Entre Ciencia e Ingeniería

Water contamination by heavy metals, analysis methods and removal technologies. A review

Resumen: Los sistemas de producción industrial actuales usan metales pesados para la extracción de un material o como elemento en la refinación de un producto en particular lo que en principio resulta en la obtención del producto deseado con relativos bajos costos de producción. Sin embargo, usar estos metales presenta un grave problema a nivel ambiental debido a sus altos niveles de toxicidad para los organismos con los que interactúen una vez son descargados. Por tanto, se han desarrollado diversos métodos para tratar con estos metales una vez están en el agua y los métodos para analizarlos. Se realizó una búsqueda amplia y actualizada de las fuentes, efectos y toxicidad en los seres vivos, métodos de análisis y las diversas técnicas de tratamiento existentes para metales pesados. Como resultado el investigador estará más preparado al tener información actual sobre los tratamientos a tener en cuenta en la manipulación de metales pesados.

Abstract: Current industrial production systems nowadays use heavy metals for the extraction of a material or as an element in the refining of a particular product which in principle results in obtaining the desired product with relatively low production cost. However, using these metals presents a serious environmental problem due to their high levels of toxicity for the organisms which they interact once they are discharged. Therefore, various methods have been developed to deal with these metals once they are in the water and the methods to analyze them. A comprehensive and update search was made of the sources, effects and toxicity in the living beings, analysis methods and the various techniques of heavy metal treatment. As a result, the researcher will be more prepared to have current information on the treatments to be taken into account in the handling of heavy metals.

Computer science trends

Resumen: Un estudio de tendencias consiste en revisar y analizar gran cantidad de información de una disciplina, desde diferentes fuentes de información. En este artículo se muestran los principales temas tendencia en ciencias de la computación a nivel mundial, teniendo en cuenta los avances de la industria 4.0. La literatura existente plantea un gran interés por la aplicación práctica de temas teóricos de la academia en el sector productivo y gubernamental. Se hace necesario presentar los temas de tendencia actuales en distintos sectores y contextos. De esta manera, se presenta un estudio desde la perspectiva de los gobiernos, la empresa y la academia, el cual evidencia los temas pertinentes en ciencias de la computación. La intención es que sirva como insumo importante para una articulación entre el sector académico, gubernamental y productivo para una posterior contribución en el desarrollo de los países.

Abstract: A trend study consists to review and analyze a great amount of information that refers to a discipline, it is based on many sources of information. This paper shows the main trend topics in computer science around the world, this base on the advances in industry 4.0. The background shows a great interest in the practical application of theoretical topics studied in the academy inside the productive and governmental sectors. Then, it is relevant to present the current trend issues in many sectors and contexts. In this work, a study is presented from the perspective of governments, business, and academia, which evidences the relevant topics for computer sciences. This article pretends to contribute to the articulation between the academic, governmental, and productive sectors as a contribution to the development of the countries.

Development of new operation and management processes, supported by organizational innovation and information technology tools for a company in the automotive sector

Resumen: El presente artículo pretende mostrar cómo el crecimiento del mercado de las motocicletas ha generado la necesidad de innovar la arquitectura empresarial de las ensambladoras y las redes de distribución y comercialización para obtener economías de escala enfocadas a mejorar la productividad y competitiva de las compañías. En el texto se realizará una breve descripción de los conceptos relacionados con la metodología para transformación digital de los negocios, así como una descripción de la aplicación en el proyecto de desarrollo tecnológico y organizacional implementado en FANALCA S.A y la red de concesionarios relacionados con la marca de motocicletas HONDA.

Abstract: The following article shows how the growing motorcycle market has created the need to innovate the business architecture of the assemblers and the distribution and commercialization networks, in order to obtain economies of scale and to improve productivity and competitiveness. The text provides a brief description of concepts relating to the digital business transformation methodology, as well as a description of its application in the technological and organizational development project in FANALCA S.A and the HONDA Motorcycles dealership network.

