Vigilada Mineducación
Proyectos
Pos grado s
Graduate Projects 2022-30
Vigilada Mineducación
Segundo Semestre Académico División de Ingenierías
Second Academic Semester College of Engineering
CUERPO DIREC TIVO BOARD OF DIRECTORS
Julián Arellana Decano/Dean
Guisselle García Directora Académica / Academic Director
Luis Fuentes
Director de Posgrados e Investigaciones / Research and Graduate Programs Director
Directores de Departamento / Chairs
Gina Galindo: Ingeniería Industrial / Industrial Engineering
Carlos Arteta: Ingeniería Civil y Ambiental / Civil and Environmental Engineering
Miguel Jimeno: Ingeniería de Sistemas y Computación / Systems Engineering
Adriana Arango: Ingeniería Eléctrica y Electrónica / Electrical and Electronics Engineering
Antonio Bula: Ingeniería Mecánica / Mechanical Engineering
Coordinadores de Posgrado / Graduate Coordinators
Rita Peñabaena: Maestría y Doctorado en Ingeniería Industrial / Master and PhD in Industrial Engineering
Margareth Dugarte: Maestría y Doctorado en Ingeniería Civil / Master and PhD in Civil Engineering
Lucy García: Maestría y Doctorado en Ingeniería de Sistemas y Computación / Master and PhD in Systems Engineering
Mauricio Pardo: Maestría y Doctorado en Ingeniería Eléctrica y Electrónica / Master and PhD in Electrical and Electronics Engineering
Virginia Paredes: Maestría y Doctorado en Ingeniería Mecánica / Master and PhD in Mechanical Engineering
Carmen Berdugo: Maestría en Ingeniería Administrativa / Master Engineering Management
Wilson Nieto: Maestría en Gobierno de Tecnología Informática /Master in Government of Information Technology
Dayana Agudelo: Maestría en Ingeniería Ambiental / Master in Environmental Engineering
Coordinadora Administrativa de Posgrado / Administrative Graduate Coordinator
Valeria Chain
Reservados todos los derechos © Universidad del Norte Apartado Aéreo 1569 http://www.uninorte.edu.co Barranquilla (Colombia)
Copyright © Universidad del Norte Apartado Aereo 1569 http://www.uninorte.edu.co Barranquilla (Colombia)
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ÍNDICE INDEX
Presentación
Preface
Maestría Ingeniería Electrónica
Master in Electronics Engineering
Maestría Ingeniería Eléctrica
Master in Electrical Engineering
Doctorado Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Ph. D in Electrical and Electronics Engineering
Doctorado Ingeniería Mecánica
Ph. D in Mechanical Engineering
Maestría Ingeniería Industrial
Master in Industrial Engineering
Maestría Ingeniería Administrativa
Master of Engineering Management
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PRESEN T ACIÓN
Tengo el placer de presentar los proyectos de Posgrados de la División de Ingenierías que fueron realizados en el Segundo semestre académico de 2022. 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.
De igual manera, la mayoria de nuestros programas de posgrado cuenta con Acreditación de Alta Calidad ante el Consejo Nacional de Acreditación (CNA). Ellos son: Maestría en Gobierno de Tecnología Informática, Maestría en Ingeniería Administrativa, Maestría en Ingeniería Ambiental, Maestría en Ingeniería Mecánica, Maestría en Ingeniería de Sistemas y Computación, Maestría en Ingeniería Civil, Maestría en Ingeniería Industrial, Maestría en Ingeniería Electrónica y el Doctorado en Ingeniería Mecánica.
Los departamentos de la División de Ingeniería agrupan a 73 doctores y 23 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 9 se encuentran en categoría A1, máxima distinción de Colciencias para reconocer la calidad y pertinencia investigativa de la investigación en Colombia, 2 en categoría A. 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 (IDS), el Instituto de Desarrollo Sostenible y el Centro de Excelencia en Puertos, Transportes y Logística y el Observatorio del Rio Magdalena.
Cordialmente
Julián Arellana
Decano de Ingenierías
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PRE F ACE
I am pleased to present the Engineering Graduate projects that were made in the second semester of 2022. The College of Engineering is one of the most robust of the Universidad del Norte: it has 6 undergraduate programs, 9 master's degrees, and 5 doctorates. In addition, a broad portfolio of specializations that are offered from the Specialization Department of the University.
