CIMET SAC es una empresa dedicada a la fabricación de carrocerías y vehículos no motorizados en la industria metal mecánica dentro del sector transporte. El mercado donde opera, basa sus adquisiciones comúnmente influenciadas en los precios ofertados por una amplia variedad de fabricantes, los cuales usualmente se encuentran en la informalidad con los bajos costos que ello conlleva, afectando la competitividad de la empresa al no poder igualarlos. La organización ha llegado a un punto donde las ventas y crecimiento se han visto estancados por factores varios que serán revisados tales como un correcto análisis de mercado, estrategias utilizadas, aprovechamiento de las oportunidades generadas por el entorno externo así como la mejora de las debilidades internas, revisión de los procesos y procedimientos de la empresa entre otros, por lo que la presente consultoría tiene como objetivo investigar y proponer las mejores alternativas de solución integral para una efectiva toma de decisiones de forma sostenible. El enfoque tomado se basará en la diferenciación por lo que se revisará y desarrollará una nueva propuesta de valor enfocada a resaltar las fortalezas de la empresa y así poder contrarrestar el impacto de la informalidad para abordar de forma efectiva el problema principal y así alcanzar la visión planteada. Una buena implementación de los aspectos relevantes que sirvan para mejorar la competitividad, un constante entrenamiento y capacitación en todos los niveles de la organización para lograr interiorizar la importancia del trabajo en equipo y así lograr los objetivos generales, un correcto enfoque hacia el cliente tomando en cuenta el producto, servicio y experiencia, las no conformidades encontradas con sus correspondientes soluciones propuestas y una correcta administración por parte de los directivos generarán el valor necesario para beneficio no solo de la compañía, sino también de sus stakeholders. / CIMET SAC is a company dedicated to the manufacture of bodies and nonmotorized vehicles in the metal mechanic industry within the transport sector. The market where it operates bases its acquisitions, commonly influenced by the prices offered by a wide variety of manufacturers, which usually operate informally with the low costs this entails, affecting the company's competitiveness by not being able to match them. The company has reached a point where sales and growth have been stagnant due to different factors that will be reviewed such as an adequate industry analysis, the use of strategies, the external environment opportunities exploitation as well as the improvement of the internal weaknesses, the check of the company´s processes and procedures among others, so this consultancy aims to investigate and propose the best solution alternatives for effective decision-making in a sustainable way over time. The approach will be based in differentiation, so that the value proposition is going to be reviewed in order to highlight the strengths of the company and counteract the informality impacts focused on solving the main problem effectively and thus achieving the proposed vision. A well designed implementation of the relevant aspects of competitiveness, a permanent training of the employees in all areas and levels to reach the magnitude of internalizing the team work in order to achieve the general objectives, a centric customer approach taking into account the product, the service and the experience, the non-conformities found with their proposed solutions and a correct management of the company will generate the expected value not only for the benefit of the organization, but also for its stakeholders.

This work considers the study of chance constrained Model Predictive Control (MPC) for reliable spacecraft trajectory tracking and landing. Objectives of the master thesis: • To identify and study mathematical dynamic models of a spacecraft. • To study the trajectory design and landing schemes for a given mission. • To study the source of uncertainty in the model parameters and external disturbances. • To study the chance constrained MPC scheme for the reliable and optimal trajectory tracking and landing. • To testing the new analytic approximation approaches, Inner and Outer, for chance constraints. • To study appropriate MPC algorithms and implement on case-studies. In the first part of the thesis considers deterministic dynamical models of spacecraft are discussed. The first example is about the tracking of trajectory and soft landing on the surface of an asteroid EROS433, this model uses Cartesian coordinates. In the second example, in a similar way to the first example, the trajectory and soft landing is performed on the surface of a celestial body. It is assumed that the celestial body is a perfect sphere, something that does not happen in the first example. Thus, the second example uses a Spherical coordinate system. The third example is about a Lander that enters the Martian atmosphere. This Lander follows a designed trajectory until reaching a certain altitude over the Martian surface. At this altitude the Lander deploys a parachute to make the landing. To solve the deterministic examples described above, the following sequence of steps are: • pose the deterministic Nonlinear Optimal Control Problem (NOCP), • convert the infinite Optimal Control Problem (OCP) to a finite Nonlinear Programming Problem (NLP), applying the Runge-Kutta 4th order discretization method, • apply the Quasi-sequential method to the deterministic NLP obtained from the previous step, • solution of the reduced NLP obtained from the previous step using IpOpt software. The steps outlined above are also part of the Nonlinear Model Predictive Control (NMPC) approach. In the second part of the thesis, the same examples of the first part are used but now with stochastic variables. To find the control law in each model, the stochastic NMPC was used. The above mentioned approach begins with a chance constrained OCP. The latter is discretized obtaining an NLP. The problem with this NLP, with chance constraints, is that is very difficult to solve in analytic form. So these chance constraints are approached by a different method that exist in the state of the art. This thesis work is focused on approaching the chance constraints through Analytic Approximation Strategies, specifically by the recent: Inner and Outer Approximation methods. The chance constrained MPC is expensive from a computational point of view, but it allows to find a control law for a more reliable trajectory-tracking and soft landing . That is suitable for applications with random disturbances, model inaccuracies, and measurement errors. / Tesis

