Facultad de Ciencias e Ingeniería
Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/20.500.12404/7
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Item Gestión y liderazgo en soporte técnico: capacitación, optimización de procesos y expansión regional en la industria automotriz(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-02-25) Palomares Naupari, Roberto Carlos; Yépez Castillo, HerbertEste informe profesional describe la extensa experiencia del autor bajo el cargo de jefe de soporte técnico en la división de vehículos comerciales de una empresa automotriz internacional a lo largo de más de diez años. El autor representó a la empresa en eventos regionales y mundiales, obtuvo logros durante su gestión, participó en cursos de capacitación, incrementó la red de contactos de la compañía y fortaleció la imagen de la marca en el mercado. En primer lugar, el informe describe la exitosa gestión del autor para establecer el primer y único Centro Regional de Entrenamiento de la marca en América Latina y el Caribe, con sede en Lima. El autor desarrolló programas de capacitación dirigidos a mejorar el conocimiento y las habilidades del personal técnico. En segundo lugar, el informe detalla la participación del autor en la gestión de vehículos, contribuyendo a la optimización de procesos y la implementación de mejoras operativas. Finalmente, en tercer lugar, el informe expone el aporte del autor en el área de soporte técnico y consultoría para las distintas divisiones de la compañía, consolidando la eficiencia y calidad del servicio técnico en la región.Item Diseño de un sistema automático para la preparación de cócteles(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-02-14) Churango Arenas, Jose Luis Abraham; Sigüenza Astoquilca, MichelEn el Perú existen 75,500 establecimientos de entretenimiento en el que se puede servir comida o bebidas (Lopez, 2019, p24). En uno de estos establecimientos, el cual es una discoteca llamada Dizco, que opera de 10:00 pm a 4:00 am los días sábados, con un aforo de 150 personas ubicada en la ciudad de Lima, Perú, se observó una relación entre niveles de estrés de un bartender y periodos de alta demanda que llegaban hasta 63 cócteles por hora en dos eventos realizados durante el mes de noviembre y diciembre del 2024. A partir de ello, se encontró investigaciones que indican que dichos niveles de estrés pueden intensificarse y traer consecuencias hacia el bartender, los clientes, el establecimiento y el cóctel en presentar problemas de salud, conflicto verbal o físico, pérdidas económicas y baja calidad respectivamente. Por ello, a partir de dicha problemática, se plantea un diseño de un sistema automático para la preparación de cócteles, con el principal objetivo asistir al bartender en la preparación de cócteles y disminuir los tiempos de preparación de las mismas ante situaciones de alta demanda. Para ello se desarrolla en primer lugar una definición y análisis de la problemática mencionada anteriormente, del estado del arte, de los requisitos de usuario y de proyecto. A partir de ello, se realiza el inicio del diseño mecatrónico utilizando la “Metodología de diseño para Sistemas Mecatrónicos”, el cual fue desarrollado gracias a un convenio entre la Pontificia Universidad Católica del Perú y la Universidad Federal de Santa Catarina. En dicha etapa se realiza la selección de los componentes del sistema a partir de las funciones que estos desarrollarán, se desarrolla el concepto solución del sistema, donde se realizan diseño eléctrico, mecánico, de software y de control según sea correspondiente. Además, se mostrará el sistema integrado mediante un modelo 3D, la arquitectura mecatrónica, arquitectura electrónica y diagrama de flujo de las principales funciones del sistema. Finalmente, se logra concluir que, bajo este diseño, se calcula un tiempo de preparación hasta 8 a 5 veces menor al que lo realiza el bartender, siendo el mayor ahorro de tiempo de preparación de 40 segundos a 5 segundos de un cóctel llamado Whiskey Fix, y una disminución de 1:00 minuto a 7.5 segundos para preparar un cóctel llamado Chilcano.Item Dispositivo de realidad aumentada para mejorar la visibilidad de bomberos en incendios(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-02-12) Saenz Arroyo, Adrian Alejandro; Quiroz Velásquez, Diego EduardoSegún cifras oficiales, se esperan aproximadamente 15.5 mil incendios este año y solo en Enero se superó el máximo histórico de incendios mensuales de los últimos diez años, debido