Since 2010 the six Engineering programs: Civil, Systems and Computing, Electrical, Electronics, Industrial and Mechanical were accredited by EAC (Engineering Accreditation Commission) of the agency ABET Inc. (Accreditation Board for Engineering and Technology), of the United States. In this way, Uninorte became the first university in Colombia to obtain this certification and one of the four in Latin America. In 2016, the six undergraduate programs in Engineering were accredited for the second time.
Mayority of the graduate programs have the Accreditation of High Quality by the National Accreditation Council (CNA). These are: Master in Government of Information Technology, Master of Engineering Management, Master in Environmental Engineering, Master in Mechanical Engineering, Master in Systems and Computer Engineering, Master in Civil Engineering, Master in Industrial Engineering, Master in Electronics Engineering and Ph. D in Mechanical Engineering.
The departments of the College of Engineering bring together 73 doctors and 23 Masters who have guided, supported and stimulated the work of the students. As for its research groups, there are 11, of which 9 are in category A1, the highest distinction of Colciencias to recognize the quality and research relevance of research in Colombia, 2 in category A The research carried out by these groups is It stands out for its innovation and its links to industry, through university & business projects, and for its relevance in the environment from the Institute of Hydraulic and Environmental Studies (IDEHA), the Institute of Sustainable Development (IDS), the Institute of Sustainable Development and the Center of Excellence in Ports, Transport and Logistics and the Magdalena River Observatory.
Cordially
Julián Arellana Dean of Engineering5
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA
MASTER IN ELECTRONICS ENGINEERING
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA MASTER IN ELECTRONICS ENGINEERING
Sistema de navegación para un vehículo autónomo de superficie (ASV) multipropósito. "Navigation system for a multipurpose autonomous surface vehicle (ASV)"
Sistema de navegación para un vehículo autónomo de sup erficie (ASV) multipropósito
Autor: Dayán J. Méndez Vásquez
Tutor: Ing. Winston S. Percybrooks Bolívar , Ph.D
Esta te sis se enfo ca en proponer un si stema de navegación para un vehículo autónomo de superficie (ASV) multipropósito, con capacidad de planificar y ejecutar automáticamente una ruta por la cual transitar evadiendo los obstáculos hasta alcanzar su destino. El siste ma de navegación p ara el ASV se desa rrolló a travé s de simulaciones, esto se implementó en el so ftware ROS ( Robot Operating System) y se si muló su comporta miento en Ga zebo. El sist ema de navegación aquí propuesto está conformado por un siste ma de loc alización, uno de control y uno de planificación de ruta. El sistema de planificación de ruta emplea diferente s técnica s de aprendizaje por refuerzo como Q-lea rning, Deep Q-Network, Double DQN y Dueling DQN logrando así, que el ASV determine su ruta automáticamente. Los rendimientos de cada técnica serán evaluados, compara d os y validados por medio de experimentos en difer entes esc enarios y en condiciones con vari aciones a l as inicialmente entrenadas. Esto con la finalida d de cumplir todos lo s objetivos propuestos en esta inve stigación.
"Navig
ation system
for a multipurpose autonomous surface vehicle (ASV)"
Author: Dayán J. Méndez Vásquez
Tutor: Ing. Winston S. Percybrooks Bolívar , Ph.D
This thesis focuse s on proposing a navigation system for a multipurpose autonomous surface vehicle (ASV), with the ability to automatically plan and execute a route through which to travel avoiding obstacles until reaching its destination. The navigation system for the ASV was developed through simulations, this was implemented in the ROS (Robot Operating System) software and its behavior wa s simulated in Gazebo. The navigation syst em pro posed here is made up of a loc ation system, a control sy stem and a path planning system. The pathplanning system use s different reinforc ement learning techniques such as Q -learning, Deep Q-Network, Double DQN and Dueling DQN, thus making the ASV determine its rout e automatically. The performance of each technique will be eva luated, compared and validated through experiments in different scena rios and in conditions with variations to those initially trained. This in order to meet all the objectives proposed in this resea rch.
