Desarrollo tecnológico en ingeniería automotriz

El proceso de investigación y desarrollo tecnológico está directamente relacionado con una adecuada metodología de procesos industriales, que cada vez son más exigentes en competitividad, eficiencia energética y de normativas ambientales. Este libro contempla resultados de un proceso de investigación y desarrollo de nuevas técnicas aplicadas en el campo de la Ingeniería Automotriz desde cuatro aristas: eficiencia energética y contaminación ambiental, planificación del transporte, ingeniería del mantenimiento aplicada al transporte y desagregación tecnológica. Este libro conmemora 20 años de formación universitaria salesiana en el sector de transporte y recoge las experiencias y resultados obtenidos asociados con el desarrollo tecnológico en ingeniería automotriz. Para lograr este objetivo, se ha convocado a la comunidad científica, académica y profesionales de la industria automotriz a participar en la publicación. Cada capítulo fue sometido a revisión, evaluación y aprobación por un comité científico altamente calificado, proveniente de seis países: Colombia, Ecuador, España, Guinea Ecuatorial, México y Venezuela. Este trabajo ha sido posible gracias al gran apoyo de la Universidad Politécnica Salesiana (UPS sede Cuenca), Ecuador y Universidad de Los Andes (ULA)

Aportaciones al mantenimiento predictivo de motores de inducción mediante una metodología de diagnóstico basada en el uso combinado de técnicas estadísticas y redes neuronales artificiales

En esta tesis se desarrolla y valida una metodología de diagnóstico de fallos en motores de inducción mediante el uso combinado de técnicas estadísticas y Redes Neuronales Artificiales. Se utilizó la corriente estatórica como señal indicativa de fallo. La avería considerada fue la rotura de barras, realizándose exhaustivas pruebas en dos motores distintos, con tres variadores de frecuencia diferentes y a niveles de carga del motor que van desde vacio a plena carga. Se emplearon características estadísticas del dominio del tiempo y características del dominio de la frecuencia obtenidas mediante las transformadas de Fourier y Hilbert (módulo de la señal analítica). Para reducir la dimensionalidad de los datos de entrada se empleó un análisis de correlación simple y Análisis Discriminante. Para validar la metodología propuesta se comparo con técnicas de clasificación clásicas como el Análisis Discriminante y la Regresión Logística, comprobándose el mejor rendimiento de la metodología propuesta.Departamento de Ingeniería Energética y Fluidomecánic

Desarrollo de un dispositivo basado en microcontrolador arduino para la adquisición de datos a través de la red can para conocer las condiciones que suscitan accidentes vehiculares

Desarrollar un dispositivo basado en microcontrolador Arduino para la adquisición de datos a través de la red CAN para conocer las condiciones que suscitan accidentes vehiculares.En el presente trabajo de grado se plantea el desarrollo de un dispositivo basado en Arduino, con la finalidad de adquirir los datos de la red CAN para conocer las condiciones que suscitan accidentes vehiculares, mediante una lectura inicial del flujo de datos a los módulos que conforman la Unidad Electrónica de Control (ECU) por medio de un escáner automotriz, siendo los módulos ENGINE Y CHASIS CONTROL los que contengan variables referente a la seguridad del vehículo, haciendo una previa selección de las variables que cumplan con los requerimientos del estudio, como son: WHEEL SPEED (Velocidad de las ruedas), CAL/LD VALUE (Valor calculado de la carga), BRAKE SWITCH (Switch del freno), ABS MALF (Estado del sistema ABS), SIDE AND DECEL G SENSOR (Aceleraciones transversales y longitudinales), YAW RATE SENSOR (Sensor giro o guiñada), VEHICLE SPEED (Sensor VSS), STEERING ANG SENSOR (Ángulo de dirección) y ENGINE SPEED (Revoluciones del motor). De tal manera por medio del CAN Analyzer y juntamente con el escáner se extraen los datos denominados tramas de información y dentro de cada trama se encuentran los PIDs, que son las solicitudes y respuestas que se usa para la comunicación del microcontrolador con la red CAN del vehículo, de cada una de las variables sea estándar o fabricante. Para la extracción de los PIDs estándar se genera una comunicación entre la red CAN del vehículo y las herramientas: un software denominado Hyperterminal, el analizador CAN y el escáner. Donde se examinan las tramas de información, analizando cuales son las solicitudes y respuestas de cada una de las variables seleccionadas netamente estándar, mientras que la extracción de los PIDs fabricante se usa un grabador de datos “DATA LOG”, que guarda un flujo de datos en formato CSV siendo estos filtrados para posteriormente ser analizados, determinando las solicitudes para ingresar a cada una de las variables requeridas y a su vez adquirir las respuestas de estas variables.Ingenierí

