Tesis para optar al grado de Magíster en Ingeniería de Negocios con Tecnologías de Información / Coagra S.A. es una de las empresas líderes en el sector de agroinsumos en Chile; y está inserta dentro de la industria de distribución de agroinsumos para la empresa agrícola. En el año 2013, y como parte de su estrategia de expansión en el mercado chileno, la empresa adquiere la distribución exclusiva de la marca de tractores agrícolas Valtra; iniciativa que trajo consigo no solo el reto de la comercialización de estos equipos, sino que el mantenimiento de un completo stock de repuestos; siendo este último rubro uno de los mayores ítems de costo para la línea de productos de maquinaria y repuestos. Debido al comportamiento probabilístico de la demanda de repuestos, la gestión de un stock de esta naturaleza no es tarea fácil, y ha requerido que Coagra implemente un sistema de inventario que toma en cuenta la diferencia en la incertidumbre del pronóstico de diferentes clases de repuesto, que son clasificados de acuerdo a su frecuencia de consumo; y de acuerdo a esto, diferentes políticas de inventario que determinan el nivel máximo de inventario para cada clase se encuentran establecidas; siendo el objetivo final, la maximización de la rotación del inventario (minimización del nivel de inventario). Este sistema ha funcionado relativamente bien para la empresa; y sin embargo; presenta como debilidad el hecho de no tomar en consideración el impacto de las escaseces de un determinado ítem, tanto para la empresa en términos de pérdida de ingresos, como para el cliente, para quien el tractor es un bien productivo y la indisponibilidad o merma en sus capacidades técnicas debido a fallas, pueden acarrearle serios costos operativos; y por otra parte, este sistema no logra optimizar el costo total del inventario. El proyecto que se presenta a continuación plantea el rediseño del proceso de precisión de los requerimientos de compras de repuestos para los tractores de la marca Valtra comercializados por la línea de maquinaria y repuestos de la empresa, y que consta a su vez de varios sub-procesos como lo son: la clasificación, el pronóstico y cálculo de nivel máximo deseado de inventario. Con esto, y al igual que con el sistema de inventario actual de la empresa, se pretende dar apoyo a la toma de decisiones que surge de dar respuesta a las interrogantes cuáles y cuánto comprar de determinados ítems de repuesto, pero con el objetivo final minimizar el costo total de inventario, compuesto por el costo de compra, el costo de preparación y almacenamiento, y el costo de faltante o quiebre de stock, este último asociado a la potencial pérdida de ingresos de la empresa, y más subjetivamente al nivel de servicio que se le brinda al cliente.

El presente trabajo de tesis se basa en el diseño e implementación de un sistema de monitoreo de variables físicas en un ventilador centrífugo, tales como presión diferencial, fuerza y velocidad. Dichas variables se extraen con el objetivo de calcular la eficiencia del ventilador a diferentes condiciones. Se suma a esto el diseño del sistema electrónico regulador del porcentaje de apertura o caudal para la salida de aire. Dicho ventilador centrífugo se encuentra ubicado en el Laboratorio de Energía, en el Pabellón de Ingeniería Mecánica de nuestra casa de estudios. En el primer capítulo se reúne información general acerca del ventilador centrífugo, desde su definición, las partes que lo componen, balance de energía, conceptualizaciones generales en torno al diseño, equipos existentes a la venta a nivel internacional y finalmente, la instrumentación que actualmente se utiliza en la realización de estas mediciones en torno a esa máquina. En el segundo capítulo se presenta la problemática, el entorno de desarrollo del proyecto y la secuencia de pasos realizados, además se describen las partes mecánicas del banco ventilador centrífugo y se indica la ubicación de los puntos de medición. En el tercer capítulo se plantean los objetivos a cumplir en el desarrollo de la tesis, el diagrama de bloques realizado y se justifica la selección de todos los componentes que integran el sistema diseñado. Adicionalmente se muestran los diagramas de flujo de la programación realizada, tanto en el microcontrolador como en la interfaz de usuario. En el cuarto capítulo se realiza el montaje general y los ensayos para todas las variables a ser medidas siguiendo el diseño descrito en el capítulo anterior. Se verifica el cumplimiento de los objetivos trazados a través de la realización de pruebas independientes con sistemas simulados y pruebas en conjunto. Finalmente se concluye que el diseño realizado e implementado cumplió exitosamente los objetivos de esta tesis y se indican algunas recomendaciones a tomar en cuenta. / Tesis

