Entre Ciencia e Ingeniería

Applications of natural language processing

Morphologic Analysis of the microstructural affectation of biocomposite material reinforced with fique fiber due to cutting with conventional tool, laser and water jet

Resumen Gracias a sus propiedades, el uso de materiales compuestos en aplicaciones industriales se ha incrementado en las últimas décadas especialmente los que cuentan con refuerzos de fibras naturales debido a su menor impacto ambiental, sin embargo, uno de los grandes desafíos que presentan este tipo de material es darles forma por medio de corte ya que se puede comprometer su integridad superficial. En el presente trabajo se realiza un análisis morfológico a material compuesto con fibra de fique evaluando la afectación superficial por corte realizado con herramienta convencional, laser y chorro de agua. El material se fabricó con seis capas de fibra de fique y resina poliéster. El estudio morfológico se llevó a cabo por medio de microscopia electrónica de barrido donde se evidenciaron altos defectos con la herramienta convencional, una afectación a la matriz en el corte con láser y un bajo impacto superficial utilizando el chorro de agua.

Abstrac Thanks to their properties, the use of composite materials in industrial applications has increased in recent decades, especially those with natural fiber reinforcements due to their lower environmental impact; however, one of the great challenges presented by this type of material is to shape them by cutting as their surface integrity can be compromised. In the present work, morphological analysis is carried out on a composite material with fique fiber, evaluating the superficial affectation by cutting made with a conventional tool, laser, and water jet. The material was made with six layers of fique fiber and polyester resin. The morphological study was carried out through scanning electron microscopy, where high defects were evidenced with the conventional tool, an affectation to the matrix in laser cutting, and a low surface impact using the water jet.

Artificial intelligence for traffic control in data networks: A Review

Resumen El control del tráfico en las redes de datos ha cobrado gran importancia en los últimos tiempos debido al uso masivo que se le está dando a las redes informáticas en distintos ámbitos de la sociedad. Con el fin de realizar un control de tráfico efectivo, se suele hacer uso de diferentes técnicas que permiten, entre otras cosas, clasificar, predecir y monitorear el tráfico de la red. Estas técnicas han ido evolucionando y actualmente se apoyan en métodos de inteligencia artificial, lo cual ha permitido mejorar los resultados obtenidos con las técnicas convencionales. El presente artículo recopila los diferentes aportes realizados por el campo de la inteligencia artificial al mejoramiento de estas técnicas y a la gestión de redes en general. Se describen los aportes realizados en aspectos tales como la seguridad, la predicción y clasificación del tráfico de datos, así como la optimización del ruteo en una red informática.

Abstract Traffic control in data networks has recently become very important due to the massive use of computer networks in different areas of society. Different techniques are usually used to carry out effective traffic control, allowing, among other things, to classify, predict and monitor network traffic. These techniques have evolved and are currently supported by artificial intelligence tools, which have made it possible to improve the results obtained with conventional techniques. This paper collects the different contributions made by the field of artificial intelligence to the improvement of these techniques and network management in general. The article describes the contributions made in aspects such as security, prediction, and classification of data traffic, as well as the optimization of routing in a computer network.

Winemaking envelopes energy efficiency: new technologies vs. traditional comparative study cases

Resumen El presente trabajo aborda un estudio de casos comparativo entre dos tecnologías de tanques de vinificación, nuevas y tradicionales, con el fin de determinar el comportamiento energético de los modelos de producción del vino, en relación con el clima de la zona vitivinícola considerada. Se aborda el proceso de vinificación más común y energéticamente intensivo de las bodegas; la fermentación del mosto durante el período de verano. Mediante datos empíricos obtenidos con observación simple registrada con sensores de temperatura, procesados con softwares estadísticos, se establecen estadígrafos, distribuciones de probabilidad, correlaciones y modelos lineales bivariados. Con esta información se determina la tasa energética de cada modelo tecnológico productivo. Desde los diversos enfoques considerados, los resultados obtenidos indican que la nueva tecnología de envolvente de fermentación presenta una mayor tasa energética por unidad de producto (kWh/L) que la tecnología de envolvente tradicional, y que esta diferencia se asocia a las temperaturas de la zona climática de estudio.