In recent years, there is a growing interest in the development of systems capable of performing tasks with a high level of autonomy without human supervision. This kind of systems are known as autonomous systems and have been studied in many industrial applications such as automotive, aerospace and industries. Autonomous vehicle have gained a lot of interest in recent years and have been considered as a viable solution to minimize the number of road accidents. Due to the complexity of dynamic calculation and the physical restrictions in autonomous vehicle, for example, deterministic model predictive control is an attractive control technique to solve the problem of path planning and obstacle avoidance. However, an autonomous vehicle should be capable of driving adaptively facing deterministic and stochastic events on the road. Therefore, control design for the safe, reliable and autonomous driving should consider vehicle model uncertainty as well uncertain external influences. The stochastic model predictive control scheme provides the most convenient scheme for the control of autonomous vehicles on moving horizons, where chance constraints are to be used to guarantee the reliable fulfillment of trajectory constraints and safety against static and random obstacles. To solve this kind of problems is known as chance constrained model predictive control. Thus, requires the solution of a chance constrained optimization on moving horizon. According to the literature, the major challenge for solving chance constrained optimization is to calculate the value of probability. As a result, approximation methods have been proposed for solving this task. In the present thesis, the chance constrained optimization for the autonomous vehicle is solved through approximation method, where the probability constraint is approximated by using a smooth parametric function. This methodology presents two approaches that allow the solution of chance constrained optimization problems in inner approximation and outer approximation. The aim of this approximation methods is to reformulate the chance constrained optimizations problems as a sequence of nonlinear programs. Finally, three case studies of autonomous vehicle for tracking and obstacle avoidance are presented in this work, in which three levels probability of reliability are considered for the optimal solution. / Tesis

Parallel parking, in general, is a moderate difficulty maneuver. Moreover, for inexperienced drivers, it can be a stressful situation that can lead to errors such as stay far from the sidewalk or damage another vehicle resulting in traffic tickets that range from simple parking violation to crash-related violations. In this work, we propose a computationally effective approach to perform a collisionfree parallel parking. The method will calculate the minimum parking space needed and then the efficient path for the parallel parking. This method is computationally inexpensive in comparison with the current state of the art. Moreover, it could be used by any car because the parameters needed to perform all computations are taken from the specifications of real cars. Preliminary results of this work were summarized in [1] that was presented at the 15th International IEEE Conference on Intelligent Transportation Systems. The simulation and experimental data show the effectiveness of the method. This effectiveness is specified when the path followed by the driver and the path calculated with the method are compared. The image capture of the vehicle is used to get the path made by the driver for the parallel parking. Furthermore, road surface marks were determined (in a parking lot) as a visual aid for the drivers in order to perform the parallel parking maneuver. After analyzing the paths, it is noted that the vehicles that properly followed the marks, parked correctly. / Tesis

