Proyectos finales primer semestre 2020 - Ingenierías by Universidad del Norte Colombia

I SEMESTRE

Javier Páez Decano / Dean Amparo Camacho Directora Académica / Academic Director Julian Arellana Director de Posgrados e Investigaciones / Research and Graduate Programs Director Directores de Departamento / Chairs Luis Fuentes: Ingeniería Civil y Ambiental / Civil and Environmental Engineering Elías Niño: Ingeniería de Sistemas y Computación / Systems Engineering Mauricio Pardo: Ingeniería Eléctrica y Electrónica / Electrical and Electronics Engineering Lina Prada: Ingeniería Industrial / Industrial Engineering Antonio Bula: 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)

Presentación

Preface Ingeniería Civil

Civil Engineering Ingeniería de Sistemas y Computación

Systems Engineering Ingeniería Eléctrica

Electrical Engineering Ingeniería Electrónica

Electronics Engineering Ingeniería Industrial

126

Industrial Engineering Ingeniería Mecánica Mechanical Engineering

208

Tengo el placer de presentar los proyectos de Pregrado de la División de Ingenierías que fueron realizados en el primer semestre académico de 2020. 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 y Computación, 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. En el 2016, los seis programas de pregrado en Ingenierías fueron acreditados por segunda vez. Los departamentos de la División de Ingeniería agrupan a 70 doctores y 25 magísteres los cuales han guiado, apoyado y estimulado el trabajo de los estudiantes. En cuanto a sus grupos de investigación, son 11, de los cuales 6 se encuentran en categoría A1, máxima distinción de MinCiencias para reconocer la calidad y pertinencia investigativa de la investigación en Colombia. La investigación que desarrollan estos grupos se destaca por la innovación y la vinculación a la industria, mediante proyectos universidad & empresa, y por su pertinencia en el entorno desde el Instituto de Estudios Hidráulicos y Ambientales – IDEHA-, el Instituto de Desarrollo Sostenible y el Centro de Excelencia en Puertos, Transportes y Logística. Cordialmente, Javier A. Páez Saavedra Decano División de Ingenierías Universidad del Norte

I am pleased to present the College of Engineering Capstone Design Projects completed during 2020 first academic semester. The College of Engineering is one of the most robust colleges at the university. It offers 6 bachelors, 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. For second time, our six Engineering Programs were accredited in 2016. Departments of the Engineering College group 70 professors with Doctoral Degrees and 25 with Master Degrees, who have guided, supported and encouraged the work of students. Regarding to Research Groups, there are 11 groups and 6 of them are in the A1 category, the highest distinction from MinCiencias to acknowledge the quality and pertinence of research in Colombia. The research developed by these groups stands out for the innovation and proximity to the industry, with university-industry projects and the pertinence in the environment provided by the Hydraulic and Environmental Studies Institute –IDEHA-, the Sustainable Development Institute and Port, Transport and logistics Centre of Excellence. Cordially, Javier A. Páez Saavedra Dean College of Engineering Universidad del Norte

Preservación y difusión de la cultura en la zona centro-sur del Magdalena

Preservation and dissemination of culture in the south-central area of Magdalena

Centro Integral de Nutrición para la Primera Infancia y Adulto Mayor (CINPA) Comprehensive early childhood and older adult nutrition center.

Mega Colegio Técnico: Ciénaga de la Virgen Mega Technical College Cienaga de la Virgen

Centro de Reeducación El Oasis

Terminal de Transporte Terrestre de Maicao (TERTRAMA)

Re-education centre “El Oasis”

Maicao Transport Terminal (TERTRAMA)

“Recuperación del espacio público con la Multiplaza Oriental de la Arenosa “MOA” “Recovery of public space with the Multiplaza Oriental de la Arenosa “MOA”

Centro Penitenciario Sostenible El Graduado Sustainable Penitentiary Center “El Graduado”

Centro de Convenciones “La Perla” Convention Center “The Pearl”

Eco-hotel Jasai Isashii en Manaure - La Guajira Ecohotel Jasai Isashii in Manaure - La Guajira

Centro de Atención Prioritaria e Integral para Migrantes de Paso Priority and Comprehensive Care Centre for Migrants in Transit

autores

PRESERVACIÓN Y DIFUSIÓN DE LA CULTURA EN LA ZONA CENTRO-SUR DEL MAGDALENA Christiane Hernández Erick Lechuga Gaelis Pautt Rodrigo Polo Luis Villalba

tutor José Guardo Polo

La cultura es uno de los elementos característicos

pavimentación (rígida y flexible). La citada edificación

de Colombia, no obstante, en el departamento del

posee 4 niveles, cuenta con un área de 5,439 m2, está

Magdalena se identifica un déficit, debido a que la

destinada a atender a 1,800 personas al tiempo, por el

subregión centro-sur no cuenta con espacios para

intermedio de oficinas, salas para talleres, cafetería, zona

el desarrollo de las manifestaciones culturales. Por

de carga-descarga, parqueaderos y baños. El edificio

tanto, planteamos el objetivo de diseñar un proyecto

corresponde a una estructura en concreto dividida

de infraestructura que permitiera solventar la actual

estructuralmente en tres secciones mediante juntas de

falencia; de esta forma logrando beneficiar a los 350,000

dilatación. Las cimentaciones son superficiales, zapatas

habitantes de la mencionada zona. En consonancia, se

cuadradas aisladas; adicionalmente, se diseñaron

plantearon y evaluaron tres alternativas, de entre las

muros de contención. El sistema hidrosanitario fue

cuales se escogió como propicia el “Centro Cultural

concebido en 3 subredes. Anticipando posibles fallas en

Multipropósito en Ariguaní”. El complejo cultural fue

el suministro de agua potable municipal, se consideró

diseñado dentro de un lote de 7.16 Ha, destinado a

un tanque de almacenamiento de 90 m3. Debido

atender a 6,000 personas simultáneamente, por medio

a limitantes económicas, no se realizaron ensayos

de la oferta de una edificación principal, canchas

de campo y/o laboratorio, es decir, la información

para actividades deportivas y distintas zonas de libre

recopilada y utilizada es de origen secundario.

esparcimiento. Para el acceso al proyecto se realizó el

Estimamos que el proyecto tendrá un costo aproximado

diseño geométrico de un vía con una progresiva total de

de 51,000,000,000 COP.

541 m, para la cual se desarrollaron dos alternativas de

authors

PRESERVATION AND DISSEMINATION OF CULTURE IN THE SOUTH-CENTRAL AREA OF MAGDALENA Christiane Hernández Erick Lechuga Gaelis Pautt Rodrigo Polo Luis Villalba

advisor José Guardo Polo

Culture is one of the characteristic elements of

paving alternatives (rigid and flexible) were developed.

Colombia, however, in the department of Magdalena, a

The building has 4 levels, has an area of 5,439 m2, is

deficit is identified, due to the south-central subregion

intended to serve 1,800 people at a time, through offices,

not having spaces for the development of cultural

workshop rooms, cafeteria, loading-unloading area,

manifestations. Therefore, we set out the objective of

parking lots and bathrooms. The building corresponds

designing an infrastructure project that allows us to

to a concrete structure structurally divided into three

resolve the current failure; thus, achieving beneficiaries

sections employing expansion joints. The foundations

to the 350,000 inhabitants of the mentioned area.

are shallow, shallow square footings; Additionally,

Accordingly, three alternatives were proposed and

retaining walls were designed. The hydrosanitary

evaluated, among which the “Multipurpose Cultural

system was conceived in 3 subnets. Anticipating

Center in Ariguaní” was chosen as the appropriate one.

possible failures in the municipal drinking water supply,

The cultural complex was designed within a 7.16 Ha

a 90 m3 storage tank is considered. Due to economic

lot, destined to serve 6,000 people simultaneously,

limitations, there are no clinical field and / or laboratory

through the offer of the main building, sports fields,

trials, that is, the information collected and detected is

and different areas of free recreation. For access to

of secondary origin. We estimate that the project will

the project, the geometric design of a road with a

have a maximum cost of 51,000,000,000 COP.

total progression of 541 m was made, for which two

autores

CENTRO INTEGRAL DE NUTRICIÓN PARA LA PRIMERA INFANCIA Y ADULTO MAYOR (CINPA). Paula Betancourt Jesús González Yeis Ramírez María Rey Samir Rodríguez Greisy Ruiz

tutor José Guardo Polo

El centro integral de nutrición para la primera infancia y

equipado por zonas verdes, patio de juegos y gimnasio

el adulto mayor, fue creado con el fin de reducir la tasa

biosaludable. El proyecto contempla detalles desde la

de desnutrición de la comunidad infantil y del adulto

parte física, comenzando con el estudio topográfico,

mayor en el municipio de Manaure, Guajira; brindando

diseños urbanístico y arquitectónico, seguidamente

a la población valoraciones y programas médicos,

el estudio de suelos, diseño estructural e hidráulico,

psicológicos y nutricionales, además de formar y educar

el diseño de vías y pavimentos, hasta concluir con

sobre las buenas prácticas alimenticias y así mismo,

el estudio de impacto ambiental, el presupuesto y

brindar por medio de un programa comunitario los

programación de obra. La principal limitación que se

alimentos necesarios para tener una dieta balanceada.

tuvo fue la falta de información necesaria sobre las

Por otra parte, por medio de actividades recreativas para

condiciones actuales de la zona; debido a esta poca

los pacientes del centro, se incentivan las relaciones

información brindada en el Plan de Ordenamiento

y el intercambio cultural, puesto que gran parte de la

Territorial del municipio, se tuvo que hacer algunos

población es perteneciente a etnias indígenas. CINPA

supuestos; además, no existen muchos estudios

cuenta con una capacidad para más 800 personas en su

base, para el diseño de construcciones de este tipo en

edificio principal, el cual cuenta con sótano y tres pisos,

dicho departamento. Finalmente, con este proyecto se

parqueaderos, consultorios médicos y psicológicos,

logró conseguir gracias a la Ingeniería Civil, un centro

gimnasios, comedor, cocina, oficinas administrativas,

integral que cambiará y mejorará la calidad de vida de

auditorios, baños, zonas de descanso y áreas sociales.

muchos niños y adultos mayores, en cuanto a su salud

Fuera del edificio principal, el proyecto se encuentra

y nutrición.

authors

COMPREHENSIVE EARLY CHILDHOOD AND OLDER ADULT NUTRITION CENTER. Paula Betancourt Jesús González Yeis Ramírez María Rey Samir Rodríguez Greisy Ruiz

advisor José Guardo Polo

The comprehensive nutrition center for early childhood

project is equipped with green areas, a playground and

and the elderly, was created in order to reduce the

a bio-healthy gym. The project contemplates details

malnutrition rate of the child and elderly community

from the physical part, beginning with the topographic

in the municipality of Manaure, Guajira; providing the

study, urban and architectural designs, followed by

population with medical, psychological and nutritional

the soil study, structural and hydraulic design, the

evaluations and programs, in addition to training

design of roads and pavements, until concluding

and educating them on good dietary practices, and

with the environmental impact study, the budget and

also, through a community program, providing the

work schedule. The main limitation was the lack of

food necessary to have a balanced diet. On the other

necessary information about the current conditions

hand, through recreational activities for the patients

in the area; Due to this little information provided

of the center, relationships and cultural exchange are

in the municipality’s Land Management Plan, some

encouraged, since a large part of the population belongs

assumptions had to be made; In addition, there are not

to indigenous ethnic groups. CINPA has a capacity for

many base studies for the design of constructions of

more than 800 people in its main building, which has

this type in said department. Finally, this project was

a basement and three floors, parking lots, medical

achieved thanks to Civil Engineering, a comprehensive

and psychological offices, gyms, dining room, kitchen,

center that will change and improve the quality of life of

administrative offices, auditoriums, bathrooms, rest

many children and older adults, in terms of their health

areas and social areas. Outside the main building, the

and nutrition.

autores

MEGA COLEGIO TÉCNICO CIÉNAGA DE LA VIRGEN Verónica Abuchar Pedro Guiza David Merlano Verónica Meza Yelenka Núñez

tutor José Guardo Polo

El Mega Colegio Técnico Ciénaga de la Virgen

en el terreno a construir se caracteriza por ser arcilla

beneficiará a 2120 jóvenes de los barrios aledaños

sin presencia de arenas y por tener una baja capacidad

a la Ciénaga de la Virgen y el Pozón en la Ciudad de

portante, por lo que se proyectan cimentaciones con

Cartagena, que actualmente se ven afectados por la

pilotes, y un muro de contención para la construcción

falta de escolarización, concentración de pobreza,

del sótano parcial de 196 m2. El edificio se diseñó

instalaciones educativas en mal estado, bajo nivel

estructuralmente como un sistema moderado de

económico y desempleo en la zona. Sus instalaciones

disipación de energía y de acuerdo a las normativas

contarán con bloques individuales para primaria,

vigentes colombianas. La edificación cuenta con

bachillerato y prescolar, con laboratorios de física y

instalaciones sanitarias que permiten el ahorro de agua,

química, biblioteca, y sala de tecnología, innovación y

diseño óptimo de redes internas incluyendo una red

multimedia. Asimismo, para evitar la deserción escolar,

contra incendios con rociadores automáticos, un plan

el colegio ofrece un programa de alimentación, zonas

de manejo ambiental con manejo adecuado tratamiento

deportivas y talleres culturales en aula polivalente

de RCD incluyendo su reciclaje, y se proyecta además

de ciencias y artes. Contará también con una media

la construcción de una vía doble calzada de 2324 m

técnica dirigida a los estudiantes de grado décimo y

que permitirá conectar la institución con el sistema vial

úndecimo para que al terminar el ciclo educativo tengan

de la ciudad. Como principal limitante del proyecto se

oportunidades de ingresar al mercado laboral. Dentro

encuentra la falta de información actualizada en la zona

de los estudios realizados para el diseño del edificio de

para el desarrollo de los diseños.

bachillerato del Mega Colegio se encontró que el suelo

authors

MEGA TECHNICAL COLLEGE CIENAGA DE LA VIRGEN Verónica Abuchar Pedro Guiza David Merlano Verónica Meza Yelenka Núñez

advisor José Guardo Polo

The Mega Technical College Cienaga de la Virgen will

soil on the land to be built is characterized by being

benefit 2120 young people from the neighborhoods

clay without sand having a low bearing capacity. These

near to the Cienaga de la Virgen and El Pozon in

soil characteristics led to the use of piles as the type

Cartagena city. This area of Cartagena is currently

of foundation and retaining walls for the construction

affected by the lack of schooling, the concentration

of the 196 m2 partial basement. The building was

of poverty, educational facilities in a poor state, low

structurally designed as a moderate energy dissipation

economic level, and unemployment. Its facilities will

system and by current Colombian regulations. The

have individual blocks for primary, high school, and

building has sanitary facilities that allow water savings

preschool, with physics and chemistry laboratories,

with an optimal design of internal networks, including

a library, and a room for technology, innovation, and

a fire fighting network with automatic sprinklers. An

multimedia. Likewise, to avoid students dropping out of

environmental management plan is implemented,

school, the school offers a food program, sports areas,

with special attention to construction and demolition

and cultural workshops in a multipurpose science and

waste (C&DW) treatment. The project includes the

art classroom. It will also have technical courses aimed

design of a 2324 m double carriageway that will

at 10th and 11th-grade students so that at the end of

connect the institution with the city’s road system. The

the educational cycle, they will have opportunities to get

main limitation of the project is the lack of updated

into the job market. Studies carried out for the design

information in the area for the development of designs.

of the high school building of Mega College shows the

autores

CENTRO DE REEDUCACIÓN EL OASIS Yuraine Arriagada Lina Castro Kathleen Estren Laura Herrera Verónica Herrera Cristián Lora

tutor José Guardo Polo

El objetivo principal del proyecto es la reinserción

a restricciones para su acceso. El estudio geotécnico

social, creando un espacio digno que proporcione

recomienda cimentaciones superficiales tipo zapata de

bienestar y educación a menores entre los 7 y 18

1m x 1m, 1,6m x 1,6m y 2,5m x 2,5m, con desplante

años del departamento del Atlántico. Además, busca

de 2m, soportando cargas máximas de 321kN, 566kN

reubicar el existente, en el municipio de Soledad, a un

y 1.429kN respectivamente. La precipitación con la

lote en el municipio de Galapa. Así mismo, la edificación

que se diseña el drenaje pluvial es de 132,9mm/hr. El

pretende potencializar la capacidad de la institución en

caudal de la red interna de agua potable es de 1,7L/s.

reeducación y restitución de derechos, pues se podrán

La red de desagüe, consta de tuberías de ventilación,

albergar mayor cantidad menores y se contribuirá a

no conduce al alcantarillado sino a la PTAR. El estudio

su desarrollo cognitivo, social y afectivo, para que al

de tránsito arrojó un TPD total de 1396veh/día, con

cumplir la mayoría de edad puedan aportar a la sociedad.

tasa de 4,22% y periodo de diseño de 20 años resulta

arquitectónicos,

en 575.661veh equivalentes en el carril de diseño. La

urbanísticos, geotécnicos, estructurales, hidrológicos,

vía tiene 1,52km y 4 intersecciones para los accesos,

hidráulicos, hidrosanitarios, de vías y pavimento,

para el drenaje pluvial cuenta con rejillas cada 50m,

ambiental y presupuestal. Las limitantes del proyecto

sección transversal compuesta por 2 carriles de 3,5m,

que cuenta con 4 edificios, el principal de 3 niveles

andén, zona ambiental y ciclo vía. El estudio ambiental

y un sótano, fueron falta de información sobre

define el descapote como impacto negativo y positivos

las condiciones del terreno, geología, tránsito, y

la PTAR y el sistema de paneles solares. El costo total es

estadísticas poblacionales; debido a su inexistencia o

$28.507.562.241 de pesos.

proyecto

contempla

diseños

authors

RE-EDUCATION CENTRE “EL OASIS” Yuraine Arriagada Lina Castro Kathleen Estren Laura Herrera Verónica Herrera Cristián Lora

advisor José Guardo Polo

The main objective of the project is social, reintegration

3.5m, platform, environmental zone and cycle track. The

by creating a dignified space that provides well-being

environmental study defines cut as a negative and positive

and education for juvenile between the ages of 7 and 18

impact of STP and the solar panel system. The total cost

in the Department of Atlántico. In addition, it seeks to

is $28.507.562.241 colombian pesos.The geotechnical

relocate the existing one, in the municipality of Soledad,

study recommends surface foundations of shoe type 1m

to a lot in the municipality of Galapa. The building is also

x 1m, 1.6m x 1.6m and 2.5m x 2.5m, with slide of 2m,

intended to enhance the institution’s capacity for re-

supporting maximum loads of 321kN, 566kN and 1.429kN

education and the restoration of rights, since it will be

respectively. The rainfall used to design rainwater drainage

possible to accommodate more juvenile and will contribute

is 132.9mm/hr. The flow rate of the internal drinking water

to their cognitive development, social and emotional,

network is 1.7L/s. The drainage network, consisting of

so that when they have the age of majority they can

ventilation pipes, does not lead to the sewer but to the

contribute to society. The project includes architectural,

STP. The transit study yielded a total TPD of 1396veh/day,

urbanism, geotechnical, structural, hydrological, hydraulic,

with rate of 4.22% and design period of 20 years results in

hydrosanitary, road and pavement, environmental and

575.661veh equivalent in the design lane. The track has

budgetary designs. The limitations of the project that has

1.52km and 4 intersections for the accesses, for the pluvial

4 buildings, the main 3 levels and a basement, were lack of

drainage has grids every 50m, cross section composed of

information on the conditions of the land, geology, transit,

2 rails of 3.5m, platform, environmental zone and cycle

and population statistics; due to their non-existence or

track. The environmental study defines cut as a negative

restrictions on access. geotechnical study recommends

and positive impact of STP and the solar panel system. The

surface foundations of shoe type 1m x 1m, 1.6m x 1.6m

total cost is $28.507.562.241 colombian pesos.

and 2.5m x 2.5m, with slide of 2m, supporting maximum loads of 321kN, 566kN and 1.429kN respectively. The rainfall used to design rainwater drainage is 132.9mm/ hr. The flow rate of the internal drinking water network is 1.7L/s. The drainage network, consisting of ventilation pipes, does not lead to the sewer but to the STP. The transit study yielded a total TPD of 1396veh/day, with rate of 4.22% and design period of 20 years results in 575.661veh equivalent in the design lane. The track has 1.52km and 4 intersections for the accesses, for the pluvial drainage has grids every 50m, cross section composed of 2 rails of

autores

TERMINAL DE TRANSPORTE TERRESTRE DE MAICAO (TERTRAMA) María Azcarate Andrea Charris Luz Gándara Luis Mendoza

tutor José Guardo Polo

En la región Caribe se han desarrollado importantes

con la frontera colombo venezolana, sus aportes a la

obras en materia infraestructura vial en años pasados,

actividad comercial del departamento y su relación

no obstante, la inversión por parte del Estado y del

estrecha con la capital del mismo. En añadidura, este

sector privado, en proyectos que coadyuven a integrar

proyecto tiene gran impacto en la región Caribe y

los avances en este ámbito con las necesidades

permite reactivar relaciones entre sus habitantes y con

de movilidad de la población resulta insuficiente e

otros departamentos y ciudades del país por medio

ineficaz. Lo anterior, se hace notable en las deficiencias

de la conocida Troncal del Caribe. Este, podría estar

del servicio que prestan algunas de las terminales de

mínimamente limitado por factores como la cultura de

transporte terrestre de pasajeros en la región. Uno de

la población indígena, por la informalidad en algunos

los departamentos que más sufre este flagelo es La

servicios de transporte y por la eventual ineficiencia de

Guajira. Maicao, conocido como la vitrina comercial de

los administradores designados para la operación de

Colombia, es uno de sus municipios más afectados. De

la terminal. TERTRAMA, adopta diseños ingenieriles de

allí, surge TERTRAMA como una propuesta imperante

alta calidad y un atractivo componente arquitectónico.

en aras de suplir las carencias que presenta su terminal

Está compuesto por una edificación principal, destinada

de transporte actual, cuya operación es sumamente

al comercio, administración y labores logísticas de

limitada por deficiencias en su funcionalidad y en su

transporte, un área de embarque y desembarque de

diseño ingenieril. El alcance de la nueva terminal es

pasajeros, una zona de descanso para conductores, un

extremadamente extenso, considerando que sirve como

taller mecánico, parqueaderos y amplias zonas verdes.

“terminal del norte” de Colombia por su proximidad

authors

MAICAO TRANSPORT TERMINAL (TERTRAMA) María Azcarate Andrea Charris Luz Gándara Luis Mendoza

advisor José Guardo Polo

In the Caribbean region, important works have been

its proximity to the Colombian-Venezuelan border, its

carried out in the area of road infrastructure in the

contributions to the department’s commercial activity,

past years, however, investment by the State and the

and its close relationship with its capital. In addition,

private sector in projects that help integrate progress

this project has a great impact in the Caribbean region

in this area with the mobility needs of the population

and enables relations between its inhabitants and with

is insufficient and ineffective. This is notable in the

other departments and cities in the country through

deficiencies in the service provided by some of the

the well-known Caribbean Trunk. This project could

land passenger transport terminals in the region. One

be minimally limited by factors such as the culture of

of the departments that suffers the most from this

the indigenous population, by the informality in some

scourge is La Guajira. Maicao, known as the Colombian

transport services and by the eventual inefficiency of

commercial showcase, is one of its most affected

the administrators appointed to operate the terminal.

municipalities. From this, TERTRAMA emerges as a

TERTRAMA adopts high quality engineering designs

prevailing proposal in order to fill the deficiencies

and an attractive architectural component. It is made

that its current transport terminal presents, whose

up of a main building, dedicated to commerce,

operation is extremely limited by deficiencies in its

administration and logistical transport tasks, a boarding

functionality and engineering design. The scope of the

and disembarking area for passengers, a rest area for

new terminal is extremely extensive, considering that

drivers, a mechanical workshop, parking lots and large

it serves as the “northern terminal” of Colombia due to

green areas.

autores

RECUPERACIÓN DEL ESPACIO PÚBLICO CON LA MULTIPLAZA ORIENTAL DE LA ARENOSA “MOA” Isabella Bula Silvio Martínez

tutor José Guardo Polo

Nicolás Tafur

El centro de Barranquilla es uno de los lugares más

y demás empresas prestadoras de servicios que deseen

visitados diariamente, debido a su gran variedad

establecerse en esta edificación. Adicionalmente, se

de comercio y sus precios asequibles. Sin embargo,

plantea la construcción de vías de acceso, derivadas

el espacio destinado para la comercialización de

de la futura construcción de la carrera 50 para dar

los productos no da abasto para la demanda de

continuidad a lo planteado por el POT, también contará

comerciantes, por lo cual, un porcentaje significativo

con zonas de parqueo, zona carga y descarga, bahías

se ha visto obligado a hacer uso del espacio público

para transporte público, islas comerciales, espacios de

para situar de forma improvisada su lugar de trabajo,

esparcimiento y la conservación del nicho ecológico

desmejorando la movilidad, saneamiento y el disfrute

con un plan de manejo ambiental, de tal forma que

de los barranquilleros al momento transitar por

tenga el menor impacto posible en los humedales de

las calles de la ciudad. De tal forma, la empresa

la zona, convirtiéndolos en un atractivo común. Cabe

TroubleShooting SAS, elabora un proyecto de carácter

resaltar, que para la correcta ejecución del proyecto es

social, para la construcción de la Multiplaza Oriental de

necesaria la completa disposición de los vendedores

la Arenosa para el posterior traslado de los vendedores

informales, como también los ocupantes del sector, para

informales del centro de Barranquilla. La propuesta

que con ayuda de la Alcaldía de Barranquilla sea posible

se encuentra ubicada en el sector de La Loma y

cumplir con el objetivo del proyecto el cual es mejorar

consiste en una edificación con 8 oficinas ejecutivas,

la movilidad, transporte y saneamiento del centro, así

4 restaurantes y 185 locales para los vendedores

como la calidad de vida de los trabajadores ilegítimos.

ambulantes, negocios de cadena, entidades bancarias

authors

RECOVERY OF PUBLIC SPACE WITH THE MULTIPLAZA ORIENTAL DE LA ARENOSA “MOA” Isabella Bula Silvio Martínez Julián Solano Nicolás Tafur

advisor José Guardo Polo

“El centro de Barranquilla” is one of the most visited

establish themselves in this building. Additionally, the

places daily, due to its great variety of commerce and

construction of access roads is proposed, derived from

its affordable prices. However, the space destined for

the future construction of Carrera 50 to give continuity

the commercialization of the products is not sufficient

to what the POT proposed, it will also have parking

for the demand of merchants, therefore, a significant

areas, loading and unloading areas, bays for public

percentage has been forced to make use of public space

transport, commercial islands, recreational spaces and

to improvise their workplace, deteriorating the mobility,

the conservation of the ecological niche accompanied

sanitation and enjoyment of Barranquilla population

by an environmental management plan, so that it

as they transit through the streets of the city. In this

has the least possible impact on the wetlands in the

way, the company TroubleShooting SAS, develops a

area, making them a common attraction. It should be

social project for the construction of the Multiplaza

noted that for the correct execution of the project, the

Oriental de la Arenosa for the subsequent transfer of

complete disposition of informal vendors, as well as

informal vendors from the center of Barranquilla. The

the occupants of the sector, is necessary so that with

proposal is located in “La Loma” sector and is based on

the help of the town hall of Barranquilla it is possible

a building with 8 executive offices, 4 restaurants and

to meet the target of the project which is to improve

185 premises for informal vendors, chain businesses,

mobility, transportation and sanitation of the center, as

banks and other service providers who wish to

well as the quality of life of illegitimate workers.

autores

CENTRO PENITENCIARIO SOSTENIBLE “EL GRADUADO” Rubén Calderón Carlos Obregón Cesar Pacheco Julieta Torres Miguel Valencia Bryan Visbal

tutor José Guardo Polo

El Centro Penitenciario Sostenible “El Graduado” tiene

recursos básicos que necesita una persona para poder

como objetivo ser un centro de rehabilitación auto-

vivir. Se propone el diseño y construcción del Centro

sostenible con capacidad de 1740 reclusos, al mismo

Penitenciario Sostenible “El Graduado”, que consta de

tiempo que sirva para descongestionar el hacinamiento

un edificio principal de tres niveles superficiales y uno

con el que cuentan la mayoría de cárceles del país. El

subterráneo; además, cuenta con nueve bloques más

centro estará ubicado en la vía Planeta Rica-Montería

de celdas, un bloque administrativo, un bloque de

(Córdoba) y contará con zonas de educación, deportivas

cocina, lavandería y un bloque para visitas, donde los

y talleres industriales de manera que los reclusos

internos tendrán las oportunidades laborales y espacios

no solo cumplan sus penas privados de la libertad

cómodos donde puedan cumplir sus penas en paz y

en celdas reducidas, sino que también se preparen

tranquilidad. Dentro del proyecto se contempla el diseño

en diversos oficios, trabajen y ganen su sustento de

y construcción de una vía perimetral de 1400 metros de

manera digna. Actualmente, la capacidad de la mayoría

longitud siendo este proyecto una solución práctica y

de cárceles presentes en el territorio colombiano tiene

ambiciosa para los problemas de hacinamiento que vive

hacinamientos mayores al 100%, motivo por el cual

la costa norte de Colombia y en la formación social de

frecuentemente se presentan huelgas de hambre,

los reos al enseñarle actividades productivas del campo

amotinamientos y rebeldía por parte de los reclusos;

y del medio artesanal. Este proyecto reúne excelencia

también es de conocimiento general, que dichas cárceles

técnica e inteligencia social, factores fundamentales

presentan estados de deterioro y vulnerabilidad de los

para un país en vía de desarrollos como lo es Colombia.

derechos humanos hacia los reclusos por falta de los

authors

SUSTAINABLE PENITENTIARY CENTER “EL GRADUADO” Rubén Calderón Carlos Obregón Cesar Pacheco Julieta Torres Miguel Valencia Bryan Visbal

advisor José Guardo Polo

The Sustainable Penitentiary Center “El Graduado”

Penitentiary

objective is to be a self-sustaining rehabilitation center

consisting of a main building with three surface levels

with a capacity for 1,740 inmates, while also serving to

and one underground. In addition, it has nine more

decongest the overcrowding that most of the country’s

blocks of cells; as well as an administrative block, a

prisons have. The center will be located on the Planeta

kitchen block, laundry room and a visiting block, where

Rica-Montería highway (Córdoba) and will have areas

inmates will have job opportunities and comfortable

for education, sports and industrial workshops so that

spaces where they can serve their sentences in peace

inmates not only serve their sentences deprived of

and tranquility. The project includes the design and

liberty in small cells, but also prepare in various trades,

construction of a 1,400-meter-long perimeter road, this

work and earn their livelihood in a dignified way.

project introduces a practical and ambitious solution to

Currently, the capacity of most prisons in the Colombian

the overcrowding problems experienced by the north

territory is overcrowded by more than 100%. This is the

coast of Colombia, also works as a center of true social

reason why hunger strikes, mutinies and rebellions of

formation where inmates are taught productive activities

inmates frequently occur. It is also generally known

in the countryside and in the artisanal environment.

that these prisons show states of deterioration and

This project brings together technical excellence and

vulnerability of human rights towards prisoners due

social intelligence, fundamental factors for a developing

to the lack of basic resources that a person needs to

country such as Colombia.

Center

“El

Graduado”

proposed,

live. The design and construction of the Sustainable

autores

CENTRO DE CONVENCIONES “LA PERLA” Valeria Andrade Pedro González Jorge Mariño Juan Monsalve María Vásquez Andrés Vergara

tutor José Guardo Polo

En el caribe colombiano existe un amplio acervo cultural

al ser una zona industrial, sin cuerpos de agua ni áreas

que lo posiciona como una de las regiones más ricas

de bosque protegido, no se espera mayor impacto

a nivel nacional e internacional y el cual posibilita el

ambiental, sin embargo, se proponen planes de

desarrollo de iniciativas cuyo propósito sea mejorar el

mitigación y medidas compensatorias. Adicionalmente,

bienestar de la población a través del fortalecimiento

la capacidad estimada es de 5000 espectadores, por lo

y la salvaguardia de sus espacios culturales. El Centro

que cuenta con salones de conferencias con capacidad

de Convenciones “La Perla”, en la ciudad de Santa

suficiente, zona de parqueo subterránea y en las afueras

Marta, cuyo principal objetivo es la recuperación de

de la primera planta, plazoletas que pueden ser usadas

la cultura de las comunidades indígenas de la Sierra

para eventos, zona de cafetería y baños múltiples. Se

Nevada. Funcionará como centro de convenciones,

utilizará presupuesto del departamento de magdalena

centro recreacional y espacio para demostraciones

para la financiación de este proyecto y un convenio con

culturales en las que se brinde un espacio para el

la sociedad portuaria de Santa Marta para la realización

comercio formal de artesanías indígenas. El proyecto se

de la vía, puesto que esta beneficiará a las empresas

encuentra ubicado en la zona industrial de Santa Marta,

adyacentes. En general, es un proyecto que beneficia a la

al lado de la pista de BMX, y adyacente a la Vía Alterna

parte social, empresarial y turística de Santa Marta, dado

al Puerto, una vía nacional con alto tránsito vehicular,

que es un espacio que generará mayores oportunidades

lo cual se tuvo en cuenta para estimar las entradas al

de empleo, captará la atención de los turistas y beneficiará

centro y el diseño de pavimentos que pudiera soportar

al sector económico de la ciudad.

la composición vehicular esperada. Cabe resaltar que

authors

CONVENTION CENTER “THE PEARL” Valeria Andrade Pedro González Jorge Mariño Juan Monsalve María Vásquez Andrés Vergara

advisor José Guardo Polo

In the Colombian Caribbean, there is a broad cultural

composition. It should be noted that being an industrial

heritage that positions it as one of the richest regions

zone, without water bodies or protected forest areas,

at the national and international level and which enables

no greater environmental impact is expected, however,

the development of initiatives whose purpose is to

mitigation

improve the well-being of the population through the

proposed. Additionally, the estimated capacity is 5000

strengthening and safeguarding of its cultural spaces.

spectators, which is why it has conference rooms with

“La Perla” Convention Center, in Santa Marta, whose

sufficient capacity, an underground parking area, and on

main objective is the recovery of the culture of the

the outskirts of the first floor, platforms that can be used

indigenous communities of the Sierra Nevada. It will work

for events, a cafeteria area, and multiple bathrooms. A

as a convention/recreational center and space for cultural

budget from the department of Magdalena will be used

demonstrations in which provides a space for the formal

to finance this project and an agreement with the port

trade of indigenous crafts. The project is located in the

society of Santa Marta to carry out the road since it will

industrial area of Santa Marta, next to the BMX track, and

benefit adjacent companies. In general, it is a project that

adjacent to the Vía Alterna al Puerto, a national highway

benefits the social, business, and tourist part of Santa

with high vehicular traffic, which was taken into account

Marta, given that it is a space that will generate greater

to estimate the entrances to the center and the design

employment opportunities, capture the attention of

of pavements that could support the expected vehicular

tourists and benefit the city’s economic sector.

plans

and

compensatory

measures

are

autores

ECO-HOTEL JASAI ISASHII EN MANAURELA GUAJIRA Giovanna Cera Isabella Consuegra Carlos Hernández Laura Rodríguez Jerson Rodríguez

tutor José Guardo Polo

El departamento de la Guajira sufre de falta de

turismo ecológico. La propuesta del proyecto acota los

oportunidades en el campo laboral, además de

diseños: arquitectónico, geotécnico, estructural, redes,

problemas derivados, como lo son la pobreza y la

ambiental y presupuestal de una estructura de cuatro

escasez. Por otra parte, debido a la aridez de una gran

pisos incluido el sótano, que corresponde a le edificación

porción de terreno en el departamento, la agricultura

central del Eco-hotel. Además, el proyecto incluye una

y la ganadería son actividades difíciles de explotar.

vía de acceso que conecta la Vía a Mayapo con el Eco-

Todos estos factores suponen un gran reto para el

hotel y medidas de mitigación de impacto ambiental.

bienestar y el desarrollo económico de la comunidad.

Todos los diseños necesarios se realizaron siguiendo

En el año anterior, el desempleo en la capital del

la normativa vigente. Como principal limitación para el

departamento rondaba un índice del 14.4%; en tanto

desarrollo del proyecto, se destaca la falta de sistema

que la tasa de informalidad, el 63%. Estos valores se

de acueducto y alcantarillado de la zona, por lo cual

registraron como uno de los más elevados del país

fue necesario instalar una planta de tratamiento de

según información recopilada por el DANE. Con el

agua potable en el hotel. Los resultados obtenidos

fin de reducir el desempleo en la región y su tasa de

son diseños bajo estándares de la normativa vigente

informalidad, se propone la construcción del “Eco-

colombiana de una estructura eco-amigable de 2800

hotel Jasai Isashii” en el municipio de Manaure. De esta

m2 y 1335 metros lineales de obra vial. Adicionalmente,

manera, se planea incrementar el eco-turismo de la

se logra un aporte social (con la generación de alrededor

zona, así como generar empleos mediante la creación de

de 200 empleos) y ambiental, debido a las medidas de

micro-empresas y convenios, que incentiven un socio-

mitigación de impacto implementadas.

authors

ECOHOTEL JASAI ISASHII IN MANAURELA GUAJIRA Giovanna Cera Isabella Consuegra Carlos Hernández Laura Rodríguez Jerson Rodríguez

advisor José Guardo Polo

The department of La Guajira suffers from a lack of

the architectural, geotechnical, structural, network,

opportunities in the labor field. This generates issues

environmental and budgetary designs of a four-story

such as poverty and scarcity of essential goods. On the

structure, including the basement, which corresponds

other hand, due to the aridity of a large portion of land

to the central building of the Eco-hotel. In addition, the

in the department, agriculture and cattle farming are

project includes an access road that connects the road

difficult activities to exploit in this area. All of these

to Mayapo with the Eco-hotel, as well as environmental

factors pose a great challenge to the well-being and

impact mitigation measures. All necessary designs were

economic development of the community. The previous

made following current regulations. The main limitation

year unemployment in the capital of the department

in the development of the project was the lack of an

had an index of 14.4%, and an informality rate of 63%,

aqueduct and sewerage system in the area. For this

which was registered as one of the highest in the country

reason, it was necessary to install a water treatment

according to information collected from DANE. In order

plant in the hotel. The result is a design under the

to reduce unemployment and its informality rate in

standards of the current Colombian regulations of an

the region, the construction of the eco-hotel “Jasai

eco-friendly structure of 2,800 m2 and 1,335 linear

Isashii” is proposed. This construction has the aim of

meters of road work. Furthermore, this project achieves

increasing eco- tourism in the area, while at the same

a social contribution (with the generation of about 200

time, incentivizing the creation of micro companies

jobs) and an environmental one, due to the impact

tackling unemployment. The project proposal delimits

mitigation measures implemented.

autores

CENTRO DE ATENCIÓN PRIORITARIA E INTEGRAL PARA MIGRANTES DE PASO Gustavo Benjumea Ricardo Chin Armando González Juan Londoño

tutor José Guardo Polo

Se estima que para el 2019 ingresaron a Colombia

estructural de las edificaciones consiste en pórticos

en promedio 163.207 venezolanos mensualmente de

de concreto resistentes a momento con capacidad de

manera irregular, algunos en búsqueda de oportunidades

disipación de energía especial, los cuales transfieren

de trabajo, mejores condiciones socioeconómicas, huida

las cargas a la cimentación tipo zapata; que están

ante violaciones de derechos humanos, en definitiva

apoyadas sobre un suelo arcilloso. La estructura

búsqueda de mejor calidad de vida. Este fenómeno

cuenta con sistema de distribución de agua potable,

origino en la población Colombiana el aumento del

red de desagüe, red contra incendios y sistema de

desempleo, la delincuencia y el fortalecimiento de

recolección de agua lluvias gracias a los techos verdes.

grupos armados al margen de la ley. Para mitigar esta

La propuesta cuenta con limitaciones como la alta

problemática se propone la ejecución del “Centro de

sismicidad de la zona, amenaza de inundación dada

Atención Prioritaria e Integral para Migrantes de Paso

la cercanía con el Río Táchira y la alta inversión que

”. Quedará ubicado en la ciudad de Cúcuta, Norte de

se requiere para el proyecto, mediante la planeación

Santander. Este centro de atención brindará servicios

y el diseño se garantiza su éxito. Este proyecto nos

médicos, atención psicológica, guarderías, atención a

permitirá mitigar la problemática social que estamos

embarazadas, albergues, zonas comunes y deportivas,

enfrentando actualmente con el fenómeno migratorio,

áreas para cultivar, un mercadillo y zona para brindarles

apuntando a la autosostenibilidad, con el engranaje

talleres y capacitaciones. El complejo cuenta con tres

de procesos prioritarios, se brindara atención integral

edificaciones, dos de ellos cuentan con dos niveles y el

y personalizada, dando respuesta a una problemática

tercero cuenta con tres niveles y un sótano. El sistema

actual de manera eficiente y provechosa.

authors

PRIORITY AND COMPREHENSIVE CARE CENTRE FOR MIGRANTS IN TRANSIT Gustavo Benjumea Ricardo Chin Armando González Juan Londoño

advisor José Guardo Polo

It is estimated that, in 2019, an average of 163,207

of the buildings consists of concrete porticos resistant

Venezuelans entered Colombia on an irregular basis

to moment with special energy dissipation capacity,

every month, some seeking work opportunities, better

which transfer the loads to the shoe-like foundation;

socio-economic conditions, fleeing in the face of

they are supported on a clay soil. The structure has

human rights violations, in search of a better quality

drinking water distribution system, drainage network,

of life. This phenomenon originated in the Colombian

fire network and rainfall collection system thanks to

population the increase in unemployment, crime and

green roofs. The proposal has limitations such as the

the strengthening of armed groups outside the law. In

high seismicity of the area, threat of flooding given the

order to alleviate this problem, it is proposed that the

proximity to the Táchira River and the high investment

“Priority and Comprehensive Care Centre for Migrants

required for the project, through planning and design

in Transit” be set up. It will be located in the city of

is guaranteed its success. This project will enable us

Cúcuta, Norte de Santander. This care center will

to mitigate the social problems that we are currently

provide medical services, psychological care, nurseries,

facing with the phenomenon of migration, aiming

care for pregnant women, shelters, common and sports

at self-sustainability, with the gearing of priority

areas, farming areas, a market and area to provide

processes, providing comprehensive and personalized

workshops and training. The complex has three

care, responding to a current problem in an efficient

buildings, two of them have two levels and the third

and profitable manner.

has three levels and a basement. The structural system

LITIACARIBE: Plataforma para la interacción y cooperación de la Industria de Videojuegos en la Región Caribe Colombiana Platform for the Interaction and Cooperation of the Video Game Industry of the Colombian Caribbean Region

Plataforma web que determina el índice de lecturabilidad de un texto Readability index of a text determined by a web app

Sentime: Análisis de sentimientos de los Colombianos sobre productos, servicios o personas a través de sus tweets Sentime: Analysis of Colombians’ feelings about products, services or people through their tweets

Framework de gestión para instituciones públicas: Alcaldías de 4° Nivel Management framework for public institutions: 4th level town halls

Coloración automatizada utilizando herramientas de Computer Vision para la restauración de imágenes históricas de la ciudad de Barranquilla Automated colorization using Computer Vision tools for restoring historical images of the city of Barranquilla

Modelo predictivo y Análisis de Datos para eventos criminales en Barranquilla orientado en Data Mining Predictive Model and Data Analysis for criminal events in Barranquilla based on Data Mining

Desarrollar una herramienta software para atraer potenciales aspirantes al programa de ingeniería de sistemas y computación Develop a software tool to attract potential applicants to the Systems Engineering Program

Software para la Gestión de Proyectos ágiles de TI tipo SCRUM

Diseño y prototipado de aplicación para identificación de individuos a partir de su voz usando técnicas de machine learning

Management Software of agile IT Projects under Scrum metodology

Design and prototyping of application for identification of individuals from their voice using machine learning techniques

Aplicación Software para la clasificación de pacientes con Alzheimer basado en técnicas de Data mining Software application for the classification of Alzheimer’s patients based on Data Mining techniques

Diseño y prototipado de una plataforma informática para crear redes de contacto entre funcionarios de la Universidad del Norte con una misma ruta de transporte Design and implementation of a computing platform to create contact networks between employees of the Universidad del Norte with the same transport route

Sistema inteligente para detectar y mapear eventos de violencia urbana en distintas zonas de Barranquilla, basado en información obtenida de Twitter Smart system to detect and map events of urban violence in different areas of Barranquilla, based on information obtained from Twitter

Framework Gestión de la seguridad de la información para universidades Information security management framework for universities

Aplicación móvil de telemedicina que permita la reducción en los tiempos de espera de la atención médica de pacientes

Mobile telemedicine application that allows a reduction in waiting times for patient medical care

Diseño e implementación de una arquitectura serverless para una plataforma B2B orientada al comercio electrónico Design and Implementation of a Serverless Architecture for an E-Commerce Oriented B2B Platform

Plataforma para la formación y divulgación del patrimonio cultural del Carnaval de Barranquilla “La Arenosa” Platform for the formation and dissemination of the cultural heritage of the Barranquilla Carnival “La Arenosa”

autores

PLATAFORMA PARA LA INTERACCIÓN Y COOPERACIÓN DE LA INDUSTRIA DE VIDEOJUEGOS DE LA REGIÓN CARIBE COLOMBIANA John Barbosa Nicolás Buitrago Kristell Urueta

tutor Wilson Nieto Bernal

Como resultado de las crecientes transformaciones

atracción de inversores a la industria local. Esta solución

tecnológicas, y dando respuesta a las necesidades

se basa en el desarrollo y despliegue de una plataforma

sociales y económicas de satisfacer nuevas formas de

que facilita la interacción y cooperación de los distintos

consumo mediante plataformas TI, la región Caribe

actores (Clientes, Inversores, Academia) que conforman

se ha visto en la tarea de dirigir su enfoque hacia

la Industria de Videojuegos en la Región Caribe

nuevas alternativas de ingresos, enfocando su mirada

Colombiana. Mediante una Aplicación web responsive y

en convertirse en un referente nacional de una de las

un Content Manager System desarrollado a la medida,

industrias con mayor prospectiva económica: la Industria

que permitirá la modificación y diseño de la aplicación,

de los Videojuegos, mercado electrónico con más de

de manera dinámica y sencilla. Estas herramientas

US$148.8 mil millones de ganancias a nivel global en

fueron desarrolladas en su totalidad bajo la tecnología

2019 y US$ 385 millones de ingresos en Colombia

de Angular, como framework para el FrontEnd, y Ruby

en 2018, posicionándose como la cuarta industria

On Rails en el BackEnd siguiendo el paradigma del

de mayor ingreso en el país. En el presente proyecto,

patrón MVC (Modelo-Vista-Controlador). El prototipo

se detalla el desarrollo de una plataforma que busca

presentado tiene un alcance de total funcionalidad,

motivar a un mayor número de la población a hacer

y gracias a él existe un espacio formal que sirve hoy

parte de la industria de los videojuegos; generando

de base para la incubadora de casas de desarrollo de

de esta manera crecimiento económico mediante la

videojuegos en el Caribe Colombiano.

authors

PLATFORM FOR THE INTERACTION AND COOPERATION OF THE VIDEO GAME INDUSTRY OF THE COLOMBIAN CARIBBEAN REGION John Barbosa Nicolás Buitrago Kristell Urueta

advisor Wilson Nieto Bernal

As a result of the growing technological transformations,

is based on the development and deployment of a

and in response to the social and economic needs to

platform that facilitates the interaction and cooperation

satisfy new forms of consumption through IT platforms,

of the different actors (Clients, Investors, Academy) that

the Caribbean region has seen itself in the task of

make up the Video Game Industry in the Colombian

directing its focus towards new income alternatives,

Caribbean Region. By means of a responsive web

focusing on becoming a national reference for one of

application and a custom developed Content Manager

the industries with the greatest economic prospects:

System, which will allow the modification and design

the Video Game Industry, an electronic market with

of the application, in a dynamic and simple way. These

more than US$148.8 billion in profits globally in

tools were developed entirely under the technology of

2019 and US$ 385 million in revenues in Colombia in

Angular, as a framework for the FrontEnd, and Ruby

2018, positioning itself as the fourth largest income

On Rails in the BackEnd following the paradigm of the

industry in the country. The present project details the

MVC pattern (Model-View-Controller). The prototype

development of a platform that seeks to motivate a

presented has a scope of full functionality, and thanks

greater number of the population to become part of the

to it there is a formal space that serves today as a basis

video game industry; thus generating economic growth

for the incubator of video game development houses in

by attracting investors to the local industry. This solution

the Colombian Caribbean.

autores

PLATAFORMA WEB QUE DETERMINA EL ÍNDICE DE LECTURABILIDAD DE UN TEXTO Sebastián Andrades Carlos Gutiérrez Daniel Paz

tutor Wilson Nieto Bernal

En evidencia, la mayoría de los textos no se leen de la

identificar con mayor facilidad los niveles en que se

misma manera, con el mismo conocimiento previo o

encuentran los textos, y las exigencias que demandan

con el mismo nivel de dificultad, por lo que cada texto,

al lector para poder comprenderlo en su mayoría. El

dependiendo del nivel del lector, existirá una respuesta a

proyecto consiste en el desarrollo de una plataforma

éste: asertiva o de rechazo. Cuando un lector se enfrenta

web que determina el índice de lecturabilidad de un

a un texto, se enfrenta a un proceso mental que deriva

texto, que da como resultado la categorización de

en una interacción triangular: procesamiento mental,

escolaridad a la que pertenece el texto y su nivel de

textos y aceptación del contenido. Esta interacción es

dificultad. La metodología de desarrollo del proyecto

influida por las competencias del lector, la memoria

se basará en una mezcla de técnicas de métodos que

del lector, y el vocabulario que conoce, incluyendo la

ayudarán en el desarrollo de la aplicación. Se trabajará

estructura del texto. Es ahí donde el lector identifica si

únicamente textos en español para el análisis. Con los

es más fácil de leer y comprender, con respecto a otros.

resultados se obtuvo una solución diferente para los

Por ello, en el análisis y desarrollo en la compresión

usuarios de distintas áreas del conocimiento, que les

lectora de cada individuo, la lecturabilidad inicia una

permite identificar qué tan complejo es un texto, a

relevancia particular por su influencia en los lectores.

través de un análisis previo, e identificar a que categoría

En la ausencia de ayudas pedagógicas y de programas

de escolaridad se asemeja la estructura del texto junto a

en estos procesos, hay fórmulas que determinan los

su lecturabilidad, bajo el diseño, modelado, desarrollo

índices de lecturabilidad de un texto, que, junto a

e implementación de la plataforma web.

