Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Industrial / 17/07/2024

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / Hoy en día las empresas se apoyan en sistemas computacionales para automatizar y optimizar recursos que entreguen información actualizada, completa y a tiempo, considerando que es un elemento de apoyo que les permite competir. Es decir, el uso de la tecnología aplicada se ha transformado en una herramienta estratégica para su desarrollo y crecimiento. Estos sistemas y aplicaciones, residen en componentes computacionales, los que están alojados en lugares especiales llamados Centros de Datos o Data Center, que poseen infraestructura y capacidades técnicas y de seguridad que les permiten asegurar una disponibilidad de operación, de acuerdo a niveles de servicio estandarizados internacionalmente. Al interior de estos Centros de Datos, se deben realizar, entre otros y en forma constante, muchos servicios de mantención, administración, reparación y monitoreo de elementos computacionales, en donde en las mayoría de los casos, no se cuenta con información actualizada de sus características físicas, ubicación, estado de operación, generando alto costo para llevar a cabo estas actividades, dado que se requiere personal especializado que debe trabajar con debidas autorizaciones con protocolos de evaluación de riesgo y de posibles fallas propias de los sistemas o componentes a intervenir o efectos secundarios al resto de las instalaciones Para llevar a cabo lo anterior, se utilizó la metodología denominada Canvas la que permite desarrollar un modelo de negocios desde la identificación de los actores claves, propios y del mercado, sus interrelaciones, la propuesta de valor y su proyección en el tiempo. En el presente trabajo se desarrolla un análisis y evaluación de una solución, la que permite reducir los costos de operación y mantención de los elementos computacionales, como así también, disminuir sus tasas de fallas, aumentando la disponibilidad de los sistemas físicos y de información que contienen. Permitiendo con ello, llegar a niveles de estándares internacionales en los servicios prestados y la calidad de la infraestructura, resguardando con ello, la inversión que realizan los clientes en tecnología y aportando valor a sus negocios en cuanto a aumentar la disponibilidad y uso las 24 horas del día, de sus sistemas físicos. Los resultados esperados en base al modelo de negocios y el uso de la tecnología correspondiente, nos permitirán disminuir la tasa de fallas por efecto humano la que hoy alcanza un 70% a nivel mundial, bajar los costos de las asistencias técnicas hasta en un 50% producto del control, administración y trazabilidad de los componentes computacionales, como así mismo, mejorar en más de un 20% el uso de los recursos computacionales, considerando que en promedio hoy alcanzan entre un 40 y 60% de ocupación de sus capacidades.

Doctor en Ingeniería Eléctrica / Hoy en día, la construcción de maquinaria y plantas industriales exigen soluciones de accionamiento con un diseño flexible y escalable. En sectores industriales como la petroquímica, la minería, la generación de energía, etc., existe una demanda de soluciones con alta eficiencia, seguridad integrada y respaldo de las compañías proveedoras. En este contexto, el Convertidor Multinivel Modular (MMC) ha aparecido como una opción prometedora para accionamientos de media tensión de alta potencia debido a sus características, como modularidad total, flexibilidad de control, niveles de media tensión, calidad de potencia y posible operación sin transformador. Por lo tanto, esta tesis discute la aplicación del MMC para accionamientos de máquinas. El modelado del MMC y sus sistemas de control asociados para esta aplicación son analizados ampliamente en este documento. Específicamente, se ha propuesto un nuevo modelado basado en coordenadas dq y su sistema correspondiente sistema de control para regular el valor instantáneo de las tensiones de los condensadores del MMC. Además, se ha propuesto la integración de los sistemas de control de la máquina y del MMC para mejorar el rendimiento general del sistema. Por ejemplo, se demostró que las corrientes circulantes requeridas durante bajas frecuencias ac se reducen al considerar la interacción de ambos sistemas de control. La efectividad de las estrategias de control propuestas se validó a través de extensos resultados experimentales, que se han publicado en dos artículos (IEEE Transactions on Industrial