DYNA

Influence of different types of baking powder on quality properties of muffins

Abstract The leavening process of baked goods is essential to develop their quality properties. The aim of this study was to evaluate the effect of different types of baking powder on quality properties of muffins. The physicochemical properties of both the batter and the final product were evaluated, in addition to its influence on the farinological properties of flour and the textural and sensory properties of the product in storage. The PH16 formulation was found to be the most suitable; being the highest (47.66 ± 0.35 mm), with lower moisture content (24.31 ± 0.18%), lower hardness (12.34 ± 0.34 N), and lower crumb firmness (1.84 ± 0.01). The behavior of the PH16 sample in storage and at sensory level showed no significant differences with the chosen control sample.

Resumen El proceso de leudado de los productos horneados es fundamental para desarrollar sus propiedades de calidad. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de diferentes tipos de polvos para hornear en las propiedades de calidad de muffins. Se evaluaron las propiedades físico-químicas tanto del batido como del producto final. Además de su influencia en las propiedades farinológicas de la harina y las propiedades texturales y sensoriales del producto en el almacenamiento. Se encontró la formulación PH16 como la más adecuada, siendo la de mayor altura (47.66 ± 0.35 mm), menor contenido de humedad (24.31 ± 0.18 %), menor dureza (12.34 ± 0.34 N) y firmeza de miga más baja (1.84 ± 0.01). El comportamiento de la muestra PH16 en almacenamiento y a nivel sensorial no tuvo diferencias significativas con la muestra control seleccionada.

Analysis and region-wise classification of work-related accidents in civil construction industry in Brazil

Abstract Every year in Brazil, in the construction industry, several thousands of accidents at work occur, which have a strong social impact, and result in millions of dollars being spent on accident benefits. Based on this information, it becomes relevant to analyze the country's approach to workplace accidents in this industry. Therefore, this article presents an analysis and a ranking of workplace accidents in the construction sector in various regions of Brazil, based on data obtained from official statistical sources, for the period 2010-2016. These data highlight a general reduction in the rate of occurrence of accidents in the country. This study was carried out through quantitative research, statistical observations, correlation determination, and use of the AHP and TOPSIS multi-criteria methods, with the aim of providing a clear perspective of the nature of the problem to professionals in this sector and government agencies.

Resumen Anualmente en el territorio brasileño, por causa del trabajo en la industria de la construcción, acontecen miles de siniestros laborales, que dejan como resultado fuertes afectaciones sociales y gasto de millones de dólares en beneficios accidentarios. Con fundamento en estas informaciones, se torna relevante analizar el comportamiento del país frente a la accidentalidad laboral en dicha industria. Por lo tanto, este artículo presenta como resultados principales, un análisis y un ranking de la siniestralidad laboral en el sector construcción en las regiones brasileñas, a partir de datos obtenidos de fuentes estadísticas oficiales, para el periodo 2010-2016, donde se destaca una reducción generalizada en los índices accidentalidad del país. Este estudio se llevó a cabo mediante investigaciones cuantitativas, observaciones estadísticas, determinación de correlaciones y uso de los métodos multicriterio AHP y TOPSIS, pretendiendo brindar especialmente a profesionales del sector y a las autoridades nacionales, una visión clara de la problemática.

Development of a remote management system for low power gensets, UPS and PV systems (under 200kW)

Abstract The diversification of the energy matrix using non-conventional sources as well as reliability and safety regulatory requirements, demands cost-efficient management systems for commercial, residential or industrial generation under 200kW. There are several remote management systems in the market including ARTIMO, a solution in Latin America by EQUITEL, with application in high power stationary and mobile systems (> 200kW). This article presents the development of a low-power adaptation of an ARTIMO prototype, (<200kW) with low-cost criteria, which also allows for application to photovoltaic systems under 50kW to integrate FNCER systems in the market. The review of the state of the art, installation requirements, design and prototype testing carried out within the framework of the technological development project are presented.

Resumen La diversificación de la matriz energética usando fuentes no convencionales y los requerimientos regulatorios de confiabilidad y seguridad demandan la gestión costo-eficiente de sistemas de generación comercial, residencial o industrial por debajo de 200kW. Existen diversos sistemas de gestión remota en el mercado incluyendo ARTIMO, solución de EQUITEL en Latinoamérica con aplicación en sistemas estacionarios y móviles de alta potencia (> 200kW). Este artículo presenta el desarrollo de un prototipo adaptado de ARTIMO, pero orientado a baja potencia (<200kW), con criterios de bajo costo, que permite además su uso en sistemas fotovoltaicos menores de 50kW con el fin de integrar sistemas FNCER en el mercado. Se presentan la revisión de estado de la técnica, levantamiento requerimientos, diseño y ensayos del prototipo realizado en el marco del proyecto de desarrollo tecnológico.

Distribution of profiles and macroparticles in coatings obtained by continuous cathodic arc using a straight magnetic concentrator

Abstract Thin films of Ti and Cu were deposited in 316 stainless steel substrates by using the continuous cathodic arc technique and a magnetic concentrator in a straight duct. Samples were obtained at different cathode-substrate distances for positions within the magnetic concentrator. The morphology of the surface was determined by electron scanning microscopy (SEM). The average thickness of the films was measured from the deposited mass; the profiles of the films were also studied from measurements with a Calotest at different points of the samples by using a profilometer. The coefficient of friction and the coefficient of wear were characterized with a tribomete and the hardness with a nanoindenter. The results show that the profiles of the coatings are not uniformly distributed, with a central region of maximum thickness decreasing towards the ends by up to 50%. The films show the presence of macroparticles that decrease with increasing axial positions; the coefficient of friction and the coefficient of wear rate decreased when the substrate was placed further from the cathode. The highest values of hardness, the lowest coefficient of friction and the lowest coefficient of wear were obtained in the region where the magnetic field is the highest.

Resumen Películas de titanio y cobre fueron depositadas sobre substratos de acero inoxidable 316 usando la técnica de arco catódico continuo y con un concentrador magnético recto. Las muestras obtenidas a diferentes distancias cátodo-substrato, para posiciones en el interior del concentrador magnético. La morfología superficial fue obtenida por microscopia electrónica de barrido (SEM). El espesor de las películas fue medido por la masa depositada; los perfiles de los recubrimientos fueron estudiados con las medidas con un calotest y con un perfilómetro; el coeficiente de fricción y desgaste fueron caracterizados con un tribómetro; la dureza con un nanoindentador. Los resultados relevantes muestran que los perfiles de los recubrimientos no están distribuidos uniformemente, tienen una región central de espesor máximo y esto disminuye hacia los extremos hasta en un 50%. Las películas muestran la presencia de macropartículas y disminuyen al aumentar la posición axial; El coeficiente de fricción y la tasa de desgaste disminuyeron cuando el sustrato se colocó más lejos del cátodo. Los valores más altos de dureza, los coeficientes de fricción más bajos y el desgaste más bajo se obtuvieron en la región donde el campo magnético es más alto.