un desarrollo de software, resaltan las ventajas de

authors

READABILITY INDEX OF A TEXT DETERMINED BY A WEB APP Sebastián Andrades Carlos Gutiérrez Daniel Paz

advisor Wilson Nieto Bernal

Evidently, most texts are not read in the same way,

advantages of more easily identifying the levels at

with the same prior knowledge or with the same level

which the texts are found. , and the demands that

of difficulty, so each text, depending on the level of

the reader demands to be able to understand it in its

the reader, there will be an answer to it: assertive or

majority. The project consists of the development of a

rejection. When a reader is confronted with a text, he

web platform that determines the readability index of

is faced with a mental process that results in triangular

a text, which results in the categorization of schooling

interaction: mental processing, texts, and acceptance

to which the text belongs and its level of difficulty. The

of content. This interaction is influenced by the skills

project development methodology will be based on

of the reader, the memory of the reader, and the

a mixture of method techniques that will help in the

vocabulary they know, including the structure of the

development of the application. Only texts in Spanish

text. It’s there where the reader identifies if it is easier

will be worked on for analysis. With the results, a

to read and understand, compared to others. For this

different solution was obtained for users from different

reason, in the analysis and development in the reading

areas of knowledge, which allows them to identify how

comprehension of each individual, the readability

complex a text is, through a previous analysis, and to

initiates a particular relevance due to its influence

identify what category of education the structure of the

on the readers. In the absence of pedagogical aids

text resembles, along with its readability, under the

and programs in these processes, there are formulas

design, modeling, development and implementation of

that determine the readability rates of a text, which,

the web platform.

together with software development, highlight the

autores

SENTIME: ANÁLISIS DE SENTIMIENTOS DE LOS COLOMBIANOS SOBRE PRODUCTOS, SERVICIOS O PERSONAS A TRAVÉS DE SUS TWEETS. John Fontalvo Juan Rodríguez

tutor Wilson Nieto Bernal

Esta propuesta surge de la necesidad de las PYMES

de las oraciones, por esta razón recolectamos tweets

de obtener información acerca de la opinión de las

publicados en Colombia durante los últimos dos meses,

personas para tomar sus decisiones (Casero-Ripollés,

los 80.000 tweets obtenidos fueron categorizados con

2020) en base a los sentimientos expresados por las

AWS Comprehend, para después ser usados como el

personas hacia algún servicio, producto o persona.

dataset de entrenamiento. El prototipo web llamado

Con base a esto, se propone implementar un prototipo

Sentime se encuentra alojado en AWS, permite realizar

usando una red neuronal la cual clasificará los tweets

búsquedas y visualizar los resultados de la misma a

por su sentimiento expresado. La red neuronal hace

través de un mapa de calor y gráficas por departamento

uso del embedding Word2Vec para obtener 1.4 billones

en tiempo real, además los usuarios pueden acceder a

de palabras en español de Wikipedia, el modelo es

su historial y también a todas las búsquedas realizadas

entrenado para ajustarse a los acentos locales junto

en la plataforma. La red construida cuenta con un

con una capa LSTM bidireccional que se enfoca en

porcentaje de acierto del 78% para la clasificación de

entender el contexto de cada tweet. La obtención de

tweets en sentimientos positivos, negativos y neutrales.

los tweets es posible gracias a herramientas open

Casero-Ripollés, A. (2020). Influencia de los medios de

source que nos permiten hacer web scraping, se

comunicación en la conversación política en Twitter.

obtienen únicamente tweets localizados dentro de los

Revista ICONO14 Revista Científica de Comunicación y

32 departamentos de Colombia. Uno de los grandes

Tecnologías Emergentes, 18(1), 33–57.

retos en NLP es distinguir acentos locales y el contexto

authors

SENTIME: ANALYSIS OF COLOMBIANS’ FEELINGS ABOUT PRODUCTS, SERVICES OR PEOPLE THROUGH THEIR TWEETS John Fontalvo Juan Rodríguez

advisor Wilson Nieto Bernal

This proposal arises from the need of SMEs to obtain

departments of Colombia are obtained. One of the big

information about people’s opinions in order to make

challenges in NLP is to distinguish local accents and

their decisions (Casero-Ripollés, 2020) based on

context from sentences, for this reason we collected

the feelings expressed by people towards a service,

tweets published in Colombia during the last two

product or person. Based on this, it is proposed to

months, the 80,000 tweets obtained were categorized

implement a prototype using a neural network which

with AWS Comprehend, to be used later as the training

will classify tweets by their expressed sentiment. The

dataset. The web prototype called Sentime is hosted by

neural network makes use of Word2Vec embedding

AWS, it allows users to perform searches and visualize

to get 1.4 billion Spanish words from Wikipedia, the

the results through a heat map and graphics by

model is trained to fit local accents along with a bi-

department in real time. In addition, users can access

directional LSTM layer that focuses on understanding

their history and also all the searches performed on the

the context of each tweet. The obtaining of the tweets

platform. The built network has a 78% success rate for

is possible thanks to open source tools that allow us

the classification of tweets into positive, negative and

to do web scraping, only tweets located within the 32

neutral feelings. Casero-Ripollés, A. (2020).

autores

FRAMEWORK DE GESTIÓN PARA INSTITUCIONES PÚBLICAS: ALCALDÍAS DE 4° NIVEL Alvaro Anaya Sharon Figueroa Cristian Yepes

tutor Wilson Nieto Bernal

Mediante nuestro modelo de gobierno y gestión de

mediante preguntas realizadas que serán calificadas

TI (GyG TI) para organizaciones públicas en Colombia

por el usuario de la empresa, nos arrojará finalmente

tenemos en cuenta aspectos relacionados con la

el reporte total del estado de la compañía para ayudar

herramienta COBIT y Modelos de Gobierno de TI. Gracias

a mejorar o mantener diferentes áreas presentes.

a esto, la empresa podrá implementar mejoras con

Estos aspectos son: Acceso a la fuente de información,

mayor facilidad teniendo mayor éxito en los aspectos

recopilación de los datos requeridos, analizar los

que se encontraban en orden, mejorando todo lo que

datos, clasificar y comparar, comunicar resultados.

no se había tenido en cuenta anteriormente e incluso

Para concluir, se realizó correctamente la revisión

implementando nuevas ideas. Para esto, se deben

de la literatura, teniendo en cuenta cada uno de los

tener en cuenta algunos factores problemáticos que

aspectos y documentos que se ajustaban al proyecto.

pueden presentarse en una empresa: Desactualización

Adicionalmente, se realizó un exitoso análisis de todos

de Tecnologías, seguridad informática, pérdida de

los procesos, prácticas y actividades por el cual se

Información, nivel de madurez, planeación y legalidad

pudieron extraer las métricas necesarias para el diseño

de la información. Para el desarrollo de la página web

del marco de trabajo. Finalmente, se implementó y

tenemos en cuenta los aspectos que se refieren a la

se validó de manera correcta las funcionalidades de

evaluación de procesos, clasificación de la empresa

la aplicación web que permite medir el estado actual

por la calidad del servicio que prestan y el grado de

de los procesos de GyG TI en la empresa relacionados

cumplimiento tanto legal como empresarial que en

con el prototipo del marco de gobierno que se ha

el momento tienen. De esta forma, generamos 5

implementado en esta.

aspectos que al ser ejecutados en la plataforma web

authors

MANAGEMENT FRAMEWORK FOR PUBLIC INSTITUTIONS: 4TH LEVEL TOWN HALLS Alvaro Anaya Sharon Figueroa Cristian Yepes

advisor Wilson Nieto Bernal

Through our IT Governance and Management Model

through questions made that will be qualified by the

(GyG TI) for public organizations in Colombia we take

user of the company, will finally give us the total report

into account aspects related to the COBIT tool and IT

of the state of the company to help improve or maintain

Governance Models. Thanks to this, the company will

different areas present. These aspects are: Access to the

be able to implement improvements more easily having

source of information, collection of required data, data

more success in the aspects that were in order, improving

analysis, classification and comparison, communication

everything that had not been considered before and even

of results. To conclude, the literature review was done

implementing new ideas. For this, some problematic

correctly, taking into account each of the aspects and

factors that can appear in a company must be taken

documents that fit the project. In addition, a successful

into account: Technology out-of-date, information

analysis of all processes, practices and activities was

security, loss of Information, level of maturity, planning

carried out by which the necessary metrics for the

and legality of the information. For the development

design of the framework could be extracted. Finally,

of the web page we take into account the aspects that

it was implemented and validated in a correct way the

refer to the evaluation of processes, classification of

functionalities of the web application that allows to

the company by the quality of the service they provide

measure the current state of the GyG TI processes in the

and the degree of compliance, both legal and business,

company related to the prototype of the government

that they have at the moment. In this way, we generate

framework that has been implemented in this one.

5 aspects that when executed in the web platform

autores

COLORACIÓN AUTOMATIZADA UTILIZANDO HERRAMIENTAS DE COMPUTER VISION PARA LA RESTAURACIÓN DE IMÁGENES HISTÓRICAS DE LA CIUDAD DE BARRANQUILLA Dinorah Pérez

tutor

Andrés Pérez

Wilson Nieto Bernal

La colorización es la asignación de posibles colores a

prueba, se plantea entonces como un problema de

los objetos que componen la imagen en escala de grises

predicción del espacio de color (Zhang, Richard, Phillip

de forma que correspondan a los reales. La colorización

Isola, and Alexei A., 2016). Proponemos el diseño e

plantea un reto específico en visión computarizada para

implementación de una herramienta de restauración

la reconstrucción de imágenes y video, tales como,

de imágenes históricas de la ciudad de Barranquilla

la búsqueda de una fiel aproximación, la saturación

realizándoles un coloreado por medio de herramientas

correcta de colores escogidos y áreas no desfasadas. La

de computer vision. Cayena, nuestra aplicación web

coloración automatizada de imágenes ha sido abordada

presenta una galería de imágenes de la historia de

desde varios puntos, uno de esos es Image Analogies,

Barranquilla y de forma interactiva permite realizarles el

en donde se aplican operaciones y filtros para abstraer e

coloreado. Para aplicar el coloreado la aplicación genera

integrar características de unas imágenes a otra, lo cual

una petición a nuestra API que que aloja el servicio

requiere intervención humana para la escogencia de

y ejecuta el proceso de coloración; este proceso de

imágenes de referencia con características similares a la

coloración consiste en el procesamiento de la imagen

imagen que se desea colorear(Gupta, R.K., Chia, A.Y.S.,

para que tenga el tamaño adecuado, la transformación

Rajan, D., Ng, E.S., Zhiyong, H, 2012). En intentos de

a escala de grises y la posterior ejecución, por medio del

mejorar la respuesta al problema se han presentado

marco de trabajo de aprendizaje profundo Caffe, de un

soluciones utilizando redes neuronales convolucionales

modelo de CNN pre-entrenado que predice los posibles

(CNN) y se comienza a reducir la necesidad de semejanza

colores reales de la imagen.

directa entre las imágenes de entrenamiento y las de

authors

AUTOMATED COLORIZATION USING COMPUTER VISION TOOLS FOR RESTORING HISTORICAL IMAGES OF THE CITY OF BARRANQUILLA Dinorah Pérez Andrés Pérez

advisor Wilson Nieto Bernal

Having a grayscale image as an input, colorization is

and test images, posing the problem of colorization as

the assignation of the possible colors to the objects

one of space color prediction (Zhang, Richard, Phillip

composing the image so that the colors are similar to

Isola, and Alexei A., 2016). We propose the design

the real ones. Colorization poses a specific challenge

and implementation of a image restoration tool for

on the field of computerized vision for image and video

historical images of the city of Barranquilla by applying

restoration, such as reliable approximation, an adequate

a colorization using computer vision techniques.

saturation of the chosen colors and no mismatched

Cayena, our web application displays a gallery of

areas. Different approaches have been made to assess

historical images of Barranquilla and interactively allows

automated colorization of images, such as Image

to colorize them. In order to apply the colorization the

Analogies, where filters and operations are applied to

application makes a request to our API that hosts the

obtain and integrate characterics from some images

service and executes the colorization process; this

to other, which requires human intervention to choose

colorization process consists in the processing of the

reference images with similar characteristics to those

image so it has the right size and the verification to

of the image to be colorized (Gupta, R.K., Chia, A.Y.S.,

make sure it is a grayscale image and transform it if it

Rajan, D., Ng, E.S., Zhiyong, H, 2012). In attempts to get

is not, and the subsequent execution of an pre trained

better outcomes, convolutional neural networks(CNN)

CNN model using the Deep Learning framework ‘Caffe’

have been presented, increasingly getting rid of the

which predicts the possible real colors of the image.

need of the direct image resemblance between training

autores

MODELO PREDICTIVO Y ANÁLISIS DE DATOS PARA EVENTOS CRIMINALES EN BARRANQUILLA ORIENTADO EN DATA MINING Jesús Camargo Rafael Lastra Henry Márquez

tutor Wilson Nieto Bernal

Actualmente la criminalidad es un concepto que con el

y en la cual se genera el modelo predictivo basado en

paso del tiempo ha crecido tanto en intensidad como

árboles de decisión que busca dar respuesta a qué día

en complejidad; ya que este varía en gran medida, a

y en qué barrio ocurrirá un evento criminal. Lo anterior

causa y en relación al marco cultural y social en el cual

es llevado a cabo debido al uso de un dataset de hurtos

se encuentre inscrito. En Barranquilla, al igual que en

que brinda la policía nacional como fuente de datos. Y

Colombia los índices de criminalidad aumentan de

en segundo lugar, la capa de presentación desarrollada

manera desmesurada año tras año, lo cual deja en

en React, que muestra información tanto descriptiva

evidencia la gran problemática existente debido a los

como predictiva de los datos obtenidos, haciendo uso

altos indicadores de inseguridad que se encuentran

de Power BI para la generación de gráficas y de la API de

presentes y denota la necesidad un estudio pertinente

Google Maps para visualizar mapas de calor en los cuales

al respecto. Como solución a esto se propone elaborar

se representa la cantidad de crímenes registrados por

un modelo predictivo para la incidencia criminal en la

barrio. La sección predictiva de esta capa se conecta con

ciudad de Barranquilla, el cual brinde a la comunidad y

la API mencionada previamente para poder interactuar

a las autoridades competentes mediante un aplicativo

con el modelo y obtener la información pertinente

web, la posibilidad de anticipar sucesos de esta índole,

a cambio. Al finalizar las pruebas se cumple con el

así como poder establecer un foco de interés en los

objetivo planteado y se logra obtener una certeza en las

barrios con mayor incidencia delictiva. Esta propuesta

predicciones realizadas con los datos reservados para

consta de dos apartados, en primer lugar una API que

validación de un 75% aproximadamente.

hace hace uso de Flask para resolver peticiones HTTP

authors

PREDICTIVE MODEL AND DATA ANALYSIS FOR CRIMINAL EVENTS IN BARRANQUILLA BASED ON DATA MINING Jesús Camargo Rafael Lastra Henry Márquez

advisor Wilson Nieto Bernal

Currently, crime is a concept that has grown in intensity

model based on decision trees is generated that seeks

and complexity over time, since it varies greatly due

to respond to which day and in which neighbourhood

to and in relation to the cultural and social framework

a criminal event will occur. This is done using a theft

in which it is found. In Barranquilla, as in Colombia,

dataset provided by the national police as a source of

crime rates increase disproportionately year after year,

data. And secondly, the presentation layer developed

which highlights the great problems that exist due to

in React, which shows both descriptive and predictive

the high indicators of insecurity that are present and

information from the data obtained, making use of

indicates the need for a relevant study in this regard. As

Power BI for the generation of graphics and the Google

a solution to this, a predictive model for the incidence of

Maps API to visualize heat maps in which the number

crime in the city of Barranquilla is proposed, which will

of crimes recorded per neighborhood is represented.

provide the community and the competent authorities,

The predictive section of this layer connects to the API

by means of a web application, with the possibility of

mentioned previously in order to interact with the model

anticipating events of this nature, as well as being able to

and obtain the relevant information in return. At the end

establish a focus of interest in the neighbourhoods with

of the tests, the objective is achieved and a certainty

the highest incidence of crime. This proposal consists

with the model is obtained through the data reserved

of two sections, firstly an API that makes use of Flask

for validation of approximately 75%.

to resolve HTTP requests and in which the predictive

DESARROLLAR UNA HERRAMIENTA SOFTWARE PARA ATRAER POTENCIALES ASPIRANTES AL PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN autores

Luis Cañate Andrés Duarte Jesús García

tutor Wilson Nieto Bernal

Juan Rodríguez

En la actualidad muchas personas por motivos que

y computación. Para lograr este objetivo, planteamos

pueden diferir de una a otra, acogen un concepto

seguir una metodología scrum, ya que es la que más se

erróneo sobre lo que en realidad es la carrera de

acomoda para la realización de este proyecto. Para ello

ingeniería de sistemas y computación, ya sea porque

diseñamos 4 fases a seguir, en la primera fase decidimos

no tienen un entendimiento claro sobre qué es la

realizar una revisión sistemática de la literatura, para

carrera, o porque deciden desertar de la misma; Siendo

de esa forma apoyarnos en herramientas ya existentes

estas las principales razones de los bajos números de

como (Tingyan Bi, 2013), (Griffiths, M. D, 2002),

profesionales en dicha área. Por estas razones decidimos

tomándolas como base para la nuestra. En la segunda

iniciar el desarrollo de una herramienta de software

fase desarrollamos el diseño lógico de la solución. En

para atraer potenciales aspirantes a dicha carrera.

la tercera fase desarrollamos un prototipo funcional de

También notamos que a lo largo del tiempo la profesión

la solución. Y, por último, elaboramos una campaña en

ha presentado bajas en la cantidad de personas que

instituciones educativas con el propósito de cumplir

se inclinan por ella, como ya lo había mencionado el

nuestro objetivo principal. Como consecuencia de todo

MinTic en un estudio realizado en el año 2015, esto

este proceso que realizamos, obtuvimos resultados

principalmente debido a la forma que es mostrada la

satisfactorios, ya que, la mayoría de las personas

carrera, dando a las personas un concepto errado sobre

respondieron satisfactoriamente al hecho de que los

la misma. Debido a eso propusimos desarrollar un

videojuegos pueden influir en la decisión de que carrear

juego que sea atractivo y divertido a la vez, con el fin

queremos estudiar con un puntaje promedio de 4.1/5.0

de mostrar que es en realidad la ingeniería de sistemas

para una muestra de 50 personas.

DEVELOP A SOFTWARE TOOL TO ATTRACT POTENTIAL APPLICANTS TO THE SYSTEMS ENGINEERING PROGRAM authors

Luis Cañate Andrés Duarte Jesús García

advisor Wilson Nieto Bernal

Juan Rodríguez

Today many people for reasons that may differ from

we propose to follow a scrum methodology, since it

one to another, misunderstand what is really the

is the most suitable for the realization of this project.

career of systems engineering and computing, either

To do this, we designed 4 phases to follow, in the first

because they do not have a clear understanding of

phase we decided to carry out a systematic review of

what the career is, or because decide to defect from

the literature, in order to rely on tools and threats like

it; These being the main reasons for the low number

(Tingyan Bi, 2013),(Griffiths, M. D, 2002) based on ours.

of professionals in this area. For these reasons, we

In the second phase we develop the logical design of

decided to start developing a software tool to attract

the solution. In the third phase we develop a functional

applicants to that career. We also have noticed that

prototype of the solution. And finally, we developed a

over time the profession has presented declines in the

campaign in educational institutions in order to fulfill

number of people who are inclined towards it, as MinTic

our main objective. As a consequence of all this process

had already mentioned in a study carried out in 2015,

that we carried out, we obtained satisfactory results,

this mainly due to the form that the carrier is shown,

since most of the people responded satisfactorily to the

giving people a wrong concept about it. Because of that

fact that video games can influence the decision of the

we proposed to develop a game that is both attractive

carrier that we want to study with an average score of

and fun, in order to show that it is actually systems

4.1 out of 5.0 of a sample of 50 people.

engineering and computing. To achieve this objective,

autores

SOFTWARE PARA LA GESTIÓN DE PROYECTOS ÁGILES DE TI TIPO SCRUM

Las

Andy Arias

tutor

Juan Lagares

Wilson Nieto Bernal

Josue Sarabia

del

de trabajo iterativo e incremental para el desarrollo

dinamismo del mundo han requerido labores que como

de proyectos, productos y aplicaciones. Estructura

seres humanos debemos responder. Los proyectos

el desarrollo en ciclos de trabajo llamados Sprints”.

entonces surgen como respuesta a las necesidades de

(Deemer, P., Benefield, G., Larman, C., & Vodde, B.

la sociedad y tienen un objetivo, dar solución a estas

2009). Para dar solución a dicha necesidad se realizó

problemáticas establecidas. Según el PMI “los procesos

un software que soporta la gestión de proyectos bajo

de gestión de un proyecto se dividen en cinco grupos:

la metodología ágil scrum que permita administrar,

Inicio, Planificación, Ejecución, Monitoreo y Control y

planificar, coordinar, hacer seguimiento y control de

Cierre” (Us and PMI, 2020), cada una de estas etapas

todas las actividades y recursos de un proyecto. Para ello

puede verse influenciada por riesgos y requieren de una

se realizó una revisión de la literatura que nos ayudó a

buena administración. Actualmente en el área de T.I,

aclarar conceptos importantes con relación a la gestión

las distintas metodologías para gestión de proyectos

de proyectos, su importancia, los riesgos asociados y su

son ampliamente usadas sin embargo muchas de

mitigación, y posteriormente se elaboró una aplicación

las estrategias y metodologías son conceptuales y

web y una móvil que permite a los profesionales del

su aplicación puede llegar a ser muy tediosa para

área de TI administrar, planificar, coordinar, hacer

profesionales en gestión de proyectos. La metodología

seguimiento y control de todas las actividades y recursos

más ampliamente usada es SCRUM, el cual es “ un marco

de un proyecto.

necesidades

emergentes

acompañadas

authors

MANAGEMENT SOFTWARE OF AGILE IT PROJECTS UNDER SCRUM METODOLOGY Andy Arias Juan Lagares Josue Sarabia

advisor Wilson Nieto Bernal

The emerging needs accompanied by the dynamism of

incremental framework for the development of projects,

the world have required tasks that as human beings we

products and applications. Structure the development

must respond to. The projects then arise as a response

in work cycles called Sprints ”. (Deemer, P., Benefield,

to the needs of society and have an objective, to provide

G., Larman, C., & Vodde, B. 2009). To solve this need

solutions to these established problems. According to

was constructed a software that supports project

the PMI “the project management processes are divided

management under the agile scrum methodology that

into five groups: Start, Planning, Execution, Monitoring

allows you to administer, plan, coordinate, monitor

and Control and Closure” (Us and PMI, 2020), each of

and control all the activities and resources of a project.

these stages can be influenced by risks and require good

For this, a literature review was carried out that helped

administration. Currently in the IT area, the different

us clarify important concepts in relation to project

methodologies for project management are widely used,

management, their importance, the associated risks and

however many of the strategies and methodologies are

their mitigation, and later a web application and a mobile

conceptual and their application can be very tedious for

application were developed that allows professionals in

professionals in project management. The most widely

the IT área to administer, plan, coordinate, monitor and

used methodology is SCRUM, which is “an iterative and

control all the activities and resources of a project

autores

DISEÑO Y PROTOTIPADO DE APLICACIÓN PARA IDENTIFICACIÓN DE INDIVIDUOS A PARTIR DE SU VOZ USANDO TÉCNICAS DE MACHINE LEARNING José Polo Wilson Tovar

tutor Wilson Nieto Bernal

Carlos Villa

El reconocimiento de la voz es un tema que ha

N personas y para el reconocimiento del dígito usamos

empezado a cobrar interés en los últimos años. En

una red neuronal similar, pero con una capa de memoria

especial, el reconocimiento de un individuo a partir de

a largo plazo (LSTM) que también es usada por (Senior

su voz está siendo ampliamente tratado desde el campo

et al., 2015) para la tarea del reconocimiento del habla.

de la inteligencia artificial. Claro está, la mayoría de

Finalmente, tenemos una capa de salida de 10 neuronas,

publicaciones y proyectos usan el inglés como lenguaje

las cuales representan la probabilidad para cada dígito.

principal dejando de lado otros idiomas como el español.

Nuestro modelo alcanza una precisión de entre el 90% y

Es por tal motivo que en este proyecto se implementa

93%. Los datos fueron recolectados usando una aplicación

un sistema de reconocimiento automático de hablantes

web propia que se construyó como parte del protocolo

hispanos a partir de su voz usando técnicas de machine

de recolección de datos del proyecto. Este conjunto de

learning. Para la predicción se usaron los coeficientes

datos contiene los audios de un determinado grupo de

cepstrales en las frecuencias de mel que, de acuerdo a

personas, los cuales se pasan a través de un proceso

(R. Sharma, et. al, 2017) representan el habla basado en

de limpieza para la eliminación del ruido. Cada persona

la percepción auditiva humana, los cuales sirven como

grabó un total de 50 audios en donde pronuncia cada

entrada de las dos redes. Para el reconocimiento del

uno de los dígitos del 0 al 9. Gracias a esto podremos

hablante implementamos un modelo de red neuronal

determinar qué persona dijo cualquier dígito y además,

convolucional con una salida para la probabilidad de las

el dígito que dijo esa persona.

authors

DESIGN AND PROTOTYPING OF APPLICATION FOR IDENTIFICATION OF INDIVIDUALS FROM THEIR VOICE USING MACHINE LEARNING TECHNIQUES José Polo Wilson Tovar

advisor Wilson Nieto Bernal

Carlos Villa

Voice recognition has begun to attract interest in recent

we used a similar neural network, but with a long-term

years. In particular, the recognition of an individual

memory layer (LSTM), used by (Senior et al., 2015) for

from his voice is being widely addressed from the field

the speech recognition task. Finally, we have an output

of artificial intelligence. Of course, most publications

layer of 10 neurons which represents the probability for

and projects use English as the base language, leaving

each digit. Our model achieves an accuracy of between

aside other languages such as Spanish. That is why in

90% and 93%. The data was collected using a custom web

this project an automatic recognition system of Spanish

application that was built as part of the project’s data

speakers from their voice is implemented using machine

collection protocol. This dataset contains the audios of a

learning techniques. For the prediction we used the

certain group of people, which are then passed through

mel frequency cepstral coefficients, which according

a clean-up process to remove the noise. Each person

to (R. Sharma, et. al, 2017) represent speech based on

recorded a total of 50 audios where they pronounce

human auditory perception and serve as input for the

each digit from 0 to 9. As a result, we will be able to

two networks. For speaker recognition we implemented

determine which person said any digit and also the digit

a convolutional neural network model with an output for

that person said.

the probability of N persons and for digit recognition

autores

APLICACIÓN SOFTWARE PARA LA CLASIFICACIÓN DE PACIENTES CON ALZHEIMER BASADO EN TÉCNICAS DE DATA MINING Valeria Álvarez Jesús Padilla Luis Sepúlveda

tutor Wilson Nieto Bernal

En Colombia, 342.956 personas mayores de 60 años

la separación de la criteria. Por medio de este modelo y

padecerán algún tipo de demencia, de las cuales cerca

de los resultados obtenidos en el área bajo la curva ROC

del 75% sufrirán Alzheimer (EA) (OISS, 2019), es por ello

(AUC) el programa logra clasificar correctamente a los

que tener una buena percepción de la data disponible

pacientes con una probabilidad de 92% entre sujetos con

es importante para mejorar el tratamiento de la EA. En

sanidad y con demencia, adicionalmente se realiza una

la actualidad muchos hospitales cuentan con sistemas

clasificación con una probabilidad del 81% con respecto

automatizados para el registro de sus pacientes, sin

al Clinical Dementia Rating (CDR) de los pacientes.

embargo pocos de estos sistemas apoyan al tratamiento

Agregado a esto se obtienen los factores de riesgo

de estos. Por esto el equipo de trabajo desarrolló una

asociados a cada paciente a partir de la información

herramienta software que permite la clasificación de

suministrada en los formularios y las evaluaciones, dicha

pacientes respecto al nivel de demencia que poseen a

información es analizada en relación a la importancia

partir de los datos ingresados por doctores al realizar una

de cada uno de los atributos dentro del dataset y es

nueva consulta donde dichos pacientes son sometidos a

posteriormente comparada con respecto a la media.

un test de evaluación de demencia, para esto se utilizó la

La información es presentada en la herramienta web

base de datos abierta OASIS. Se creó un script en Python

utilizando Vue.js y ZingChart.js para la visualización del

el cual es integrado en Django y se apoya de los datos

comportamiento de los datos demográficos y clínicos de

abiertos analizados. Por otro lado, se implementó la

los pacientes así como el monitoreo de estos a partir de

técnica de Random Forest utilizando conjuntos de árboles

los tests que realizan.

clasificadores CART, los cuales utilizan el índice Gini para

authors

SOFTWARE APPLICATION FOR THE CLASSIFICATION OF ALZHEIMER’S PATIENTS BASED ON DATA MINING TECHNIQUES Valeria Álvarez Jesús Padilla Luis Sepúlveda

advisor

Wilson Nieto Bernal

In Colombia, 342,956 people over 60 will suffer from

classifier trees, which use the Gini index to separate the

some type of dementia, of which about 75% will suffer

criteria. Using this model and the results obtained in the

from Alzheimer’s disease (AD)(OISS, 2019), which is

area under the ROC curve (AUC), the program successfully

why having a good perception of the available data is

classifies patients with a 92% probability among subjects

important to improve the treatment of AD. Currently,

with sanity and dementia, in addition, a classification

many hospitals have automated systems for registering

with a probability of 81% with respect to the Clinical

their patients, however few of these systems support their

Dementia Rating (CDR) of the patients is done. Added

treatment. For this reason, the team developed a software

to this, the risk factors associated with each patient are

tool that allows the classification of patients with respect

obtained from the information provided in the forms and

to the level of dementia they have from the data entered

evaluations, this information is analyzed in relation to the

by doctors when conducting a new consultation where

importance of each of the attributes within the dataset

said patients undergo a dementia evaluation test, for this

and is subsequently compared with respect to the mean.

was used the OASIS open database. A Python script was

The information is presented in the web tool using Vue.js

created which is integrated in Django and is supported by

and ZingChart.js for the visualization of the behavior of

the analyzed open data. On the other hand, the Random

the demographic and clinical data of the patients as well

Forest technique was implemented using sets of CART

as the monitoring of these from the tests they perform.

autores

DISEÑO Y PROTOTIPADO DE UNA PLATAFORMA INFORMÁTICA PARA CREAR REDES DE CONTACTO ENTRE FUNCIONARIOS DE LA UNIVERSIDAD DEL NORTE CON UNA MISMA RUTA DE TRANSPORTE Yudy Herrera Julio Pumarejo

tutor Wilson Nieto Bernal

El crecimiento significativo del parque automotor en

del medio ambiente, el trabajo se materializa en una

la ciudad de Barranquilla ha dado origen a problemas

aplicación móvil para cuyo desarrollo se consideró que

relacionados con la congestión vehicular, saturación

los usuarios tuviesen carro, que las rutas finales fueran

de los parqueaderos, pérdidas de costumbres como

óptimas y por último que la iniciativa de compartir

compartir el vehículo, contaminación y otras situaciones

fuera recompensada. La mayor limitante para este

que afectan el desarrollo sostenible de la ciudad, así

proyecto es el distanciamiento social por la pandemia

como la salud física y mental de conductores y pasajeros

Covid-19, lo cual ha hecho que se deteriore aún más la

(Thomson & Bull, 2001). La Universidad del Norte no

cultura del chance. El prototipo desarrollado finalmente

es ajena a esta situación y por tanto considera como

permite crear, administrar, comentar y calificar redes

solución a este problema disminuir la cantidad de carros

de contacto para compartir un carro. La aplicación

que transportan una sola persona. Para ello se propone

permite notificar cuando una persona está por irse

el desarrollo del prototipo de una aplicación móvil

y si desea compartir un puesto con las sugerencias

que permita establecer una red de contactos entre los

que le brinda el algoritmo basado en los servicios

funcionarios de la Universidad del Norte que compartan

de Google Maps platform y la librería Google places

una misma ruta, de esta manera se pueden organizar

0.2.5. Adicionalmente maneja un sistema de puntos

carros compartidos (carpooling) lo cual redunda en

redimibles en productos definidos. Thomson, I., & Bull,

beneficios económicos, sociales y ambientales. El

A. (2001). La congestión del tránsito urbano: causas y

proyecto se enfoca en promover el uso compartido

consecuencias económicas y sociales. CEPAL.

del vehículo y su contribución implícita a la protección

authors

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A COMPUTING PLATFORM TO CREATE CONTACT NETWORKS BETWEEN EMPLOYEES OF THE UNIVERSIDAD DEL NORTE WITH THE SAME TRANSPORT ROUTE Yudy Herrera Julio Pumarejo

advisor Wilson Nieto Bernal

The significant growth of the car park in the city of

environment, the work is materialized in a mobile

Barranquilla has given rise to problems related to

application for the development of which users were

vehicle congestion, a saturation of parking lots, loss

considered to have a car, that the final routes were

of customs such as car sharing, pollution and other

optimal, and finally that the initiative to share was

situations that affect the sustainable development of

rewarded. The main limitation of this project is the

the city, as well as the physical and mental health of

social distancing due to the Covid-19 pandemic, which

drivers and passengers (Thomson & Bull, 2001). The

has further deteriorated the culture of chance. The

Universidad del Norte is no stranger to this situation

developed prototype finally allows creating, managing,

and therefore considers as a solution to this problem

commenting, and rating contact networks to share a

to decrease the number of cars transporting a single

car. The application allows you to notify when a person

person. For this, the development of the prototype of a

is about to leave and if you want to share a post with

mobile application is proposed that allows establishing

the suggestions provided by the algorithm based on the

a network of contacts between the officials of the

services of the Google Maps platform and the Google

Universidad del Norte who share the same route, in this

places 0.2.5 library. Additionally, it manages a system

way they can organize shared cars (carpooling), which

of redeemable points in defined products. Thomson,

results in economic benefits. , social and environmental.

I., & Bull, A. (2001). La congestión del tránsito urbano:

The project focuses on promoting vehicle sharing

causas y consecuencias económicas y sociales. CEPAL.

and its implicit contribution to the protection of the

autores

SISTEMA INTELIGENTE PARA DETECTAR Y MAPEAR EVENTOS DE VIOLENCIA URBANA EN DISTINTAS ZONAS DE BARRANQUILLA, BASADO EN INFORMACIÓN OBTENIDA DE TWITTER Oskhar Arrieta Juan Estrada Brian Ramírez

tutor Wilson Nieto Bernal

Este proyecto surge de la necesidad de tener una forma

la información indexada en Firebase Cloud Firestore. Se

rápida y gráfica de obtener información los distintos

utiliza la API de Google Maps para visualizar el mapa de la

sucesos de violencia que están ocurriendo en los distintos

ciudad y se genera la división por barrios en el mapa. Para

barrios de la ciudad de Barranquilla diariamente. Con

poder representar el impacto y la diferencia en violencia

base en esto se busca implementar un prototipo que

por barrios, se utilizó una librería de Javascript que

reaccione diariamente, automatizado y que permita

permite manipular y presentar información geográfica

mostrar las distintas zonas donde están ocurriendo

a través de gráficos interactivos. Tras desarrollar una

sucesos de violencia resaltados en un mapa, con base en

revisión sistemática de la literatura relacionada con

información obtenida de tuits. Se diseñó una arquitectura

los campos de AI, ML, DL y NLP se estructuró el marco

basada en micro-servicios cuya comunicación se realiza

conceptual y se comprendieron aspectos para desarrollar

bajo el conjunto de protocolos TCP/IP y HTTP. Los tuits

la solución. Se desarrolló el modelo y diseño de la solución

se obtienen a través de la API de Twitter. Este envía la

con la cual se pudo implementar, desplegar y validar el

información al servicio web de clasificación implementado

prototipo planeado. El resultado fue exitoso, ya que se

en Flask y se encarga de clasificar los tuits detectando si

pudo distinguir hasta con un 96 % de certeza, con los

son indicadores de que hubo un incidente de violencia y

tuits de validación, si un tuit indica un hecho de violencia

en qué zona de Barranquilla ocurrió y se almacenan en la

o no. Además, la representación por barrios se realizó de

base de datos. En la capa de presentación, se tiene una

manera correcta tras obtener y filtrar esta información de

aplicación web implementada en React para visualizar

lo escrito en los tuits.

authors

SMART SYSTEM TO DETECT AND MAP EVENTS OF URBAN VIOLENCE IN DIFFERENT AREAS OF BARRANQUILLA, BASED ON INFORMATION OBTAINED FROM TWITTER Oskhar Arrieta Juan Estrada Brian Ramírez

advisor Wilson Nieto Bernal

This project arises from the need to have a quick

information indexed in Firebase Cloud Firestore. The

and graphic way of obtaining information about the

Google Maps API is used to visualize the map of the city

different events of violence that are occurring in the

and the division by neighborhoods is generated in the

different neighborhoods of the city of Barranquilla on

map. In order to represent the impact and difference in

a daily basis. Based on this, we seek to implement a

violence by neighborhood, a Javascript library was used

prototype that reacts daily, automated and that allows

to manipulate and present geographic information

us to show the different areas where violent events are

through

occurring, highlighted on a map, based on information

systematic review of the literature related to the fields

obtained from tweets. An architecture based on

of IA, ML, DL and NLP, the conceptual framework was

microservices was designed, whose communication

structured and aspects were understood to develop the

is carried out under the TCP/IP and HTTP protocols.

solution. The model and design of the solution was

The tweets are obtained through the Twitter API.

developed with which the planned prototype could be

This sends the information to the web classification

implemented, deployed and validated. The result was

service implemented in Flask and is responsible for

successful, since it was possible to distinguish with up

classifying the tweets by detecting whether they are

to 96 % certainty, with the validation tweets, if a tweet

indicators that there was an incident of violence and

indicates an act of violence or not. In addition, the

in which area of Barranquilla it occurred and are stored

representation by neighborhoods was made correctly

in the database. In the presentation layer, there is a

after obtaining and filtering this information from what

web application implemented in React to visualize the

was written on the tweets.

interactive

graphics.

After

developing

autores

FRAMEWORK GESTIÓN DE LA SEGURIDAD DE LA INFORMACIÓN PARA UNIVERSIDADES Maher Herrera Isaac Palacio Alison Rada

tutor Wilson Nieto Bernal

El gobierno y gestión de los procesos de TI se ven afectados

27000. Para esto se elabora una revisión sistemática de la

por muchas variables, y la medida de estas es crucial para

literatura relacionada con Frameworks de seguridad de la

identificar las posibles vulnerabilidades en los procesos.

información organizacional, se diseña un prototipo para

El estado colombiano reconoce que la información es un

medir el nivel de madurez de un sistema. Y finalmente

recurso y activo que tiene valor y debe ser debidamente

se valida el marco de trabajo propuesto en un contexto

protegida (Arevalo, Bayona & Rico, 2015). Para generar

como la Universidad del Norte. El framework se divide

valor desde TI se debe medir el desempeño de los

en cuatro fases: primero, se identifica el estado de

procesos de seguridad y sus riesgos. Para hacer esto se

cumplimiento de los controles en el sistema a evaluar

necesitan unos estándares de referencia, como los son

con el uso de la herramienta web diseñada. Segundo,

el ISO 27000. Los requisitos de esta norma aporta un

la directiva debe definir un plan de implementación de

Sistema de Gestión de la Seguridad de la Información

acuerdo a los riesgos encontrados en la fase anterior.

(SGSI) consistente en medidas orientadas a proteger la

Tercero, se lleva a cabo la ejecución de lo planificado.

información, independiente de su formato contra cualquier

Y por último, se hace un monitoreo para controlar el

amenaza, de forma que se garantice la continuidad de las

desarrollo del funcionamiento de lo implementado,

actividades de la empresa (Alemán & Rodríguez, 2018).

además, en esta fase ha de planificarse la ejecución de

Se propone un framework para la gestión de la seguridad

las auditorías internas y las revisiones por la dirección.

en contextos universitarios basado en las Normas ISO

authors

INFORMATION SECURITY MANAGEMENT FRAMEWORK FOR UNIVERSITIES Maher Herrera Isaac Palacio Alison Rada

advisor Wilson Nieto Bernal

Governance and management of IT processes are

for the management of security based on the ISO 27000

affected by many variables, and the measurement of

Standards is proposed. For this, a systematic review of

these is crucial to identify potential vulnerabilities in

the literature related to Frameworks of organizational

the processes. Colombian government recognizes that

information security is rendered, a prototype is designed

information is a resource and asset that has value and

to measure the level of maturity of a system. And finally,

must be protected properly (Arevalo, Bayona & Rico,

the proposed framework is validated in a context such

2015). Strategic IT alignment with the organization

as the Universidad del Norte. The framework consists of

is key to the timely implementation of changes. To

four phases: first, the compliance status of the controls

generate value from IT, the performance of security

in the system to be evaluated is identified with the use of

processes and their risks must be measured. To do

the designed web tool. Second, the organization directive

this, reference standards are required, such as ISO

must define an implementation plan according to the

27000. The requirements of this standard provide

risks found in the previous phase. Third, the execution

an Information Security Management System (ISMS)

of what is planned is carried out. And finally, monitoring

consisting of measures aimed at protecting information,

is carried out to control the development of the operation

regardless of its format against any threat, to guarantee

of what has been implemented, in addition, at this stage

the continuity of the company’s activities (Alemán &

the execution of internal audits and management reviews

Rodríguez, 2018). In a university context, a framework

must be planned.

autores

APLICACIÓN MÓVIL DE TELEMEDICINA QUE PERMITA LA REDUCIR EN LOS TIEMPOS DE ESPERA DE LA ATENCIÓN POR MÉDICA DE PACIENTES Jairo Díaz Pablo Navarro Nicolás Trujillo

tutor Wilson Nieto Bernal

Los servicios de salud tienen una gran demanda

logra estructurar un marco conceptual que nos permita

internacional y muestran desarrollos impresionantes en

visualizar diferentes vías de soluciones al problema,

sus tecnologías. Incorporan enormes avances en las TIC

gracias a esto se concreta un diseño de la solución que se

en los últimos años, creando así nuevos servicios como la

modela en una arquitectura lógica, la cual hace posible el

telemedicina (Stolik, Jáuregui y Galeano, 2019). La actual

desarrollo de un prototipo de aplicativo móvil.

pandemia de Covid-19 ha evidenciado que los sistemas de salud a escala mundial no se encontraban preparados para una emergencia sanitaria como esta. Barranquilla y su área metropolitana presentan inconvenientes en el acceso a consultas médicas por diferentes factores que afectan a la población, como la asequibilidad geográfica a los centros de salud (Valbuena, 2015). Esto deja un panorama claro en el que la aplicación que se está desarrollando jugaría un papel importante al lograr conectar a los diferentes pacientes con médicos al rededor de la ciudad, permitiendo así que se tenga un mayor acceso a servicios de salud de primer nivel. Propuesta central: Desarrollar el prototipo de la aplicación móvil modelo de telemedicina para soportar proceso de telemedicina que permita la disminución en los tiempos de espera de la atención por parte del doctor y posibles diferentes contagios con otros pacientes. Diseño: Constó de cuatro fases, revisión sistemática de la literatura, luego se esquematizan los modelos del proyecto, posterior a esto se realiza el desarrollo del prototipo y se finaliza con la verificación de este. Se vieron limitaciones en acceso a la información sobre el covid-19 en colombia detalla, además de las limitantes de infraestructura con el acceso óptimo a internet. Síntesis de Resultados y Conclusiones: A través de una revisión sistemática de la literatura, sobre el enfoque del proyecto, la telemedicina. Se

authors

MOBILE TELEMEDICINE APPLICATION THAT ALLOWS A REDUCTION IN WAITING TIMES FOR PATIENT MEDICAL CARE Jairo Díaz Pablo Navarro Nicolás Trujillo

advisor Wilson Nieto Bernal

Health services are in great international demand and

Thanks to this, a solution design is modeled on a logical

show impressive developments in their technologies.

architecture, which makes it possible to develop a

They incorporate huge advances in ICT in recent years,

prototype of a mobile application.

thus creating new services such as telemedicine (Stolik, Jáuregui and Galeano, 2019). The current Covid-19 pandemic has shown that global health systems were not prepared for such a health emergency. Barranquilla and its metropolitan area have difficulties in accessing medical consultations due to different factors that affect the population, such as geographic affordability to health centers (Valbuena, 2015). This leaves a clear panorama in which the application that is being developed would play an important role in connecting different patients with doctors around the city, thus allowing greater access to first-class health services. Central proposal: Develop the prototype of the mobile telemedicine model application to support the telemedicine process that allows for a decrease in the waiting time for care by the doctor and possible different infections with other patients. Design: It consisted of four phases, systematic review of the literature, then the project models are outlined, after which the development of the prototype is carried out and ends with its verification. Limitations were seen in access to information on the covid-19 in Colombia details, in addition to the limitations of infrastructure with optimal access to the internet. Synthesis of Results and Conclusions: Through a systematic review of the literature, on the focus of the project, telemedicine. It is possible to structure a conceptual framework that allows us to visualize different ways of solving the problem.

autores

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA ARQUITECTURA SERVERLESS PARA UNA PLATAFORMA B2B ORIENTADA AL COMERCIO ELECTRÓNICO Luis Galviz

tutor

Luis García

Wilson Nieto Bernal

Steel Herrera

El presente proyecto consiste en la implementación de

se plantearon todas las tareas necesarias para el

una arquitectura serverless orientada a microservicios

desarrollo de la solución. Estas se separaron en 3

en una plataforma de tipo B2B (business-to-business)

grandes grupos: Order, Inventory y Security. Una vez

para su uso en el comercio electrónico o ecommerce,

divididas, se procedió a realizar sprints de cada uno de

cuya principal finalidad es resolver la problemática que

estos grupos. Durante la realización de estos sprints

se presenta a nivel lógico y de hardware generada por

se llevaron a cabo Scrum diarios donde se verifica el

la alta concurrencia de usuarios en un ecommerce, en

avance que hubo el día anterior, lo que generó un

los que la cantidad de usuarios realizando peticiones

mejor control sobre el avance general del proyecto.

puede pasar de 100 a 20000 en un mismo segundo

Se demostró la eficiencia de la arquitectura serverless

(Villamizar,

Salamanca,

para soportar una alta concurrencia de usuarios por

Casallas ,& Gi, 2015). Se abordó esta problemática

medio de simulaciones de peticiones. Se realizaron 10,

con el diseño y la implementación de una arquitectura

50 y 100 peticiones simultáneas y se logró observar

serverless en una plataforma B2B con un enfoque

un tiempo de respuesta muy cercano en cada uno de

hacia la escalabilidad, con un modelo de datos flexible

los casos. En adición, se puede observar que gracias

el cual se ajuste a las reglas de fulfilment definidas

a que es una arquitectura autoescalable y orientada

por el comercio y del mismo modo, implementar una

a microservicios, en casos de alta concurrencia sólo

aplicación web que permita la realización de cambios

son escalados aquellos microservicios de mayor uso

sobre los distintos estados de los pedidos y ofrecer

y, por ende, no se generan costos extra. Esto mejora

una correcta visualización de estos. Para lo anterior,

significativamente el modelo de costos.

Garcés,

Castro,

Verano,

authors

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A SERVERLESS ARCHITECTURE FOR AN E-COMMERCE ORIENTED B2B PLATFORM Luis Galviz Luis García

advisor Wilson Nieto Bernal

Steel Herrera

The present project consists of the implementation

of the solution were raised. These were separated into

of a serverless architecture oriented to microservices

3 main groups: Order, Inventory and Security. Once

in a B2B (business-to-business) platform for its use

divided, we proceeded to perform sprints of each of

in electronic commerce or ecommerce, whose main

these groups. During the execution of these sprints,

purpose is to solve the problems that are presented

daily Scrum was carried out where the progress made

at a logical and hardware level generated by the high

the day before was verified, which generated a better

concurrence of users in an ecommerce, in which the

control over the general progress of the project. The

number of users making requests can go from 100 to

efficiency of the serverless architecture to support a

20000 in the same second (Villamizar, Garcés, Castro,

high concurrence of users was demonstrated by means

Verano, Salamanca, Casallas ,& Gi, 2015). This problem

of request simulations. 10, 50 and 100 simultaneous

was faced with the design and implementation of a

requests were made and a very close response

serverless architecture in a B2B platform with a focus

time was observed in each case. In addition, it can

on scalability, with a flexible data model which adjusts

be observed that thanks to the fact that it is a self-

to the fulfilment rules defined by the business and, in

scalable architecture and oriented to microservices, in

the same way, to implement a web application which

cases of high concurrence only those microservices of

allows changes to be made on the different states of

greater use are scaled and, therefore, no extra costs are

the orders and offers a correct visualisation of these.

generated. This significantly improves the cost model.

For this, all the necessary tasks for the development

autores

PLATAFORMA PARA LA FORMACIÓN Y DIVULGACIÓN DEL PATRIMONIO CULTURAL DEL CARNAVAL DE BARRANQUILLA “LA ARENOSA” Antonio Cantillo

tutor

Jesús Gonzáles

Wilson Nieto Bernal

Hernan Parra

A lo largo de los años la celebración del Carnaval

folklorico más representativo de Costa (Gutierrez, Edgar,

de Barranquilla ha sufrido una serie de cambios

2006). Además, teniendo en cuenta que el carnaval de

principalmente en la forma en como son celebrados

Barranquilla ha sido denominado como patrimonio

los distintos eventos pertenecientes a esta festividad.

cultural e inmaterial del mundo por la UNESCO, se debe

Durante la realización de este proyecto se investigó

rescatar y darle el valor como representación cultural

las distintas causas de este problema y los efectos

propia que tenemos los colombianos, especialmente

que han producido en las personas que son actores

los de la costa norte de Colombia. Se desarrollo el

principales del carnaval, con el objetivo de encontrar

proyecto bajo la metodología ágil tipo SCRUM, y cuenta

una forma de mitigar los cambios negativos, haciendo

con la publicación del sitio web en un servidor, que

uso de tecnologías tan importantes como es el caso

de igual forma contiene una base de datos en la que

de Internet, llegando así a muchas personas con el

además de tener la información, se llevará los registros

mensaje de rescatar lo cultural haciendo uso de las TIC

de las compras de los tickets para los eventos, junto

(Gheorghe, Florin, 2017). Por esta razón, el proyecto

a los datos necesarios para acceder a pertenecer a la

presenta como prototipo final, una pagina web en la

comunidad creada, ya que el proyecto está dotado de

cual queda registrada mucha información acerca de los

un modulo en el que las personas pueden publicar sus

eventos en los carnavales, la importancia de estos y la

experiencias en el carnaval, por medio de un FORO, y

influencia en el desarrollo Cultural de la región de la

para esto igualmente necesita registrarse.

costa caribe de Colombia, siendo el carnaval el evento

authors

PLATFORM FOR THE FORMATION AND DISSEMINATION OF THE CULTURAL HERITAGE OF THE BARRANQUILLA CARNIVAL “LA ARENOSA” Antonio Cantillo Jesús Gonzáles

advisor Wilson Nieto Bernal

Hernan Parra

Over the years the celebration of the Barranquilla

folkloric event of Costa (Gutierrez, Edgar, 2006). In

Carnival has undergone a series of changes mainly

addition, considering that the Barranquilla carnival has

in the way in which the various events belonging to

been named as a cultural and intangible heritage of

this festival are celebrated. During the realization of

the world by UNESCO, it must be rescued and given

this project, the various causes of this problem and

the value as its own cultural representation that

the effects that have had on the people who are main

Colombians have, especially those on the north coast

players of the carnival were investigated, with the aim

of Colombia. The project was developed under the

of finding a way to mitigate negative changes, making

agile SCRUM methodology, and has the publication of

use of technologies as important as is the case with

the website on a server, which also contains a database

the internet, thus reaching many people with the

in which in addition to having. the information will be

message of rescuing the cultural by making use of ICT

released the records of the purchases of the tickets for

(Gheorghe, Florin, 2017). For this reason, the project

the events, along with the data necessary to access the

presents as a final prototype, a website on which much

community created, since the project is equipped with

information about the events in the carnivals, the

a module in which people can publish their experiences

importance of these and the influence on the cultural

at the carnival, through a FORUM, and for this you also

development of the region of the Caribbean coast of

need to register.