Sistema experto para el monitoreo y alerta de modos de falla para el equipo de aire acondicionado de precisión ubicado en el centro de datos de DATIC

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Mantenimiento Industrial) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2021El presente proyecto se realizó en el Tecnológico de Costa Rica, el cual consiste en un sistema experto enfocado en detectar modos de fallas para el equipo de aire acondicionado de precisión ubicado en el centro de datos del Departamento de Administración de Tecnologías de Información. Para determinar los modos de falla se dividió el equipo en tres partes, circuito de refrigeración, circuito de potencia y elementos mecánicos. Para el circuito de refrigeración se realizó un análisis de criticidad para seleccionar los componentes que van a ser monitoreados con base en la afectación que tengan en la humedad y temperatura del centro de datos, el impacto que tengan sobre la integridad del equipo en caso de falla y en la capacidad de ser monitoreados. Con base en este análisis del circuito de refrigeración se propone monitorear el compresor, filtro deshidratador, válvula de expansión termostática y válvula solenoide de cierre. Del circuito de potencia se propone monitorear los motores de los ventiladores del condensador y evaporador, el autotransformador, las líneas de alimentación de los electrodos del humidificador, líneas de alimentación del compresor y resistencia del cárter. Respecto a los elementos mecánicos se propone monitorear el filtro de aire y las vibraciones en los ventiladores del condensador y evaporador. Una vez seleccionados los componentes, se determinan sus modos de falla y de acuerdo con estos se identifican los sensores necesarios, se plantea un sistema de adquisición de datos basado en la placa NodeMCU para identificar los modos de falla de acuerdo con los parámetros de fabricante ya que no se tienen datos históricos. La implementación del proyecto tiene una inversión inicial de ₡4 147 493,59 la cual comparado con el costo del contrato actual de ₡5 350 312,08 tiene un ahorro del 22,5% en el primer año y aproximadamente un 97% cuando se cancele el contrato con Grupo Electrotécnica.This project was carried out at Tecnológico de Costa Rica, consist in an expert system focused on the failures detection for de precision air conditioning equipment located at the Information Technologies Administration Department. To determine de failure modes, the equipment was divided into three parts, refrigeration circuit, power circuit and mechanical components. A criticality analysis was made for the refrigeration circuit to select the components to be monitored based on their impact on the humidity and temperature of the data center, the impact on the equipment integrity in case of failure and on the capacity to be monitored. Based on this analysis of the refrigeration circuit, it is proposed to monitor the compressor, filter drier, thermostatic expansion valve, and the shut-off solenoid valve. From the power circuit it is proposed to monitor the motors of the condenser and evaporator fans, the autotransformer, the supply lines of the humidifier electrodes, the compressor supply lines and the crankcase heater. Regarding the mechanical components, it is proposed to monitor the air filter and the vibrations in the condenser and evaporator fans. Once all the components are selected, the failures modes are determined and according with this the sensors needed are identify and a data acquisition system based on the NodeMCU board. The system will help to identify the failure modes according to the manufacturer’s parameters since there in no historical data. The implementation of the project has an initial investment of ₡4 147 493,59 which compared to the cost of the current contract of ₡5 350 312,08 has a saving of 22,5% in the first year and approximately 97% when cancel the contract with Grupo Electrotécnica