Electronics) y seis artículos de conferencia (indexados en la base de datos Scopus), así como contribuciones importantes en otros proyectos relacionados con el control de convertidores multinivel modulares. El prototipo utilizado se compone de 18 celdas de potencia. El sistema se controla utilizando un procesador de señales digitales y dos FPGAs. Un segundo MMC con 12 celdas de potencia también se usó para algunas pruebas, conformando una unidad Back-to-Back MMC. Se probó el rendimiento dinámico y en estado estable de las metodologías de control propuestas, considerando el arranque del MMC, cambios escalón tanto en el par y las corrientes de magnetización, rampas de velocidad, pruebas de cruce por velocidad cero, operación de rotor bloqueado, operación con flujo debilitado, diferentes condiciones de carga, manipulación de la tensión dc del MMC, etc. En todos los casos, el rendimiento alcanzado es consistente con los resultados esperados. Nowadays, machinery and plant construction are demanding drive solutions with flexible and scalable design. In industrial sectors such as petrochemical, mining, power generation, etc., there is a demand for solutions with high efficiency, integrated safety and support from the supplier companies. In this context, the Modular Multilevel Converter (MMC) has appeared as a promising option for high-power medium-voltage drives due to their characteristics, such as full modularity, control flexibility, medium-voltage levels, power quality and possible transformer-less operation. Thereby, this thesis discusses the application of the MMC as a machine drive. The modelling and control systems required for this application are extensively analysed and discussed in this document. Specifically, a novel dq-based modelling of the MMC and its associated control system has been proposed to regulate the instantaneous value of the MMC capacitor voltages. Additionally, the integration of the machine and MMC control systems has been proposed to enhance the performance of the overall system. For example, it was demonstrated that the required circulating currents during low-ac frequencies are reduced by considering the interaction of both control systems. The effectiveness of the proposed control strategies is validated through extensive experimental results, which have been published in two journal papers (IEEE Transaction on Industrial Electronics) and six conference papers (indexed in the Scopus database), as well as important contributions in other projects related to the control of modular multilevel converters. The downscaled prototype utilised is composed of 18 power cells. The system is controlled using a Digital Signal Processor and two Field Programmable Gate Arrays (FPGAs). A second MMC with 12 power cells was also used for some tests, conforming a Back-to-Back MMC-based drive. The dynamic and steady-state performance of the proposed control methodologies were tested, considering the MMC starting-up, step changes in both the torque and magnetising currents, speed-ramps, zero-speed crossing test, rotor-locked operation, flux-weakening operation, different loading conditions, manipulation of the input voltage of the MMC, etc. In all cases, the achieved performance is consistent with the expected results.

La teoría de Control Moderno emplea —durante sus diferentes etapas para el diseño de los controladores— un amplio número de ciencias y herramientas tales como álgebra lineal, teoría de vectores y matrices, cálculo diferencial y programación. También emplea análisis numérico, teoría de optimización, lógica difusa, redes neuronales y otras nuevas teorías que puedan mejorar el desempeño de los sistemas a manejar. Ahora bien, todo ingeniero que vaya a analizar el comportamiento de un sistema controlado, o para controlarlo, deberá investigar la teoría que sostiene dicho comportamiento. Por ello, el libro Enfoque práctico de control moderno ha sido preparado para condensar temas sumamente abstractos de manera sencilla y, así, apoyar el dictado de cursos como Control Moderno y Control Óptimo. El autor ha intentado escribir las expresiones matemáticas de la manera más sencilla posible y ha incorporado las aplicaciones en Matlab de los ejemplos que presenta para que el lector entienda cómo se programaron y cómo se llegó a cada uno de los resultados. Sin embargo, cabe señalar que es conveniente que el lector primero desarrolle ciertas habilidades en Matlab, ya que en esta obra solo se mencionarán los procedimientos necesarios sin profundizar en ellos. En este libro se condensa, en una forma práctica, estudios, trabajos e investigaciones de más de catorce años tratando de plasmar el enfoque práctico de la parte teórica del Control Moderno.