Actualmente, a nivel mundial el uso de sistemas embebidos tiene cada día mayor demanda. Claro ejemplo de ello se puede apreciar en los diferentes lugares en que se presenta: los móviles, los reproductores MP3, consolas de videojuegos, impresoras e incluso electrodomésticos como hornos microondas o lavadoras que contienen sistemas embebidos que facilitan su operación. Un campo de aplicación de los sistemas embebidos, es el control y automatización de máquinas industriales. Éste es el caso de las balanzas dinámicas que se abordará en el desarrollo de la presente tesis. El objetivo del sistema embebido en una balanza dinámica es adquirir los datos, analizarlos y de acuerdo a ello realizar una acción. Además de estas características, el sistema embebido brinda la posibilidad de almacenar los datos mediante un gestor de base de datos y la modificación del diseño de la interfaz. Características que se desean implementar a una máquina que carece de ellos a manera de mejoramiento tecnológico. Tomando en cuenta estas necesidades, el objetivo general de este trabajo de tesis es presentar las características importantes y fundamentales que se requiere para la selección del sistema embebido para una máquina industrial, en este caso una balanza dinámica. También dar una introducción del manejo de una herramienta de objetos gráficos para el diseño de una interfaz gráfica que es presentada a través de una pantalla táctil. Luego de la etapa de implementación del sistema se obtuvieron dos resultados importantes. Se ha logrado el control de los principales componentes de una balanza dinámica mediante una interfaz gráfica, diseñado con una herramienta de objetos gráficos llamada QT. Finalmente, se consiguió el almacenamiento de los valores de peso a través de un gestor de base de datos llamado SQLite. / Tesis

La presente tesis es un trabajo de análisis y mejora de la gestión de activos físicos de grúas pórtico. El terminal portuario cuenta con distintos tipos de maquinaria pesada para realizar su operación; sin embargo, la grúa pórtico realiza la función principal: el traslado de los contenedores entre el muelle y el buque portacontenedores. Es el principal activo físico de un terminal portuario ya que sin grúas pórtico no se podría realizar la operación principal. El terminal portuario atraviesa una fuerte crisis debido a que no cuenta con una política de gestión de activos físicos. Esto se evidencia en los constantes breakdowns que tienen las grúas pórtico, además del sobre stock acumulado que se tiene en el almacén. Todo eso provoca una disminución constante en la productividad, lo cual genera pérdida de clientes al verse reflejada la situación real en el mercado y en las demoras en la atención, además de excesivos gastos de operación. El principal objetivo es el poder aumentar la vida útil de los activos físicos de las grúas, así como su disponibilidad al disminuir las constantes fallas actuales y sus consecuencias. Para lograrlo se propone la implementación de un Sistema de Gestión de Activos Físicos que abarca conceptos como mantenimiento, criticidad, riesgo, confiabilidad, gastos, etc. Este sistema se enfoca en el manejo óptimo de los activos con el fin de lograr el cumplimiento del plan estratégico de la empresa. Esta propuesta genera un ahorro considerable: si se hubiese implementado en una familia de activos físicos de la grúa pórtico, la empresa no hubiese dejado de ganar en promedio S/. 696 000. Para la implementación se requiere una inversión de S/. 276 000 que en un plazo de 5 años con una tasa del 15% se obtiene un VAN de S/. 844 743.08 y una TIR de 87%. Estos resultados nos permiten concluir la viabilidad de la propuesta y un beneficio para la empresa / Tesis

El presente trabajo está dedicado al análisis de la estructura y de los movimientos que realizan las máquinas excavadoras, centrándose en el diseño de un Brazo Excavador de tamaño compacto así como la selección del Sistema Hidráulico y sus componentes. Estas máquinas son encontradas en el mercado pero la variación que se presenta es que el Brazo Excavador diseñado puede ubicarse y fijarse sobre cualquier estructura que pueda soportarlo ya que está habilitado para ello, además que puede desplazársele con mucha facilidad por su bajo peso. El método utilizado para el presente diseño es analizar la estructura de forma estática y de esta manera dimensionar y seleccionar los materiales óptimos tomando siempre en consideración no sobredimensionarla manteniendo factores de seguridad suficientes para este tipo de maquinaria que estará sometida a un trabajo exigente y a golpes durante su función. / Tesis

