INGENIERIA DE PROCESOS

Autor: García Ruiz Francisco Javier.
Año: 2004.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: E.S.T. Superior de Ingenieros Industriales .
Centro de realización: Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de Valladolid.

Resumen: Propuesta y realización de un método de detección y diagnóstico automático de fallos en sistemas con no linealidades desconocidas, basado en la técnica de ecuaciones de paridad, y a partir de un modelo del sistema obtenido mediante Redes Neuronales o Lógica Borrosa.

Autor: Vásquez Díaz Edilberto Horacio.
Año: 2004.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: Facultad de Ciencias.
Centro de realización: Facultad de Ciencias.

Resumen: En la tesis se realiza un estudio de los principales métodos de identificación de sistemas basados en subespacios: MOESP y N4SID; a apartir de los cuales se proponen métodos de identificación a lazo abierto y en lazo cerrado con subespacios. Se propone un método de identificación basado en subespacios: Moesp_SID, que permite estimar de manera diferente a otros métodos existentes las matrices B y D, del modelo en espacio de estados del proceso. Se desarrolla una metodología de identificación a lazo cerrado IdCL, que permite obtner el modelo en espacio de estados de un proceso MIMO trabajando a lazo cerrado, sin necesidad de conocer la estructura ni configuración del controlador. Los métodos propuestos han sido probados tanto a nivel de laboratorio, asi como con datos de procesos industriales

Autor: TORRES CAROT RAFAEL.
Año: 2004.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: Universidad Politécnica de Valencia.
Centro de realización: Universidad Politécnica de Valencia.

Resumen: El empleo de los materiales compuestos supone cambios importantes en el ciclo productivo, afectando al diseño de los productos, y a diseño de los sistemas productivos. En el diseño de una pieza en material compuesto no se conocen las características mecánicas del material, pues las propiedades van a depender de varios factores, como: " Los materiales del sistema compuesto, es decir, del refuerzo, de la matriz y de los materiales de relleno. " La arquitectura del refuerzo, si se trata de fibras cortas, largas, fieltros, telas, tejidos 3D, la forma del tejido, etc. " La tasa de refuerzo. " La disposición espacial del refuerzo en la pieza. donde varios de ellos se determinan durante el proceso de fabricación de la pieza. Es decir, las características mecánicas del material no son conocidas \emph{a priori}, sino que se definen, en gran medida, durante la producción (\emph{a posteriori}). La versatilidad que se obtiene en el diseño de las piezas se hace a costa de una mayor importancia del proceso productivo en la obtención de piezas correctas. La industria actual muestra un enorme interés en los materiales compuestos, en gran parte por la posibilidad de optimizar las propiedades del material, por ejemplo, manteniendo una densidad menor que otros materiales, etc. Por ello han llamado la atención de aquellas industrias en las que la relación entre las prestaciones mecánicas y la densidad del material sea importante. Entre éstas se encuentran las aeronáuticas, aeroespaciales, automóvil y, en general, aquellas en las que se exigen altas prestaciones y bajos consumos. Tampoco debemos perder de vista los requisitos del mantenimiento de las unidades fabricadas y el reciclaje de éstas al final de su vida útil. Puesto que se pretende optimizar el material para cada diseño, las características del sistema de producción son críticas para que se alcancen los objetivos de productividad, calidad y beneficio. Alcanzar los objetivos señalados, tanto en el diseño de los productos, como en los sistemas productivos, es una labor compleja, que involucra diferentes aspectos, comenzando por las técnicas de análisis y optimización de geometrías, la mejora de los materiales y su adaptación, el diseño de sistemas productivos para la realización de estas piezas y la automatización del sistema de producción. El proceso de fabricación de materiales compuestos reforzados con fibras por transferencia de resina (RTM) y sus variantes, están adaptados a la producción de piezas de tamaños muy diversos, son capaces de realizar geometrías complejas, con buenos acabados superficiales y tolerancias geométricas estrechas, manteniendo un coste de las instalaciones reducido. Entre los sectores industriales que mayor atención están prestando al moldeo por transferencia de resina podemos destacar a los del transporte terrestre, aeronáutico, deportes de competición y la construcción civil.

Autor: Moreno Muñoz Rogelio M..
Año: 2004.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: E.T.S. Ingenieros Industriales.
Centro de realización: E.T.S. Ingenieros Industriales.

Resumen: En esta tesis Doctoral se ha desarrollado una investigación sobre el comportamiento de un lecho fluidizado de partículas de biomasas forestal como alternativa tecnológica para su secado. La investigación cubre aspectos teóricos de fenómenos que se presentan en este tipo de procesos térmicos como así también el diseño de experimentos requeridos para validar los resultados derivados de ello. La metodología empleada contempla diseño de experimentos de Taguchi y experimentación a escala de laboratorio en un equipo discontinuo.