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / La Vicepresidencia de Proyectos de CODELCO, es la organización encargada de gestar y ejecutar los Proyectos para el desarrollo y sostenibilidad del negocio. Para ello, cuenta con una dotación promedio propia de 900 personas y cerca de 14.500 trabajadores de empresas contratistas para las distintas fases de construcción e ingeniería. CODELCO ha declarado en su Carta de Valores, como parte de su identidad y visión de negocio, que todas sus actividades se deben realizar con los más altos estándares de seguridad, cuidando la sustentabilidad y maximizando los excedentes que entrega a su dueño, el Estado de Chile. Para dar cuerpo a esta visión, ha establecido una política corporativa de Gestión de Seguridad, Salud en el Trabajo y Riesgos Operacionales la que se implementa a través del Sistema de Gestión de Seguridad y Salud Ocupacional (SIGO). La gestión de Seguridad y Salud Ocupacional requiere administrar una gran cantidad de información que permita asegurar el cumplimiento de estándares y normas, identificar potenciales fallas y desviaciones a los procesos, anticipar la ocurrencia de incidentes que puedan impactar negativamente al resultado operacional y afectar la seguridad y salud de los trabajadores. En la actualidad se utiliza una serie de mecanismos, sistemas y herramientas de control que permiten gestionar esta información, sin embargo, no existe una plataforma única que las integre, correlacione o permita realizar un análisis oportuno para que la toma de decisiones sea más efectiva y eficiente en el control de los riesgos operacionales. En consecuencia, dada la magnitud y desafío de la Gestión de Seguridad y Salud Ocupacional para la Vicepresidencia de Proyectos y considerando los requerimientos para su administración, se requiere un sistema de control que integre las herramientas existentes en sus distintas plataformas informáticas y bases de datos, provea información oportuna y confiable para la adecuada toma de decisiones que permita reducir los riesgos de las actividades productivas. El análisis y propuesta considera la revisión de los sistemas de gestión de Seguridad y Salud Ocupacional, su importancia estratégica y las herramientas de control a través de las soluciones tecnológicas existentes en el mercado, que tengan la flexibilidad de adaptarse a las necesidades propias de la Vicepresidencia de Proyectos y permitan mantener un tablero de control en línea para cada uno y el total de los proyectos.

Tesis para optar al grado de Magíster en Control de Gestíon / El Poder Judicial de Chile corresponde a uno de los tres pilares fundamentales que sostienen el estado democrático de derecho, junto con el Poder Ejecutivo y Legislativo del país. De acuerdo al artículo 76 de la Constitución Política de la República, "La facultad de conocer las causas civiles y criminales, de resolverlas y de hacer ejecutar lo juzgado, pertenece exclusivamente a los tribunales establecidos por ley. Ni el Presidente de la República ni el Congreso pueden, en caso alguno, ejercer funciones judiciales, avocarse a causas pendientes, revisar los fundamentos o contenido de sus resoluciones o hacer revivir procesos fenecidos" (art. 76 de la Constitución Política de la República de Chile, 1980). Este artículo de ley consagra el principio de independencia de la función jurisdiccional, lo que asegura la imparcialidad en la labor de impartir justicia. El Poder Judicial de Chile está constituido por la Corte Suprema, máximo tribunal de justicia, y 17 Cortes de Apelaciones ubicadas a lo largo del país, de las cuales dependen 465 tribunales de primera instancia. A la Corporación Administrativa del Poder Judicial (CAPJ), creada el 10 de marzo de 1990, y cuyas funciones se establecen en los artículos 506 y 507 del Código Orgánico de Tribunales, le corresponde la función de administrar los recursos humanos, físicos, financieros y tecnológicos del Poder Judicial en su conjunto. En la actualidad, el Poder Judicial de Chile cuenta con un moderno procesamiento de causas judiciales penales, ajustándose a los estándares internacionales. De un sistema inquisitivo se avanzó hacia un esquema acusatorio, en el que se dividen las funciones de investigar, procesar y dictar sentencia de causas.

