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In recent years, control system in the automation industries has become more and more useful, covering a wide range of fields, for example, industrial instrumentation, control and monitoring systems. Vision systems are used nowadays to improve products quality control, saving costs, time, and obtaining a better accuracy than a human operator in the manufacturing process of companies. Combining a vision system with a suitable automated system allow companies to cover a wide range of products and rapid production. All these factors are considered in this project. The aim of this project is to upgrade the functionality of a Nokia-Cell, which was used in a quality control process for the back shells of Nokia cell phones. The project includes design, upgrade and implementation of a new system in order to make the cell work properly. The Nokia-Cell is composed of the following basic modules: vision and image recognition system, automation system devices (PC and PLC, robot), and other mechatronics devices. The new system will consist of a new camera, due to the poor connectivity and quality of the old camera. For the same reason, a new PC will replace two older ones for communication and vision recognition. The new system will also include a new PLC of Beckhoff to replace the aging one of Omron so as to facilitate the connections using the same language. In addition, IEC-61499 Function Blocks standard is adopted for programming the Nokia-Cell. It is expected that the results of this project will contribute to both research and education in the future. In addition, it would be correctly to apply the results to industries in vision-based quality control systems. / Programming and Image Processing in a Compact Production Cell

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Desarrolla un modelo de programación lineal con la finalidad de definir los tipos de productos y las cantidades a importar, de tal forma que se logre maximizar el beneficio de la empresa, satisfaciendo un conjunto de restricciones como por ejemplo capital de trabajo, demanda, partida arancelaria, costo de transporte (flete), política de proveedores, entre otros. Para la ejecución del modelo de programación lineal se empleó la data histórica de productos vendidos anteriormente, asimismo se empleó el software Lingo para dar solución al problema. Finalmente el modelo brindará el soporte para una toma de decisión adecuada dentro de la empresa. / Trabajo de suficiencia profesional

Uno de los productos más atractivos de la industria biotecnológica son las proteínas que poseen propiedades especiales, tanto terapéuticas como catalíticas, pues presentan un alto valor de mercado. Para su purificación a escala industrial, los procesos cromatográficos son cada vez más utilizados, logrando separaciones en función de sus tamaños, hidrofobicidad, cargas o afinidad, siendo la cromatografía de intercambio iónico una de las más utilizadas. El escalamiento de un proceso óptimo de purificación generalmente es costoso, pues requiere de tiempo y experimentación, luego es conveniente para la industria biotecnológica reemplazar las experiencias de laboratorio por simulaciones de modelos matemáticos que entreguen los resultados en un menor tiempo y costo. El objetivo general del estudio es verificar si el modelo de balances de masa logra predecir las curvas de elución para proteínas a alta concentración en cromatografía de intercambio iónico, comparando los resultados experimentales con los simulados. Además, utilizar el modelo para encontrar la mejor estrategia de separación, reduciendo los costos y tiempo de experimentación. Se implementó el modelo de balances de masa mediante su programación en Matlab. Se utilizó la matriz aniónica Q-Sepharose FF a pH 8 y temperatura ambiente, en una columna de 1 ml, similar a las utilizadas a mayor escala. Se experimentó con tres proteínas puras y la mezcla de ellas, que presentan distintas características: α-lactoalbúmina, conalbúmina y albúmina de suero bovino, que fueron eluídas con un gradiente lineal de sal. Se calcularon los distintos parámetros del sistema con correlaciones empíricas existentes en la literatura, de los cuales se dedujo que la dispersión axial es despreciable (Pe>300) y el proceso de transferencia de masa está controlado por la difusión en la partícula (Bi>26). Los parámetros de la cinética de adsorción (α, β y Dd) fueron estimados a partir de curvas de elución obtenidas experimentalmente. Primero se determinaron los parámetros cinéticos para las proteínas puras. En este caso el modelo predice los tiempos de retención y forma de la curva de elución al cambiar condiciones de operación como flujo, pendiente del gradiente de sal en un largo fijo, concentración y volumen de la muestra. Luego se encontraron los parámetros cinéticos para las proteínas en una mezcla. Algunos de éstos fueron diferentes a los de proteínas puras por posibles efectos de competencia, desplazamiento o interacción entre las proteínas, al encontrarse en alta concentración. De esta forma el modelo logra predecir las curvas de elución de la mezcla de las tres proteínas al variar el flujo y la pendiente del gradiente de sal en un largo fijo, con errores relativos menores al 5% en el tiempo de retención de los peaks que se distinguen en la curva total. La simulación permite el cálculo del rendimiento, pureza y resolución de la separación y los peaks para cada proteína por separado. Se logró encontrar las condiciones de operación de la cromatografía de intercambio iónico y la fracción a colectar adecuadas mediante la función de costos de producción y datos de rendimiento, pureza, concentración y tiempo del proceso entregados por el programa, escogiendo el caso que presenta el mínimo costo de producción. Se cumplen los objetivos generales del trabajo pues la simulación entrega las curvas de elución en un tiempo comparablemente menor que en la experimentación (33 a 133 veces menor). Se recomienda utilizar este método como un primer paso para el escalamiento y búsqueda de condiciones de operación para cromatografía de intercambio iónico, pues solo se necesita una pequeña columna y un reducido número de experimentos para estimar los parámetros cinéticos, disminuyendo así los costos y tiempos de experimentación.