Gran parte de la contaminación del planeta se debe a las emisiones de gases de efecto invernadero provenientes de la combustión de hidrocarburos producto de los vehículos a combustión interna. En contra parte, un vehículo eléctrico genera mucha menos cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero considerando toda la cadena de producción de energía y a lo largo de su vida útil gracias a su mayor eficiencia energética y al uso de electricidad cada vez más sostenible en lugar de combustibles fósiles. Es debido a esto que la adopción de la electromovilidad, como parte de la transición energética, será de vital importancia para la disminución de la contaminación en el planeta. Esto trae consigo el reto de gestionar la energía que será suministrada para cargar las baterías de este tipo de vehículos, teniendo en cuenta que la mayor parte de la carga es en corriente alterna (AC) y se realiza en casa, oficinas o centros comerciales. La presente tesis tiene como objetivo desarrollar un cargador AC para vehículos eléctricos que sea capaz de ser gestionado por medio de un protocolo de interoperabilidad. Para lograrlo, se diseñará el control para la carga del vehículo según las normas NTP-IEC 61851 y NTP-IEC 62196-2, en donde se establecen el tipo de comunicación (PWM) y el estándar de carga (AC Tipo 2) que se utilizarán. Además, se toma en consideración el Reglamento para la Instalación y Operación de la Infraestructura de Carga de la Movilidad Eléctrica publicado por el Ministerio de Energía y Minas con el objetivo de definir las especificaciones técnicas y las condiciones de instalación que deben cumplir los sistemas de carga en distintos tipos de entorno. Para comprender los conceptos, ventajas y beneficios relacionados con la interoperabilidad, se describen los componentes, entidades y protocolos de comunicación que conforman actualmente el ecosistema de la movilidad eléctrica, así como los intercambios de información, funciones y servicios que se brindan dentro del mismo. Como parte principal del diseño del cargador, se adicionará una capa superior de comunicación a través del protocolo OCPP 1.6, que permitirá gestionar el cargador desde un sistema central, y además, podrá ser incluido dentro de una red de cargadores.

La electrificación del transporte juega un rol clave en la lucha contra el cambio climático, debido a que constituye más del 40% del consumo final de energía y aporta más del 20% de emisiones de CO2. Es por ello que instituciones como Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) y la International Electrotechnical Commission (IEC) han puesto su esfuerzo en desarrollar y normalizar nuevas tecnologías en los vehículos eléctricos y sus estándares de carga. Siendo el estándar japonés Charge de Move (CHAdeMO) uno de los más adoptados por reconocidas empresas fabricantes de vehículos y equipos eléctricos industriales. En este contexto, la presente tesis propone el diseño de un cargador rápido DC bajo el estándar CHAdeMO para el sector privado por el impacto positivo que este generaría en el cuidado del medio ambiente, en la economía y en el desarrollo tecnológico en el Perú. Para ello, el proceso de diseño seguirá las Normas Técnicas Peruanas (NTPs) IEC 61851 del 2020. Al igual que un proceso de carga, el diseño iniciará desde la toma de energía de la red de suministro de 220 V Alternating Current (AC) a través de un bloque de potencia, capaz de generar 20 kW, y luego pasar por un proceso de transformación para la carga de las baterías. Durante este proceso, se regula la corriente mediante un controlador Proportional Integral (PI) en base a los requerimientos del vehículo. Estas solicitudes se realizan en paralelo mediante una comunicación Controller Area Network (CAN) 2.0B y un circuito de secuencia (estándar CHAdeMO) entre el cargador y vehículo. Finalmente, mediante el control de un indicador visual, pantalla Liquid Cristal Display (LCD), el cargador permitirá al usuario ver el consumo y costo respectivo durante el tiempo que dure la carga del vehículo. Por medio de simulaciones realizadas a cada etapa en Matlab-Simulink, Proteus y el Integrated Development Environment (IDE) Arduino, se comprobó que el cargador cumple los requerimientos de la normativa y posee especificaciones que están al nivel de un cargador comercial de alto performance.