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
MASTER IN ELECTRICAL ENGINEERING
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
MASTER IN ELECTRICAL ENGINEERING
Estrategias de flujo de carga y estimación de estado para redes de distribución activas
Operación y control de sistemas comunitarios de almacenamiento de energía en redes de distribución aéreas.
Operation and control of community energy storage systems in overhead distribution networks.
Estrategias de flujo de carga y estimación de estado para redes de distribución activas
Autor: Gustavo Adolfo Espitia P antoj a
Tutor: Ing. César Augusto Orozco Henao, Ph .D & Ing. María G abriela Calle Torres, Ph.D
La industrialización, la expansión de la urba nización, la creci ente demanda y dependencia de energía de la sociedad siempre han sido los principales moto res d e evolución de los sist ema s de suminist ro de el ectricidad, ahora con la tran sición energética que proponen los países para trat ar de disminuir el impacto que tendrá el cambio climático en los próximo s años, la exigencia que tendrán los sistema s eléctrico s se rá mayo r.
No solo es el hecho de que haya más con sumo de energía eléctrica, sino que ahora los usuarios pueden ser generadore s de energía, grandes o pequeños, lo cual implica que el flujo de potencia deja de ser unidireccional y pasa a se r bidireccional, con la s exigencias técnicas que eso implica. Además, con los vehículos eléctricos la c arga está dejando de ser localizada, y cada vez más habrá movilidad geográfica de las cargas, algo jamás antes pensado, más aún, los vehículos eléct ricos mismo s pueden inyectar energía en un momento dado a la red, lo cual la hace cada vez más dinámica.
Estos ele mentos hacen que se requieran nueva s herrami entas para la planificación y operación de la red, o al menos que se actualicen para atender los nuevos requerimientos, por ejemplo, el estudio de flujo de carga ahora tiene que modelar el comporta miento de lo s re curso s ene rgéticos distribuid os, particularmente con l a publicación del estándar IEEE 2547-2018.
Este documento presenta los resultados de in vestigación en el desa rrollo de una estrat egia de flujo de carga y una de estima ción de estado para rede s de distribución contemplen los requerimi entos de la s redes de distribución activa. Los resultado s obtenidos en simulación fueron satisfacto rios, se propone continuar la investigación implementando las estrategia s en sistema s real es o emulación física de los mismo s .
Palabras clave: Sistemas de Distribución, flujo de potencia, estimación de estado, IEEE 2547-20 18.
ESTRATEGIAS DE FLUJO DE CARGA Y ESTIMACIÓN DE ESTADO PARA REDES DE DISTRIB UCIÓN ACTIVAS
Author: G ustavo Adolfo Espitia Pantoj a Tutor: Ing. César Augusto Orozco Henao, Ph .D & Ing. María Gabriela Calle Torres, Ph.DIndustrialization, the expansion of urbanization, the growth in demand and the energy dependence of human society have always been the main drivers of the evolution of electricity supply systems. Now with the energy transition that countries propose to reduce the impact that cli mate change will have on planet earth in the coming years, the demand from users o f elect rical syste ms will be greater than in previous years.
It is not only the fact that there will be more consumption of electrical energy, but now users can be ene rgy gen erators, which means that the flow of energy is no longer unidirectional and becomes bidirectional, with the technical requirements that this implies. In addition, with electric vehicles the loads will no longer be localized, there will be geographical mob ility of loads, so mething never thought before, eve n more, the electric vehicles themselves could inject energy to the grid at any given time, which would require an electrical system a ble to adapt to this load dynamism.
These element s mean that new tools are required for the planning and operation of the grid, or at least be updated ones to meet the new requirements. For example, the study of load flow now has to model the behavior of distributed energy resourc es, particularly with the publication of the IEEE 2547-2 018 standard.
This document presents the re search re sults i n the development of a load flow strategy that considers the requirements of acti ve distribution networks, and state estimation fo r distribution networks. The results obtained in simulati on were satisfactory enough, and it is proposed to cont inue the research by implementing the strategie s in physical emulations or in real systems.
Keywords: Distribution Systems, power flow, state esti mation, IEEE 2547 -2 018.