Robotics and APP design: a possibility to enhance the mathematical thinking of undergraduate students

Resumen: En el contexto educativo nacional y para los estudiantes de los niveles de educación básica y media, sus apropiaciones de los conceptos matemáticos tienden a ser bajos y esto se hace especialmente evidente cuando ingresan a la de educación superior. Es necesario implementar metodologías activas e innovadoras que promuevan en el estudiante nuevas dinámicas para el desarrollo de un Saber matemático; para dar una respuesta a este problema, desde el grupo de investigación Entre Ciencia e Ingeniería de la Facultad de Ciencias Básica e Ingeniería de la Universidad Católica de Pereira, se propone llevar a cabo una propuesta metodológica basada en el uso de dispositivos robóticos LEGO MINDSTORMS y plataformas móviles como App Inventor con el propósito de que el estudiante mejore sus niveles de competencia en los pensamientos numérico, variacional y geométrico.

Abstract: In the national educational context and for students at the basic and secondary education levels, their appropriations of mathematical concepts tend to be low and this becomes especially evident when they enter higher education. It is necessary to implement active and innovative methodologies that promote in the student new dynamics for the development of a mathematical Knowledge; To answer to this problem, from the research group Entre Ciencia e Ingeniería of the Faculty of Basic Sciences and Engineering of the Católica de Pereira University, it is proposed to carry out a methodological proposal based on the use of robotic devices LEGO MINDSTORMS and mobile platforms such as App Inventor with the purpose that the student improves their levels of competence in numerical, variational and geometric thoughts.

TEMPERATURE CONTROL IN SHELL-TUBE HEAT EXCHANGERS: A REVIEW OF THE INDUSTRY

Resumen Esta revisión sobre lazos de temperatura en intercambiadores de calor tipo coraza-tubo, parte de un estudio realizado a la industria de la región del Valle del Cauca donde se identifican en la ingeniería de control de los intercambiadores de calor las siguientes deficiencias: desconocimiento del modelo, inexperiencia en la selección de las estrategias de control, pobre sintonía de los algoritmos de control y desconocimiento de criterios de evaluación de desempeño. La literatura consultada muestra una gran cantidad de métodos de identificaciones de modelos y estrategias de controles y sintonías aplicados a intercambiadores, sin embargo, en su mayoría son implementados a nivel de simulación, despreciando las no linealidades e interacciones del intercambiador en el proceso industrial. La revisión presenta diferentes métodos y conceptos usados para la obtención de modelos, estrategias de control, sintonía y evaluación de lazos de control que se encuentran en la literatura desde el 2010.

Abstract: This review on temperature control loops in shell-and-tube heat exchangers is part of a study conducted to the industry in the region of Valle del Cauca where the following deficiencies were identified in the control engineering of heat exchangers: lack of knowledge of the model, inexperience in the selection of control strategies, poor tuning of control algorithms and lack of knowledge of performance evaluation criteria. The literature consulted shows a great number of methods of model identification and control strategies and tuning applied to heat exchangers, however, most of them are implemented at the simulation level, disregarding the non-linearities and interactions of the exchanger in the industrial process. The review presents different methods and concepts used to obtain models, control strategies, tuning and evaluation of control loops that are in the literature since 2010.

Blue Ocean strategy for the port sector (synchromodality and digitization)

Resumen La industria en general y los puertos en particular están derivando hacia procesos 4.0. El uso de nuevas tecnologías y pautas de mercado son las herramientas principales para el éxito de estos procesos. Los retos actuales del sector portuario pasan por desarrollar puertos Smart cuyas características principales se definen por la digitalización y la sincromodalidad. Solo ellas permiten determinar un nuevo escenario en el que es posible plantear la Estrategia del Océano Azul, dejando de lado la competencia y se buscando una nueva demanda. El creciente desarrollo de técnicas digitales y su implantación a los procesos portuarios de gestión y transporte, hace posible que esta estrategia sea viable en una dimensión aún mayor. La conclusión general de la investigación es que es que posible aplicar estrategias de mercado al sector portuario español con una metodología diferente a la empleada hasta el momento. Se observa que los puertos españoles aún tienen un largo camino que recorrer en materia de sostenibilidad, entendida en tres dimensiones: económica, social, y ambiental.