a esto se decidió realizar entrevistas a miembros del Cuerpo General de Bomberos Voluntarios del Perú de diferentes bombas de Lima Metropolitana con el fin de conocer sus rutinas, equipos y como planeaban enfrentar este año complicado. Entre sus diversas funciones, la de Búsqueda y Rescate es considerada la mas complicada y en la que solo participan los bomberos mejores entrenados y con mayor experiencia, quienes mencionan que su mayor dificultad en esta labor es la mala visibilidad, por esta razón, se propuso un sistema capaz de brindarles tres modos de visión para optimizar su labor en situaciones de poca o nula visibilidad y ayudarlos a salvar la mayor cantidad de vidas posibles. En el mundo existen solo dos empresas que intentan ayudar a los bomberos con la mala visibilidad a la que se enfrentan durante sus actividades de búsqueda y rescate con soluciones orientadas a la realidad de su país y de su cuerpo de bomberos. Luego de evaluar las fortalezas y debilidades de estos, conocer distintas tecnologías que satisfacen funciones especificas, documentar las exigencias según sus necesidades y conocer la realidad del Cuerpo de Bomberos del Perú, se planteó una solución que satisface tanto los requerimientos técnicos como económicos. Esta solución aprovecha los espacios existentes entre la mascara de respiración y la cara del bombero, así como indumentaria y materiales propio de ellos. Además, la forma de interacción con el dispositivo es mediante un guante diseñado para evitar acciones no deseadas, este guante permite al bombero activar el modo de visión deseado que se proyectará en los lentes de realidad aumentada.Item Construcción de superestructura del puente Alto Molino y análisis de falla en componentes mecánicos de maquinaria pesada(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-30) Quillos Solórzano, Gabriela Zulema; Yépez Castillo, HerbertEl presente informe se elaboró en base a la experiencia profesional del autor, quien se desempeñó como supervisor de construcciones metálicas en la empresa Servicios Industriales de la Marina S.A. (SIMA S.A.) por 2 años y analista de fallas en la empresa Ferreyros S.A. por 1 año. En ese sentido, el informe describe dos actividades estrechamente vinculadas al quehacer del ingeniero mecánico: la construcción de la superestructura del puente Alto Molino y el análisis de integridad de componentes mecánicos de maquinaria pesada. En primer lugar, se describen las etapas de fabricación de la superestructura del puente Alto Molino de 150 m de luz que pertenece al proyecto Puentes Arequipa. Se hace énfasis en los procesos de habilitado de planchas, armado, soldadura y pintura. En segundo lugar, se describe la metodología para determinar la causa probable de falla de un componente de maquinaria pesada. Para lo cual, se muestra los principales aspectos de recolección de evidencias y el proceso de evaluación para el planteamiento de acciones correctivas. Adicionalmente, se expone dos casos de análisis de falla empleando la metodología desarrollada y se presenta evidencias, evaluaciones y conclusiones. Los resultados del análisis son insumos esenciales para el plan correctivo y preventivo de componentes en estudio.Item Desarrollo de un aplicativo para determinar los parámetros de exposición radiográfica de un generador de rayos X con capacidad de hasta 300kV(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-24) Torres Peralta, César Eduardo; Hurtado Espejo, César EduardoEl deterioro por tiempo de uso de un equipo generador de rayos X requiere de la actualización de sus diagramas de exposición para mantener la eficiencia en los tiempos de ensayo. Este estudio tuvo como finalidad el desarrollo de un aplicativo para determinar el tiempo de exposición radiográfica a través de la obtención de un diagrama de exposición actualizado para acero ASTM-36 empleando un equipo generador de rayos X de hasta 300kV con un desgaste considerable debido a su uso prolongado, así como un diagrama de exposición de aluminio derivado del diagrama de acero. El desarrollo de las curvas de exposición para acero se realizó mediante una metodología experimental y para ello se contó con tres patrones tipo cuña escalonada con espesores entre 1 a 80 mm en total, así como películas AGFA STRUCTURIX D7 para el revelado. Las curvas preliminares de densidad-espesor y densidad-tensión se obtuvieron mediante la proyección de rayos X a exposiciones de 5, 10, 15, 20, 30 y 50 mA.min a diferentes espesores de las cuñas patrón, con una variación