Operación y control de sistemas comunitarios de almacenamiento de energía en redes de distribución aér
eas
Autor: Hernán Javier Yepes Fernández
Tutor: Ing. Mauricio Restrepo Restrepo, Ph .D & Ing. Adriana Arango Manrique, Ph.DLa presente tesis propone el análisis de la posible integración de los Sistemas Comunitarios de Almac enamiento de Energía en las redes elé ctricas de distribución en Colombia, para la prest ación de diverso s servicios complementarios como l a reducción de picos de consumo, el soporte de tensión, el alivio de la congestión de las líneas y la reducción de pérdidas en las l íneas, ya que actualmente dichos problemas son resuelto s a través de mecani smos independientes. Así, la presente tesis propone un algoritmo de Control Predictiv o asociado a Modelos para resolver el problema de optimiza ción correspondiente al despacho de lo s Sist ema s Comunitarios de Almacenamiento de energía para una ventana de tiempo de 48 horas. Todo esto bajo diferentes escenario s en donde se examina el comport amiento de las estrategias de control aplicadas a diferentes Siste mas Comunitarios de Almacenamiento de Energía Agregados diseñados y programados para su operación en redes de distribución aéreas. Por último, tras el despacho, se e stima l a degradación anual de las baterías a través de u n modelo matemáti co con el fin de analizar cómo afe ctará el comporta miento del Estado de Carga a las celdas en el largo plazo.
Operation and control of community energy storage systems in overhead distribution networks
Author: Hernán Javier Yepes Fernández Tutor: Ing. Mauricio Restrepo Restrepo, Ph .D & Ing. Adriana Arango Manrique , Ph.DThe present the sis proposes the analysi s o f the possible integration of th e Community Energy Storage Systems in the electric distribution networks in Colombia, for the provi sion of seve ral co mpleme ntary se rvices such a s the reduction of consumption peaks, voltage support, congestion relief of the line s and reduction of losses in the lines, since currently these problems are solv ed through independent mechanisms. Thus, in this the sis it i s propose d an algorithm of model predictive control to solve the optimi zation problem corresponding to the dispatch of Community Energy Storage Systems for a time window of 48 hours. All this under different scenario s where the behavior of the c ontrol stra tegies applied to differ ent Aggregated Community Energy Storage Systems designed and programmed for their operation in overhead distribution networks is examined. Finally, after dispatch, the annual degradation of the batteries is estimate d through a mathematical model to analyze how the State of Charge behavior will affect t he c ells in the long term.
DOCTORADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
Ph. D. IN ELECTRICAL AND ELECTRONICS
DOCTORADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Ph.D. IN ELECTRICAL AND ELECTRONICS
ENGINEERING
Diseño de algoritmos de aprendizaje profundo basados en números complejos para la identificación de patrones anómalos en bioseñales humanas.
Deep learning algorithms design based on complex numbers to identify abnormal patterns in human biosignals.
Diseño de algoritmos de aprendizaje profundo basados en números complejos para la identificación de patrones anómalos en bioseñales humanas
Autor: Mario Fernando Jojoa Acosta
Tutor: Ing. Winston Spencer Percybrooks Bolivar , Ph.D
El objetivo de esta t esis es contribuir a la clasificación de patrones anómalo s e n bioseñales utilizando un enfoque novedoso. Nos enfocamo s específic amente en e l melanoma y en los soplos c ardíacos. Usa mos u n estudio comparativo de dos rede s de convolución en los domi nios numérico s Complejo y Real. La idea es obtener un enfoque poderoso para construir siste mas portá tiles para la detección temprana de enfermedades. Se eligieron dos estructura s algorítmicas similare s para que no haya un sesgo determinado por la cantidad de pará metros a entrena r. Se utilizaron tres conjuntos de datos clínicos, ISIC 2017, PH2 y Pascal, para llevar a cabo los experimentos. Se realizaron pruebas de hipótesis de comparación de medias para asegurar la objetividad estadística en las conclu siones. En todos los caso s, las redes de valor complejo presentaron un desempe ño superior para las métricas de Precisión, Recall, F1 Score, Accura cy y Specifi city en la detec ción de anomalía s asociadas. El mejor clasificador basado en números complejos obtenido en el e spacio ROC presenta una distancia euclidiana de 0,26127 con respecto al clasi ficador ideal, a diferencia del mejor clasificador basado e n números reale s, cuya distancia euclidiana al ideal es de 0,36022 para la misma tarea de detec ción de melanoma. La superioridad del 27,46 % en esta métrica, como en las otras report adas en est e trabajo, sugiere que las redes de valores complejos tienen una mayor capacidad para extraer ca racte rístic as para una discrimina ción más efici ente en el conjunto de datos.