Effect of the partial replacement of wheat flour with turmeric flour (Curcuma longa) on the physicochemical and sensory properties of a common chorizo

Abstract The effect of partial replacement of wheat flour with turmeric flour (Curcuma longa) on the physicochemical and sensory properties of chorizo made with pork was evaluated. Three levels of turmeric flour substitution were proposed 0.8%, 1.4% and 2.1%, corresponding to a substitution of a 19.04%, 33.33% and 50,00%, respectively, along with a control chorizo without the addition of said flour. The pH, water holding capacity, color, texture and sensory evaluation were measured. The pH tended towards acidity in the treatment with the greatest inclusion of uremic flour. The sensory evaluation was carried out with to untrained panelists who determined the chorizo with the highest acceptability. For the sensory parameters, there were no significant differences, except for color. Therefore, turmeric flour can be used as a partial substitute for wheat flour in the production of common chorizo without affecting physicochemical and sensory properties.

Resumen Se evaluó el Efecto del remplazo parcial de la harina de trigo por harina de cúrcuma (Curcuma longa) sobre las propiedades fisicoquímicas y sensoriales de chorizos hechos con carne de cerdo. Se propusieron tres niveles de sustitución de harina de cúrcuma 0,8%, 1,4% y 2,1%, correspondientes a una sustitución de 19,04%, 31,33% y 50,00%. Respectivamente y un chorizo control sin adición de dicha harina. Se midieron el pH, la capacidad de retención de humedad, el color, la textura y la evaluación sensorial. El pH mostró una tendencia a la acidez en el tratamiento con una mayor inclusión de harina de cúrcuma. La evaluación sensorial se trabajó con 70 panelistas no entrenados que determinaron el chorizo con la mayor aceptabilidad. En cuanto, a los parámetros sensoriales, no hubo diferencias significativas, excepto para el color. Por lo tanto, se puede concluir que la harina de cúrcuma se puede usar como un sustituto parcial de la harina de trigo en la producción de chorizo común, sin afectar sus propiedades fisicoquímicas y sensoriales.

Preliminary study of drying of natural coffee by cyclical pressure changes

Abstract A “special coffee” is obtained with an adequate drying process, which allows the preservation of volatile substances responsible for excellent cup quality. The aim was to carry out preliminary studies of drying of natural coffee by implementing a Cyclic Pressure Changes (CPCD) dryer, comparing it with solar drying and with a mechanical drying system by forced convection of low-temperature air. The drying times and rates of the systems used were compared, as well as the respective valuation of the cup quality. Drying times were 767 h for solar drying system, without reaching the desired moisture content; 153.5 h for mechanical drying system and 449 h for the CPCD system. However, the global cup tests showed a better quality of the grain obtained with the CPCD system (87 points), than the one obtained with the mechanical drying at 35°C (84 points).

Resumen Un “café especial” se obtiene con un adecuado proceso de secado, que permita la conservación de las sustancias volátiles responsables de una calidad excelente en taza. El objetivo fue realizar estudios preliminares de secado de café natural mediante la implementación de un secador por Cambios Cíclicos de Presión (SCCP) comparado con secado solar y con un sistema de secado mecánico por convección forzada de aire a baja temperatura. Se compararon los tiempos y tasas de secado de los sistemas utilizados, así como la respectiva valoración de la calidad en taza. Los tiempos de secado fueron 767 h para sistema de secado solar, sin alcanzar el contenido de humedad deseado; 153.5 h para sistema de secado mecánico y 449 h para sistema SCCP. Sin embargo, las pruebas de taza globales arrojaron una mejor calidad del grano obtenido con el sistema SCCP (87 puntos), que con el sistema de secado mecánico a 35°C (84 puntos).

Transmissibility of coffee fruit-peduncle-branch systems submitted to vibration induced by impact

Abstract The development of efficient machines for coffee harvesting requires solid knowledge about the dynamic behavior of the plant. Vibration transmissibility is a parameter on dynamic behavior that may help understand this process. The aim of this study was to evaluate the average vibration transmissibility in coffee fruit-peduncle-branch samples containing unripe and ripe fruits. The experiments were performed using Arabica coffee plants of the cultivar Catuaí Vermelho. The samples were submitted to three vibration frequency levels, 20, 30 and 40 Hz, induced to the branch with impact of rigid fiberglass rods moving at a constant amplitude 2 mm. Data on acceleration were collected using an accelerometer fixed to the branch. The frequency of 20 Hz presented the highest transmissibility. Samples containing ripe fruits also presented high transmissibility when compared to those containing unripe fruits.

Resumen El desarrollo de máquinas eficientes para la cosecha de café requiere un conocimiento sólido sobre el comportamiento dinámico de la planta. La transmisibilidad de la vibración es un parámetro del comportamiento dinámico que puede ayudar a comprender este proceso. El objetivo de este estudio fue evaluar la transmisibilidad de vibración promedio en muestras de rama de pedúnculo de fruta de café que contienen frutas inmaduras y maduras. Los experimentos se realizaron utilizando plantas de café Arábica "Catuaí Vermelho". Las muestras se sometieron a tres niveles de frecuencia de vibración, 20, 30 y 40 Hz, inducido a la rama con impacto de varillas rígidas de fibra de vidrio que se mueven a una amplitud constante de 2 mm. Los datos sobre la aceleración se recopilaron utilizando un acelerómetro fijado a la rama. La frecuencia de 20 Hz presentó la máxima transmisibilidad. Las muestras que contenían frutas maduras también presentaron una alta transmisibilidad en comparación con las que contenían frutas inmaduras.

Design and validity of a questionnaire for measuring psychosocial risk factors and burnout

Abstract In recent years, burnout has emerged as one of the most important work risks. Continuous chronical emotional and interpersonal stressors at the workplace can lead to burnout. Among those, psychosocial risk factors are things, events, or circumstances that may affect workers' health due to their work and workplace conditions and may result in burnout. The purpose of this research was to design and validate a scale to evaluate the relationship between psychosocial risk factors and burnout within the aerospace manufacturing industry. A reliable, valid scale was obtained, which can be applied to operative personnel.

Resumen El síndrome de desgaste laboral se reconoce como uno de los riesgos emergentes más importantes en los sitios de trabajo. Dentro de los factores que contribuyen a su desarrollo, están los psicosociales, que son hechos, acontecimientos, situaciones o estados que derivan de la organización del trabajo y tienen una alta probabilidad de afectar a la salud del empleado con consecuencias destacables. Esta investigación tuvo como propósito diseñar un instrumento que permitiera medir la relación que existe entre los factores de riesgo psicosocial y el desgaste laboral, en el entorno de la industria aeroespacial de manufactura. Se obtuvo un instrumento de medición fiable y válido que puede ser aplicado a trabajadores de nivel operativo.