Colombia, being the carnival the most representative

Planta de generación fotovoltaica on-grid

Sistema de adquisición y visualización de medidas eléctricas para la UniGrid

Herramienta computacional aplicada al estudio de la dinámica de rotores de generadores eléctricos

On-grid PV system

Supervisory and data acquisition system of electrical measurements for the UniGrid

Computational tool applied to the study of the dynamics of electric generator rotors

Herramienta informática para analizar el sistema de recarga de oportunidad para buses eléctricos Development of a computer tool to analyze the opportunity recharge system Mobile stand equipped with non-conventional energy sources “NCES”

Stand móvil equipado con fuentes no convencionales de energía “FNCE”

Diseño de un sistema de autogeneración para zonas residenciales y un modelo de negocio asociado a este en la ciudad de Barranquilla

Mobile stand equipped with non-conventional energy sources “NCES”

Design of a self-generation system for residential areas and a business model associated to this in the city of Barranquilla

Modelo energético no convencional para el sistema de climatización de la IED Santa Lucía Unconventional energy model for santa lucia high school’s thermal comfort system

Suministro energético tipo eólico para cámara de seguridad A Wind type energy supply for security camer

Granjas avícolas energéticamente sostenibles en el Departamento del Atlántico

Aplicación informática para el análisis de la gestión de demanda

Aplicativo para el pronóstico de generación solar

Energetically Sustainable Poultry Farms in the Department of Atlántico

Demand Response Analysis: Computational Tool

Applicative for the solar generation forecast

autores

PLANTA DE GENERACIÓN FOTOVOLTAICA ON-GRID. Víctor Anaya Mauricio Martínez

tutor José Soto Ortiz

Actualmente la tasa de crecimiento demográfico

de paneles e inversores, cableado DC y AC, diseño de

es de 1.9% lo que se traduce en cifras del sector

la subestación asociada y de la línea de transmisión,

energético como un aumento esperado del 2.9% en

cumpliendo con la normativa establecida por NTC 2050,

la demanda de energía, esta situación poblacional

RETIE, CREG 060-2019, IEC 60071-2 , CIGRE 207 y IEC

sumada al crecimiento industrial propone un reto

60433, garantizando el correcto funcionamiento de

que debe ser analizado aprovechando los recursos

todos los elementos y límites establecidos. Además, de

energéticos. Por su ubicación geográfica, Colombia

realizar el cálculo de la factibilidad técnico-económica

goza de un gran potencial en energías renovables que

de la planta de generación solar fotovoltaica. Para el

es desaprovechado, pudiendo dar solución a diversos

proyecto se recopilaron datos proporcionados por el

problemas como la continuidad del servicio eléctrico,

IDEAM y la NASA para analizar el comportamiento de

diversificación de la matriz energética, entre otros;

la irradiación. La realización del diseño se basó en la

afortunadamente, en 2014 se radica la ley 1715, que

investigación de los métodos de conexión de todos los

con incentivos tributarios promueve la inversión y

elementos del sistema garantizando el cumplimiento

construcción de fuentes de energía de carácter renovable

de todas las normas establecidas y el correcto

no convencional. En este proyecto se realizó el diseño

funcionamiento de toda la instalación que consta de

básico de ingeniería de una planta solar fotovoltaica de

48600 paneles de 420 Wp y 6 inversores de 3 MW, con

18 MW conectada a la subestación Riohacha a un nivel

lo cual se consigue una potencia instalada de 18 MW y

de tensión de 110 kV. Se realizó dimensionamiento

una capacidad de generar 31369,66 MWh al año.

authors

ON-GRID PV SYSTEM. Víctor Anaya Mauricio Martínez

advisor José Soto Ortiz

At the present time the population growth rate is 1.9%

AC and DC cabling, switchgear and transmission line

which means an expected increase of 2.9% in the energy

design have been also included in this research work, all

demand sector. This plight added to the industrial

this fulfilling with the standards NTC 2050, RETIE, CREG

growing proposes a challenge that should be solved by

060-2019, IEC 60071-2, CIGRE 207 y IEC 60433. Beside

using our energetic resources. By its geographic location,

this, an economic analysis is included due bearing out

Colombia has a large potential in renewables energies

the feasibility of the project. IDEAM and NASA data was

that has been wasted, for otherwise many energetic

employed in order to study the irradiation behavior

issues like lack of the service continuity or having a brief

at the zone. The design is based on the compilation

generation matrix, would be solved; fortunately, in 2014

of connection methods in order to assure the best

it is been set the 1715 law, which with tax incentives

operability of the system in the area. Finally, a total of

encourage the investment and construction of this kind

48600 420 Wp cells and 6 3MW power inverters were

of generation. A basic engineering design of an 18

determined to achieve the capacity of 18 MW, being able

MW PV system nearby Riohacha, La Guajira has been

to generate up to 31369,66 MWh per year.

accomplished in this project. Solar cells, power inverters,

autores

SISTEMA DE ADQUISICIÓN Y VISUALIZACIÓN DE MEDIDAS ELÉCTRICAS PARA LA UNIGRID Andrés Canchano José Esquivia

tutor José Soto Ortiz

El laboratorio Unigrid de Uninorte cuenta con un

configuraron los medidores. Segundo, se implementó

sistema SCADA que realiza el monitoreo y control de la

el sistema de adquisición, luego se estudiaron las

red. Sin embargo, el sistema no monitorea los índices

variables para su selección. Finalmente, se diseñó y

de la calidad de la energía, aunque el laboratorio

desarrolló una herramienta informática con ambiente

tiene medidores capaces de tomar gran variedad de

gráfico que muestra la configuración de la UniGrid y

medidas relacionadas con la calidad de la energía, es

de sus alarmas. Durante este trabajo se garantizó el

decir este recurso no está siendo utilizado. Con este

cumplimiento de las normas IEEE 569 y 1159. Se validó

proyecto se busca lograr que el SCADA mida y muestre

el SCADA con pruebas realizadas en el laboratorio y

el estado de la UniGrid. Esto significa, tener disponible

simulador Mod_RSim. Se logró entrelazar el software de

toda la información de su operación. Adicionalmente,

simulación de los medidores con el SCADA para obtener

esto permitiría capacitar a los estudiantes sobre las

medidas en tiempo real. Además, se evidenció un tiempo

microgrids y su operación ante disturbios clásicos de

de respuesta rápido en relación a la visualización de los

calidad de la energía. Se diseñó un sistema capaz de

datos en el RapidScada con respecto a lo indicado en

obtener y mostrar datos de las variables relevantes de

el simulador de los medidores. Se le dio continuidad al

la calidad de la energía, registradas por los medidores

formato y ergonomía característica del SCADA anterior,

instalados en UniGrid. El diseño se organizó con una

logrando un sistema totalmente homogéneo y acorde

metodología de 5 etapas. Una vez seleccionada la

a las recomendaciones industriales en términos de

mejor opción de diseño se procedió así: Primero, se

organización, animaciones y colores.

authors

SUPERVISORY AND DATA ACQUISITION SYSTEM OF ELECTRICAL MEASUREMENTS FOR THE UNIGRID Andrés Canchano José Esquivia

advisor José Soto Ortiz

Uninorte’s Unigrid laboratory has a SCADA system

meters were configured. Second, the acquisition system

that monitors and controls the network. However,

was implemented, then the variables were studied for

the system does not monitor power quality indices,

their selection. Finally, a computer tool with a graphical

although the laboratory has meters capable of taking

environment was designed and developed that shows

a wide variety of measures related to power quality,

the configuration of the UniGrid and its alarms. During

that is, this resource is not being used. This project

this work, compliance with IEEE 569 and 1159 standards

seeks to ensure that SCADA measures and displays

was guaranteed. SCADA was validated with tests

the status of the UniGrid. This means having all the

carried out in the laboratory and Mod_RSim simulator.

information on your operation available. Additionally,

It was possible to interlace the simulation software of

this would allow students to be trained in microgrids

the meters with the SCADA to obtain measurements

and their operation in the face of classic power

in real-time. Also, a quick response time was evident

quality disturbances. A system capable of obtaining

about the visualization of the data in the RapidScada

and displaying data on the relevant variables of the

concerning that indicated in the meter simulator. The

energy quality, registered by the meters installed in

format and ergonomics characteristic of the previous

UniGrid, was designed. The design was organized with

SCADA was given continuity, achieving a homogeneous

a 5-stage methodology. Once the best design option

system and following the industrial recommendations

was selected, the procedure was as follows: First, the

in terms of organization, animations, and colors.

autores

HERRAMIENTA COMPUTACIONAL APLICADA AL ESTUDIO DE LA DINÁMICA DE ROTORES DE GENERADORES ELÉCTRICOS. tutor Carol Cobo

José Soto Ortiz

El laboratorio de máquinas eléctricas de la universidad

que conllevó a emplear métodos como Newton Raphson

del Norte no tiene modelados que permitan analizar

para el flujo de potencia y el método de Euler para

el comportamiento dinámico del rotor de generadores

resolver las ecuaciones diferenciales que describen las

eléctricos,

variables de la máquina. Asimismo, dicha interfaz tiene

estabilidad. Debido a lo anterior, se implementó una

implícitamente ecuaciones de gran importancia en el

herramienta computacional aplicada al estudio de

análisis de estabilidad de sistemas de potencia como las

rotores de los generadores eléctricos, para de esta

ecuaciones de swing y Park. Finalmente, la interfaz de

manera reforzar el conocimiento teórico adquirido

dicha herramienta es bastante personalizable, puesto

complementando lo instruido por el docente. Se diseñó

que le permite al usuario introducir los parámetros del

una interfaz en el software Matlab que permite realizar

sistema desde valores de las líneas y cargas, los datos de

el análisis dinámico del rotor de un generador síncrono.

la máquina y además ingresar el lugar, tiempo en el que

Para ello, se empleó un modelo matemático aproximado

inicia y se despeja la falla y el tiempo de simulación. Por

que consta de un conjunto de ecuaciones algebraicas

otro lado, le permitirá al alumnado realizar el análisis

diferenciales. Para el desarrollo de éste, es esencial

transitorio al observar a través de gráficas de tensión,

determinar los parámetros de la máquina apropiados

corriente y frecuencia, el comportamiento de la máquina

para representar su comportamiento característico

frente a perturbaciones ocasionadas por alguna falla o

por lo que se optó por elaborar un manual de esta a

variación de carga en el sistema, y de esta manera se

partir de la norma IEEE-115. Además, se implementó el

elimina la ausencia de modelados que concurría.

para

poder

así

realizar

estudios

análisis de estado estable y transitorio del sistema, lo

authors

HERRAMIENTA COMPUTACIONAL APLICADA AL ESTUDIO DE LA DINÁMICA DE ROTORES DE GENERADORES ELÉCTRICOS. advisor Carol Cobo

José Soto Ortiz

The electrical machine laboratory of the University of the

analysis of the system was implemented, which led to

North does not have models that allow the analysis of the

the use of methods such as Newton Raphson for power

dynamic behaviour of the rotor of electrical generators,

flow and Euler’s method for solving the differential

in order to carry out stability studies. Due to this, a

equations that describe the machine variables. Also, this

computer tool was implemented to study the rotors of

interface has implicitly equations of great importance

electric generators, in order to reinforce the theoretical

in the stability analysis of power systems such as the

knowledge acquired, complementing the instructions

swing and Park equations. Finally, the interface of this

given by the teacher. An interface was designed in the

tool is quite customizable, since it allows the user to

Matlab software that allows the dynamic analysis of the

enter the system parameters from line and load values,

rotor of a synchronous generator. For this purpose, an

the machine data and also to enter the location, the time

approximate mathematical model was used, consisting

in which the fault starts and clears, and the simulation

of a set of differential algebraic equations. For the

time. On the other hand, it will allow the student to carry

development of this model, it is essential to determine

out the transitory analysis by observing through voltage,

the appropriate machine parameters to represent its

current and frequency graphs, the behavior of the

characteristic behavior. Therefore, it was decided to

machine when faced with disturbances caused by some

elaborate a manual of the machine based on the IEEE-

fault or load variation in the system, and in this way the

115 standard. In addition, steady state and transient

absence of modeling that was present is eliminated.

autores

DESARROLLO DE UNA HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA ANALIZAR EL SISTEMA DE RECARGA DE OPORTUNIDAD Andrea De La Hoz Andrés De La Hoz

tutor José Soto Ortiz

Problema de Ingeniería: Debido a la falta de acceso a un transporte público con energía limpia, y sostenible, y a la falta de herramientas informáticas para planear un sistema de recarga de oportunidad para buses eléctricos en la ciudad de Barranquilla, se elaboró este proyecto. Propuesta central: Por medio de este, se pretende contribuir al sector transporte y al sector eléctrico, con una herramienta computacional que permita la planeación y estructuración de estaciones de recarga de oportunidad de una ruta. Diseño: El diseño de la herramienta computacional fue realizado en Python, teniendo en cuenta los factores de la practicidad, la operatividad, la aplicabilidad y la precisión, para que sea amigable con el usuario. Además, como caso de estudio, se implementó en la ruta U-30 del Transmetro. Síntesis de resultados y conclusiones: La principal ventaja de esta tecnología, es que reduce la capacidad de batería, por lo que se logra una mayor vida útil de la misma, y una reducción de los costos. Asimismo, la herramienta computacional posibilita la integración del análisis de ruta, el cálculo de los consumos energéticos, y la ubicación de los cargadores. En tal sentido, los estudios realizados, sugieren instalar 2 cargadores a lo largo del recorrido.

authors

DEVELOPMENT OF A COMPUTER TOOL TO ANALYZE THE OPPORTUNITY RECHARGE SYSTEM Andrea De La Hoz Andrés De La Hoz

advisor José Soto Ortiz

Engineering Problem: This project was developed due to the lack of access to public transportation with clean, sustainable energy, and the lack of computer tools to plan an opportunity charging system for electric buses in the city of Barranquilla, Central proposal: Through this, it is intended to contribute to the transport sector and the electricity sector, with a computational tool that allows the planning and structuring of opportunity charging stations on a route. Design: The design of the computational tool was made in Python, taking into account the factors of practicality, operability, applicability and precision, so that it is user-friendly. In addition, as a case study, it was implemented on the U-30 Transmetro route. Synthesis of results and conclusions: The main advantage of this technology is that it reduces the battery capacity, which is why it achieves a longer battery life and a reduction in costs. Likewise, the computational tool enables the integration of route analysis, the calculation of energy consumption, and the location of the chargers. In this sense, the studies carried out suggest installing 2 chargers along the route.

autores

STAND MÓVIL EQUIPADO CON FUENTES NO CONVENCIONALES DE ENERGÍA “FNCE” Nicolás Florez

tutor

Andrés Rueda

José Soto Ortiz

A pesar de poseer equipos de FNCE, el campus de la

exhibir tecnologías monocristalinas y policristalinas.

Universidad del norte no ofrece una alta promoción

Adicionalmente, fue añadido un pequeño generador

sobre energías renovables a estudiantes, maestros

eólico de eje vertical, aislado del circuito general, con el

o visitantes. En el presente proyecto se diseñó y

fin de publicitar otro tipo de energía renovable también

construyó un modelo 3D de un stand ensamblable que

en crecimiento. Para realizar la validación del modelo

está acoplado a FNCE, el cual cumple el propósito de

diseñado, se llevaron a cabo 3 diseños experimentales.

atraer a todo tipo de público y brindar información

En primera instancia, se realizó la simulación del circuito

sobre estas tecnologías. Además de esto, se realizó un

diseñado, en el que son planteados distintos eventos

diseño compacto, con características modulares, de tal

posibles. Continuamente, con ayuda del software

forma que es de fácil transporte cuando es desarmado.

SOLIDWORKS, se realizó un análisis estático sobre

Igualmente, se diseñó un ensamblaje que permite

las estructuras verticales de soporte del stand, para

realizar la conexión de los elementos de forma segura y

finalmente llevar a cabo un análisis de movimiento 3D.

sencilla, teniendo en cuenta que los equipos eléctricos

Con estas validaciones, se evidenció que el proyecto se

y puntos de conexión se encuentren aislados para los

comporta adecuadamente. Ya que responde de forma

usuarios que realicen el ensamblaje. Específicamente,

correcta ante los eventos posibles planteados, brinda

este stand está principalmente alimentado con 2

seguridad en su instalación eléctrica, posee un diseño

paneles solares proporcionados por la universidad,

resistente a las fuerzas aplicadas, es de fácil ensamblaje

cada uno de potencias y cualidades distintas para poder

y ofrece una fácil movilidad para el usuario.

authors

MOBILE STAND EQUIPPED WITH NONCONVENTIONAL ENERGY SOURCES “NCES” Nicolás Florez Andrés Rueda

advisor José Soto Ortiz

Despite having technologies of NCES, Universidad del

technologies. Additionally, a small vertical axis wind

Norte’s campus does not offer a high promotion on

generator, isolated from the circuit, was added to the

renewable energy to students, professors, or visitors. In

design to promote another type of renewable energy.

this project, it was designed and built a 3D model of an

To carry out the validation of the designed model, 3

assemblable stand that is equipped with NCES, which

experimental designs were carried out. Firstly, it was

fulfills the purpose of attracting all kinds of public

made a simulation of the designed circuit, in which

and providing information about these technologies.

different possible events were analyzed. Continuously,

In addition to this, a compact design was made, with

with the software SOLIDWORKS, a static analysis was

modular features, so that it is easily transportable when

performed on vertical support structures of the stand.

disassembled. Likewise, an assembly was designed

Finally, it was carried out a 3D motion analysis. With

to allow the connection of the elements in a safe and

these validations, it was evident that the project

simple way. Considering that electrical equipment and

behaved properly. Since it responds correctly to the

connections point are isolated for users who carry

possible events evaluated, it provides security in its

out the assembly. Specifically, this stand is mainly

electrical installation, it has a design resistant to the

applied forces, it is easy to assemble and it offers an

Each of them with different powers and qualities, in

easy way to be transported.

order to promote monocrystalline and polycrystalline

autores

DISEÑO DE UN SISTEMA DE AUTOGENERACIÓN PARA ZONAS RESIDENCIALES Y UN MODELO DE NEGOCIO ASOCIADO A ESTE EN LA CIUDAD DE BARRANQUILLA Carlos García Juan Salas

tutor José Soto Ortiz

A lo largo del tiempo, el operador de red, ha prestado

desarrollaron los segmentos propuestos en el modelo

un servicio deficiente y poco confiable, afectando a

de Canvas, además se acogieron los aspectos descritos

las personas por las constantes interrupciones, lo

en la ley 1715 del 2014, en donde se dan incentivos

cual impide que estos continúen con sus actividades,

por la implementación de fuentes convencionales de

según los índices SAIDI y SAIFI, en el 2018, los usuarios

energía en el mercado eléctrico colombiano. Se obtuvo,

estuvieron 108,2 horas sin el servicio de energía,

que la instalación adecuada es una conectada a la red,

con una frecuencia de 104,8 interrupciones en todo

por ser más económica, además, el tipo de contratación

el año. Por lo anterior, se buscó una alternativa que

a utilizar es el PPA solar, en el cual se cobrará una

le brindara a los usuarios de las zonas residenciales

tarifa por los kWh menor a la del operador de red, el

verticales u horizontales, una reducción en el costo del

contrato tendrá una duración de 20 años. En conclusión,

recibo y una mejora en el servicio de energía, además

el modelo de negocios, es viable para los estratos 4 o

de la implementación de una planta de emergencia

superior, porque en estos, el consumo es más elevado

que actuará cuando se presenten fallas en la red de

y el ahorro es más notorio, haciendo que los usuarios

distribución. Por eso, se le apuntó a analizar, estructurar

se vean más interesados en el proyecto, por otra parte,

y diseñar una solución de autogeneración, que sirva

entre mayor sea el espacio para instalar los paneles, más

así mismo como modelo de negocio, cuyo objetivo

rápido se recuperará la inversión y se podrá abarcar una

sea cubrir parte de la demanda eléctrica por fuentes

mayor parte de la demanda de los usuarios.

renovables. Para realizar el modelo de negocios se

authors

DESIGN OF A SELF-GENERATION SYSTEM FOR RESIDENTIAL AREAS AND A BUSINESS MODEL ASSOCIATED TO THIS IN THE CITY OF BARRANQUILLA Carlos García Juan Salas

advisor José Soto Ortiz

Over time, the network operator has provided poor and

model were developed, as well as the aspects described

unreliable service, affecting people due to constant

in Law 1715 of 2014, where incentives are given for the

interruptions, which prevents them from continuing

implementation of conventional energy sources in the

with their activities, according to the SAIDI and SAIFI

Colombian electricity market.Analysis showed that the

indices, in 2018, Users were 108.2 hours without power,

adequate installation is one connected to the network,

with a frequency of 104.8 interruptions throughout the

as it is more economical, besides, the type of contract to

year. Therefore, an alternative was sought that would

use is the solar PPA, in which a rate per kWh less than that

provide users in vertical or horizontal residential areas,

of the network operator will be charged, the contract will

a reduction in the cost of receipt, and an improvement

last 20 years. In conclusion, the business model is viable

in energy service, in addition to the implementation of

for strata 4 or higher, because in these, consumption is

an emergency power plant that will act when failures

higher and savings are more noticeable, making users

occur the distribution network. For this reason, it was

more interested in the project, on the other hand, the

suggested to analyze, structure, and design a self-

faster the investment will be recovered the greater the

generation solution, which also serves as a business

space to install the panels, the faster the investment will

model, whose objective is to cover part of the electricity

recover and a greater part of the demand of the users

demand for renewable sources. To carry out the

will be able to be covered.

business model, the segments proposed in the Canvas

autores

MODELO ENERGÉTICO NO CONVENCIONAL PARA EL SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN DE LA IED SANTA LUCÍA Cristian García Yina Jaramillo

tutor José Soto Ortiz

La Institución Educativa Santa Lucía ubicada en el

de diseño se obtuvo una instalación fotovoltaica con

departamento del Atlántico, dispone de un sistema

46 módulos de 400 W que junto con un inversor de 20

eléctrico incapaz de suplir la demanda de energía

kW cubrirán una demanda diaria de 72.72 kWh durante

necesaria para colocar en funcionamiento su sistema

el horario de operación del sistema de climatización.

de climatización. Este proyecto propone el diseño de

Hubo un estricto cumplimiento del RETIE, NTC 2050,

un modelo energético no convencional en función

NTC 1736, Ley 1715 de 2014, CREG 030 de 2018 y NTC

de suministrar la energía requerida por el sistema de

4595. Los resultados de la simulación de la operación

climatización que logrará mejorar el confort en los

del diseño, se logró una generación de 28.000 kWh/

salones de la institución siendo amigable con el medio

año. Esto cubre la demanda del sistema de climatización

ambiente, aprovechando el espacio en el recinto y los

y además da excedentes de energía que pueden ser

recursos naturales con los que cuenta el municipio.

inyectados, según lo estipula la CREG 030 de 2018.

Para su diseño se evaluaron las fuentes de generación

Finalmente, se concluye que el proyecto es viable, debido

de energía solar, eólica y de biomasa y finalmente se

tiene una recuperación de la inversión en 7 años de sus

seleccionó la energía solar fotovoltaica como la fuente de

25 años de vida útil y la institución ahorrará el dinero

generación más viable, teniendo en cuenta los criterios

de la factura de electricidad por parte del consumo del

de ingeniería: costos de inversión, eficiencia energética,

sistema de climatización.

potencial energético y costos de operación. Del proceso

authors

UNCONVENTIONAL ENERGY MODEL FOR SANTA LUCIA HIGH SCHOOL’S THERMAL COMFORT SYSTEM Cristian García Yina Jaramillo

advisor José Soto Ortiz

Santa Lucía high school located in Atlántico department,

kWh of energy during the operational cycle of the

dispose an electric system unable to supply the energy

comfort system. Current regulations such as RETIE,

required to operate its thermal comfort system. This

NTC 2050, NTC 1736, Law 1715 of 2014, CREG 030

project proposes the design of a non-conventional

of 2018 and NTC 4595 were followed. As a result of

energy model with the final purpose to supply the

design simulation, annually the system will generate

energy required for the thermal comfort system, using

more than 28.000 kWh. So, it will provide the energy

the available resources of the area. In designing process

require by the cooling system and will generate and

were evaluated several renewable resources such as

inject some energy surplus as ruled by CREG 030 of

solar power, biomass and wind power, and also their

2018. Finally, the economic study concludes that the

operative costs. Photovoltaic solar energy was selected

project is totally viable due to the investment will be

as the most viable generation resource, considering

get back in the first 7 years of its 25 years of useful live

all criteria mentioned. The design process results in a

and the high school will save the energy costs from the

46-400 W solar modules array which produces 72.72

consumption of thermal comfort system.

autores

SUMINISTRO ENERGÉTICO TIPO EÓLICO PARA CÁMARA DE SEGURIDAD tutor Alberto Moros

José Soto Ortiz

El departamento de seguridad de la Universidad del

conectan a unos inversores de viento de tecnología

Norte requiere instalar una cámara de seguridad

MPPT y un controlador de carga solar respectivamente.

HIKVISION con el fin de ampliar la zona de cobertura de

Las salidas de estos se conectan a un banco de baterías

video vigilancia en la vía entre el bloque C, L y M. Para

de 432 V de 2160Wh/día de capacidad, con 9 baterías

esto quieren probar con un prototipo experimental que

de 48V de 5 Ah. El controlador de carga solar se conecta

brinde el suministro de energía a la cámara con fuentes

estrictamente a una sola batería de 48 V para operar

renovables. La propuesta se limitó inicialmente por

al mismo nivel de tensión. El banco se conecta a un

recurrir a energía eólica como la fuente primaria para

inversor de corriente AC/DC que dispone la energía

el suministro de generación de energía. Los elementos

a las cargas. Las normativas aplicadas corresponden

para suplir de energía fueron una cámara HIKVISION de

a la NTC 2050, Retie, IEEE 142 y la IEEE 802.3AF. Se

120 W, un Switch Ethernet de 120 W, un conjunto de

concluye que el sistema diseñado puede garantizar al

ventiladores para armarios de 70 W y un termostato de

menos 7500 Wh/día, lo que permite poder conectar

3W. La parametrización de la carga obtuvo una demanda

mas cargas como iluminarias perimetrales en el punto

de 3366 Wh/día, generando una demanda de energía

de instalación. El sistema requiere de mantenimientos

total de 4540 Wh/día incluyendo las perdidas en los

periódicos para alargar la vida útil de las baterías

equipos de electrónica de potencia que se requieren

y equipos electrónicos utilizados. Sobre todo, para

en sistema de generación con fuentes renovables. El

extender la integridad del gabinete eléctrico que estará

diseño final contemplo dos aerogeneradores de 4KW

a la intemperie y recibirá un ambiente con alta salinidad

de 400V y un panel solar de 240 W a 48V. Estos se

dada la cercanía al mar caribe.

authors

A WIND TYPE ENERGY SUPPLY FOR SECURITY CAMERA advisor Alberto Moros

José Soto Ortiz

The security department of the Universidad del Norte

to MPPT technology wind inverters and a solar charge

requires the installation of a HIKVISION security camera

controller, respectively. These outputs are connected

to expand the video surveillance coverage area on the

to a 2160Wh/day capacity battery bank working at

road between block C, L and M. For this they want to

432V, with 9 batteries operating at 48V 5Ah. The solar

try with an experimental prototype that provides the

charge controller is strictly connected to a single 48 V

power supply to the camera with renewable sources

battery to operate at the same voltage level. The bank

and isolated to the electricity grid. The proposal was

is connected to an AC/DC current inverter that provides

initially limited by using wind power as the primary

power to the loads. The regulations applied are NTC

source for power generation. The elements for

2050, Retie, IEEE 142 and IEEE 802.3AF. It is concluded

supplying power were a HIKVISION DS-2DP1636Z-D

that the designed system can guarantee at least 7500

120W camera, a 120 W Ethernet Switch, a set of fans for

Wh/day, allowing you to connect more loads such as

70 W cabinets and a 3W thermostat. The load setting

perimeter illuminations at the installation point. The

achieved a demand of 3366 Wh/day, generating a

system requires periodic maintenance to extend the life

total power demand of 4540 Wh/day including losses

of the batteries and electronic equipment used. Above

in power electronics equipment that are required in

all, to extend the integrity of the electrical cabinet that

generation system with renewable sources. The final

will be outdoors and receive an environment with high

design features two 4KW 400V wind turbines and a

salinity given the proximity to the Caribbean Sea.

240W solar panel working at 48V. These are connected

autores

GRANJAS AVÍCOLAS ENERGÉTICAMENTE SOSTENIBLES EN EL DEPARTAMENTO DEL ATLÁNTICO Mario Negrete Adrián Villan

tutor José Soto Ortiz

Los crecientes costos de la energía y las constantes

se rediseñó el sistema de iluminación y la instalación

interrupciones en el suministro eléctrico en la costa caribe

eléctrica de un galpón de pollos en esta granja, y

le causan constantes problemas técnicos y económicos

posteriormente, se diseñó un sistema de autogeneración

a las Granjas Avícolas del Atlántico. Además, estos

eléctrica sostenible para alimentar dicho galpón, donde

establecimientos presentan una alta demanda energética

se estudiaron alternativas desde el recurso eólico, solar

que está contribuyendo a la contaminación ambiental,

y biogás. Aquí se optó por un sistema de generación

y la mayoría aún no hace una transición a energías

a biogás basado en los residuos de las aves(gallinaza)

limpias como fuente de consumo. En este proyecto,

como recurso primario para generar energía. Todo esto

se desarrolló el diseño, simulación y validación de un

basado en la normativa técnica vigente en Colombia, en

sistema eléctrico y de generación de una granja avícola,

los trabajos de diferentes autores alrededor del mundo,

para hacerla energéticamente sostenible, y así, reducir

y en manuales y códigos de calidad de instituciones muy

sus costos energéticos al mismo tiempo que se propone

importantes en el sector avícola. Los resultados dejan

una solución amigable con el medio ambiente. En este

ver que este diseño reduce el consumo externo desde

caso, se tomó como base una granja avícola ubicada

la red hacia la granja en más de 40000 kWh al año y

en las afueras del municipio de Galapa. Esta granja fue

las emisiones de CO2 en hasta 15 toneladas, además de

caracterizada con el fin de determinar sus niveles de

otorgar un retorno de la inversión menor a 4 años, con

consumo y el costo que debe pagar por energía desde la

un ahorro de más de 80 millones de pesos en VPN, a lo

red o que debe producir con plantas de respaldo. Luego,

largo de su vida útil.

authors

ENERGETICALLY SUSTAINABLE POULTRY FARMS IN THE DEPARTMENT OF ATLÁNTICO Mario Negrete Adrián Villan

advisor José Soto Ortiz

Rising energy costs and constant power outages on the

and the electrical installation of a chicken shed in this

Colombian Caribbean coast cause constant technical

farm was redesigned, and later, a sustainable electrical

and economic problems for Atlantic Poultry Farms.

self-generation system was designed to feed this

In addition, these establishments have a high energy

shed, where alternatives from wind, solar and biogas

demand that is contributing to environmental pollution,

resources were studied. Here, a biogas generation

and most are not yet making the transition to clean

system based on poultry waste (chicken manure) was

energy as a source of consumption. In this project, we

chosen as the primary resource for generating energy.

developed the design, simulation and validation of an

All this was based on the technical regulations in force

electrical and generation system for a poultry farm,

in Colombia, on the works of different authors around

to make it energetically sustainable, and thus, reduce

the world, and on manuals and quality codes of very

its energy costs while proposing an environmentally

important institutions in the poultry sector. The results

friendly solution. In this case, a poultry farm located on

show that this design reduces external consumption

the outskirts of the municipality of Galapa was taken

from the network to the farm by more than 40,000 kWh

as the base. This farm was characterized in order to

per year and CO2 emissions by up to 15 tons, in addition

determine its consumption levels and the cost that

to providing a return on investment of less than 4 years,

it must pay for energy from the grid or that it must

with a saving of more than 80 million Colombian pesos

produce with backup plants. Then, the lighting system

in NPV, over its lifetime.

autores

APLICACIÓN INFORMÁTICA PARA EL ANÁLISIS DE LA GESTIÓN DE DEMANDA tutor Camila Restrepo

José Soto Ortiz

La problemática enfrentada es la congestión en el

desconecta un porcentaje de carga para mejorar la

sistema de transmisión que afecta la calidad de la

cargabilidad del sistema. Matlab y MatPower son las

prestación del servicio de energía eléctrica. Los usuarios

herramientas de desarrollo utilizadas para implementar

interrupciones

está aplicación. Dicha selección se realizó con base en

causando problemas en la calidad de vida, los equipos

la disponibilidad de licencias académicas otorgada

y/o electrodomésticos. La importancia y necesidad

por la universidad y la experiencia previa en el manejo

de este proyecto está sustentada en enfrentar una

del software. Adicionalmente, MatPower cuenta con

problemática que afecta directamente a la población.

funciones especiales para el análisis de sistemas de

Gestión de la demanda (DR) es utilizada para enfrentar

potencia. Los resultados obtenidos en la interfaz

los problemas del sistema. Primero, se realiza una

están organizados en cuatro graficas que muestran

revisión teórica relacionada con la DR, para seleccionar

la cargabilidad del sistema antes de la contingencia,

el programa de Emergencia como una estrategia para

después de ella y al realizar la DR. Además, se muestra

enfrentar la problemática. Para ello se implementa

el porcentaje óptimo de la carga que tiene que ser

la solución en el sistema IEEE-39 Nodos modificado,

desconectado para garantizar la mayor reducción en

al que se le implementa una curva de demanda, con

la cargabilidad del sistema. Adicionalmente, el usuario

características similares a la colombiana. Para la

puede ejecutar la contingencia más crítica para un

construcción de la aplicación el usuario escoge el

periodo especifico, la cual será la que más congestione

elemento a desconectar y dependiendo de la respuesta

el sistema. Finalmente, se puede notar una reducción

del sistema se aplica una función de optimización que

de la congestión del sistema ante contingencias.

este

servicio

sufren

continuas

authors

DEMAND RESPONSE ANALYSIS: COMPUTATIONAL TOOL advisor Camila Restrepo

José Soto Ortiz

Transmission system congestion is a problem that

to improve the system’s loadability. This application

affects the quality of electric power service. Users

was built in Matlab due to software availability by the

suffer continuous interruptions causing problems in

academic license and previous software experience.

their comfort, quality of life, equipment and household

Besides, MatPower package was selected because of

appliances [1]. This project is essential and indispensable

the specific functions for the analysis of power systems.

because of facing a problem that directly affects the

In the interface, the results are organized in four

population and quality of life. Demand management

graphs that show pre-contingency loadability, post-

is used in order to solve the system problem. First, a

contingency loadability, and performed DR loadability. In

theoretical review related to demand response is provided

addition, the optimal percentage of the charge that has

to select the Emergency program as a strategy to handle

to be disconnected is shown to guarantee the highest

the problem. IEEE-39 Node is modified and implemented

reduction in system loadability. Additionally, the user

alongside a demand curve with similar behavior of the

can execute the most critical contingency for a specific

Colombian electricity system. In the application, the user

period, which will be the most congested in the system.

chooses the element to be disconnected, and depending

Finally, a reduction in system congestion can be noted in

on the response of the system; an optimization function

the event of contingencies.

is applied that disconnects a percentage of the load

autores

APLICATIVO PARA EL PRONÓSTICO DE GENERACIÓN SOLAR tutor David Pedroza

José Soto Ortiz

Las aplicaciones para el pronóstico de generación con

ubicado en la ciudad de Barranquilla, con los datos de

fuentes intermitentes permiten prever la producción

variables meteorológicas de la estación meteorológica

futura en una planta de generación. Este pronóstico

ubicada en el barrio Las Flores (Barranquilla), mapas de

ayuda con la estabilidad del sistema interconectado

predicciones meteorológicas generados con modelos

nacional al mantener el balance entre la energía

GFS por la NOAA (National Oceanic and Atmospheric

producida y la consumida de los agentes conectados al

Administration) y variables astronómicas. El modelo

sistema. En el caso de la generación eléctrica basada en

fue evaluado bajo condiciones más estrictas que las

fuentes de energía renovables como la energía solar, el

definidas en la Resolución CREG 060 del 2019, debido

recurso requerido para la producción energética cambia

a que las pérdidas se contabilizaron al precio de oferta

de forma constante por la variación de las condiciones

y no al precio de oferta menos el precio de bolsa. El

climáticas, lo cual presenta un reto importante para la

aplicativo muestra un rendimiento para el despacho en

implementación a gran escala de las fuentes de energías

el intervalo 0-24 horas del 88,60% y para el intervalo 24-

limpias, que son muy necesarias para la sostenibilidad

48 horas es de 83,86%. Si solo se consideran los casos

ambiental. Es por esto que se propone realizar una

en los cuales la planta de generación obtuvo pérdidas

aplicación de pronóstico de generación solar, desde el

por producir menos de lo declarado, el rendimiento del

punto de vista de un generador que busca diferenciarse

algoritmo asciende al 94,40% en el intervalo de 0-24 y

de la competencia realizando sus propios pronósticos.

91,29% en el intervalo de 24-48 horas, en los dos casos

Se entrenó una red neuronal que relaciona la generación

cuando se realiza el despacho.

para las próximas 40 horas de un panel solar de 30W

authors

APPLICATIVE FOR THE SOLAR GENERATION FORECAST advisor David Pedroza

José Soto Ortiz

Applications for generation forecasting allows foresee

of Barranquilla, Colombia was trained alongside with

future energy production in a generation plant or a set

the data of meteorological variables of a station located

of these. This is very important owing to the stability

in Las Flores (Barranquilla), maps of meteorological

of the national interconnected system depends on

predictions generated by NOAA (GFS Model) and

a perfect balance between the energy produced and

astronomical variables. The model was evaluated under

the energy consumed by the agents connected to the

more stringent conditions than CREG resolution 060 of

network. In the case of electricity generation based

2019 because the losses were accounted for at the offer

on renewable energy sources such as solar energy,

price and not at the offer price less the stock price.

the resource required for energy production (fuel)

The applicative shows a performance for dispatch in

changes constantly; this due to the variation of climatic

the interval 0-24 hours of 88.60% and 83.86% for the

conditions, which presents a significant challenge

interval of 24-48 hours. If we only consider the cases

for the large-scale implementation of clean energy

in which the generation plant only obtained losses for

sources which are very necessary for environmental

producing less than what was declared, the performance

sustainability. The goal of this project is to carry out

of the algorithm amounts to 94.40% in the range of

a solar generation forecast application from the point

0-24 and 91.29% in the range of 24 -48 hours, in both

of view of a generator that seeks to differentiate itself

cases when dispatch is carried out.

from the competition by making its own forecasts. A neural network that relates the future generation for the next 40 hours of a 30W solar panel located in the city

Sistema inteligente para el análisis predictivo de un proceso de tratamiento de aguas residuales industriales Intelligent System for the Predictive Analysis of an Industrial Wastewater Treatment Process

Sistema inteligente para la conducción autónoma de un vehículo en el entorno virtual simulado – CARLA Intelligent System for Autonomous Driving of a Vehicle in a Virtual Environment -CARLA-

Diseño de apliación telemática para el apoyo de manejo de incidentes en el departamento de Gestión Humana de la Universidad del Norte Design of a telematic application to support incident management in the Human Management Department in Universidad del Norte

100

Healthcam

HealthCam: Machine Learning Models on Mobile Devices for Unhealthy Packaged Food Detection and Classification

102

Mejoramiento de imágenes de TAC de la cavidad torácica Improvement of TAC images from the thoracic cavity

104

Monitoreo de calidad del aire con sensores de bajo costo Air quality monitoring with low-cost sensors

106

Diseño e implementación de un sistema de accionamiento y monitoreo descentralizado de nodos de UNIGRID Design and implementation of a decentralized drive and monitoring system for UniGRID nodes

108 Implementación de una plataforma web de interfaz de variables eléctricas, meteorológicas y de control de la microrred UNIGRID

Implementation of a web platform for the interface of electrical, meteorological and control variables of the unigrid micro-grid

110 Implementación de un sistema de reconocimiento de patrones para una banda transportadora

Implementation of a Pattern Recognition System for a Conveyor Belt

112 Implementación de un sistema de actuación para brazos robóticos articulados industriales del laboratorio de Automatización Industrial

Implementation of an actuation system for industrial articulated robotic arms from the Industrial Automation laboratory

114 Entrega de suministros en el hogar por medio de un robot autónomo Home Supplies Deliveries Through an Autonomous Robot

116 Unidad de procesamiento para modem LORA LoRa modem processing unit

118 Diseño y simulación de array de parches en la banda de microondas Design and simulation of a Microwave band patch Array antenna.

120 Aplicación móvil para la detección automática de melanomas Mobile applicaction for automatic melanoma detection

122 Prototipo robusto para monitoreo de la calidad el aire Robust prototype for air quality monitoring

124 Segmentación de la Aorta a partir de imágenes de Tomografía Axial Computarizada Aorta Segmentation from Computerized Axial Tomography Images

SISTEMA INTELIGENTE PARA EL ANÁLISIS PREDICTIVO DE UN PROCESO DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES autores

tutor

Luis Arismendy Carlos Cardenas

César Viloria tutor Nuñez

Asesores

Christian Quintero Diego Gómez

Teniendo en cuenta el crecimiento exponencial de

una predicción de su comportamiento de manera

la industria en la actualidad y las aguas residuales

que proporcione soporte en la toma de decisiones

producto de sus procesos, resulta imprescindible para

relacionadas a la operación de la planta de tratamiento

estas, un óptimo sistema de tratamiento de tales aguas

de aguas residuales. Para llevar a cabo el desarrollo de

efluentes con el fin de mitigar el impacto ambiental

este sistema se han implementado una red neuronal que

generado por sus vertimientos y cumplir con las normas

junto a técnicas de descomposición de series de tiempo,

regulatorias ambientales que cada vez aumentan su

correlación y autocorrelación de variables del proceso es

exigencia. Esto lleva a la necesidad de innovar en los

posible predecir la demanda química de oxigeno (COD)

sistemas de control y gestión de la información de los

a la entrada del biorreactor con una ventana de un día

sistemas responsables del tratamiento de estas aguas

y una alta precisión del modelo. Todo este sistema es

residuales en búsqueda de mejoramiento. Para este

desplegado desde una página web para monitorear las

fin, se propone el desarrollo de un sistema inteligente

variables de este proceso y predecir el COD.

que utilice los datos provenientes del proceso y realice

authors

INTELLIGENT SYSTEM FOR THE PREDICTIVE ANALYSIS OF AN INDUSTRIAL WASTEWATER TREATMENT PROCESS Luis Arismendy Carlos Cardenas

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez

Christian Quintero Diego Gómez

Considering the exponential growth of today’s industry

prediction of its behavior to provide support in decision-

and the wastewater results of their processes, it is

making related to the operation of the wastewater

essential for them to have an optimal treatment system

treatment plant (WWTP). To carry out the development

for such effluent waters to mitigate the environmental

of this system, a neural network is implemented that,

impact generated by their discharges and comply

together with process variables analysis, time series

with the environmental regulatory standards that are

decomposition,

progressively increasing their demand. This leads to

techniques, it is possible to predict the chemical oxygen

the need to innovate in the control and management

demand (COD) at the input of the bioreactor with one

information systems of the systems responsible to

day window and high model accuracy.This entire system

treat these residual waters in search of improvement.

is deployed from a web page to monitor the variables of

This project proposed the development of an intelligent

this process and predict the COD.

correlation,

and

autocorrelation

system that uses the data from the process and makes a

autores

SISTEMA INTELIGENTE PARA LA CONDUCCIÓN AUTÓNOMA DE UN VEHÍCULO EN ENTORNO VIRTUAL SIMULADO -CARLAVíctor Baena

tutor

Julián Zapata

César Viloria Nuñez

El presente proyecto busca realizar el diseño y

utilizando los valores de la cámara de profundidad así

la implementación de un sistema de conducción

como también el algoritmo de detección de objetos

autónoma que se desplace dentro de un entorno

YOLOv3, el cual utiliza una red neuronal previamente

virtual representativo del campus de la Universidad del

entrenada para determinar qué obstáculos están en la

Norte y que tenga la capacidad de evitar obstáculos

vía. La etapa de Planeación obtiene la información de la

reaccionando de forma apropiada ante estos. Para lograr

Percepción y determina cual es el camino a recorrer, ya

este objetivo, se seleccionó el simulador CARLA y el uso

sea para seguir la ruta planeada o para sortear algún

de un sistema de cámaras compuesto por una cámara

obstáculo. Por último el Control, que está compuesto

RGB y una cámara de profundidad como sensores

por dos controladores PID, los cuales toman la

principales del sistema. De esta forma se diseñó un

información de la etapa de Planeación para obtener

sistema de conducción autónoma compuesto por tres

los valores de aceleración y freno y por otro lado el

secciones principales separadas por sus funciones

ángulo del volante. El sistema de conducción autónoma

dentro del funcionamiento del vehículo autónomo:

implementado fue evaluado en múltiples experimentos

Percepción, Planeación y Control. La Percepción se

y validado estadísticamente obteniendo resultados

encarga de obtener la información del entorno y

positivos en su funcionamiento.

determinar la presencia de obstáculos; esto lo logra

authors

INTELLIGENT SYSTEM FOR AUTONOMOUS DRIVING OF A VEHICLE IN A VIRTUAL ENVIRONMENT -CARLAVíctor Baena Julián Zapata

advisor César Viloria Nuñez

This project seeks to carry out the design and

accomplished using depth camera values as well as

implementation of an autonomous driving system that

the YOLOv3 object detection algorithm, which uses a

moves within a virtual environment representative of

previously trained neural network to determine which

the Universidad del Norte campus and that has the

obstacles are in the way. The Planning stage obtains

ability to avoid obstacles by reacting appropriately

the information from the Perception and determines

to them. To achieve this goal, the CARLA simulator

which is the way to go, either to follow the planned

and the use of a camera system consisting of an RGB

route or to overcome any obstacle. Finally, the Control,

camera and a depth camera were selected. In this way,

which is made up of two PID controllers, which take

an autonomous driving system was designed consisting

the information from the Planning stage to obtain the

of three main sections separated by their functions

acceleration and brake values and, on the other hand,

within the operation of the autonomous vehicle:

the steering wheel angle. The implemented autonomous

Perception, Planning and Control. Perception is in

driving system was evaluated in multiple experiments

charge of obtaining information about the environment

and statistically validated, obtaining positive results in

and determining the presence of obstacles; This is

its operation.

autores

DISEÑO DE APLICACIÓN TELEMÁTICA PARA EL APOYO DE MANEJO DE INCIDENTES EN EL DEPARTAMENTO DE GESTIÓN HUMANA DE LA UNIVERSIDAD DEL NORTE Manuel Torres Santiago Vásquez

tutor

tutorNuñez César Viloria

Asesor Jairo Cardona

El presente proyecto busca desarrollar una aplicación

ubicación de los brigadistas disponibles, seleccionar el

telemática que sea completamente funcional para apoyar

agente y enviar el mensaje de reporte de caso, realizar

el proceso de manejo de incidentes en la Universidad

la gestión de casos (apertura, cierra, consulta histórica,

del Norte, con el fin de solucionar los problemas de

estadísticas) y la gestión de brigadistas (ingreso datos

comunicación que se presentan actualmente entre

básicos, turnos, etc.). Para esto, se desarrolló un front

centro de gestión y otros brigadistas, los cuales

end y un backend pudiera ajustarse a las necesidades de

utilizan radio. Adicionalmente no existe registro de las

la brigada de salud. Con este proyecto se busca obtener

actividades llevadas a cabo durante la ejecución de los

mayor control de los brigadistas y de los incidentes.

casos, haciendo que se tenga poco control del proceso.

Siendo un proyecto de apoyo adicional, se logra tener

La solución propuesta es un conjunto de aplicaciones,

un mejor servicio a la comunidad Universitaria.

una web y una móvil, que permitirán georreferenciar la

authors

DESIGN OF A TELEMATIC APPLICATION TO SUPPORT INCIDENT MANAGEMENT IN THE HUMAN MANAGEMENT DEPARTMENT IN UNIVERSIDAD DEL NORTE Manuel Torres Santiago Vásquez

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Jairo Cardona

This project aims to develop a fully functional telematics

the available brigade members, select the agent and send

application to support the incident management process

the case report message, carry out case management

at the Universidad del Norte, in order to solve the

(opening, closing, historical consultation, statistics) and

communication problems that currently arise between

brigade management (entry of basic data, shifts, etc.).

the management center and other brigade members,

For this, a front end and a backend were developed in

which are using radio communication. In addition, there

such a way to be adjusted to the needs of the brigade.

is no record of the activities carried out during the

With this project , it will acquire greater control of the

execution of the cases, causing poor control over the

brigade members and incidents. Being an additional

process.The proposed solution is a set of applications, a

support project, it is possible to have a better service to

web and a mobile, that can geo-reference the location of

the university community.

autores

HEALTHCAM tutor

tutorNuñez César Viloria

David Cantillo

Asesor

Brandon Cervantes

Jairo Cardona

El uso de modelos de aprendizaje automático centrados

del aprendizaje automático pueden hacer un cambio

en detección y prevención de futuras enfermedades

significativo en los hábitos alimenticios de las personas.

debido al exceso el consumo de productos nocivos

También se analiza e implementa como la detección

para la salud adquiere más relevancia, sabiendo

hace uso de la transferencia aprendizaje en modelos

que

ser

móviles optimizados de aprendizaje automático como

prevenidos con información correcta que la mayoría

SSDMobilenet. HealthCam nace como una propuesta para

de las personas desconocen. Este proyecto muestra

contrarrestar las consecuencias de la desinformación

el diseño e implementación de una aplicación móvil

alimenticia de los consumidores. Se trata de una

que permite a las personas visualizar adecuadamente

aplicación móvil que implementa realidad aumentada y

información nutricional, a través de etiquetas virtuales

permitirá al usuario ubicar el producto con su cámara.

con el uso de cámara del teléfono. Este proyecto se

Se le indicará por medio de un etiquetado virtual si los

realiza para demostrar que las aplicaciones a través

alimentos son alto en azúcares, sodio o grasa.

100

muchos

estos

problemas

podrían

authors

HEALTHCAM: MACHINE LEARNING MODELS ON MOBILE DEVICES FOR UNHEALTHY PACKAGED FOOD DETECTION AND CLASSIFICATION David Cantillo Brandon Cervantes

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Jairo Cardona

The use of machine learning models focused on the

applications that through machine learning can make a

detection and prevention of future diseases due to the

significant change in people’s eating habits. As well as

excessive consumption of products harmful to health

detection makes use of transfer learning on optimized

takes on more relevance, knowing that many of these

mobile models of machine learning as SSDMobilenet.

problems could be prevented with correct information

HeathCam is a mobile application which implements

that most people are unaware. This project shows the

augmented reality that will allow the user to locate the

design and implementation of a mobile application

product with their camera, and it will be indicated by a

that allows people to visualize adequate nutritional

virtual labeling(tags) levels of sugar, fat, among other

information, through virtual labels with the use of

agents that in high amounts can be harmful.

the phone camera. This, in order to demonstrate the

101

autores

MEJORAMIENTO DE IMÁGENES DE TAC DE LA CAVIDAD TORÁCICA tutor

tutorNuñez César Viloria

Juan Arrieta

Asesor

Germán Pardo

Jairo Cardona

Las enfermedades cardiovasculares son la primera causa

se tuvo la necesidad de seleccionar filtros que eliminen

de mortalidad en el mundo y el diagnostico de estas es

detalles innecesarios y suavicen los bordes para poder

clave a la hora de realizar un tratamiento o intervención

identificar las diferentes secciones de una imagen con

temprana.