Abstract: Industry in general and ports in particular are moving towards 4.0 processes. The use of new technologies and new market patterns are the main tools for the success of these processes. The current challenges of the port sector are to develop Smart ports whose main characteristics are defined by digitalization and synchro-modality. Only they allow determining a new scenario in which it is possible to raise the Blue Ocean Strategy, leaving aside competition and looking for a new demand. The growing development of digital techniques and their implementation in port management and transport processes makes this strategy viable on an even greater scale. The general conclusion of the research is that it is possible to apply market strategies to the Spanish port sector with a different methodology to the one used until now. It can be seen that Spanish ports, still have a long way to go in terms of sustainability, understood in three dimensions: economic, social and environmental.

EVALUATION OF THE INHIBITOR EFFECT OF POLIFENOL OXIDAZA ENZYME IN AN AVOCADO SAUCE (PERSEA AMERICANA)

Resumen Esta investigación busca estimar la inhibición de la enzima polifenol oxidasa en una pasta de Persea Americana variedad Hass por medio de la cáscara de cebolla (Allium cepa) de dos especies bulbo blanco y rojo sometidas a dos tratamientos térmicos de 100°C y 115 °C, con el fin de inhibir la polifenol oxidasa la cual convierte los fenoles en quinonas, causando el pardeamiento enzimático; para ello se realizaron diferentes tratamientos, utilizando la aplicación de un agente inhibidor a concentraciones y tiempos diferentes buscando aplicaciones ideales a tiempos determinados, se midieron las absorbancias de cuatro tratamientos, 1:0, 1.1, 1.2 y 2.1 respectivamente correspondientes a la enzima y al agente inhibidor, como resultados de la evaluación la actividad enzimática, se logró inhibición completa para una concentración 1:2 para la cebolla de bulbo blanco a temperatura de 100 °C en relación enzima sustrato, con la cebolla roja la inhibición fue variable para cada tratamiento.

Abstract This research is to rate the inhibition of Polyphenol Oxidase enzyme in a paste made of avocado (Persea Americana Mill) variety Hass through an onion peel (Allium Cepa) from two sorts of bulbs, white one and red one; exposed to two thermic treatments over 100°C and 115°C aiming to inhibit the effect of Polyphenol Oxidase which convert Phenols into Quinones causing the enzymatic browning. So that it implied to perform diversity of treatments, employing an inhibitor agent on different concentrations and periods of time in order to determine the ideal applications on determined times which required measuring the absorbance in four treatments, 1:0, 1.1, 1.2 and 2.1 respectively corresponding to the enzyme and the inhibitor agent, as a result of the enzymatic activity test a complete inhibition was reached for a concentration of 1:2 for the white bulb onion case in temperature of 100°C related to enzyme substratum; in red bulb onion case the inhibition varied for each treatment.

Elasticity of demand in the mass transit subsystem of the West Center Metropolitan Area as a function on the increase in the fare

Resumen: En este trabajo, se presenta una estimación de la elasticidad de la demanda en un sistema de transporte público masivo, con respecto a su tarifa. Para realizar este cálculo, primero se establecieron unos intervalos de confianza para los períodos observados, luego, con estos valores aplicados a fórmulas de la literatura especializada, se obtuvo el valor de la elasticidad de la demanda con respecto al cambio de la tarifa de viaje. Esta estimación permite determinar el impacto del cambio tarifario en un sistema de transporte público de pasajeros específico, o si existen otros factores que tengan el mismo efecto en el sistema. En el caso de este estudio, se encuentra que el sistema es inelástico para 3 períodos de 6 observados, teniendo en los últimos 3 períodos, una estimación alta cuando se analizan otras razones que hayan influido en la demanda del sistema.

