como un modelo integral de red, busca integrar de forma conjunta las empresas que hacen parte de una misma cadena, donde debe prevalecer un mecanismo solido de la información, además de establecer modelos de compra y de negociación, con el fin de obtener beneficios económicos Los resultados demostraron que bajo el enfoque donde sea un gana-gana para todas las partes, pero Stackelberg (sin colaboración) los proveedores que al mismo tiempo satisfagan las necesidades deben enviar lotes más grandes al fabricante debido del consumidor final y darle cumplimiento a las a que no existe una planificación colaborativa de políticas de servicio. las operaciones entre los actores de cada nivel y no se comparte la información de las ventas, por lo Se evidencia que al implementar el modelo que cada empresa requiere de grandes volúmenes colaborativo en las empresas estas logran: rebajar de inventarios para poder atender una demanda sus niveles de inventarios, tener un acercamiento incierta. más real con la demanda, reducción en los niveles de producción, reducción en número y frecuencia En el caso de los inventarios colaborativos se obtuvo de los agotados, optimiza el reabastecimiento que este enfoque es mucho mejor, dado a que al y número de envíos requeridos, y esto se da existir integración de procesos y el desarrollo de una al compartir formación, materiales, recursos, planificación colaborativa entre empresas de cada responsabilidades y recompensas. nivel de la cadena, se pueden reducir los tamaños de los pedidos, pues se tiene un conocimiento más La gestión de inventarios colaborativos es una certero de la demanda del mercado en cada actor propuesta atractiva para las empresas que busquen de la cadena, lo cual le permite a las empresas reducir costos y mejorar los niveles de servicio prepararse para atender los requerimientos de los ofrecidos a sus clientes. Los beneficios y su clientes finales. distribución entre las partes de la cadena se logran dependiendo de la modalidad de colaboración y En el trabajo se muestra que el esquema de cooperación. colaboración en tres niveles no es bueno para todos los actores del sector, debido a que los proveedores El enfoque colaborativo ha sustituido la forma sufren una disminución de sus beneficios totales. La individual de trabajo tradicional que han tenido las configuración más apropiada es la de colaboración empresas, donde las políticas de ganar –perder, se en dos niveles, es decir, entre el fabricante de han sustituido por políticas de ganar-ganar.

COMPRAS ESTRATEGICAS Y SELECCION DE PROVEEDORES Karla Cristina Orozco Ortiz Estudiante de Ingeniería Industrial

La gestión de compras es una parte sumamente importante de las organizaciones, de allí depende la rentabilidad y posicionamiento de la empresa y productos en el mercado. Dicha gestión debe delegarse a personal con conocimiento de optimización de tiempos y recursos, ya que la elección del proveedor correcto será el primer paso para llegar a establecer una buena relación

entre proveedor y empresa; estas relaciones tienen numerosas ventajas para ambas partes, ya que se benefician en costos y productividad. Cabe destacar que para la elección del proveedor correcto se deben tener en cuenta varios aspectos mucho más allá del precio de los materiales o materia prima, debido a que estos poseen una clasificación determinada, dicha clasificación ayuda a elegir el

proveedor de acuerdo a la categoría del material. adecuada que optimice los tiempos de fabricación. Sabemos que el éxito de las organizaciones radica en sus ventas y para vender se requieren productos y/o servicios, en este caso se hablara de los productos. Para la fabricación de productos se requiere de la compra de insumos, estos deben contar con la calidad adecuada, además el proveedor de dichos insumos debe tener algunas características tales como: condiciones de calidad, volúmenes de compra, productos sustitutos, innovación, seguimiento de tendencias del producto, precio en el presente y en el futuro; por esto se habla de que es mejor tener una empresa proveedora que ofrezca productos con bajos costos a productos con precios bajos, ya que si se trabaja de la mano con el proveedor y se obtiene los insumos de costos bajos con unos volúmenes de producción estandarizados, crecerán e innovaran tanto el proveedor como la empresa compradora en múltiples aspectos; y finalmente serán más rentables ambas partes. Las funciones del área de compras de una empresa son verificar que tipos de materiales son los que se necesitan para la elaboración del producto; ya que existen muchas características y varios tipos de calidades en el mercado. Conocer estas características en los productos de los proveedores es de gran ayuda para tener una mejor noción de este y se puede comenzar por analizar los beneficios no solo en precio y calidad sino también en reconocimiento en el mercado, años de experiencia, servicio post venta, credibilidad, madurez y confianza que se pueden obtener inicialmente en un proveedor con muchos años en el mercado; pero también se puede comenzar a trabajar y ayudar a un proveedor pequeño que esté dispuesto a mejorar continuamente, innovar y automatizar sus procesos con el fin de satisfacer a su cliente y ganar mucha más experiencia, credibilidad, madurez y confianza. Los plazos de entrega de la materia prima afectan notablemente la rentabilidad del producto e impactan terriblemente los flujos de caja programados por la empresa, ya que si se retrasa la fabricaron, se retrasara la entrega del producto terminado y como resultado el personal de fabricación perderá tiempo. Todas estas pérdidas se ven reflejadas posteriormente en dinero. No en todos los casos el área de compras se encarga únicamente de la compra insumos básicos para la elaboración de producto final, sino también en la compra de la maquinaria