Abstarct The present work deals with a comparative case study between two technologies of winemaking tanks, new and traditional ones, to determine the energetic performance of wine production models in relation to the climate zone. The wineries' most common and energy-intensive winemaking process is addressed; fermentation of the must during summer. Using empirical data obtained by simple observations with temperature sensors, processed with statistical software, coefficients of variation, probability distribution, correlations, and bivariate models. With this information, the energy rate of each productive technological model is determined. From different approaches, the results obtained in the interior temperatures of both technological models indicate that the new fermentation envelope technology presents a higher energy rate per unit of product (kWh / L) than traditional envelope technology, and that difference is explained by outsider temperature from the climatic study area.

Analysis of the design of graphical user interfaces for the control and monitoring of optoelectronics systems applied to telecommunications and electronic instrumentation

Resumen El análisis del uso de interfaces gráficas de usuario (GUI) aplicado a sistemas electrónicos ópticos para telecomunicaciones e instrumentación, permite observar las posibilidades existentes en la integración de sistemas ingenieriles con equipos de cómputo para facilitar el acceso a la información y optimizar la interacción hombre/máquina en los diferentes escenarios de las industrias que se desarrollan en la actualidad. Mediante el uso de bases de datos académicas, indexadas y aceptadas por la comunidad científica, se consultaron un total de sesenta referencias bibliográficas orientas al diseño e implementación de interfaces gráficas de usuario desarrolladas a nivel internacional, en Colombia y en la región de Norte de Santander, analizando los diferentes entornos de programación y la usabilidad esperada en el control y monitorización de sistemas optoelectrónicos. Se observa el auge en el uso de entornos de programación de licencia abierta y que los investigadores tienden a integrar múltiples plataformas de desarrollo para aprovechar las características de cada uno de ellos.

Abstract The analysis of the use of graphical user interfaces (GUI) applied to the optical-electronic systems for telecommunications and instrumentation allows observing the existing possibilities in the integration of engineering systems with computer equipment to facilitate access to information and optimize human/machine interaction in the different scenarios of the industries that are currently being developed. Through the use of academic databases, indexed and accepted by the scientific community, a total of sixty bibliographic references oriented to the design and implementation of graphical user interfaces developed at an international level in Colombia, and the region of Norte de Santander were consulted, analyzing the different programming environments and the expected usability in the control and monitoring of optoelectronic systems. It is observed that there is a boom in the use of open license programming environments and that researchers tend to integrate multiple development platforms to take advantage of the characteristics of each one of them.

Procedure for the determination of operation and design parameters considering the quality of non-centrifugal cane sugar

Abstract A procedure for the design of agro-industrial processes considering product quality is proposed. It is exemplified with a case study to produce non-centrifugal cane sugar at the artisanal level. Modeling and simulation are valuable tools for the adequate selection of operating parameters. For this purpose, cane juice with 5.35 pH and 12.55 °Brix were considered as process limits. For concentration, random values of pH 5.5 - 7, °Brix 89 - 93, and concentration time of 20 - 30 minutes were generated. In crystallization, random values of pH 5.5 - 7, °Brix 90 - 94, agitation time of 10 - 20 minutes, and temperature of 40 - 60 °C were generated. Ten batches equivalent to one day, 120 batches equivalent to one month, and 1560 batches equivalent to one year were simulated. The inclusion of quality attributes in the process design allowed reducing defective products, a Sigma level higher than 3 was obtained, the economic and financial indicators are positive when the color in ICUMSA units fluctuates between 9000 - 11000.