Shell Eco-marathon es una competencia patrocinada por Shell de eficiencia energética, la marca de hidrocarburos organiza la competencia anualmente en tres ediciones principales por continente, una en Asia, otra en Europa y finalmente, en América. Los equipos que logren mayor eficiencia o, en pocas palabras, recorrer más con menos energía, son los que logran ganar las competencias o establecer récords de eficiencia. La competencia permite dos tipos de vehículos, los Prototype, que son vehículos que llevan generalmente 3 ruedas; y los Urban Concept, vehículos de 4 ruedas que tienen características similares a los autos convencionales. La motorización de estos vehículos depende de la fuente de energía, los cuales pueden ser gasolina, Diesel o etanol para motores de combustión interna; batería eléctrica o pilas de combustible de hidrógeno para motores eléctricos. La gran eficiencia lograda por vehículos de combustión interna en este tipo de competencias es alta, logrando récords como en 2004 por el equipo de Lycée La Joliverie (Francia), logrando 3410 km por litro de combustible. No obstante, estos vehículos que tienen alta eficiencia siguen emitiendo gases de efecto invernadero, por lo que la competencia comenzó a ponerle más énfasis en los prototipos eléctricos. En el año 2019, durante la competencia en el autódromo de Sonoma en California, el vehículo eléctrico de la Universidad de Illinois en la categoría Urban Concept logró 244.62 km por kilovatio hora. En la Pontificia Universidad Católica del Perú, el grupo estudiantil SEMA PUCP ha participado en 2 ocasiones, 2017 y 2018, con un vehículo prototipo de motor a combustión interna. En esta ocasión, el presente trabajo de investigación plantea el diseño de un vehículo para que el grupo Newro, grupo nuevo en la PUCP, pueda competir en Shell Eco Marathon en la categoría prototipo eléctrico.

La presente investigación tiene como objetivo proponer una estructura de diseño de planta de ensamblaje de autos eléctricos en el Perú, la cual tome en consideración el contexto nacional y se nutra de experiencias vecinas en la región para poder determinar las variables más importantes que involucran este proceso. Si bien el punto principal se enfoca en el diseño y la metodología requerida para llevarlo a cabo, también propone un análisis cualitativo sobre los factores a favor y en contra para desarrollar una industria como esta en el país; además de ejemplificar con modelos extranjeros el impacto económico posible que puede generar a nivel de ingresos fiscales en el país. Es por ello que el alcance de esta investigación abarca desde presentar un marco teórico con diferentes metodologías existentes en la ingeniería de plantas y tomar los conceptos que más se adecúen al contexto en el cual sería implementada esta; hasta definir toda la maquinaria que se requerirá en el proceso productivo de ensamblar los vehículos, calculando el área requerida por cada una de estas y proponer últimamente un layout final. Finalmente se muestran los costos principales para la implementación de la planta diseñada y; se concluye que la inversión inicial (en maquinaria principal y terreno para desarrollo de la planta) asciende a un estimado de 1,017,000 dólares norteamericanos.