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGÍSTER EN CONTROL DE GESTIÓN / Este proyecto desarrolla un ejercicio teórico-práctico de formulación y diseño de un sistema de control de gestión para el Centro de Salud Familiar Dr. Víctor Manuel Fernández, uno de los establecimientos más antiguos de la provincia de Concepción que entrega prestaciones de salud a la comunidad. El primer capítulo de este proyecto entrega una aproximación inicial del contexto que actualmente enfrenta el establecimiento y los desafíos por los cuales atraviesa actualmente como dependiente del Servicio de Salud Concepción, para luego continuar con una descripción amplia desde sus orígenes, hasta conocer algunas de las cualidades que lo diferencian de los demás establecimientos de atención primaria. Seguidamente, en los capítulos 2 y 3, mediante una adaptación metodológica del Sistema de Gestión Integrado de los autores Kaplan y Norton, el proyecto se desenvuelve en tres etapas comenzando por el desarrollo de la estrategia. Para ello, se efectúa un análisis de las declaraciones estratégicas que la institución tiene vigentes y, en ausencia de ellas, el autor del proyecto, elabora una propuesta que permite continuar con las definiciones previas a la formulación del sistema de control. Luego, se profundiza en el contexto del establecimiento a través de herramientas de análisis estratégico, cerrando el tercer capítulo con un análisis FODA Cuantitativo. Con la identificación de los factores intrínsecos que resultan claves para tomar ventaja de las oportunidades o aquellos que pudieran obstaculizar este propósito, el proyecto inicia su segunda etapa metodológica de planificar la estrategia, abarcando desde los capítulos 4 al 7, comenzando por su formulación. De acuerdo a lo investigado, se propone asumir una estrategia de diferenciación, con la cual se plantea una propuesta de valor que define la promesa que el establecimiento declara a los usuarios en cuanto a los servicios que dispone. A partir de esta formulación, se inicia el desarrollo del sistema mediante el diseño de una serie de herramientas de control, comenzando en el capítulo quinto con un análisis del actual modelo de negocio que describe la forma como el centro de salud crea, entrega y captura valor para sus usuarios. Luego, el sexto capítulo recoge la planificación y la traduce en objetivos, mediante el diseño del Mapa Estratégico, distribuyéndolos en cuatro perspectivas que describen la relación causa-efecto que estos tienen para dar cumplimiento a la estrategia. En este momento, es posible identificar los ejes estratégicos de Eficiencia Operacional, Camino a la Excelencia y Orientación al Usuario, entregando los lineamientos sobre los cuales debe trabajar la institución en vías de la implementación del sistema de control. Finalizando la segunda etapa de la planificación de la estrategia, se construye un Cuadro de Mando Integral con la finalidad de operativizar la formulación del mapa, mediante el desarrollo de indicadores, metas e iniciativas que contribuyan en el control de los desempeños y el cumplimiento de los objetivos estratégicos. Sin embargo, impulsar las iniciativas que permitan alcanzar los objetivos propuestos, requiere del compromiso y motivación de las personas que trabajan en el centro de salud. Para ello, la tercera etapa de la metodología aplicada al proyecto dice relación con el alineamiento de la organización, por consiguiente, el octavo capítulo propone una metodología de alineamiento a través del desdoblamiento del cuadro de mando del primer nivel o institucional a uno de segundo nivel jerárquico donde se encuentran las subdirecciones clínica y administrativa, identificando procesos que, en común, contribuyen al logro de uno de los atributos de la propuesta de valor definida. Lo anterior, se materializa mediante el diseño de Cuadros de Mando para cada una de las subdirecciones, utilizando el atributo de brindar “soluciones efectivas”. En este mismo sentido, el noveno capítulo incorpora la formulación de un esquema de incentivos con la finalidad de motivar y premiar el esfuerzo que deberán entregar las personas que lideran las subdirecciones del centro de salud. En definitiva, a juicio del autor de este proyecto, es posible concluir que la aplicación de un sistema de control, en un establecimiento de estas características, es posible. Ésta entre otras conclusiones y recomendaciones, serán desarrolladas en el capítulo final de este informe.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Propone el desarrollo de un sistema de notificaciones electrónicas que permita agilizar los procesos del CDC (Comisión de Fiscalización de Competencia), DSD (Dirección de Signos Distintivos) y SAC (Servicio de Atención al Ciudadano) áreas que son materia de implementación. De esta manera, hacer de la información un recurso confiable, disponible e íntegro tanto para los administrativos involucrados en el proceso así como para los ciudadanos que optan por el servicio que ofrece la institución, en beneficio de la organización y los usuarios externos. / Trabajo de suficiencia profesional