Biogenerated polymers: an enviromental alternative

Abstract Bio-generated polymers are generally of great interest for Industry, due to the tendency of reducing the use of materials derived from oil. Nonetheless, its development costs are high and the benefit is still too low. Nowadays, in about ten percent of the plastic market, there are biodegradable alternatives available for bio-generated polymers. Its consumption is estimated at 50.000 tons per year in Europe, with an inferior amount of 1%; in this regard, the main objective of this review is to expose the relevance of bio-generated polymer production in the manufacturing of biodegradable materials, from its formulation, which contains macromolecules of natural origin such as oligomers o monomers. With this goal, some topics will be examined related to several types of bio generated polymers, such as chitosan, starch, polybutylene succyanate, and polylactic acid, which have been used in the development of bio generated polymer materials by different research groups.

Resumen En general los polímeros biogenerados son de gran interés para la industria, debido a la tendencia a reducir el uso de materiales derivados del petróleo. Sin embargo, sus costos de desarrollo son altos y el beneficio es todavía bajo. En la actualidad, se dispone de alternativas biodegradables de polímeros biogenerados en aproximadamente el 10% del mercado de plásticos. Su consumo se estima en 50.000 ton/año en Europa, con una cuota inferior al 1%. En este orden de ideas, el objetivo de esta revisión es mostrar la importancia de la producción de polímeros biogenerados en la fabricación de materiales biodegradables, a partir de su formulación que contiene macromoléculas de origen natural como oligómeros o monómeros. Con este fin, examinaremos temas relacionados con varios tipos de polímeros biogenerados, como el quitosano, el almidón, el succinato de polibutileno y el ácido poliláctico, que han sido utilizados para el desarrollo de materiales poliméricos biogenerados por diferentes grupos de investigación.

Morphological and nutritional evaluation of ‘caraíba’ seedlings in different substrates using domestic sewage effluent for fertirrigation

Abstract In this study, we evaluated the effects of fertigation with domestic sewage effluent and different substrates on the growth of Caraíba seedlings (Tabebuia aurea Benth). The experiment was accomplished in a greenhouse in Mossoró, RN. Five irrigation solutions (100% of water supply - WS, 100% of domestic sewage effluent - DS and dilutions of 75% DS + 25% WS, 50% DS + 50% WS e 25% DS + 75% WS) were tested and two substrates (75% soil + 25% bovine manure and 75% soil + 25% coconut fiber) using completely randomized design in subdivided plots with three replicates per treatment. Growth and development parameters were measured at 30, 60, 90, and 150 days after cultivation. The variables shoots height, collar diameter, height/diameter ratio, dry matter of root, shoots and total (root and shoots), shoots/root ratio, Dickson quality index, and nutritional evaluation of nitrogen, phosphorus, potassium and calcium were determinate. We verified that the use of domestic sewage increased growth and quality of caraíba seedlings, besides promoting nutrient accumulation in the plants grown in substrate of bovine manure plus soil with 100% application of domestic sewage in the fertigation.

Resumen En este estudio se objetivó evaluar los efectos del agua de fertirrigación con efluente de alcantarillado doméstico y de diferentes sustratos de cultivo en el crecimiento de mudas de Caraíba (Tabebuia aurea Benth). El experimento fue realizado en condiciones de ambiente protegido en la ciudad de Mossoró, RN. Se han probado cinco soluciones de riego (100% de agua de abastecimiento - AA, 100% de efluente de desagüe doméstico - EE y las diluciones del 75% EE + 25% AA, 50% EE + 50% AA y 25% EE + 75 (% AA) y dos sustratos (75% suelo + 25% estiércol de bovinos y 75% suelo + 25% fibra de coco) utilizando el delineamiento estadístico completamente casualizado, arregladas en parcelas subdivididas con tres repeticiones por tratamiento. Las evaluaciones de crecimiento y desarrollo se realizaron a los 30, 60, 90 y 150 días después de la siembra. Se determinaron las variables altura de la parte aérea, diámetro del cuello, relación entre altura y diámetro, materias secas del sistema radicular, de la parte aérea y total (raíz y parte aérea), relación entre raíz y parte aérea, índice de Dickson, y la evaluación nutricional de nitrógeno, fósforo, potasio y calcio. Se verificó que la utilización de efluente doméstico aumentó el crecimiento y la calidad de las mudas de caraíba, además de promover la acumulación nutricional en las plantas cultivadas en sustrato de estiércol bovino más suelo cuando se fertirrigadas con 100% de efluente doméstico.

Optimization of the replacement time for critical repairable components

Abstract Equipment-intensive industries must manage critical components due to their impact on the availability and high inventory carrying costs. In this context, this study seeks to assess mean times between interventions (MTBI) and mean times between failures (MTBF) to determine optimal replacement times for critical repairable components used in six EX5500 hydraulic excavators operating at an open-pit mining site. For these purposes, the authors compared a base policy using the MTBF values provided by the equipment manufacturer, against the proposed policy using the MTBI values obtained from equipment intervention records. The results from the study, revealed that the MTBI policy was able to streamline the replacement times for critical repairable components, thus, generating a cost optimization model at a higher level of reliability.

Resumen La gestión de componentes críticos en industrias con uso intensivo de equipos, es importante por el impacto en la disponibilidad y por los elevados costos de capital en inventario. En tal sentido se propuso evaluar el tiempo medio entre intervenciones (MTBI) y tiempo medio entre fallas (MTBF) en la determinación del tiempo óptimo de reemplazo de componentes críticos reparables de seis palas hidráulicas EX5500, que operan en un emplazamiento minero a tajo abierto. Se comparó una política base que usa el MTBF proporcionado por el fabricante de los equipos, y la política propuesta que usa el MTBI obtenido del historial de intervenciones de la flota. El estudio evidenció que la política que usa el MTBI optimiza el tiempo de reemplazo de componentes críticos reparables, logrando un modelo de optimización de costos a un mejor nivel de confiabilidad.

Experimental modal analysis of an aircraft wing prototype for SAE Aerodesign Competition

Abstract This work presents an experimental modal analysis of an aircraft wing prototype, designed by the Aerodesign team of the University of Brasilia, and performs a ground vibration testing of the prototype. The dynamic response data were acquired using the software LabVIEW, and the modal parameters were identified through the EasyMod toolbox. The modal parameters are characterised for the first seven vibration modes of the structure, with the firsts two being suspension modes of vibration. The effect of small changes in the experimental procedure on the identified modal parameters is discussed. It was observed that the use of an excitation signal as a logarithmic sine sweep and with a frequency range of excitation between 2 to 150 Hz resulted in less noise and more accurate measurement of the structure’s response. Results for different modal identification methods were verified using the Modal Assurance Criterion (MAC), and good correlation was achieved.