5to. Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. Memoria académica

El V Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad, CITIS 2019, realizado del 6 al 8 de febrero de 2019 y organizado por la Universidad Politécnica Salesiana, ofreció a la comunidad académica nacional e internacional una plataforma de comunicación unificada, dirigida a cubrir los problemas teóricos y prácticos de mayor impacto en la sociedad moderna desde la ingeniería. En esta edición, dedicada a los 25 años de vida de la UPS, los ejes temáticos estuvieron relacionados con la aplicación de la ciencia, el desarrollo tecnológico y la innovación en cinco pilares fundamentales de nuestra sociedad: la industria, la movilidad, la sostenibilidad ambiental, la información y las telecomunicaciones. El comité científico estuvo conformado formado por 48 investigadores procedentes de diez países: España, Reino Unido, Italia, Bélgica, México, Venezuela, Colombia, Brasil, Estados Unidos y Ecuador. Fueron recibidas un centenar de contribuciones, de las cuales 39 fueron aprobadas en forma de ponencias y 15 en formato poster. Estas contribuciones fueron presentadas de forma oral ante toda la comunidad académica que se dio cita en el Congreso, quienes desde el aula magna, el auditorio y la sala de usos múltiples de la Universidad Politécnica Salesiana, cumplieron respetuosamente la responsabilidad de representar a toda la sociedad en la revisión, aceptación y validación del conocimiento nuevo que fue presentado en cada exposición por los investigadores. Paralelo a las sesiones técnicas, el Congreso contó con espacios de presentación de posters científicos y cinco workshops en temáticas de vanguardia que cautivaron la atención de nuestros docentes y estudiantes. También en el marco del evento se impartieron un total de ocho conferencias magistrales en temas tan actuales como la gestión del conocimiento en la universidad-ecosistema, los retos y oportunidades de la industria 4.0, los avances de la investigación básica y aplicada en mecatrónica para el estudio de robots de nueva generación, la optimización en ingeniería con técnicas multi-objetivo, el desarrollo de las redes avanzadas en Latinoamérica y los mundos, la contaminación del aire debido al tránsito vehicular, el radón y los riesgos que representa este gas radiactivo para la salud humana, entre otros

Pronóstico de vida útil remanente en rodamientos con base en la estimación de la probabilidad de la degradación