Axial

mayor precisión y facilidad. Se seleccionaron 4 filtros

Computarizada (TAC) es uno de los principales medios

diferentes, el mediano, el gaussiano, el bilateral y el

de diagnóstico. Sin embargo, a pesar de la calidad de

anisotrópico. A través de MATLAB, se diseñó una interfaz

los equipos actuales al tomar estas imágenes, existen

gráfica que, al seleccionar un filtro, lee una carpeta llena

pequeñas estructuras, ya sea de órganos o tejidos, cuyos

de imágenes TAC y las filtra con la técnica de filtrado

bordes se encuentran difuminados y por lo tanto no es

escogida. En el mismo proceso, se midió la diferencia

posible percibirlos adecuadamente, incluso en softwares

por pixel y estructural que tenían las imágenes filtradas

de simulación y diagnóstico. Para enfrentar estos

con respecto a las originales. También se modelaron en

inconvenientes, se requiere procesar las imágenes de

tres dimensiones las imágenes filtradas para observar la

tal manera que, se muestre una representación precisa

mejora en la segmentación de estas a través de un script

de lo que se desea observar. Para ello, se requieren

de Python. Al final, se pudieron aplicar todas las técnicas

técnicas de filtrado con el objetivo de mejorar la imagen

de filtrado a imágenes TAC, y se pudo modelarlas en tres

recibida del TAC. En este proyecto, se desea mejorar la

dimensiones. Las que tuvieron mejores resultados a la

calidad de las imágenes de tal manera, que sean más

percepción visual humana fueron los filtros gaussiano y

fáciles de segmentar por softwares. Con este objetivo,

mediano con máscara de 9X9 pixeles.

102

cardiología,

Tomografía

authors

IMPROVEMENT OF TAC IMAGES FROM THE THORACIC CAVITY Juan Arrieta Germán Pardo

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Jairo Cardona

Cardiovascular diseases are the leading cause of mortality

need to select filters that eliminate unnecessary details

in the world and their diagnosis is key when it comes

and soften the edges in order to identify the different

to an early treatment or intervention. In cardiology,

sections of an image with greater precision and ease.

Computerized Axial Tomography (CAT) is one of the

Four different filters were selected, the median, the

main means of diagnosis. Despite the quality of the

gaussian, the bilateral and the anisotropic. Through

improvements in the technology of the CT equipment

MATLAB, a graphical interface was designed in such a

and the quality of the images they provide, there are

way that, after selecting a filter, reads a folder full of TAC

small structures, either from organs or tissues, whose

images and filters them with the selected technique.

edges are blurred and therefore cannot be properly

In the same process, the difference per pixel and

perceived, even in simulation and diagnostic software.

structural difference between the filtered images and

In spite of these drawbacks, it is required to process the

the original ones was measured. The filtered images

images in such a way that, when modeling them in three

were also modeled in three dimensions to observe the

dimensions, a precise representation of what is wanted

improvement in their segmentation through a Python

to observe is shown. For this, filtering techniques are

script. Finally, all filtering techniques could be applied

required in order to improve the image received from

to CT images, and they could be modeled in three

the TAC. In this project, the objective to improve the

dimensions. The ones that had the best results to the

quality of the images in such a way that they are easier

human visual perception were the gaussian and median

to segment by software. With this objective, there was a

filters with a 9X9 pixel mask.

103

autores

MONITOREO DE CALIDAD DEL AIRE CON SENSORES DE BAJO COSTO Juan Pertuz Iván Torres

tutor

tutorNuñez César Viloria

Asesor Jairo Cardona

La concentración de material particulado (Particulate

ópticos de PM y el sistema integrado System-on-a-Chip

Matter, PM) con diámetro aerodinámico <10μm (PM10)

en la construcción de dos prototipos de bajo costo que

y <2.5μm (PM2.5) son parámetros ampliamente usados

permita el monitoreo remoto de la calidad del aire en la

para determinar el nivel de contaminación del aire que

zona donde se ubiquen dentro del Área Metropolitana

respiramos. Ésta provoca al año aproximadamente

de Barranquilla, incluyendo la temperatura y humedad

4,2 millones de defunciones prematuras según la

relativa, evaluando su desempeño, confiabilidad y

Organización Mundial de la Salud, además de que

consumo energético. Se realizaron diferentes pruebas

en Colombia la contaminación del aire es el riesgo

tales como el cálculo de la correlación de Pearson

ambiental que mayor número de muertes causa al año,

para hallar la relación entre las diferentes variables.

se estima que 8% de la mortalidad anual es por factores

Adicionalmente, se estimaron los alphas de Cronbach

de riesgo ambiental. Esto conlleva a que el monitoreo

para las variables PM10 y PM2.5 y determinar su

de dichas variables sea de vital importancia en el país

relevancia en la medición de los sensores además de la

y el mundo. Tomando de base el proyecto alemán de

medición de las potencias de los módulos obteniendo

Citizen Science https://luftdaten.info se usan sensores

resultados favorables.

104

authors

AIR QUALITY MONITORING WITH LOW-COST SENSORS Juan Pertuz Iván Torres

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Jairo Cardona

The concentration of particulate matter (Particulate

integrated System-on-a-Chip system are used in the

Matter, PM) with aerodynamic diameter <10μm (PM10)

construction of two low-cost prototypes that allow

and <2.5μm (PM2.5) are widely used parameters

remote quality monitoring of the air in the area where

to determine the level of contamination of the air

they are located in the Barranquilla Metropolitan Area,

we breathe. This causes approximately 4.2 million

including temperature and relative humidity, evaluating

premature deaths per year according to the World Health

their performance, reliability and energy consumption.

Organization, in addition to the fact that in Colombia

Different tests such as the calculation of the Pearson

air pollution is the environmental risk that causes the

correlation were paerformed to find the relationship

greatest number of deaths per year, it is estimated

between the different variables. Additionally, Cronbach’s

that 8% of mortality annual is due to environmental

alphas were estimated for the variables PM10 and PM2.5

risk factors. This means that the monitoring of these

and their relevance in the measurement of the sensors

variables is of vital importance in the country and the

was determined, in addition to the measurement of the

world. Based on the German Citizen Science project

powers of the modules, obtaining favorable results.

https://luftdaten.info, optical PM sensors and the

105

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE ACCIONAMIENTO Y MONITOREO DESCENTRALIZADO DE NODOS DE UNIGRID autores

tutor

Carlos Rueda Carlos Vergara

César Viloria tutorNuñez

Asesor

Mauricio Pardo Loraine Navarro

La Universidad del Norte tiene un laboratorio que

que se diseña, consiste en la implementación de una

emula un sistema de potencia llamado UniGRID.

red RS 485 que comunica dispositivos esclavos, que

El presente proyecto busca diseñar un sistema de

controlan los Nodos de la UniGRID, con un dispositivo

control de nodos descentralizado para la UniGRID, ya

maestro que alberga una aplicación. Se desarrolla una

que se descartó previamente un sistema de control

aplicación que permite la interacción con el usuario y

centrado en un único PLC por los inconvenientes que

la UniGRID. Se prueba la aplicación mediante el uso

se describen en el informe. El diseño del sistema busca

de software que emule el comportamiento de la red

alcanzar los objetivos y cumplir con las restricciones y

RS485 y los dispositivos esclavos. Finalmente se hace

requerimientos de diseño propuestas por los asesores.

un análisis de fallos siguiendo la estrategia DFMEA

Para ello, se aplica la Metodología y los criterios de

y se concluye el funcionamiento satisfactorio de la

selección que se describen en el informe. El sistema,

aplicación y el sistema.

106

authors

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A A DRIVE AND MONITORING SYSTEM FOR UNIGRID NODES Carlos Rueda Carlos Vergara

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Mauricio Pardo Loraine Navarro

At Universidad del Norte there is a laboratory that

which is designed, consists of the implementation of

emulates a power system called UniGRID. This project

an RS485 network that communicates slave devices,

seeks to design a decentralized node control system

which control the UniGRID nodes, with a master device

for UniGRID, as a control system focused on a single

that hosts an application. An application is developed

PLC was previously ruled out due to the drawbacks

and allows the interaction with the user and the

described in the report. The design of the system

UniGRID. The application is tested by using software

seeks to achieve the objectives and comply with the

that emulates the behavior of the RS485 network and

constraints and design requirements proposed by the

slave devices. Finally, a fault analysis is done following

advisors. To do this, the Methodology and selection

the DFMEA strategy and the successful operation of the

criteria described in the report are applied. The system,

application and system is completed.

107

IMPLEMENTACIÓN DE UNA PLATAFORMA WEB DE INTERFAZ DE VARIABLES ELÉCTRICAS, METEOROLÓGICAS Y DE CONTROL DE LA MICRORRED UNIGRID autores

tutor

Fabio Cuello Yisel Mesa

César Viloria tutorNuñez

Asesor

Mauricio Pardo Loraine Navarro

El objetivo del presente proyecto es implementar una

variables

plataforma web que funcione de interfaz para el reporte

energía estimada del panel del bloque C y energía

de estado y gestión de variables meteorológicas y

estimada del emulador eólico WT UniGRID. Por último,

eléctricas de nodos de la microrred UniGRID. Se desarrolló

se realiza seguimiento a las fallas en las estaciones

una plataforma web que contiene un diagrama de la

meteorológicas y se generan boletines diarios que son

microrred UniGRID, en la cual se permite seleccionar

enviados vía correo electrónico a las personas suscritas

los nodos actualmente intervenidos para observar sus

a dichos servicios. Para llevar a cabo este proyecto, se

variables eléctricas y controlarlos. Además, se integró

tuvo en cuenta el brindar una experiencia de usuario

una plataforma que brinda información meteorológica

apropiada y permitir la escalabilidad y mantenimiento

y que apoya el desarrollo de redes de potencia con

de la plataforma por grupos posteriores a la realización

fuentes de energía renovables. En ella se visualizan

de este proyecto.

108

como

radiación,

velocidad

del

viento,

authors

IMPLEMENTATION OF A WEB PLATFORM FOR THE INTERFACE OF ELECTRICAL, METEOROLOGICAL AND CONTROL VARIABLES OF THE UNIGRID MICRO-GRID Fabio Cuello Yisel Mesa

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Mauricio Pardo Loraine Navarro

The objective of this project is to implement a web

renewable energy sources was integrated. Variables

platform that works as an interface for the status report

such as radiation, wind speed, estimated energy of

and management of meteorological and electrical

the panel in block C and estimated energy of the WT

variables of UniGRID microgrid nodes. A web platform

UniGRID wind emulator are displayed. Lastly, failures in

was developed. This plataform contains a diagram of

meteorological stations are tracked and daily bulletins

the UniGRID microgrid, in which it is possible to select

are generated and sent via email to people subscribed to

the nodes currently operated to observe their electrical

these services. To carry out this project, consideration

variables and control them. In addition, a platform

was given to provide an appropriate user experience

that provides meteorological information and that

and allowing the scalability and maintenance of the

supports the development of power networks with

platform by posterior groups.

109

IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE RECONOCIMIENTO DE PATRONES PARA UNA BANDA TRANSPORTADORA autores

tutor

César Viloria tutorNuñez

María Arellana

Asesor

Marcelo Martínez

Diego Gómez Mauricio Pardo

La eficiencia y la calidad en el producto final son unos

se tenía en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y

de los aspectos más importantes en los procesos de

Electrónica con respecto al tema de procesamiento de

producción, que se buscan mejorar constantemente.

imágenes, y aplicarlo como plataforma funcional en el

Actualmente, en la mayoría de las industrias no

Laboratorio de Automatización Industrial. Este proceso

se cuenta con un sistema que permita detectar de

está diseñado para reconocer diferentes tipos de pastas

forma óptima los elementos defectuosos a no ser por

que circulan en una banda transportadora simulando un

intervención directa de los operarios en el lugar del

proceso de fabricación para aumentar la eficiencia en

proceso. Basados en el auge de la Industria 4.0 junto

términos de producción y calidad del producto final. En

a la promesa de combinarla con técnicas avanzadas

este es posible apreciar una plataforma de visualización

las

remota para verificar los datos y almacenarlos en una

tecnologías inteligentes por medio de un sistema de

base de datos relacionada a través de MySQL Db.

reconocimiento de patrones. Por lo que, como solución

Se describe un proceso de reconocimiento basado

a esta problemática se ha creado Oggettti, un sistema

en la arquitectura SSD que procesa la biblioteca de

dirigido a la industria alimentaria, capaz de aumentar la

aprendizaje automático TensorFlow. Se requiere una

eficiencia y calificar la calidad de cada uno de los tipos

Raspberry Pi 4 como sistema informático asociado con

de pastas inmersos en un proceso de manufactura.

la estación de reconocimiento que se va a desarrollar.

Este proyecto busca contribuir a la construcción de

La validación general del sistema se llevó a cabo a

plataformas de trabajo en el área de Industria 4.0.

través de la medida estadística del F score que arrojó

Adicionalmente, se desea recuperar el impulso que

un resultado de precisión del 91,77%.

110

producción

industrial,

busca

integrar

authors

IMPLEMENTATION OF A PATTERN RECOGNITION SYSTEM FOR A CONVEYOR BELT María Arellana Marcelo Martínez

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Diego Gómez Mauricio Pardo

Efficiency and quality in the final product are one of the

Department of Electrical and Electronic Engineering

most important aspects in the production processes,

had with regard to the image processing issue, and

which are constantly being improved. Currently, most

to apply it as a functional platform in the Industrial

industries do not have a system that allows for optimal

Automation Laboratory. This process is designed to

detection of defective elements except through direct

recognize different types of pastes circulating on a

intervention of operators at the process site. Based on

conveyor belt simulating a manufacturing process to

the boom of Industry 4. 0 together with the promise

increase efficiency in terms of production and quality

of combining it with advanced industrial production

of the final product. In this it is possible to appreciate

techniques, the aim is to integrate intelligent technologies

a remote visualization platform to verify the data and

by means of a pattern recognition system. Therefore, as

store them in a related database through MySQL Db. A

a solution to this problem, Oggettti has been created, a

recognition process based on the SSD architecture that

system aimed at the food industry, capable of increasing

processes the TensorFlow machine learning library is

the efficiency and qualifying the quality of each type

described. A Raspberry Pi 4 is required as the computer

of pasta immersed in a manufacturing process. This

system associated with the reconnaissance station to

project seeks to contribute to the construction of

be developed.The general validation of the system was

working platforms in the area of Industry 4. 0.In

carried out through the statistical measurement of the

addition, the aim is to recover the momentum that the

F score which gave a result of 91.77% accuracy.

111

IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE ACTUACIÓN PARA BRAZOS ROBÓTICOS ARTICULADOS INDUSTRIALES DEL LABORATORIO DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL autores

tutor

Thomas Martínez Emanuel Rivera

César Viloria tutorNuñez

Asesor

Diego Gómez Mauricio Pardo

El Proyecto presenta la recuperación funcional del

del los sensores del robot. Luego, dos estrategias de

sistema de control del brazo robótico de seis grados

control fueron desarrolladas: cableada, mediante un

de libertad Scorbot ER-4Pc, cuyo controlador original

teach pendant; y remota, mediante una página web

cuenta con un software obsoleto, lo que no permite

donde múltiples usuarios tienen la posibilidad de

realizar un control a través de este. Sin embargo,

definir simultáneamente cada movimiento digitando el

gracias a la robusta estructura mecánica que posee

número de grados deseados para cada eje disponible.

la máquina, es posible implementar metodologías

Para finalizar , luego de las pruebas los resultados de

de control modernas, en el presente caso a través de

la validación del sistema desarrollado fueron exitosos,

una Raspberry pi 4. Inicialmente, se llevaron a cabo

logrando el control desarrollado con un 95% de confianza.

pruebas para la verificación del correcto funcionamiento

112

authors

IMPLEMENTATION OF AN ACTUATION SYSTEM FOR INDUSTRIAL ARTICULATED ROBOTIC ARMS FROM THE INDUSTRIAL AUTOMATION LABORATORY Thomas Martínez Emanuel Rivera

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Diego Gómez Mauricio Pardo

The Project presents the functional recovery of the

two control strategies were developed: First wired, by

control system of the robotic arm, which is a six degrees

mean of a teaching pendant; and remotely, by mean of

of freedom Scorbot ER-4Pc, whose controller has

a web page where multiple users have the possibility

original outdated software, which does not allow control

of simultaneously defining each movement by entering

through it. However, thanks to the robust mechanical

the desired number of degrees for each available axis

structure of the machine, it is possible to update and

and can view the sensors lecture. Finally, after the tests,

implement modern control methodologies, in this case

the results of the validation of the developed system

through a Raspberry pi 4 (remote controller). Initially,

were successful, achieving the developed control with a

a test line is activated to verify the correct operation

95% of confidence.

of the robot sensors (encoders, microswitches). Then,

113

ENTREGA DE SUMINISTROS EN EL HOGAR POR MEDIO DE UN ROBOT AUTÓNOMO autores

tutor

César Viloria tutorNuñez

Caroline Covelly

Asesor

Daniel Daza

Winston Percybrooks

Al momento de integrar robots móviles en ambientes

otros, unidos a plataformas de código abierto, para

humanos,

puedan

diseñar y construir un robot que pueda mapear y

desplazarse al interior de espacios cerrados. Un robot

navegar en un espacio interior controlado, mientras

móvil debe ser capaz de conocer su ubicación dentro

realiza tareas de entrega de elementos de un punto

del entorno para realizar tareas como guiar visitantes,

a otro. Para el desarrollo de este proyecto se utilizó

repartir medicinas en hospitales, transportar paquetes

la aproximación de sensores infrarrojos, debido a su

en bodegas, etc. En escenarios interiores, la navegación

facilidad de implementación y la reducción de costos

mediante GPS no está disponible, por lo que se requiere

tanto computacional como de infraestructura. En este

que el robot incluya un conjunto de sensores que le

caso se aprovechó la existencia de sensores infrarrojos

permitan reconocer su entorno y determinar su propia

especializados para aplicaciones de SLAM como los

localización. El reto entonces es utilizar los sensores

LIDAR, en asociación con la plataforma de código abierto

disponibles, como LIDAR, cámaras, ultrasonido, entre

Robot Operating System (ROS).

114

desafío

conseguir

que

authors

HOME SUPPLIES DELIVERIES THROUGH AN AUTONOMOUS ROBOT Caroline Covelly

When

integrating

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez

Daniel Daza

Winston Percybrooks

mobile

robots

into

human

others, linked to open source platforms, to design and

environments, one challenge is to get them to move

build a robot that can map and navigate in a controlled

inside closed spaces. A mobile robot must be able to

indoor space, while performing tasks of delivery of

know its location within the environment to perform

elements from one point to another. For the development

tasks such as guiding visitors, delivering medicines in

of this project, the infrared sensor approach was used,

hospitals, transporting packages in warehouses, etc.

due to its ease of implementation and the reduction

In indoor scenarios, GPS navigation is not available, so

of both computational and infrastructure costs. In this

the robot is required to include a set of sensors that

case, we took advantage of the existence of specialized

allow it to recognize its environment and determine its

infrared sensors for SLAM applications such as LIDAR,

own location. The challenge then is to use the available

in association with the open source platform ROBOT

sensors, such as LIDAR, cameras, ultrasound, among

OPERATING SYSTEM (ROS).

115

UNIDAD DE PROCESAMIENTO PARA MODEM LORA autores

tutor

Fernando García Miguel Palacio

César Viloria tutorNuñez

Asesor

Maria Gabriela Calle

La tecnología LoRa puede transmitir datos a bajas tasas

RHF3M076. Actualmente estos dispositivos cuentan

de transmisión con un gran alcance. Es por esto que

con una funcionalidad limitada, puesto que no pueden

esta tecnología se ha vuelto realmente importante

funcionar sin estar conectados a un dispositivo

a nivel mundial. Se espera que sea de gran utilidad

inteligente, como un computador o teléfono celular.

para el monitoreo de distintas variables en entornos

En este proyecto se evalúan las diferentes alternativas

rurales o de ciudades. La tecnología LoRa no se plantea

de solución para la implementación de una CPU que

derrocar a los servicios de comunicación tradicionales,

sea capaz de configurar y enviar instrucciones a los

sino que pretende ofrecer una alternativa viable para

módems sin necesidad de un dispositivo intermediario.

la implementación de redes con una amplia área de

Es de vital importancia llevar a cabo esta tarea pues

cobertura y de bajo costo energético. Es por esto que

el departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

se considera a la tecnología LoRa ideal para trabajar

tiene la intención de conocer y desarrollar a fondo la

en entornos rurales o de difícil acceso a los medios

tecnología LoRa. Para esto es necesario realizar pruebas

de comunicación tradicionales. La Universidad del

de campo que permitan ampliar los conocimientos que

Norte tiene en su propiedad varios módems LoRa

se tienen de estos dispositivos.

116

authors

LORA MODEM PROCESSING UNIT Fernando García Miguel Palacio

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Maria Gabriela Calle

LoRa technology can transmit data at low transmission

limited functionality, since they cannot transmit without

rates with a long range. This is why this technology has

connection to a smart device, such as a computer or

become really important worldwide. It is expected to be

cell phone. This project evaluates the different solution

very useful for monitoring different variables in rural

alternatives for the implementation of a CPU that is

or urban settings. LoRa technology is not intended

capable of configuring and sending instructions to

to overthrow traditional communication services, but

modems without the need for an intermediary device. It

aims to offer a viable alternative for the implementation

is very important to carry out this task as DIEE intends

of networks with a wide coverage area and low energy

to fully understand and develop LoRa technology.

cost. This is why LoRa technology is considered ideal for

Therefore, it is necessary to carry out field tests to

working in rural environments or with difficult access to

expand the knowledge about these devices. Such tests

traditional media. Universidad del Norte owns several

may be more feasible by having low-cost CPUs that

LoRa RHF3M076 modems. Currently these devices have

supply the information that LoRa modems will transmit.

117

DISEÑO Y SIMULACIÓN DE ARRAY DE PARCHES EN LA BANDA DE LAS MICROONDAS. autores

tutor

Karolay García Sary Vásquez

César Viloria tutorNuñez

Asesor

Lácides Ripoll

Para el desarrollo del diseño teórico del Array de

con los simulados, y verificar si la antena se encuentra

parches, fue necesario iniciar diseñando una sola

operando a la frecuencia deseada. Una vez terminada

antena para analizar su comportamiento. Con ayuda del

la simulación de una sola antena, y presentando

Método de Líneas de Transmisión, se realizó un diseño

óptimos resultados, se procede al diseño simulado de

teórico de cada una de las variables requeridas para el

tres arrays de diferentes números de elementos (dos,

funcionamiento de una sola antena. Una vez obtenidos

cuatro y ocho antenas, respectivamente). Se lograron

los cálculos del diseño de esta antena, se procede a

resultados satisfactorios, basado en la optimización de

simular en un software de análisis de alto rendimiento

las distancias entre los elementos del array, teniendo en

llamado CST Microwave Studio, con el cual se puede

cuenta que las mínimas variaciones en las dimensiones

validar si los valores obtenidos teóricamente coinciden

del array cambian significativamente los resultados.

118

authors

DESIGN AND SIMULATION OF A MICROWAVE BAND PATCH ARRAY ANTENNA. Karolay García Sary Vásquez

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Lácides Ripoll

For the development of the theoretical design of the

simulated ones, and check if the antenna is operating

patch array, it was necessary to start designing a single

at the desired frequency. Once the simulation of a

antenna to analyze its behavior. With the aid of the

single antenna is finished, and presenting optimal

Transmission Line Method, a theoretical design of each

results, we proceed to the simulated design of three

variable required for the operation of a single antenna

arrays of different number of elements (two, four and

was carried out. Once obtained the calculations of

eight antennas, respectively). Satisfactory results were

the design of this antenna, it proceeds to simulate

achieved, based on the optimization of the distances

in a high performance analysis software called CST

between the elements of the array, taking into account

Microwave Studio, with which it can be validated if

that the minimal variations in the dimensions of the

the values obtained theoretically coincide with the

array significantly change the results.

119

APLICACIÓN MÓVIL PARA LA DETECCIÓN AUTOMÁTICA DE MELANOMAS autores

tutor

Brian Fergusson Nicolás Lanete

César Viloria tutorNuñez

Asesor

Winston Percybrooks Mario Jojoa

El melanoma es un tipo de cáncer de piel, de los más

actualmente, las cuales nos permiten entrenar un

comunes y la cual presenta una importante tasa de

modelo para que clasifique las imágenes tomadas dentro

mortalidad, que es producido por un desorden celular

de los dos tipos de tumor ya mencionados. La base de

de las células encargadas de la pigmentación de la piel.

datos que se cree con las imágenes suministradas por

La detección temprana de este tipo de anomalía permite

los médicos servirá posteriormente para entrenar más

contar con mayores posibilidades de un tratamiento

modelos y mejorarlos aplicando diferentes técnicas

efectivo. Habitualmente este tumor suele aparecer en

como Data augmentation. Además, con las numerosas

la piel y es detectado a partir de una dermatoscopia,

herramientas son las que se disponen actualmente

basada en una regla denominada ABCDE, siendo

podemos guardar datos en una instancia de manera

una técnica no tan precisa para hacer una detección

económica, teniendo así un historial del paciente que

temprana de este cáncer. Se pensó en desarrollar un

puede ser de ayuda en futuras consultas para su médico.

prototipo de una aplicación móvil en Android, la cual

La aplicación cuenta con una interfaz que es amigable

se basa en técnicas de inteligencia computacional que

con el usuario, es decir, intuitiva para que cualquier

determina mediante imágenes si una lesión en la piel

persona sin tener que saber mucho de tecnología pueda

es benigno o melanoma. Se implementó clasificadores

acceder a esta de manera fácil y rápida. Así creando

de imágenes basado en convolutional neural networks

una aplicación móvil capaz de convertirse en una gran

(CNNs) para la detección de lesiones. Esto es posible a

herramienta para la salud.

las grandes bases de datos sobre imágenes que existen

120

authors

MOBILE APPLICACTION FOR AUTOMATIC MELANOMA DETECTION Brian Fergusson Nicolás Lanete

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Winston Percybrooks Mario Jojoa

Melanoma is one of the most common types of skin

that currently exist, which allow us to train a model

cancer and has a high mortality rate. It is caused by

to classify images taken within the two types of tumor

a cellular disorder of the cells responsible for skin

already mentioned. The database created with the

pigmentation. The early detection of this type of

images provided by the doctors will later be used to train

abnormality allows for greater possibilities of effective

more models and improve them by applying different

treatment. Usually this tumor appears on the skin and

techniques such as data augmentation. In addition,

is detected by a dermatoscopy, based on a rule called

with the numerous tools currently available we can

ABCDE, being a technique not so precise to make an

save data in one instance in a cost-effective way, thus

early detection of this cancer. The idea was to develop

having a patient history that can be helpful in future

a prototype of a mobile application in Android, which

consultations for your doctor. The application has an

is based on computational intelligence techniques that

interface that is user-friendly, that is, intuitive so that

determine through images if a skin lesion is benign or

anyone without having to know much about technology

melanoma. Image classifiers based on convolutional

can access it easily and quickly. Thus creating a mobile

neural networks (CNNs) were implemented for lesion

application capable of becoming a great tool for health.

detection. This is possible to the large image databases

121

autores

PROTOTIPO ROBUSTO PARA MONITOREO DE LA CALIDAD EL AIRE María Calderón Jessica Herrera

tutor

tutorNuñez César Viloria

Asesor

Luis Torres

Tomando como base el proyecto de Citizen Science

su conexión, instalación, y operación a largo plazo,

Luftdaten nacido en Stuttgart (Alemania), se usarán

lo cual es la finalidad de este proyecto. Para ello, es

sensores ópticos de PM (SDS011, p.e.) y el sistema

necesario rediseñar el hardware propuesto para que

integrado (System-on-a-Chip, SoC) ESP8266 para

supere la fase de prueba de concepto y alcance un

construir dos prototipos que permitan un monitoreo

nivel de robustez adecuado al propósito de monitoreo

remoto de la calidad del aire en la zona donde se ubique

continuo. El diseño propuesto funciona ante fallas en el

el sensor; midiendo PM10 y PM2.5. Además, como parte

suministro de energía eléctrica principal, presencia de

fundamental del proyecto, se pretende rediseñar el

sobretensión en el voltaje de alimentación e inversión

Hardware para aumentar la robustez del dispositivo ante

de polaridad. Este proyecto promueve y apoya la

errores de polaridad, niveles inadecuados de tensión

construcción de una red de monitoreo de la calidad

de alimentación, y sostenimiento back-up por batería.

del aire basado en sensores de bajo costo que además

El hardware de construcción sugerido por Lufdaten es

cuentan con protección ante fallas de la alimentación

delicado, es por esto que el diseño de tales módulos

comunes en nuestro entorno.

de monitoreo deben garantizar la confiabilidad para

122

authors

ROBUST PROTOTYPE FOR AIR QUALITY MONITORING María Calderón Jessica Herrera

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Luis Torres

Based on the Citizen Science Luftdaten project born in

guarantee the reliability for its connection, installation,

Stuttgart, Germany, PM optical sensors (SDS011, e.g.)

and long-term operation, which is the purpose of

and the integrated system (System-on-a-Chip, SoC)

this project. To do this, it is necessary to redesign

ESP8266 will be used to build two prototypes to enable

the proposed hardware to pass the proof-of-concept

remote monitoring of air quality in the area where

phase and achieve a level of robustness appropriate to

the sensor is located; measuring PM10 and PM2.5. In

the purpose of continuous monitoring. The proposed

addition, as a key part of the project, it is intended to

design works in the event of failures in the main electrical

redesign the Hardware to increase the robustness of

power supply, such as the presence of overvoltage and

the device to polarity errors, inadequate levels of supply

polarity reversal. This project promotes and supports

voltage, and battery back-up support. The construction

the construction of an air quality monitoring network

hardware suggested by Lufdaten is delicate, which

based on low-cost sensors that also have protection

is why the design of such monitoring modules must

against common power failures in our environment.

123

SEGMENTACIÓN DE LA AORTA A PARTIR DE IMÁGENES DE TOMOGRAFÍA AXIAL COMPUTARIZADA autores

tutor

tutorNuñez César Viloria

Jaider Cueto

Asesor Juan Pablo Tello

Las enfermedades cardiovasculares son la primera

implementar algoritmos ah-hoc que se adecuen a

causa de mortalidad en el mundo y el diagnóstico

la imagen. En la reconstrucción tridimensional de

de estas es clave a la hora de realizar un tratamiento

estructuras anatómicas es fundamental tener una

existen

buena selección de la estructura a reconstruir, este

diferentes medios de diagnóstico y muchos de ellos

proceso se desarrolla mediante la segmentación.

basados en imágenes médicas, entre ellas las de

Dado que los algoritmos son diversos, es necesario

Tomografía Axial Computarizada (TAC), que permite

seleccionar, implementar y construir una herramienta

generar imágenes transversales del cuerpo humano y

que contenga al menos tres y permita elegir alguno

a partir de ellas se pueden obtener imágenes de corte

de ellos basándose en parámetros estadísticos para el

axial y coronal. La problemática está en que, por las

proceso de segmentación automática de la Región de

características de las técnicas de adquisición de las

Interés (ROI). La región de interés de este proyecto es

imágenes, los algoritmos que funcionan bien para una

la arteria aorta.

intervención

temprana.

cardiología

técnica no funcionan para otra, por tanto, es necesario

124

authors

AORTA SEGMENTATION FROM COMPUTERIZED AXIAL TOMOGRAPHY IMAGES Jaider Cueto

advisor advisor Adviser

César Viloria Nuñez Juan Pablo Tello

Cardiovascular diseases are the leading cause of mor-

implement ah-hoc algorithms that adapt to the image.

tality in the world and their diagnosis is key when it

In the three-dimensional reconstruction of anatomi-

comes to early treatment or intervention. In cardiolo-

cal structures, it is essential to have a good selection

gy there are different diagnostic modes and many of

of the structure for the reconstruction, this process is

them analyzed in medical images, among them tho-

carried out through segmentation. Since the algori-

se of Computerized Axial Tomography (CAT), which

thms are diverse, it is necessary to select, implement

allows to generate cross-sectional images of the hu-

and build a tool that contains at least three and allows

man body and from them axial and coronal cross-sec-

the choice of some of them, based in specific para-

tional images can be obtained. The problem is that,

meters for the automatic segmentation process of the

due to the characteristics of the image acquisition te-

Region of Interest (ROI). The region of interest for this

chniques, algorithms that work well for one technique

project is the aortic artery.

do not work for another, therefore, it is necessary to

125

126

132

Diseño de manual de procesos administrativos integrados para la gestión financiera de GYO MEDICAL I.P.S S.A.S Design of an integrated administrative process manual for financial management at GYO MEDICAL I.P.S. S.A.S.

134

Plan de mejoramiento de logística inversa en la cadena de suministro de la empresa Henkel Colombia S.A. Plan to Improve Reverse Logistics in the Supply Chain of the Company Henkel Colombia S.A.

136

Diseño de un Sistema de Gestión de Inventario para la empresa DigiPrint Ltda Design of an Inventory Management System for the company DigiPrint Ltda

138

Rediseño del proceso de control y reasignación de precios de venta en los artículos promocionales (IN & OUT) próximos a vencer y los seleccionados en estrategias de mercadeo en el centro de distribución Galapa Atlántico de Tiendas Ara Redesign of the process of control and reallocation of sale prices in promotional items (In&Out)

next to expiration and the selected in marketing strategies in the Galapa - Atlántico distribution center of Ara Stores

140

Implementación de un sistema integrado de gestión de la calidad para el área de logística de los programas abiertos que ofrece el centro de educación continuada de la Universidad del Norte aplicando la norma ISO 9001- 2015 Implementation of an integrated quality management system for the logistics area of the open programs offered by the Continued Education Center of Universidad Del Norte applying normativity satated by ISO 9001- 2015 standard

127

142

Diseño de un sistema de gestión de inventarios que permita llevar un control más adecuado de las referencias de alta rotación de la distribuidora Dispropan Caribe LTDA Design of an inventory management system that allows to keep a more adequate control of references with high turnover for the distributor Dispropan Caribe LTDA.

144

Nivel de dificultad de las asignaturas del plan de estudio del programa de Ingeniería Industrial

Difficulty Index of the Subjects in the Industrial Engineering Program Curriculum at Universidad del Norte

146

Diseño zona de picking mediante metodología ABC para la línea de cervezas de la planta Postobón en Malambo Design of the Picking Zone through by ABC Methodology for Postobon Malambo Plant’s beers line.

148

Programación de la producción en un sistema flowshop híbrido en panificadora de Barranquilla Hybrid FLow Shop Scheculing In A Bakery Plant In Barranquilla

150

Identificación de las variables con incidencia en los resultados de las pruebas de estado Saber Pro de los estudiantes de ingeniería industrial Identification of the variables with incidence in the results of the Saber Pro state tests of the students of Industrial Engineering

152

Desarrollo de un aplicativo web para la coordinación de la plataforma de atención a inmigrantes venezolanos en la ciudad de Barranquilla Development of a web application for the coordination of the assistance platform for venezuelan migrants in Barranquilla city.

154

Modelo de maximización de utilidades para la ubicación de plantas de biogás en el departamento del Atlántico a partir del aprovechamiento de residuos de mango y porcinos Profit maximization model for the location of biogas plants in the Atlantico department taking advantage of mango and pig residues

156

Diseño de un procedimiento integrado para medir el impacto en la productividad de un cambio del procesamiento de preparación de arroz blanco en las unidades de negocio coordinadas por Café DUNORD Design of an integrated procedure for measuring the impact on productivity of a change in the processing of white rice preparation in the business units coordinated by Café du Nord.

158

Diseño de una heurística para el dimensionamiento de un sistema eléctrico híbrido, basado en fuentes renovables para la vereda Las Nubes en Barranquilla Hybrid electrical system dimensioning heuristic design, based on renewable sources for “Las Nubes” village in Barranquilla, Co.

128

160

Diseño de un modelo de localización de plantas de producción de biogás en el departamento del Atlántico

Design of a biogas production plants location model at the Atlántico Department

162

Diseño de un modelo de negocio que permita el suministro de energía limpia a la vereda Las Nubes Design of a business model that allows the supply of clean energy to the “Las Nubes” community.

164

Diseño de un modelo para la ubicación de un centro de acopio y transporte de RAEE línea Gris en Barranquilla

Design of a model for the location of a facility and the transport of WEEE Gray Line in Barranquilla

166

Rediseño del área de procesamiento de aceite para bebé en productos JUHNIO’S ROLD S.A.S.

Redesign of the baby oil processing area at Productos Juhnio’s Rold S.A.S

168

Diseño de un sistema de gestión de mantenimiento preventivo para máquinas blisteadoras en C.I Farmacápsulas Design of a preventive maintenance management system for blistering machines in C.I FARMACAPSULA

170

Diseño del área productiva para la empresa Diamond Collection No. 1

172

Rediseño de la red logística en una empresa de retail en Colombia

174

Diseño de la metodología MAV Evaluation para la evaluación del aprendizaje en procedimientos médicos por medio del método cusum

176

Diseño de una heurística para establecer la programación de buses con el fin de satisfacer la demanda esperada

Production Area Design for the Company Diamond Collection No. 1

Redesign of the logistics network in a retail company in Colombia

Design of a heuristic to establish the programming of buses to satisfy awaited demand

178

Diseño de un sistema de ruteo para suministros médicos aplicando el método Cluster First-Route Second para minimizar los costos de fletes en SyD Colombia S.A.S Design of a routing system for medical supplies applying the Cluster First-Route Second method in order to minimize freight costs in Syd COLOMBIA S.A.S

180

Diseño de modelo de economía circular en la industria cosmética basado en un sistema de logística inversa Design of a circular economy model in the cosmetic industry based on a reverse logistics system

129

182

Diseño de un modelo matemático para la predicción de fuga de clientes en el área de telefonía

Design of a mathematical model for predicting customer churn in the telephone area

184 186

Diseño de un modelo de gestión de inventario y políticas para productos alimenticios

Design of an inventory management model and policies for food products

Diseño de una metodología para la optimización ambiental del concreto bajo restricciones presupuestarias Design of a methodology for environmental optimization of concrete under budget constraints

188

SendBox: Vehículos terrestres no tripulados para recolección y entrega de productos en el campus de la Universidad de Norte SendBox: unmanned ground vehicles for in-campus pickup and delivery of products

190

Diseño de una solución de base tecnológica y exportable para la asistencia de adultos mayores en economías desarrolladas Design of a smart elder assistance solution as an exportable service offered to developed economies seniors

192

Diseño de una heurística para determinar la ubicación de pasoniveles vehiculares y peatonales en vías férreas “Design of a heuristic to determine railroad level crossing locations for vehicles and pedestrians”

194

Simulación del proceso de picking y revisión empleando tecnología para mejorar el proceso de cross docking Simulation of the picking and review process using technology to enhance the cross docking process.

196

Diseño de un modelo de cadena de suministro para el tratamiento y disposición final de lodos provenientes de lagunas de oxidación The design of a supply chain for the treatment and final disposal of sludge from oxidation ponds.

198

Diseño de un modelo de decisión del tamaño de lote para la producción semanal de pan molde en la Panadería Nueva York S.A.S. Design of a batch size decision model for the weekly manufacturing of bread in the bakery Nueva York S.A.S

200

130

Diseño de un sistema de gestión de pedidos para la empresa Indujer S.A.S.

Design of an order management system for the company INDUSTRIAS J.E.R. INDUJER S.A.S.

202 Diseño de una propuesta de mejora del proceso de estimación de la demanda en la empresa Rodelg Laboratorios mediante la comparación de diferentes técnicas de pronóstico

Design of a proposal to improve the process of estimation of the demand for Rodelg Laboratorios through the comparison of different forecasting techniques.

204 Rediseño de método para pronóstico de la demanda estudiantil de asignaturas en la Universidad del Norte

Redesign of forecasting method of the demand of students for the subjects offered at the Universidad del Norte

206 Rediseño de un producto de la empresa AF SUMINISTROS E.U. para el ingreso a un nuevo nicho de mercado basado en pronósticos de demanda, estudios técnicos y financieros

Redesign of a product of the entreprise AF Suministros E.U. to get into a new market niche based in demand forecast, technical and economical studies

131

autores

DISEÑO DE MANUAL DE PROCESOS ADMINISTRATIVOS INTEGRADOS PARA LA GESTIÓN FINANCIERA DE GYO MEDICAL I.P.S S.A.S tutor

María Agualimpia Paola Giraldo

Rubén Yie Pinedo

Natalia Orozco

En este proyecto se expone una alternativa de solución

procesos, luego diseñar la estructura organizativa

a los problemas presentados en el macroproceso de

general que permita identificar los macroprocesos

gestión financiera en la empresa GYO Medical I.P.S.

que conforman la institución, seguidamente diseñar

S.A.S., los cuales residen en que el personal no identifica

un manual de funciones en el que se especifique de

claramente

responsabilidades

forma clara y coherente el perfil del puesto, la misión,

correspondientes a su cargo. Asimismo, no se dispone

responsabilidades y funciones a desempeñar en cada

de documentos que representen los protocolos a seguir

cargo del área respectiva. Posteriormente elaborar los

para la correcta realización de los procedimientos,

manuales de procedimientos de cada proceso, con los

se infiere que, por esta razón, se realizan despidos

que se busca estandarizar las actividades; y, finalmente

recurrentes y se presentan demoras en los tiempos

diseñar un manual de procesos integrados que

de entrenamiento del nuevo personal. La alternativa

represente las relaciones existentes entre los diferentes

de solución desarrollada a lo largo de este proyecto

procedimientos, y la interdependencia que se presenta

consiste

entre sus actividades, cargos y procedimientos.

132

las

actividades

inicialmente

elaborar

mapa

authors

DESIGN OF AN INTEGRATED ADMINISTRATIVE PROCESS MANUAL FOR FINANCIAL MANAGEMENT AT GYO MEDICAL I.P.S. S.A.S. María Agualimpia Paola Giraldo Natalia Orozco

advisor Rubén Yie Pinedo

In this project, we will present a possible solution to

processes that conform the institution, then the creation

the problems presented in the financial management

of a manual highlighting clearly the expectations and

macro process at the company GYO Medical I.P.S.

responsibilities of each staff member to carry-out on

S.A.S. In this case study, staff members can not seem

their day-to-day. This manual will include the mission,

to clearly identify the activities and responsibilities for

vision, responsibilities, expectations, and detailed

their position. In addition, the company fail to have

instruction of their day-to-day roles. Afterwards craft

documents detailing day-to-day activities that highlight

the respective procedures manuals for each process,

the protocol in place. It is inferred that this is the main

which are design to standardize the activities; and,

cause of the rapid turnover and delays in training. The

finally, to design an integrated processes manual

solution presented throughout this case study consists

that higthlight the relationships between the different

of multiple stages: creating a process map, designing

procedures, and the interdependence that is found

a new organizational structure to identify the macro

between their activities, positions, and procedures.

133

autores

PLAN DE MEJORAMIENTO DE LOGÍSTICA INVERSA EN LA CADENA DE SUMINISTRO DE LA EMPRESA HENKEL COLOMBIA S.A. Alfredo Barros Dayana Pérez Sheyla Polo

tutor Rubén Yie Pinedo

La logística inversa es un proceso dentro de la

devoluciones ya sea por calidad, vencimiento y rechazo

administración de la cadena de suministro que

logístico. En este convenio, la empresa reconocerá

ha tomado un interés gradual en el desarrollo de

mensualmente un único pago de 0.5% respecto a las

herramientas y métodos en los que se puedan realizar

compras por no recoger devoluciones exclusivamente

procesos eficientes y garantizar la mejora continua

por dichos motivos. También se presenta un plan de

de las devoluciones de los productos, incluyendo la

reciclaje en el que se esperan ganancias adicionales

disminución de los impactos negativos en el medio

vendiendo los plásticos y cartones de los productos

ambiente. La empresa HENKEL COLOMBIA S.A. presenta

devueltos posterior a su vaciado, y además reutilizar

un problema de logística inversa debido a que están

los que cumplan las medidas necesarias para llevar a

teniendo devoluciones y/o rechazos de mercancía

cabo el proceso de reciclaje. Por último, un plan de

por parte de los clientes. En el año 2019 tuvieron un

comunicación, basado en la metodología de Kaizen y

costo anual por devolución de 2.323.623.139 COP

el ciclo PHVA en el que se puedan disminuir el número

entre los diferentes canales. Por esto, el presente

de faltantes y ventas perdidas. La implementación de

proyecto plantea un plan de mejora al sistema de

este plan logró disminuir los costos por devolución de

logística inversa mediante la aplicación de un convenio

dicho canal en un 1.923% al pasar de $1.103.773.965

con los clientes del canal drugstore & convenience

a $1.082.551.703.

con el objetivo de disminuir los costos relacionados a

134

authors

PLAN TO IMPROVE REVERSE LOGISTICS IN THE SUPPLY CHAIN OF THE COMPANY HENKEL COLOMBIA S.A. advisor

Alfredo Barros Dayana Pérez

Rubén Yie Pinedo

Sheyla Polo

Reverse logistics is a process within supply chain

logistical rejection. In this agreement, the company

management that has taken a gradual interest in the

will recognize a single monthly payment of 0.5% of

development of tools and methods in which efficient

purchases for not collecting returns exclusively for

processes can be performed and ensure the continuous

those reasons. A recycling plan is also presented in

improvement

the

which additional profits are expected by selling the

reduction of negative impacts on the environment. The

plastics and cardboard of the returned products after

company HENKEL COLOMBIA S.A. presents a problem

they have been emptied, and reusing those that comply

of inverse logistics since they are having returns and/

with the necessary measures to carry out the recycling

or rejects of products from customers. In 2019, they

process. Finally, a communication plan, based on the

had an annual cost per return of 2,323,623,139 COP

Kaizen methodology and the PHVA cycle in which the

between the different channels. Therefore, this project

number of shortages and lost sales can be reduced.

proposes a plan to improve the reverse logistics

The implementation of this plan resulted in a decrease

system by applying an agreement with customers of

in return costs by 1.923% from $1,103,773,965 to

the drugstore & convenience channel to reduce costs

$1,082,551,703.

product

returns,

including

related to returns either by quality, expiration and

135

autores

DISEÑO DE UN SISTEMA DE GESTION DE INVENTARIO PARA LA EMPRESA DIGIPRINT LTDA

Andrés Sabino

tutor

Leiry Maza

Rubén Yie Pinedo

Mariana Pertuz

actividad

principal

empresa

DigiPrint

la empresa DigiPrint Ltda. tenga un mejor control de las

Ltda. consiste en realizar impresiones y asesorías

referencias que maneja. Para esto fue necesario hacer

publicitarias, por lo que su demanda es variable y se

un diagnóstico inicial de la empresa, un Análisis ABC

ve afectada por la época del año. Debido a esto, la

para saber cuáles eran las referencias más consumidas

empresa ha optado por realizar los pedidos de materia

y enfocarnos en las mismas; y posteriormente se

prima según lo que consideran necesitar, aunque en

abordaron distintos métodos de Gestión de Inventario,

ocasiones la cantidad no alcanza o se acumulan las

seleccionando el Modelo QR como el más conveniente

referencias en almacén, quedando algunas de estas

para este caso. Finalmente, se creó una Aplicación Web

sin utilizarse por desconocimiento de que siguen

para facilitarle a la empresa el control de las materias

almacenadas. El presente proyecto tiene como objetivo

primas almacenadas.

proponer un Sistema de Gestión de Inventario para que

136

authors

DESIGN OF AN INVENTORY MANAGEMENT SYSTEM FOR THE COMPANY DIGIPRINT LTDA Andrés Sabino Leiry Maza Mariana Pertuz

advisor Rubén Yie Pinedo

The core activity of the company DigiPrint Ltda. consists

System so that the company DigiPrint Ltda. has better

of making impressions and advertising consultancies,

control over the references that they handle. To achieve

reason why its demand is variable and is affected by

this, it was necessary to make an initial diagnosis of

the time of year. Due to this, the company has chosen

the company, an ABC Analysis to know which were

to place orders for raw materials according to what they

the most consumed references and focus on them;

consider necessary, although sometimes the quantity

and later different Inventory Management methods

is not enough or the references are accumulated in

were addressed, selecting the QR Model as the most

the warehouse, some of them remaining unused due

convenient for this case. Finally, a Web Application was

to ignorance that they are still stored. The objective

created to make it easier for the company to control the

of this project is to propose an Inventory Management

stored raw materials.

137

autores

REDISEÑO DEL PROCESO DE CONTROL Y REASIGNACIÓN DE PRECIOS DE VENTA EN LOS ARTÍCULOS PROMOCIONALES (IN & OUT) PRÓXIMOS A VENCER Y LOS SELECCIONADOS EN ESTRATEGIAS DE MERCADEO EN EL CENTRO DE DISTRIBUCIÓN GALAPA ATLÁNTICO DE TIENDAS ARA Valentina Anaya Humberto González Jeshua Mouthon

tutor Rubén Yie Pinedo

El centro de distribución Galapa - Atlántico de Tiendas

en riesgo semanalmente por los artículos promocionales

Ara, es el encargado de almacenar los productos de los

y la disminución de manera significativa en su inventario,

distintos proveedores y luego distribuirlos a las 230

lo que en dinero sería: $70.179.100 Millones pesos en la

tiendas que se encuentran distribuidas en dos regiones

Región 6 y $174.361.177 en la Región 2.