Deep learning algorithms design based on complex numbers to identify
abnormal patterns in human biosignals
Author: Mario Fernando Joj oa Acosta Tutor: Ing. Winston Spencer Percybrooks Bolivar , Ph.DOur aim is to contribute to the classification of anomalous patterns in biosignals using this novel approach. We specifically focus on melanoma and heart murmurs. We use a comparative study of two convolution networks in the Complex and Real numerical domains. The idea is to obtain a powerful approach for building portable systems for early disease detection. Two similar algorithmic structures were chosen so that there is no bias determined by the number of paramet ers to train. Three clinical data sets, ISI C2017, PH2, and Pasc al, were used to carry out th e experiments. Mean comparison hypothesis t ests were performed to ensure sta tistica l objectivity in the conclusions. In all cases, complex -valued networks presented a superior performanc e for the Precision, Recall, F1 Score, Accuracy, and Specificity metrics in the detection of associated anomalie s. The best complex number -based classifi er obtained in the Receiving Operating Characteri stic (ROC) space present s a Euclidean distance of 0.26127 with re spect to th e ideal classi fier, as opposed to the best real number-based classifi er, whose Euclidean distance to the ideal is 0.36022 for the same ta sk of melanoma det ection. The 27.46% superiority in this met ric, a s in the others reported in this work, suggests that complex-valued networks have a greater ability to extract features fo r more effici ent discrimination in the dataset.
DOCTORADO EN INGENIERÍA MECÁNICA
Ph. D. IN MECHANICAL ENGINEERING
DOCTORADO EN INGENIERÍA MECÁNICA
Ph. D. IN MECHANICAL ENGINEERING
Desarrollo de un modelo dinámico de un ciclo de compresión de vapor aplicado a un chiller centrifugo con evaporador reconfigurable.
Development of a dynamic model of a vapor compression cycle applied to a centrifugal chiller with reconfigurable evaporator.
Desarrollo de un modelo dinámico de un ciclo de compresión de vapor aplicado a un chiller centrifug o con evaporador reconfigurable
Autor: Blanca Luz Foliaco Romero
Tutor: Ing. Antonio José Bula Silvera, Ph.D
Para incrementar la efici encia de lo s equipos de enfria miento se han de sarroll ado varias técnica s tendiendo todas a minimizar las pérdidas inherentes al sistema. Sin embargo, aún no se ha desarrollado ninguna tecnología conducente a minimizar la generación de entropía debida a la transferencia de cal or por diferencia finita de temperatura.
El aporte de esta investigación consiste en modelar un chiller centrífugo enfriado por agua, cuyo evaporador es de tubo y coraza, y con tecnología híbrida. Partiendo de una exhaustiva exploración bibliográfica se un ifi có la te oría y modelado realizado a través de lo s años en la modela ción dinámica de chillers c entrífugos. Posteriormente se validó el modelo con datos de un chiller cent rífugo operativo obteniendo un error residual normalizado menor al 0.3% para las tem peraturas de salida del agua y la potencia consumida por el compreso r.
Un segundo aporte es la aplicación del modelo validado para analizar la mejora de la eficiencia del equipo al modificar la geomet ría de los interca mbiadores. Así, al variar el área del evaporador, de acuerdo con l a carga de re frigeración requerida y la temperatura del agua de condensación, se pudo aumentar la eficienci a, logrando subir el COP de 11 hasta 12.5 a 24°C de agua de condensación (13.6% en el COP) y obtener un ahorro de consum o de potencia d e hasta 16%. Con e stos re sultados se pretende iniciar una línea de investigación conducente a desarrollar la tecnología necesari a para implementa r interca mbiadores de calor de tipo reconfigurable.
