Ingeniería e Investigación

A Quality Function Deployment (QFD) approach to designing a prosthetic myoelectric hand

En este artículo se presenta un modelo de Despliegue Función Calidad (QFD) apoyado en Sistemas de Computación con Palabras. Específicamente se emplea en la fase de construcción de la Casa de Calidad (HOQ). La metodología se ilustra en la planeación del diseño de una Prótesis Mioeléctrica de Mano.

This paper presents a Quality Function Deployment (QFD) model based on computing with words. It is specifically used in the House of Quality (HOQ) construction phase. It illustrates the methodology employed in designing a prosthetic myoelectric hand.

Optimising a shafts geometry by applying genetic algorithms

Muchos problemas de diseño de ingeniería, involucran la maximización o minimización de más de una función objetivo. Para la solución de este tipo de problemas conocidos como problemas de optimización multiobjetivo (POM), en la última década, las técnicas evolutivas han demostrado ser una herramienta efectiva y eficiente. Particularmente, varios algoritmos genéticos han sido propuestos por diversos autores los cuales permiten hallar en un tiempo corto, soluciones óptimas a problemas multiobjetivo. En este artículo, se desarrolla una aplicación del algoritmo NSGA (Non-dominated Sorting Genetic Algorithm) que permite obtener geometrías óptimas para el eje de una máquina herramienta sometido a cargas cíclicas, para el cual se busca minimizar simultáneamente su peso y su deflexión lateral máxima.

Many engineering design tasks involve optimising several conflicting goals; these types of problem are known as multiobjective optimisation problems (MOPs). Evolutionary techniques have proved to be an effective tool for finding solutions to these MOPs during the last decade. Variations on the basic genetic algorithm have been particularly proposed by different researchers for finding rapid optimal solutions to MOPs. The NSGA (non-dominated sorting genetic algorithm) has been implemented in this paper for finding an optimal design for a shaft subjected to cyclic loads, the conflicting goals being minimum weight and minimum lateral deflection.

Applying genetic algorithms for programming manufacturing cell tasks

El propósito del trabajo fue plantear una metodología para la programación de tareas de una celda de manufactura, basada principalmente en algoritmos genéticos. La celda de manufactura fue modelada como una línea de flujo, y se desarrollaron cálculos que permiten saber el makespan usando una heurística adaptada de una librerías realizadas para algoritmos genéticos, esto implantado en un ambiente de programación C++ builder. Se resolvieron problemas diversos, considerando distintos tamaños de lista en trabajos y máquinas, los cuales fueron comparados con los resultados de otras heurísticas. Los futuros trabajos pueden considerar la programación de tareas en celdas de manufactura con lotes de diferentes volúmenes.

This work was aimed at developing computational intelligence for scheduling a manufacturing cells tasks, based mainly on genetic algorithms. The manufacturing cell was modelled as being a production-line; the makespan was calculated by using heuristics adapted from several libraries for genetic algorithms computed in C++ builder. Several problems dealing with small, medium and large list of jobs and machinery were resolved. The results were compared with other heuristics. The approach developed here would seem to be promising for future research concerning scheduling manufacturing cell tasks involving mixed batches.

Surveillance as an innovative tool for furthering technological development as applied to the plastic packaging sector

La exigencia en la eficiencia y calidad de los procesos productivos hace necesario recurrir a nuevas herramientas para la generación de desarrollo e innovación tecnológica, por lo cual se ha identificado la necesidad de vigilar el entorno como una prioridad, otorgando especial atención a la tecnología que, por su naturaleza cambiante, es un factor clave en la competitividad. Siendo la vigilancia una actividad común en organizaciones de países desarrollados, prácticamente no se han llevado a cabo adecuadamente estudios que tengan en cuenta este aspecto en nuestro país, ni se han generado instrumentos para aplicarla en lo sectores reales de la economía. El presente artículo, a partir de una base conceptual, buscó definir una metodología de vigilancia tecnológica, basada en la transformación de la información contenida en bases de datos, mediante la elaboración de mapas tecnológicos que aporten conocimiento útil a los procesos productivos. Posteriormente, esta metodología se aplicó en temas clave del sector de empaques plásticos flexibles. Se identificaron las principales tendencia en el desarrollo tecnológico en esta industria, lo cual permitió a su vez, proponer estrategias para incorporar estos avances y tendencias en las empresas y grupos de investigación de carácter nacional que estén involucrados con el desarrollo tecnológico y la innovación de los empaques plásticos flexibles. Finalmente, se analizan las posibilidades del mapeo tecnológico como un instrumento importante para la generación de desarrollo tecnológico en el sector dado y sus posibilidades para ser utilizado en otros procesos productivos.