En esta tesis se desarrolla el diseño de un sistema de control basado en un predictor de Smith modificado mediante un compensador anticipatorio, para el control efectivo de plantas con retardos de tiempo dominante y sometidas al efecto de perturbaciones externas. En el capítulo 1 se expone el estado del arte de los sistemas de control de plantas con retardos de tiempo dominante, mostrando las principales contribuciones científicas realizadas en los últimos 30 años abordando la problemática actual. En el capítulo 2 se muestran algunos ejemplos de plantas típicas con retardos de tiempo inherentes, la caracterización de las mismas y los problemas asociados. Como objeto de estudio se seleccionó un horno siderúrgico de una industria de fabricación de planchones de acero. Mediante la aplicación de las herramientas de identificación de sistemas se obtiene un modelo matemático de dicha planta. En el capítulo 3, se diseña un controlador basado en un PS modificado mediante un compensador anticipatorio para el control de plantas con retardos de tiempo y sometidas al efecto de perturbaciones medibles, localizadas en la entrada de la planta, sobre la planta y a la salida de la planta. Se muestran resultados comparativos de simulación del sistema de control desarrollado. En el capítulo 4 se realiza un análisis de robustez del controlador diseñado considerando diferentes escenarios de perturbaciones externas. Para tal fin, se utilizaron los índices de desempeño IAE (integral del error absoluto) e ISE (integral del error cuadrático). Se realiza una propuesta de implementación práctica del controlador diseñado. Finalmente, se ofrecen las conclusiones generales y las recomendaciones. / Tesis

En el presente trabajo se ha realizado el estudio de un sistema de radiotelescopio y sus componentes, teniendo principal interés en el sub sistema de control de movimiento del radiotelescopio de 20 metros de diámetro, el cual fue diseñado por el Instituto de Radioastronomía y será instalado en el campus de la universidad de la Pontificia Universidad Católica del Perú. El trabajo presenta una propuesta de diseño y desarrollo de un software para supervisar y controlar el movimiento del radiotelescopio con montura altazimutal. Los programas han sido desarrollados en el lenguaje de programación LabVIEW de National Instruments. Asimismo, se ha realizado una descripción de los módulos que componen el sistema de adquisición y envío de datos, los dispositivos de comunicación, controladores y componentes eléctricos, asimismo se presentan los programas que procesan en tiempo real, almacenan y transmiten datos a través de protocolo de puerto serial. Los cambios de orientación en azimut y elevación del reflector primario de la antena parabólica reflectora, son ejecutados por las tarjetas de control de motores. La posición de los ejes se obtiene a partir de los datos recibidos de los codificadores de posición angular absoluto cuya resolución numérica alcanza 222 bits. El envío y recepción de datos es gestionado por el software de control, el cual envía instrucciones a la tarjeta de control principal para cambios en el posicionamiento del radiotelescopio y recibe: la lectura de la posición de los ejes, estado de la antena, así como la hora local, hora sideral y hora UTC. Se ha estudiado, además, la proyección de los objetos en la esfera celeste, sus coordenadas de posición y las pruebas de ingeniería (apuntado y observaciones), para mostrar en una interfaz el Diagrama de Astros de la esfera celeste, donde se visualiza la posición del radiotelescopio y los objetos celestes en un mapa de coordenadas ecuatoriales, a la vez permite programar un calendario de observaciones astronómicas. El programa cuenta además con un catálogo de objetos celestes almacenados en la “Base de datos de Astros”. Como parte final del trabajo, se presentan los resultados obtenidos con el radiotelescopio de 8 metros, instalado en el Instituto de Radioastronomía de la Pontificia Universidad Católica del Perú, asimismo se presentan los programas, interfaces desarrollados, reportes y gráficas. / In this thesis, the study of the 20-meter radio telescope system and its components was developed with main interest on its position control subsystem. This radio telescope was designed for the Institute for Radio Astronomy and will be installed on the University Campus PUCP. This work presents a proposal of software design to supervise and control the position of a radio telescope with an altazimuth mount. The programs have been development with LabVIEW language from National Instruments. A description of modules that compose the acquisition and send data system, the communications dispositive, controllers and electrical components, has been made; likewise, as well as the programs that process data in real time, store and transmit data through the protocol of serial port. The orientation changes in azimuth and elevations of the parabolic primary reflector antenna, are executed by the motor control card. The position of the axes is obtained from the absolute encoders with maximum numeric resolution to 222 bits. The sending and receiving data is managed by control software, which send instructions to the main control card for changes in the positioning of the radio telescope, and receives the reading of the position of the axes, antenna status, as well as the local time, sidereal time and UTC time. The projection of the objects on the celestial sphere, their position coordinates and engineering test (pointing and observations) have been also studied, to show on an interface the Astros Diagram of the celestial sphere, where the position is visualized of the radio telescope and celestial objects in a map of equatorial coordinates, at the same time allows to program a calendar of astronomical observations. The program also has a catalog of celestial objects stored in “Astros Database". As a final part of the work, the results obtained with the 8-meter radio telescope, installed in the Radio Astronomy Institute of the Pontifical Catholic University of Peru, are presented, as well as the programs, developed interfaces, reports and graphs.