La demanda de energía eléctrica por parte del sector industrial global solo crece, y se ve afectada fundamentalmente por el hecho que los rodamientos instalados en los motores eléctricos industriales se constituyen en el modo primario de fallo que afecta dicho consumo energético. Por tanto, la demanda de mantenimiento eficiente en motores eléctricos es crítica. Como solución, típicamente se ha empleado el mantenimiento preventivo como filosofía para la gestión de activos donde se busca maximizar la operación mediante inspecciones de rutina con mayor frecuencia cuando se exhiben anomalías, pero esto conlleva a un aumento en la probabilidad de falla debido a la intervención continua y el error humano inherente. Este documento de tesis doctoral presenta un marco integrado de diagnóstico y pronóstico para tratar con la vida útil remanente en rodamientos, con base en la estimación de la probabilidad de la degradación sujeta a modos de fallos definidos y severidades inducidas. Los enfoques metodológicos presentados incorporan análisis de vibración, para apoyar activamente el diagnóstico de fallos de forma no destructiva ni invasiva de máquinas rotativas en etapas tempranas, pero suponen un desafío con respecto a las propiedades de la señal, por ejemplo, su alto componente dinámico y de no estacionariedad. Se trabaja bajo una metodología que supone degradación de rodamientos evidenciada por una serie de estados discretos que representan efectivamente la dinámica y no estacionariedad del proceso de fallo. El conocimiento empírico previo también se incorpora dentro del sistema integrado para la clasificación de fallos y severidades. En definitiva, la metodología propuesta caracteriza diferentes firmas de falla en rodamientos empleando señales de vibración y varios dominios de representación de señales, con el propósito de tratar con la naturaleza estocástica y relaciones complejas en los datos concernientes a fallos y severidades. En la selección de características, se lleva a cabo un estudio sobre fusión y selección de dominios y características para la representación de señales, con el fin de discriminar la información relevante. Específicamente, aquí se presentan esquemas de fusión y selección basados en procedimientos de relevancia forward y backward, así como un enfoque estocástico de selección de características. Estas técnicas están destinadas a resaltar las características relevantes de múltiples dominios de las señales de vibración para las tareas de diagnóstico de fallos y evaluación de severidad, al mismo tiempo que se reduce la dimensionalidad de los datos. Para la etapa de entrenamiento, los enfoques se basan en sistemas estocásticos relacionados con la estimación de la probabilidad de un conjunto de estados discretos, tales como: Modelos Ocultos de Markov con observación discreta, Modelos Ocultos de Markov con observación continua y Modelos Ocultos de Markov Jerárquicos. El marco de diagnóstico y pronóstico integrado también se prueba como una herramienta de análisis de relevancia de características para discriminar múltiples condiciones de salud en rodamientos con caracterización multi-dominio. Los resultados logrados sobre una base de datos pública demuestran que los sistemas propuestos superan los algoritmos del estado-del-arte en cuanto a la cantidad de características seleccionadas y la eficiencia de la clasificación. Además, los resultados de las pruebas experimentales y los procedimientos de validación enseñan que el enfoque propuesto tiene la capacidad de proporcionar una advertencia de condiciones anormales del sistema mediante la identificación de las etapas tempranas de las condiciones de fallo. Las metodologías propuestas y técnicas analíticas desarrolladas en esta investigación para el pronóstico a largo plazo de la vida útil remanente se pueden aplicar en una gran variedad de contextos

Aplicación de la técnica de estimación espectral MUSIC y de la Transformada de Park para la detección de fallos en motores de inducción

La detección de fallos en motores de inducción a través del análisis de la corriente del estator presenta muchas ventajas respecto a otros procedimientos, como la termografía, análisis del ruido o vibraciones, flujo magnético, etc. Entre dichas ventajas se pueden citar la utilización de un sensor no invasivo y su posible aplicación en métodos de detección y diagnóstico online. Sin embargo, sobre la señal es necesario aplicar una transformada matemática, en el dominio de la frecuencia, del tiempo o del tiempo-frecuencia, para poder extraer y posteriormente cuantificar los indicadores del fallo. En este proyecto se pretende aplicar conjuntamente dos transformadas, Park y MUSIC, para detectar fallos en motores de inducción alimentados de red y por convertidor. En este caso presenta claros retos puesto que hay que conseguir aislar la información útil del contenido armónico introducido por la fuente en la corriente de alimentación del motor.Departamento de Ingeniería EléctricaGrado en Ingeniería Eléctric

Auditoría de seguridad física y lógica de los sistemas informáticos a la Empresa Sumatex, de la ciudad de Riobamba, provincia de Chimborazo por el periodo 2012