The demand for production process efficiency and quality has made it necessary to resort to new tools for development and technological innovation. Surveillance of the environment has thus bee identified as being a priority, paying special attention to technology which (by its changing nature) is a key factor in competitiveness. Surveillance is a routine activity in developed countries organisations; however, few suitable studies have been carried out in Colombia and few instruments produced for applying it to existing sectors of the economy. The present article attempts to define a methodology for technological awareness (based on transforming the information contained in databases) by means of constructing technological maps contributing useful knowledge to production processes. This methodology has been applied to the flexible plastic packaging sector. The main trends in this industrys technological development were identified allowing strategies to be proposed for incorporating these advances and tendencies in national companies and research groups involved in flexible plastic packaging technological development and innovation. Technological mappings possibilities as an important instrument for producing technological development in a given sector are then analysed as are their possibilities for being used in other production processes.

GAC: A methodology for creating dynamic websites

El presente artículo expone una metodología para el diseño de sitios y aplicaciones web que permitan, a los entes informáticos para los cuales se desarrollan, publicar la información que generen en tiempo real y como consecuencia natural de su trabajo. La metodología que a continuación se presenta integra los conceptos del Lluvia de ideas y los Mapas Mentales, definiendo un esquema para la recopilación de información absolutamente natural tanto para el ente informático que se entrevista como para el entrevistador mismo. Asimismo la metodología desarrollada alcanza de forma natural las tres primeras formas normales expuestas en la teoría de bases de datos relacionales, con lo cual se convierte en una valiosa herramienta para cualquier desarrollador de aplicaciones web.

This paper presents a novel website design methodology. The methodology is suitable for developing medium-sized websites and web applications as it is inspired by brainstorming and using mind maps. The proposed approach employs two well-defined roles: the interviewer and interviewee. The former could be identified with a web designer whilst the latter is more related to someone handling informatics. Practical experience has shown that a series of brainstorming sessions naturally leads to the system underlying the data-base structure.

Smart (Domotic) houses

En los últimos años el avance de las telecomunicaciones a través de Internet permite hablar de integración a nivel de redes IP (Intenet Protocol). Numerosas redes funcionan con éxito y han sido fundamentales para las diversas áreas en la medida que la automatización de los datos permiten a investigadores y profesionales tener una visión más amplia de la producción en los más variados sectores. Desde hace mucho tiempo el control a distancia viene desarrollándose gracias a la innovación tecnológica con que se cuenta hoy en día y con ello se van haciendo tangibles cada vez más entornos de interacción humana basados en sistemas de telecomunicaciones y control. Gracias a este desarrollo tecnológico que se presenta, se produce el solo hecho de pensar en controlar remotamente dispositivos ya sea desde internet, con la voz humana, con el teclado de un teléfono celular ó un teléfono normal, con una Palm o una Pocket PC, o con una computadora personal y con una infinidad de dispositivos que existen en nuestro diario vivir. Según estas nuevas actividades que pueden ser realizadas por el hombre al interior de una vivienda como por ejemplo controlar la intensidad de iluminación desde una PDA (Asistente Personal Digital) son enmarcadas dentro de una nueva área del conocimiento denominada domótica. Cuando se menciona la palabra domótica se hace referencia a la integración de las diversas áreas del conocimiento como lo son las telecomunicaciones, la electrónica, la informática y la electricidad para mejorar la calidad de vida de los seres humanos agregando con ello pautas para el acrecentar de la sociedad colombiana.

The advance of telecommunications via the use of Internet has led to IP network integration. Many networks have been working successfully and have been fundamental for many areas in measuring the automation of data, thus allowing researchers and professionals to have a wider view of production in various sectors. Remote control has been developed through technological innovation making an environment consisting of human interaction based on telecommunications and control systems ever more tangible. Technological development has led to an infinite range of everyday deveices being remotely controlled via Internet, the human voice, a cell-phone or normal phone keyboard or a palm, pocket PC or desk-top computer. Amongst the new activities which can be controlled in a persons house via a PDA (personal digital assistant) would be the degree of illumination; such activities are defined as being domotic. The word domotic refers to integrating several areas of knowledge such as telecommunications, electronics, informatics and electricity to improve human beings quality of life, thus aiding Colombian societys growth.

