No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / El presente informe muestra el desarrollo del proyecto de título realizado bajo el nombre de “Diseño de un Sistema de Información para el Control de Gestión del Programa Nacional de Hemofilia y Afines”. Su justificación nace de la necesidad del PNHYA de crear un sistema de información que permita mantener un registro y estado de pacientes con hemofilia, junto con permitir un control de gestión. De esta forma, se tiene por objetivo general diseñar un sistema de información para el control de gestión del PNHYA que permita a sus directores monitorear el desempeño de los médicos y el seguimiento a las políticas implementadas, además de generar indicadores e información que apoye las decisiones médicas con el fin de mejorar el estado de salud de los pacientes hemofílicos. La metodología utilizada para diseñar el Sistema de Información, fue la correspondiente a “Rediseño de Procesos”, apoyándose en herramientas de modelamiento del tipo IDEF0, Modelo de Roles y Casos de Uso. El diseño del Sistema de Información permitirá a los médicos registrar estadísticas de los pacientes, recabar datos de los bancos de sangre de los hospitales, intercambio de experiencias por medio de un foro, acceder a noticias relacionadas con el tema y mantener un contacto cercano con los pacientes a través de correo electrónico. A partir de la información recabada se definieron procesos y normas que permitirán la realización de un control de gestión por parte del PNHYA. Se monitoreará el uso que los médicos le dan a la plataforma así como el estado de los pacientes que permitirá de manera indirecta controlar el desempeño de los médicos. Sin embargo, es necesario aclarar que este sistema de control de gestión es la base para el desarrollo de un sistema de evaluación de desempeño. A pesar de que, esta memoria no considera la implementación del Sistema de Información, lo cual eventualmente implica modificaciones a la propuesta realizada, se entregaron recomendaciones y acciones a tomar para una puesta en marcha exitosa.

Ingeniero Civil Industrial / El presente trabajo de memoria tuvo como finalidad diseñar un modelo de control de gestión en la Subgerencia de Canales de Venta de Polla Chilena para el período 2009-2011 que estuviera alineado y en coherencia con los objetivos estratégicos de la empresa. El trabajo se desarrolló en Polla Chilena de Beneficencia S.A., una empresa estatal, dedicada a la comercialización de juegos de azar. El año pasado Polla registró una disminución de un 25% de sus ventas. Esto obligó a la empresa a modificar su estrategia y sus objetivos para corregir la caída. Lo anterior provocó que la Subgerencia se desalineara de los nuevos objetivos al seguir trabajando en base a los objetivos previos al cambio. Una estrategia que no considera el área de ventas en su diseño no es medible debido al peso que tiene esta área en los objetivos de cualquier empresa. La metodología utilizada fue recopilar los antecedentes previos (de la empresa y de la subgerencia), un diagnóstico de la empresa (análisis Interno y Externo) y la presentación de los antecedentes estratégicos para alinear la propuesta con los antecedentes previos. Luego se estableció la propuesta estratégica, los objetivos, Mapa estratégico, los indicadores y el Cuadro de Mando Integral, que es el fin de este trabajo. La propuesta estratégica apunta a la Rentabilización del canal tradicional de ventas mediante el incremento de ventas debido a la mejora en la relación con los clientes, mejorando también los atributos del servicio entregado y aumentando la cantidad de clientes de alto valor. Adicional al incremento de ventas está la mejora en la estructura de costos para la atención de ese canal. Finalmente se considera también la venta por Internet, mediante la APV (Agencia de Polla Virtual) para mejorar la proporción de las ventas de ese canal en el total de la empresa. Esta propuesta es debido a lo identificado en los análisis previos en cuanto a potencialidad de Internet, bajo crecimiento esperado y complicaciones financieras de parte de los clientes. Lo anterior se resumió en la confección de 16 objetivos estratégicos separados en las 4 perspectivas del CMI. Se proponen 26 indicadores para medir los objetivos, sus respectivas metas e iniciativas complementarias. De las iniciativas estratégicas propuestas para complementar los objetivos estratégicos, lo más destacable es la sugerencia de un nuevo modelo de Gestión de Agentes, para implementar los cambios estratégicos en la Subgerencia, los cuáles deben estar apoyados por una gestión del cambio, entregándose recomendaciones en las conclusiones de acuerdo a las características de la cultura de la organización.