(R2 y R6), las regiones hacen referencia a grupos de tiendas agrupadas por sectores determinados por las directivas de la empresa a nivel Nacional. Este proyecto, propone una solución unificada para los procesos de gestión y control de fechas de caducidad de productos en promoción y su reasignación de precio de venta bajo el trabajo conjunto de los departamentos de controlling, operaciones y comercial & Marketing. Esta solución consiste en diseñar, en Excel, un sistema de información de alerta temprana para los artículos próximos a vencer, que incorpore la elasticidad del precio de la demanda en la reasignación de precios de los productos seleccionados por la empresa para sus promociones semanales. Para este sistema, se utiliza el método de semaforización que indica a través de colores (rojo, amarillo, verde) los días de vida util y el estado de caducidad que tiene cada producto. En cuanto a la reasignación de precios de ventas, se tiene en cuenta el método de semaforización, para predecir el descuento que se debe aplicar según; el color de caducidad, la demanda, costos, precio regular y precios de competencias. Cabe resaltar que el precio de venta final pasa por la supervisión del gerente del área comercial y este da el aval para su publicación en las tiendas. Después de 8 semanas en funcionamiento se evaluó que con el sistema propuesto se logra: reducir el porcentaje de productos vencidos en almacén, aumentar la utilidad de cada tienda, disminuir la cantidad de dinero

138

authors

REDESIGN OF THE PROCESS OF CONTROL AND REALLOCATION OF SALE PRICES IN PROMOTIONAL ITEMS (IN&OUT) NEXT TO EXPIRATION AND THE SELECTED IN MARKETING STRATEGIES IN THE GALAPA - ATLÁNTICO DISTRIBUTION CENTER OF ARA STORES Valentina Anaya Humberto González Jeshua Mouthon

advisor Rubén Yie Pinedo

The Galapa - Atlántico distribution center of Tiendas Ara,

sale and significantly decrease its inventory. Financially

oversees storing the products of the different suppliers

speaking it was $ 70,179,100 million pesos in Region 6

and then distributing them to the 230 stores distributed

and $174,361,177 in R2.

in two regions (R2 and R6), the regions refer to groups of stores grouped by sectors determined by company directives at the National level.This project proposes a unified solution for the processes of management and control of expiration dates of products in promotion and their reassignment of sale price by co working with controlling , operations and commercial & Marketing departments. This solution consists of designing, in Excel, an early warning information system for the items that are about to expire, which incorporates the price elasticity of demand in the reassignment of prices of the products selected by the company for its weekly promotions. We used the traffic light method indicating through colors (red, yellow, green), the days that a product has in optimal conditions. Regarding the reassignment of sales prices, the traffic light method analyze different indicators to predict the discount percentage that need to be apply such as expiration color, demand, costs, regular price and competition prices. Moreover, the final sale price is supervise by the commercial manager and he gives the green light for the publication from the system to all the stores. After 8 weeks working and evaluating with our control system, it reduces the percentage of expired products in the warehouse, increase the utility of each store, decrease the amount of money at risk weekly for the items on

139

autores

IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN DE LA CALIDAD PARA EL ÁREA DE LOGÍSTICA DE LOS PROGRAMAS ABIERTOS QUE OFRECE EL CENTRO DE EDUCACIÓN CONTINUADA DE LA UNIVERSIDAD DEL NORTE APLICANDO LA NORMA ISO 9001- 2015. Katty Hoyos Jenniffer Rico Caroline Verjel

tutor Rubén Yie Pinedo

El presente proyecto tiene como objetivo mejorar la

bien definida, que los empleados se den cuenta de

calidad logística que presta el centro de educación

lo importante que son para finiquitar el proceso y

continuada de la universidad del Norte, el cual ofrece

así poder aumentar la productividad y calidad del

una amplia gama de diplomados o cursos educativos

servicio brindado. También, utilizamos la metodología

de alta competitividad. Se diseñaron ciertas estrategias

4KPLS (Key performance indicators) que nos permite

para llevar a cabo una mejora continua de los

determinar el estado actual de un negocio y permiten

procesos que están detrás de los servicios que ofrece

definir una línea de acción futura, enfocándose en los

el CEC, enfocándonos en aspectos como el cliente, la

colaboradores y el desempeño de estos. Por último,

comunicación y los colaboradores. Las etapas que se

se propuso realizar un tablero en Excel (DashBoard)

ejecutaron fueron el análisis de mercado, el diseño de un

que actuará como un sistema de alarma para que las

ciclo PHVA para las solicitudes y quejas que presentan

coordinadoras puedan reaccionar a tiempo en cuanto a

los programas abiertos, así mismo se propuso un mapa

la situación de cada programa.

de procesos para tener una estructura organizativa

140

authors

IMPLEMENTATION OF AN INTEGRATED QUALITY MANAGEMENT SYSTEM FOR THE LOGISTICS AREA OF THE OPEN PROGRAMS OFFERED BY THE CONTINUED EDUCATION CENTER OF UNIVERSIDAD DEL NORTE APPLYING NORMATIVITY SATATED BY ISO 9001- 2015 STANDARD Katty Hoyos Jenniffer Rico Caroline Verjel

advisor Rubén Yie Pinedo

The objective of this project is to improve the logistical

a well-defined organizational structure, using that,

quality provided to the Centro de Educación Continuada

employees realize how important they are to finish

de la Universidad del Norte, which offers a wide offer

the process and increase the productivity and quality

of highly competitive certified and courses. Starategies

of the service provided to the client. Also, we use the

were designed to carry out a continuous improvement

methodology 4KPLS (Key performance indicators) that

of the processes that are behind the services and

allows to determine the current state of a business and

customer experience offered by the CEC, focusing

also to define a future course of action, focusing on

on aspects such as the customer, communication

the collaborators and their performance. Finally, it was

and collaborators.The stages that were executed

proposed to create an excel dashboard principally to

were market analysis, the design of a PHVA cycle

act as an alarm system so that the coordinators can

for applications and complaints submitted by open

react in time to the situation of each program.

programs, and a process map was proposed to have

141

autores

DISEÑO DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE INVENTARIOS QUE PERMITA LLEVAR UN CONTROL MÁS ADECUADO DE LAS REFERENCIAS DE ALTA ROTACIÓN DE LA DISTRIBUIDORA DISPROPAN CARIBE LTDA. Natali Chaparro Ronald García Karina Rodríguez

tutor Rubén Yie Pinedo

Para este proyecto, se realizó inicialmente un análisis

la demanda de éstos para el año 2020, y a partir de

en la empresa Dispropan Caribe LTDA para identificar

ahí, definir los parámetros del sistema de revisión

cuáles eran los problemas que más afectan en el

continua propuesto para cada tipo de mercancía. Para

desarrollo de sus funciones operativas. Con base en

solucionar la segunda problemática, se creó un sistema

esto, se encontraron dos problemáticas principales,

de información en la herramienta Visual Basic de Excel,

una correspondiente a la inadecuada gestión de los

para poder realizar principalmente actualizaciones

inventarios y la otra con respecto a la carencia de un

sobre el nivel de inventario de cada producto manejado

sistema de información adecuado para manejar los

por la empresa, hacer consultas e informes con base a

niveles de inventario de los productos en la bodega

estos, y poder recibir notificaciones de cuando el nivel

principal de la empresa. Al momento de abordar las dos

inventario de un producto llega a su punto de reorden.

situaciones planteadas anteriormente, se consideró que

Con base en estas mejoras, la empresa podrá obtener

la compañía no contaba con un presupuesto muy elevado

un mayor nivel de servicio y de calidad a los clientes,

para la implementación de mejoras. Para la primera

aumentando los márgenes de utilidad. En cuanto al

problemática, se recopilaron datos correspondientes

sistema de información, este permitirá llevar un mayor

a las ventas de las 4 familias de productos más

control de las salidas y entradas de productos de la

importantes para la empresa, en las cuales se encuentran

bodega. De esta manera, se evitarán los inconvenientes

los principales problemas con respecto a los criterios

por información desactualizada del nivel de inventario,

de abastecimiento de estas referencias. Se realizaron

y la compañía podrá reaccionar adecuadamente frente

métodos predictivos para obtener una proyección de

a los cambios de stock.

142

authors

DESIGN OF AN INVENTORY MANAGEMENT SYSTEM THAT ALLOWS TO KEEP A MORE ADEQUATE CONTROL OF REFERENCES WITH HIGH TURNOVER FOR THE DISTRIBUTOR DISPROPAN CARIBE LTDA. Natali Chaparro Ronald García Karina Rodríguez

advisor Rubén Yie Pinedo

This project aims to design an Inventory management

of this, was defined the parameters of the proposed

system for the company Dispropan Caribe LTDA. At

continuous review system for each type of merchandise.

first, an analysis was carried out in the company to

To solve the second problem, an Information system

identify what problems affected the most the operative

was created with the Excel Visual Basic tool, so the

functions execution. Based on this, two main problems

user can make updates to the inventory level of each

were found: the inadequate management of inventories

company-managed product, make queries and reports

and the absence of an appropriate information system

based on them, and be able to receive notifications of

to manage the stock levels of the products in the

when a product’s inventory level reaches its reorder

company main warehouse. For the problems mentioned

point. Based on these improvements, the company will

above, it was considered that the company was not

be able to obtain a higher service level and quality to

provided with a very high budget for implementing

customers, increasing the profit margins. As for the

improvements. For the first problem, sales data were

information system, this will allow to keep a greater

collected for the 4 main Product family of the company.

control for the inputs and outputs of products from the

The problems found were due to the supply criteria

warehouse. This will avoid inconvenience due outdated

of these references. The use of predictive methods

information of the inventory level, and the company will

resulted in a projection of their 2020 demand, as a result

be able to react appropriately to stock changes.

143

autores

NIVEL DE DIFICULTAD DE LAS ASIGNATURAS DEL PLAN DE ESTUDIO DEL PROGRAMA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Luis Camacho Kiara Figueroa Lizeth Gutiérrez

tutor Rubén Yie Pinedo

La asesoría académica en instituciones de educación superior desempeña un rol importante para la correcta planeación curricular de los estudiantes. Sin embargo, la creciente necesidad de personalizar la atención, reducir los tiempos de respuesta y el número de personas involucradas en el proceso conlleva al análisis de estrategias que permitan optimizar las sesiones de asesoría y mejorar los futuros resultados de los estudiantes. Por esto, se busca facilitar el proceso desempeñado por el coordinador del programa y responder a las necesidades particulares de los educandos. El índice de dificultad académica y la importancia de la asignatura, permitirá determinar qué combinación de clases debería tomar el estudiante para tener una carga semestral balanceada y alta probabilidad de éxito. Este estudio se centra en la determinación del índice de dificultad académica por medio del uso de Redes Neuronales de Resiliente Propagación Hacia Atrás con Retroceso de Peso en el programa RStudio. Se tomó una muestra de 807 egresados del programa de Ingeniería Industrial en la Universidad del Norte, Barranquilla y se analizó su rendimiento académico durante el pregrado. Los resultados mostraron que el modelo planteado tuvo éxito en la clasificación de estudiantes que tendrán la probabilidad de considerar una asignatura de alta dificultad, sin embargo, el modelo tiene poca capacidad para clasificar a los estudiantes que no tendrán mayor dificultad en una asignatura.

144

authors

DIFFICULTY INDEX OF THE SUBJECTS IN THE INDUSTRIAL ENGINEERING PROGRAM CURRICULUM AT UNIVERSIDAD DEL NORTE Luis Camacho Kiara Figueroa Lizeth Gutiérrez

advisor Rubén Yie Pinedo

Academic counseling in higher education institutions play an important role for proper planning curricular student. However, the growing need to personalize attention to students, reduce response times and the number of people involved in the process leads to the analysis of strategies that allow optimizing the counseling sessions and improve their future outcomes. For this reason, it seeks to facilitate the process carried out by the program coordinator and respond to the particular needs of the students. The academic difficulty index and the importance of the subject will allow determining what combination of classes the student should take to have a balanced semester load and high probability of success. This study focuses on determining the academic difficulty index through the use of Resilient Backward Propagation Neural Networks with Weight Setback in the RStudio program. A sample of 807 graduates from the Industrial Engineering program at the Universidad del Norte, Barranquilla was taken and their academic performance during the undergraduate degree was analyzed. The results showed that the proposed model was successful in classifying students who will have the probability of considering a highly difficult subject, however, the model has little capacity to classify students who will not have greater difficulty in a subject.

145

autores

DISEÑO DE LA ZONA DE PICKING MEDIANTE LA METODOLOGÍA ABC PARA LA LÍNEA DE CERVEZAS DE LA PLANTA POSTOBÓN MALAMBO. Alejandra Ibarra Juan Mendez Duvan Samper

tutor Rubén Yie Pinedo

El presente proyecto fue desarrollado durante el primer semestre del año 2020 en la mega planta Postobón Malambo, con el objetivo de analizar y brindar solución a una de las problemáticas enfrentadas por el área de empaque y producto terminado. La línea de cervezas fue incorporada recientemente al catálogo de productos de la compañía y no cuenta con una zona de picking diseñada bajo criterios específicos, que garanticen el desarrollo de actividades en condiciones óptimas; para dar solución a esto se utilizó la metodología ABC, la cual permite realizar una clasificación de productos mediante el principio de Pareto en tres categorías según las ventas realizadas: Rotación alta (A), rotación media (B) y rotación baja (C). De igual forma se divide el espacio destinado para el picking en estas tres zonas (ABC); la zona A, conformada por las referencias de alta rotación es la más próxima a la zona de carga, esta es seguida por la zona B, conformada por las referencias de rotación media y finalmente se encuentra la zona C, conformada por las referencias de baja rotación. Para la verificación de resultados se realizaron simulaciones de pedidos en Excel, que permitieron constatar la reducción significativa en las distancias promedio recorridas por los trabajadores bajo la solución propuesta; lo cual confirma que organizar los productos del picking utilizando esta metodología brinda a las empresas una reducción en los tiempos y distancias empleados en el proceso de preparación de pedidos, haciendo más eficiente la operación.

146

authors

DESIGN OF THE PICKING ZONE THROUGH BY ABC METHODOLOGY FOR POSTOBON MALAMBO PLANT’S BEERS LINE. Alejandra Ibarra Juan Mendez Duvan Samper

advisor Rubén Yie Pinedo

The project was developed during the first semester of

results, simulations of orders were carried out in Excel,

2020 at the Postobón Malambo mega-plant, with the

which allowed us to verify the significant reduction in

purpose of analyzing and providing solutions to one

the average distances traveled by workers under the

of the problems faced by the packaging and finished

proposed solution; This confirms that organizing the

product area. The beer line was recently incorporated

picking products using this methodology provides

into the company’s product catalog and does not have

companies with a reduction in the times and distances

a picking area designed under specific criteria, which

used in the order preparation process, making the

guarantees the development of activities in optimal

operation more efficient.

conditions; To solve this, the ABC methodology was used, which allows a classification of products using the Pareto principle into three categories according to sales: High rotation (A), medium rotation (B) and low rotation (C). Similarly, the space allocated for picking is divided into these three areas (ABC); zone A, made up of the high rotation references is the closest to the loading zone, this is followed by zone B, made up of the medium rotation references and finally there is zone C, made up of the low references rotation. To verify

147

autores

PROGRAMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN EN UN SISTEMA FLOW SHOP HÍBRIDO EN PANIFICADORA DE BARRANQUILLA Jairo Del Villar Korina Fayad Silvana Vergara

tutor Rubén Yie Pinedo

Este proyecto abarca la programación de tareas de

que se generaron aleatoriamente, escogiendo el que

un sistema de Flow Shop Híbrido para minimizar la

presentó la menor tardanza. Después, se realizaron 500

tardanza total de los trabajos de una panificadora. El

mutaciones a partir del mejor cromosoma, obteniendo

sistema productivo de esta empresa consta de cinco

una nueva población, de la cual se obtendría la

estaciones secuenciales, en donde las tres primeras

secuencia con el mejor desempeño en términos de

etapas cuentan con una sola máquina, la etapa siguiente

la función objetivo. Para escoger la secuencia que

equivale al tiempo de crecimiento del pan y y en la última

solucionaría el problema planteado en el proyecto, se

etapa existen cuatro máquinas paralelas idénticas. Esta

realizaron 60 replicas. Los resultados mostraron que la

configuración corresponde a la línea de producción de

mejor secuencia encontrada por el algoritmo genético

Pan a Granel Máquina. Se analizaron 37 trabajos y se

reduce la tardanza total en un 27.2% con respecto

diseñó un algoritmo genético utilizando MATLAB con

al panorama actual. La programación generada por

el objetivo de obtener la secuencia que minimice la

la heurística de LEKIN no presentó una disminución

tardanza total. La cual se comparó con la programación

significativa en el objetivo. Además, se obtuvo que

actual que maneja la empresa, y con la heurística cuello

el tiempo computacional promedio requerido para la

de botella obtenida mediante el programa LEKIN. Por

ejecución del algoritmo fue de 14.5 segundos. Teniendo

medio de un diseño experimental 2^k se determinaron

en cuenta que el horizonte de programación es diario,

los parámetros para el caso del algoritmo genético. Se

este resulta poco significativo.

consideró de una población inicial de 500 cromosomas

148

authors

HYBRID FLOW SHOP SCHECULING IN A BAKERY PLANT IN BARRANQUILLA Jairo Del Villar Korina Fayad Silvana Vergara

advisor Rubén Yie Pinedo

This project encompasses the scheduling of tasks for a

population of 500 chromosomes that were generated

Hybrid Flow Shop system to minimize the total tardiness

randomly, choosing the one with the least tardiness.

of the works of a bakery. The production system consists

Then, 500 mutations were made from the best

of five sequential stations, where the first three stages

chromosome, obtaining a new population, from which

have a single machine, the next stage is equivalent to

the sequence with the best performance in terms of

the bread growth time and in the last stage there are

the objective function would be obtained. To choose

four identical parallel machines. This configuration

the sequence that would solve the problem in this

corresponds to the production line of Machine Bulk

project, 60 replications were made. The results showed

Bread. 37 works were analyzed and a genetic algorithm

that the best sequence found by the genetic algorithm

was designed using MATLAB in order to obtain the

reduces the total tardiness by 27.2% compared to the

sequence that minimizes the total tardiness, and was

current scenario. The schedule generated by the LEKIN

compared with the current scheduling handled by the

heuristic did not show a significant decrease in the

company, and with the bottleneck heuristic obtained

objective. In addition, it was obtained that the average

through the LEKIN program. Using an 2^k experimental

computational time required for the execution of the

design, the parameters for the case of the genetic

algorithm was 14.5 seconds. Taking into account that

algorithm are determined. It was considered an initial

the scheduling horizon is daily, it is not very significant.

149

autores

IDENTIFICACIÓN DE LAS VARIABLES CON INCIDENCIA EN LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE ESTADO SABER PRO DE LOS ESTUDIANTES DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Laura Ebratt Jade Aubin

tutor

Rubéntutor Yie Pinedo

Asesor

Jheny Rueda Prada

El objetivo de este proyecto era analizar el éxito

vista, es por el contrario alentador y muestra que existe

académico de los estudiantes de ingeniería en función

una forma de equidad (que no debe confundirse con la

de diversos parámetros que pueden crear desigualdades

igualdad en este caso) entre los estudiantes dentro de

entre las asignaturas. Utilizando una base de datos

la enseñanza de la ingeniería. Los resultados obtenidos

proporcionada inicialmente por nuestros tutores del

muestran que hay igualdad de oportunidades entre los

proyecto en la Universidad del Norte de Barranquilla,

estudiantes: los resultados académicos se ven muy poco

pudimos relacionar diferentes variables entre una muestra

afectados por la condición social, económica o de género

de 300 estudiantes. Estas variables puestas a nuestra

del candidato (los factores de correlación oscilan entre 0

disposición incluían tanto datos socio-demográficos

y 0,3, lo que sigue siendo muy bajo). Cabe señalar, sin

como académicos: género, edad, resultados académicos,

embargo, que los resultados de los exámenes SaberPro

becas académicas o no académicas, estrato... Utilizando

de los estudiantes están influenciados por los resultados

la hoja de cálculo de Excel y el software de análisis

académicos anteriores. De hecho, se obtiene un factor

estadístico, fuimos capaces de relacionar nuestros datos

de correlación de 0,4 entre los resultados del ICFES y el

utilizando el método de regresión lineal múltiple. Los

SaberPro. Por lo tanto, los buenos resultados de SaberPro

resultados obtenidos por la regresión lineal múltiple no

dependen más de los buenos resultados académicos

muestran fuertes correlaciones entre nuestras diferentes

previos que de las condiciones socio-económicas y

variables. Este hallazgo, aunque decepcionante a primera

demográficas a las que se enfrenta el candidato.

150

authors

IDENTIFICATION OF THE VARIABLES WITH INCIDENCE IN THE RESULTS OF THE SABER PRO STATE TESTS OF THE STUDENTS OF INDUSTRIAL ENGINEERING Laura Ebratt Jade Aubin

advisor advisor Adviser

Rubén Yie Pinedo Jheny Rueda Prada

The objective of this project was to analyse the academic

encouraging and shows that there is a form of equity

success of engineering students according to various

(not to be confused with equality here) between students

parameters that can create inequalities among subjects.

within engineering education. The results obtained show

Using a database initially provided by our project tutors

that there is equity of opportunity between students:

at the Universidad del Norte de Barranquilla, we were

academic results are very little affected by the social,

able to relate different variables among a sample of 300

economic or gender status of the candidate (correlation

students. These variables made available to us included

factors range from 0 to 0.3, which is still very low). It

both socio-demographic and academic data: gender,

should be noted, however, that students’ SaberPro test

age, academic results, tuition fees, estrato, etc... Using

scores are influenced by previous academic results. In

Excel spreadsheet and statistical analysis software, we

fact, a correlation factor of 0.4 is obtained between the

were able to relate our data using the multiple linear

results of the ICFES and the SaberPro. Good SaberPro

regression method. The results obtained by multiple

results are therefore more dependent on previous good

linear regression do not show strong correlations

academic performance than on the socio-economic-

between our different variables. This finding, although

demographic conditions that the candidate faces.

disappointing at first glance, is on the contrary

151

autores

DESARROLLO DE UN APLICATIVO WEB PARA LA COORDINACIÓN DE LA PLATAFORMA DE ATENCIÓN A MIGRANTES VENEZOLANOS EN LA CIUDAD DE BARRANQUILLA.

tutor

José Navarro

Rubéntutor Yie Pinedo

Andrea Ortiz

Asesor

Daniel Romero Gina Galindo

Jhonattan Reales

cuentan con funcionalidades de interés para la plataforma

Colombia con más de 150 mil migrantes (Migración

de atención. Integra elementos HTML, widgets y plugins

Colombia, 2019). Esto ha generado que instituciones

de javascript, además de interactividad generada con

gubernamentales

humanitarias

Shiny. Las principales limitantes radican en la necesidad

enfoquen sus esfuerzos en brindar ayudas a migrantes

de contar con una estructura interna y de alojamiento

en situación de vulnerabilidad. En Barranquilla estos

web que soporte la carga computacional que implica

esfuerzos se llevan a cabo por las entidades que

el dashboard, la escasa oferta de diseños para el

conforman la denominada Plataforma de Atención a

maquetado del dashboard disponible en flexdashboard

migrantes venezolanos. Sin embargo, entre ellas no existe

y restricciones de tiempo de servicio del servidor

una coordinación eficiente, lo que supone duplicación de

escogido. El principal resultado es un aplicativo web con

esfuerzos y gastos innecesarios de recursos. El objetivo

información clave sobre el contexto de los migrantes,

central de este proyecto es desarrollar una herramienta

estadísticas, mapas, rutas de atención, gráficos, tablas,

que contribuya a la coordinación de estas entidades,

modelos de predicción y cronograma de actividades.

mediante la centralización de información, apoyando

Mediante entrevistas con los directores de las entidades

así una distribución equitativa de la ayuda humanitaria.

se conoció su percepción sobre la herramienta, y todos

La herramienta desarrollada es un aplicativo web en

coinciden en la relevancia de su puesta en marcha y los

forma de dashboard, construido con el lenguaje de

impactos positivos que significa para la articulación de

programación R y utilizando los paquetes rmarkdown

todas las entidades en pro de brindar una mejor atención

y flexdashboard. Está estructurado en pestañas que

a los migrantes.

152

departamento

del

Atlántico

organizaciones

tercero

authors

DEVELOPMENT OF A WEB APPLICATION FOR THE COORDINATION OF THE ASSISTANCE PLATFORM FOR VENEZUELAN MIGRANTS IN BARRANQUILLA CITY. José Navarro Andrea Ortiz Jhonattan Reales

advisor advisor Adviser

Rubén Yie Pinedo Daniel Romero Gina Galindo

The department of Atlántico is the third in Colombia

structured in tabs that have functionalities of interest to

with more than 150 thousand immigrants (Migración

the care platform. It integrates HTML elements, widgets

Colombia, 2019). This has generated that government

and javascript plugins, as well as interactivity generated

institutions and humanitarian organizations focus their

using Shiny. The main limitations lie in the need to have

efforts on providing assistance to immigrants in vulnerable

an internal structure and web hosting that supports the

conditions. In Barranquilla, these efforts are carried out

computer load that the dashboard implies, the scarce

by the entities that make up the denominated Platform

offer of designs for the dashboard layout available in

for Assistance to Venezuelan Migrants. However, there

flexdashboard and service time restrictions of the

is no efficient coordination among them, which means

chosen server. The main result is a web application with

duplication of efforts and unnecessary expenditure

key information about the context of the immigrants,

of resources. The main objective of this project is to

statistics, maps, service routes, graphs, tables, prediction

develop a tool that contributes to the coordination

models and schedule of activities. Through interviews

of these entities, by centralizing information, thus

with the directors of the entities, their perception about

supporting an equitable distribution of humanitarian aid.

the tool was known, and all agree on the relevance of its

The tool developed is a web application in the form of a

implementation and the positive impacts it means for

dashboard, built with the programming language R and

the articulation of all entities in order to provide better

using the packages rmarkdown and flexdashboard. It is

attention to immigrants.

153

autores

MODELO DE MAXIMIZACIÓN DE UTILIDADES PARA LA UBICACIÓN DE PLANTAS DE BIOGÁS EN EL DEPARTAMENTO DEL ATLÁNTICO A PARTIR DEL APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS DE MANGO Y PORCINOS Paola Charris Isabela Cotes Álvaro Guijarro

tutor Alvin Henao Pérez

Anualmente en el sector agrícola del departamento

otros recursos como el agua. La función objetivo consta

del Atlántico, se desaprovechan grandes cantidades

de la suma de los ingresos (provistos por la venta de

de residuos provenientes de nuestros cultivos de

biogás y fertilizante) menos los costos de inversión,

yuca, limón, y en especial mango, los cuales pueden

operación, transporte y uso del agua, y está sujeta

ser utilizados como biomasa para generar biogás en

a restricciones de disponibilidad de materia prima,

acompañamiento del estiércol derivado del sector

capacidad de planta, capacidad de producción de biogás

pecuario; junto con esto se pierde la oportunidad de

y fertilizante, razón de biomasa, cumplimiento de la

incursionar en energías renovables, llevar electricidad a

demanda de fertilizante de los diferentes municipios y

zonas no interconectadas (ZNI), generar nuevos empleos

la no negatividad. El modelo propuesto es de tipo MINLP

y operaciones rentables con utilidades interesantes. Se

(Mixed Integer Non Linear Programming) debido a que

propone un modelo de optimización de maximización

usa tanto variables discretas como continuas dentro de

de utilidades para la operación de producción de biogás,

un esquema no lineal. Por medio del modelo se determinó

con el fin de poder determinar la ubicación de las

que las ubicaciones para la instalación de las plantas de

instalaciones en el departamento del Atlántico, teniendo

biogás serán los municipios de Baranoa, Galapa, Juan de

en cuenta la disponibilidad de la materia prima que

Acosta, Malambo, Ponedera, Sabanagrande, Sabanalarga

consta de residuos de mango y estiércol de porcino, los

y Santo Tomás, utilizando digestores de 1200 y 2000

costos de inversión, costos de transporte, y costos de

m3 y cumpliendo toda la demanda de fertilizante.

154

authors

PROFIT MAXIMIZATION MODEL FOR THE LOCATION OF BIOGAS PLANTS IN THE ATLANTICO DEPARTMENT TAKING ADVANTAGE OF MANGO AND PIG RESIDUES Paola Charris Isabela Cotes Álvaro Guijarro

advisor Alvin Henao Pérez

Annually in the agricultural sector of the Atlántico

by the sale of biogas and fertilizer) minus the costs

department, large quantities of crops residues are

of investment, operation, transport and use of water,

wasted, which can be used as biomass to generate

and is subject to restrictions on the availability of raw

biogas accompanied by manure derived from the

material, plant capacity, capacity of biogas and fertilizer

livestock sector; along with this, the opportunity to

production, biomass ratio, fulfillment of the fertilizer

venture into renewable energy, bring electricity to

demand of the different municipalities and non-

non-interconnected areas (ZNI), generate new jobs

negativity. The proposed model is of the MINLP (Mixed

and profits is lost. A profit maximization model is

Integer Non-Linear Programming) type because it uses

proposed for the biogas production operation, in order

both discrete and continuous variables within a non-

to determine the location of the facilities in the Atlántico

linear scheme. Through the model it was determined

department, taking into account the availability of the

that the locations for the installation of the biogas plants

raw material consisting of mango residues and pig

will be the municipalities of Baranoa, Galapa, Juan de

manure, investment costs, transportation costs, and

Acosta, Malambo, Ponedera, Sabanagrande, Sabanalarga

costs of other resources such as water. The objective

and Santo Tomás, using 1200 and 2000 m3 digesters

function consists of the sum of the income (provided

and complying with all fertilizer demand.

155

autores

DISEÑO DE UN PROCEDIMIENTO INTEGRADO PARA MEDIR EL IMPACTO EN LA PRODUCTIVIDAD DE UN CAMBIO DEL PROCESAMIENTO DE PREPARACIÓN DEL ARROZ BLANCO EN LAS UNIDADES DE NEGOCIO COORDINADAS POR CAFÉ DU NORD. Nathaly Peña Cristina Rodríguez Laura Rodríguez

tutor Alvin Henao Pérez

El presente trabajo busca, mediante el diseño de un

Las implicaciones de esta solución aplicada en el caso

procedimiento integrado, establecer las herramientas

de las unidades de negocio coordinadas por Café du

necesarias para medir el impacto cuantitativo en la

Nord se visualizan desde distintos puntos de vista: a

productividad ante un cambio en el procesamiento de

nivel económico, se logra determinar si el impacto en

los alimentos de una empresa, debido a la adquisición

la productividad fue positivo o negativo; a nivel social,

de una nueva maquinaria. El diseño está compuesto por

permite validar si el nuevo procedimiento abarcará

doce pasos que van desde la identificación de las partes

mejoras en las condiciones laborales del factor

interesadas hasta la discusión de resultados obtenidos,

humano; a nivel ambiental, impacta positivamente

el cual aborda el estudio de métodos, tiempos y costos

debido a que el desarrollo del diseño no incurre en

que dan paso al análisis de la productividad antes y

ensayos o pruebas que logren producir desperdicio

después del cambio metodológico introducido. En

y/o mermas que se traducirían en contaminación; y por

consecuencia, se logran determinar las variaciones en los

último, a nivel global la medición de la productividad

tiempos de preparación del alimento crítico, posterior

con el apoyo del análisis de costos permite constatar

a la identificación, caracterización y comparación de

que, efectivamente, se dará una mejor utilización de

dicho procedimiento, y además se determina el cambio

los recursos humanos, tecnológicos y materias primas

en sus costos, logrando así estimar la variación en la

para justificar una inversión.

tasa de producción al implementar nueva tecnología.

156

authors

DESIGN OF AN INTEGRATED PROCEDURE FOR MEASURING THE IMPACT ON PRODUCTIVITY OF A CHANGE IN THE PROCESSING OF WHITE RICE PREPARATION IN THE BUSINESS UNITS COORDINATED BY CAFÉ DU NORD. Nathaly Peña Cristina Rodríguez Laura Rodríguez

advisor Alvin Henao Pérez

This work seeks, through the design of an integrated

The implications of this solution applied in the case

procedure, to establish the necessary tools to measure

of the business units coordinated by Café du Nord are

the quantitative impact on productivity in the face of

viewed from different points of view: at the economic

a change in the food processing of a company, due to

level, it is possible to determine whether the impact on

the acquisition of new machinery. The design is made

productivity was positive or negative; at the social level,

up of twelve steps, ranging from the identification of

it allows to validate if the new procedure will include

the interested parties to the discussion of the results

improvements in working conditions for the human

obtained, which addresses the methods, times and

factor; at the environmental level, it has a positive

costs studies that give way to the analysis of productivity

impact because the development of the design does not

before and after the methodological change introduced.

incur in tests or trials that manage to produce waste that

Consequently, it is possible to determine the variations

would result in contamination; and lastly, at the global

in the times of preparation of the critical food, after

level, the measurement of productivity with the support

the identification, characterization and comparison

of cost analysis allows us to verify that, effectively, there

of said procedure, and also the change in its costs is

will be an improved use of human, technological and raw

determined, thus managing to estimate the variation in

materials resources to justify an investment.

the production rate at implementing new technology.

157

autores

DISEÑO DE UNA HEURÍSTICA PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA ELÉCTRICO HÍBRIDO, BASADO EN FUENTES RENOVABLES PARA LA VEREDA LAS NUBES EN BARRANQUILLA. tutor

Elizeth De La Cruz Raúl Ibañez

Alvin Henao Pérez

Katherin Ibarra

La Vereda las Nubes es un asentamiento campesino,

18,26 a 70,95 kWh mensuales, se mejoraría la calidad

situado a 3 kilómetros de la avenida Circunvalar, en

de vida de la comunidad, en materia de educación, salud

Barranquilla. Desde su fundación en el año 1980,

y economía, además disminuiría la emisión de gases de

esta comunidad no cuenta con una fuente de energía

efecto invernadero por el uso de energías limpias.

eléctrica continua y con cobertura total, lo que le ha impedido lograr un nivel de calidad de vida adecuado. Surge la necesidad de plantear una solución que garantice un mejor servicio, por lo que se propone el diseño de una heurística que permite dimensionar un sistema eléctrico híbrido basado en las energías; fotovoltaica, eólica y por biomasa. Esta metodología, utiliza fundamentos de optimización, simulación, comparación

por

factores,

análisis

datos

modelación matemática, para encontrar una buena solución, de alta calidad y en el menor tiempo posible. Para lograr los objetivos propuestos en este proyecto se desarrollaron tres etapas, la de diagnóstico, en donde se hizo la visita al lugar y la recolección de datos; la de investigación, en la cual se calcularon los datos de entrada y finalmente la de diseño donde se contemplan algunas

restricciones

como

disponibilidad,

capacidad y rendimiento de los recursos. La heurística en su primera parte, permite calcular el número de módulos solares y aerogeneradores necesarios para abastecer el consumo energético de las Nubes. En su segunda parte, estima un porcentaje de participación de los tres sistemas, para suplir la demanda de cada mes. El método pretende servir como herramienta de planificación, para la electrificación de lugares, que, por su ubicación presentan condiciones desfavorables para el suministro de electricidad. En resumen, la herramienta sugiere 76 paneles solares, 14 turbinas eólicas y un biodigestor de 71,75 m3 para electrificar Las Nubes. Con esto, el consumo per cápita pasaría de

158

authors

HYBRID ELECTRICAL SYSTEM DIMENSIONING HEURISTIC DESIGN, BASED ON RENEWABLE SOURCES FOR “LAS NUBES” VILLAGE IN BARRANQUILLA, CO. Elizeth De La Cruz Raúl Ibañez Katherin Ibarra

advisor Alvin Henao Pérez

Las Nubes is a farm village, located 3 kilometers away

access to education, health and community economy

from Avenida Circunvalar in Barranquilla. Since its

while also being environmentally friendly due to the

establishment in 1980, this community has not had

use of clean energy sources.

access to Electric power continuous coverage, which has had an impact in its quality of life. The necessity arises for a solution to guarantee a reliable power access, hence this proposal of a heuristic that allows to dimension a hybrid electrical system based in Photovoltaic, Wind-power and Biomass energy. This method uses fundamentals of optimization, simulation, factor comparing, data analysis and mathematical models, to establish a prompt, high quality solution In order to achieve the proposed goals in this project, three stages were developed. In the first stage, Diagnostic, a field trip was made for data collection. The second stage, Investigation, included an initial data analysis to determine the tools and concept to be used. Finally Stage 3, Design, where the solution was developed factoring restrictions such as availability, capacity and resources yield. The heuristic initially allows to calculate the quantity of solar panels and wind power generators needed to supply the power consumption of the village. In it is second phase, it estimates the participation of each one of the systems in order to supply the monthly demand. This method is intended to serve as a planning tool for Power-Access programs that otherwise will not be feasible due to difficulties to access the countrywide power grid. In sum, the tool suggests the use of 76 solar panels, 14 wind-powered turbines and a 71.75 m3 biodigester to give a continuous power access to Las Nubes. Per capita consumption would rise from 18.26 to 70.95 kWh per month. Quality of life conditions in the community would be improved, setting up easier

159

autores

DISEÑO DE UN MODELO DE LOCALIZACIÓN DE PLANTAS DE PRODUCCIÓN DE BIOGÁS EN EL DEPARTAMENTO DEL ATLÁNTICO Geraldine De Arco

tutor

Fernando Urruchurtu

Alvin Henao Pérez

Jorge Verbel

El problema que ha dado lugar a la presente propuesta

de esta naturaleza crearía una fuente de ingresos para

de diseño es el desconocimiento acerca de la ubicación

aquellas personas que se dedican a actividades de

de plantas de producción de biogás en el Departamento

agricultura y ganadería, y en aquellos lugares donde

del Atlántico. Lo que ocasiona: desaprovechamiento

estén las plantas se necesitaría mano de obra para su

de fuentes alternativas de energía y la consecuente

operación y mantenimiento. Además, se aprovecharían

emisión de gases contaminantes al medio ambiente

residuos que generan gases de efecto invernadero y se

y agotamiento de los recursos naturales. Por lo tanto,

promovería el uso de los recursos renovables.

se propone un modelo de programación entera mixta no lineal (MINLP) para conocer las ubicaciones que minimicen los costos totales. Para la construcción del modelo se realizó la caracterización de los municipios que

potencialmente

podrían

ser

proveedores

biomasa, estimando el potencial energético obtenido de residuos agrícolas y pecuarios. Por otro lado, se caracteriza el Departamento de acuerdo al número de usuarios no regulados y su demanda anual de energía. Además, se calculan los costos de transporte de los residuos teniendo en cuenta el número de viajes y las distancias recorridas, así como el costo de transmitir la energía eléctrica, por último, se estima un costo promedio por GWh que tiene en cuenta la inversión de abrir una planta. Debido a que existen pocos estudios relacionados a la temática, se trabajó con datos proporcionados por la literatura, esto constituyó la principal limitación. El modelo se resolvió con el programa GAMS utilizando el solver SHOT. Se obtuvo que los municipios de Malambo y Ponedera son los más adecuados para el establecimiento de las plantas de producción de biogás, teniendo un mínimo costo de $35.850 millones anuales. La ejecución de proyectos

160

authors

DESIGN OF A BIOGAS PRODUCTION PLANTS LOCATION MODEL AT THE ATLÁNTICO DEPARTMENT Geraldine De Arco

advisor

Fernando Urruchurtu

Alvin Henao Pérez

Jorge Verbel

Problem that has led to this design proposal is lack of

those places where plants are, labor would be needed

awareness about biogas production plants ubication

for their operation and maintenance. Additionally,

at the Atlántico Department. What it causes: waste of

waste generated by greenhouse gases would be used

alternative energy sources and consequent emission

and use of renewable resources would be promoted.

of polluting gases into the environment and depletion of natural resources. Therefore, it is proposed a mixed integer nonlinear programming (MINLP) to know locations that minimizes total costs. For model construction it has been made a characterization of

municipals

that

could

potential

biomass

suppliers, estimating the energy potential obtained from agricultural and livestock waste. Furthermore, Department is characterized according to the number of unregulated users and their annual energy demand. In

addition,

waste

transport

cost

calculated

considered the number of trips and distances traveled, as well as the cost of transmitting electricity, finally, an average cost per GWh is estimated that consider the investment of opening a plant. Because there are few studies related to this topic, we worked with data provided by literature, this was the main limitation. The model was solved with GAMS program using SHOT solver. It was obtained that municipalities of Malambo and Ponedera are the most suitable to establishment of biogas production plants, having a minimum cost of $35.850 millions per year. Project executions of this nature would create a source of incomes for those engaged in agriculture and livestock activities, and in

161

autores

DISEÑO DE UN MODELO DE NEGOCIOS QUE PERMITA EL SUMINISTRO DE ENERGÍA LIMPIA A LA VEREDA LAS NUBES. Paola Gutiérrez Youssef Marún Luis Quintero

tutor Alvin Henao Pérez

El suministro energético ha sido uno de los grandes

lo anterior, se evaluó y se optimizó a un horizonte de

retos de los últimos gobiernos colombianos, a esto se

10 años el flujo financiero, basado en la proyección

le suma la crisis energética del país causada por los

del consumo energético de la comunidad para este

altos costos de este servicio y sus fallas constantes en

período. Además, fue necesario conocer los costos y

algunas regiones, como por ejemplo en la región Caribe

la producción de energía de la granja planteada, para

donde se tiene el caso de la vereda Las Nubes la cual

luego conocer los excedentes de energía que produce

no cuenta con un servicio de energía constante que le

el modelo. Posteriormente, se planteó el flujo de caja

permita desarrollar actividades de subsistencia lo que

que incluye elementos como deducciones tributarias,

restringe el crecimiento económico y social. Siendo así,

la venta de excedentes a la red y todos los costos de

se tiene como objetivo diseñar un modelo de negocio

inversión. Como resultado, se obtuvieron flujos de

que busque la sostenibilidad para un proyecto de

caja negativos debido a varios factores, tales como: el

inversión social que permita solucionar la problemática

límite de autogeneración permitido, los altos costos de

planteada, considerando las partes involucradas. Para

mantenimiento y los costos de importación de energía,

esto, se evaluó un sistema de autogeneración a gran

que partir a del primer año aumentan simultáneamente

escala de energía fotovoltaica interconectado a la

con el consumo de la comunidad. Finalmente, se

red con el fin de brindar un flujo energético estable

tuvieron en cuenta todos estos factores para proponer

a la vereda y producir excedentes que puedan ser

una ruta a seguir en el análisis de viabilidad de futuros

intercambiados por créditos energéticos. Para lograr

proyectos de este tipo.

162

authors

DESIGN OF A BUSINESS MODEL THAT ALLOWS THE SUPPLY OF CLEAN ENERGY TO THE “LAS NUBES” COMMUNITY. Paola Gutiérrez Youssef Marún Luis Quintero

advisor Alvin Henao Pérez

Energy supply has been one of the greatest challenges

financial flow was evaluated and optimized over a

of the last Colombian governments. In addition, the

10-year horizon, based on the community’s energy

country’s energy crisis caused by the high costs of

consumption projected for this period. Also, it was

this service and its constant failures in some regions,

necessary to know the costs and energy production of

such as the Caribbean region where there is the case of

the proposed farm, and then to know the surplus energy

the Las Nubes village, which does not have a constant

produced by the model. Subsequently, the cash flow was

energy service that allows it to carry out subsistence

raised, which includes elements such as tax deductions,

activities, which restricts economic and social growth.

the sale of surpluses to the network and all investment

Thus, the objective is to design a business model that

costs. As a result, negative cash flows were obtained due

seeks sustainability for a social investment energy

to several factors, such as: the allowed self-generation

project considering the stakeholders. For this, a large-

limit, high maintenance costs, and energy import costs,

scale self-generation system of photovoltaic energy

which from the first year increase simultaneously with

interconnected to the grid was evaluated to provide

community consumption. Finally, all these factors were

a stable energy flow and produce surpluses that can

considered to propose a route to follow in the feasibility

be exchanged for energy credits. To achieve this, the

analysis of future projects of this type.

163

autores

DISEÑO DE UN MODELO PARA LA UBICACIÓN DE UN CENTRO DE ACOPIO Y TRANSPORTE DE RAEE LÍNEA GRIS EN BARRANQUILLA Jesús Arengas Armando Campo

tutor Miguel Rojas Santiago

Camilo Molinares

En Barranquilla, la generación creciente de residuos

y ponderación de factores para encontrar la mejor

de aparatos electrónicos y eléctricos (RAEE) es una

ubicación de un centro de acopio. Posteriormente, se

de las causas principales de la contaminación medio

usaron el método de Barrido y el algoritmo de ahorros

ambiental que produce el sector industrial. Debido a

de Clarke Wright, para identificar una ruta factible para

que no existe un sistema articulado para la gestión este

el transporte de los RAEE hacia el centro de acopio

tipo de residuos, en su gran mayoría, son incinerados

mencionado anteriormente. Finalmente se realizó una

o son manejados informalmente. El alcance que tiene

simulación en Arena del modelo de logística inversa

este proyecto es diseñar un modelo de logística inversa

para determinar: a) los costos asociados al transporte,

que permita encontrar un centro de acopio para la

b) el tiempo de la operación, y c) la cantidad de recursos

gestión formal de RAEE línea Gris (Aparatos electrónicos

a utilizar en la misma. Se encontró que este año la parte

de consumo como computadores o celulares) en

variable de los costos de transporte podría ser igual a

Barranquilla en el año 2020 y establezca rutas que

$2,420,688 COP. A través de lo anterior, se pretende

sean viables para disminuir los costos asociados con

sentar las bases en la articulación de una estructura

el transporte de residuos de este tipo de aparatos. Este

formal para la cadena de devolución de producto de

estudio proporciona una estimación de la cantidad de

RAEE línea Gris en Barranquilla, disminuyendo así la

RAEE línea Gris generados en cada localidad de la ciudad.

informalidad en el manejo de estos residuos.

El proyecto utilizó las heurísticas de centro de gravedad

164

authors

DESIGN OF A MODEL FOR THE LOCATION OF A FACILITY AND THE TRANSPORT OF WEEE GRAY LINE IN BARRANQUILLA Jesús Arengas Armando Campo

advisor Miguel Rojas Santiago

Camilo Molinares

In Barranquilla, the growing production of Wasted

were used with the aim of finding the best location

Electric and Electronic Equipment (WEEE) is one of

for a solid-waste facility. Then, we applied the sweep

the main causes of the pollution produced by many

method and Clark Wright’s saving algorithm to identify

companies. Since there is not an articulated system for

a route for the transport of WEEE to that facility. Finally,

the management of this type of residues, the majority

it was made a simulation with Arena Software of the

end up being burned or informally disposed. The scope

reverse logistic model to determine: a) the costs

of this work is to design a model of reverse logistic to

associated with the transport, b) the operation time,

locate a facility for a formal management of WEEE Gray

and c) the amount of resources needed. As a result,

line (Consumer electronic appliances like computers

it was found that the variable part of the costs of

or cellphones) in Barranquilla in 2020 and to establish

transport could be equivalent to $2,420,688 COP. In

feasible routes to reduce the costs associated with the

summary, we lay the foundations to articulate a formal

transport of these type of appliance residuals. This

structure of the product chain of the WEEE gray line in

study provides an estimation of the amount of WEEE

Barranquilla, reducing informality in the management

Gray line produced by each town locality. Moreover,

of this residuals.

heuristics of centers of gravity and weighting factors

165

autores

REDISEÑO DEL ÁREA DE PROCESAMIENTO DE ACEITE PARA BEBÉ EN PRODUCTOS JUHNIO’S ROLD S.A.S Miguel Daza Mayra Ortiz

tutor Miguel Rojas Santiago

Gabriel Parra

En este proyecto se presenta el rediseño del área de

simulation para evaluar las alternativas de distribución

procesamiento de aceite para bebé en Productos Juhnio’s

obtenidas con SLP. Luego, se compararon esas

Rold S.A.S. Este rediseño, se propuso con el objetivo

alternativas con el layout actual y se seleccionó la mejor

de aumentar la productividad y mejorar la utilización

con base en dos indicadores de desempeño: cantidad de

de los recursos. Se llevó a cabo un análisis de la ruta

envases producidos por día y tiempo transcurrido entre

actual que sigue el proceso y de la interacción hombre-

la producción de cada caja. Con el diseño de planta

máquina. Con base en la metodología SLP (Systematic

propuesto se espera un incremento en la producción de

Layout Planning), se propuso una nueva distribución

envases y en la utilización de recursos del proceso de

con el fin de reducir los tiempos de desplazamiento,

un 36% y 10%, respectivamente. Además, con el nuevo

pero teniendo en cuenta las limitaciones económicas

diseño, se prevé una disminución del tiempo entre cajas

y de espacio. Por otro lado, también se desarrolló un

de12 unidades de un 22%; esto significa que se podrán

modelo de simulación utilizando el software Arena®

producir diariamente 5 cajas de producto terminado.

166

authors

REDESIGN OF THE BABY OIL PROCESSING AREA AT PRODUCTOS JUHNIO’S ROLD S.A.S Miguel Daza Mayra Ortiz

advisor Miguel Rojas Santiago

Gabriel Parra

This project presents the redesign of the baby oil

Then, those alternatives were compared with the

processing area at Productos Juhnio’s Rold S.A.S. The

current layout and the best one was selected based on

goal of this project is to increase productivity and

two performance indicators: number of vials produced

improve resource utilization. An analysis of the current

per day and and time elapsed between the production

route followed by the process, and the interaction

of each box. With the proposed plant layout, an increase

of the human-machine was carried out. Based on

in the production of vials per day and an improving in

the SLP (Systematic Layout Planning) methodology,

the resource utilization by 36% and 10%, respectively, is

a new layout was proposed in order to reduce travel

expected. In addition, with the new design, a decrease

times but considering financial constraints and space

in the time between boxes of 12 units of 22% is

limitations. On the other hand, a simulation model was

expected; this means that 5 boxes of finished product

also developed using the Arena® simulation software

can be produced daily.

to evaluate the layout alternatives obtained with SLP.