El presente proyecto de investigación presenta una alternativa económica, de fabricación nacional, versátil y de bajo impacto ambiental para la fabricación de un equipo de alta tecnología usado en la medicina específicamente en pacientes con lesiones en la muñeca. Se trata de un equipo que utiliza tres actuadores eléctricos que al actuar conjuntamente permiten simular los movimientos de la muñeca que son pronación, supinación, flexión cubital, flexión radial, extensión y flexión. Se seleccionó la solución óptima entre 3 modelos considerando criterios económicos y técnicos. Esta solución incluye la utilización de dos actuadores eléctricos lineales modelo CAHB-10 serie 2 de la marca SKF. Estos actuadores tienen una longitud de carrera de 100 mm y una fuerza de empuje y tracción de 240 N. Su velocidad es de 24 a 30 mm/s. El tercer actuador es un motor eléctrico de pasos marca SureStep modelo STP-MTR-17048. Su torque de eje detenido es 0.59 N-m y fuerza máxima radial iguala 1.82 kg. Interactuando conjuntamente estos equipos, van a permitir realizar los movimientos complejos en simultáneo en pacientes con lesiones en la muñeca que necesitan una rehabilitación total. La solución óptima se realizó en SolidWork, un software en 3D para poder hacer simulaciones de movimiento y analizar las posiciones de máximos esfuerzos. El análisis de la posición de máximos esfuerzos permitió recaudar la información necesaria para analizar la resistencia de los componentes más críticos. La simulación en el software permitió además verificar que el equipo alcanza todos los máximos ángulos en todos los movimientos que se requiere en la rehabilitación. Finalmente se elaboró los planos de detalles, ensambles y se evaluó los costos de su fabricación. El costo del equipo es aproximadamente US$ 3,000. Se concluye que es posible realizar máquinas especializadas para personas que tienen una lesión a la muñeca y necesita de rehabilitación en el Perú. / Tesis

La presente tesis comprende el diseño de una máquina plastificadora con polipropileno para termolaminación, la cual tiene como función principal lograr que los materiales posean una protección contra el polvo y humedad, brindándoles un buen acabado. La máquina ha sido diseñada para poder plastificar las dimensiones más comerciales actualmente en nuestro país, obteniendo además una máquina que sea fácil de transportar. El material a plastificar, papel o cartón, ingresa a la máquina en pliegos o en bobinas, siendo arrastrado el material por 2 rodillos, siendo uno fuente de calor para la adherencia del plástico al material y el otro de arrastre, este rodillo de arrastre cuenta con un sistema de nivelación de presión, finalmente el producto plastificado podrá ser embobinado o recolectado en una canastilla para su posterior corte. La máquina plastificadora ha sido diseñada de manera compacta, ocupando un espacio de 1160 mm de largo por 630 mm de ancho. Este trabajo está compuesto por 4 capítulos. El primer capítulo, Parámetros de funcionamiento, se menciona en el las características más importante en el proceso de plastificado, haciendo además una descripción de las máquinas existentes. El segundo capítulo, Proyecto preliminar óptimo, contiene toda la metodología del diseño, esto es: lista de exigencias, estructura de funciones, matriz morfológica, conceptos de solución, evaluación técnico económico y proyecto preliminar. En el tercer capítulo, Diseño de la máquina plastificadora, contiene el dimensionamiento y cálculos de todos los componentes de la máquina, es decir el diseño de los rodillos, el sistema de calentamiento y de presión, selección del motor, sistema eléctrico y de control. Por último, el cuarto capítulo denominado Costos de fabricación incluirá todo los costos involucrados en la elaboración de la máquina plastificadora, obteniéndose un costo de S/14292.00. / Tesis