El objetivo general del presente trabajo de título fue el desarrollo del diseño de un sistema de ensayos experimentales, cuyo objeto de ensayo son columnas de edificios de no más de seis pisos escala 1:1. Los ensayos mediante este sistema permitirán: obtener información acerca del comportamiento estructural del espécimen ante solicitaciones de flexo-compresión, que son comunes de encontrar en columnas de edificios de diversa índole; establecer curvas útiles para el diseño de estructuras que presenten elementos con este tipo de solicitaciones; explorar nuevos materiales, o bien combinaciones de estos con hormigón, acero, híbridos, etc., puesto que no existe restricción respecto a la naturaleza de los especímenes objetivo. Actualmente, la Universidad de Chile no tiene sistemas que permitan ensayar probetas en este tipo de esfuerzos combinados. Se propone construir sistema en la sala de máquinas del Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación de Estructuras y Materiales (institución dependiente de la Universidad de Chile). El trabajo de título incluye el diseño estructural y el diseño del sistema de control. El diseño estructural contempla el uso de una prensa existente en IDIEM, en la que se montará un sistema diseñado en acero, que permitirá ejercer el esfuerzo de flexión en la probeta, sin afectar los esfuerzos de compresión proporcionados por la prensa. La capacidad de carga que permite inducir el sistema es de 250 tonf y 150 tonf·m de esfuerzo axial y momento, respectivamente. El desarrollo del sistema de control se hizo contemplando la necesidad de simpleza de operación, correcto desempeño, y monitoreo de posibles estados críticos para el sistema. El sistema de control fue desarrollado utilizando un lenguaje de programación orientada al objeto, especializado en manejo de sistemas de adquisición de datos y control. Dicho sistema monitorea rotaciones, desplazamientos, y fuerzas; e interviene a través de dos actuadores hidráulicos, utilizando un controlador P (Proporcional). Opera a través de una tarjeta de adquisición de datos ubicada en un computador, que procesa y almacena la información obtenida a través de los sensores durante todo el ensayo. Se concluyó que, con respecto al diseño estructural, se obtuvieron dimensiones esperadas de los elementos constituyentes, en comparación con otros sistemas existentes similares. Con respecto al sistema de control, se pudo alcanzar el nivel de desarrollo necesario para proporcionar un sistema simple, adecuado para satisfacer las necesidades mínimas requeridas para una correcta ejecución, y expandible.

Instalación y puesta en marcha de un sistema de ensayo de barras con control por fuerza y deformación” El objetivo del presente trabajo es la instalación y puesta en marcha de un dispositivo de ensayo de barras bajo cargas cíclicas y deformación controlada en el Laboratorio Experimental de Estructuras del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad de Chile. El dispositivo consiste en un mecanismo que transforma el movimiento horizontal de la mesa de un grado de libertad instalada en el Laboratorio Experimental, en un movimiento vertical aplicado a una probeta metálica esbelta. Esta mesa se encuentra calibrada para aplicar movimientos sísmicos limitados a aceleraciones de 1 g, velocidades de 40 cm/seg, desplazamientos de ± 20cm y frecuencias de hasta 12 Hz. El trabajo comprende la revisión y verificación del diseño del dispositivo, la fabricación y montaje de éste, el desarrollo del sistema de control, para finalmente realizar la calibración y ensayo de probetas de Nitinol envejecidas a diferentes tiempos. La capacidad del dispositivo permite ensayar barras metálicas de hasta 6 mm de diámetro, 35 cm de de largoNote1. , 140 mm de desplazamiento a una frecuencia máxima de 12 Hz. Los resultados obtenidos se comparan con los existentes en la literatura utilizando registros sinusoidales de 100 ciclos, 8% de deformación nominal a 0.1 Hz. Se logran similitudes en las curvas de histéresis, módulo de elasticidad, deformación remanente, tensión de transformación, y amortiguamiento equivalente. Además, se logran semejanzas en las variaciones de estas propiedades en función de la cantidad de ciclos, envejecimiento y entrenamiento previo. Por otro lado, se analiza el comportamiento del material al ser sometido al registro sísmico del Terremoto de Llolleo de 1985, observando ciclos de histéresis de igual forma que en los ensayos sinusoidales.