167

autores

DISEÑO DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO PARA MÁQUINAS BLISTEADORAS EN C.I FARMACAPSULAS Pedro Gómez Luis Lozano Juan Restrepo

tutor Miguel Rojas Santiago

Este proyecto tuvo como objetivo principal, la propuesta

presentaron recomendaciones en base a los resultados

de un sistema de gestión de mantenimiento preventivo

obtenidos, con el fin de que estas sean analizadas e

implementadas por C.I FARMACAPSULAS dentro de su

máquinas

blisteadoras

para

empresa

C.I

FARMACAPSULAS. Actualmente, en C.I FARMACAPSULAS se realiza la planificación de los mantenimientos de las blisteadoras cada 3 meses, basándose solamente en el conocimiento empírico de creer que es necesario este intervalo de tiempo. Con el paso de los meses, la ocurrencia de las fallas en las blisteadoras ha ido creciendo, trayendo consigo una disminución notable en la producción. Debido a esto, la propuesta que se presentó, se basó en el análisis histórico de los datos de horas de producción y número de alistamientos mensuales en las blisteadoras. Por medio del software RStudio, se logró realizar un modelo de pronósticos que nos permitió conocer el mes en el que se presentaría una falla en estas máquinas, para los cuales se planificó un mantenimiento preventivo con antelación en el equipo, con el fin de evitar la ocurrencia de algún daño. El cronograma de mantenimiento que se obtuvo a partir del modelo de pronóstico, se simuló gracias al software de ArenaSimulation, donde se analizó el impacto que trajo nuestra propuesta con respecto a la situación actual de C.I FARMACAPSULAS. Mediante el uso de indicadores de gestión como el tiempo promedio de reparación del equipo y porcentaje de cumplimiento del plan de mantenimiento, se obtuvo como resultado, la disminución de hasta un 54% de fallas para las máquinas. Al final de este estudio, se

168

área de mantenimiento.

authors

DISEÑO DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO PARA MÁQUINAS BLISTEADORAS EN C.I FARMACAPSULAS Pedro Gómez Luis Lozano Juan Restrepo

advisor Miguel Rojas Santiago

The main objective of this project was the proposal of a preventive maintenance management system for blister machines at C.I FARMACAPSULAS. Currently in this company maintenance planning for blister packs is carried out every 3 months based only on empirical knowledge. As the months passed, the occurrence of faults in the blister packs has been growing, bringing with it a notable decrease in the rate of production. Due to this, the proposal we presented was based on historical data of the production hours and the number of products changes in the blister packs. Using RStudio software, we made a forecast model that allowed us to know a priori the month in which a fault will occur in these machines, thus planning in advance a preventive maintenance program for this equipment, in order to avoid the occurrence of any failure. The maintenance schedule obtained from the forecast model was simulated using the ArenaSimulation software. The impact of our proposal was analyzed using performance indicators such as the average repair time of the equipment and the percentage of compliance of the maintenance plan, obtaining as result, the prevention of 54% of the failures in any blister machine. In summary, based on the results obtained, we presented some recommendations that we hope to be analyzed and implemented by the C.I FARMACAPSULAS maintenance area

169

autores

DISEÑO DEL ÁREA PRODUCTIVA PARA LA EMPRESA DIAMOND COLLECTION NO. 1 Luisa Duque Eduardo Lombana Juan Morales

tutor Miguel Rojas Santiago

El presente proyecto consiste en elaborar un diseño

conclusión que se logró realizar un layout que cumple

del área productiva de la empresa Diamond Collection

con los requerimientos de la empresa y un balanceo

N°1, empresa distribuidora de fragancias. Hasta el

de línea que supera en un 38.33% el requerimiento de

año pasado, la empresa maquilaba el 100% de su

producción de la empresa mientras mantiene un nivel

producción, pero en la búsqueda de llevar un mejor

aceptable de utilización.

control, optaron por montar su propia planta de producción. Para diseñar el área, se calculó, en un principio, el pronóstico de la demanda, a través del método de suavizamiento exponencial triple o método Winters. Con base en esto, se desarrollaron heurísticas de balanceo de línea para encontrar una configuración de las estaciones de trabajo y del número de operarios que cumplan los requisitos de producción. Luego, con ayuda del programa de simulación Rockwell Arena, se evaluaron las configuraciones resultantes del paso anterior para analizar los indicadores de utilización y la tasa de producción. De esta forma, se logró escoger la configuración que cumpliera con todos los requisitos de la empresa manteniendo un buen nivel de utilización de los operarios. Después, se realizó el método SLP teniendo en cuenta las actividades que lleva a cabo la empresa y los requerimientos de espacio de las máquinas y las áreas. Estos requerimientos se comparan con el espacio disponible para diseñar el mejor layout que cumpla con los requerimientos de la compañía. Al finalizar el proyecto, se llegó a la

170

authors

PRODUCTION AREA DESIGN FOR THE COMPANY DIAMOND COLLECTION NO. 1 1 Luisa Duque

Eduardo Lombana Juan Morales

advisor

Miguel Rojas Santiago

This project consists in designing the production area at y Diamond Collection N° 1, a perfume distribution company. Until 2019, they outsourced 100% of its production. Now, Diamond Collection N° 1 has decided to manufacture their own products and build their own factory. In this work, we made a demand forecast by using the triple exponential smoothing, also called the Winters Method. Based on these results, we used line balancing heuristics to configure the work stations and find the number of operators needed to satisfy the company’s requirements. Then, we developed a simulation model in Arena software to assess the resulting configurations and analyze utilization indexes and production rate. From this simulation, a workstation configuration was chosen, which complied with production requirements while maintaining acceptable utilization levels. As a last step, to perform a layout for the production area, me used the SLP Method considering the different activities carried out by the company and the space requirements of the production department. Once the study was completed, we concluded that the designed layout met the company’s requirements and the chosen production line configuration exceeded the company’s production requirement by 38.33% while maintaining acceptable utilization levels.

171

autores

REDISEÑO DE LA RED LOGÍSTICA EN UNA EMPRESA DE RETAIL EN COLOMBIA Saoris Salas Leonella Torreglosa Germán Vanegas

tutor Miguel Rojas Santiago

Se realizó el rediseño de la red logística en una

estrategia propuesta en diferentes combinaciones

empresa de retail en Colombia con el objetivo de

de centros de distribución de la empresa para

disminuir los costos de despachos a nivel nacional. A

finalmente seleccionar el mejor. Además, se evaluó la

través de este rediseño se puede conseguir menores

relocalización del CD ubicado en Barranquilla debido a

costos de distribución, ofrecer mayor nivel de servicio

sus altos costos de transporte asociados a despacho,

a los clientes, mejor gestión de inventarios y optimizar

bajo nivel de servicio y distancia respecto a los puntos

otros factores que pueden convertirse en una ventaja

de demanda a abastecer. La solución obtenida fue con

competitiva para la empresa. Para la propuesta de

base en supuestos que permitieron hacer un análisis

diseño se construyó un modelo de simulación de costos

de la red logística limitado al problema planteado. Para

asociados al proceso de distribución de la empresa,

estimar los ahorros potenciales se realizó el pronóstico

evaluando la estrategia de despacho en los centros de

de la demanda para 12 meses siguientes utilizando el

distribución existentes y se utilizó el método centro de

método de suavizamiento para series de tiempo. Como

gravedad para relocalizar uno de los CD. De acuerdo

resultado de implementar la propuesta se logró: a)

a las características de la empresa se seleccionó una

Disminución de los costos de despacho totales en la

nueva estrategia de distribución, la cual consiste en

red logística en un 4%; b) Disminución de los niveles de

una configuración híbrida de los CD en la que se evalúa

inventario en un 30.73%; c) Disminución de los costos

manejar el 70% de los productos bajo la estrategia

de despacho en un 51.23% en el CD Barranquilla, luego

cross-docking y para el 30% utilizar el almacenamiento

de su relocalización; y de un 11.74% en el resto de CD.

tradicional. Se simularon 3 escenarios aplicando la

172

authors

REDESIGN OF THE LOGISTICS NETWORK IN A RETAIL COMPANY IN COLOMBIA Saoris Salas Leonella Torreglosa Germán Vanegas

advisor Miguel Rojas Santiago

The redesign of the logistics network in a retail company

different ways was assessed through three scenarios,

in Colombia was carried out with the aim of reducing

which were simulated in Arena to finally select the best

dispatch costs nationwide. Through this redesign, it

one. In addition, the relocation of the DC located in

is possible to achieve lower distribution costs, offer a

Barranquilla was evaluated due to its high transportation

higher level of service to customers, better inventory

costs associated with dispatch, low level of service and

management and optimize other factors that could

distance from the points of demand to be supplied The

become a competitive advantage for the company. In our

assumptions about the problem of the study allow us to

proposal, a simulation model of the costs associated with

analyze the logistic network and propose a solution. To

the company’s distribution process was elaborated to

estimate the potential savings, the demand forecast for

evaluate the actual dispatch strategy for the distribution

the following 12 months was made using the smoothing

centers (DC); later, the center of gravity method was used

method for time series. As a result of this work, the

to relocate one of the DCs. According to the business

following was achieved: a) A decrease in total dispatch

characteristics of the company, a new distribution strategy

costs in the logistics network by 4%; b) A reduction in

was selected, which consists of a hybrid configuration of

inventory levels by 30.73%; c) A decrease in dispatch costs

the DCs where 70% of the products are handled under

by 51.23% in the DC of Barranquilla, after its relocation;

the cross-docking strategy and 30% under the traditional

and 11.74% in the rest of DCs.

storage. The proposed strategy combining the CDs in

173

autores

DISEÑO DE LA METODOLOGÍA MAV EVALUATION PARA LA EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE EN PROCEDIMIENTOS MÉDICOS POR MEDIO DEL MÉTODO CUSUM María Castilla Andrea Estrada Valentina Figueroa

tutor Rita PeñaBaena

Actualmente, los errores médicos son una causa

al personal docente, como a los estudiantes, saber

importante de muchos de los inconvenientes que se

en qué momento podrían realizar los procedimientos

puedan presentar en un centro de salud. Muchas veces

médicos con altos estándares de calidad y con menores

un diagnóstico equivocado, una mala medicación

probabilidades de cometer errores. Si es cierto que el uso

o un mal procedimiento llegan a afectar de manera

de este instructivo trae consigo una serie de limitantes,

significativa la vida e integridad de los pacientes y

como lo es la resistencia al cambio y la actual situación

en ocasiones hasta causar la muerte, lo que también

que restringe el proyecto a ser realizado de manera

podría traer consecuencias negativas que pueden

más general. Sin embargo, también es cierto que trae

perjudicar la reputación del médico tratante y del

consigo beneficios importantes como lo es la reducción

centro médico. Por lo cual, es importante tratar

dicha problemática, pues así no solo se garantiza la

infecciones en pacientes y en los costos asociados al

salud del paciente, el buen ejercer del hospital, sino

proceso. Además, es necesario resaltar que, con la

que también se podría evitar un sobrecosto. Por lo

implementación de esta metodología, se logra conocer

tanto, se ha diseñado una metodología de evaluación

la cantidad de intentos mínimos que se debe realizar

del aprendizaje para solucionar este problema. Esto

de un procedimiento en específico para alcanzar el

consiste en un instructivo que con el uso de cartas

estándar de calidad, así el personal sabe cuántas veces

CUSUM les permite a las instituciones aplicarlo y de

necesita evaluar a los estudiantes y con esto, se puede

esta forma, poder realizar evaluaciones que garanticen

comparar los resultados y sacar conclusiones sobre el

mejores resultados y también que le permitan tanto

desempeño de estos.

174

morbimortalidad,

disminución

errores,

175

autores

DISEÑO DE UNA HEURÍSTICA PARA ESTABLECER LA PROGRAMACIÓN DE BUSES CON EL FIN DE SATISFACER LA DEMANDA ESPERADA Jennifer Babilonia Luis Jiménez

tutor Rita PeñaBaena

El presente proyecto es producto de un arduo trabajo

programación de buses atendiendo a las restricciones

de investigación y análisis sobre los problemas que

del sistema. La formulación propuesta permite dar

presenta el sistema de transporte público en Colombia.

solución al problema en tiempos computacionalmente

Este sector refleja grandes deficiencias que afectan de

razonables. Adicionalmente, el diseño incluye el cálculo

forma directa a los usuarios, conductores, la circulación

de parámetros óptimos, que generan un alto impacto

de demás vehículos, entidades reguladoras y de forma

a nivel global, económico y ambiental. La validación

global al área donde este funcione. El desarrollo de

del modelo se llevó a cabo en instancias reales en una

la operación del sistema es subóptimo y los procesos

empresa de transporte público del departamento del

conjuntos de planeación y monitoreo son ineficientes y en

Atlántico. Los resultados obtenidos muestran mejoras

ciertos casos nulos. Para alcanzar una buena operación

significativas en los itinerarios generados, se logró una

del servicio debe tenerse en cuenta un factor primordial,

sincronización en las salidas de acuerdo con el tipo de

el cual hace referencia a la adecuada programación de

día para satisfacer de forma más precisa la demanda

este, específicamente la generación de horarios de

de usuarios, todo esto basado en el tamaño de flota

salidas que deben asignarse a los buses del sistema

óptimo, el cual se redujo en un 20%. Además, se obtuvo

de transporte; esto con el fin de suplir la demanda de

un incremento del 26,5% en las utilidades brutas de la

pasajeros, maximizar las ganancias de la empresa y a

empresa prestadora del servicio y una reducción del

su vez minimizar los costos asociados a la operación.

21,5% de las emisiones de CO2 contribuyendo así a un

Se propone resolver esta problemática mediante la

menor impacto en el medio ambiente.

construcción de una heurística que logre una adecuada

176

authors

DESIGN OF A HEURISTIC TO ESTABLISH THE PROGRAMMING OF BUSES TO SATISFY AWAITED DEMAND Jennifer Babilonia Luis Jiménez

advisor Rita PeñaBaena

The present project is a product of hard work of

restrictions. The proposed formulation allows giving a

investigation and analysis about problems that arise in

solution to the problem in computationally reasonable

Colombia´s public transport system. This sector reflects

times. Additionally, the design includes the calculation of

big deficiencies that directly affect users, drivers,

optimal parameters that generate high impact globally,

circulation of other vehicles, regulatory entities, and

economically, and environmentally. The validation of

globally, the area where it works. System operation

the model was performed under real circumstances in

development is suboptimal, besides joint planning

a public transport company in the Atlantic department.

and monitoring processes are inefficient and almost

The obtained results show significant improvements

nil in some cases. To reach a satisfactory operation

in the generated itineraries. A synchronization in

of the service, it must be considered an overriding

departures was accomplished according to the type of

factor which is the proper programming of the above,

day for satisfying more precisely users demand, all of

specifically, the generation of departure times to be

this based in the optimal fleet size, which was decreased

assigned to the buses of the transport system to supply

by 20%, also a considerable 26,5% increase in gross

passengers demand, maximize earnings and minimize

profits was obtained from the service provider company

costs associate to operation. It is proposed to solve this

and a 21,5% reduction of CO2 emissions, contributing to

problem by the construction of a heuristic that achieves

a minor environmental impact.

adequate programming of buses, attending to the system

177

autores

DISEÑO DE UN SISTEMA DE RUTEO PARA SUMINISTROS MÉDICOS APLICANDO EL MÉTODO CLÚSTER FIRST – ROUTE SECOND PARA MINIMIZAR LOS COSTOS DE FLETES EN SYD COLOMBIA S.A.S Laura Prada Andrés Vizcaino

tutor Rita PeñaBaena

SyD Colombia S.A.S, es una organización que en los

con soporte del software de uso libre llamado “Grafos”.

últimos años ha presentado un crecimiento en el

Finalmente, se validó el diseño propuesto con los datos

número de operaciones, el cual ha venido acompañado

de un día de operación en la empresa SyD Colombia

de altos costos logísticos y problemas relacionados

S.A.S, donde se evalúan diferentes indicadores, los

con el servicio al cliente debido al uso de empresas

cuales son esenciales para medir la efectividad de

de mensajería externas para la distribución de sus

la nueva metodología. Como resultado del diseño

productos. Para resolver esta problemática se diseñó

desarrollado, se logró una disminución del 25.08% en la

un sistema de ruteo vehicular usando la metodología

distancia recorrida en comparación con la metodología

Cluster First-Route Second, en la que se realiza la

actual de la empresa, acompañada de una reducción

formación de clústeres por medio de una adaptación del

de 13.75% en los costos de fletes. Se espera que con la

método de barrido, para luego elaborar una ruta dentro

adaptación realizada en la etapa de clusterización, la

de cada uno de estos, usando un modelo matemático

empresa logre reducir el porcentaje de inconformidad

del Problema de Ruteo de Vehículos con Capacidad,

presentado por los clientes preferenciales.

178

authors

DESIGN OF A ROUTING SYSTEM FOR MEDICAL SUPPLIES APPLYING THE CLUSTER FIRST-ROUTE SECOND METHOD IN ORDER TO MINIMIZE FREIGHT COSTS IN SYD COLOMBIA S.A.S Laura Prada Andrés Vizcaino

advisor Rita PeñaBaena

SyD Colombia S.A.S, is an organization that in recent

software called “Grafos”. Finally, the proposed design

years has presented a growth in the number of its

was validated with data from one day of operation

operations, which has been accompanied by high

in the company SyD Colombia S.A.S, where different

logistics costs and problems related to customer

indicators are evaluated, which are essential to

service due to the use of external courier companies

measure the effectiveness of the new methodology. As

for the distribution of their products. To solve this

a result of the design developed, a 25.08% decrease

problem, a vehicle routing system was designed

in the distance traveled was achieved in comparison

using the Cluster First - Route Second methodology,

with the company’s current methodology, accompanied

in which clusters are formed by adapting the Sweep

by a 13.75% reduction in freight costs. It is expected

Algorithm, and then a route is created within each of

that with the adaptation made in the clustering stage,

these, using a mathematical model of the capacitated

the company will be able to reduce the percentage of

vehicle routing problem with support from the free

dissatisfaction presented by preferential clients.

179

autores

DISEÑO DE MODELO DE ECONOMÍA CIRCULAR EN LA INDUSTRIA COSMÉTICA BASADO EN UN SISTEMA DE LOGÍSTICA INVERSA Vanessa Encinales Alejandra Paniza

tutor Rita PeñaBaena

El cambio climático, el agotamiento de los recursos

y como último, la programación de rutas para la

naturales no renovables y la alta contaminación

distribución y recolección de envases, por medio del

del medio ambiente, son algunos de los impactos

método de barrido. La conjunción de todos estos

ambientales negativos provocados por el excesivo uso

pasos, dan origen al modelo de economía circular. Por

del plástico, siendo la industria de higiene capilar una

último, se realizó una validación del modelo por medio

de las responsables de esta situación, afectando a los

de una evaluación financiera permitiendo verificar su

océanos y las criaturas que habitan en el medio. Para

factibilidad económica. De los resultados obtenidos

resolver esta problemática se desarrolló un diseño de

se desarrolla un análisis que permite concluir que el

economía circular basado en logística inversa, utilizando

modelo es factible económicamente, es decir que

envases retornables. La construcción del modelo,

genera ganancias y no perdidas, siempre y cuando la

se divide en tres fases, las cuales son explicadas de

tasa de descuento sea menor del 38%. Es favorable

manera teórica de paso a paso y ejemplificadas con un

ambientalmente ya que permite reducir los impactos

caso práctico, con el fin de facilitar su comprensión

negativos ocasionados al medio ambiente por el

e implementación. La primera fase, consiste en el

consumo excesivo de plástico debido a que dicho

establecimiento de los requerimientos necesarios para

consumo se reduciría en un 44.6%. Uno de los mayores

las botellas retornables y a su vez las características de

impedimentos del modelo es que requiere mucho del

diseño. La segunda determina la cantidad de envases

compromiso ambientalista de las personas, que muchas

que se debe producir en cada periodo por medio de la

no lo tienen, para que estas devuelvan los envases.

elaboración de las cadenas de Markov tipo ergódica,

180

authors

DESIGN OF A CIRCULAR ECONOMY MODEL IN THE COSMETIC INDUSTRY BASED ON A REVERSE LOGISTICS SYSTEM Vanessa Encinales Alejandra Paniza

advisor Rita PeñaBaena

Climate change, the depletion of non-renewable natural

type Markov chains, and as a last, the programming of

resources and high pollution of the environment, are

routes for the distribution and collection of containers,

some of the negative environmental impacts, caused

through the method of sweep The conjunction of all

by the excessive use of plastic, with the hair hygiene

these steps give rise to the circular economy model.

industry being one of the culprits in this situation. ,

Finally, a validation of the model was carried out,

affecting the oceans and the creatures that inhabit the

through a financial evaluation, to verify its economic

environment. To solve this problem, a circular economy

feasibility. From the results obtained, an analysis is

design based on reverse logistics was developed, using

carried out that allows us to conclude that the model

returnable packaging. The construction of the model is

is economically feasible, that is, it generates profits

divided into three phases, which are explained step by

and not losses, as long as the discount rate is less than

step in theory and exemplified by a practical case, in order

38%. It is environmentally favorable since it allows to

to facilitate their understanding and implementation.

reduce the negative impacts caused to the environment

The first phase consists of establishing the necessary

by the excessive consumption of plastic since said

parameters for the returnable bottles and, in turn,

consumption would be reduced by 44.6%. One of the

the design characteristics. The second, determines

biggest impediments to the model is that it requires

the quantity of containers that must be produced in

a lot of people’s environmental commitment, which

each period, through the elaboration of the Ergodic-

many do not have, for them to return the containers.

181

autores

DISEÑO DE UN MODELO MATEMÁTICO PARA LA PREDICCIÓN DE FUGA DE CLIENTES EN EL ÁREA DE TELEFONÍA Juan Camargo Eduardo Morales

tutor Rita PeñaBaena

Iván Orozco

Hoy en día, debido a la necesidad de estar comunicados

de sobreajuste en esta última etapa, los modelos de

telefónicamente y a la gran cantidad de empresas que

Random Forest y de Redes Neuronales resultaron ser

ofrecen este servicio en Colombia, la telefonía móvil

significativos, dado a que el valor de la exactitud en

enfrenta una feroz competencia por retener usuarios,

ambos casos (77.76% y 76,7% respectivamente) fue

buscando evitar la fuga de sus clientes a otras entidades

mayor al No Information Rate (NIR) de los datos, a

y no incurrir en costos adicionales al tratar de atraer

diferencia de los otros modelos que no lo fueron. Lo que

a nuevos clientes. Por lo que es de suma importancia

indica que estas dos técnicas, muestran ser alternativas

para las empresas de este sector, el predecir si un

atractivas para emplearlas al seguimiento de clientes y

usuario abandonará sus servicios. Como solución a

disminuir cifras de fuga.

esta problemática, se propone el diseño de modelos matemáticos que predigan intención de fuga de clientes mediante el uso de técnicas clasificadoras de minería de datos (Naïve Bayes, Random Forest, Redes Neuronales y Regresión Logística). Para ello, se recurrió a una base de datos históricos perteneciente a una empresa de telefonía, la cual contenía información de tipo demográfica y conductual de alrededor de 7000 clientes. Así, luego de analizar y tratar estos datos, fue posible determinar las variables explicativas y su respectivo impacto sobre la variable respuesta. Posteriormente tales variables servirían como entrada para el diseño de los modelos mediante el software R. Finalmente, se evaluó el desempeño de cada uno de los modelos propuestos, al aplicar el análisis ROC (Receiver Operating Characteristic) tanto para la fase de entrenamiento como para la de validación. Reflejando, que aún con presencia

182

authors

DESIGN OF A MATHEMATICAL MODEL FOR PREDICTING CUSTOMER CHURN IN THE TELEPHONE AREA Juan Camargo Eduardo Morales

advisor Rita PeñaBaena

Iván Orozco

Nowadays, due to the need of being communicated

Forest and Neural Networks models were significant,

by phone and the amount of companies that offer this

given a value of accuracy in both cases (77.76% and

service in Colombia, the mobile telephony faces a tough

76.7% respectively) was higher than No Information

competition for retaining users, trying to avoid the

Rate (NIR) of the data, unlike the other models that were

flight of them to other firms or incurring in additional

not. This assumes that these two techniques show to

costs trying to attract new clients. So, it is of great

be attractive alternatives to be used to follow up clients

importance for the companies of this sector predict

and reduce dropouts.

if a user will abandon their services. As a solution of this problem, is proposed the design of mathematical models that predict the intention of customers churn through the use of classificatory techniques of data mining (Naïve Bayes, Random Forest, Neural Networks and Logistic Regression). For this, a historical database belonging to a telephone company was used, which contained demographic and behavioral information of around 7000 clients. Thus, after analyzing and treating these data, it is possible to determine the explanatory variables and their respective impact on the response variable. Subsequently, these variables would serve as input for the design of the models using the R software. Finally, the performance of each of the proposed models was evaluated by applying the ROC (Receiver Operating Characteristic) analysis for both the training phase and the validation. Reflecting that, even with the presence of an overfit in this last stage, the Random

183

autores

DISEÑO DE UN MODELO DE GESTIÓN DE INVENTARIO Y POLÍTICAS PARA PRODUCTOS ALIMENTICIOS. Keyla Kuperman Leonardo Rago

tutor Rita PeñaBaena

Germán Ruiz

Muchas de las empresas de la industria alimenticia han

de mercadeo y de desechos, con el propósito de manejar,

realizado el manejo de sus inventarios sin utilizar un

ordenar y recibir varios productos de forma conjunta,

sistema que tenga en cuenta factores como lo son el ciclo

posteriormente se optimiza dicha función utilizando el

de vida y la tasa de deterioro, lo cual los lleva a tener un

teorema de la primera y segunda derivada. La función

alto número de alimentos desechados, disminuyendo las

obtenida busca hallar el número de pedidos anuales que

ganancias esperadas y aumentando el costo relacionado

minimizan los costos totales, dicho valor sirve para hallar

a los inventarios. Para resolver esta problemática se

la cantidad de pedido de cada producto y así crear un

propone el diseño de un modelo matemático de gestión

sistema de reabastecimiento para la compañía. Finalmente,

de inventarios y de unas políticas complementarias para

se realizó la validación del diseño en un restaurante de

su implementación, con esto se espera una disminución

la ciudad de Barranquilla, por medio de una simulación

sustancial de los costos asociados y de los productos

realizada en el software Arena del funcionamiento actual y

desechados. Para construir el modelo matemático se

otra aplicando el modelo propuesto con el fin de comparar

identificaron y plantearon todos los costos anuales

resultados, donde se obtuvo que con la implementación

que participan en la gestión de inventario, con el fin de,

del modelo de gestión de inventario diseñado la empresa

elaborar una función multi producto que tiene en cuenta el

reduce sus costos totales en un 35,31% y sus costos de

costo de pedido, de mantenimiento anual, de materiales,

producto desechado.

184

authors

DESIGN OF AN INVENTORY MANAGEMENT MODEL AND POLICIES FOR FOOD PRODUCTS. Keyla Kuperman Leonardo Rago

advisor Rita PeñaBaena

Germán Ruiz

Many of the food industry companies have managed

and of wastes, with the purpose of managing, ordering

their inventories without using a system that takes into

and receiving various products together, later this

account factors such as the life cycle and the rate of

function is optimized using the theorem of the first and

deterioration, which leads them to have a high number

second derivatives. The obtained function seeks to find

of discarded foods, decreasing expected profits and

the number of annual orders that minimize total costs,

increasing the cost related to inventories. To solve

this value is used to find the order quantity of each

this problem, the design of a mathematical inventory

product and thus create a replenishment system for

management model and complementary policies for

the company. Finally, the design validation was carried

its implementation is proposed, whit this, a substantial

out in a restaurant in the city of Barranquilla, by means

decrease in associated cost and discarded products

of a simulation in the Arena software of the current

is expected. To build the mathematical model, all the

operation and another applying the proposed model in

annual cost involved in inventory management were

order to compare results, where it was obtained that

identified and raised, in order to develop a multi-

with the implementation of the designed inventory

product function that takes into account the cost of

management model, the company reduces its total

ordering, annual maintenance, materials, marketing

costs by 35.31% and its waste product costs.

185

DISEÑO DE UNA METODOLOGÍA PARA LA OPTIMIZACIÓN AMBIENTAL DEL CONCRETO BAJO RESTRICCIONES PRESUPUESTARIAS autores

tutor

Angie Pineda

tutor Rita PeñaBaena

Asesor

Margareth Dugarte Gilberto Arguelles

Hoy en día, la mayoría de las casas y edificios están

su fabricación el objetivo a minimizar, mediante el uso de

hechos de concreto debido a sus ventajas especialmente

MCS y ACR. Para ello se realizó un ACV parcial con el fin de

para la construcción de altura. Sin embargo, su elevada

obtener una ecuación genérica de las emisiones de CO2;

carga ambiental ha llevado a los investigadores a buscar

se valida la resistencia a la compresión y se restringe a 28

opciones más ecológicas. Se han realizado varios estudios

Mpa utilizando la relación A/C; se analizaron 42 mezclas y

para evaluar la viabilidad ambiental y financiera de la

se desarrollaron modelos de regresión lineal para predecir

sustitución de los materiales de concreto (cemento por

el volumen de arena y agregado grueso en función del

Materiales Cementantes Suplementarios -MCS- y grava por

volumen de cementantes; se propusieron límites para los

Agregado de Concreto Reciclado -ACR-), principalmente

materiales de reemplazo y los aditivos de acuerdo con la

aplicando las metodologías de Análisis del Ciclo de Vida

literatura; se formuló una ecuación presupuestaria basada

(ACV) y Análisis del Costo del Ciclo de Vida (ACCV). La

en el costo de compra y transporte, así como ecuaciones

mayoría de estos estudios se han centrado en el análisis de

binarias para garantizar que sólo se utilizara un MCS.

mezclas previamente diseñadas. Sólo un número reducido

Para validar el modelo, se simularon 30 casos. El análisis

de estudios se ha dirigido a desarrollar metodologías

estadístico reveló que las mezclas generadas por OptiCon

para diseñarlas o para optimizarlas.Este estudio introduce

reducen en promedio el 39.74% de las emisiones de CO2

OptiCon, un modelo de programación lineal binaria

y cuestan en promedio un 33.87% menos comparadas con

que genera mezclas de concreto bajo restricciones

el concreto convencional, lo que supone un gran avance

presupuestarias, siendo las emisiones de CO2 asociadas a

hacia la construcción sostenible.

186

authors

DESIGN OF A METHODOLOGY FOR ENVIRONMENTAL OPTIMIZATION OF CONCRETE UNDER BUDGET CONSTRAINTS advisor advisor Adviser

Rita PeñaBaena Angie Pineda

Margareth Dugarte Gilberto Arguelles

Nowadays most houses and buildings are made from

by using SCMs (fly ash, slag, silica fume) and RCA. To

concrete due to its advantages, especially for high rise

achieve this a partial LCA was conducted in order to

construction.

environmental

obtain a generic equation of CO2 emissions; compressive

load has led researchers to look for better and greener

resistance of the mix is validated and restrained to 28 Mpa

options. Several studies have been made to evaluate

using the W/C ratio (Abram’s Law); 42 concrete mixes of

the environmental and financial feasibility of replacing

28 Mpa were analyzed and linear regression models to

materials

Supplementary

predict the volume of sand and coarse aggregate based

Cementing Materials -SCMs- and gravel by Recycled

on the volume of cementing materials were developed;

Concrete Aggregate -RCA-) in order of making it eco-

bounds for replacement materials and admixtures were

friendlier, mostly by applying the Life Cycle Assessment

proposed according to literature; a budgetary equation

(LCA),

(LCCA)

based on the cost of purchase and transportation was

methodologies. Most of these studies have focused on

formulated as well as binary equations to guarantee that

the analysis of previously designed concrete mixes. Only

just one SCM was being used. To validate the model, 30

a reduced number of studies have aimed at developing

cases were simulated, and statistical analysis revealed that

methodologies to design concrete mixes or to optimize

mixes generated by OptiCon reduce on average 39.74%

them. This study introduces OptiCon, a linear binary

of CO2 emissions, and cost on average 33.87% less when

programming model that generates concrete mixes

compared to conventional concrete mixes making it a

under budgetary constraints, being the CO2 emissions

great advancement towards sustainability in construction.

and

However,

concrete

Life

Cycle

its

elevated

(cement

Costs

Assessment

associated with its fabrication the minimization objective,

187

SENDBOX: DRONES TERRESTRES NO TRIPULADOS PARA RECOLECCIÓN Y ENTREGA DE PRODUCTOS EN CAMPUS autores

Gerson Barrios Ricardo Borja Daniela De La Rosa Camilo Sánchez Steven Solano

tutor

Rene Amaya tutor

Asesor

Angelo Soto

La comunidad de la Universidad del Norte tiene

de información por medio de profesionales en el tema,

una alta demanda en la compra de productos, para

entre otras. Posterior a esto, se realizó un modelo de

adquirirlos se ve obligada a caminar largos trayectos

simulación discreta del proceso con el fin de obtener

y/o realizar largas filas, lo cual genera problemas como

los datos necesarios para evaluar su viabilidad; así

la interrupción de tareas, incomodidad, o pérdida de

como también, la elaboración del flujo de caja para

tiempo. Para resolver este problema se planteó crear

obtener los resultados monetarios del proyecto. Se

una empresa basada en la recolección y entrega de

fijaron varios objetivos específicos de los cuales se

productos provenientes de tiendas dentro (pedidos

obtuvieron resultados positivos, concluyéndose que la

internos) y fuera (pedidos externos) de la Universidad,

realización del proceso es viable, capaz de satisfacer las

por medio de vehículos terrestres no tripulados en el

necesidades de la comunidad universitaria, cumpliendo

trecho interno de un campus universitario. Se buscó

con las condiciones que se requieren para dar un buen

diseñar un esquema de procesos que permita un manejo

servicio como lo es la entrega de productos en el menor

adecuado de los costos y recursos, con el fin de obtener

tiempo posible, en buenas condiciones y de forma

una estabilidad económica. Se usaron herramientas

segura. Además, se propuso la obtención de recursos

tecnológicas como lo son encuestas digitales, medición

monetarios por medio de un leasing financiero, opción

de distancias por medio de Google Earth, recolección

que genera una mayor rentabilidad a largo plazo.

188

SENDBOX: UNMANNED GROUND VEHICLES FOR INCAMPUS PICKUP AND DELIVERY OF PRODUCTS authors

Gerson Barrios Ricardo Borja Daniela De La Rosa Camilo Sánchez Steven Solano

advisor advisor Adviser

Rene Amaya Angelo Soto

The Universidad del Norte community has a high

among others, were used. After this, a discrete-event

demand for the purchase of products; to purchase them,

simulation model of the process was carried out in order

they are forced to walk long distances or make long

to obtain the necessary data to evaluate its viability,

lines. Which generates problems such as interruption of

as well as the preparation of the cash flow to obtain

tasks, discomfort, or loss of time. To solve this problem,

the monetary results of the project. Several specific

it was proposed to create a company based on pickup

objectives were set and a positive result was obtained

and delivery of products from stores inside (internal

for each one. It is concluded that the realization of the

orders) and outside (external orders) of the University,

process is viable, capable of satisfying the needs of the

through unmanned ground vehicles (UGV), using the

University community, fulfilling the conditions that are

design of a scheme of processes that allow adequate

required to give a good service, such as the delivery of

management of costs and resources, in order to obtain

products in the shortest possible time, in a safe way

economic stability. Technological tools such as digital

and of safe way. In addition, it is proposed to obtain

surveys, distance measurement through Google Earth,

monetary resources through a financial leasing in which

information gathering by professionals in the field,

it generates greater profitability in the long term.

189

autores

DISEÑO DE UNA SOLUCIÓN DE BASE TECNOLÓGICA Y EXPORTABLE PARA LA ASISTENCIA DE ADULTOS MAYORES EN ECONOMÍAS DESARROLLADAS Victor Blusseau Libardo Garces Milena Orozco Geovanny Palma Sergio Prada

tutor

Rene Amaya tutor

Asesor

Angelo Soto

En la actualidad, los porcentajes de adultos mayores

que mejor atendiera las mismas y se concluyó que

están incrementando debido al aumento en la esperanza

la robótica era la mejor opción. SANCHO es el robot

de vida. Así, enfrentamos el reto como sociedad de

cuyas funciones en las áreas de interacción social,

promover iniciativas orientadas a la atención que requiere

entretenimiento y cuidado de la salud acompañará

esta población. Deterioro de la salud, afectaciones

de la mejor manera al adulto mayor en su hogar. La

psicológicas y emocionales producto del aislamiento

principal limitante del proyecto fue la complejidad de

social, entre otros factores, son los aspectos críticos a

la investigación primaria del mercado, puesto que la

intervenir. Por ello, en el presente estudio se propone un

pandemia afrontada dificulto la recopilación de datos.

prototipo de asistencia de alto valor agregado al adulto

Finalmente, se elaboró una propuesta de modelo de

mayor implementando herramientas tecnológicas. La

negocio estructurado en donde a partir del cumplimiento

metodología implementada para la obtención de esta

de determinados supuestos se obtiene un escenario

propuesta se basó en una investigación orientada a

rentable financieramente. Para una demanda de 1500

la identificación de las principales áreas en donde el

unidades, un precio de venta de $2.000 USD y un precio

adulto mayor requiere asistencia. Una vez identificadas

de suscripción anual de $2039 USD se obtiene una TIR

las necesidades, se evaluó la herramienta tecnológica

del 14% en el horizonte de tiempo evaluado.

190

authors

DESIGN OF A SMART ELDER ASSISTANCE SOLUTION AS AN EXPORTABLE SERVICE OFFERED TO DEVELOPED ECONOMIES SENIORS Victor Blusseau Libardo Garces Milena Orozco Geovanny Palma Sergio Prada

advisor advisor Adviser

Rene Amaya Angelo Soto

Currently, the percentages of older adults are increasing

it was concluded that robotics was the best option.

due to the increase in life expectancy. Thus, we face

SANCHO is the robot whose functions in the areas of

the challenge as a society to promote initiatives aimed

social interaction, entertainment and health care will

at the care required by this population. Deterioration

best accompany the elderly in their home. The main

of health, psychological and emotional affectations

limitation of the project was the complexity of the

as a result of social isolation among other factors are

primary market research, since the pandemic faced

the critical aspects to intervene. Therefore, this study

made data collection difficult. Finally, a proposal for a

proposes a prototype of high added value assistance

structured business model was drawn up, in which a

to the elderly by means of technological tools. The

financially profitable scenario is obtained by fulfilling

methodology implemented to obtain this proposal was

certain assumptions. For a demand of 1500 units, a

based on a research oriented to the identification of

sales price of $2,000 USD and an annual subscription

the main areas where the elderly require assistance.

price of $2039 USD, an IRR of 14% is obtained over the

Once the needs were identified, the technological

evaluated time horizon.

tool that would best meet them was evaluated and

191

DISEÑO DE UNA HEURÍSTICA PARA DETERMINAR LA UBICACIÓN DE PASONIVELES VEHICULARES Y PEATONALES EN VÍAS FÉRREAS autores

Daniel Baldovino Andrea Blanco Wendy Calvo Daniela Hernández María Olivares

tutor

Rene Amaya tutor

Asesor

Maria A. Júbiz

Se ha visto un aumento en la accidentalidad en las vías

se hizo un análisis de sensibilidad para validar el

férreas, que se da por la imprudencia de personas que

comportamiento de la propuesta. El código soluciona

se encuentran a los lados de los rieles. El principal

la problemática brindando las coordenadas exactas

problema es que existen factores que incitan a

donde se debe ubicar un paso a nivel y especifica qué

las personas a cruzar sin precaución. Por esto, es

tipo debe ser, si es peatonal, vehicular o combinado.

importante contar con un dispositivo, que identifique

Los resultados que arroje este código deben ir de la

cuándo es el momento de realizar un cruce seguro. El

mano con todas aquellas medidas de seguridad que

proyecto soluciona esta problemática diseñando una

van asociadas a la instalación de un paso a nivel

metodología de ubicación de paso a niveles que tiene

como por ejemplo señalización, sistemas auditivos

en cuenta la distancia recorrida por los actores viales y

o de iluminación y las barreras que impidan el paso

la demanda de personas que transitan, proporcionando

de los peatones. En términos económicos el proyecto

así una solución factible. El alcance este proyecto abarca

garantiza un ahorro significativo para el cliente ya que

aproximadamente 1600m de longitud de una vía férrea

las tasas de accidentalidad disminuirán, lo que significa

colombiana. La metodología es la siguiente: Primero se

el ahorro de indemnizaciones y de daños materiales

investigó los pasoniveles para apropiarse más del tema.

que producen los accidentes. Es así como la propuesta

Luego se diseñó un código de programación que sirviera

disminuye este tipo de accidentes provocados en las

como método de ubicación de los pasoniveles. Tercero,

vías férreas y que producen catástrofes irremediables,

se validó este código con un modelo de optimización

por lo que resulta realmente importante invertir en la

existente para comparar sus soluciones. Finalmente

reducción del mismo.

192

DESIGN OF A HEURISTIC TO DETERMINE RAILROAD LEVEL CROSSING LOCATIONS FOR VEHICLES AND PEDESTRIANS authors

Daniel Baldovino Andrea Blanco Wendy Calvo Daniela Hernández María Olivares

advisor advisor Adviser

Rene Amaya Maria A. Júbiz

There has been an increase in accidents on the railways,

Finally, a sensitivity analysis was carried out to validate

which is caused by the recklessness of people who are

the behavior of the proposal. The code solves the

on the sides of the rails. The main problem is that there

problem by providing the exact coordinates where a

are factors that encourage people to cross without

level crossing should be located and specifies what

caution. For this reason, it is important to have a device

type it should be, whether it is pedestrian, vehicular

that identifies when it is time to make a safe crossing.

or combined. The results of this code must go hand in

This project solves this problem by designing a level

hand with all the security measures that are associated

crossing location methodology that takes into account

with the installation of a level crossing, such as

the distance recorded by the road actors and the demand

signaling, hearing or lighting systems, and barriers

for people in transit, thus making it a feasible solution.

that prevent the passage of crowds. In economic terms,

The scope of this project covers approximately 1600m

the project guarantees significant savings for the client

in length of a Colombian railroad. The methodology is

and lowered accident rates, which means savings in

as follows: First, the steps at levels were investigated

compensation and material damage caused by those

to further appropriate the topic. Then a programming

accidents. This is how the proposal considered this

code was designed to serve as a method of locating the

type of accidents caused on railways and that produce

level crossings. Third, this code is validated against an

irreparable catastrophes, so it is really important to

existing optimization model to compare the solutions.

invest in reducing it.

193

autores

SIMULACIÓN DEL PROCESO DE PICKING Y REVISIÓN EMPLEANDO TECNOLOGÍA PARA MEJORAR EL PROCESO DE CROSS DOCKING. Krystel Ospino María Parra

tutor Daniel Romero

Mateo Reyes

El proyecto tiene como objetivo proponer una mejora,

personal diferente a los operarios de picking y por lo tanto

específicamente en el proceso de picking y revisión

existe un recorrido adicional e innecesario. La propuesta

dentro del cross-docking de la compañía, mediante el

de solución a esta problemática es invertir en tecnología,

uso de un modelo de simulación que nos permita hacer

adquirir 20 terminales de radiofrecuencia, de este manera

una comparación entre la situación actual y el nuevo

cada empleado de picking pueda ocupar uno, además

diseño de mejora, con el fin de disminuir el tiempo total

eliminar el personal de revisión. Una de las limitaciones

de entrega del producto y los costos del cross-docking

que se encontró en este proyecto fue que se tuvo que

en el centro logístico Bomboná de Olímpica. El proceso

trabajar en los horarios estipulados por la empresa como

de picking es realizado por 40 operarios encargados de

“visitas” para no tener inconveniente con las agendas

distribuir la mercancía a los 117 puntos de venta que

de los trabajadores. Los resultados obtenidos fueron un

se encuentran en la bodega y el proceso de revisión es

incremento en la utilización promedio de los empleados de

realizado por 20 empleados los cuales una vez segregados

picking aproximadamente del 20% y una disminución en

los productos en las tiendas deben ingresarlos al sistema

salarios de $17.556.060 aproximadamente, la inversión

usando terminales de radiofrecuencia. La métrica de

total sería de $30.000.000. Se debe tener en cuenta que

interés es el tiempo de estos procesos dependientes. Al

al realizar esta inversión la compañía se estaría ahorrando

analizar el proceso actual fue evidente que por la falta de

anualmente $210.672.720.

tecnología el proceso de revisión es realizado por otro

194

authors

SIMULATION OF THE PICKING AND REVIEW PROCESS USING TECHNOLOGY TO ENHANCE THE CROSS DOCKING PROCESS. Krystel Ospino María Parra

advisor Daniel Romero

Mateo Reyes

The project aims to propose an improvement, specifically in

technology, the review process is carried out by another

the picking and review process within the company’s cross-

personnel instead of the picking operators, and therefore

docking, through the use of a simulation model that allows

there is an additional and unnecessary route. The proposed

us to make a comparison between the current situation

solution to this problem is to invest in technology, acquire

and the new improvement design, in order to decrease the

20 radio frequency terminals, so that each picking

total delivery time of the product and the costs of cross-

employee can occupy one, in addition to remove the review

docking at the Bomboná logistics center in Olímpica. The

personnel. One of the limitations found in this project was

picking process is carried out by 40 operators responsible

that we had to work with stipulated times by the company

for distributing the merchandise to the 117 points of sale

as “visits” in order to avoid problems with the workers’

located in the warehouse and the review process is carried

schedules. The results obtained were an increase in the

out by 20 employees who, once the products have been

average use of picking employees of approximately 20%

segregated in the stores, must enter them into the system

and a decrease in salaries of approximately $17.556.060,

using radio frequency terminals. The metric of interest is

the total investment would be $30.000.000. It should be

the time of these dependent processes. When analyzing

taken into account that by making this investment the

the current process, it was evident that due to the lack of

company would be annually saving $210.672.720.

195

autores

DISEÑO DE UN MODELO DE CADENA DE SUMINISTRO PARA EL TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE LODOS PROVENIENTES DE LAGUNAS DE OXIDACIÓN. tutor

Cristian Ayubb

tutor Daniel Romero

Gerardo Espinosa

Asesor

Julissa Yepes

Jair de La Cruz

Aguas del Sur de La Guajira S.A.S E.S.P, es la compañía

alternativas de Cadena de Suministro para el alcance

encargada de operar la planta de tratamiento de agua

de los objetivos propuestos. Con esta metodología se

residual doméstica en el municipio de Fonseca, La

identifican los roles de las organizaciones en la cadena

Guajira. Cuenta con un sistema de lagunas de oxidación

y sus interacciones entre ellos, para luego proponer

para el tratamiento de las aguas residuales, su función

una solución basada en el diseño de un modelo de

es separar el agua de sus componentes en sólidos

una cadena de suministro en el que las operaciones

suspendidos. Estas lagunas han reducido en un 60% su

de interés como lo son; la extracción, tratamiento,

capacidad de retención hidráulica como consecuencia

transporte y disposición final de los lodos sea operadas

de la acumulación de sólidos o lodos residuales en el

por diferentes proveedores que cumplan con la

fondo, los que se calculan que son aproximadamente

capacidad y todas las normativas legales para llevar a

16.000 m^3 y cada día van en aumento afectando a

cabo todas las operaciones. En conclusión, el análisis

más del 50% de la población aledaña. Estos lodos

estratégico permitió la identificación de la solución

deben

final

más idónea para esta problemática la cual sirvió para

adecuada dando cumplimiento a todos los protocolos

resaltar el papel fundamental que juegan las relaciones

y normas establecidas para el funcionamiento óptimo

con los proveedores pues ya que este influye de gran

de la planta. Para mejorar esta situación, se utiliza

manera en el desempeño de la cadena y por último

la metodología SCOR que a través de sus principales

y más importante se priorizaron las necesidades de

pilares: el modelado de procesos, las mediciones

cliente o usuario final ya que este es quien mayor se

de rendimiento y las mejores prácticas se diseñan

beneficia mejorando su calidad de vida.

196

tener

tratamiento

disposición

authors

THE DESIGN OF A SUPPLY CHAIN FOR THE TREATMENT AND FINAL DISPOSAL OF SLUDGE FROM OXIDATION PONDS. Cristian Ayubb Gerardo Espinosa Julissa Yepes

advisor advisor Adviser

Daniel Romero Jair de La Cruz

Aguas del Sur de La Guajira S.A.S E.S.P, is the company in

objectives. With this methodology, the roles of the

charge of operating the domestic waste water treatment

organizations in the supply chain and their interactions

plant in the municipality of Fonseca, La Guajira. It

among them are identified, and then propose a solution

has a system of oxidation ponds for the treatment of

based on the design of a supply chain model in which

wastewater, its function is to separate the water from its

the operations of interest as they are; the extraction,

components into suspended solids. These lagoons have

treatment, transport and final disposal of the sludge,

reduced their hydraulic retention capacity by 60% as a

which are operated by different suppliers that comply

result of the accumulation of solids or residual sludge

with the capacity and all legal regulations to carry out all

at the bottom, which are estimated to be approximately

operations. In conclusion, the strategic analysis allowed

16,000 m3 and are increasing every day, affecting

the identification of the most suitable solution for this

more than 50% of the surrounding population. These

problem, which served to highlight the fundamental

sludges must have an appropriate treatment and final

role that relations with suppliers play, since this greatly

disposal, to fulfill with all the protocols and standards

influences the performance of the chain. Due to them

established for the optimal operation of the plant. To

being the ones benefiting the most by the needs of

improve this situation, the SCOR methodology is used,

the client or end user were prioritized, since this is

which through its main pillars: process modeling,

the person who benefits the most by improving their

performance measurements and best practices, supply

quality of life.

chain alternatives are designed to achieve the proposed

197

autores

DISEÑO DE UN MODELO DE DECISIÓN DEL TAMAÑO DE LOTE PARA LA PRODUCCIÓN SEMANAL DE PAN MOLDE EN LA PANADERÍA NUEVA YORK S.A.S Felipe Acevedo Jorge Cova Kiara Zabaleta

tutor Daniel Romero

La empresa Nueva York S.A.S ha presentado problemas

a través del paquete estadístico GAMLSS dando como

en su área productiva específicamente en el proceso de

resultado una distribución Poisson Inversa Gaussiana.

decisión del tamaño de lote a producir, esto ha causado

Posteriormente

problemas de sobrecostos por reprocesamientos (los

problema de dimensionamiento económico ELS-PI (The

cuales representan un 24% de la producción semanal),

economic lot-sizing problem with perishable items),

insatisfacción de la demanda y perdidas de unidades

se propuso un modelo de optimización matemático y

en inventario tanto de materia prima como de unidades

estocástico con base en simulación, el cual, a través

producidas. Una de las causas principales de este

de su validación y evaluación permitió establecer el

problema es la estimación no representativa de la

tamaño de lote óptimo de pan molde que la empresa

demanda y la desatención del factor perecedero de

debe producir y con el cual se evidenció que la demanda

los productos (tanto de materia prima como unidades

será cubierta en un 95% y habrá una disminución de

terminadas). Es por ello que el presente proyecto

los reprocesos de hasta un 60%. Con esto se concluyó

tiene como propósito diseñar un modelo de decisión

que, en caso de ser aplicado el modelo en la empresa,

del tamaño de lote a través de las herramientas

el problema de planeación y control de inventarios,

estadísticas R y Python que permitan mejorar la

y de sobrecostos por pérdidas y demoras en el área

capacidad de respuesta y desempeño de la empresa

productiva se resolverá en gran medida ya que los

en el área de producción y ventas. Primero se halló

sobrecostos atribuidos a los reprocesos se reducirán y

la distribución que sigue la demanda de la empresa

por lo tanto las utilidades aumentarán.

198

tomando

como

fundamento

authors

DESIGN OF A BATCH SIZE DECISION MODEL FOR THE WEEKLY MANUFACTURING OF BREAD IN THE BAKERY NUEVA YORK S.A.S Felipe Acevedo Jorge Cova Kiara Zabaleta

advisor Daniel Romero

The company Nueva York S.A.S has presented problems

package, resulting in an Inverse Gaussian Poisson

in its production area specifically in the process of

distribution. Subsequently and based on the economic

deciding the size of the batch to manufacture. This

dimensioning problem ELS-PI (The economic lot-sizing

issue has caused problems of cost overruns due to

problem with perishable items), a mathematical and

reprocessing (which represent 24% of the weekly

stochastic optimization model based on simulation was

manufacturing), unfulfillment of demand and loss of units

proposed, which, through its validation and evaluation,

in inventory of both raw material and units produced.

allowed establishing the optimal batch size of bread

One of the main causes of this problem is the non-

mold that the company must produce and with which

representative estimation of demand and the neglect

it was evidenced that the demand will be covered by

of the perishable factor of products (both raw materials

95% and there will be a decrease in reprocessing of up

and finished units). The purpose of this project is to

to 60%. With this it was concluded that, if the model

design a batch size decision model using R and Python

is applied in the company, the problem of inventory

statistical tools to improve the company’s response

planning and control, and of cost overruns due to losses

capacity and performance in the production and sales

and delays in the productive area will be largely solved

area. First, the distribution that follows the demand of

since the cost overruns attributed to the reprocesses

the company was found through the GAMLSS statistical

will decrease and therefore profits will increase.