Resumen Este trabajo presenta el análisis modal experimental de un prototipo de ala de avión diseñado por el equipo de Aerodesign de la Universidad de Brasilia, que realiza una prueba de vibración del suelo en el prototipo. Los datos de respuesta dinámica se obtienen con el software LabVIEW y los parámetros modales identificados a través de la caja de herramientas EasyMod. Los parámetros modales se caracterizan por los primeros siete modos de vibración de la estructura. Se discute el efecto de pequeños cambios en el procedimiento experimental sobre los parámetros modales identificados. Se observó que el uso de la señal de excitación como barrido sinusoidal logarítmico y con un rango de frecuencia de excitación entre 2 y 150 Hz dio como resultado menos ruido y una medición más precisa de la respuesta de la estructura. Los resultados para diferentes métodos de identificación modal se verificaron utilizando el Criterio de Garantía Modal (MAC), y se logró una buena correlación.

Fed-batch production and characterization of polyhydroxybutyrate by Bacillus megaterium LVN01 from residual glycerol

Abstract The operating conditions of polyhydroxybutyrate (PHB) production processes are among the factors that most influence yields. In this study, we evaluated PHB production synthesized by Bacillus megaterium LVN01. Batch and fed-batch cultures were used to produce PHB from residual glycerol. For this, dry cell weight (DCW) and PHB productivity were analyzed at a preliminary stage by central composite design using batch systems under different temperature, C/N ratio, and fermentation time conditions. The maximum PHB productivity occurred at 30.8 °C, 44.9 mol mol-1, and 39.9 h. The same conditions were tested for studies in fed-batch culture. Fed-batch experiments were comparable to each other, where the DCW was around 1.9 g L-1, with PHB productivities of 29.5 mg L-1 h-1 and 35.6 mg L-1 h-1 for bioreactors of 5 L and 14 L, respectively. The PHB was characterized by NMR, FTIR, DSC, TGA, and DTG analyses.

Resumen Las condiciones de operación de los procesos de polihidroxibutirato (PHB) se encuentran entre los factores que más influyen en los rendimientos. En este estudio se evaluó la producción de PHB sintetizado por Bacillus megaterium LVN01. Se implementaron cultivos en lotes y lotes alimentados para producir PHB, a partir de glicerol residual. Para esto, en una etapa preliminar, se analizó el peso de las células secas (PSC) y la productividad de PHB mediante un diseño central compuesto, utilizando sistemas de lotes bajo diferentes condiciones de temperatura, relación molar C/N y tiempo de incubación. La productividad máxima de PHB ocurrió a 30.8°C, 44.9 mol mol-1 y 39.9 h. Las mismas condiciones se utilizaron para estudios en cultivos por lotes alimentados. Los experimentos en modo lote alimentado fueron comparables entre sí, donde el PSC osciló alrededor de 1.9 g L-1, con productividades de PHB de 29.5 mg L-1 h-1 y 35.6 mg L-1 h-1 para biorreactores de 5 L y 14 L, respectivamente. El PHB se caracterizó mediante análisis de RMN, FTIR, DSC, TGA y DTG.

Interference test interpretation in naturally fractured reservoirs

Abstract The naturally fractured reservoir characterization is crucial because it can help to predict the flow pattern of fluids, and the storativity ratio of the fractures and to understand whether two or more wells have communication, among others. This paper presents a practical methodology for interpreting interference tests in naturally fractured reservoirs using characteristic points found on the pressure derivative curve. These kinds of tests describe a system that consists of a producing well and an observation well separated by a distance (r). Using characteristic points and features found on the pressure and pressure derivative log-log plot, Analytical expressions were developed from the characteristic points of the pressure and pressure derivative log-log plot to determine the interporosity flow parameter ( ( ) and the storativity ratio of the fractures ( ( ). Finally, examples are used to successfully verify the expressions developed so that the naturally-fractured parameters were reproduced with good accuracy.

Resumen La caracterización de un yacimiento naturalmente fracturado es muy importante debido a que puede ayudar a predecir patrón de flujo de los fluidos, la capacidad de almacenamiento de las fracturas y saber si dos o más pozos de un mismo yacimiento se encuentran comunicados, entre otros. Este estudio presenta una metodología práctica para interpretar pruebas de interferencia en yacimientos naturalmente fracturados usando puntos característicos en la curva de la derivada de presión. Este tipo de prueba describe un sistema compuesto por un pozo productor y un pozo de observación ubicados a una distancia (r). Utilizando puntos y características únicas del gráfico log-log de presión y derivada de presión, y Se desarrollaron expresiones analíticas a partir de los puntos característicos del gráfico log-log de presión y derivada de la presión con el fin de poder determinar el parámetro de flujo interporoso ( ( ) y la capacidad de almacenamiento de las fracturas ( ( ). Finalmente, se presentan ejemplos para verificar satisfactoriamente las expresiones desarrolladas de modo que los parámetros de los yacimientos naturalmente fracturados fueron reproducidos con buena exactitud.

Assessment of a container terminal expansion using simulation

Abstract The paper presents a methodology to construct a Discrete Event Simulation model to assess the expansion of a container terminal. The methodology was applied to the Ensenada International Terminal located in Mexico. The simulation integrates all the operations of the container terminal including the arrival of vessels, trucks, and storage of containers. The expansion plan included the addition of anew berth, and additional storage yard space. The expansion model was evaluated under different demand increments. Recommendations were provided on the level of demand that the expansion may be able to serve. As a result, the additional berth will increase the capacity, but the projected storage space will support up to a 140% increase in demand with a 20% in reserve. The terminal must consider additional storage space either in the terminal or at an external facility for additional demand greater than 140%, or for having a larger storage reserve.

Resumen El artículo presenta una metodología para construir un modelo de simulación de eventos discretos para evaluar la expansión de una terminal de contenedores. La metodología fue aplicada a la Terminal Internacional de Contenedores de Ensenada ubicada en México. La simulación integra todas las operaciones de la terminal de contenedores, incluida la llegada de embarcaciones, camiones y almacenamiento de contenedores. El plan de expansión incluyó la incorporación de un muelle adicional y espacio adicional de almacenamiento en el patio. El modelo de expansión se evaluó bajo diferentes incrementos en la demanda. Se proporcionaron recomendaciones sobre el nivel de demanda capaz de servir. Como resultado, el muelle adicional aumentará la capacidad, pero el espacio de almacenamiento proyectado soportará hasta un 140% de aumento en la demanda con un 20% de reserva. La terminal debe considerar espacio de almacenamiento adicional, ya sea en la terminal o en una instalación externa para una demanda adicional mayor al 140% o para tener una mayor reserva de almacenamiento.