No autorizado por el autor para ser publicada a texto completo / El siguiente trabajo fue realizado en EECOL ELECTRIC, empresa canadiense cuyo rubro es la comercialización y venta de artículos eléctricos. Esta empresa ha experimentado un crecimiento rápido en los últimos años y presenta problemas en el manejo y administración de su inventario, lo que ha provocado que tenga altos niveles promedios de inventario en algunos productos, mientras que en otros presente frecuentes quiebres, reduciendo las utilidades y el nivel de servicio entregado. Este problema se debe a que no existe una política estandarizada que se apoye en herramientas, como son modelos de pronósticos de demanda y de gestión de inventarios, para realizar los pedidos de forma eficiente a sus proveedores. Otro aspecto que dificulta la administración del inventario, es la lejanía de algunos de sus proveedores, lo que se traduce en largos y variables tiempos de entrega. Así, el objetivo central del estudio es diseñar y evaluar un prototipo de modelo de administración de inventario que busque disminuir su nivel de inventario en bodega sujeto a un nivel de servicio dado para un subconjunto de productos. Para ello se seleccionaran familias de productos de la sucursal de Santiago, se analizaran las ventas de su casa matriz, se escogió esta sucursal porque es la que presenta mayores ventas y es donde se generan las mayores utilidades, las familias escogidas son representativas y los modelos aplicados a estas pueden ser extensibles a las demás familias y sucursales. Para realizar los pronósticos de demanda se utilizaran, los modelos cuantitativos basados en series de tiempo, se analizaran los pronósticos con varios de los modelos existentes, escogiendo para cada familia el que arroje el menor error. Para el manejo del inventario, se realizó la clasificación de los productos en ABC siendo A el 20% de los productos que generan el 80% de las ventas y BC el 80% de los productos que generan el 20% de las ventas, hecha esta clasificación para los artículos A el modelo de gestión de inventario propuesto fue el modelo de revisión continua y para los artículos BC el modelo de gestión de inventario propuesto fue el modelo de revisión periódica. Con esto se logra ordenar y tener un mejor control del inventario, reduciendo los quiebres de stock o identificar con anticipación estos quiebres y tomar las medidas necesarias. Para evaluar el desempeño del modelo propuesto versus la situación actual se simulo el funcionamiento de los modelos en un periodo de siete meses (enero 2010 hasta julio2010) se comparó con la situación actual, para la mayoría de las familias con los modelos propuestos se logran mejores resultados, se bajan los niveles de artículos en stock, se disminuyen los quiebres, se ordena la manera en que se hace la revisión de los inventarios y la forma de hacer los pedidos.

En el presente informe se muestra el desarrollo del trabajo de título llamado “Diseño de un sistema de control de gestión para la Gerencia de Siniestros de Vehículos en una Compañía de Seguros Generales”. En esta Gerencia surge la necesidad de parte del subgerente de siniestros de diseñar un sistema de control de gestión, para dar apoyo a la gestión y control de los procesos que se llevan a cabo para la identificación, evaluación y resolución de siniestros denunciados. De esta forma, se tiene por objetivo general diseñar un Sistema de Control de Gestión Estratégico para medir y controlar el desempeño en la Gerencia de Siniestros de Vehículos de Liberty Compañía de Seguros Generales, de manera de alinear sus esfuerzos con la estrategia de la Compañía. Para cumplir con el objetivo general, se consideró inicialmente definir una estrategia adecuada para la Gerencia de Siniestros de Vehículos, para luego: establecer los objetivos estratégicos relevantes para Gerencia; diseñar el mapa estratégico que muestre las relaciones causa-efecto entre estos objetivos; y definir los indicadores estratégicos relevantes para cada uno de los objetivos estratégicos de la Gerencia de Siniestros de Vehículos. Para llevar a cabo este trabajo se diseña una metodología a partir del enlace de las herramientas: “modelo de diseño y ejecución de estrategias de negocios” del autor Enrique Jofré, y las herramientas de “BalancedScorecard” y “Mapa Estratégico” de Kaplan y Norton. La primera herramienta se considera relevante, dada la necesidad de establecer una sólida base estratégica de la Gerencia de Siniestros, la cual permite posteriormente diseñar el sistema de control de gestión que se encuentre alineado con la estrategia de la compañía, y de esta manera cumplir el objetivo principal del trabajo de memoria. Se llegó a un BalancedScorecard compuesto por 10 objetivos estratégicos, bajo las cuatro perspectivas que propone el modelo de Norton y Kaplan. Para cada objetivo propuesto, se construyeron indicadores representativos y de fácil medición. A pesar de que esta memoria, no considera la implementación del Sistema de Control de Gestión, lo cual eventualmente implica modificaciones ala propuesta realizada, se logra concluir, principalmente, la relevancia de considerar a los clientes como parte de la estrategia definida por la Gerencia de Siniestros de Vehículos, y a su vez la importancia de establecer una clara propuesta de valor que permita definir los procesos relevantes para poder cumplir con los servicios de atención de siniestros ofrecidos por la Compañía.