199

autores

DISEÑO DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE PEDIDOS PARA LA EMPRESA INDUJER S.A.S. Samuel Landazury

tutor

Hidai Ribon

Daniel Romero

Andrea Torrijos

INDUJER

de la demanda que le permita a la empresa planificar

comercialización de artículos para construcción y pintura,

sus procesos de forma acorde y generar pronósticos

está presentando incumplimiento en sus pedidos en

futuros, se evaluaron los métodos de pronóstico Media

periodos de alta demanda y las medidas adoptadas para

Móvil, Suavizamiento Exponencial Simple, Holt, Holt-

mitigar el impacto sobre el nivel de servicio le están

Winters y Box-Jenkins con el fin de seleccionar el de

causando sobrecostos y disminución de las ganancias.

mejor ajuste a la serie de tiempo. Se encontró que el

Por tal motivo, se diseñó un sistema de gestión de

mejor método de pronóstico para la empresa es Holt-

pedidos enfocado en los tres productos más vendidos

Winters con un error porcentual promedio inferior al

durante el segundo semestre de 2019 (brocha Mona,

9%. La disponibilidad de información relacionada con

cepillo de bronce y rodillo de felpa). Se categorizaron

los pedidos constituyó una limitación para el desarrollo

los productos con el método ABC y se estableció que

del proyecto. Por ello se generó un aplicativo en

siete referencias se encuentran en la categoría A, con

Excel haciendo uso de macros y VBA diseñado para

aproximadamente el 80% de la inversión, por lo cual

proporcionarle a la empresa una herramienta para el

requieren un control más riguroso del inventario y

procesamiento y almacenamiento de los pedidos y datos

priorización de los recursos. Adicionalmente, se empleó

relacionados. Se buscó desarrollar una herramienta

el Sistema de Revisión Continua para calcular stock de

acorde a las necesidades y limitaciones específicas de

seguridad y punto de reorden para dichas referencias,

la empresa y se espera que el sistema de gestión de

con el objetivo de ofrecerle a la empresa criterios

pedidos funcione como referente para otras PYMES con

para la toma de decisiones. Para realizar un análisis

condiciones similares.

200

S.A.S.,

dedicada

producción

authors

DESIGN OF AN ORDER MANAGEMENT SYSTEM FOR THE COMPANY INDUSTRIAS J.E.R. INDUJER S.A.S. Samuel Landazury Hidai Ribon

advisor Daniel Romero

Andrea Torrijos

INDUJER S.A.S., dedicated to the production and

making. To carry out a demand analysis that allows

marketing of items for construction and painting, is

the company to do process planning accordingly and

failing to fulfil its orders during high demand periods

generate future forecasts, the Moving Average, Simple

and the measures adopted to mitigate the impact on the

Exponential Smoothing, Holt, Holt-Winters and Box-

level of service are causing overruns and decrease of

Jenkins forecasting methods were used, with the aim of

the earnings. Therefore, an order management system

selecting the best fit to the time series. It was found that

was designed, focusing on the three most sold products

the best forecasting method for the company is Holt-

during the second semester of 2019 (Mona brush,

Winters with a mean percentage error lower than 9%.

bronze brush and plush roller). The products were

The availability of order related information constituted

categorized with the ABC method and it was stablished

a limitation for the development of the project. Thus,

that seven references are within the A category with

an Excel application was generated using macros and

80% of the investment approximately, whereby they

VBA to provide the company with a tool for processing

require a more rigorous control of the inventory and

and storage of orders and related data. It was sought

resource prioritization. Additionally, the Continuous

to develop a tool in accordance with the specific needs

Revision System was used to calculate the safety

and limitations of the company, and it is expected that

stock and reorder point for said references, with the

the order management system works as a reference for

objective of offering the company criteria for decision

other SMEs with similar conditions.

201

autores

DISEÑO DE UNA PROPUESTA DE MEJORA DEL PROCESO DE ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA DE RODELG LABORATORIOS MEDIANTE LA COMPARACIÓN DE DIFERENTES TÉCNICAS DE PRONÓSTICO Carlos Pacheco Humberto Rodado

tutor Daniel Romero

El proyecto desarrollado tiene como objetivo proponer

autoregresivos (VAR), redes neuronales, modelo arima

un método de estimación de la demanda, mediante el

y holtwinters, después de desarrollar estos métodos se

análisis comparativo de diferentes técnicas estadísticas,

realiza una comparación teniendo en cuenta diferentes

buscando disminuir las pérdidas económicas teniendo

parámetros estadísticos dando como método óptimo

en cuenta la capacidad para cumplir con la demanda

la implementación de las redes neuronales en la

de la empresa de Rodelg Laboratorios, con ubicación

estimación de la demanda, y la última etapa del proyecto

en barranquilla dedicada a la fabricación de reactivos

consiste en la implementación del método seleccionado

de diagnóstico clínico y medicamentos. Conociendo

respetando las políticas de la empresa y manteniendo

los problemas de incertidumbre, sub-utilización de

la solución por debajo o al límite de las capacidades

los recursos y altos costos de inventario que maneja

de los departamentos implicados en la planeación

la empresa, se decide realizar un proceso de 3 etapas

de la demanda. Este proyecto genera una solución

para brindar una solución a los problemas de esta,

esperada, causando impactos positivos en la reducción

dichas etapas se dividen en diagnóstico de la situación

de costos, la disminución de la incertidumbre generada

actual de la empresa, haciendo énfasis la metodología

al momento pronosticar la demanda mejorando el error

de pronósticos y en la capacidad de la empresa para

de 1827.5 a 574.8, la disminución de los inventarios

cumplir con la demanda, en la segunda etapa se realiza

en un 80%, el aumento del nivel de servicio a 97% y la

el desarrollo de los 4 métodos escogidos por medio

integración de todos los departamentos de la empresa

de un ponderación de factores, ya que se ajustan a lo

para cumplir con las ventas esperadas.

que busca la empresa, estos métodos son los vectores

202

authors

DESIGN OF A PROPOSAL TO IMPROVE THE PROCESS OF ESTIMATION OF THE DEMAND FOR RODELG LABORATORIOS THROUGH THE COMPARISON OF DIFFERENT FORECASTING TECHNIQUES. Carlos Pacheco Humberto Rodado

advisor Daniel Romero

The developed project aims to propose a method of

the company, these methods are autoregressive vectors

forecasting the demand, through the comparative

(VAR), neural networks, Arima model and holt winters,

analysis of different statistical techniques, seeking to

after developing these methods a comparison is made,

reduce economic losses taking into account the ability

taking into account different statistical parameters,

to meet with the demand of the company of Rodelg

giving as an optimal method the implementation of

Laboratories, located in Barranquilla dedicated to

neural networks in the update demand, and the last

the manufacture of clinical diagnostic reagents and

stage of the project consisting in the implementation

medications. Knowing the problems of uncertainty,

of the selected method respecting the policies of the

underutilization of resources and high inventory costs

enterprise and Compliance of the solution below the

that the company manages, decide to carry out a

limit of the capacities of the departments involved in

3-stage process to provide a solution to its problems,

demand planning. This project generates an expected

various stages are divided into diagnosing the current

solution, causing positive impacts in reducing costs,

situation of the company , emphasizing the forecasting

reducing the uncertainty generated when forecasting

methodology and the ability of the company to meet

demand, improving the error from 1827.5 to 574.8,

demand, in the second stage the development of the 4

reducing inventories by 80%, increasing the level

methods chosen is carried out by means of a weighting

of service to 97% and the integration of all company

of factors, since they adjust to what you are looking for

departments to meet expected sales.

203

autores

REDISEÑO DE MÉTODO DE PRONÓSTICO DE LA DEMANDA DE ESTUDIANTES PARA LAS ASIGNATURAS OFRECIDAS EN LA UNIVERSIDAD DEL NORTE tutor José Maestre

Daniel Romero

El periodo de matrículas en la Fundación Universidad

del Mínimo Error Cuadrado (MSE) y el Mínimo Error

del Norte es conocido por ser de mucha actividad en las

Absoluto (MAE) sobre la totalidad de datos registrados

oficinas de Registro académico y las Coordinaciones de

disponibles para las materias evaluadas. Por otro

cada programa estudiantil. Se presenta sobrecarga de

lado, tenemos los datos del semestre en curso (2020-

trabajo, cambios en la programación y quejas tanto de

10), tanto lo que se pronosticó con el proceso actual,

estudiantes como de profesores, debido a un error total

como la demanda real. Lo que permite realizar una

promedio presente de más de 20% entre pronósticos

evaluación de los modelos y conocer el error mínimo

y datos reales. El objetivo de este proyecto es aplicar

en comparación con los datos reales. De esta manera,

un modelo de pronóstico de demanda de estudiantes

existen dos métodos de evaluación para la elección de

para todas las asignaturas que ofrece la Universidad

la mejor técnica de pronóstico. Con el método aplicado

del Norte, de esta manera reducir el número casos

se consiguió una disminución promedio de las 3

en que se presenten alteraciones en la cantidad de

materias del 40% al 12% aproximadamente, se espera

cursos programados y que el proceso de matrícula más

que el promedio total para el programa de Ingeniería

eficiente. Para lograr lo propuesto se buscarán modelos

Industrial, que fue el elegido para la realización del

matemáticos entre varias técnicas como Último dato,

proyecto, baje del 16% al 10%. Este decrecimiento

Promedio

etc.

será determinante a la hora de la programación de las

Estos modelos se realizaron con datos históricos

matrículas y se proyecta que se presenten menos en

suministrados por la Fundación Universidad del Norte, y

que se vea alterado el número de cursos inicialmente

a su vez, estos fueron evaluados mediante los criterios

asignados por asignatura.

204

móvil,

Suavizamiento

Exponencial,

authors

REDESIGN OF FORECASTING METHOD OF THE DEMAND OF STUDENTS FOR THE SUBJECTS OFFERED AT THE UNIVERSIDAD DEL NORTE advisor José Maestre

Daniel Romero

The enrollment period at the Universidad del Norte

the Minimum Square Error (MSE) and Minimum Absolute

Foundation is known for its high activity in the Academic

Error (MAE) to determine the complete registered data

Registry and Coordination offices of each student

of all the available subjects under study. Conversely,

program. It generates work overload, changes in

we are in possession of the data pertaining to the

programming and complaints from both students and

current semester (2020-10), both, the forecast with the

teachers, due to the estimated total error of at least 20%

current process, and the real demand. This allows us to

between the forecasts and real demand. This project

evaluate the models and highlight the minimum error in

aims to apply a model of student demand forecast for

comparison to the actual data. Therefore, there are two

the different subjects offered by the Universidad del

evaluation methods for choosing the best forecasting

Norte Foundation, thus reducing the alterations in the

technique. With the applied method, we acquired an

number of scheduled courses and improving the process

average decrease of the 3 subjects, an approximately

of enrollment. To achieve this aim, mathematical

40% to 12% decrease. A total average of the Industrial

models will be sought among various techniques such

Engineering program, chosen to carry out this project,

as: Latest Data, Moving Average (MA), Exponential

is expected, with an approximate drop of 16% to 10 %.

Smoothing (SES), etc. These models were made with

This decrease will be decisive at the time of enrollment,

historical data provided by the Universidad del Norte

so, a lesser number of alterations in the quantity of

Foundation, and were, furthermore, evaluated using

courses initially assigned per subject is expected.

205

autores

REDISEÑO DE UN PRODUCTO DE LA EMPRESA AF SUMINISTROS E.U. PARA EL INGRESO A UN NUEVO NICHO DE MERCADO BASADO EN PRONÓSTICOS DE DEMANDA, ESTUDIOS TÉCNICOS Y FINANCIEROS Andrea Fontalvo Andrés Quiroz Andrés Rojas

tutor Daniel Romero

El proyecto se desarrolla en la empresa AF Suministros

requerimientos que presente dicho mercado. Para lograr

E.U. ubicada en la ciudad de Barranquilla, Colombia.

dicho objetivo, se realiza la aplicación de encuestas de

La empresa se dedica a la manufactura de muebles

mercado que aportará a la empresa la información que

de madera y mobiliario para oficina y del hogar. En el

esta necesita para la creación de su nuevo producto.

año 2020 las ventas de la empresa han disminuido en

Además, se harán análisis de capacidad de maquinaria

aproximadamente un 100% en comparación a las ventas

y maquinaria y de viabilidad económica para determinar

del año 2019 debido a la situación de emergencia

si la empresa puede o no sostener en el tiempo la

sanitaria actual por la que está pasando el país. Por esta

manufactura de este nuevo producto. Finalmente, se

razón, se busca implementar una nueva estrategia para

diseña un producto nuevo para la empresa que podrá

ayudar a la compañía a aumentar su nivel de ventas

ser insertado en el mercado de las personas que

durante la crisis y que esta solución pueda sostenerse

se encuentran realizando actividades académicas o

a largo plazo. Dado lo anterior, se toma la decisión

laborales desde casa y que necesiten de mobiliario de

de explorar un nuevo nicho de mercado con la ayuda

oficina para adecuar su espacio de trabajo, impactando

de la innovación de un producto ya existente dentro

los beneficios económicos de la empresa y cumpliendo

de la compañía que cumpla con las necesidades y

con las necesidades del consumidor.

206

authors

REDESIGN OF A PRODUCT OF THE ENTREPRISE AF SUMINISTROS E.U. TO GET INTO A NEW MARKET NICHE BASED IN DEMAND FORECAST, TECHNICAL AND ECONOMICAL STUDIES Andrea Fontalvo Andrés Quiroz Andrés Rojas

advisor Daniel Romero

The project is developing in the company AF Suministros

product must satisfy the needs and requirements of the

E.U. located in Barranquilla, Colombia. The main purpose

consumers. The application of market surveys will bring

of the company is the manufacturing of wood furniture

to the company the information needed for the creation

and chairs for offices and homes. In 2020 the sales of

of the new product and help to achieve the objective

the company have been decreased by approximately a

of increasing sales. Also, an analysis of capacity of the

100% in comparison to the sales of 2019 because of

machinery and operators will be done with an analysis

the actual sanitary emergency that the country is living.

of economic viability to determine if the company can

That is why the work team decided to implement a new

or cannot maintain the manufacture of the new product.

strategy to help the company increase the sales figures

Finally, the company will obtain a new product that will

during the crisis and maintain this solution in long terms.

be inserted on the market of people that are working or

The work team thought that the best solution was to

studying from home and need office furniture to adapt

explore a new market niche introducing a new product

their working space, impacting the economic benefits

or innovating an existing one inside the company. This

of the company and fulfilling de customer needs.

207

208

212

Diseño de una máquina curvadora de cuatro rodillos para la empresa Servimet S.A.S

214

Diseño de un Sistema de Alimentación de Gas Natural Licuado para Equipos Mineros Mixtos GNL - Diesel

Design of a four-roller bending machine for the company Servimet S.A.S

Design of a Liquefied Natural Gas Alimentation System for Dual LNG - Diesel Mining Equipment

216

Diseño de un sistema de conversión dual (GNL + Diésel) para un motor diésel de Bulldozer D11R Design of a dual conversion system (LNG + Diesel) for a D11R Bulldozer diesel engine

218

Diseño de un sistema de accionamiento, orientado a la reducción del consumo de combustible de los acondicionadores de aire de los autobuses de transporte masivo Desing of a drive system, aimed at reducing fuel consumption of the air conditioner of mass transit buses

220

Diseño de un sistema de accionamiento, orientado a la reducción del consumo de combustible para un bus de transporte masivo en la ciudad de Barranquilla Design of a power supply system to reduce fuel consumption in transit buses in Barranquilla

222

Rediseño de un secador rotatorio alimentado con vapor de la planta Corteva - Barranquilla

224

Rediseño y optimización estructural de un secador rotatorio alimentado con vapor de la planta de Corteva - Barranquilla

Redesign of a steam heated rotary dryer from the plant of Corteva-Barranquilla

Redesign and structural optimization of a rotary vacuum dryer (RVD) powered with vapor

209

226

Rediseño y optimización de molde para la producción de estibas en madera plástica

228

Diseño de un sistema de recuperación de calor de grandes motores a gas natural para la generación de potencia

Redesign and Optimization of Mold for the Production of Pallets in Recycled Plastic

Design of a heat recovery system for large natural gas engines for power generation

230

Rediseño de las redes de distribución de aire acondicionado de buses de servicio público como estrategia de eficiencia energética y optimización el confort

Redesign of public service bus air conditioning distribution networks as an energy efficiency and comfort optimization strategy

232

Diseño de una máquina rebordeadora para Servimet S.A.S

234

Diseño de mecanismo para manipulación de discos metálicos para máquina abombadora de cabezales de recipientes a presión de acuerdo con Normas API 650

Design of a flanging machine for SERVIMET S.A.S

Metallic disc handling mecanism desing for a pressure vessel head dishing machine according to API 650 standards.

236

Diseño de un sistema de refrigeración por recuperación de calor para una edificación de una empresa farmacéutica Design of a heat recovery refrigeration system for a pharmaceutical company building

238

Diseño de accionamientos híbridos para embarcaciones menores de propulsión mecánica Hybrid drive design for minor boats with mechanical propulsion

240

Diseño de un mecanismo tipo órtesis para rehabilitación de extremidades inferiores en pacientes que han sufrido acv y lesiones Design of an orthotic device for lower limb rehabilitation in post-stroke and injured patients

242

Diseño de etapa de conversión de gases calientes NOx para horno quemadorciclónico Development of NOx gas conversion stage for cyclone furnace-burner

244

Diseño básico de un sistema de tratamiento de aguas residuales con uso de tecnología MBR para el municipio de Rioacha Basic design of a wastewater treatment system using MBR technology for Riohacha city

246

210

Diseño de máquina peladora de tubérculos para comunidades vulnerables de Camerun Design of a cocoyam peeling machine for low income communities in Cameroon

248

Planta piloto potabilizadora de agua

250

“Rediseño de distribución de flujo para mejorar el confort en los buses de transporte masivo”

Pilot water purification plant

Redesign of air conditioning distribution ducts in mass transit buses

252

Diseño de un sistema de recuperación de calor de grandes motores a gas natural para la generación de potencia Design of a waste heat recovery unit based on an Organic Rankine Cycle for Termonorte Axia

254

Diseño de un sistema de recuperación de calor para la generación de energía de motores de doble combustible mediante la implementación de un sistema ORC Design of a heat recovery system for power generation from dual fuel engines by implementing an ORC system

256

Diseño de una máquina curvadora de conos truncados tipo cantiléver para Servimet S.A.S

258

Evaluación y diseño de un perfil modular configurable para la construcción de estructuras y torres de suportación aplicable a diferentes exigencias de cargas a nivel mundial

Design of a roll truncated cone bending machine type catileaver for SERVIMET S.A.S

Evaluation and Design of a Competent Modular Standard Profile for the Construction of a Maintenance Gangway and Support Tower with Global Market Implementation.

211

DISEÑO DE UNA MÁQUINA CURVADORA DE CUATRO RODILLOS PARA LA EMPRESA SERVIMET S.A.S autores

Antonio Arroyo Valentina Romero José Sánchez Miguel Segrera

tutor

Lesme Corredor Hugo Caballero

En Barranquilla, el sector metalmecánico encargado de

realizó la definición de especificaciones establecidas por

la producción de tanques que cumplen la normativa API

la empresa Servimet S.A.S y se adoptó la metodología

650 para almacenamiento en la industria petroquímica

de diseño conceptual para desarrollar tres alternativas

cuenta con ciertas limitantes que encarecen y dificultan

de solución por función, evaluadas por medio de la

su producción. Estas restricciones se basan en defectos

metodología AHP. Implementando la metodología de

geométricos localizados en las terminaciones de

diseño básico y diseño de detalle se alcanza como

la lámina curvada, así como la limitación del uso de

resultado la definición y dimensionamiento de los

materiales resistentes y de gran espesor. El presente

subsistemas de la máquina para el movimiento de

proyecto, a través del diseño de una máquina curvadora

rodillos y soportes, así como simulaciones y cálculos

de cuatro rodillos propone una solución enfocada en la

necesarios para garantizar su correcto funcionamiento.

capacidad de implementar un proceso de pre-curvado

Finalmente, se propone un presupuesto inicial de

y al mismo tiempo un sistema hidráulico que permita

los mecanismos y los componentes necesarios para

trabajar con láminas de acero A516 Gr 70 de 20 mm

construir la máquina curvadora de cuatro rodillos y

de espesor. El diseño se fundamentó en una revisión

una estimación del tiempo en el que se recupera la

del estado del arte, de la técnica y de patentes; donde

inversión, con el fin de mostrar la viabilidad del diseño

se encontraron mecanismos y componentes claves para

en el mercado de la industria metalmecánica.

el funcionamiento de la máquina. Posteriormente, se

212

DESIGN OF A FOUR-ROLLER BENDING MACHINE FOR THE COMPANY SERVIMET S.A.S authors

Antonio Arroyo Valentina Romero José Sánchez Miguel Segrera

advisor

Lesme Corredor Hugo Caballero

At Barranquilla, the metal-mechanic sector responsible

were found. Subsequently, specifications definition

of tank production that satisfy API 650 regulations for

were established by the enterprise Servimet S.A.S and

petrochemical industry storage has some limitations

conceptual design methodology was implemented

that make more expensive and difficult their production.

to develop three alternatives of solution for each

These restrictions are based in geometric defects localized

function, which were evaluated by AHP methodology.

on curved sheet endings, such as the limitation on the

Applying the basic and detailed design methodology it

usage of resistant materials and with great thickness.

is obtained as a result the subsystems definition and

The following project, by means of the design of a four

dimensioning for the rollers a supports movements,

roller bending machine proposes a solution focused on

such as simulations and calculus necessaries to ensure

the capacity to implement a pre-bending process and

their proper performance. Finally, an initial budget

simultaneously an hydraulic system that allows to work

of the mechanisms and components necessaries to

with A516 Gr 70 steel sheets with 20 mm of thickness.

construct the four roller bending machine is proposed

The design was founded in a review of state of the

and a time estimation where investment is recovered,

art, manufacturers and patents; where mechanisms

for the purpose of showing the viability of this design

and key components for the machine’s operation

in the market of metal-mechanic industry.

213

DISEÑO DE UN SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE GAS NATURAL LICUADO PARA EQUIPOS MINEROS MIXTOS GNL - DIESEL autores

Antonio Arroyo Valentina Romero José Sánchez

tutor Lesme Corredor

Miguel Segrera

El Gas Natural Licuado es utilizado para abastecer

la autonomía del equipo manteniendo un rendimiento

la demanda energética en todo el mundo. Este

equivalente al del motor Diésel. Para determinar el

combustible ha sido estudiado no solo como generador

consumo de GNL se analizó el ciclo de operación del

de energía, sino como posible reemplazo de otros en

bulldozer, estudiando los puntos en los que es factible

la automoción, lo que permitiría disminuir emisiones y

reemplazar el Diesel. El sistema de alimentación consta

costos en combustible. La implementación de motores

de un tanque altamente aislado, el cual almacena GNL

mixtos implica toda una cadena relacionada con el

a temperaturas criogénicas, fue diseñado bajo los

GNL, desde su producción, transporte y aplicación. El

estándares ASME Boiler and Pressure Vessels y SAE

presente proyecto se desarrollaría en una mina al norte

Practices for LNG Powered Heavy-Duty Trucks, y fue

de Colombia, donde se obtendría el GNL mediante

verificado mediante simulaciones. Un intercambiador

importación o mediante la construcción de una planta

de calor vaporiza el GNL empleando el refrigerante

de licuefacción. Esto implica no sólo un estudio de los

del motor como fluido caliente. Una válvula de cierre

sistemas de conversión de los motores, sino de toda

automático permite que el GNL fluya hacia al motor

la cadena, la cual se encuentra fuera de los alcances

cuando se requiera y un regulador controla su presión.

de este proyecto. En dicha cadena, este proyecto se

Estudios realizados por Caterpillar, demuestran 30% de

centra en el diseño del sistema de alimentación de

ahorro en costos de combustible en camiones mineros

GNL para un bulldozer, el método de diseño puede

que emplean esta tecnología, lo cual hace llamativo el

ser replicado para otros equipos teniendo en cuenta

estudio a profundidad de este proyecto y de toda la

las restricciones de cada uno. El objetivo es garantizar

cadena que lo involucra.

214

DESIGN OF A LIQUEFIED NATURAL GAS ALIMENTATION SYSTEM FOR DUAL LNG - DIESEL MINING EQUIPMENT authors

Antonio Arroyo Valentina Romero José Sánchez

advisor Lesme Corredor

Miguel Segrera

Liquefied Natural Gas is used to supply energy demand

while keeping a performance that is equivalent to the

worldwide. This fuel has been studied not only as an

Diesel engine. To determine the LNG consumption, the

energy generator but as a possible replacement for

bulldozer’s operating cycle was analyzed, studying the

others in the automotive industry, which would reduce

points where it is feasible to replace Diesel. The feed

fuel emissions and costs. The implementation of dual

system consists of a highly insulated tank, which stores

engines involves a whole chain related to LNG, from

LNG at cryogenic temperatures, was designed under the

its production, transport, and application. This project

ASME Boiler and Pressure Vessels and SAE LNG Practices

would be developed in a mine in northern Colombia,

for Powered Heavy-Duty Trucks standards and verified

where LNG would be obtained by importation or by

by simulations. A heat exchanger vaporizes the LNG

building a liquefaction plant. This involves not only a

using the engine coolant as hot fluid. An automatic

study of the engine conversion systems but of the entire

shutoff valve allows LNG to flow into the engine when

chain, which is outside the scope of this project. In such

its required and a regulator controls its pressure.

chain, this project focuses on the design of the LNG

Studies carried out by Caterpillar show 30% savings in

alimentation system for a bulldozer. The design method

fuel costs in mining trucks that use this technology,

can be replicated for use on other equipment taking

which makes striking the in-depth study of this project

into consideration the restrictions of each one. The

and the entire chain that involves it.

objective is to guarantee the autonomy of the equipment

215

autores

DISEÑO DE UN SISTEMA DE CONVERSIÓN DUAL (GNL + DIÉSEL) PARA UN MOTOR DIÉSEL DE BULLDOZER D11R tutor

Omar Becerra Hernando Daza

Lesme Corredor

William Romero

La compañía Drummond Ltd. cuenta con una flota de

ensayos de laboratorio. Se seleccionaron los puntos

125 Bulldozers, que operan con combustible diésel. Para

de sustitución de combustible basado en la carga de

garantizar la extracción de carbón, la empresa emplea

trabajo y el exceso de aire requerido por el motor. Se

un consumo de combustible diario de aproximadamente

hizo énfasis en un diseño detallado de componentes,

54.000

costos

tales como un mezclador Aire-Gas, bridas, pernos y

operacionales. Debido al mercado global del carbón y

empaques. También, se conceptualizó el sistema de lazo

a los altos costos en consumo de combustible, surgió

de control y las emisiones de los gases de escape para

la propuesta de diseñar un sistema de conversión de

garantizar el correcto funcionamiento del sistema de

motor diésel a un motor mixto (Gas Natural Licuado

conversión mixto. Se concluyó que, dentro del proceso

+ Diésel) para los Bulldozer. Este sistema sustituye el

de combustión en el motor de un ciclo de 32 puntos de

suministro de diésel por GNL, en ciertos puntos de la

operación, solamente 12 cumplen con las condiciones

operación, con el objetivo de disminuir costos, sin

de un 50% o más de exceso de aire disponible para

descuidar factores como la potencia, el impacto al medio

suministrar gas natural. Por otro lado, se lograron

ambiente y la autonomía operacional. Para dar solución

relaciones de sustitución comprendidas entre 82 - 87%

a esta problemática, se tuvo en cuenta cinco alternativas

de GNL, dando como resultado un ahorro de combustible

que cumplen con los requerimientos del sistema de

de un 35%. Este proyecto se considera como la primera

conversión. Luego, se realizó un ajuste y construcción

etapa de futuras investigaciones en lo que respecta al

del mapa de iso-consumo de combustible y del ciclo

área de conversión de motores diésel a dual.

galones,

que

genera

grandes

operacional del Bulldozer, basado en mediciones y

216

authors

DESIGN OF A DUAL CONVERSION SYSTEM (LNG + DIESEL) FOR A D11R BULLDOZER DIESEL ENGINE Omar Becerra Hernando Daza

advisor Lesme Corredor

William Romero

Drummond Ltd. company counts on 125 Bulldozers,

out, based on measurements and laboratory tests.

which operate with diesel fuel. To guarantee the coal

Fuel substitution points were selected based on the

extraction, the company uses a daily fuel consumption

workload and excess air required by the engine. An

of approximately 54,000 gallons, which generates high

emphasis was placed on a detailed component design

operational costs. Due to the global coal market and the

such as air-gas mixer, flanges, bolts, and gaskets. Also,

high costs of fuel consumption, we came across with

the control loop system and exhaust gas emissions

the idea of designing a conversion system from diesel

were conceptualized to guarantee the correct operation

engine to a mixed engine (Liquefied Natural Gas +

of the mixed conversion system. We came to the

Diesel) for Bulldozers. This system replaces the supply

conclusion that, within the combustion process in the

of diesel with LNG, at certain points of the operation,

engine of a cycle of 32 operating points, only 12 meet

with the aim of reducing costs, without neglecting

the conditions of 50% or more of excess air available

factors such as power, impact on the environment and

to supply natural gas. On the other hand, substitution

operational autonomy. To solve this problem, we kept

ratios between 82 - 87% of LNG were achieved, resulting

in mind five alternatives which meet the requirements

in a fuel saving of 35%. This project was considered as

of the conversion system. Then, an adjustment and

the first stage for future research in the area of diesel-

construction of the iso fuel consumption map and

dual engine conversion.

the operational cycle of the Bulldozer was carried

217

autores

DISEÑO DE UN SISTEMA DE ACCIONAMIENTO, ORIENTADO A LA REDUCCIÓN DEL CONSUMO DE COMBUSTIBLE DE LOS ACONDICIONADORES DE AIRE DE LOS AUTOBUSES DE TRANSPORTE MASIVO Carlos Albor

tutor

Karla Fajardo

Lesme Corredor

Juan Quiroga

Se ha identificado un consumo excesivo de combustible

frecuencia de mantenimientos. Para garantizar esto, se

en los autobuses de la empresa Transmetro, asociado

propone cambiar la fuente de energía del sistema de aire

a las difíciles condiciones ambientales de la ciudad de

acondicionado, agregando un motor eléctrico que accione

Barranquilla y a las ineficiencias con las que trabaja el

el compresor del sistema. Un arreglo de baterías estará

motor y el sistema de aire acondicionado. A pesar de

conectado al motor eléctrico proporcionándole la energía

que gran parte del combustible utilizado por el motor

para su funcionamiento. De esta manera, al independizar

es para el funcionamiento del aire acondicionado,

el sistema de aire acondicionado, se garantiza un menor

se evidencia que la temperatura y humedad del aire

requerimiento de combustible por parte del motor de

dentro del bus no alcanzan los niveles estándares de

combustión, que a su vez disminuye la emisión de gases

confort. En gran medida, esto se debe a que el sistema

de efecto invernadero. Así mismo, a través de la conexión

de aire acondicionado tiene como fuente el motor de

de una transmisión híbrida se pretende recuperar la

combustión del autobús, el cual tiene una eficiencia

energía cinética traslacional y rotacional disponible en

menor comparado con una fuente eléctrica. Es por esto,

el frenado, es decir, utilizando un sistema de frenado

que en este proyecto se plantea el diseño de un sistema

regenerativo. Al ser el aire acondicionado accionado por

de accionamiento híbrido, basado en el análisis de

un sistema eléctrico, se aumenta la eficiencia del sistema

nuevas tecnologías que permitan obtener un ahorro de

generando mayor confort de temperatura en el autobús y

combustible a partir del sistema de aire acondicionado,

disminuyendo el desgaste del sistema, reduciendo así los

manteniendo una temperatura de aire uniforme dentro

gastos en mantenimiento.

del bus, con costos operativos bajos y que disminuya la

218

authors

DESING OF A DRIVE SYSTEM, AIMED AT REDUCING FUEL CONSUMPTION OF THE AIR CONDITIONER OF MASS TRANSIT BUSES Carlos Albor Karla Fajardo

advisor Lesme Corredor

Juan Quiroga

Excessive fuel consumption has been identified on

frequency. To guarantee this, it is proposed to change

Transmetro transport company´s buses, associated

the energy source of the air conditioning system, adding

with the difficult environmental conditions at the city of

an electric motor that drives the system compressor.

Barranquilla and the inefficiencies with which the engine

An array of batteries will be connected to the electric

and the air conditioning system work. Despite the fact

motor providing the energy for its operation. In this way,

that much of the fuel used by the engine is for the

by making the air conditioning system independent, a

operation of the air conditioning system, it is evident that

lower fuel requirement is guaranteed by the combustion

the temperature and humidity of the air inside the bus do

engine, which also reduces the emission of greenhouse

not reach standard levels of comfort. This is largely due

gases. Likewise, through the connection of a hybrid

to the fact that the air conditioning system is powered by

transmission, it is intended to recover the translational

the bus combustion engine, which has lower efficiency

and rotational kinetic energy available in braking,

compared to an electrical source. That is why, in this

meaning, using a regenerative braking system. As the

project, the design of a hybrid drive system is proposed,

air conditioning is powered by an electrical system, the

based on the analysis of new technologies that allow

efficiency of the system is increased, generating greater

obtaining fuel savings from the air conditioning system,

temperature comfort in the bus and reducing wear on the

maintaining a uniform air temperature inside the bus,

system, thus reducing maintenance costs.

with low operating costs and a decrease in maintenance

219

DISEÑO DE UN SISTEMA DE ACCIONAMIENTO, ORIENTADO A LA REDUCCIÓN DEL CONSUMO DE COMBUSTIBLE PARA UN BUS DE TRANSPORTE MASIVO EN LA CIUDAD DE BARRANQUILLA. autores

Juan Martínez Lucas Pacheco María Pernett Valentina Rueda

tutor Lesme Corredor Hugo Caballero

La empresa Metro Caribe realizó un acercamiento a la

el sistema de refrigeración, sus parámetros de trabajo y la

Universidad del Norte, en el cual explicó la problemática

variabilidad de los costos. Durante el proyecto, con ayuda

que presenta Transmetro, operando en Barranquilla. Las

de los mapas de isoconsumo, se analizaron los regímenes

pérdidas radican en el consumo del combustible, debido

de operación; evaluando así las diferentes tecnologías

a que sólo el aire acondicionado consume el 40% del

encontradas en el mercado y las óptimas condiciones

Diésel. Posteriormente, se estableció un objetivo para

de trabajo. Para finalizar, la implementación de dichas

trazar un valor meta de ahorro cercano al 30%. Para

tecnologías, tales como la sustitución del compresor

subsanar la problemática, se establecieron 3 alternativas:

utilizado, permitió evidenciar niveles considerables de

La hibridación total del bus potenciado por una celda de

ahorro en el consumo del combustible de la flota; lo cual

combustible (PEM), la implementación de un generador

demuestra que la alternativa seleccionada, en materia

Diésel para cargas parciales y un kit de trasmisión híbrida;

de diseño y de ejecución, es una posible solución ante

siendo esta última la alternativa seleccionada, en conjunto

el problema. Con la finalidad de obtener simulaciones

a un sistema de frenado regenerativo. Con el fin de aminorar

más precisas, del funcionamiento, se recomienda realizar

los costos, al independizar el consumo de potencias

mediciones, dentro de los parámetros operativos, de los

misceláneas del motor térmico. El proyecto se centra en

diferentes consumos del vehículo.

220

DESIGN OF A POWER SUPPLY SYSTEM TO REDUCE FUEL CONSUMPTION IN TRANSIT BUSES IN BARRANQUILLA

authors

Juan Martínez Lucas Pacheco María Pernett Valentina Rueda

advisor Lesme Corredor Hugo Caballero

The company Metro Caribe made an approach to the

and the variability of costs. During the project, with the

Universidad del Norte, where the problems presented

help of isoconsumption maps, the operating regimes

by Transmetro were explained. The losses are in the

were analyzed, thus evaluating the different technologies

fuel consumption, because only the air conditioning

found in the market and the optimal working conditions.

consumes 40% of the Diesel. Subsequently, a target

Finally, the implementation of these technologies, such

was set for a savings target of close to 30 per cent. To

as the replacement of the compressor used, showed

solve the problem, 3 alternatives were established: Total

considerable levels of savings in the fuel consumption

hybridization of the bus powered by a fuel cell (PEM), the

of the fleet; which shows that the alternative selected,

implementation of a Diesel generator for partial loads and

in terms of design and implementation, is a possible

a hybrid transmission kit; the latter being the selected

solution to the problem. In order to obtain more precise

alternative, together with a regenerative braking system.

simulations of the operation, it is recommended to make

In order to reduce costs, by independent consumption of

measurements, within the operating parameters, of the

miscellaneous power of the thermal engine. The project

different vehicle consumption.

focuses on the cooling system, its working parameters

221

autores

REDISEÑO DE UN SECADOR ROTATORIO ALIMENTADO CON VAPOR DE LA PLANTA CORTEVA - BARRANQUILLA tutor

María Angulo

Lesme Corredor

Jeffrey Fawcett

Antonio Bula Arturo González Heriberto Maury Ivis Peña Erick Puche

Manuel Gutiérrez

tutor Asesor

La empresa Corteva AgriscienceTM se acercó a los

análisis de fatiga y generar sugerencias. Para la solución

estudiantes de Ingeniería Mecánica de la Universidad

elegida, se diseñó una línea de tubería de vapor saliente

del Norte expresando que poseían amplios tiempos en

del eje del RVD hacia una recuperación de calor supuesta,

el proceso de secado en un RVD del fungicida Dithane.

ya que como se mencionó antes se carece de información

Como solución, solicitaron un análisis de viabilidad del

suficiente acerca de los procesos anteriores y posteriores

incremento de presión del vapor a través del eje del

al RVD, así como datos de presión, temperatura y flujo en

dispositivo. Se realizó una observación del coeficiente

las líneas de vapor y condensado del proceso analizado.

convectivo interno del vapor a distintas presiones

Además, se realizó la selección de una junta rotativa

comprobandose que no existía un incremento significativo

encontrándose como limitante las grandes dimensiones

de éste dentro del rango de presión permitido por el

del equipo y el tipo de rosca. Se obtiene en el presente

producto, dado que el incremento de temperaturas del

proyecto que hacer fluir el vapor a través del eje del secador

proceso podría generar auto ignición del mismo. Así, se

disminuye los tiempos de secado. Adicionalmente, se

generaron posibles alternativas y se obtuvo, con base en

sugiere la implementar un mayor número de equipos de

literatura y cálculos, el hacer fluir el vapor a través del eje

medición, un proyecto a futuro enfocado en las pérdidas

como solución viable. Cabe señalar que, dada la limitada

del vacío dentro del secador, en aras de mejorar los

información, ciertos cálculos y análisis no pudieron

tiempos de secado; así como también modificaciones en

realizarse. Sin embargo, se efectuó una observación a

los tipos de soldadura de los soportes de los brazos del

los registros de mantenimiento del RVD para realizar un

eje y mayores cuidados en cuanto a corrosión.

222

authors

REDESIGN OF A STEAM HEATED ROTARY DRYER FROM THE PLANT OF CORTEVA-BARRANQUILLA María Angulo Jeffrey Fawcett Manuel Gutiérrez

advisor advisor Adviser

Lesme Corredor Antonio Bula Arturo González Heriberto Maury Ivis Peña Erick Puche

The company Corteva AgriscienceTM approached to

analysis and suggestions were obtained from the analysis

the Mechanical Engineering students from Universidad

of the maintenance records. For the solution obtained,

del Norte stating that the drying process times were

a vapor pipeline from the RVD to a proposed recovering

longer than desired in the RVD for the Dithane fungicide.

stage was designed, this due to the lack of information

As solution, they requested an analysis to check the

about the process of the plant, and the absence of key

possibility of increasing the steam pressure inside the

data as flow, pressure and temperature records from

axis of the RVD. Calculations were conducted to observe

the main pipelines. Additionally the selection of an

the behaviour of the internal convective heat transfer

appropriate rotary joint was done, were the main difficulty

coefficient at different pressures inside the axis, proving

was the size of the axis and the blueprints interpretation.

that there was no significant increase on it, due to the fact

It is obtained in this project that making the steam

that an increase in temperature could make the product

flow through the axis, decreases the drying times. In

ignite. Therefore, different alternatives were considered

addition, it is suggested to implement a greater number

and, based on the state-of-the-art and calculations, it

of measuring equipment, a future project oriented to the

was obtained that making the steam flow continuously

vacuum loses inside the RVD in order to decrease drying

through the axis was a viable solution. Worth noting that

times, as well as modifications on the type of weldings of

because of the lack of information, some calculations

the supports of the arms of the axis and greater care in

and analysis were not conducted. However, service life

regards of corrosion.

223

autores

REDISEÑO Y OPTIMIZACIÓN ESTRUCTURAL DE UN SECADOR ROTATIVO EN VACÍO (RVD) ALIMENTADO CON VAPOR Alfonso Anillo Wilfredo Del Rio Deimer Velásquez

tutor Lesme Corredor

La empresa Corteva Agriscience es una multinacional

Durante el planteamiento de alternativas, analizamos

encargada de la producción de herbicidas, fungicidas,

la sugerida por la empresa y mediante cálculos de

entre otros productos relacionados con el agro.

transferencia de calor apreciamos que el coeficiente

Actualmente se ubicada en el municipio de soledad,

global de transferencia de calor se mantiene alrededor

Atlántico. Planteó una problemática respecto a los

de unos 1.95 kW/m2k por más significativo que

tiempos de secado durante la elaboración de Mancozeb

sea el cambio en la presión, por lo cual los tiempos

(fungicida), que toma alrededor de 3 horas y quieren

serán similares. Por otro lado, haciendo una revisión

reducirlo al menos a 2 horas y 30 minutos. El secado se

exhaustiva del estado de la técnica proponemos hacer

realiza por medio de un RVD (Rotary Vacuum Dryer) el

pequeños cambios al equipo teniendo en cuenta el

cual está conformado por una carcasa estática cubierta

factor económico, entre ellos la implementación de

por una chaqueta y un eje rotativo que cuenta con

sellos mecánicos para mantener la hermeticidad dentro

cintas y ramificaciones, el proceso es llevado al vacío

del equipo y evitar las infiltraciones, modificar las

para disminuir el punto de ebullición del agua, dado

condiciones del fluido que pasa a través del eyector

que el material a secar no puede superar los 80°C. El

para mejorar el vacío, implantación de rodamiento

fenómeno que rige el proceso es la transferencia de

lineal en un extremo y conos truncados para el soporte

calor ocasionada por el vapor que fluye a través de la

de las ramificaciones. Por último, el cambio del eje o

chaqueta y el eje. La empresa como posible solución

modificación de la geometría del eje, para ampliar el área

propone aumentar la presión del vapor través del eje,

de transferencia de calor sin afectar significativamente

pero teme por los esfuerzos ocasiona dicho cambio.

el volumen de trabajo, muy costosa.

224

authors

REDESIGN AND STRUCTURAL OPTIMIZATION OF A ROTARY VACUUM DRYER (RVD) POWERED WITH VAPOR Alfonso Anillo Wilfredo Del Rio Deimer Velásquez

advisor Lesme Corredor

Corteva Agriscience Company is a multinational that

proposal of alternatives, we analyze the one suggested

produced of herbicides, fungicides, among other

by the company and through heat transfer calculations

products related to agriculture. Currently located in the

we appreciate that the global coefficient of heat transfer

municipality of Soledad, Atlántico. They have a problem

remains around 1.95 kWm2kno matter how significant

regarding the drying times during the production of

the change in the pressure, so the times will be similar.

Mancozeb (fungicide), which takes around 3 hours

On the other hand, making an exhaustive review of the

and they want to reduce it to at least 2 hours and 30

state of the art, we propose to make small changes to

minutes. Drying is carried out by means of an RVD

the equipment taking into account the economic factor,

(rotary vacuum dryer) which is made up of a static casing

including the implementation of mechanical seals to

covered by a jacket and a rotary axis that has tapes and

maintain the tightness within the equipment and avoid

branches; the process is carried out under vacuum to

infiltrations, modify the fluid conditions that passes

decrease the boiling point of water, since the material

through the ejector to improve the vacuum, implantation

to be dried cannot exceed 80 ° C. The phenomenon that

of a linear bearing at one end and truncated cones to

governs the process is the heat transfer caused by the

support the branches. Finally, the change of the axis or

steam that flows through the jacket and the shaft. The

modification of the axis geometry, to expand the heat

company as a possible solution proposes to increase

transfer area without significantly affecting the work

the pressure of the vapor through the axis, but the time

volume, very expensive.

caused by the efforts causes such a change. During the

225

autores

REDISEÑO Y OPTIMIZACIÓN DE MOLDE PARA LA PRODUCCIÓN DE ESTIBAS EN MADERA PLÁSTICA Carel Lizarazo Sergio Villalobos

tutor Lesme Corredor Hugo Caballero

La empresa Ocoplast S.A.S. se encuentra ubicada en la

garantizan la viabilidad del proyecto. Una vez seleccionada

cuidad de Neiva capital del departamento del Huila, es

la mejor alternativa, se realiza el diseño de un molde de

una compañía comprometida con el desarrollo sostenible.

inyección sofisticado acorde con las exigencias de los

Trabaja para reducir la contaminación ambiental al elaborar

mercados actuales, esto permite plantear el objetivo

productos con plásticos reciclados como materia prima y

principal y es proponer a la empresa varios escenarios de

de esta forma aprovechar sus diferentes beneficios como

inversión acorde con los alcances y limites de la misma.

sustituto de la madera. Uno de los principales productos es la estiba en plástico reciclado. El proyecto plantea el rediseño y optimización de molde para la producción de estibas en plástico reciclado de modo que se pueda optimizar los procesos de fabricación de la empresa y de esta manera mejorar su producto final. En la metodología de diseño se proponen y evalúan tres alternativas con base en criterios de diseño y normas técnicas ajustadas al proyecto (NTC 46 80). Dentro de este proceso de diseño, se evalúa en la estiba modificaciones de dimensionamiento, masa y resistencia mecánica validados en simulaciones con análisis de elementos finitos. A pesar de la coyuntura encontrada a lo largo del proyecto, no hubo dificultades relacionadas con la alerta sanitaria, la comunicación con la empresa se llevó sin inconvenientes debido a que el acompañamiento desde el inicio del proyecto se realizó de manera virtual, al dar paso a una metodología de trabajo sincrónica con calidad de comunicación y flexibilidad para ambas partes. Se puede mejorar los resultados, al realizar pruebas mecánicas de laboratorio para hacer uso de datos exactos en las validaciones de alternativas, sin embargo, ante las limitantes se obtuvo resultados satisfactorios que

226

authors

REDESIGN AND OPTIMIZATION OF MOLD FOR THE PRODUCTION OF PALLETS IN RECYCLED PLASTIC Carel Lizarazo Sergio Villalobos

advisor Lesme Corredor Hugo Caballero

The company Ocoplast S.A.S. is located in the city of Neiva,

alternative has been selected, the design of a sophisticated

the capital of the department of Huila, it is a company

injection mold is carried out by the demands of current

committed to sustainable development. It works to reduce

markets, this allows us to set out the main objective and

environmental pollution by making products with recycled

is to propose to the Ocoplast S.A.S various investment

plastics as raw material and thus take advantage of its

scenarios following the scope and limits of the company.

different benefits as a substitute for wood. One of the main products is pallet in recycled plastic. The project proposes the redesign and optimization of the mold for the production of pallets in recycled plastic so that the company’s manufacturing processes can be optimized and thus improve its final product. In the design methodology, three alternatives are proposed and evaluated based on design criteria and technical standards adjusted to the project (NTC 4680). Within this design process, validated dimensioning, mass, and mechanical resistance modifications are evaluated in the pallet in simulations with finite element analysis. Despite the conjuncture found throughout the project, there were no difficulties related to the health alert, communication with the company was carried out without any problems because the accompaniment from the beginning of the project was carried out virtually, by giving way to synchronous work methodology with communication quality and flexibility for both parties. The results can be improved by performing mechanical laboratory tests to make use of exact data in the validation of alternatives, however, given the limitations, satisfactory results have obtained that guarantee the viability of the project. Once the best

227

autores

DISEÑO DE UN SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE CALOR DE GRANDES MOTORES A GAS NATURAL PARA LA GENERACIÓN DE POTENCIA Luis Afiuni María Almanza Andrés Serrano

tutor

Lesme Corredor

tutor Asesor

Arturo González Nestor Durango Antonio Bula

Termonorte es una planta de generación termoeléctrica

vez obtenida esta información, se establecen tres

de respaldo para el circuito GMC ubicada en la troncal

alternativas para implementar un sistema ORC y se

del caribe (Santa Marta, Magdalena), que cuenta con 10

evalúan por medio de un proceso analítico jerárquico

motores Dual Fuel que suman 93 MWe como capacidad

(AHP). Además, se estipuló que los gases de escape no

máxima. En el último año las demandas más frecuentes

entrarían al sistema ORC, si no que el intercambio de

de la planta fueron 0 MWe (40% del tiempo), 72 MWe

calor tendría un aceite térmico (Dowtherm A), el cual

(23% del tiempo) y 27 MWe (19% del tiempo). Dado lo

tomaría calor de los gases de escape y luego lo cedería

anterior, la rentabilidad no ha sido la esperada, por lo

al fluido de trabajo del sistema ORC. Se evaluaron dos

que se buscan alternativas que permitan una mayor

fluidos, hexametildisiloxano (MM) y Tolueno, dando

producción energética a un menor costo. Actualmente,

como resultado la selección del tolueno por su mejor

la planta cuenta con 4 calderas de recuperación de calor

rendimiento y disponibilidad de información. Fueron

conectadas a 4 motores de uso prioritario, dicho calor

establecidos los parámetros de operación y teniendo

es utilizado para calentar Heavy Fuel Oil (HFO). Con el

en cuenta estos, se diseñaron y seleccionaron equipos

fin de aumentar la eficiencia se propone implementar

para el sistema ORC y se realizó el diseño detallado

un sistema ORC. Para esto, se tomó la carga de 72

del intercambiador de calor entre el aceite térmico y el

MWe y se trabajó con 4 de 6 motores restantes. De

fluido de trabajo en Aspen EDR. Finalmente, se realizó

simulaciones realizadas en Aspen Hysys V10 y datos

un análisis financiero para evaluar la rentabilidad del

suministrados por AXIA, se obtuvo la composición

proyecto, dando como resultado la no viabilidad al

de los gases de escape y el calor disponible. Una

obtener valores negativos en VPN y TIR.

228

authors

DESIGN OF A HEAT RECOVERY SYSTEM FOR LARGE NATURAL GAS ENGINES FOR POWER GENERATION Luis Afiuni María Almanza Andrés Serrano

advisor advisor Adviser

Lesme Corredor Arturo González Nestor Durango Antonio Bula

Termonorte is a backup thermoelectric power plant for

ORC system alternatives were established and evaluated

the GMC circuit located at troncal del caribe (Santa Marta,

by an Analytic Hierarchy Process (AHP). In addition, was

Magdalena), that features 10 dual fuel engines totalling

stipulated that the exhaust gases would not enter the ORC

93 MWe of maximum capacity. In the last year the most

system but the heat exchange would be through a thermal

frequent demands were 0 MWe (40% of the time), 72 MWe

oil (Dowtherm A), which would take heat from exhaust

(23% of the time) and 27 MWe (19% of the time). Given

gases and transfer it to the working fluid. Two fluid were

the above, the profitability hasn´t been the expected,

considered, hexamethyldisiloxane (MM) and Toluene but

hence alternatives to increase production with less costs

the last was selected due to its best performance and

are being sought. Actually, the plant has 4 heat recovery

information availability. The operational parameters were

boilers connected to 4 primary use engines, heat used

established and based on them, the ORC components

for heating Heavy Fuel Oil (HFO). Aiming the efficiency

were designed and selected. The detailed design was

increasing, is proposed an ORC system. For this, 72 MWe

realized for the heat exchanger between the thermal oil

load was taken and 4 of the 6 remaining engines. From

and the working fluid in Aspen EDR. Finally, to evaluate the

simulation performed in Aspen Hysys V10 and data given

profitability of the project, a financial analysis was realized,

by AXIA, the exhaust gases composition and available

resulting in a lack of viability by obtaining negative values

heat were obtained. Once gained this information, three

for the NPV and IRR.