de voltaje entre 100 a 300kV con aumentos de 20 kV. El diagrama de exposición fue obtenido seleccionando los valores útiles de las curvas preliminares para obtener curvas a una densidad de 2.5. Tras esto, se procedió con la aplicación de factores de corrección para obtener el diagrama de exposición del aluminio a 100, 150 y 220 kV. En adición, se detallan los factores de corrección para la variación de FFD y tipo de película. Con el diagrama de exposición de acero y aluminio se desarrolló un aplicativo para el cálculo del tiempo de exposición. y se realizó la validación de mediante ensayos experimentales. El aplicativo permite el ingreso de material, voltaje, espesor de material, FFD y tipo de película para obtener el tiempo de exposición, lo que otorga al usuario mayor versatilidad y precisión en sus ensayos.Item Diseño de una picadora de plástico reciclado con capacidad de 25 kg/h(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-16) Ortiz Sáenz, Andrés Eduardo; Acosta Sullcahuamán, Julio ArnaldoDado que una gran parte del volumen total de residuos sólidos en el Perú proviene del constante uso de plásticos, se vienen realizando grandes esfuerzos para mejorar el reciclaje de estos y así poder reducir la contaminación ambiental. El proceso de reciclado de plásticos consta principalmente de las siguientes etapas: acopio y selección, picado, lavado, secado y embolsado; dando como resultado las hojuelas de plástico. El reciclado adecuado de los plásticos post-consumo suministrará la materia prima para la fabricación de otros productos como las fibras y cabos, láminas, láminas para termoformado, así como materiales compuestos de plástico y madera, entre otros. Así mismo, con el fomento de la industria del reciclaje de los plásticos de post-consumo local, no solo se otorgará valor agregado al material reciclado, sino también se generará empleo, beneficios sociales, educativos, ambientales, energéticos y económicos. En esta perspectiva, con este trabajo se pretende contribuir con la implementación de uno de los equipos necesarios para el picado de los productos de plástico reciclados. El objetivo del presente trabajo es diseñar una máquina picadora de botellas de plástico recicladas, de 25 kg/h de capacidad, para producir hojuelas o escamas de tamaño reducido aptas para someterlas a procesos de fabricación de nuevos productos. El diseño de la máquina picadora se realizó según la metodología recomendada por la Asociación de Ingenieros Alemanes (Verein Deutscher Ingenieure, VDI 2221). Inicialmente, se identificaron los requerimientos técnicos: lista de exigencias y parámetros de diseño. Luego de proponer los conceptos de solución se realizó la evaluación técnico-económica de los mismos y se seleccionó el proyecto óptimo. A continuación, se realizó el dimensionamiento, los cálculos y la selección de componentes del sistema. Finalmente, se elaboraron los planos de diseño detallados y se estimaron los costos de fabricación, asegurando que la máquina picadora de plástico sea eficiente y viable para su fabricación, montaje y operación en el Perú. Se ha diseñado una máquina picadora de plásticos reciclados con una capacidad de 25 kg/h, que produce hojuelas de 10 mm y opera con una potencia de 5 HP a 300 RPM. El diseño cumple con los principios ergonómicos y asegura que el material triturado sea adecuado para su reutilización en la fabricación de nuevos productos, fomentando la sostenibilidad y una economía circular en la industria.Item Diseño de un exoesqueleto con realimentación háptica para la rehabilitación pasiva de la coordinación neuromotora de los dedos de la mano en niños con parálisis cerebral(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-15) Saldarriaga Carranza, Alejandro Manuel; Elías Giordano, Dante ÁngelEn el presente trabajo se realiza el diseño de un exoesqueleto para la rehabilitación de los dedos de la mano en niños que poseen parálisis cerebral infantil, cuyas dimensiones se adaptan a un rango de edades entre 7 a 9 años. De esta manera, el dispositivo asiste en el movimiento pasivo de flexión y extensión de los dedos gracias al mecanismo de transmisión empleado, el cual posibilita tres grados de libertad en cada dedo, a excepción del pulgar, que cuenta con dos. Asimismo, se integra un sistema de realimentación háptica, constituido por 5 módulos de motores vibradores y sus respectivas carcasas. Este permite alertar al paciente acerca de la flexibilidad o rigidez de sus dedos a través de la emisión de vibraciones de cada módulo