Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia

Estudio Bibliométrico de la aplicación global de la robótica colaborativa en la industria

2024-03-11T09:12:34-05:00

El robot colaborativo es un robot industrial que trabaja en colaboración con los humanos, asistiéndoles de forma segura en sus tareas y mejorando la productividad. El estudio se centra en el análisis de la producción bibliográfica sobre la aplicación de la robótica colaborativa en la industria, mediante un estudio bibliométrico con metadatos de Scopus. Estos datos se analizaron con la herramienta VOSviewer para generar redes de visualización, mediante el mapeo bibliográfico de la producción científica mundial. Se analizaron 6309 publicaciones, destacando a los autores chinos Wang L y Wang Y. como principales productores, con 24 publicaciones, demostrando el interés académico de ese país en esta temática. Se evidenció una tendencia positiva de las publicaciones en los últimos 10 años con un a aumento del 288% y la preferencia de la publicación es por medio de artículos (91.3%). Se permitió identificar que la producción bibliográfica más significativa sobre la robótica colaborativa en los procesos industriales es más representativa en países desarrollados como China, Italia, Alemania y Estados Unidos. El trabajo reveló los desafíos que enfrentan las industrias en América Latina para implementar la Industria 4.0. Se concluye que estas industrias de países en desarrollo, por la ausencia de políticas empresariales y alianzas cooperativas, aumentan la brecha en la integración de tecnologías emergentes y que, por desconocimiento e interés, en ocasiones son herramientas gratuitas que pueden ser vinculadas en la empresa.

Modelado computacional de datos epidemiológicos usando procesos de Poisson no homogéneos y datos funcionales

2024-10-24T13:09:34-05:00

En este trabajo, presentamos una nueva metodología para modelar variables de conteo discretas dentro del marco de procesos estocásticos. Nuestro enfoque integra dos áreas estadísticas: los procesos de Poisson no homogéneos para la estimación y predicción de funciones de intensidad basadas en variables explicativas y las técnicas de estimación de datos funcionales. A través de un estudio de caso integral centrado en una enfermedad infecciosa de características virales, demostramos el potencial de nuestra metodología. Proporcionamos evidencia empírica de que nuestra metodología ofrece una alternativa robusta para modelar variables de conteo. Nuestros hallazgos apoyan la utilidad de nuestro enfoque para capturar la dinámica compleja inherente a los datos de conteo en los fenómenos epidemiológicos de enfermedades infecciosas.

Eficacia de Tratamientos UV-VIS/H2O2/TiO2 y biológicos para la valorización de efluentes de un polígono industrial

2024-11-06T13:24:29-05:00

En este estudio se evaluó un tratamiento biológico y algunas Tecnologías Avanzadas de Oxidación (TAOs) como TiO₂/UV-VIS, H₂O₂-UV-VIS and TiO₂/H₂O₂/UV-VIS en el tratamiento de aguas residuales industriales. Los experimentos se llevaron a cabo en reactor a escala de laboratorio y en una planta piloto con capacidad de 120 L/s con autonomía de operación bajo luz solar. La aplicación individual del tratamiento biológico usando un cultivo bacteriano comercial permitió obtener una disminución significativa en los hidrocarburos totales, sulfatos, TOC, dureza, alcalinidad, DBO₅, DQO en la muestra de agua residual inicial. Se observó también que la aplicación de los tratamientos combinados UV-VIS/H₂O₂/TiO₂, resultó más efectiva que el tratamiento biológico o las TAOs individuales, llevando a disminuir parámetros como conductividad, cloruros, nitratos, turbidez, grasas y aceites, sólidos suspendidos totales, sólidos sedimentables, acidez, TOC, bacterias coliformes totales y a la remoción de metales pesados (Zn, Cu, Cr, Ni, Fe y Pb). Adicionalmente, el uso del tratamiento secuencial, aplicando inicialmente TAOs y a continuación el tratamiento biológico, llevó a mejorar la remoción de contaminantes como cloruros, metales pesados (Fe y Pb), nitratos y dureza. En general, los resultados sugieren que la combinación secuencial de TAOs y el tratamiento biológico es una estrategia efectiva para la recuperación de aguas residuales industriales, logrando una alta reducción de los contaminantes, comparada con la aplicación de cada tratamiento separado, mejorando así la calidad final del agua tratada.

Clasificación de anomalías en dispositivos del borde de IIoT

2024-11-12T11:46:39-05:00

Una detección temprana de anomalías en Internet Industrial de las Cosas (IIoT) reduce los costos de mantenimiento, minimiza el tiempo de inactividad de la máquina y aumenta la seguridad de la planta. Un clasificador multiclase que detecta eventos, fallas o ataques libera al operador humano de la responsabilidad de identificar la causa de la anomalía, evitando desperdicio de tiempo que podría comprometer el rendimiento y la seguridad del proceso. Con estas cuestiones en mente, este artículo tiene como objetivo determinar si es posible diferenciar entre una falla de temperatura en un dispositivo IIoT, un ataque de negación de servicio a un broker MQTT y un evento causado por una aplicación que se ejecuta en el dispositivo de borde IIoT. Los datos utilizados para realizar la clasificación provienen de una Raspberry Pi 3, concretamente, datos de su CPU (temperatura, carga, memoria libre, paquetes Wi-Fi enviados y recibidos). Se entrenaron algoritmos del tipo k vecinos más cercanos (KNN), bosque aleatorio (RF), máquina de soporte vectorial (SVM) y un perceptrón multicapa (MLP). Teniendo en cuenta métricas como tasa de falsos positivos, tasa de falsos negativos, precisión, F1-score y el tiempo de ejecución, llegamos a la conclusión de que SVM y MLP fueron los mejores métodos para el caso de estudio, debido a la precisión (78,6 y 76,1, respectivamente) y el bajo tiempo de ejecución (17,3 ms y 0,35 ms).