Resumen Se propone un procedimiento para el diseño de procesos agroindustriales teniendo en cuenta la calidad del producto. Se ejemplifica con un caso de estudio para producir azúcar de caña no centrifugada a nivel artesanal. El modelado y la simulación permitieron la selección adecuada de los parámetros de operación. Para ello, se consideraron como límites del proceso el jugo de caña con un pH de 5,35 y 12,55 °Brix. Para la concentración, se generaron valores aleatorios de pH 5,5 - 7, °Brix 89 - 93 y tiempo de concentración de 20 - 30 minutos. En la cristalización, se generaron valores aleatorios de pH 5,5 - 7, °Brix 90 - 94, tiempo de agitación de 10 - 20 minutos y temperatura de 40 - 60 °C. Se simularon 10 lotes equivalentes a un día, 120 lotes equivalentes a un mes y 1560 lotes equivalentes a un año. La inclusión de atributos de calidad en el diseño del proceso permitió reducir los productos defectuosos, se obtuvo un nivel Sigma superior a 3, los indicadores económicos y financieros son positivos cuando el color en unidades ICUMSA fluctúa entre 9000 - 11000.

Rural education mediated by traditional technology in times of pandemic 2020-2022

Resumen La educación rural ha enfrentado desafíos en los últimos años, relacionados con dificultades de acceso de la población a la escuela y escasa o nula conexión a las redes de información, los cuales se evidenciaron con mayor fuerza en época de pandemia. Este artículo es resultado de la investigación doctoral Rol parental y educación en tiempos de pandemia. Experiencias en una escuela unitaria del medio rural de Pensilvania. Caldas - Colombia. En él se muestran los trabajos investigativos que establecen una relación entre educación rural, tecnología, pandemia, constructivismo y rol parental. Se abordaron 50 estudios de diversas fuentes entre 2017 y 2021. La metodología se basó en el análisis documental descrito por Quintana y Montgomery, y se abordó el estado de arte por niveles, donde se hizo el estudio de las investigaciones internacionales, luego las latinoamericanas y por último las nacionales y regionales. En el análisis de las investigaciones se tuvo como hallazgo que, en muchos países, especialmente en las zonas rurales, la población enfrenta problemas de conexión a internet, dificultades en infraestructura y equipos tecnológicos, lo que ha obstaculizado la continuidad de la vida cotidiana, la cobertura y la calidad de la educación en tiempos de covid-19.

Abstract Rural education has faced challenges in recent years related to difficulties in the population's access to school and little or no connection to information networks, which were more evident in times of pandemic. This article is the result of doctoral research Parental role and education in times of pandemic. Experiences in a unitary school in rural Pennsylvania. Caldas-Colombia. It shows the research works establishing a relationship between rural education, technology, pandemic, constructivism, and parental role. Fifty studies from various sources were addressed between 2017 and 2021. The methodology was based on the documentary analysis described by Quintana and Montgomery, and state of the art was addressed by levels, where the study of international research was done, then Latin American, and finally the national and regional ones. In the analysis of the investigations, it was found that, in many countries, especially in rural areas, the population faces problems with an internet connection, difficulties in infrastructure and technological equipment, which has hindered the continuity of daily life, the coverage, and quality of education in times of covid-19.

Assembling a new vehicle: the impact on the development of processes, parts and tooling for the assembler and its suppliers.