Autor: LOPEZ NAVAZA CARLOS.
Año: 2003.
Universidad: A CORUÑA.
Centro de lectura: ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR DE FERROL.
Centro de realización: ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR.

Resumen: La presente tesis presenta un resumen de las principales teorías de los componentes del Capital Intelectual y los modelos de indicadores utilizados para su medición. Además analiza la relación Capital Intelectual/Generación de Valor a través de la Estrategia, con la constatación empírica de dos casos reales de empresas, tanto de forma cualitativa, como en una de ellas de manera cuantitativa. Por último establece las conclusiones derivadas de esta relación, y las recomendaciones a las empresas, y especialmente a sus dirigentes, y que redundan en un mayor valor de la empresa.

Autor: IRIBARREN NAVARRO CÉSAR.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: Dep. Expresion Grafica en la Ingenieria.
Centro de realización: Universidad Politécnica de Valencia.

Resumen: El presente trabajo tiene por objeto la realización de un análisis de las funciones de diseño y fabricación de las distintas PYMEs (pequeñas y medianas empresas) de la comarca de L'Horta de la Comunidad Valenciana, que representan el 70 % aproximadamente de las PYMEs del sector en la Comunidad. El análisis se realiza para identificar los aspectos en los que la implantación de la metodología de integraciónen paralelo de funciones pudiera reportar beneficios a dichas organizaciones. Para la realización del análisis se confeccionó una encuesta que sirviera como guía, basada en criterios de gestión de la calidad y compuesta por 12 capitulos con distintos ítems en cada uno, para detectar la realidad existente y de las conclusiones se ha podido determinar varias vías de integración de las funciones entre las que cabe destacar, la creación de equipos interdisciplinares desde la génesis del proyecto, la estandarización de piezas incluso de productos similares pero de distintos proyectos y la incorporación a las tareas de diseño de personal cualificado de la propia empresa.

Autor: QUAGLINO DE PAGURA MARTA BEATRIZ.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE ESTADÍSTICAS E INVESTIGACIÓN OPERATIVA APLICADAS Y CALIDAD.

Resumen: En la presente investigación se propone y estudia un nuevo gráfico para el control por atributos, especialmente adaptado para el control de procesos de alto rendimiento y en los que la información se recoge en forma automática. Dicho gráfico, al que hemos denominado Gráfico BN, se basa en la monitorización del dato de conteo número de unidades inspeccionadas hasta la aparición de k defectuosas, estadístico que puede ser modelado por una distribución Binomial Negativa de parámetro entero k. Para estudiar las propiedades estadísticas de este gráfico se propone, como alternativa al ANTS utilizado tradicionalmente, una nueva medida, la Esperanza de Dfectos en Exceso (EDE), que se adapta especialmente a los procesos en que el gráfico BN es más adecuado y que incorpora la consideración conjunta de aspectos etadísticos y económicos. Para la evaluación del EDE y del ANTS se ha desarrollado una hipótesis original para considerar el instante en el que se producen las salidas de control. Dicha hipótesis, si bien conduce a cálculos algo más complejos, es más ajustada a la realidad que el supuesto simplificado utilizado habitualmente al respecto, y permite pro tanto una estimación más realista de la potencia de las estrategias control. En la tesis se estudia cómo incide el parámetro k en las propiedades del gráfico BN, en función de las proporción de unidades defectuosas bajo control y de la magnitud de la salida de control, estableciendo recomendaciones prácticas para su diseño e implementación. Se analiza también la conveniencia de la utilización de distintas señales adicionales de falta de control, que tienen en cuenta la asimetría de la distribución utilizada como modelo, investigando las mejoras que produce la inclusión de las mismas. Se investiga también las posibles ventajas de un procedimiento de medias móviles y de una variante EWMA del gráfico BN, así como la posibilidad de utilizar transformaciones que faciliten la implantación del gráfico. A lo largo de la tesis se evidencia que el gráfico BN constituye una estrategia de control estadístico adecuada para monitorizar procesos de alta calidad, en los que bajo control se espera una reducida proporción de defectos. Esta estrategia es superior a las alternativas tradicionales, como el gráfico P, y a otras propuestas que aparecen en la literatura recomendadas para este contexto. Se concluye que este nuevo gráfico, combinado con sistemas de detección automática on-line de las unidades defectuosas puede constituir una herramienta eficaz y eficiente para detectar precozmente las salidas de control en este tipo de procesos de alto rendimiento.

Autor: HERNÁNDIS ORTUÑO BERNABÉ.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIERÍA DEL DISEÑO .
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DEL DISEÑO.