The influence of amendment material on biosolid composting of sludge from a waste-water treatment plant

Se evaluó el proceso de compostaje aerobio con volteo manual, de los lodos generados en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Cañaveralejo de EMCALI EICE ESP - PTAR-C. Se usaron pilas de 1.0 toneladas conformadas por lodo, una proporción fija de material de soporte (10%) y material de enmienda. Fueron evaluados dos materiales de enmienda: Cachaza y Residuos Orgánicos de Plazas de Mercado en dos proporciones peso/peso con relación al lodo, correspondientes a 20:80 y 40:60. La incorporación de material de enmienda mostró una mejora en el desarrollo del proceso que se reflejó en el inicio más rápido de la fase termofílica, la mayor permanencia de temperaturas superiores a los 55ºC en todos los tratamientos en comparación con la pila Testigo (sin enmienda) y en una mejor relación C/N del compost obtenido al final del proceso. La incorporación de un material estructurante o de soporte también mostró un efecto favorable sobre las características de manejabilidad del lodo durante el proceso. La combinación de materiales que ofreció los mejores resultados fue: 54%Lodo + 10%residuo de poda + 36%Cachaza.

Aerobic composting employing manual turning was evaluated by using the sludge produced by EMCALI EICE ESPs Cañaveralejo wastewater treatment plant (PTAR-C). Compost (in 1.0 ton piles) consisted of sludge, a fixed proportion of bulking agent (10%) and amendment material. Sugarcane waste and solid organic (marketplace) waste were evaluated as amendment material using 20/80 and 40/60 weight/weight (amendment/sludge) ratios. Incorporating the amendment material improved the compost, being reflected in a faster start for the thermophilic phase, higher temperatures being maintained (>55ºC) and better C/N ratio obtained in the compost in all treatments compared to the pile which had no amendment added to it. Incorporating the bulking agent improved sludge manageability during composting; the best combination was 54% sludge + 10% sugarcane bagasse + 36% liquid sugarcane waste.

Obtaining ceramic substrates for inorganic membranes

En este proyecto, primeramente se elaboraron soportes para membranas inorgánicas usando a Al2O3 como componente base y empleando como aglutinantes pseudoboehmita y silica coloidal, y como coadyuvante de sinterizado un oxido hidratado de magnesio; todas estas sustancias fueron sintetizadas mediante el empleo de procesos Sol - Gel. También se analizó el efecto que sobre las propiedades físicas y mecánicas de los soportes ejercen la presión de compactación y la temperatura de sinterización. Los aglutinantes preparados se caracterizaron por sedigrafía de rayos X y los soportes elaborados se les midieron la resistencia a la compresión y porosidad y fueron caracterizados por microscopia electrónica de barrido (SEM) análisis EDX.

This project investigated the effect of compacting pressure and sintering temperature on supports physical and mechanical properties. The supports were prepared by axial compacting of a Al2O3 powders using pseudoboehmita and silica gel as binder. Hydrated magnesium oxide was used as sintering helper. The prepared agglutinants were characterised by x-ray sedigraphy. The supports were synthesised by SEM and their compression strength and porosity were evaluated and characterised by EDX sweeping electron microscope (SEM). These binders and the helper were prepared by the sol-gel process.

Palm oil trans-esterification with methanol via heterogeneous catalysys

Se estudió la actividad catalítica de cuatro catalizadores sólidos en la metanólisis del aceite de palma refinado: Hidróxido de bario, óxido de calcio, óxido de magnesio y óxido de estaño (IV). Los dos últimos mostraron una actividad catalítica muy baja y se descartaron. Los catalizadores se utilizaron en forma de polvos suspendidos en el medio de reacción. La actividad catalítica se evaluó mediante la determinación del glicerol que se produce durante la reacción, usando HPLC. Los ensayos se realizaron a diferentes presiones: Presión de Bogotá (75 kPa), 760, 1 800, 5 900 y 11 400 kPa. También se ensayaron tres niveles de porcentaje de catalizador a 75 kPa y dos niveles a presiones elevadas. El hidróxido de bario y el óxido de calcio presentaron una alta actividad catalítica. Con el óxido de calcio y el hidróxido de bario se lograron conversiones del 75 - 80% con tiempos de reacción de 8 - 10 horas a 63,3ºC, y tiempos de 1,5 y 3 horas para el óxido de calcio y el hidróxido de bario, respectivamente, a presiones y temperaturas elevadas. Se encontró que a presiones elevadas la reacción no requiere de catalizador.

Four different solid catalysts catalytic activity was studied in refined palm oil methanolysis: barium hydroxide, calcium oxide, magnesium oxide and tin oxide (IV). The last two presented low catalytic activity; they were thus discarded. The catalysts were used in powder form suspended in the reaction medium. HPLC was used for testing catalytic activity by measuring the glycerol produced at the end of the reaction. Experiments were conducted at different pressures: 75 kPa (the pressure in Bogotá), 760 kPa, 1, 800 kPa, 5,900 kPa and 11,400 kPa.), 125ºC (760 kPa) and 160ºC (1,800 kPa). Three different percentages of catalyser were assayed at 75 kPa and two experiments were done at very high pressure (10.9 psi) around methanols critical point (5,900 and 11,400 kPa). Both barium hydroxide and calcium oxide presented high catalytic activity. 75%-80% conversion was obtained with them in 8-10 hours at 63.3ºC and 1.5 and 3 hours using calcium oxide and barium hydroxide (respectively) at high temperatures and pressures.