Finalmente el área de compras en una organización busca evaluar, realizar seguimientos y garantizar obtenciones de la materia prima en tiempos óptimos y precios adecuados que garanticen la eficiencia y eficacia de todo el proceso productivo de la organización, con el fin de reducir costos y dar un valor agregado al producto; ya que en la actualidad la calidad de los productos debe ser innata, lo que se amerita tener en cuenta realmente es diferenciarlos de los productos de la competencia, dándoles un valor agregado; y esto se consigue a partir de la elección de un proveedor que ayude a reducir los costos directos y además que posea la visión de innovar constantemente el producto. Por esta razón es ideal comenzar a trabajar con proveedores pequeños para moldearlos de acuerdo a las necesidades de la empresa y del entorno. Otra alternativa que es muy funcional y se está implementando mucho en las empresas de la actualidad para lograr estos objetivos es formar clusters, que según el Sr. Mario Blacutt Mendoza, Economista de profesión y catedrático con su libro “Desarrollo Local Complementario” afirma que: “Las innovaciones permitirían a las empresas crear unidades de mayor tamaño y construir plantas más pequeñas aunque más eficientes, con lo que se fortalecen las economías internas de escala. No se olvida de las integraciones verticales y horizontales entre las empresas. Todo esto crearía externalidades que serían aprovechadas por las otras empresas, por lo que todas se beneficiarían. También las interacciones entre cambios tecnológicos, escala, la introducción y difusión de las innovaciones permiten tener economías internas y externas de escala y de diversidad que beneficia a los Clusters o conjuntos de empresas. Implícitamente se afirma que la introducción de las innovaciones es siempre el resultado colectivo de la cooperación tácita de las empresas, la que generaría un aumento de la productividad y de la competitividad de las economías locales.” Con lo anterior se concluye que la innovación constante entre proveedores y empresa genera un crecimiento a largo plazo de las organizaciones involucradas en los procesos comerciales. Además también es importante tener en cuenta el ciclo de la calidad PHVA (Planear, hacer, verificar y actuar), el cual ayuda a detectar los diferentes

tipos de riesgos que se pueden presentar al tomar cierto tipo decisiones en la gestión de compras y también a identificar los procesos adecuados para la realización de diferentes gestiones en la organización que ayuden a mejorar los costos a nivel macro; y como lo menciona la Sra. Amparo Zapata Gómez en su libro “Ciclo de la calidad PHVA”, “La identificación de los procesos lleva a la

determinación de los procesos que agregan valor a los productos y servicios ofrecidos a los clientes, a la clasificación o categoría de los procesos en macro, clave, operativos, de apoyo y de evaluación.”. El área de compras es el esqueleto y soporte principal en las organizaciones, ya que de esta depende las entregas a tiempo y por ende fidelización de los clientes y crecimiento en el mercado.

Ingeniería Multimedia LA INFLUENCIA DE LA MULTIMEDIA EN NUESTROS DÍAS Juan Diego Correa Blair Director del Programa de Ingeniería Multimedia

- ¡Mira Papá, son bueyes!- le decía la pequeña María a su padre, al descubrir las pinturas rupestres dibujadas en el techo de la cueva de Altamira, en el Cantábrico español. Y es que esas imágenes, que llevaban plasmadas más de 35.000 años en esa olvidada caverna, son unos de los primeros registros que se tienen de forma de expresión artística, y también, de comunicación.

Figura 25.1: Caza de búfalos, Tassili n’Ajjer, Sáhara, Argelia.

La multimedia, es precisamente eso: comunicación, la transmisión de una información mediante el uso de múltiples medios: texto, símbolos, imágenes, animación, video, sonido. Es erróneo pensar que es cosa de hace pocos años, cuando el auge de los computadores y el mundo digital hacen percatar a la humanidad de su importancia.

La Biblia, y lo hace en la mitad del tiempo del que invertían todos los monjes copistas trabajando al unísono. Existe, entonces, una forma eficiente de difundir material escrito. Y fue así como fueron apareciendo todos los medios… La animación. Desde el renacimiento, Da Vinci, logra crear sensación de movimiento con su Hombre de Vitruvio. En 1640, el alemán Kircher con su Linterna Mágica, mostraba las primeras imágenes en movimiento. Numerosos artefactos que daban esa sensación aparecieron en el siglo XIX; el Phenakitoscopio y Praxinoscopio, desarrollados por Plateau y Reynaud respectivamente. La animación llegó a América en forma de un simpático ratón al mando de un buque de vapor, eran los comienzos de Walt Disney; corría el año de 1928. Años antes ya se tenía solucionado el tema del sonido: Scott, Cros, Edison, Berliner, Smith, Poulsen, Pfleumber; cada uno por su cuenta, crean diversos aparatos y dispositivos para la grabación y reproducción del sonido.