Development of a dynamic model of a vapor compression cycle applied to a centrifug al chiller with reconfigurable evaporator
Author: Blanca Luz Foliaco Romero
Tutor: Ing. Antonio José Bula Silvera, Ph.D
To increase the efficiency of cooling equipment, several te chniques have been developed, all aiming to minimize the losses in herent in the syste m. However, no technology has yet been developed to minimi ze the generation o f entropy due to heat transfer by finite temperature diffe rence.
The contribution of this re sea rch consi sts of modeling a water -cooled centri fugal chiller with a tube and shell evaporator and hybrid technology. Starting from an exhaustive bibliographic exploration, the theory and modeling c arried out over the years in the dynamic modeling of centrifugal chillers was unified. Subsequently, the model was validated with data from an operating centrifugal chiller, obtaining a normalized residual erro r of less than 0.3% for the water outlet tempe ratures and the power consumed by the compressor.
A second contribution is the application of the validated model to analyze the improvement in equipment efficiency by modifying the geometry of the hea t exchangers. Thus, by varying the evaporator a re a, according to the required cooling load and the condensing water temperatu re, it was possible to inc rea se e fficiency, increasing the COP from 11 to 12.5 at 24°C of condensing water (13.6% in COP) and obtaining power consumption savings of up to 16%. With these results, we ai m to initiate a line of research leading to the development of the necessary technology to implement reconfigurable heat exchangers.
MAESTRÍA EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MASTER
IN INDUSTRIAL ENGINEERING
MAESTRÍA EN INGENIERÍA INDUSTRIAL MASTER IN INDUSTRIAL ENGINEERING
Modelado y aplicaciones para mejorar la recolección de aceite de cocina usado en grandes
Modeling and applications to enhance used cooking oil collection for large generators in urban settings.
MODELADO Y APLICACIONE S PAR A MEJORAR LA RECOLEC CIÓN DE AC EITE DE COCI NA USADO EN GRANDES GENERADORES DE ENTORNO S URB ANOS
Autor: Anderson Jesus Grecco Cabarcas
Tutor: Ing. René Amaya Mier, Ph.D & Ing. Miguel Antonio Roj as Santiago , Ph.D
El aceite de cocina usado (UCO) puede ser utilizado como insumo para producir biodiesel, lo cual es incentivado por muchos gobiernos debido a sus beneficios económicos y ambientales. En Colombia, más del 95% de los UCO se dese chan indebidamente o se reutil izan ilegalmente, debido a la ausencia de procedimiento s de gestión post-consumo para la recolec ción de UCO y la apatía de la comunidad. Esto causa problema s a mbientales y de salud pública. Se propone un modelo de programación lineal entera mixta (MILP) pa ra minimizar lo s costo s operativo s de la recolección de UCO para grandes generadores, así como la reducción de la s emisiones de CO2 durante un horizonte de planificación determinado. Este modelo de flota homogénea se puede clasificar co mo un modelo de prob lema d e enrutamiento de inventario (IRP) con extensio nes tales co mo períodos múltiples (MPVRP), inventario selectivo y periódico (SPIRP), capacidad restringida (CVRP) y tiempo re stringido (TCVRP). Tales caracterí st icas con stituyen una variante de modelo de un problema NP -Hard, designado como Time Const rained, Selective and Inventory Routing Problem (TCSIRP).
Se introduce un nuevo enfoque heurístico de Algoritmo de recocido simulado modificado (MSAA) para re solver instancias g randes de TCSIRP. Las soluciones exactas para instanci as c on 15, 20 y 25 nodos productores de UCO se compara ron con la salida de MSAA para realizar su validaci ón. A continuación, se utilizó MSAA para resolver un caso de estudio con 209 nodos, ampliado a 265 y 320 nodos, evaluando: tres vehículos, cinco ubicaciones de centros de acopio, tres duracione s de jornada y tres densidades espaciales de nodos productores de UCO. Los resultados de 21 instancias indican que ; los vehículos con menor capacidad, alta eficiencia de co mbustible, jornada laboral extendida y propuestas de incentivos para los productores de UCO dan como resultado co stos reducid os, mayores beneficio s ambientales y re colección.