The effect on lactic fermentation of concentrating inert material with immobilised cells in a calcium alginate biocatalyser

Colombia es uno de los principales cultivadores mundiales de caña de azúcar y no ha desarrollado una industria de fermentación diversificada, centrándose principalmente en la producción de alcoholes y levaduras. El ácido láctico y sus derivados, constituyen una alternativa que da mayor valor agregado al azúcar producido y con ello se beneficiaría a las regiones que lo producen. En el presente trabajo se evalúo la cinética de producción de ácido láctico utilizando células inmovilizadas en alginato de calcio con un inerte con características zeolíticas en diferentes concentraciones. Se empleó como microorganismo Lactobacillus delbrueckii en un medio compuesto principalmente por sacarosa y extracto de levadura. Para los ensayos se emplearon reactores de mezcla total sin control de pH. Los resultados indican que un porcentaje de inerte entre 2 y 3 % mejora la retención celular y la difusividad, produciendo por consiguiente mayores conversiones y velocidades de reacción.

Colombia is one of the worlds main sugarcane cultivating countries but it has not diversified its fermentation industry; a few fermentation industries produce alcohol and yeasts. Lactic acid and its derivatives then become alternatives providing added value to the sugar produced, thus benefiting the regions producing the sugar. This work evaluated the kinetics of lactic acid production using immobilised cells in calcium alginate at different concentrations of inert material. Lactobacillus delbrueckii was the microorganism used and fermentation broth mainly consisted of sucrose and yeast exact. CSTR reactors were used without pH control. The results suggested that 2% to 3% inert material in the biocatalyst increased cellular retention and diffusiveness, leading to improved conversion and reaction rate.

The new right for all Colombians to retain their telephone numbers: (a right which remains unknown if it is not demanded)

El reconocimiento y evolución de los derechos, con sus más variadas clasificaciones e interpretaciones, ha recorrido un largo y tortuoso camino desde la antigüedad con la pertenencia de cuerpo y alma al Estado, la edad media con el amarre para siempre a la tierra, la Petition of Right en 1.628, en la cual se determina que ningún hombre puede ser arrestado, ni detenido, sin formalidad judicial, el Habeas Corpus Act de 1.679 piedra angular de las libertades públicas inglesas, los derechos del hombre y del ciudadano de La Asamblea Constituyente Francesa de 1.789, hasta los contemporáneos, como el derecho a la información, a la estabilidad monetaria y el derecho del usuario a la portabilidad numérica, en 1.995. Los objetivos del presente articulo son los de difundir este nuevo derecho del usuario, establecer el Estado del Arte, alertar sobre algunas posibles dificultades y proponer estrategias de implementación.

Recognising rights and their evolution in terms of their varied classification and interpretation has followed a long and tortuous path throughout the ages. Body and soul originally belonged to the state; the middle ages saw mooring to the land for ever. The Petition of Right in 1628 (determining that no man could be arrested or detained without judicial formality), the Habeas Corpus Act of 1679 (the corner-stone of English public freedom) and the French Constituent Assemblys rights of man and citizens rights in 1789 represent the most important milestones on the way. Contemporary rights would include the right to information, monetary stability and a users right to retain his/her telephone number (1995). The present articles object is to broadcast this new users right, establish the state of the art, alert people to possible difficulties and propose some strategies for implementing such rights.

Rheological models applied to wheat and corn dough

Los modelos reológicos de un alimento procesado permiten simular la respuesta del material a un esfuerzo o deformación aplicada, al igual que predecir el comportamiento del material de acuerdo a su composición y su forma de preparación. Su aplicación se puede llevar a cabo cuando se tienen datos experimentales expresados en unidades fundamentales. Este artículo describe dos modelos reológicos empleados en el estudio de masas de trigo y maíz, el modelo extensional biaxial y el modelo dinámico oscilatorio. Además, muestra los resultados de algunas investigaciones sobre este tema

Rheological models of a food system are useful for simulating a materials response to an applied stress or strain and for predicting the effect of composition and processing conditions. Rheological models can be applied when experimental data is expressed in fundamental units. This article describes two rheological models used for studying wheat and corn dough: the biaxial extensional model and the oscillatory dynamic model. The results of research related to this topic are also reported.