En 1816, Niépce, al descubrir las propiedades foto sensibles de algunos materiales, da comienzo a la fotografía; método que es perfeccionado con la primera cámara fotográfica construida por Daguerre. Esto alejaría a las artes plásticas del realismo, puesto que ya había un medio para 3.000 años A. C, los antiguos egipcios desarrollan capturar la realidad: sería la tecnología, y no los un sistema de escritura basado en jeroglíficos, ese artistas, los encargados de retratar la vida del sistema de símbolos perduró por miles de años, hombre. En 1824, Peter Mark Roget, descubre el hasta el siglo IV. Se pudo conocer su significado principio de persistencia visual, lo que da origen gracias a las interpretaciones hechas a la Piedra de al video; llevado a la práctica por Edison con su Rosetta. La importancia del símbolo. Kinetoscopio y los hermanos Lumière con su Cinematógrafo. Unas frágiles y delgadas hojas de arroz, servían a los chinos para alimentar la primera imprenta, Las primeras computadoras, la Z3 alemana y la desarrollada por ellos alrededor de los años 1000; ENIAC estadounidense, vieron la luz como grandes y re inventada cerca de 400 años después por armatostes electromecánicos movidos por válvulas Johannes Gutenberg. El inventor alemán imprime de vacío. Podían realizar miles de operaciones por

Figura 26.1: Walt Disney, en la creación rutinaria de Mickey Mouse.

segundo utilizando álgebra booleana. Ya olía a era pasadas, están ahora disponibles para explotar el digital. potencial de los medios de información, cambiando la forma de ver, comprender e interactuar en un La invención del transistor en 1947, el circuito entorno; y creando así, las famosas Tecnologías integrado en el 59, el despunte de la Internet a de la Información y la comunicación (TIC). Son finales de los años 60, la aparición del primer estas tecnologías donde convergen las múltiples computador personal en 1984, y la creación de la tecnologías existentes en la sociedad, y la cambian World Wide Web en 1990; dieron el puntillazo final para siempre; mejoran la calidad de vida y generan para que el mundo no dejara de crecer, inmerso en una nueva forma de conocimiento e información. una era de silicio que parece no tener fin. La multimedia aporta e influye en una nueva Ahora bien, tan importante fueron esas sociedad tecnológica, que vive gracias a las manifestaciones para la época, como lo son en la nuevas tecnologías y sus métodos completamente actualidad. Los avances tecnológicos han tenido digitales e interactivos; esta tecnología nos hace un crecimiento exponencial a un punto casi móviles, prácticos, inmersos, sensoriales, globales; inimaginable. Todas las herramientas digitales que y aplicada a la vida cotidiana abre un campo se fueron construyendo a lo largo de las décadas inmenso para la investigación y el desarrollo.

Referencias

Ingeniería electrónica

[2] E. A. d. l. Orden, Contaminación, Catamarca, Argentina: Científica Universitaria, 2012.

Diodos semiconductores

[3] A. G. López, «La preocupación por la calidad del medio ambiente,» Madrid, 2002.

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Ingeniería de Sistemas

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Créditos Director Santiago Agudelo Arango santiago.agudeloa@tau.usbmed.edu.co Diseño y diagramación Julián Camilo Mejía Restrepo julian.mejiar@tau.usbmed.edu.co Comité editorial Juan Guillermo Patiño Vengoechea Ingeniero Electrónico Esp. en Autmática Msc. en Automática Juan.patino@usbmed.edu.co Gustavo Adolfo Meneses Venabides Ingeniero Eléctrico Esp. en Automatización industrial Msc. en Ingeniería gustavo.meneses@usbmed.edu.co

COMPRAS ESTRATEGICAS Y SELECCION DE PROVEEDORES Mendoza, M. Desarrollo Local Complementario. 1ra Edición. Fundación Universitaria Andalu. pp, Comité de apoyo 505. 2013 Sebastián Arroyave Arboleda Zapata, A. Ciclo de la calidad PHVA.1ra Edición. Universidad Nacional de Colombia. pp134. 2015

Ingeniería Multimedia LA INFLUENCIA DE LA MULTIMEDIA EN NUESTROS DÍAS

Estudiante Ingeniería Electrónica sebastian.arroyave@tau.usbmed.edu.co Ana Isabel García Castro Estudiantes Ingeniería de Sonido Portada Vitruvio. Imagen de portada, tomada de wikiwand: http://www.wikiwand.com/es/Simetr%C3%ADa

Figura 25.1 tomada de: http://www.caak.mn/ view/8262068/

Figura 26.1 tomada de: http://latorredemontaigne. com/2015/1/origenes-del-noveno-arte/.