Methane emissions from coal open pits in Colombia

Abstract From the agreements on climate change Colombia is committed to measuring and reporting emissions of greenhouse gases (GHG), and among these, the coal mining fugitive emissions. The country has been reporting emissions from international tables-Level 1 of the IPCC, but this proposal is suggesting doing so from exploration of CBM-Level 2 using canisters desorption systems. For the Colombia open pit mining (provinces of Guajira and Cesar) the analyses from international tables and from CBM studies found that emissions from tables-Level 1 (106.02 Gg of methane) exceed the content found in direct measurements-Level 2 (75.92 Gg of methane) in 40%. The levels of emissions in tons of CO2 equivalent are 2,226,420 and 1,594,320 tons respectively. These results show that since the contents of methane of Colombian coal beds are lower compared with main coal-producing countries, the fugitive emissions from the extraction of coal in Colombia should be calculated from CBM studies.

Resumen De los acuerdos sobre cambio climático Colombia se comprometió a medir y reportar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y entre estos, las emisiones fugitivas de la minería del carbón. Las emisiones se han reportado a partir de tablas internacionales-Nivel 1 del IPCC, pero se sugiere hacerlo a partir de los estudios de exploración de CBM-Nivel 2 utilizando equipos de desorción cánisters. Para Guajira y Cesar se revisaron los contenidos a partir de tablas internacionales y a partir de estudios de CBM, se encontró que las emisiones a partir del rango del carbón-Nivel 1 (106.02 Gg de metano) exceden los contenidos encontrados en mediciones directas-Nivel 2 (75.92 Gg de metano) en 40%. Los niveles de emisiones en toneladas de CO2e son de 2,226,420 y 1,594,320 toneladas respectivamente. Se establece que las emisiones de la extracción de carbón en Colombia se deben calcular a partir de estudios de CBM.

Wear resistance and hardness of nanostructured hardfacing coatings

Abstract Abrasive wear is an important problem in industrial applications. The wear of tools in the mining industry is a costly issue, and it reduces equipment uptime. This study examined welded coatings obtained using a manual metal arc process with improved wear resistance. Their microstructure was studied by optical and electron microscopy. ASTM G99 (pin-on-disc) and ASTM G65 (dry sand/rubber wheel) wear tests were performed, and the worn surfaces were inspected to understand the wear mechanisms. The results show that the coating has a hypereutectic microstructure composed of austenite, NbC, and M7C3 carbides. The size of the nanocarbides was 91 nm; and the volume content, 5.3%. Hardness values were found around 1029 HV200 g, 15 seg. Low values of mass losses were attributed to the hypereutectic nanostructured hardfacing coating with extremely high hardness. The main wear mechanisms were microfracture and detachment of carbides and microcutting on the matrix.

Resumen El desgaste abrasivo es un problema importante en aplicaciones industriales. El desgaste de las herramientas en la industria minera es un problema costoso y reduce el tiempo de funcionamiento de los equipos. En este trabajo se evaluaron recubrimientos soldados de alta resistencia al desgaste obtenidos mediante un proceso manual de arco metálico. La microestructura fue analizada por medio de microscopía óptica y electrónica. Se realizaron pruebas de desgaste ASTM G99 (pin-on-disc) y ASTM G65 (arena seca / rueda de goma), y se inspeccionaron las superficies desgastadas para comprender los mecanismos de desgaste. Los resultados muestran que el recubrimiento tiene una microestructura hipereutéctica compuesta de carburos de austenita del tipo NbC y M7C3. El tamaño de los nanocarburos fue de 91 nm; y el contenido del volumen, 5.3%. Los valores de dureza se encontraron alrededor de 1029 HV200 g, 15 seg.. Se observaron bajas pérdidas de masa en el recubrimiento generadas por la microestructura hipereutéctica. Los principales mecanismos de desgaste fueron la microfractura y desprendimiento de carburos y microcorte en la matriz.

Structural component fatigue analysis of a hydrogenerator rotor

Abstract This paper presents a fatigue life calculation for the pole, rotor rim, and rotor spoke of a 100 MW hydrogenerator. The mechanical and electrical parameters were measured during unit start, with the hydrogenerator working at several power levels, and during a 100 MW load rejection. The measured loads, together with centrifugal force, gravity, and magnetic pulling force, were included in finite element models to quantify stresses. Additionally, stresses produced during overspeed, phase-to-ground failure, and phase-to-phase failure conditions were evaluated. A stress history for each element was obtained by fitting the calculated stresses with a power generation history collected hourly during one year of machine operation. Fatigue life calculation was performed by using the stress history along with the Wang-Brown multiaxial fatigue model.It was found that the three evaluated pieces are working under an infinite life regime.

Resumen Este artículo presenta un cálculo de vida a fatiga para el polo, la corona y la maza rotorica de un hidro-generador de 100 MW. Se midieron parámetros mecánicos y eléctricos durante el arranque, con la máquina trabajando a varios niveles de potencia y durante un rechazo de carga desde 100 MW. Las cargas medidas, junto con la fuerza centrífuga, la gravedad y la tracción magnética fueron incluidas en modelos de elementos finitos para cuantificar esfuerzos. También se evaluaron los esfuerzos producidos durante: embalado, falla fase a tierra y falla entre fases. Se obtuvo una historia de esfuerzos acoplando los esfuerzos calculados, con la historia de generación de potencia recolectada cada hora durante un año de operación de la máquina. Se realizaron cálculos de vida a fatiga utilizando la historia de esfuerzos junto con el modelo de fatiga multiaxial de Wang-Brown.Se encontró que las tres piezas evaluadas están trabajando bajo el régimen de vida infinita.

Multivariate analysis for modeling yield variability to define management zones in a banana agroecosystem

Abstract The delineation of management zones is based on the spatial behavior of a few soil variables selected and evaluated previously and usually not correlated in situ with yield. Since the soil-plant system is multivariate, the analysis of its complexity requires statistical tools of equal size. These tools are convenient in providing an intuitive interpretation of the relationship between variables and sampling sites ordering. This study aims at the identification of management zones in a banana agroecosystem, starting from the overall analysis of soil variables with crop performance components using multivariate statistical tools. Three clusters of sites were identified based on soil variables; dry mean weight diameter, pH, and (Ca+Mg)/K ratio, all correlated with crop yield. Groupings allowed delineating management zones whose production has a uniform spatial behavior, significantly different between zones (P < 0.01).

Resumen La delimitación de zonas de manejo es una estrategia que se ha fundamentado en el comportamiento espacial de unas pocas variables del suelo seleccionadas previamente y generalmente no correlacionadas in situ con el rendimiento. Puesto que el sistema suelo-planta es multivariado, el análisis de su complejidad requiere de herramientas estadísticas de igual dimensión. Este estudio tiene por objetivo la identificación de zonas de manejo en un agroeco-sistema de banano, partiendo del análisis conjunto de las variables del suelo con los componentes de rendimiento, empleando herramientas estadísticas multivariadas. Fueron identificadas tres agrupaciones de sitios basadas en las variables del suelo diámetro medio ponderado en seco, pH y razón (Ca+Mg)/K, correlacionadas con el rendimiento del cultivo. Los agrupamientos permitieron delinear zonas de manejo cuya producción tiene un comportamiento espacial homogéneo, significativamente distinto entre zonas (P < 0.01).