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Ingeniero Civil Electricista / En el último tiempo, la utilización de derivadas no enteras ha arrojado resultados interesantes en algunas aplicaciones, pues se ha encontrado que ecuaciones diferenciales de orden fraccionario permiten describir de mejor manera la dinámica de ciertos fenómenos. Su uso ha sido validado en ámbitos tan diversos como carga de baterías o sociología, principalmente debido a que incorporan el concepto de memoria en ellas. La observación de estados de un sistema dinámico es un problema que ha sido ampliamente estudiado debido a que permite acceder a información relevante del mismo, para ser usada con fines de control. En la literatura existen numerosos resultados con respecto a observadores fraccionarios, sin embargo el estudio de observadores cuyo orden no coincide exactamente con el del sistema a observar, no ha sido convenientemente abordado. En este contexto, en el presente trabajo de título se plantea el diseño un observador de estado de orden fraccionario para sistemas lineales SISO (Single Input - Single Output), de orden entero y parámetros conocidos. Además se analiza su desempeño y se compara con observadores de orden entero, en cuanto a la rapidez de convergencia del error de observación, y a su robustez frente a cambios en los parámetros del sistema original y presencia de perturbaciones. Mediante desarrollos teóricos y simulaciones, se analiza primero el desempeño del observador de Luenberger de orden fraccionario para una planta de orden entero. Éste se realiza tanto desde el punto de vista de la estabilidad del sistema como de la influencia de distintos parámetros en su desempeño, considerando el caso ideal y también en presencia de perturbaciones y desconocimiento en los parámetros de la planta. Posteriormente se aborda la problemática del diseño de un observador de orden fraccionario, que otorgue alguna ventaja con respecto al desempeño del observador de Luenberger fraccionario. Se analiza la obtención de observadores a partir de una dinámica deseada para el error de observación y finalmente se presenta un observador fraccionario que sigue la estructura de Luenberger fraccionario, pero incorporando una modificación en la entrada que el observador considera. Como resultado del estudio se obtienen condiciones suficientes para la estabilidad de los esquemas de observación fraccionarios planteados y ventajas de los mismos con respecto al observador de Luenberger de orden entero, en cuanto a la velocidad de convergencia para 0<alpha<1 y también respecto de la atenuación de perturbaciones de alta frecuencia para 1<alpha<2. En cuanto a sus desventajas, los observadores fraccionarios estudiados se restringen a plantas estables, con lo cual su velocidad de convergencia está limitada por las características de la planta y no puede ser manejada arbitrariamente, como en el caso Luenberger de orden entero.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica / Ingeniero Civil Electricista / Las carreras de autos solares se caracterizan principalmente por su gran limitación energética. En ellas, el vehículo debe recorrer grandes distancias durante extensos periodos sujeto a fuertes restricciones en la energía disponible de sus baterías, por lo que resulta primordial hacer una adecuada planificación en el manejo de la energía solar para obtener una buena posición al final de la carrera. El problema adquiere una complejidad matemática muy atractiva, si se considera que durante la carrera ocurren situaciones sujetas a incertidumbre y que pueden afectar el consumo de energía, tales como la presencia de fuertes vientos, nubosidad y problemas en el vehículo. El presente trabajo presenta un algoritmo para el uso óptimo de la energía en un vehículo solar, tomando en cuenta la existencia de perturbaciones, pero sin modelarlas explícitamente. Se consideran conocidas las pendientes de la ruta, al poder ser obtenidas desde documentación cartográfica pertinente. El algoritmo distribuye temporalmente el consumo de energía del vehículo de manera de no agotar prematuramente las baterías, buscando llegar a la meta en el mínimo tiempo posible y basándose en un esquema de control óptimo en tiempo real. Se planifica primeramente la energía utilizada por el vehículo en cada día de competición y a continuación se aplica una discretización temporal más fina, de manera de detallar aún más dicho consumo durante el día actual de competición. Finalmente se aplica un algoritmo de control óptimo en tiempo continuo basado en un método pseudoespectral al segmento de