Resumen: La presente tesis pretende aportar una propuesta en el campo de la metodología del diseño mediante la generación de un modelo basado en sistémica. En un mundo cambiante, donde el presente tiende a ser obsoleto, es una constante la búsqueda de metodologías capaces de adaptarse a tan inestable entorno. El Diseño, por ser relativamente nuevo en nuestra sociedad, se ve sometido a continuas reflexiones, tanto en su ontología, como en su praxis. Este fue el motivo que nos impulsó a ofrecer nuestro pequeño grano de arena, en la dificultad que supone aportar un método, en una disciplina con mucha influencia en el ámbito social y cuya investigación es tan reciente como su efímera existencia. Sirva pues, esta investigación como el ensayo de métodos en una nueva disciplina, cuya necesidad aparece con el hombre. Se estudia algo tan fundamental en la actualidad, como es el desarrollo de productos, desde un punto de vista multidisciplinar e intentando optimizar el orden existente en su concepción. El método propuesto pretende ser de fácil aplicación, contemplando a su vez el ciclo de vida del producto, por lo que hemos convenido en denominarlo una "Nueva Propuesta para el Diseño Concurrente".

Autor: SÁNCHEZ LÓPEZ FERNANDO .
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES.

Resumen: Los procesos de conformado por moldeo de materiales compuestos a partir de resinas líquidas y, en concreto, el moldeo por transferencia de resina (RTM) están siendo cada vez más utilizados en la fabricación de composites de matriz polimérica reforzados con fibras. Una acertada predicción de la secuencia de llenado del molde, de la distribución de presiones, del perfil de temperaturas y del curado de la resina usando técnicas de simulación permite optimizar el diseño del proceso y, por tanto, mejorar las propiedades finales de las piezas fabricadas. Un aspecto importante en la simulación del llenado de moldes en procesos tipo LCM (Liquid Composite Molding) es el tratamiento numérico de la superficie libre o frontera móvil (frente de avance). En trabajos recientes, García et al., proponen una estrategia basada en la discretización de todo el dominio con malla fija y en la imposición de las formulaciones variacionales asociadas al fujo en los elementos llenos y de la condición de presión nula en la parte vacía. En los elementos parcialmente llenos se considera un promediado de ambas formulaciones variacionales. Esta ponderacion se hace en función de la fracción de fluido presente en cada elemento, la cual es a su vez actualizada mediante una estrategia explícita de Taylor-Galerkin discontinuo. Puesto que en la anterior técnica se integran en una misma ecuación los comportamientos del flujo y el pseudo-comportamiento asociado al vacío, se hace necesaria la introducción de un parámetro que haga dimensionalmente homogéneas ambas contribuciones. Este parámetro era definido empíricamente para cada caso. En esta tesis se ha investigado y obtenido analíticamente su valor. Se demuestra que este parámetro, además de hacer dimensionalmente coherente la formulación variacional global, sirve para modular el peso relativo de ambas contribuciones en los elementos parcialmente llenos pertenecientes al frente de avance. Puesto que al utilizar un mallado fijo, tanto para resolver el campo de presiones como para definir los volúmenes de control, existe discontinuidad en la masa, es necesario realizar un estudio de la definición adecuada de los caudales intercambiados entre elementos. Este estudio realizado en esta tesis considera también el espesor variable de la cavidad del molde. La inclusión del cálculo con espesores variables de la cavidad del molde permite enriquecer la simulación bidimensional utilizada. La evolución del dominio ocupado por el fluido se consigue mediante la resolución de una ecuación de transporte hiperbólica asociada a la función presencia de fluido. La resolución numérica de ecuaciones hiperbólicas ha sido tratada extensamente por diversos autores debido a la dificultad de obtener esquemas que reproduzcan con gran precisión la solución tanto en regiones suaves como en presencia de discontinuidades. Esquemas upwind de primer orden también han sido utilizados para aproximar soluciones de leyes conservativas. Estos métodos tienen una fuerte disipación numérica en las zonas próximas a discontinuidades provocando una pérdida de precisión de la solución en regiones suaves lo que en RTM se traduce en una localización difusa del frente de avance. Para evitar este problema, algunas técnicas de diferencias finitas de segundo orden se han propuesto. Un tipo importante de estos esquemas fue propuesto por Harten. Son los esquemas TVD (Total Variation Diminishing) y una versión de estas técnicas son los limitadores de flujo, introducidos por Sweby. Están basados en la definición de esquemas híbridos que usan aproximaciones de segundo orden del flujo en regiones suaves y que limitan los flujos numéricos en la vecindad de discontinuidades a primer orden para evitar las indeseadas oscilaciones numéricas. Su implementación en RTM ha sido realizada en esta tesis. Otro aspecto importante de la simulación numérica del proceso es la etapa de curado de la resina. La reacción química de curado comienza en el momento en el que los reactivos son mezclados y el fluido entra en la cavidad del molde. No obstante, el uso de inhibidores en la formulación de la resina permite controlar y retrasar el inicio de su curado, lo que posibilita un llenado isotermo. Al tiempo de permanencia de la resina en el molde desde que sus componentes fueron mezclados le denominamos tiempo de incubación. En muchos casos particulares como llenados con varios puntos de inyección, zonas con diferentes permeabilidades, geometría compleja, etc., el tiempo de incubación en el frente de avance del fluido no tiene por qué se el mismo que el tiempo en el que comenzó la inyección. El tiempo de incubación del fluido localizado en una determinada posición depende de su recorrido en el molde desde que fue inyectado. En este trabajo también se aborda el cálculo de la distribución de tiempos de incubación o "edades" del fluido localizado en las diferentes partes del molde. Se presenta una técnica eficiente que permite calcular el transporte del tiempo de incubación para procesos RTM. La precisión del cálculo del tiempo de incuabión en la discritización de malla fija depende directamente de la resolución previa de la fracción volumétrica (que permite localizar la posición del frente de avance de la resina inyectada en el molde). Numéricamente la resolución de ambos problemas de advección se ha llevado a cabo definiendo estrategias similares cuya precisión se ha completado con el uso novedoso de un tratamiento numérico eficiente mediante la definición e implementación de esquemas de segundo orden con limitadores de flujo basados en técnicas TVD. Debido al hecho de que ciertas propiedades del flujido, como el tiempo deincubación, no están definidas en la parte vacía del molde, se han tenido que superar algunas dificultades numéricas planteadas por Chinesta et al., para el correcto trtamiento de la actualización de la frontera móvil en un mallado fijo de toda la cavidad. La formulación del esquema se ha generalizado a propiedades asociadas al fluido y permite un tratamiento numérico eficiente de su transporte. El conocimiento preciso del avance del fujo y del tiempo de incubación de la resina en las distintas zonas del molde puede ser una herramienta eficaz de simulación con bajo coste computacional (puesto que se puede aplicar tanto en llenados isotermos como no isotermos) que permite tener una mayor información para el diseño optimizado del proceso de RTM. Algunas aplicaciones relacionadas son: evitar curados prematuros de la resina en el molde, curados no homogéneos que provoquen alabeos de la pieza, empleo de algoritmos de optimización para la localización de puertas y venteos como los algoritmos genéticos (cuyo tratamiento computacional actual es costoso), implementación de estrategias de control "on line" del curado, etc.