La presente Auditoría de Seguridad Física y Lógica de Sistemas Informáticos a la empresa SUMATEX de la ciudad de Riobamba, período 2012, se realizó con el objetivo de evaluar el grado de seguridad en estos dos aspectos fundamentales para los sistemas de información de la organización, ya que en la actualidad no se cuenta con las medidas necesarias para garantizar el salvaguardo de los sistemas y equipos, lo cual es de suma importancia para estar a la par de las innovaciones tecnológicas y la conservación de la información. Se hizo la evaluación y análisis de la seguridad de los sistemas informáticos de SUMATEX, aplicando la metodología COSO II en lo referente a las pautas de control interno, lo cual proporcionó los elementos necesarios para finalmente emitir un informe que permita mejorar la integridad, confiabilidad y confidencialidad en el manejo de los equipos y de la información que son aspectos esenciales para una mejor toma de decisiones que incluso permitan la optimización de los procesos. Actualmente SUMATEX no cuenta con una adecuada implementación de controles y mecanismos que permitan minimizar los riesgos detectados en el presente estudio, por lo tanto se recomienda implementar medidas de control interno que forman parte del informe final entregado a la dirección de la empresa.This investigation was carried out the physical and logical security audit of information system at enterprise SUMATEX from Riobamba city, period 2012. It was made for evaluating security grade on these two fundamental aspects for systems of information to the organization, since in nowadays do not count with necessary steps in order to guarantee the safeguarded systems and equipment, which are very important to treat the couple of technological innovations and information conservation. It made evaluation and analysis of security systems informatics at SUMATEX, applying the methodology COSO II guidelines regarding internal control, which provides the necessary elements to finally issue a report that will improve the integrity, reliability and confidentiality on handling of equipment and information that are essential to making better choices that even allow optimization of processes. This enterprise does not have a suitable implementation of controls and mechanisms to minimize the risks identified in the present study, therefore it is recommended to implement internal control measures that are part of final repor

Metodología de implantación para el desarrollo de la función mantenimiento en una empresa o reingeniería de la función mantenimiento

En el presente proyecto se van a desarrollar los pilares sobre los que se sustenta la función mantenimiento. Se va a presentar una metodología de implantación la cual, basado en mi propia experiencia y la recibida de los expertos con los que he podido trabajar, considero que es la que mejor garantiza el resultado final. El punto de partida es el análisis de la función mantenimiento en España, auténtico estudio de mercado realizado por la Asociación Española de Mantenimiento. A continuación del punto de partida, se van a explicar los diferentes tipos de mantenimiento y se van a dar orientaciones para definir el mantenimiento integral en función de diferentes características de las empresas. En el siguiente paso, sobre la base adquirida de los tipos de mantenimiento, se van a desarrollar los conceptos con los que trabaja la función mantenimiento, el cual está soportado fundamentalmente por la gestión de mantenimiento asistida por ordenador (GMAO). Y para completar los principios y fundamentos se van a desarrollar algunos conceptos fundamentales para entender el funcionamiento de las técnicas de mantenimiento predictivo más importantes: Análisis Termográfico y Análisis de Vibraciones. Una vez desarrollados los conceptos fundamentales de los pilares de la función mantenimiento, se va a explicar su Metodología de Implantación, con la aportación de pequeños detalles importantes en la práctica real. De esta manera quedaran relacionados los Fundamentos Teóricos y la Metodología de Implantación Una vez expuesta la Metodología de Implantación, como ilustración se van a desarrollar dos casos prácticos como ejemplos que demuestran la eficacia de todo lo anteriormente expuesto. El segundo caso es la puesta en práctica de la Metodología de Implantación descrita. El primero de ellos es una experiencia en la que se parte de cero en cuanto a conocimientos teóricos. En ambos casos se puede decir que el camino recorrido en la realidad es totalmente inverso a la exposición didáctica del presente Proyecto, primero fue mi experiencia propia y luego la adquisición de los conocimientos teóricos que fundamentan la experiencia previa. Como colofón final se va a explicar un desarrollo de una presentación real de una consultoría, incluido el benchmarking. En los anexos se presentan: •Artículos de análisis de vibraciones: para aquel que lea el presente trabajo busque similitudes y diferencias. A la vez complementan la exposición del presente Proyecto •Métodos de Gestión: porque entiendo que hoy en día el desarrollo de la función mantenimiento debe ser realizado y entendido bajo esa visión. El lector podrá obtener aquí esa visión. •Documentación de Equipos: porque entiendo que por una parte el consultor debe ser independiente y ofrecer orientaciones sobre los mejores equipos y por otra quiero que sirva para que el lector pueda familiarizarse con ellos. En definitiva, con todo ello lo que pretendo es que aquél que desee pueda aprender acerca de la función mantenimiento, de sus connotaciones organizativas y técnicas, su forma de implantación, etc., y tenga en el presente trabajo una obra completa que le sirva de guía