MODELING AND APPLICATIONS TO ENHANC E USED
COOKING OIL COLLECTION FOR LA RGE GENE RATORS IN URBAN SETTINGS
Author: Anderson Jesus G recco Cabarcas
Tutor:
Ing. René Amaya Mier, Ph.D & Ing. Miguel Antonio Roj as Santiago , Ph.DUsed Cooking Oil (UCO) can be used as input to produce biodiesel, which is highly encouraged by many governments due to its economic and environmental benefits. In Colombia, over 95% of UCO is improperly disposed of, or illegally reused, due to the absence o f post-consumer management procedures fo r UCO collection and the community's apathy. This causes environmental and public health issues. A Mixed Integer Linear Programming (MILP) model for mi nimizing the operating costs of UCO collection for large generators as well as red uced CO2 emissions over a given planning horizon is proposed. This model of homogeneous fleet can be cla ssified a s an Inventory Routing Problem (IRP) model with extensions such as multiple periods (MPVRP), Selective and Periodic Inventor y (SPIRP), Capacity Constrained (CVRP) and Time Constrained (TCVRP). Such features constitute a u seful model variant o f an NP -Hard problem, herein designated as Time Constrained, Selective and Inventory Routing Problem(TCSIRP). A newly Modified Simulated A nnealing Algorithm (MSAA) heuristic approach is introduced for solving large instances of the TCSIRP. Exact solutions fo r inst ances with 15, 2 0, and 25 UCO producer nodes were compared with MSAA output for validity requirements. Next, MSAA was used to solv e a real-li fe case study with 209 nodes, expanded to 265 and 320 nodes, evaluating: three vehicles, five collection cent re locations, t hree -workday durations, and three spatial densities of UCO producer nodes. The results of 21 instanc es indicate that vehicles with smaller capacity, high fuel efficiency, extended workday, and incentive proposals for UCO producers result in decreased costs, enhanced collection, and environmental benefits.
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ADMINISTRATIVA
MASTER OF ENGINEERING MANAGEMENT
MAESTRÍA EN INGENIERÍA ADMINISTRATIVA MASTER OF ENGINEERING MANAGEMENT
Diseño de un plan de seguimiento a los cargos de gestión de recursos humanos en Caminamos Juntos I.P.S
Diseño del sistema de gestión de calidad de la alcaldía de Sitionuevo Magdalena, basado en la norma NTC ISO 9001:2015 .
Diseño de una metodología de gestión para la atención de emergencias no controladas en la red de distribución de gas natural de Surtigas S.A. E.S.P. basado en un análisis de pronóstico y de probabilidad.
Diseño de un plan de seguimiento a los cargos de gestión de recursos humanos en Caminamos Juntos I.P.S
Autor: Jeniffer Castro Castillo - Laura Marcela Rodríguez Díaz
Tutor: Ing.
Rita Peñabaena Niebles , Ph.DPara la e ficiencia y efica cia de lo s proce sos orga nizativos al interior de las empre sas, resulta cl ave el envolvimiento de las persona s que las confo rman sin importar su ro l o cargo puesto que, desde el correcto de se mpeño de sus funciones hasta el desarrollo de lo s conoci mientos y aptitudes de cada individuo dentro de la est ructura, se hacen aportes v aliosos al éxito de la organiza ción . Otro aspecto importante que va muy de la mano con el desarrollo del talento humano es la caracterización y diseño de los proce sos, pues esto s son los qu e permiten en gran medida que los colaboradores dimen sionen su papel y actuacion es dentro de este si stema, t eniendo en cuenta aspectos como las competencias, habilidades, funciones , motivaciones y factore s de productividad, logrando el uso adecuado del talento humano y las herramienta s propuesta s para gene rar v entajas competitiva s y au mento de lo s beneficios para la empresa. El presente trabajo propone el diseño de una metodología integrando herramientas vari adas que permitan facilitar la caracte rización, documentación y seguimiento al desempeño de los cargos que tienen participación en lo s proce sos asoci ados al área de t alento human o en el contexto del centro de salud Caminamo s Juntos I.P.S; todo lo anterior con e l fin de obtener un diagnóstico realist a del dese mpeño mencionado, así como para fa cilitar los planes y acciones de mejora en torno a las deficiencias o problemáticas que se puedan detectar.