en forma de pulsos. Una característica destacable es el peso del sistema integrado, siendo este de 570 g, es capaz de posicionarse en el medio con respecto a otros dispositivos de rehabilitación, pues esta propiedad posee mayor relevancia tomando en cuenta que el usuario es un niño. Dicho resultado se obtiene gracias al uso de materiales livianos como el plástico PLA, mediante la técnica de manufactura aditiva en impresión 3D; además, estos materiales poseen propiedades mecánicas suficientes para satisfacer los requisitos de diseño. El proceso de diseño empieza con el análisis de la problemática y el estado del arte, donde posteriormente se realiza una propuesta conceptual, evaluando tanto el aspecto técnico como económico y estableciendo las necesidades del usuario y los requisitos de diseño correspondientes. De esta manera, se aborda la selección de los componentes que constituyen el exoesqueleto, así como simulaciones mediante el método de elementos finitos y cálculos de condiciones de fatiga para los componentes diseñados, con el fin de verificar el funcionamiento de los mismos. Asimismo, se presentan los planos de ensamble, fabricación y diagramas esquemáticos respectivos. Finalmente, en relación a los costos del dispositivo, se dividen en diseño y fabricación. En el primero, se incluyen los honorarios del ingeniero mecatrónico y el supervisor. En el segundo, se abarcan los costos de componentes comerciales, procesos de manufactura y ensamblaje. De esta forma, el costo de diseño asciende a S/. 24,000.00, y el costo total de fabricación es de S/. 2,950.00.Item Fabricación y caracterización de bionanocompuestos a partir de Nostoc Commune(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-15) Cornejo Tafur, William Gianfranco; Torres García, Fernando GilbertoEl constante uso de polímeros comerciales derivados de petróleo en la industria ha traído a discusión problemas que estos pueden generar en el medio ambiente como su tardía degradación. A raíz de esto, los bioplásticos hechos de biopolímeros y materiales naturales han surgido como una alternativa al uso de plásticos comerciales. Por esta razón, en la presente tesis se desarrolla la fabricación y caracterización de un nuevo bionanocompuesto hecho a partir de Nostoc commune, una cianobacteria común que crece en la sierra andina de Perú, y nanorefuerzos de montmorillonita (MMT), una nanoarcilla. A través de un método de extracción sistemático se obtuvo los exopolisacáridos de N. commune con una eficiencia similar a otros métodos de extracción revisados en la literatura. Posteriormente, diferentes cantidades de MMT (0, 1, 2, 5 y 7 wt%) se agregaron para la fabricación de films del bionanocompuesto de N. commune con MMT. Las caracterizaciones fisicoquímicas mediante FTIR permitió conocer la presencia de grupos hidroxilos, polifenoles, carboxilos, hidrocarbonos y unidades de glucosa típicos de los exopolisacáridos. Además, se identificó un aumento de grupos OH al aumentar las cantidades de MMT. Las caracterizaciones térmicas de TGA demostraron que existe una mejor estabilidad térmica para los films de NC/MMT 5% y 7% cuando la pérdida de peso es de 50% al tener temperaturas de degradación de hasta 90ºC más respecto al film base. Por otra parte, el DSC realizado mostró que los picos endotérmicos asociados a la perdida de humedad no son afectados por la presencia de MMT. La caracterización morfológica demostró que agregar MMT al biopolímero hace que pierda su uniformidad debido al aumento de rugosidad en su superficie. Las caracterizaciones mecánicas demostraron que los films con MMT presentaron mejores propiedades mecánicas, siendo los films de NC/MMT 5 wt% los que tuvieron los valores más altos de módulo elástico y resistencia (20.02 MPa y 2.24 MPa, respectivamente). Es decir, un aumento de 20.02% y 50.33% de estas propiedades respecto al film base. Los resultados encontrados en el presente trabajo sugieren que estos nuevos bionanocompuestos a partir de N. commune puede servir como un material prometedor con potenciales aplicaciones biomédicas como recubrimientos o membranas.Item Sistema de ventilación para estacionamiento subterráneo de cinco niveles con extensión de 6850 m2(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-15) Herrera Prado, Jorge Javier; Barrantes Peña, Enrique JoséEsta tesis se centra en el diseño de un sistema de ventilación para un estacionamiento subterráneo de cinco niveles, que abarca una superficie de 6850 m², ubicado en un edificio comercial en San Isidro. El