Enzymatic hydrolysis of wheat starch for glucose syrup production

Abstract An analysis of the enzymatic hydrolysis of wheat starch was performed. Gelatinization stage was carried out between 90°C and 95°C for 15min. In Liquefaction stage, a commercial α-amylase was used with an enzyme-substrate ratio (E/S ratio) of 0.036% w/w at 60°C and a pH of 5.8 for 4h. In saccharification stage, a commercial amyloglucosidase was used with an E/S ratio of 0.11% w/w at 60°C and a pH of 4.3 for 6 hours. Two methods of enzymatic deactivation, boiling temperatures, and pH were evaluated. The inhibitory effects were studied by adding 180 g/L of glucose to the process. It was concluded that increases in the E/S ratio decreased reaction times but reached similar concentrations to those at lower ratios and that the most efficient enzymatic deactivation method was pH. In the inhibition tests, it was determined that there were no glucose inhibitory effects.

Resumen Se realizó un análisis de la hidrólisis enzimática de almidón de trigo. La etapa de gelatinización se dio entre 90-95°C durante 15min. En la etapa de licuefacción se usó una α-amilasa comercial con una relación enzima-sustrato (relación E/S) 0.036%p/p a 60°C y pH 5.8 durante 4h. En la etapa de sacarificación se usó una amiloglucosidasa comercial con una relación E/S 0.11%p/p a 60°C y pH 4.3 durante 6h. Se evaluaron dos métodos de desactivación enzimática, temperaturas de ebullición y pH. Se estudiaron efectos inhibitorios adicionando 180g/L de glucosa al proceso. Se concluye que aumentos de la relación E/S disminuye tiempos de reacción, pero alcanza concentraciones similares que relaciones menores, el método de desactivación enzimática más eficiente es por pH. En los ensayos de inhibición se determinó que no existen efectos inhibitorios por glucosa.

Cutinases obtained from filamentous fungi: a comparison of screening methods

Abstract Cutinases are secreted by filamentous fungi that and hydrolyze polymers. However, few selection methods for cutinases are available. Here, we studied three screening methods using 33 strains of filamentous fungi isolated from banana rachis with high potential to produce cutinases. In the first method, strains were grown in Czapec-Dox mineral medium containing flaxseed oil. We note that six strains of the genera Fusarium, Penicillium, and Mucor had cutinase activity. The second method evaluated strains with triacetin in rhodamine B, which indicated what strains had esterase property. Finally, strains were subjected to fermentation with flaxseed oil; lipolytic and cutinolytic activity were determined. The species identified as the best producers of cutinases were Fusarium fujikuroi and Penicillium chrysogenum, and we obtained two extracellular cutinases with activities of 33.5 U/mL and 39.4 U/mL respectively. Cutinase was confirmed via degradation of tomato cutin through FTIR.

Resumen Las cutinasas son secretadas por hongos filamentosos que hidrolizan polímeros. Sin embargo, pocos métodos de selección están disponibles. En este trabajo, tres métodos fueron estudiados, usando 33 cepas de hongos filamentosos aislados de banana rachis con alto potencial para producir cutinasas. En el primer método, las cepas fueron crecidas en medio mineral Czapec-Dox que contenía aceite de linasa, encontrándose que seis cepas de los géneros Fusarium, Penicillium and Mucor podrían tener actividad cutinasa. El segundo método consistió en evaluar las cepas con triacetina en rodamina, indicando que cepas tenían propiedades esterasas. Finalmente, las cepas fueron sometidas a fermentación con aceite de linasa; actividad lipolítica y cutinolítica fue determinada. Las especies identificadas como las mejores productoras de cutinasas fueron Fusarium fujikuroi y Penicillium chrysogenum, obteniéndose 2 cutinasas extracelulares con actividades de 33.5 U/mL y 39.4 U/mL respectivamente. Las cutinasas fueron confirmadas por degradación de cutina de tomate a través de FTIR.

Evaluation of the drying effect on some properties of chayote flour Sechium edule (Jacq.) Sw

Abstract Alternative flours from plant sources, such as chayote, are options to reduce the use of wheat flour to produce food products. The objective of this research was to determine the effect of drying on some technological functional properties of chayote flour. The sliced chayote was dried at 40, 50, and 60 °C by using combined recirculating hot air-microwave drying with pulses of 4/40 seconds and recirculating hot air drying, then obtained the flour and evaluated the techno-functional properties: index of absorption of water, capacity of retention of oil and water, capacity of swelling and capacity foaming. It was observed that the techno-functional property most affected by the drying methods was the foaming capacity, possibly due to the greater denaturation of globular proteins. The chayote flour exhibits techno-functional properties of interest for the elaboration of different food products.

Resumen Las harinas alternativas a partir de fuentes vegetales como la cidra, son opciones para disminuir el uso de la harina de trigo en la elaboración de productos alimenticios. El objetivo de esta investigación fue determinar el efecto del secado en algunas propiedades tecno-funcionales de la harina de cidra. La cidra en láminas se secó a 40, 50, y 60°C empleando: secado combinado recirculación de aire caliente-microondas (SAC-MO) con pulsos de 4/40 segundos y secado por recirculación de aire caliente (SAC), seguidamente se obtuvo la harina y se evaluaron las propiedades tecno-funcionales: índice de absorción de agua, capacidad de retención de aceite y agua, capacidad de hinchamiento y capacidad espumante. Se observó que la propiedad tecno-funcional más afectada por los métodos de secado fue capacidad espumante, debido posiblemente a la mayor desnaturalización de proteínas globulares. La harina de cidra exhibe propiedades tecno-funcionales de interés para la elaboración de diferentes productos alimenticios.

Optimizing manufactured sand content in mortars and its influence on fresh and hardened state

Abstract The shape and roughness of aggregates play a predominant role in the properties of cement mixes. Due to that, some regulations limit the content of manufacture fine aggregate at 30% of the total of fine aggregate in concrete. However, few design methods consider the shape and roughness surface of aggregates in the mix proportioning. This study presents an optimization method to increase the percentage of manufactured fine aggregates to be used, based on the void volume of the aggregates and their correlation with the fresh properties of mortars. To achieve that, the characteristics of the fresh and hard state were evaluated in order to carry out a comprehensive analysis on the influence of the method on the performance of mortars. From the results emerges that it is possible to maximize the content of manufactured aggregates without detrimental effects on compressive strength.