La geotermia como solución a la demanda en calefacción. Análisis económico frente a suministro convencional

2024-05-30T14:40:40-05:00

Las energías renovables encabezan la transición energética. La descarbonización y las políticas ambientales, como el Plan del Objetivo Climático para 2030 de Europa, favorecen y apremian este cambio. La geotermia como energía renovable puede ser un factor clave para la descarbonización en el sector de la calefacción. Se trata de una energía eficiente, segura y limpia que no se está implantando con la misma tendencia que sus homólogas. En este estudio se abordan dos problemáticas de la implantación de la energía geotérmica: el cálculo de las necesidades térmicas y la diferencia económica de implantación frente a los suministros convencionales. Es por ello que en este estudio se presenta una metodología sencilla de cálculo de dimensionamiento para urbanizaciones y una comparativa económica de la misma instalación alimentada por gas natural o por geotermia de baja entalpía. Los términos comparativos tenidos en cuenta son la instalación inicial y el gasto anual. Esta comparativa busca calcular el periodo de retorno de la instalación inicial geotérmica y se ha realizado teniendo en cuenta diversos escenarios económicos.

Comportamiento mecánico de una mezcla asfáltica modificada con asfalto caucho y agregados reciclados

2024-12-03T15:23:14-05:00

La utilización de agregados reciclados de concreto (ARC) en la fabricación de mezclas asfálticas para pavimentos es una técnica viable para solucionar la problemática ambiental de disposición de residuos. Asimismo, el uso de asfalto modificado con grano de caucho reciclado (GCR) podría contribuir a este fin. Este artículo evaluó el comportamiento físico-mecánico de una mezcla asfáltica densa en caliente (MDC) fabricada con GCR y sustituyendo parcialmente la fracción gruesa del agregado grueso de origen natural (AN) por ARC. Para tal fin, fueron realizados ensayos de caracterización de los materiales. Posteriormente se realizaron cuatro diseños de MDC mediante el ensayo Marshall, considerando AN y ARC, y utilizando un cemento asfáltico CA 60-70 y modificado con GCR. El desempeño mecánico se midió realizando el ensayo Marshall, Resistencia a la Tracción Indirecta (RTI), módulo resiliente y deformación permanente. También se midió la resistencia al daño por humedad mediante el ensayo RTI en condiciones secas y húmedas. Los resultados demuestran que las mezclas con ARC requieren mayor contenido de asfalto. Al sustituir el AN por ARC, la MDC disminuye su resistencia bajo carga monotónica, cíclica y resistencia al daño por humedad. Contrario a lo anterior, el GCR tiende a aumentar el desempeño mecánico de las mezclas. Sin embargo, el contenido de GCR utilizado en el presente estudio fue insuficiente para cubrir y adherir adecuadamente los ARC, generando una mezcla que experimentó el peor desempeño.

Propiedades físicas y químicas usando mezclas comerciales de diésel y biodiésel de aceite de palma

2024-03-19T13:37:54-05:00

En diferentes estudios sobre el impacto de las mezclas de combustibles en el rendimiento y emisiones contaminantes de un motor de combustión interna, es necesario conocer algunas propiedades físicas y químicas que permitan comprender el comportamiento de los resultados; sin embargo, obtener dichas propiedades requiere el uso de equipos especiales que pueden generar costos adicionales. En este documento, a partir de algunas pruebas experimentales, se ha podido obtener el comportamiento de las propiedades físicas y químicas (densidad, temperatura de ebullición, índice de cetano, viscosidad cinemática, poder calorífico y temperatura de llama adiabática) para diferentes mezclas de diésel comercial y Biodiésel de aceite de palma. Adicionalmente, los datos obtenidos fueron tratados estadísticamente para obtener ecuaciones de ajuste que permitan predecir el comportamiento de la mayoría de las propiedades estudiadas para mezclas de diferentes valores porcentuales.

Editorial

2025-12-10T14:20:47-05:00

La aparición de la inteligencia artificial en la producción científica está obligando a las editoriales y a las revistas a redefinir las reglas del juego. Entre la fascinación por su potencial y la preocupación por la integridad académica, las editoriales y las revistas han comenzado a establecer políticas específicas para garantizar que estas herramientas se utilicen como un apoyo—no como un sustituto—del trabajo humano. Hoy en día, entender cómo cada editorial regula el uso de la IA no es un detalle técnico: es un requisito para publicar con rigor y evitar problemas éticos o de autoría en un ecosistema científico que evoluciona rápidamente.