Autor: LUNA AMAYA CARMENZA.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE VALENCIA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE BARRANQUILLA (COLOMBIA).

Resumen: El nuevo marco de actuación de la Empresa ha evolucionado desde un entorno estático y con fortaliza ligada a posicionamientos locales, hacia un escenario dinámico, global y altamente competitivos caracterizado por: Satisfacción Total del Cliente, demanda de alta Calidad, reducción de Plazos de Suministro, Sistemas de Información ágiles y eficaces para la toma de decisiones, reducción del Ciclo de Vida del Producto, integración entre Proveedores y Empresas, necesidad de integración entre diferentes plataformas de "hardware" y "software" y nuevas tendencias de respeto al Medio Ambiente, entre otros. Adaptarse a estos nuevos requerimientos del Mercado, implica un enfoque que permita un adecuado desarrollo funcional y una gestión de procesos con objetivos alineados a los de la empresa. El proceso de Desarrollo de Producto (PDP), tema central de la presente Tesis, es un Proceso Clave y considerado determinante para la competitividad de la Empresa. Mejorarlo se convierte en un reto estratégico y debe estar basado en los enfoques que buscan su integración. El enfoque de la Gestión por Procesos como elemento gerencial y operativo configura uan tendencia que marca la referencia a seguir en la mayoría de las organizaciones. El objetivo principal de la Tesis es el diseño de una Propuesta Metodológica que explicite como abordar y desarrollar de una manera adecuada un proyecto para mejorar el Proceso de Desarrollo de Producto. El desarrollo de esta Propuesta involucra tres grandes dimensiones: Un modelo de referencia, una metodología básica y un enfoque orientado específicamente al PDP. Por lo cual, en esta investigación, se ha tomado el EFQM (European Foundation Quality Managment) como Modelo de Excelencia referente, la Reingeniería de Procesos como metodología base desde la óptica del Enfoque de Procesos y la Ingeniería Concurrente (IC) como el enfoque que orienta la Mejora y suministra un Sistema de Evaluación para el PDP. Con miras a que la Propuesta no se quedara en un planteamiento teórico, las Herramientas desarrolladas fueron aplicadas en el Sector Metalmecánico de Barranquilla- Colombia, así como la Metodología en una Empresa de este mismo sector, para validar los planteamientos teóricos y generar el aprendizaje que se bsuca con esta investigación. Así, con el desarrollo de esta Propuesta Metodológica se ha pretendido abordar la Mejora del Proceso de Desarrollo de Producto de las empresas de índole industrial, alineándolo con los Modelos de Excelencia a través del EFQM, aplicando la visión actual del Enfoque de Procesos por medio de la Metodología de Reingeniería de Procesos y teniendo en cuenta los planteamientos de la Ingeniería Concurrente. Para esto se aportan todos los elementos que se han considerado importantes para la implantación de la Metodología encaminados a: definir las diferentes Etapas que deben seguirse para el desarrollo adecuado de la mejora, explicitar los Métodos de Apoyo mas adecuados para llevar a cabo este proyecto (QFD, AMEF, DFM, DFMA, etc.) y proporcionar las Herramientas de Evaluación (HE-PDPA, HE-SD, DC-SASD) que definan el esfuerzo necesario para la transformación del PDP y sean un apoyo para armonizar el cambio requerido.