Resumen La forma y textura de los agregados desempeña un rol predominante en las propiedades de las mezclas cementiceas. Debidos a ello algunos reglamentos limitan el contenido de agregado fino de trituración al 30% del total de agregado fino en el hormigón. Sin embargo, pocos métodos de diseño consideran la forma y textura de los agregados en el proporcionamiento de las mezclas. Este estudio presenta un método de optimización para incrementar el porcentaje de agregado fino de trituración a utilizar basado en el volumen de vacíos de los agregados y su correlación con las propiedades en estado fresco de morteros. Para ello distintas propiedades del estado fresco y endurecido fueron evaluadas a fin de un análisis integral sobre la influencia del método en el desempeño de los morteros. De los resultados obtenidos surge que es posible maximizar el contenido de agregados de trituración sin efectos perjudiciales en la resistencia a compresión.

Characterization of comprehensive drought events associated with the ENSO warm phase through satellite images in the Valle del Cauca, Colombia

Abstract The Synthesized Drought Index in the Valle del Cauca was evaluated, applying Principal Component Analysis to satellite images that described: Land Surface Temperature, Normalized Difference Vegetation Index and Precipitation. The magnitude of drought represented by this index was identified in the first component and validated with the Quarterly Standardized Precipitation Index (SPI - 3), obtained from 78 weather stations, which achieved correlations of between 0.55 and 0.71 during warm ENSO events. Comprehensive drought in the department was characterized by exhibiting areas of non-drought in the southwest, in the center-south a transition phase from wet to extremely dry, the Inter-Andean Valley showed sectors of severe drought, and to the east, extremely dry areas. Additionally, in a pilot municipality in the driest area of the department, a susceptibility model was implemented to detect areas affected by drought, applying the Analytical Hierarchical Process.

Resumen Se evaluó el Índice Sintetizado de Sequía en el Valle de Cauca, aplicando un Análisis de Componentes Principales sobre imágenes satelitales que describen: Temperatura Superficial Terrestre, Índice Vegetación Diferencia Normalizada y Precipitación. La magnitud de sequía que representa este índice, se identificó en la primera componente y validó con el Índice Estandarizado de Precipitación Trimestral (SPI-3), obtenido de 78 estaciones meteorológicas, que alcanzaron correlaciones entre 0.55 y 0.71 durante eventos cálidos ENOS, caracterizando la sequía integral sobre el departamento, exhibiendo zonas de no sequía en el suroccidente, al centro-sur una fase de transición de húmedo a extremadamente seco, el Valle interandino mostró sectores con sequía severa y al oriente zonas extremadamente secas. Además, en un municipio piloto de la zona más seca del departamento, se empleó un modelo de susceptibilidad para detectar zonas afectadas por la sequía, aplicando un Proceso de Análisis Jerárquico.

Estimation of Safety Performance Functions (SPF) at signalized intersections in Medellín, Colombia

Abstract One of the objectives of road infrastructure sustainability is to ensure that users are treated equally and their quality of life is improved by providing better mobility and traffic safety. When designing roads, it is important to evaluate different design criteria alternatives - in this case, we look at traffic safety principles. For this, we used the Safety Performance Functions (SPF) tool to obtain the expected crash frequency. The data used were Medellín’s crash records from 2012 to 2016, as well as the geometric features and traffic conditions at signalized intersections. A negative binomial model was fitted to estimate the SPF. Exposure, geometry, and traffic volume were found to be statistically significant in determining the expected crash frequency for collisions where there was property damage only (PDO) and fatal or injury (FI). It was found that accidents were less likely on T-junctions compared to four-leg junctions, one-way approaches were found to be safer whereas right turns were found to increase collisions causing FI.

Resumen Uno de los propósitos respecto de la sostenibilidad de las infraestructuras viales es lograr la equidad social en los usuarios mejorando la calidad de vida proveyendo mejor movilidad y seguridad vial. En el diseño de carreteras, es importante evaluar múltiples alternativas basadas en criterios de diseño, el presente trabajo se centra en los principios de seguridad vial. Para lograr este objetivo, se usaron herramientas como las Funciones de Desempeño de Seguridad Vial (SPF) para obtener la frecuencia esperada de accidentes. Se utilizaron los registros de accidentes en Medellín de 2012 hasta 2016, además, se incluyeron características geométricas y condiciones de tránsito en las intersecciones semaforizadas. Se ajustó un modelo binomial negativo para estimar el SPF. Se descubrió que la exposición, la geometría y el volumen de transito son estadísticamente significativos para determinar la frecuencia de accidentes esperada para accidentes de solo daños (PDO) y accidentes fatales o con heridos (FI); las intersecciones en T fueron encontradas menos propensas a colisiones en comparación con las intersecciones de cuatro accesos, se encontró que los accesos unidireccionales son más seguros, contrariamente, se encontró que los giros a la derecha aumentan las colisiones FI.

Nitrogen transformation stages into ammonia in broiler production: sources, deposition, transformation, and emission into the environment

Abstract Air quality is a major factor in intensive livestock management because air is the main vehicle for the dissemination of physical, chemical, and biological agents that affect the health and welfare of animals and humans. Ammonia is the main gaseous pollutant generated in poultry production. In this study, a literature review was conducted to highlight each nitrogen transformation stage during poultry production, while explaining the conversion mechanisms from the ingestion of crude protein to nitrogen volatilization into the atmosphere as ammonia gas. In summary, the steps for the synthesis of uric acid and the excretion of poultry, mineralization of nitrogen present in excreta, and volatilization of ammonia from litter are presented. Based on this review, the importance of understanding the sources and processes involved in ammonia generation and emission in poultry production is clear, thereby allowing the adoption of assertive measures that could minimize negative effects caused by ammonia emission.

Resumen La calidad del aire es un factor importante en la ganadería intensiva, ya que el aire es el principal vehículo para la difusión de agentes físicos, químicos y biológicos que afectan la salud y el bienestar de los animales y los humanos. El amoníaco es el principal gas contaminante generado en la producción avícola. En este estudio, se realizó una revisión de la literatura con el fin de resaltar cada etapa de transformación de nitrógeno en la producción avícola, explicando los mecanismos de conversión desde la ingestión de proteína cruda hasta la volatilización en la atmósfera como gas de amoníaco. En resumen, estos pasos son: síntesis de ácido úrico y excreción por las aves de corral; mineralización de nitrógeno presente en excretas; volatilización de amoniaco de la basura. De esta revisión, queda claro la importancia de conocer las fuentes y los procesos involucrados en la generación y emisión de amoníaco en las aves de corral y, por lo tanto, adoptar medidas asertivas que puedan minimizar los impactos negativos causados por la emisión de amoníaco.

MiSCi Middleware for smart cities extended with linked data

Abstract This article proposes an extension of the capabilities of the MiSCi middleware, by adding a new layer called Linked Data, to identify, describe, connect, relate and exploit the various user-generated data and applications of the smart city using the Linked Data paradigm. This new layer is composed of different agents that automate the specification, modeling, generation, linking, publication and exploitation of data based on MEDAWEDE. Such agents can enrich existing MiSCi ontologies, generate knowledge models required by MiSCi services, generate data to build knowledge models for MiSCi, and recommend information in contexts of uncertainty through hybrid inference based on descriptive/dialectical logic. In addition, this work specifies a case study, where the MiSCi's capabilities to handle different critical situations are shown, supported by the new data link layer.