229

autores

REDISEÑO DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN DE AIRE ACONDICIONADO DE BUSES DE SERVICIO PÚBLICO COMO ESTRATEGIA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Y OPTIMIZACIÓN DEL CONFORT Maira Arrieta Juan De La Hoz José Sánchez

tutor Lesme Corredor

Para el sector de transporte público es de vital

turbulencia. Se selecciona la solución que consiste

importancia disminuir los costos operativos de los

en el dimensionamiento total de ductos flexibles de

vehículos, de igual manera el confort térmico dentro de

suministro de aire a lo largo de la cabina en conjunto

los autobuses representa un reto en ciudades con climas

con una discretización del flujo según ocupación, con el

tropicales como Barranquilla. El principal objetivo del

propósito de mejorar condiciones de confort internas,

proyecto es proponer una serie de modificaciones que

lo cual se verifica a través de simulaciones CFD.

permitan mejorar las condiciones de confort térmico

Finalmente tomando como línea base condiciones de

del usuario dentro de buses tipo padrón de sistema

operación actual de los autobuses, se logra constatar

de transporte público al revisar y proponer soluciones

parámetros de confort mejorados y recomendados

para una mejor distribución de aire acondicionado,

por ASHRAE, se logró optimizar el confort en las

disminuyendo gastos por combustible y haciendo el

zonas críticas de bus y la temperatura promedio en

sistema más atractivo para los usuarios. En busca de

cabina disminuyó de 27°C a 23°C, la humedad relativa

alcanzar este objetivo se establecen tres alternativas de

disminuyó de 53,6% a 51,9% mientras que la velocidad

diseño: La discretización del flujo a través de dampers

de tiro promedio aumentó de 2,5 m/s a 5 m/s. Se

accionados por un sistema de control, rediseño

recomienda realizar simulaciones CFD más complejas

total de los ductos incluyendo difusores lineales y

que permitan mejorar el diseño y ubicación de los

regulación de la carga operativa del sistema a partir

elementos distribuidores de aire, así como acoplar este

de su ocupación y finalmente como última alternativa,

tipo de estudios con modificaciones en cuanto a las

la inclusión de ventiladores tipo torre para aumentar

tecnologías y equipos de refrigeración utilizados.

230

authors

REDESIGN OF PUBLIC SERVICE BUS AIR CONDITIONING DISTRIBUTION NETWORKS AS AN ENERGY EFFICIENCY AND COMFORT OPTIMIZATION STRATEGY Maira Arrieta Juan De La Hoz José Sánchez

advisor Lesme Corredor

In the transport industry, vehicle operating costs are an

aiming to increase air turbulence. The total redesign

important issue to improve, in the same way thermal

alternative is chosen, this consists in the sizing of flexible

comfort for passenger inside a public transport bus (BRT)

ducts together with a flow distribution depending on

cabin represents a challenge, most likely in countries

the occupation with the purpose of improving internal

or cities with tropical climates such as Barranquilla.

thermal comfort conditions which is verified by CFD

The main objective of this project is to propose several

simulations. Finally, taking current operating conditions

modifications that lead to the improvement of the

as a baseline, improved and recommended parameters

user thermal comfort conditions inside the cabin by

by ASHRAE are possible to visualize, thermal comfort

revising and proposing solutions that generate a better

in critical zones was improved, the mean temperature

conditioned air distribution networks, reducing fuel

in the cabin decreased from 27°C to 23°C, the relative

consumption and making the system more attractive

humidity went from 53,6% to 51,9%, while the mean air

for the users. In order to achieve this goal three design

shot velocity has increased from 2,5 m/s to 5 m/s. It

alternatives are proposed: flow discretization through

is recommended to perform deeper and more complex

dampers on the ducts accionated by a control system,

CFD simulations looking forward to optimize the design

total redesign of the air conducts including linear diffusers

and location of air distributing system elements and

and load regulation considering the bus occupation and

associate this kind of studies with technologies and

on the other hand as a third alternative, a compendium

refrigeration devices modifications.

of tower type fans are proposed all through the cabin

231

DISEÑO DE UNA MÁQUINA REBORDEADORA PARA SERVIMET S.A.S autores

Juan Albarrán Carlos Ariza Camilo Martínez

tutor Lesme Corredor

Julien Molla

La empresa Servimet S.A.S es una empresa ubicada

equipo de trabajo en todo momento, y la norma API

en la zona noroccidental de la ciudad de Barranquilla

650. Dicha alternativa incluirá una mejora en la sujeción

dedicada a la metalmecánica. Dentro de las operaciones

de la lámina, el avance del carro de desplazamiento y

que más se realizan en esta empresa se encuentran

el tipo de movimiento de la masa motriz (guía curva),

el rolado, el abombado y el rebordeado, que será el

las cuales fueron observaciones que pudieron hacerse

tema a desarrollar. En el proyecto se plantea un diseño

durante las visitas a la empresa. Para llevar a cabo el

de una maquina rebordeadora de tapas para tanques

proceso de rebordeado, se necesita de una demanda de

relativamente económico con respecto a lo que se

energía proveniente de distintos movimientos, es por

encuentra en el mercado debido a que la capacidad de

esto que se realizó el diseño de los ejes, del tornillo

producción de la empresa no da abasto para adquirir

de avance correspondiente al carro de avance lineal y

un producto con un costo tan alto. Además, el diseño

se evaluó la guía de movimiento curva propuesta para

tiene como objetivo mejorar algunos de los aspectos de

la masa motriz. Cada uno de los diseños mencionados

la maquina actual, los cuales impiden que el proceso

fueron validados mediante simulaciones para verificar

de rebordeado se lleve a cabo de manera óptima. La

que no fallaran por las cargas involucradas en el proceso

propuesta de diseño consta de una alternativa en

y los componentes que no hicieron parte del diseño se

base a las especificaciones de ingeniería, los deseos

escogieron mediante catálogos. Finalmente, se presenta

de la empresa, la cual se mantuvo en contacto con el

la continuación del proyecto para trabajos a futuro.

232

DESIGN OF A FLANGING MACHINE FOR SERVIMET S.A.S authors

Juan Albarrán Carlos Ariza Camilo Martínez

advisor Lesme Corredor

Julien Molla

Servimet S.A.S is a company located in the northwestern

sheet subjection, the movement of the lineal car, and

zone of Barranquilla city and is dedicated to the

the trajectory (curve guide) of the driving knuckle, those

metalworking industry. Within the operations that are

are observations that could be done during the journeys

highly claimed are rolling, bulging and flanging, which

at the company. For carrying out the flanging process

is the topic to develop. A design of a relatively cheaper

is needed an energy demand from different moves,

flanging machine, compared with the alternatives in the

that’s why it was designed the shafts, the lead screw

market, is proposed in this project because the company

from the linear movement car, and it was evaluated the

cannot afford such prices with the current production

curve guide of the movement proposed for the driving

capacity. Besides, the design has as an objective the

knuckle. Each design mentioned was validated through

improvement of some aspects of the actual machine

simulations to verify the failure from charges involved

that impede the flanging process to be optimal. The

in the flanging process and the components that were

design of the alternative is based on the engineering

not included on the design were selected with catalogs.

specifications, desires of the company that was always

Finally, the continuation of the project is presented for

communicating with the work group, and the standard

further investigations.

API 650. Said alternative includes an improvement of the

233

DISEÑO DE MECANISMO PARA MANIPULACIÓN DE DISCOS METÁLICOS PARA MÁQUINA ABOMBADORA DE CABEZALES PARA RECIPIENTES A PRESIÓN SEGÚN NORMAS API 650 autores

Jesús Chadid Carlos González Gisell Pinedo

tutor Hugo Caballero

Jorge Salinas

En barranquilla, en el sector metalmecánico encargado

técnica; donde se encontraron opciones de arquitecturas

de operaciones de abombado y conformación de

las cuales pueden ser optimizadas. El alcance de

recipientes a presión es limitado, lo que se traduce

la propuesta es únicamente el diseño detallado del

en un pobre desarrollo en la industria metalmecánica.

mecanismo, y se excluye la fabricación. La definición de

El manejo limitado de la maquinaria se debe al

requerimientos y especificaciones se realizó usando el

elevado costo de los equipos que se requieren para la

método de despliegue de la función de calidad (QFD).

fabricación de tanques a presión. Con lo cual se observa

Se realizó una descomposición funcional donde se

una oportunidad de negocio donde los estudiantes de

identificaron las funciones de primer, segundo y tercer

pregrado de la Universidad del Norte se han propuesto

nivel, generando así tres alternativas de solución para

a diseñar una máquina para el sistema de movimiento

cada función, las cuales se evaluaron con el método

discos metálicos de hasta 4 m de diámetro, y espesor de

AHP. Por último, como resultado del proyecto se diseñó

hasta 19 mm, para fabricar tapas para tanques a presión

una máquina basándose en las máquinas industriales

según normas ASME y API 650. El presente proyecto

que consta de tres sistemas principales, inclinación,

describe los procesos de abombado, las fases de diseño

rotación,

conceptual, básico y detallado de una máquina para

respectivamente por un motorreductor, dos cilindros

la manipulación de los discos metálicos, enfocado

hidráulicos y una estructura similar a un montacargas,

principalmente en la arquitectura del mecanismo según

además de un análisis de integridad estructural y un

la metodología Dieter & Schmidt (2012). El proyecto se

análisis de viabilidad económica.

fundamentó en una revisión del estado del arte, de la

234

levantamiento

traslación

accionadas

METALLIC DISC HANDLING MECANISM DESING FOR A PRESSURE VESSEL HEAD DISHING MACHINE ACCORDING TO API 650 STANDARDS authors

Jesús Chadid Carlos González Gisell Pinedo

advisor Hugo Caballero

Jorge Salinas

In Barranquilla, the metalworking industry responsible

The scope of the proposal is only the detailed design of

for pressure vessel bending and forming operations is

the mechanism, excluding manufacturing. The project

restricted, which has led to poor development of the

is based on a review of the latest level of technology;

metal processing industry. The limited handling of

finding architectural options that can be optimized. The

machinery is due to the high cost of equipment required

definition of requirements and specifications is carried

to manufacture pressure tanks. With this opportunity,

out using the quality function display method (QFD).

undergraduates at UN University proposed to design a

Perform functional decomposition to determine the

machine for moving metal discs with a diameter of up

first, second, and third-level functions to generate three

to 4 m and a thickness of up to 19 mm to manufacture

solution alternatives for each function and evaluate

pressure tank lids. The project specifically seeks the

them using the AHP method. Finally, as a result of the

design of machines for the metalworking industry that

project, a machine was designed based on industrial

can handle steel pans for pressure tanks that comply with

machinery. The machine was composed of three main

ASME and API 650 standards. This project describes the

systems: tilt, rotation, lift and translation, which were

bending processes, the conceptual, basic and Detailed

driven by a gear motor, two hydraulic cylinders and a

desing of a machine for manipulating metal discs,

forklift-like structure. Structural integrity analysis and

mainly focused on the architecture of the mechanism

economic feasibility analysis.

according to the Dieter & Schmidt (2012) methodology.

235

DISEÑO DE UN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN POR RECUPERACIÓN DE CALOR PARA UNA EDIFICACIÓN DE UNA EMPRESA FARMACÉUTICA autores

José Bustillo Romario De La Hoz Tatiana García

tutor Hugo Caballero

Leiner Otero

Problema de ingeniería o necesidad a tratar: Diseñar

004 del fabricante LG. Torre de enfriamiento GLC-

un sistema de refrigeración por recuperación de calor

60602P050-1 del fabricante de Glaciar ingeniería S.A.S.

donde la fuente de alta temperatura sea el agua que

Unidad manejadora de aire, fabricante Sistemas de Aire

circula por la chaqueta de un motor de 2 MW de potencia,

Acondicionado y Refrigeración TECAM S.A, modelo

aprovechando la energía, impactando de manera positiva

4FDW 48. El diseño detallado explica la distribución

al medio ambiente y ahorrando recursos económicos.

de los equipos y estudia el sistema de termofluidos

Propuesta central: Diseño de un sistema de recuperación

del proceso. Del mismo modo se delimita la red de

de calor asociado a un sistema de refrigeración por

tuberías por donde se distribuirá el agua. Síntesis de

absorción para acondicionar una edificación. Este diseño

resultado y conclusiones: Se realizó una proyección

logra acondicionar un edificio de 3 pisos que será usado

del ahorro económico y energético que tendría la

para oficinas. Diseño: En primer lugar, se distribuirán

empresa al emplear el sistema de acondicionamiento

40 toneladas de refrigeración (TR). Sótano 11 TR, primer

anteriormente descrito. Se compararon tres alternativas

piso 14 TR y segundo piso 15 TR. El diseño básico consta

y se seleccionó la que cumplía con el requerimiento de

de un sistema de refrigeración por absorción que usa

aprovechamiento de energía en forma de calor, aunque

agua caliente proveniente de la chaqueta de un motor

el proyecto dispone de una alta inversión, pretende

para añadir energía al proceso. Compuesto por: chiller

muchos beneficios en materia de ahorro energético y

de una etapa de refrigeración por absorción con una

propone un sistema amigable con el medio ambiente en

combinación de agua – bromuro de litio. Modelo WCMW

comparación con los sistemas tradicionales.

236

DESIGN OF A HEAT RECOVERY REFRIGERATION SYSTEM FOR A PHARMACEUTICAL COMPANY BUILDING authors

José Bustillo Romario De La Hoz Tatiana García

advisor Hugo Caballero

Leiner Otero

Engineering problem or need to be treated: Design a

from the manufacturer of Glaciar Ingeniería S.A.S. Air

heat recovery cooling system where the source of high

handling unit, from the manufacturer Air Conditioning

temperature is the water circulating through the jacket of

and Cooling Systems TECAM S.A, model 4FDW 48. The

a 2 MW power engine, harnessing the energy, positively

detailed design explains the equipment distribution

impacting the environment and saving economic

and studies the process thermofluid system. In the

resources. Main proposal: Design of a heat recovery

same way the pipelines is delimited by which the

system associated with an absorption cooling system

water will be distributed. Synthesis of results and

to conditioned a building. This design get conditioned

conclusions: A projection was made of the economic

a 3 floors building that will be used for offices. Design:

and energy savings that the company would have when

First, 40 tons of refrigeration (TR) will be distributed.

using the conditioning system described above. Three

Basement 11 TR, first floor 14 TR and second floor 15

alternatives were compared and the one that satisfied

TR. The basic design consists of an absorption cooling

the energy efficiency requirement in the form of

system that uses hot water from an engine jacket to

heat was selected, although the project has a high

add energy to the process. Composed of: chiller of

investment, has many benefits in terms of energy

one stage absorption cooling with a combination of

saving and proposes an environmentally friendly

water - lithium bromide. Model WCMW 004 from the

system compared to traditional systems.

manufacturer LG. Cooling tower GLC-60602P050-1

237

autores

DISEÑO DE ACCIONAMIENTOS HÍBRIDOS PARA BARCOS MENORES DE PROPULSIÓN MECÁNICA Hermes Calderón

tutor

Rafael De La Hoz

Hugo Caballero Lesme Corredor

Jaider De La Hoz

Este proyecto tiene como finalidad diseñar un sistema

básico y cálculos de parámetros necesarios para la

de accionamiento híbrido para barcos menores de

selección de componentes, en esta etapa se tuvo en

propulsión mecánica, el cual cuenta con un motor

cuenta el consumo del motor analizando tablas de

eléctrico y un motor de combustión que se encargan de

isoconsumo, se realizó un análisis energético para

la propulsión por medio de un sistema de transmisión,

evaluar el potencial de las energías alternativas como

el motor de combustión se encuentra conectado a un

reemplazo de combustibles fósiles en un futuro, se

generador por medio de una polea, el generador tiene

establecieron pautas para el mantenimiento de los

la función de cargar un sistema de baterías que suplen

equipos seleccionados. En la etapa final de llevó a cabo

de energía al motor eléctrico. Para cumplir con el

el diseño de detalle, en el cual se usó la potencia de

objetivo del proyecto se realizaron las diferentes etapas

los motores para calcular las fuerzas a las que estaría

de diseño: definición de especificaciones teniendo en

sometido el sistema de transmisión y de esta manera

cuenta consideraciones de ingeniería y condiciones

diseñar los engranajes y ejes considerando los criterios

nominales de trabajo para estas embarcaciones, diseño

de falla por fatiga flexionante. También se realizaron

conceptual para generar 3 alternativas de las cuales

cálculos para la estabilidad del sistema y un análisis

se seleccionó 1 estableciendo como prioridad ciertos

financiero para establecer el tiempo de recuperación de

criterios de selección por encima de otros, diseño

la inversión.

238

authors

HYBRID DRIVE DESIGN FOR MINOR BOATS WITH MECHANICAL PROPULSION advisor

Hermes Calderón Rafael De La Hoz

Hugo Caballero Lesme Corredor

Jaider De La Hoz

The purpose of this project is to design a hybrid drive

necessary parameters for the selection of components,

system for minor boats with mechanical propulsion,

in this stage the consumption of the engine was taken

comprised by an electric motor and a combustion

into account by analyzing tables of isoconsumption, an

engine that are responsible for propulsion through

energy analysis was performed to evaluate the potential

a transmission system. The combustion engine is

of alternative energies such as Fossil fuel replacement

connected to a generator by means of a pulley, the

in the future, and finally guidelines were established for

generator has the function of charging a system of

the maintenance of the selected equipment. In the final

batteries that supply power to the electric motor. In order

stage was carried out the detailed design, in which the

to accomplish the project objective, the different design

power of the engines was used to calculate the forces

stages were carried out: definition of specifications

to which the transmission system would be subjected

taking into account engineering considerations and

and thus design the gears and shafts considering the

nominal

vessels,

failure criteria from flexing fatigue. Calculations were

conceptual design to generate 3 alternatives, of which 1

also made for the stability of the system and a financial

was selected, establishing certain criteria as a priority of

analysis to establish the investment recovery time.

operation

conditions

for

these

selection above others, basic design and calculations of

239

autores

DISEÑO DE UN MECANISMO TIPO ÓRTESIS PARA REHABILITACIÓN DE EXTREMIDADES INFERIORES EN PACIENTES QUE HAN SUFRIDO ACV Y LESIONES tutor

Emanuel Gutiérrez

Hugo tutor Caballero

Jabib Shaik

Asesor

Andrés Ortiz

Javier Sanjuan

En Colombia, las prácticas en rehabilitación para

identificaron opciones de sistemas de rehabilitación.

pacientes

cerebro-

La definición de requerimientos y especificaciones se

vasculares o lesiones en las extremidades inferiores

realizó usando el método despliegue de la función

es limitada dado la alta demanda de estas prácticas

de calidad y se analizó los modos de operación para

y la poca oferta de profesionales para estas. Además,

un sistema robótico enfocado a rehabilitación. En

la aplicación de sistemas mecánicos de apoyo a estos

este orden de ideas, se tuvo principal enfoque en

procesos es escasos, dado sus costos elevados y su

las posiciones que este mecanismo debía tener con

complejidad de operación. Motivados por esto, el

respecto al movimiento de la pierna para poder calcular

grupo de trabajo de ingeniería mecánica plantea el

los esfuerzos que se presentan en el mecanismo con

diseño de un mecanismo de dos grados de libertad para

el objetivo de garantizar un buen desempeño en la

rehabilitación de extremidades inferiores para pacientes

práctica de rehabilitación. Los principales retos en el

en la etapa de recuperación del arco de movimiento

proyecto fueron la adecuada caracterización cinemática

para el ejercicio de la marcha. Este proyecto describe

del mecanismo, la optimización del espacio de trabajo y

las características más importantes del ejercicio de la

el dimensionamiento de los eslabones del mecanismo.

marcha, las fases de diseño conceptual, básico y de

Por último, como resultado de este proyecto se logró

detalle de un mecanismo tipo ortesis para asistir a los

el diseño de un sistema ortésico de alta eficiencia

procesos de rehabilitación. El proyecto se fundamenta

cinemática que asiste al paciente en los movimientos

en una revisión del estado del arte médico e ingenieril,

característicos de la marcha en conjunto con un diseño

de la técnica y una revisión de patentes donde se

compacto, seguro, preciso y de bajo costo.

240

que

han

sufrido

accidentes

authors

DESIGN OF AN ORTHOTIC DEVICE FOR LOWER LIMB REHABILITATION IN POST-STROKE AND INJURED PATIENTS Emanuel Gutiérrez Jabib Shaik Andrés Ortiz

advisor

Hugo Caballero

Adviser

Javier Sanjuan

In Colombia, rehabilitation practices for patients who

options were identified. The definition of requirements

have suffered strokes or injuries to the lower extremities

and specifications was made using the quality function

are limited because of the high demand for these

display method and the operation modes for a robotic

practices and the low supply of professionals for this.

system focused on rehabilitation were analyzed. In this

Furthermore, the application of mechanical support

order of ideas, the main focus was on the positions

systems to these processes is scarce, given their high

that this mechanism should have concerning the

costs and their complexity of the operation. Motivated

movement of the leg to calculate the efforts presented

by this, the mechanical engineering working group

in the mechanism to guarantee good performance in

proposes the design of a two-degree-of-freedom

the practice of rehabilitation. The main challenges in

mechanism for rehabilitation of the lower extremities

the project were the proper kinematic characterization

for patients in the recovery stage of the movement

of the mechanism, the optimization of the workspace,

arc for the exercise of gait. This project describes the

and the dimensioning of the links of the mechanism.

most important characteristics of the gait exercise,

Finally, as a result of this project, the design of an

the conceptual, basic, and detailed design phases of

orthotic system with high kinematic efficiency was

an orthotic mechanism to assist in the rehabilitation

achieved, which assists the patient in the characteristic

processes. The project is based on a review of the state

gait movements together with a compact, safe, precise

of the art, medical and engineering, of the technique

and low-cost design.

and a patent review where rehabilitation system

241

DISEÑO DE ETAPA DE CONVERSIÓN DE GASES CALIENTES NOX PARA HORNO QUEMADOR-CICLÓNICO autores

tutor

Jesús Folgoso Heriberto Hernández

Roger Pinzón tutor

Asesor

Andrés Aldana

Este trabajo resume la importancia de la calidad del

hacia la atmósfera hace del proceso de quemado de

aire atmosférico como criterio global para tener en

biomasa incapaz de cumplir las normas que exigen

cuenta a la hora de entrar en el sector energético de

las agencias de protección ambiental de Estados

los países desarrollados, debido a que existen normas

Unidos y Europa antes de aceptar un nuevo producto

y regulaciones que limitan la generación de gases

al mercado. Para el desarrollo del proyecto, se buscará

producidos por la combustión y así disminuir sus

acoplar una nueva etapa en el proceso de producción

efectos nocivos. En los últimos años estos gobiernos han

de gases calientes con el fin de hacer una depuración

realizado una ardua labor disminuyendo las emisiones,

de los contaminantes mediante una reacción química

mediante el desarrollo de tecnología sofisticada en

que podría generar desechos sólidos (Urea) y no

los equipos productores de estos gases. Uno de los

disminuya sustancialmente la temperatura de los gases

combustibles de biomasa actuales utilizado en la

del horno. Para cumplir el objetivo de este proyecto, en

industria de producción de alimentos es la cascarilla

primer lugar, se desarrollará un estudio del arte y de la

de arroz. La principal técnica de aprovechamiento de

técnica sobre quemadores de biomasa y métodos de

esta es como combustible de hornos, para generar

reducción de gases NOx. Siguiendo con la definición

gases calientes. Estos gases con alta temperatura son

de especificaciones teniendo en cuenta las limitaciones

enviados para un intercambiador de calor (cámara de

de propuestas por la EPA (Environmental Protection

secado) en la producción de arroz y luego desechados

Agency) y UNECE. Finalmente, realizar el diseño

hacia la atmósfera. La falta de control de variables que

conceptual y básico de la etapa de depuración de los

alteran la calidad en la que los gases salen expulsados

gases y acoplamiento al proceso del Horno-quemador.

242

DEVELOPMENT OF NOX GAS CONVERSION STAGE FOR CYCLONE FURNACE-BURNER authors

advisor

Roger Pinzón

Jesús Folgoso

Adviser

Heriberto Hernández

Andrés Aldana

This work summarizes the importance of atmospheric

burning process incapable of meeting the standards

air quality is global as a criterion to take into account

required by the environmental protection agencies

when

developed

of the United States and Europe before accepting a

countries, because there are rules and regulations that

new product into the market. For the development of

limit the generation of gases produced by combustion

the project, it will seek to couple a new stage in the

and thus decrease its harmful effects. In recent years,

production process of hot gases in order to purify

these governments have done hard work in reducing

the pollutants through a chemical reaction that could

emissions, by developing sophisticated technology

generate solid waste (Urea) and not substantially

in equipment that produces these gases. One of the

decrease the temperature of the oven gases. To fulfill

current biomass fuels used in the food production

the objective of this project, firstly, a study of the

industry is rice husk. The main technique for taking

art and technique on biomass burners and NOx gas

advantage of this is as furnace fuel, to generate hot

reduction methods will be developed. Continuing with

gases. These high temperature gases are sent to a heat

the definition of specifications taking into account

exchanger (drying chamber) in rice production and then

the limitations proposed by the EPA (Environmental

discharged into the atmosphere. The lack of control

Protection Agency) and UNECE. Finally, carry out the

of variables that alter the quality in which the gases

conceptual and basic design of the gas purification

are expelled into the atmosphere makes the biomass

stage and coupling to the Furnace-burner process.

entering

the

energy

sector

243

autores

DISEÑO BÁSICO DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CON USO DE TECNOLOGÍA MBR PARA EL MUNICIPIO DE RIOHACHA Diego Fernández Sara Henao Julio Peña

tutor Roger Pinzón

El Distrito Especial, Turístico y Cultural de Riohacha,

un biorreactor aerobio con etapa de ultrafiltración de

está ubicado en el centro del Departamento de La

membranas tubulares sumergidas. Almacenamiento,

Guajira. Algunas de sus principales fuentes económicas

donde se analiza la calidad de agua. Además, cuenta

son el turismo y la pesca, actividades que se ven

con su sistema de aireación para los tanques y sistema

afectadas diariamente por el vertimiento inadecuado

de bombeo, clave para la ultrafiltración. El proyecto se

de aguas residuales municipales al mar, debido al

desarrolló en colaboración con estudiantes de Maestría

incumplimiento los límites máximos de contaminación

de Ingeniería Civil y estudiantes de Diseño Mecánico,

permitidos por la ley. Afectando la salud de los

teniendo como referente la normativa colombiana 0631

pobladores aledaños. En este proyecto se presenta

de 2015, que expresa los parámetros y valores máximos

el diseño general de una planta de tratamiento de

permisibles de contaminación para los vertimientos

aguas residuales con capacidad de tratamiento de

puntuales en cuerpos de aguas. En conclusión, es

aproximadamente 13200 m3/día en flujo continuo,

posible la implementación del proyecto desde el punto

con el propósito de determinar su viabilidad técnica y

de vista técnico atendiendo los requerimientos de

ambiental. La solución fue escogida bajo criterios de

equipos. Por la parte ambiental, se determina que el

remoción de residuos, reducción de espacio y de costos,

proyecto tiene un impacto crítico al ambiente, acorde a

resultando en un proceso de tres etapas compuesto

los resultados de un estudio EIA, por lo se recomienda

de: Pretratamiento, que incluye cribado de rejillas

que se tomen medidas de prevención, corrección y

semiautomáticas, trampa de grasas y ecualizador

mitigación necesarias para que el proyecto propuesto

integrado con desarenador. Tratamiento, basado en

sea viable ambientalmente.

244

authors

BASIC DESIGN OF A WASTEWATER TREATMENT SYSTEM USING MBR TECHNOLOGY FOR RIOHACHA CITY Diego Fernández Sara Henao Julio Peña

advisor Roger Pinzón

The Special, Tourist and Cultural District of Riohacha is

tubular submerged membranes. Storage, where quality

located in the center of the Department of La Guajira.

water is analized. Also, it counts with tank’s aireation

Some of its main economics sources are tourism

system and pumping system, key to ultrafiltration.

and fishing that are affected daily by the inadequate

The project was developed in collaboration with

discharge of municipal wastewater, due to breach of

Master’ students in Civil Engineering and students of

maximum limits allowed by law. As a result neighboring

Mechanical Design having as a reference the Colombian

settlers’s health are affected. This project presents the

regulation 0631 of 2015, that expresses the parameters

general design of a wastewater treatment plant with an

and maximum permissible values of contamination

approximate treatment capacity of 13200 m3/day in

for specific discharges in bodies of water. Finally, the

continuous flow and its technical and environmental

project is feasible from a technical point of view, but

feasibility. The solution was chosen considering solid

there are some concerns about the environmental

remotion, space and cost reduction criteria. The final

aspect. It was determined throught an EIA study,

design consists of 3 stages process: Pretreatment that

that the project has a critical impact on environment.

includes screening of semiautomatics gratings, grease

Because of this, it is recomended to take prevention,

trap, integrated equalizer with desander. Treatment

correction and mitigation measures for the viability of

based on an aerobic bioreactor with an ultrafiltration of

the proposed project.

245

DISEÑO DE UNA MÁQUINA PELADORA DE MALANGA PARA COMUNIDADES VULNERABLES DEL CAMERÚN autores

Angélica De La Rosa Nicolás García Sneider Moya Silvana Villalobos

tutor

Roger Pinzón tutor Hugo Caballero

Asesor

Heriberto Maury

Se requiere el diseño de una máquina de pelar malanga

la malanga. Esta herramienta de corte se ajusta al

(taro) para comunidades de bajos ingresos en Camerún,

tubérculo usando un resorte, y una cuchilla está unida

este tubérculo es su principal fuente de alimentación.

a este brazo. El sistema de soporte de tubérculos utiliza

Con esta máquina, se espera una reducción en el

un carro que se ajusta a la altura máxima de 25 cm.

tiempo de preparación de alimentos y un aumento en

En conclusión, se realizó un prototipo virtual utilizando

la seguridad del proceso de pelado. Los requisitos de

el software CAD SolidWorks, también se realizaron

la máquina incluyen un tamaño compacto, bajo costo

los planos de fabricación completos. Además de

y bajo mantenimiento. Con SolidWorks, se realizaron

obtener una solución de bajo costo mediante el uso de

un prototipo virtual y los dibujos de fabricación de los

materiales como hierro fundido y plástico, el sistema

componentes. Esta máquina se opera manualmente a

está diseñado para una vida infinita, lo que garantiza

través de una manivela que transmite simultáneamente

una solución adecuada a la problemática en términos

el movimiento a un tornillo de avance y a un tren

de bajo mantenimiento.

de engranajes rectos que controla la rotación de

246

DESIGN OF A COCOYAM PEELING MACHINE FOR LOW INCOME COMMUNITIES IN CAMEROON authors

Angélica De La Rosa Nicolás García Sneider Moya Silvana Villalobos

advisor

Roger Pinzón Hugo Caballero

Adviser

Heriberto Maury

The design of a cocoyam (taro) peeling machine for low

train that controls the cocoyam’s rotation. This cutting

income communities in Cameroon is required, this tuber

tool adjusts to the tuber using a spring, and a blade is

is their main source of feeding. With this machine, it is

attached to this arm. The tuber support system uses

expected to have a reduction in the food preparation

a trolley that adjusts to the maximum height of 25

time and an increase in the safety of the peeling process.

cm. In conclusion, a virtual prototype was made using

The requirements of the machine include a compact

software CAD SolidWorks, the complete manufacturing

size, low cost and low maintenance. Using SolidWorks,

drawings were also made. In addition to obtaining a

a virtual prototype and the manufacturing drawings of

low-cost solution by using materials such as cast iron

the components were made. This machine is manually

and plastic, the system is designed for infinite life,

operated through hand crank that simultaneously

which assures a proper solution to the problematic in

transmits the motion to a leadscrew and to a spur gear

terms of low maintenance.

247

autores

PLANTA PILOTO POTABILIZADORA DE AGUA Miguel Arrieta

tutor

Efrain Hostia

Roger Pinzón

Dayana Noriega

Una planta potabilizadora tiene la capacidad de

respectivamente y su ciclo de trabajo es de 8 horas por

convertir agua no apta para el consumo en agua lista

día. El agua proviene de un pozo el cual es subterráneo.

para el consumo de los humanos. En Colombia, hay

La planta posee cuatro fases importantes. La primera,

municipios que presentan ausencia de agua. Esto

es la etapa de captación, en esta etapa se bombea el

genera un estrés hídrico el cual en este proyecto se

agua del pozo por tuberías hasta un tanque reservorio.

busca mitigar y tratar de darle solución. Se conoce

Luego, está la etapa de filtración, aquí se busca eliminar

que el 28% de la población que habita en los campos

casi en su totalidad los sólidos que se encuentren

afrontan una situación crítica por la falta de acueductos

presentes en suspensión. Le sigue la etapa donde la/s

por lo que miles de colombianos tienen que exponerse

membrana/s hacen su trabajo. Para finalizar, la última

a ingerir agua de pozos, ríos y lagos posiblemente

etapa es la de tratamiento, en esta etapa el agua es

contaminados y lleno de enfermedades. Por ello,

tratada y se le añaden los químicos necesarios para que

estudiantes

Mecánica

el agua sea potable, cabe destacar que dichos agentes

diseñaron una planta potabilizadora que estará ubicada

químicos añadidos deben estar bajo las normatividades

en el sur del Atlántico para reducir la ausencia de

sanitarias que se encuentran vigentes. La fuente de

agua potable en estos municipios. La planta tendrá la

alimentación para el funcionamiento de la planta es

capacidad de abastecer a 4 familias en su totalidad para

energía eléctrica convencional, lo que hace que sea

suplir sus necesidades. El flujo diario que entregará la

accesible para estos municipios. El presupuesto que se

planta es de 1600 litros, es decir, 400 litros por familia

generó es de aproximadamente $45.228.000COP.

248

pregrado

Ingeniería

authors

PILOT WATER PURIFICATION PLANT Miguel Arrieta Efrain Hostia Dayana Noriega

advisor Roger Pinzón

A water treatment plant can convert unsafe water into

The water destined for a well which is underground.

water ready for human consumption. In Colombia, there

The plant has four important phases. The first is the

are municipalities that have no water. This generates

catchment stage, in this stage the water from the well is

water stress which in this project seeks to mitigate and

pumped through pipes to a reservoir tank. Then there is

try to solve it. 28% of the population living in the fields

the filtration stage, here we seek to eliminate almost all

are known to be facing a critical situation due to the lack

the solids that are present in suspension. It is followed

of aqueducts, which is why thousands of Colombians

by the stage where the membrane / s does their work.

must expose themselves to the ingestion of water from

To finish, the last stage is that of treatment, in this stage

wells, rivers and lakes possibly contaminated and full of

the water is treated and the necessary chemicals are

diseases. For this reason, the undergraduate students

added to make the water drinkable, it should be noted

in Mechanical Engineering designed a water treatment

that said added chemical agents must be under the

plant that will be in the southern Atlantic to reduce the

sanitary regulations that are in force. The power source

absence of drinking water in these municipalities. The

for the operation of the plant is conventional electrical

plant will have the capacity to supply 4 families in its

energy, which makes it accessible to the sea for these

entirety to meet their needs. The daily flow that the

municipalities. The budget generated is approximately

plant will deliver is 1600 liters, that is, 400 liters per

$ 45,228,000 COP.

family respectively and its work cycle is 8 hours per day.

249

autores

REDISEÑO DE DISTRIBUCIÓN DE FLUJO PARA MEJORAR EL CONFORT EN LOS BUSES DE TRANSPORTE MASIVO María Benitez Marco Medina

tutor Lesme Corredor

Actualmente el uso regular de aires acondicionados

en la salida de los difusores de aire. Para encontrar

tanto en edificaciones como en vehículos supone un

el sistema óptimo se plantearon tres alternativas y se

eficiente sistema que garantice confort y bajo costo.

identificó cuál era la más conveniente. Posteriormente

En el caso de sistema de transporte público masivo

se seleccionaron algunos equipos, y se rediseñaron

Transmetro se presentan oportunidades de mejora en

algunas partes de estos teniendo en cuenta todos

cuanto al funcionamiento del aire acondicionado de los

los

autobuses debido a que el flujo de aire no es el óptimo

relacionados principalmente con la geometría de los

al interior de la cabina. Lograr el confort térmico al

ductos y el material a utilizar. Con base en esto, se

interior de los autobuses es posible si se implementa

obtuvo un diseño basado en ductos modulares que

un rediseño de ductos de aire acondicionado como el

facilita su mantenimiento y reparación con bajo costo,

propuesto en este proyecto. Este consiste en realizar

considerando todas las normas y requerimientos.

reducciones de área para que la tasa de flujo sea igual

250

factores

involucrados.

Dicho

factores

están

authors

REDESIGN OF AIR CONDITIONING DISTRIBUTION DUCTS IN MASS TRANSIT BUSES María Benitez Marco Medina

advisor Lesme Corredor

Currently the regular use of air conditioners both in

for the equal sea flow rate at the outlet of the air

buildings and in vehicles is an efficient system that

diffusers. To find the optimal system, three alternatives

guarantees comfort and low cost. In the case of the

were proposed and specifically identified was the most

Transmetro mass transit system, there are opportunities

convenient. Later some teams are selected, and some

for improvement in terms of the operation of the air

parts of these are redesigned taking into account all

conditioning of the buses because the air flow is not

the factors involved. These factors are mainly related to

optimal inside the cabin. Achieving thermal comfort

the geometry of the ducts and the material to be used.

inside the buses is possible if a redesign of air

Based on this, a design is obtained based on modular

conditioning ducts like the one proposed in this project

ducts that facilitate its maintenance and repair with low

is implemented. This consists of making area reductions

cost, all the standards and requirements required

251

autores

DISEÑO DE UNA UNIDAD DE RECUPERACIÓN DE CALOR BASADA EN UN CICLO RANKINE ORGÁNICO PARA TERMONORTE AXIA Erick Henao Camilo Zambrano

tutor

Lesme Corredor

Asesor

Arturo González

Termonorte es una termoeléctrica a base de gas

aire y n-pentano como fluido de trabajo y la tercera

natural, diesel y hfo con una capacidad instalada de

utilizando una torre de enfriamiento y solkatherm como

93 MW, ubicada en la troncal del caribe, Magdalena. El

fluido de trabajo. Y a través de la metodología AHP

despacho eléctrico de esta planta está sujeta al precio de

resulta la segunda como la alternativa escogida. Esta

su energía eléctrica producida. Por los altos costos del

alternativa se encuentra compuesta principalmente por

combustible empleado su operación se caracteriza por

un intercambiador de tubo y coraza, enfriadores por

una fuerte fluctuación, siendo los valores frecuentes en

aire para evitar la indisponibilidad de agua, una bomba

el último año 0MW, 72MW y 27MW con un porcentaje

de fluidos resistente a químicos, circuito cerrado de

del tiempo de operación de 39,9%, 24,32% y 19,48%

tuberías y una turbina compatible con refrigerante. A

respectivamente. Se busca mejorar la eficiencia de su

través de simulaciones termodinámicas con el software

operación identificando alternativas que reduzcan sus

Aspen HYSYS se llegó a la conclusión de que, si bien

costos operacionales a través de la recuperación de calor

el ciclo propuesto fue capaz de recuperar 354.3kW

de una caldera en operación. Aplicando la metodología

después de gastos de equipos y aumentar la eficiencia

QFD se determinó la disponibilidad espacial y el costo

neta en 2.8%, presenta una TIR de -16% para 20

inicial como las características principales sobre las que

años convirtiendo el proyecto en algo inviable en la

se plantea un ciclo Rankine orgánico con 3 variaciones

actualidad. Se sugiere revisar su viabilidad en un futuro

como alternativas de respuesta: la primera utilizando

en el que esta tecnología se encuentre más desarrollada

un sistema enfriado por aire y tolueno como fluido

y sus costos hayan disminuido por la masificación.

de trabajo, la segunda con un sistema enfriado por

252

authors

DESIGN OF A WASTE HEAT RECOVERY UNIT BASED ON AN ORGANIC RANKINE CYCLE FOR TERMONORTE AXIA Erick Henao Camilo Zambrano

advisor advisor

Lesme Corredor

Adviser

Arturo González

Termonorte is a triple fuelled thermal power station

using air cooling and n-penthane as working fluid

with 93 MW of installed capacity, located in troncal del

and a third one using a cooling tower and solkatherm

caribe, Santa Marta, Magdalena. The electrical dispatch

as a working fluid and as a result of the AHP process

of this power plant is subject to the stock selling

the second alternative was chosen. This alternative

price of their kW. Their operation is characterized by

is composed by a shell and tube heat exchanger, air

fluctuating dispatch due to the high costs of the used

coolers to avoid the unavailability of water, a chemical

fuels, their most frequent values for their dispatch in

resistant pump, a closed pipe circuit and a refrigerant

the last year were 0 MW, 72 MW and 27 MW respectively

compatible turbine. The results obtained from the

with an operating time of 39,9%, 24,32% and 19,48%.

Aspen HYSYS simulations and a brief economic analysis

3 alternatives were proposed in order to increase the

showcases the non-viability of the project as recovering

efficiency of their operation using the waste heat from

354.3kW as the net energy gain and increasing the

a boiler in operation. The available space and the initial

efficiency of the whole process by 2,8% is not enough.

costs are presented as the main aspects to focus when

all of the above is reflected in the IRR of -16% calculated

evaluating alternatives as a result from the QFD process.

for a 20-year base. It is suggested to revisit the project

Three ORC alternatives are proposed: a first one using

when the technology has advanced and the necessary

air cooling and toluene as working fluid, a second one

investment have dropped due to the massification.

253

DISEÑO DE UN SISTEMA DE RECUPERACIÓN DE CALOR PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA DE MOTORES DE DOBLE COMBUSTIBLE MEDIANTE LA IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA ORC autores

Franky Castro Giovanny López

tutor

Lesme Corredor

tutor Asesor

Moisés Miranda

Arturo González

Alfredo Restrepo

Néstor Durango

La planta térmica Termonorte se encuentra en el

junto con el poco espacio disponible. Por lo anterior, el

departamento de Magdalena, cuenta con 10 motores

proyecto se direcciona a realizar un diseño preliminar

con una capacidad de 9.3 MW cada uno, para un total

del intercambiador de calor, proponiendo dimensiones,

de 93 MW. La planta hace parte de la red nacional

áreas de transferencia de calor y configuración de este.

funcionando bajo cargo por confiabilidad, por lo que se

Por otro lado, se desea hacer una primera estimación

maneja cierto nivel de incertidumbre en el despacho de

de los costos fijos que representaría este dispositivo

energía. De acuerdo con la ficha de sus motores, una

y qué porcentaje representan estos del costo total

fracción considerable del consumo de energía del motor

del proyecto. Con los procedimientos realizados, se

va hacia los gases de escape, por lo que toma validez

encontró que el proyecto es factible técnicamente,

la opción de usar esta energía para la cogeneración.

ya que termodinámicamente es posible transferir el

Una vez definido el problema a tratar, se decidió que la

calor requerido al aceite térmico. Así mismo, con la

mejor opción para la cogeneración es la implementación

configuración del intercambiador propuesta, se garantiza

de un ciclo Rankine orgánico, el cual usaría los gases

que la caída de presión no exceda la contrapresión del

de escape para calentar el aceite térmico y finalmente

motor. Sin embargo, la viabilidad del proyecto se ve

el fluido de trabajo para generar energía. Al examinar

comprometida debido al factor económico, ya que los

el problema, se encontró que la contrapresión admitida

costos fijos son muy elevados debido al gran área de

por los motores es de 30 mbar, este valor establece

transferencia de calor que se debe manejar para lograr

la caída de presión que debe tener el recuperador de

los requerimientos del problema.

calor, lo que representa un gran reto para su diseño

254

DESIGN OF A HEAT RECOVERY SYSTEM FOR POWER GENERATION FROM DUAL FUEL ENGINES BY IMPLEMENTING AN ORC SYSTEM

Moisés Miranda

advisor advisor Adviser Arturo González

Alfredo Restrepo

Néstor Durango

authors

Franky Castro Giovanny López

Lesme Corredor

The Termonorte thermal plant is located in the

for its design along with the little space available.

department of Magdalena, has 10 engines with a

Therefore, the project is directed to make a preliminary

capacity of 9. 3 MW each, for a total of 93 MW. The

design of the heat exchanger, proposing dimensions,

plant is part of the national grid and operates under

heat transfer areas and configuration of it. On the other

a reliability charge, so a certain level of uncertainty is

hand, we wish to make a first estimate of the fixed costs

handled in the dispatch of energy. According to their

that this device would represent and what percentage

engine data sheet, a considerable fraction of the engine’s

these represent of the total cost of the project. With the

energy consumption goes into the exhaust gases, so

procedures performed, it was found that the project

the option of using this energy for cogeneration is

is technically feasible, since thermodynamically it is

valid. Once the problem to be addressed was defined,

possible to transfer the required heat to the thermal oil.

it was decided that the best option for cogeneration is

Also, with the proposed exchanger configuration, it is

the implementation of an organic Rankine cycle, which

guaranteed that the pressure drop does not exceed the

would use the exhaust gases to heat the thermal oil

back pressure of the motor. However, the viability of

and finally the working fluid to generate energy. When

the project is compromised due to the economic factor,

examining the problem, it was found that the counter

since the fixed costs are very high due to the large area

pressure admitted by the motors is 30 mbar, this value

of heat transfer that must be managed to achieve the

establishes the pressure drop that the heat recovery

requirements of the problem.

unit must have, which represents a great challenge

255

DISEÑO DE A MÁQUINA DOBLADORA DE CONOS TRUNCADOS TIPO CANTILEVER PARA SERVIMET S.A.S autores

Bruno Castillo Miguel Del Castillo Alberto Lora Daniela Páez

tutor Hugo Caballero Lesme Corredor

Este proyecto busca solucionar la problemática que se

planos de ensamble de la máquina. Para el diseño de la

presenta en la empresa Servimet S.A.S, la cual consiste

maquina se optó por una configuración asimétrica de

en conseguir una máquina de formación de conos

las masas de doblado, cuyas formas van a hacer cónicas

truncados que sea eficiente, de buena calidad y con

en lugar de las cilíndricas como en las dobladoras

un precio competitivo. Las láminas que se buscan en

tradicionales. Para la trasmisión de potencia se

conos trasformar en conos, son láminas de acero ASTM

decidió por engranajes los cuales van a dar energía

A516 grado 70. Para afrontar esta problemática, se

al rodillo inferior el cual va a ser el motriz. Al finalizar

decidió realizar el diseño de una maquina dobladora

de todo el proceso de diseño obtendremos los planos

de tipo cantiléver de conos truncados. Para el alcance

y los cálculos necesarios para la construcción de una

de este proyecto se busca realizar el diseño de detalle

máquina roladora capaz de operar sin problemas y con

de los conos, así como también se busca producir los

una vida útil de aproximadamente 10 años.

256

DESIGN OF A ROLL TRUNCATED CONE BENDING MACHINE TYPE CATILEAVER FOR SERVIMET S.A.S authors

Bruno Castillo Miguel Del Castillo Alberto Lora Daniela Páez

advisor

Hugo Caballero Lesme Corredor

This project seeks to solve the problem that is showing

the design of the machine we decide for an asymmetric

up in the company Servimet S.A.S, which consist in get

configuration of the rollers, the shapes of this roller

a roll bending machine that can form truncated cones

will be conical which commonly is cylindrical. For

also have to be efficient, of good quality materials

the transmission of power, we determine a gear

and at a competitive price. The sheets that must get

transmission which are going to get the power to the

transform in cones, are steel sheet ASTM A516 gr 70.

bottom roller. At the end of the project we shall get the

To solve this problem, we decide to make the design

planes and calculations for the construction of a roll

of a roll bending machine type cantilever. The goal of

bending machine that will operate without problems

this project is to make the detail design of the cones

and whit a useful time of approximately 10 years.

and produce the assemble plane of the machine. For

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autores

EVALUACIÓN Y DISEÑO DE UN PERFIL ESTÁNDAR MODULAR COMPETENTE PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA PASARELA DE MANTENIMIENTO Y TORRE DE SUPORTANCIÓN E IMPLEMENTACIÓN EN EL MERCADO GLOBAL. Jeiner Barrios Leidy Bernier Andrés Garrido

tutor Roger Pinzón

La empresa SuperBrix se dedica al diseño y construcción

agregando como aporte a la ingeniería una posible

de equipos y plantas para la agroindustria y procesos

solución de las variaciones de implementación de

industriales de arroz con misión de desarrollar con

perfiles para el cumplimiento de diversos requerimientos

los clientes soluciones sostenibles e innovadoras para

con solo una línea de producción. En el desarrollo

la agroindustria de cereales, basadas en experiencia

de este trabajo se demuestra cuál de las alternativas

y conocimiento, y desea el desarrollo de un perfil

planteada obtiene mejores resultados al ser evaluadas

estructural innovador por lo cual este trabajo se

con el indicador esfuerzo sobre masa y una simulación

compone del diseño y evaluación de diferentes modelos

computacional, además el diseño es basado en que

de perfiles estructurales que cumplen el requerimiento

el perfil estructural de resultado final cumpla con el

de ser manufacturados con partes estándares, de

requerimiento de soportar cargas livianas y robustas,

modo que la implementación de este elemento, o del

y en el cual se concluye, que la mejor alternativa es el

resultado final obtenido en este trabajo, facilite el

perfil en X debido a su desempeño en las simulaciones

proceso de manufactura gracias a las disminuciones

de obtener mayores resistencias a los esfuerzos y

de las intervenciones en el proceso de manufacturado,

menores deformaciones.

258

authors

EVALUATION AND DESIGN OF A COMPETENT MODULAR STANDARD PROFILE FOR THE CONSTRUCTION OF A MAINTENANCE GANGWAY AND SUPPORT TOWER WITH GLOBAL MARKET IMPLEMENTATION. Jeiner Barrios Leidy Bernier Andrés Garrido

advisor

Roger Pinzón

The company SuperBrix is dedicated to the design

engineering contribution a possible solution to the

and construction of equipment and plants for the

variations of profile implementation for the fulfillment

agro-industry and industrial processes of rice with

of diverse requirements with only one production line.

a mission to develop with clients sustainable and

In the development of this work it is demonstrated

innovative solutions for the cereal agro-industry,

which of the alternatives proposed obtains better

based on experience and knowledge. SuperBrix wants

results when being evaluated with the indicator effort

to develop an innovative structural profile, so this work

on mass and a computational simulation, in addition

is composed of the design and evaluation of different

the design is based on which the structural profile of

structural profile models that meet the requirement

final result fulfills the requirement to support light and

of being manufactured with standard parts, so that

robust loads, and in which it is concluded, that the best

the implementation of this element, or the final result

alternative is the profile in X due to its performance

obtained in this work, facilitates the manufacturing

in the simulations to obtain greater resistances to the

process thanks to the decrease of interventions in

efforts and smaller deformations.

the manufacturing process. The result will add as an

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