sistema de ventilación incluye dos sistemas de extracción equilibrados. El primero tiene como objetivo mantener la concentración de monóxido de carbono en los sótanos por debajo de 35 partes por millón. El segundo se encarga de la extracción de humos en caso de incendio, asegurando así rutas de evacuación seguras. El sistema, tiene como principio la ventilación mixta, el cual presenta equipos electromecánicos de inyección y extracción. Los caudales son calculados según el método recomendado por ASHRAE, la norma UNE-23585 y se muestran en el capítulo dos de la presente tesis. Los equipos de inyección tienen un caudal de 4.72 m3/s, el caudal de extracción de humos es de 17.46 m3/s y el caudal de extracción de monóxido es de 9.77, 6.66, 6.88 y 7.60 m3/s por sótano respectivamente. Las dimensiones de los ductos se determinaron considerando la caída de presión por longitud (0.816 Pa/m o 0.1 in. WC/100 ft) y manteniendo la velocidad del aire por debajo del límite recomendado por expertos (1.52-2.03 m/s o 300-400 fpm). Con el cálculo del caudal y la caída de presión, se seleccionó los equipos de ventilación del proyecto. Para la inyección de aire se seleccionó 12 equipos axiales, para la extracción de monóxido y humos se seleccionó 2 equipos de flujo mixto. Para el traslado del aire contaminado hacia la mampostería de extracción de monóxido se seleccionó 39 equipos Jet Fans centrífugos. El diseño del sistema eléctrico se basó en el código nacional de electricidad del Perú, lo que permitió determinar las dimensiones de los conductos NH80, tuberías EMT y dispositivos eléctricos, entre otros, los cuales se detallan en el capítulo 2 de esta tesis. Finalmente, en el capítulo 3 se expone el presupuesto del proyecto, que incluye el cálculo de los equipos necesarios para la implementación del sistema de ventilación, así como los costos de ingeniería, materiales e instalación. El costo total del proyecto se estima en 292,565 dólares, incluyendo el I.G.V.Item Diseño de una articulación protésica basada en robótica paralela que emule los movimientos de la articulación del hombro(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2025-01-15) Linares Warthon, Misael David; Elias Giordano, Dante ÁngelEn el presente trabajo se realizó el diseño conceptual de una articulación protésica de hombro basada en robótica paralela, empleando la metodología VDI. En base a las diferentes alternativas de solución planteadas se escogió hacer uso de pistones hidráulicos telescópicos como actuadores del mecanismo paralelo. Se planteó utilizar un sistema electromecánico para accionar los actuadores del mecanismo. Cada actuador estará impulsado por un motor Brushless y un mecanismo escalamiento de la relación de transmisión. Se hará uso de un controlador PID para cada actuador, donde las señales de realimentación serán dadas por un sensor de luz infrarroja, para detectar la longitud de cada actuador; y un sensor de corriente para cada motor. Este sistema electromecánico posee un rápido tiempo de respuesta con un tiempo de respuesta menor a 1s considerando el error en estado estable de 1mm. El objetivo de este diseño es brindar una alternativa de desarrollo de prótesis diferente a los modelos de dinámica seriales que dominan el campo. Se establecieron los requerimientos de diseño en base parámetros como ergonomía, costo, velocidad angular, capacidad de carga, peso, alimentación, autonomía, fabricación, rango de movimiento, materiales y montaje. Además, se construyó un modelo matemático utilizando el software de MATLAB y matrices de transformación homogénea. Este modelo matemático se desarrolla en base a la cinemática inversa del mecanismo. Sobre este modelo se simularon trayectorias que emulan movimientos de la articulación del hombro. En base al análisis antropométrico y cinemático de dicha articulación se buscó una configuración geométrica que optimice el rango de movimiento de la articulación protésica. El rango de movimiento alcanzado por la articulación protésica es un 70% del rango de movimiento del hombro biológico. Adicionalmente, se plantearon condiciones preliminares de diseño y se realizaron modelos CAD del mecanismo paralelo. Finalmente se elaboraron planos mecánicos y electrónicos para su posible implementación. El costo total, tomando en cuenta los costos de fabricación y diseño se estiman en S/. 35,400. En este trabajo se concluye que el uso de los mecanismos paralelos en el desarrollo de prótesis es una alternativa para incrementar el desempeño de las mismas.