Resumen El presente artículo tiene como objetivo describir el impacto generado en el diseño y rediseño de procesos productivos tanto en la planta de ensamble de vehículos, en este caso RENAULT-Sofasa, como sus proveedores locales, por el desarrollo de un nuevo vehículo enfocado en el mercado latinoamericano, permitiendo de esta manera la consolidación de una innovación en producto y en procesos. El diseño del vehículo busca cumplir las exigencias en seguridad y calidad que demandan los usuarios finales, por lo que los procesos productivos tanto en la ensambladora como en los proveedores de partes tuvieron que ser transformados. Dentro del desarrollo metodológico se describe la incorporación de robots y automatizaciones de procesos para optimizar el ensamble, asegurando la calidad, mejorando las condiciones de seguridad y ergonomía para los colaboradores de la fábrica ensambladora entre otros aspectos que modificaron significativamente el proceso productivo en la planta. En el caso de los proveedores de piezas, se realizaron procesos de soporte, transferencia de tecnología y asesoría directa de RENAULT-Sofasa y se aseguró la adquisición de capacidades que garantizaran la calidad de piezas para el nuevo vehículo. Los resultados obtenidos mostraron que el desarrollo de piezas en los proveedores locales y los nuevos procesos en la ensambladora son efectivos para producir un vehículo de alta calidad. El artículo aporta a la comunidad en ingeniería colombiana sobre los desarrollos propios que se han completado en el país y la posibilidad en seguir contribuyendo para ser aplicado en la industria automotriz.

Abstract The following article shows the impact generated in RENAULT-Sofasa for the design or redesign of production processes applied to the vehicle assembly plant and its local suppliers due to the development of a new vehicle focused on the Latin American market, allowing the consolidation of a product and process innovation. The vehicle´s design seeks to meet the safety and quality requirements demanded by end users. Therefore, the production processes in the assembly plant and the parts suppliers had to be transformed. The methodological section describes the incorporation of robots and process automation to optimize the assembly, ensure quality, and improve the security and ergonomic conditions for employees of the assembly factory, among other features that significantly modified the production process in the plant. In the case of parts suppliers, RENAULT-Sofasa provided support processes, technology transfer, and direct advice. Thus, it secured the acquisition of capabilities that would guarantee the quality of parts for the new vehicle. The results obtained showed that the development of parts with local suppliers and the new processes in the assembly line are effective in producing a vehicle of high quality. The article contributes to the Colombian engineering community about its own developments that have been completed in the country and the possibility of contributing to the automotive industry.

Functional prototype for the improvement of the production process in manufacturing SMEs and their approach to the Industry 4.0

Resumen El OEE (Overall Equipment Effectiveness), es un cálculo matemático que permite medir y evaluar un proceso productivo de una empresa de manufactura, en cuanto a disponibilidad, rendimiento y calidad. Este artículo presenta una revisión bibliográfica alrededor del OEE y la industria 4.0 y los resultados de la encuesta realizada a Mipymes manufactureras de Risaralda. Por otro lado, se plantea un desarrollo de innovación tecnológica, para la medición y evaluación del OEE, en el proceso productivo, donde se pueda observar el comportamiento de la producción en tiempo real, de tal forma que sirva para la toma de decisiones oportunas y tempranas. Finalmente se concluye que las Mipymes presentan falencias con respecto al conocimiento de indicadores de productividad como el OEE, así como la automatización y la falta de aplicación del concepto de industria 4.0 en los procesos de producción, a través de la aplicación de una prueba piloto, se evidencia que el prototipo desarrollado, permite a las Mipymes cerrar estas brechas, convirtiéndose en una oportunidad de mejoramiento continuo para ellas.

Abstract The OEE (Overall Equipment Effectiveness), is a mathematical calculation that allows measuring and evaluating a production process of a manufacturing company, in terms of availability, performance, and quality. This article presents a bibliographic review of the OEE and industry 4.0 and the results of the survey carried out on manufacturing MSEs in Risaralda. On the other hand, a development of technological innovation is proposed, for the measurement and evaluation of the OEE, in the production process, where the behavior of production can be observed in real-time, in such a way that it serves for making timely decisions and early. Finally, it is concluded that Mipymes have shortcomings concerning knowledge of productivity indicators such as OEE, as well as automation and the lack of application of the concept of industry 4.0 in production processes, through the application of a pilot test, it is evident that the developed prototype allows Mipymes to close these gaps, becoming an opportunity for continuous improvement for them.