La presente tesis comprende el diseño de un sistema de elevación para personas en condición de discapacidad, a instalarse en el laboratorio de Investigación en Biomecánica y Robótica Aplicada de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Este sistema de elevación fue diseñado para trasladar dos usuarios con un peso en conjunto aproximado de 300 kg desde el nivel del suelo hacia un simulador de marcha ubicado a 70 cm de altura respecto del nivel del suelo. El sistema de elevación propuesto es un elevador del tipo tijeral que ocupa un espacio de 1.30 metros de largo por 0.8 metros de ancho y está ubicado contiguo a la pared lateral izquierda del laboratorio. El sistema funciona mediante un sistema hidráulico – eléctrico en donde un motor de 1 HP provee la energía necesaria para accionar los cilindros hidráulicos que impulsan la plataforma de elevación. En la primera parte de la presente tesis se da una descripción de las tecnologías actuales existentes para sistemas de elevación, donde se menciona su composición y funcionamiento. Luego se revisa y aplica la metodología para el diseño según VDI2225, la cual es una norma alemana para el diseño de máquinas utilizada en los cursos de Ingeniería Mecánica para determinar qué tipo de tecnología de elevación es la más apropiada para solucionar el problema propuesto. Finalmente se muestra el diseño del sistema de elevación propiamente dicho y la selección de equipos que lo comprenden. Asimismo se muestran los planos de todas las piezas y equipos del sistema. Además, se realizó un estimado del costo total de la inversión, el cual es de S/.16,862. / Tesis

En el presente trabajo se muestra el diseño mecánico de un equipo para la rehabilitación de la movilidad del tobillo empleando un mecanismo paralelo del tipo 2- UPU (R), el cual cuenta con dos grados de libertad para realizar los movimientos de flexión dorsal-plantar e inversión-eversión, y una restricción pasiva que garantiza un punto de rotación fijo. El diseño se obtuvo mediante una exhaustiva investigación del estado del arte y la aplicación de la metodología indicada en el estándar alemán VDI 2221. El rehabilitador de tobillo propuesto es accionado por dos servomotores eléctricos lineales que permiten realizar trabajos pasivos y activos en flexión dorsal-plantar e inversión-eversión. De acuerdo a la configuración establecida, cada uno de estos movimientos se encuentra limitado a 30° y 18° respectivamente, y la carga máxima sobre el tobillo limitada a 120 Nm. Las dimensiones del equipo son 440 mm de altura, 450 mm de longitud y 250 mm de ancho; lo cual satisface los requerimientos ergonómicos de una persona con estatura aproximada al de la media de la población del Perú. Como resultado de este trabajo se obtienen los planos de ensamble y fabricación del equipo para la rehabilitación de la movilidad del tobillo y los costos asociados a la fabricación de piezas, compra de componentes estandarizados, ensamble e instalación, y desarrollo de la ingeniería. El costo total del proyecto asciende a 8,770.00 USD. / Tesis

La presente tesis tuvo por objetivo el procedimiento para el diseño y desarrollo de carcasas soldadas para cajas reductoras de ejes paralelos y engranajes cilíndricos. Si bien no se trató a profundidad el tema de los componentes internos de la transmisión, se realizaron cálculos aproximados de resistencia para el dimensionamiento general de los componentes para un caso particular de estudio. Se obtuvieron valores de fuerzas de reacción y dimensiones con lo cual se pudo obtener la geometría básica de la carcasa. A partir de dicha geometría se procedió a realizar una serie de análisis por elementos finitos buscando mitigar esfuerzos más altos y reduciendo áreas del diseño básico que no trabajaban bajo casi ningún esfuerzo. De esta forma se cambió la geometría de la carcasa sin cambiar los parámetros principales, realizando meramente cambios geométricos locales, con la finalidad de transmitir la mayor carga posible. Una vez establecidos los parámetros geométricos principales se procedió a optimizar los espesores, las fuerzas de pre ajuste, el número de tornillos, así como el tamaño de garganta de los cordones de soldadura. De esta forma se obtuvo un factor de seguridad no menor a 2 en cualquier punto de la carcasa, lo que traería consigo una reducción del material. Finalmente, dados los resultados obtenidos en la aplicación particular, se pudo concluir que el procedimiento desarrollado de forma teórica en los capítulos previos puede ser usado como referencia para el diseño de carcasas soldadas para cajas reductoras. / Tesis