discretización en que se está corriendo al momento de la planificación. El procedimiento completo se itera considerando las mediciones de la instrumentación del vehículo, para construir el vector de estado actualizado al momento de la realización de cada iteración, obteniéndose así un proceso realimentado que reacciona oportunamente frente a imprevistos. Hasta el momento no se reportan en la literatura aplicaciones del método pseudoespectral utilizado en vehículos solares. El presente trabajo tiene, entonces, la ventaja de considerar en el corto plazo la dinámica continua del vehículo a un costo computacional menor que en otros esquemas, logrando un ventajoso compromiso entre el detalle de la solución obtenida y la rapidez de su obtención. Los resultados, obtenidos mediante simulaciones, muestran que el algoritmo recupera los principios generales de control óptimo de vehículos solares, a la vez que es efectivamente capaz de realizar, en tiempos del orden de los cinco segundos, cambios en la estrategia a seguir frente a imprevistos de diversa naturaleza, de manera que el tiempo requerido para llegar a destino resulta ser menor que al utilizar un esquema de lazo abierto. En la literatura consultada dichas soluciones tardan tiempos del orden de minutos en ser obtenidas. El detalle sobre consumos energéticos y velocidades esperadas con que el algoritmo predice la evolución del vehículo, permiten al equipo de carrera facilitar la detección de fallas que puedan presentarse.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica. Ingeniero Civil Eléctrico / El cálculo fraccionario presenta un nuevo escenario de aplicaciones para la Ingeniería de Control, a través de la extensión de los controladores de orden entero al caso de orden fraccionario; al respecto, se deben investigar sus ventajas y desventajas al enfrentarse a distintos problemas de control. En este contexto, el Sistema de Estanques del Laboratorio de Automática presenta una oportunidad para validar experimentalmente estrategias de control para un sistema de tipo No Lineal, tanto en el caso SISO de control de nivel en estanque cónico, como MIMO considerando la temperatura del líquido del sistema, ambas variables de gran importancia en múltiples aplicaciones industriales. El objetivo de este trabajo es aplicar distintas estrategias de sintonización de parámetros de controladores de la familia PID, de orden entero y fraccionario, para compararlas entre sí en su aplicación en el Sistema de estanques; además, se busca definir caso a caso las posibles mejoras que se introducen al considerar integración y derivación fraccionaria a un sistema de control. Para esto, se desarrolla una modelación fenomenológica del sistema en estudio, la cual, a través de las ecuaciones diferenciales determinadas, evidencia la no linealidad de los estados del sistema; a partir de esto, se realiza una implementación computacional en Simulink. Luego, se aplican diferentes métodos de sintonización de parámetros para los casos monovariable y multivariable, comparándose entre sí mediante simulaciones y realizando validación experimental de aquellos casos que presenten ventajas de control apreciables. A partir de la introducción de índices de desempeño, se determina que la mejor estrategia de sintonización de parámetros es mediante optimización PSO con la implementación del modelo no lineal, en desmedro de los métodos LGR, Z\&N y optimización en Frecuencia que hacen uso de linealizaciones del sistema en torno a puntos de operación. Además, en el caso de control SISO, considerando el comportamiento global de control $IAE$ y la energía $ISI$, el mejor resultado corre por cuenta del control fraccionario tanto en simulación como experimentalmente; para el caso MIMO, considerando ambos índices mencionados junto al sobrepaso $MOV$, resulta que los controladores aplicados en un esquema centralizado obtienen mejor desempeño que sus pares descentralizados, y, tanto en simulación como en el sistema real, el mejor controlador es PIOF. Como conclusión, se desprende que a través de ecuaciones fenomenológicas se puede caracterizar la dinámica de cualquier sistema, inclusive aquellas de tipo no lineal. Por otra parte, el procedimiento de optimización PSO presenta una ventaja sustancial para la determinación de parámetros, ya que hace uso de esta dinámica completa, sin recurrir a aproximaciones. Finalmente, los esquemas de control fraccionario presentan una nueva alternativa para mejorar el control de sistemas, lo que llevado a la industria puede significar mejoras sustanciales en los beneficios de un proceso.