Las investigaciones realizadas en los últimos años en el campo de los sistemas de transporte inteligente (ITS) en sistemas de asistencia a la conducción (ADAS), infraestructuras inteligentes y conducción autónoma de vehículos han impulsado de manera decisiva la implantación de sistemas inteligentes en el transporte por carretera. Gracias a las investigaciones realizadas por diversos grupos y proyectos a nivel mundial, así como al desarrollo tecnológico de los últimos años, es posible encontrar en la actualidad vehículos más seguros y confortables. Son muchas las aplicaciones que se han implementado en vehículos comerciales. Cabe citar los sistemas de antibloqueo de frenos (ABS), control de crucero (CC), ayudas para el aparcamiento o el control de estabilidad (ESC), entre otras. No es utópico pensar que en un futuro cercano los vehículos autónomos estarán conviviendo con los vehículos convencionales, comunicándose e interactuando entre ellos. En esta tesis se presenta el desarrollo de diferentes sistemas de control para vehículos autónomos que permiten gestionar maniobras individuales y cooperativas en diferentes escenarios urbanos y en autovías. Primero se describen las contribuciones hechas en el control lateral y longitudinal, utilizando tanto técnicas de control clásico como técnicas de inteligencia artificial, fundamentalmente control borroso y neuro-borroso. En una segunda parte del trabajo se describen una serie de experimentos que validan los sistemas de control propuestos. Por ese motivo se han considerado las diferentes plataformas de pruebas con las que cuenta el programa AUTOPÍA. Conjuntamente, estudios realizados en el estado de la técnica, así como el manejo de entornos virtuales, han permitido validar los resultados presentados en esta tesis. Los cuales, en su totalidad han sido probados en vehículos reales en pista de pruebas dedicadas, así como en carreteras reales. Esta arquitectura de control para vehículos autónomos busca ser independiente de los vehículos y de los escenarios utilizados. En este sentido se han utilizado vehículos eléctricos e impulsados a gasolina para entornos urbanos, esto es: segmentos rectos y curvos, calles con doble sentido, rotondas, salidas de calles bloqueadas y comunicaciones con la infraestructura y entre vehículos. Por otra parte, se presentan experimentos a mayor velocidad, usando vehículos de propulsión a gasolina, donde se han ajustado los controladores borrosos que primero fueron probados a bajas velocidades. Gracias a estas aportaciones, el equipo AUTOPÍA ha podido participar en la primera competición de vehículos autónomos a nivel europeo: el GCDC 2011. Entre las principales contribuciones de esta tesis destaca el sistema de control lateral en cascada para vehículos autónomos, el cual permite trasladar de forma más eficiente el conocimiento humano a la conducción en entornos urbanos. Además, este sistema de control es de fácil sintonía, siendo extrapolable a todo tipo de maniobras, como la marcha atrás y las rotondas. Por otro lado, el control longitudinal neuro-borroso permite mejorar los resultados obtenidos utilizando controladores clásicos y borrosos, gracias a la introducción de nuevas variables de control y el conocimiento de conductores expertos.

En la actualidad, Lima Metropolitana, como capital del Perú, viene sufriendo un aumento exhaustivo de criminalidad, en especial en los robos de vehículos. Como consecuencia, en el peor de los casos, arrastra con muertes de personas que opusieron resistencia ante estos delitos. Por ello, este trabajo de investigación, brinda la solución ante esta problemática, éste es un dispositivo GPS, que será instalado en cualquier unidad vehicular motorizada. Además, con la función de monitorear en tiempo real el vehículo desde cualquier Smartphone o PC, con la posibilidad de apagar la unidad con un comando especial enviado desde estos dispositivos. De esta manera, se evita llegar a la confrontación con el criminal a la hora de salvaguardar la inversión del cliente, ya que solo se tendrá que usar cualquier celular o pc para bloquear el vehículo. El dispositivo GPS, será importado desde China y EEUU, de esta manera se aprovecharán los TLC vigentes. Actualmente, se cuentan con todos los permisos necesarios de las entidades correspondientes para su importación. Por ello, se brindará un equipo y servicio a bajo costo y único pago. Por consiguiente, éste llega a ser un producto muy competitivo a comparación de la competencia, ya que estos ofrecen servicios semejantes pero con pagos fijos mensuales. Finalmente se estima que la utilidad generada será del 75% por cada dispositivo vendido. Esta es una solución eficaz ante la delincuencia, que ofrece un uso personalizado, autónomo y a un bajo precio. / Currently, metropolitan Lima, as the capital of Peru, has been suffering an exhaustive increase in crime, especially in vehicle thefts. As a consequence, in the worst case, it leads to deaths of people who opposed resistance to these crimes. Therefore, this research work provides the solution to this problem, this is a GPS device, which will be installed in any motorized vehicle unit. In addition, with the function of monitoring in real time the vehicle from any Smartphone or PC, with the possibility of turning off the unit with a special command sent from these devices. In this way, you avoid getting confronted with the criminal when it comes to safeguarding the client's investment, since you only have to use any cell phone or PC to block the vehicle. The GPS device will be imported from China and the US, thus taking advantage of the current FTAs. Currently, they have all the necessary permits from the corresponding entities for their importation. Therefore, a team and service will be provided at a low cost and with a single payment. Therefore, it becomes a very competitive product compared to the competition, since they offer similar services but with fixed monthly payments. Finally, it is estimated that the generated profit will be 75% for each device sold. This is an effective solution to crime, which offers personalized, autonomous use at a low price. / Trabajo de investigación