Autor: RENDUELES VIGIL JOSÉ LUIS.
Año: 2002.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DE GIJÓN.

Resumen: El trabajo desarrollado en esta tesis consiste en la aplicación de técnicas de visualización multidimensional para la optimización del proceso de laminación en frío. Los modelos analíticos utilizados hasta la fecha han dado buenos resultados, sobre todo cuando las exigencias de calidad y de espesor no son muy fuertes. Sin embargo, este tipo de modelos establecen simplificaciones que acarrean imprecisiones en la descripción del tren, inaceptables para las tolerancias de espesor exigidas por el mercado hoy en día. Este tipo de procesos presenta, además, múltiples estados que los mencionados modelos analíticos no son capaces de representar. La cada vez mayor exigencia en cuanto a la precisión en el espesor ha obligado a los productores a realizar un esfuerzo adicional en la búsqueda de modelos que caractericen el tren de laminación en todos sus estados. La optimización del proceso se aborda aquí desde la perspectiva nueva, muy interesante, como es basar el análisis en los datos y no sólo en los modelos clásicos. Este nuevo planteamiento ha permitido definir relaciones entre variables del proceso que los modelos clásicos no consiguieron. Las técnicas de visualización multidimensional permiten la definición de un modelo basado en datos que facilita la incorporación de conocimiento apriorístico de la instalación, llegando a describir con suficiente precisión el comportamiento del sistema. La aplicación de estas técnicas ha permitido conocer en profundidad el proceso de laminación, definir sus diferentes estados y llegar a obtener nuevas relaciones entre variables del proceso que han ayudado a un mejor conocimiento del mismo. S utilizan aquí técnicas avanzadas de visualización, proponiéndose, entre otras, algunas novedosas como son los Scatter Plots con visualización de la función de densidad para las etapas de preprocesamiento y análisis de los datos provenientes de los sensores, así como redes neuronales tipo SIM (Self-Organizing Maps) ajustándose al estándar metodológico para Minería de Datos denominado CRISP-DM, para la caracterización del proceso y la definición de los estados del mismo. Asimismo, deja abierta una línea de actuación muy interesante, como es la posibilidad de fusionar información procedente de los modelos clásicos y del modelo de datos que se define en este trabajo. La aportación más importante de este trabajo consiste en definir un parámetro nuevo de calidad del material producido que es función directa de la suma de las reducciones de las cinco cajas de laminación que integran el tren. Este hecho, unido al conocimiento existente del tres basado en modelos clásicos, abre nuevas líneas de investigación para la optimización del proceso en frío que hasta la fecha no se habían podido plantear. Esto permitirá mejorar los lazos de control del tren, abriendo nuevos campos de actuación para la optimización del proceso.

Autor: CUADRADO VEGA ABEL ALBERTO.
Año: 2002.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DE GIJÓN.

Resumen: La calidad del producto fabricado y la ausencia de fallos en el proceso de fabricación son requerimientos fundamentales en una planta industrial. Cada vez se desarrollan métodos más eficaces y eficientes de asegurar el cumplimiento de estos dos requisitos, métodos que generalmente se basan en enfoques totalmente automáticos implementados en un computador. Esta tesis propone un enfoque global de aplicación de técnicas de visualización a la supervisión de procesos que complementa la enorme potencia de cálculo y memoria de un computador con la creatividad y grandes capacidades de percepción visual del ser humano, permitiendo incorporar conocimiento previo que éste posee sobre el proceso, y extraer nuevo conocimiento relacionado leyes físicas, reglas extraídas de la experiencia y datos provenientes del proceso. La idea principal es representar gráficamente toda esta información bajo una misma forma unificada, que, sobre todo, facilita la comprensión del gran volumen de datos que se pueden generar en un proceso. Esta forma unificada de representación está constituida por un espacio de visualización, al que por medio de técnicas de proyección no lineal se traslada información/conocimiento disponible en el espacio de las variables del proceso, espacio éste de muy alta dimensionalidad y por tanto no visualizable directamente. Este esquema se complementa con la aplicación de una técnica de redundancia analítica que se basa en el modelo del proceso constituido por una técnica de proyección y que encaja procesos complejos. En esta tesis, admeás, se presenta una aplicación software diseñada según estos mismos principios y se muestran algunos resultados de esta metodología aplicada sobre casos reales: un motor de inducción de 4kW en laboratorio y un motor de continua de 6000 kW de un tren de laminación de la empresa siderúrgica Aceralia.