Abstract: In this work is presented the demand elasticity of a passenger’s public transport system with respect to bus fares. First, we established confidence intervals with the information of passengers who has used the transport system by periods. Once it has been defined the confidence intervals then the demand elasticity with respect to bus fare its calculated. This estimation allows to conclude how much the bus fare impacts the demand of the service, or if it exists another reason why the demand of the services has fluctuated during the history of the system. In this research it can be observed that the three first periods were inelastic and the next three periods were elastic, in the last periods its necessary to do a holistic view to find which another factor it’s the one who is affecting the passenger’s demand.

Simulation-level performance analysis of a Li-Fi communications system for high-speed data transmission

Resumen: Los altos requerimientos inalámbricos en acceso, capacidad y seguridad que demanda la sociedad actual junto con la gran congestión del espectro radioeléctrico ha llevado a buscar nuevas soluciones tecnologías como es la Fidelidad de la Luz (Li-Fi). Este artículo presenta el diseño e implementación de un sistema de comunicaciones Li-Fi dentro de un ambiente indoor utilizado la técnica de modulación OFDM óptica con recorte asimétrico (ACO-OFDM) a través del software MATLAB. El desempeño del sistema se analiza en términos de la tasa de error de bit (BER) y la relación energía de bit a potencia de ruido (Eb/No) teniendo en cuenta la posición del receptor, orden de modulación QAM y velocidad de transmisión. Los resultados muestran que el desempeño del sistema depende directamente de la posición del receptor, además para altas tasas de transmisión el efecto multitrayectoria degrada el desempeño del sistema.

Abstract: The high wireless requirements in access, capacity and security demanded by today's society together with the great congestion of the radio spectrum has led to looking for new technological solutions such as Light Fidelity (Li-Fi). This paper shows the design and implementation of a Li-Fi communications system within an indoor environment used the optical OFDM modulation technique with asymmetric clipping (ACO-OFDM) through MATLAB software. System performance is analyzed in terms of bit error rate (BER) and bit to noise power ratio (Eb/No) taking into account receiver position, QAM modulation order and transmission rate. The results show that the performance of the system depends directly on the position of the receiver, in addition to high transmission rates the multipath degrades the performance of the system.

Design of a methodology to generate a maintenance plan through the integration of RCM, WCM and Lean Manufacturing in wire drawing processes

Resumen: Se presenta el desarrollo de cinco fases basadas en el Design Thinking (Empatizar, Definir, Idear, Prototipar, Evaluar) con el propósito de diseñar una metodología integrando herramientas de Reliability Centered Maintenance (RCM), World Class Manufacturing (WCM) y Lean Manufacturing, la cual permita generar un plan de mantenimiento aplicable en procesos de trefilado de alambrón particularmente en una empresa mexicana del sector del acero. En las fases “Empatizar, Definir e Idear”, se identifican los problemas principales en procesos del sector del acero de empresas colombianas y una en México, planteando alternativas de solución basadas en las necesidades y realidades, considerando los Key Perfomance Indicators (KPI) esperados. Posteriormente se seleccionan herramientas acordes al problema y a las alternativas de solución planteadas. En las fases “Prototipar y Evaluar”, se integran las herramientas seleccionadas generando un plan de mantenimiento el cual es descrito y representado por un diagrama como evaluación de la metodología diseñada.

Abstract: The development of five phases based on Design Thinking (Empathize, Define, Ideate, Prototype, Evaluate) is presented in order to design a methodology integrating Reliability Centered Maintenance (RCM), World Class Manufacturing (WCM) and Lean Manufacturing tools, which allows generating a maintenance plan applicable in wire drawing processes, particularly in a Mexican company in the steel sector. In the "Empathize, Define and Devise" phases, the main problems in processes of the steel sector of Colombian companies and one in Mexico are identified, proposing solution alternatives based on needs and realities, considering the expected Key Performance Indicators (KPI). Subsequently, tools are selected according to the problem and the alternative solutions proposed. In the "Prototype and Evaluate" phases, the selected tools are integrated, generating a maintenance plan which is described and represented by a diagram as an evaluation of the designed methodology.