Resumen Este artículo propone una ampliación de las capacidades del middleware MiSCi, al agregar una nueva capa denominada Datos Enlazados, para identificar, describir, conectar, relacionar y explotar los distintos datos generados por los usuarios y las aplicaciones de la ciudad inteligente usando el paradigma de datos enlazados. Esta nueva capa está compuestas por distintos agentes que permiten automatizar las etapas de especificación, modelado, generación, vinculación, publicación y explotación de los datos basados en MEDAWEDE. Dichos agentes pueden enriquecer ontologías existentes en MiSCi, generar modelos de conocimiento requeridos por los servicios de MiSCi, generar datos para construir modelos de conocimiento para MiSCi, y recomendar información en contextos de incertidumbre a través de una inferencia híbrida basada en lógica descriptiva/dialéctica. Además en este trabajo se especifica un caso de estudio, donde se muestran las capacidades del MiSCi para manejar distintas situaciones críticas, apoyado en la nueva capa de enlazado de datos.

Evaluation of diafiltration process for concentration of the protein in the sweet whey from cheese factory

Abstract The aim of this work was to study the diafiltration (DF) process to obtain a protein concentrate using sweet whey. For the evaluation of the process, ultrafiltration (UF) in diafiltration mode was used and two operating parameters were evaluated: volumetric ratio (RV) and number of diavolumens (NC). It was performed by an ultrafiltration membrane using a spiral wound polyether sulfone membrane with an MWCO of 10 kDa and both the influences of the added amount of diavolume and of the frequency of diavolumes were studied and the following variables were quantified: mineral content by ICP spectrometry techniques (Calcium, Sodium, Potassium, Magnesium, Phosphorus), content of Lactose determined by HPLC and Protein content by Kjeldahl method. The results showed the effectiveness of the process regarding to the elimination of the lactose reaching values of more than 90% and obtaining a percentage of protein close to 75%.

Resumen El objetivo de este estudio fue evaluar el proceso de diafiltración (DF) para la obtención de un concentrado de proteína a base de lactosuero dulce. Para la evaluación del proceso, se usó un proceso de diafiltración en modo de ultrafiltración considerando dos parámetros de operación: relación volumétrica (RV) y número de ciclos (NC). Se utilizó un sistema de separación por membranas bajo el módulo de operación de ultrafiltración (UF) del tipo espiral polietersulfona con un tamaño de corte de 10 kDa. Durante las evaluaciones fueron determinadas las siguientes variables: minerales por medio de la técnica de espectrometría ICP (Calcio, Sodio, Potasio, Magnesio, Fósforo), contenido de Lactosa determinado mediante HPLC y contenido de Proteína por medio del método de Kjeldahl. Los resultados mostraron la efectividad del proceso con respecto a la eliminación de Lactosa alcanzando valores superiores al 90% e incrementos en proteínas del 75%.

Mathematical model for the distribution network optimization of a courier and parcel company

Abstract The distribution processes of the courier and parcel companies are complex due to the high number of customers, facilities and vehicles involved. This makes that network planning and resources allocation (infrastructure, people and vehicles) becomes a difficult task, requiring tools such as mathematical models that allow finding the best operating conditions, seeking to minimize operating costs and ensure adequate service levels for customer satisfaction. This article presents a mathematical model for the optimization of a courier and parcel distribution network, which is structured including a high number of customers, a set of central consolidation terminals and several satellite platforms, where customers are served, as traditionally occurs in this type of companies. The model allows customers and merchandise to be assigned to each network facilities by modifying the vehicle load factor and the application of the P-median concept, which results in reductions around 19% of the total distribution costs.

Resumen Los procesos de distribución de las empresas de paquetería y mensajería son complejos debido al alto número de clientes, instalaciones y vehículos involucrados. Esto hace que los procesos de planificación de la red y entre ellos la asignación de los recursos (infraestructura, personas y vehículos) sean difícil de realizar, por lo que es necesario usar herramientas como modelos matemáticos que permiten encontrar las mejores condiciones de funcionamiento, minimizando los costos de operación y asegurando los niveles de servicio adecuados para la satisfacción de los clientes. En este artículo se presenta un modelo matemático para la optimización de una red de distribución de paquetería y mensajería, la cual se estructura incluyendo 200 clientes, un conjunto de 4 terminales centrales de consolidación y 10 plataformas satélite, en donde los clientes son atendidos, como tradicionalmente ocurre para este tipo de empresas. El modelo permite asignar los clientes y las mercancías a cada una de las instalaciones de la red mediante la modificación del factor de carga de los vehículos y de la aplicación del concepto de P-mediana, lo cual produce de reducciones de alrededor del 19% de los costos totales de distribución.

Comparison of artificial intelligence and multivariate regression in modeling the flexural behavior of UHPFRC

Abstract The study presented aims to model the flexural behavior of ultra-high-performance fiber reinforced concrete (UHPFRC), i.e. limit of proportionality (LOP), modulus of rupture (MOR) and theirs associated deflections δ MOR and δ LOP , using multivariable regression analyses and artificial intelligence (AI) techniques. Four Artificial Neural Network (ANN), one for each response, with an input layer and one hidden layer and four least absolute shrinkage and selection operator (LASSO) regression model were built to yield the most accurate models. The results demonstrated the efficiency of the models, according to the statistical parameters used for their evaluation, i.e., mean absolute error (MAE), root of the mean square error (RMSE), normalized mean bias error (NMBE) and coefficient-coefficient of determination (R2). Neural network models showed the highest precision, with R2 values of 0.982, 0.969, 0.978 and 0.978, in predicting the parameters of flexural behavior of the UHPFRC (δ LOP , LOP, δ MOR and MOR).

Resumen El estudio presentado tiene como objetivo modelar el comportamiento a flexión de los concretos de ultra alto desempeño reforzados con fibras (UHPFRC), incluyendo límite de proporcionalidad (LOP), módulo de rotura (MOR) y sus deflexiones asociadas δ LOP y δ MOR , utilizando análisis de regresión multivariable y algoritmos de inteligencia artificial (AI). Se construyeron cuatro modelos redes neuronales artificiales (ANN), uno para cada respuesta, con una capa de entrada y una capa oculta, y cuatro modelos de regresión tipo LASSO (least absolute shrinkage and selection operator). Los resultados demostraron la eficiencia de los modelos, evaluados mediante los estadísticos error absoluto medio (MAE), raíz del error cuadrático medio (RMSE), error de sesgo medio normalizado (NMBE) y coeficiente de determinación (R2). Los modelos de redes neuronales mostraron mayor precisión, con valores de R2 de 0.982, 0.969, 0.978 y 0.978, en la predicción de los parámetros (δ LOP, LOP, δ MOR y MOR) del comportamiento a flexión de los UHPFRC.