Autor: CASTAÑO CASTAÑO LUIS FERNANDO.
Año: 2002.
Universidad: SEVILLA.
Centro de lectura: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.

Resumen: En esta tesis se abordan los problemas de control que aparecen en los secaderos rotatorios industriales, tratando de aportar soluciones desde dos planteamientos distintos: mediante técnicas de Control Lineal Basado en Modelo, y partir de técnicas de control basadas en Lógica Borrosa. Asimismo, se analizan y plantean distintas metodologías de modelado y caracterización de estas plantas industriales. En cuanto al modelado, se han obtenido modelos no lineales basados en el uso de ecuaciones diferenciales que permite la simulación de dos plantas: una planta industrial de secado de orujo de oliva y una planta experimental de secado de arena. En dichas plantas se manifiesta uno de los principales problemas que surgen en la operación de secado cuando la humedad del producto de entrada es alta, éste es el fenómeno de adherencia, que se produce entre las partículas del producto y entre el producto y las paredes. Este fenómeno hace disminuir de forma importante la eficiencia del secado al producirse una acumulación progresiva de producto dentro del secadero, disminuyendo el contacto entre el gas y el sólido. Además, se expone la dificultad para modelar dicho efecto mediante ecuaciones diferencias, por lo que modelos obtenidos basados en éstas no reflejan convenientemente la evolución de las variables del secadero real en dichas condiciones. En consecuencia, se propone otro tipo de modelado, como es el modelado borroso, cuando los fenómeos de adherencia son dominantes. En cuanto al desarrollo de estrategias de control basadas en modelo, en primer lugar se obtienen los modelos lineales multivariables discretos de las dos plantas y se analizan sus características, destacando como la más importante (que afectará al diseño de los controladores) la presencia de ceros de transmisión fuera del circulo unitario, es decir, que los sistemas tratados son de fase no mínima. Para realizar el control se proponen tres estrategias: Control Lineal Cuadrático Gaussiano LQG, Control H mediante el planteamiento de sensibilidad mixta y Control Predictivo Generalizado GPC considerando restricciones. Se muestran métodos de ajuste sencillos para cada uno de los diseños y se comprueba mediante simulación y en ensayos con la planta experimental la viabilidad del empleo de cada uno de los controladores. Como conclusión se obtiene que el controlador LQG aplicado a este tipo de plantas no presenta suficiente robustez debido al comportamiento de fase no mínima de las mismas, sin embargo, las estrategias de control H y GPC han dado buenos resultados y presentan un comportamiento suficientemente robusto siempre que no aparezcan los fenómenos de adherencia. Por último, se diseñan otro tipo de controladores no basados en modelo como son los Controladores Borrosos, con los que se obtienen buenos resultados. Se presentan desde controladores simples basados en reglas empíricas, hasta diseños más avanzados basados en controladores multivariables. Cabe destacar el buen comportamiento de este tipo de controladores cuando aparecen problemas de adherencia.

Autor: PUERTAS ARBIZU IGNACIO .
Año: 2002.
Universidad: PUBLICA DE NAVARRA.
Centro de lectura: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES Y DE TELECOMUN.
Centro de realización: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES Y DE TELECOMUNICACIÓN.

Resumen: En el proceso de mecanizado por electroerosión, la selección adecuada de los parámetros de proceso es un aspecto muy importante a tener en consideración, ya que dichas condiciones son las que determinan características tecnológicas tan importantes como: la rugosidad superficial, la tasa de eliminación de material (MRR) y el desgaste del electrodo (EW). En este trabajo se ha llevado a cabo un estudio de la influencia de la intensidad suministrada por el generador, el tiempo de impulso y el rendimiento de ciclo sobre las características tecnológicas citadas anteriormente. Los materiales cerámicos que se han seleccionado son: el carburo de boro, prensado en caliente, el carburo de silicio, infiltrado con silicio, y el carburo de wolframio, en matriz metálica de cobalto. Con ello, se cubren los principales tipos de materiales cerámicos conductores de aplicación industrial. Mediante la técnica del diseño de experimentos, junto con técnicas de regresión lineal múltiple, se obtendrán una serie de modelos matemáticos, que permitirán llevar a cabo la selección de las condiciones de mecanizado óptimas en régimen de acabado. A partir de lo anterior, ha sido posible la obtención de tablas tecnológicas que permitirán la programación de los CNCs, empleados por las máquinas-herramienta de EDM, para conseguir una determinada calidad superifical de las piezas, en base a dos estrategias distintas de mecanizado: una que minimiza el desgaste del electrodo, y otra que maximiza la tasa de eliminación de material, es decir, la velocidad del proceso. Ello presenta un gran interés desde el punto de vista tecnológico ya que, en la actualidad, no existen este tipo de tablas para el caso de los materiales cerámicos, debido a que la EDM es una tecnología de reciente aplicación a este grupo de materiales.