Diseño del sistema de gestión de calidad de la alcaldía de Sitionuevo Magdalena, basado en la norma NTC ISO 9001:201 5
Autor: Bhanny Córdoba Cuesta - Eva Estela Luna Cañas
Tutor: Ing. Rita Peña Baena Niebles, Ph.D
La presente investigación tiene como objetivo general, diseñar el si ste ma de gestión de calidad de la alcaldía del Municipio de Sitionuevo, departamento del Magdalena, con modelo piloto de algunas fase s en la Sec retaria de prospección estratégica y ordenamiento territorial, teniendo co mo propósi to mejorar la e ficiencia y eficaci a en la gestión de la refe rida dependencia pública, mediante la organización de los procesos y proc edimientos, que contribuya al desarrollo continuo del dese mpeño organizacional d ireccionado a la satisfacción de las necesidades de los usuarios y partes interesadas, apoyado en la No rma NTC I SO 9001:2015 la cual conllev a a l a incorporación de una serie de estandarizaciones y normalizaciones en los procesos. Para lograr e sto, se realiza una investigación de campo de tipo descriptivo que se llevará a cabo en siete fases, a saber: I. Diagnóstico inicial; II. Mapeo de proc esos; III. Definición del manual de calidad; IV. Gestión de riesgos; V. Diseño de soportes documentales y desc ripción de procesos de la Secreta ría de Prospectiva E stratégica y Ordenamiento Territ orial; VI. Diseño de indicadores de est a sec reta ría; VII Plan de puesta en marcha. Se espera que con esta investigación se alcance la mejora sustantiva en los resultados de gestió n, ya que permitirá generar un conjunto de sinergias e interdependencias dentro de l a alcaldía, que van a aumentar la optimización de todos los procedimientos, favoreciendo de esta manera, el desempeño organizacional y la mejora de los tiempos de respuesta y atención a la s necesidades de los administ radores y co munidad.
Autor: Andrés Felipe Lugo Mendoza - Dubier Grau Ortega
Tutor: Ing. Carmen Regina Berdugo , Ph.D
La atención de Emergencias no controladas en la red de distribución de gas natural en las agencias de Surtigas, requiere brindar una respuesta oportuna en un tiempo inferior a una (1) hora, teniendo en cuenta los lineamientos requeridos por la Comisión de regulación de Energía y gas, en el Código de Distribución de Gas Combustible por redes “Resolución 067 de 1995”.
Esta investigación, nace de la necesidad de estructurar un modelo de pronóstico y de probabilida d para la atención eficiente de emerge ncias en la red de distribución de gas natural de la compañía Surtigas S.A. E.S.P. que permitiera realizar una adecuada administración del equipo técnico de campo y minimizar los gastos operacionales necesarios.
El proyect o se enmarcó en cinco etapas metodológicas, partiendo del análisis de las zonas con mayor demanda de emergencias, realizando un diagnós tico de la demanda horaria de emergencias, luego con la implementación de pronósticos de series de tiempo para la proyección de la demanda futura de solicitudes de emergencia, igualmente la aplicación de modelos de probabilidad de ocurrencia (distribución de probabilidad de Poisson) y finalmente la elaboración de un procedimiento de gestión y el plan de implementación.
Derivado de la implementación de la metodología propuesta, mediante la ejecución de un proyecto piloto se obtuvieron resultados sobresalientes en cuanto a la reducción de tiempos de atención, pasando en promedio durante 2021 de 31,84 minutos a 25,5 minutos dura nte la ejecución de la prueba. Se alcanzaron mejoras del orden del 19,9% en cuanto a la reducción de los tiempos de atención, resultado que permitirá reducir la cantidad de órdenes atendidas en un tiempo superior a 1 hora.
Para este caso de estudio si sim uló replicar la mejora obtenida en la prueba piloto, en los tiempos de atención de las 8 órdenes incumplidas durante el año 2021, obteniendo una mejora del 25% en donde 2 de las órdenes incumplidas entrarían dentro de parámetros.
Diseño de una metodología de gestión para la atención de emergencias no controladas en la red de distribuc ión de gas natural de Surtigas S.A. E.S.P. basado en un análisis de pronóstico y de probabilidad
División de I ngenierías College of Engineering
Vigilada Mineducación