Autor: MARTÍNEZ DE PISÓN ASCACÍBAR FRANCISCO JAVIER.
Año: 2002.
Universidad: LA RIOJA.
Centro de lectura: ENSEÑANZAS CIENTÍFICAS Y TÉCNICAS.
Centro de realización: CENTRO DE ENSEÑANZA CIENTÍFICAS Y TÉCNICAS.

Resumen: La búsqueda constante por aumentar la calidad del producto fabricado y reducir los gastos ocasionados por fallos en el proceso de fabricación, son requisitos fundamentales en una planta industrial. Cada vez se buscan métodos y herramientas más eficientes que puedan servir de ayudar en estas tareas. Un ejemplo de ellas, es el Data Mining. Las herramientas de Data Mining y estadística multivariante son útiles cuando se dispone de un volumen de históricos importante y de buena calidad. El análisis de los históricos con estas nuevas técnicas puede ayudar en múltiples facetas: control de calidad, identificación de sistemas, determinación de causas en fallos del proceso, detección de anomalías prevención de fallos, modelización de sistemas, obtención de reglas y patrones de comportamiento, búsqueda de causas y relaciones entre variables, etc. En esta tesis, se presenta una aplicación de la metodología CRISP-DM [CRI00], para la mejora, dentro de una línea de galvanizado en continuo de bobinas de acero, del tratamiento térmico de la lámina de acero antes de su paso por la inmersión del baño de zinc líquido. El control y planificación de este proceso de recocido es clave para la mejora de las propiedades de la banda y del recubrimiento. A lo largo de esta tesis, se muestran los pasos que han llevado a desarrollar: 1,- Una metodología que, mediante el uso de algoritmos genéticos y redes neuronales, permite la optimización de las cruvas de consigna del horno y velocidades de la banda entre bobinas de diferentes dimensiones, reduciendo la diferencia de temperatura esperada de la banda y la real. 2,- Un clasificador de bobinas según la composición de los aceros que ha resultado ser una excelente herramienta para la predicción de roturas de banda o para detectar otro tipo de problemas debidos a bobinas con aceros anómalos. 3,- Un sensor-software que proyecta los puntos de operación del horno y que puede ayudar considerablemente en las tareas de visualización de la tendencia de los puntos de operación del horno.

Autor: VÁZQUEZ SERRANO FRANCISCO JAVIER.
Año: 2001.
Universidad: NACIONAL DE EDUCACION A DISTANCIA.
Centro de lectura: CIENCIAS .
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: El resultado principal de la tesis es un nuevo método de sintonía de controladores PID para sistemas multivariables descentralizados. El método se basa en un algoritmo interativo, que busca la resolución numérica de un conjunto de especificaciones analíticas. Éstas se realizan en el dominio de la frecuencia para cada uno de los lazos, pudiendo ser de sólo margén de fase, sólo margen de ganancia o ambos simultáneamente. Su plantemiento permite analizar la proximidad entre el diseño conseguido y las especificaciones iniciales, en forma de un índice de calidad. Su efectividad se ha mostrado con una amplia bateria de sistemas extraidos de la literatura. La citada metodología se puede combinar con otras técnicas, como son los desacoplos, conformando una estrategia de control centralizado. En estos casos, el diseño del controlador se reliza en dos fases: diseño de la red de desacoplo y sintonía de los PID para el conjunto desacoplo+plata. Este tipo de diseño se ha probado, con éxito, en diversos modelos con interacción apreciable. El algoritmo se ha implementado junto con una interfaz gráfica de usuario en MATLAB. Dicho entorno incluye todas las posibilidades de diseño que permite el método, mostrando los resultados de cada interacción de forma gráfica. Además contiene herramientas para la medida de la interacción, para la simulación de las respuestas temporales (en lazo abierto y cerrado) y para el análisis frecuencial de los diseños realizados.

Autor: LARRION RUÍZ DE GAUNA MIREN.
Año: 2001.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUP. DE ING. INDUST. Y DE ING. DE TELECOM. DE BILBAO.

Resumen: En el área de la reutilización y valorización de los residuos industriales se ha identificado al sector cementero como uno de sus mayores receptores potenciales, debido a las características de su proceso, gran tiempo de residencia, atmósfera agresiva y altas temperaturas. Se evalúa la influencia que tienen los metales pesados en este tipo de plantas, y cual es la situación a la que debe hacer frente. Para ello se realiza una evaluación de las normas existentes tanto en Europa como en EE.UU. En la evaluación se analiza cuál ha sido el planteamiento del problema, el método desarrollado y las consecuencias obtenidas. De esta forma, y con este conocimiento será posible abordar, desde un punto de vista sectorial, cual es la mejor estrategia en planta. Se abordan aproximaciones que establezcan relaciones entre el balance de masa experimental y los contenidos en metales pesados de las corrientes de salida. Por tanto, para afrontar las soluciones, el trabajo se enfoca en el desarrollo de las herramientas ingenieriles habituales de control de procesos en planta, y de variables de control a estudiar, así como definir las posibilidades de control intensivo (vía por ejemplo modificación de condiciones de operación o de alguna de las específicaciones) de planta, y por tanto la adopción de las medidas correctoras pertinentes de manera que la operación con residuos o mezclas esté efectivamente controlada.

Autor: GUTIÉRREZ ORTIZ FRANCISCO JAVIER.
Año: 2001.
Universidad: SEVILLA.
Centro de lectura: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.
Centro de realización: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIEROS.

Resumen: El objetivo principal del trabajo de investigación realizado ha sido contribuir al desarrollo tecnológico del proceso citado, profundizando en los conocimientos del mismo. En este sentido, el estudio de mejoras del proceso que minimicen sus inconvenientes y maximicen sus ventajas constituye el eje principal de esta Tesis. Para alcanzar el objetivo propuesto se ha realizado un extenso programa experimental en una planta piloto diseñada y construida al efecto, capaz de tratar hasta 12.000 Nm3/h de gas de combustión, construida en la Central Térmica Los Barrios. El tamaño de la planta piloto permite aplicar con confianza los resultados obtenidos a escala industrial. Entre los resultados alcanzados durante el estudio experimental, cabe mencionar que la concentración de SO2 y el tiempo de residencia tienen un efecto débil en la eficiencia de desulfuración, sobre el rango de valores experimentando. Por otro lado, la activación del absorbente por adición de agua, y posterior homogeneización por mezcla en un equipo dispuesto para ello (amasadora), se ha revelado como una medida muy eficaz para mejorar el rendimiento del proceso con un coste poco significativo. La adición de agua de mar en la amasadora ha permitido alcanzar los mejores resultados de rendimiento: 78% a la salida del conducto, y 89% a la salida del electrofiltro. A partir de los resultados experimentales, se han obtenido modelos empíricos que permiten predecir la eficiencia de desulfuración, y explicar el efecto de las variables principales que intervienen en el proceso. Una de las contribuciones de la Tesis es que se ha cuantificado el efecto de las variables de operación, cuya incidencia sobre el coste y la disponibilidad del proceso es notoria. Se ha desarrollado un simulador del proceso de desulfuración en conducto, con el que se han evaluado diversos modelos cinéticos recogidos en la bibliografía, contrastando los resultados obtenidos con los experimentales de planta piloto. Se ha comprobado que con los modelos cinéticos propuestos en la bibliografía, los valores de eficiencia que se obtienen con el simulador son claramente inferiores a los obtenidos experimentalmente. Esta discrepancia, ya apuntada por otros investigadores, puede deberse a que los modelos cinéticos propuestos se han obtenido en laboratorio usando lechos fijos de arena o termobalanzas, es decir, en unas condiciones muy diferentes a las que se dan en un conducto en el que, además, el tiempo de exposición es muy corto. Debido a esta circunstancia, se ha incorporado al simulador un modelo cinético potencial de carácter general, cuyos parámetros se han ajustado utilizando los resultados experimentales obtenidos en la planta piloto. Con este modelo cinético, el simulador se convierte en una herramienta muy útil para analizar unidades existentes de desulfuración en conducto o para diseñar otras nuevas. Finalmente, cabe destacar que la desulfuración en el electrofiltro piloto es muy significativa, y no debe despreciarse a la hora de diseñar un sistema de desulfuración en conducto. Por otro lado, el impacto de la unidad de desulfuración sobre el electrofiltro depende de si aquélla opera con o sin recirculación. Para cargas moderadas se consigue mantener un nivel de emisión de partículas similar al que se obtendría sin la unidad de desulfuración. Sin embargo, cuando la carga de partículas sube por encima de los 40 g/Nm3 (con recirculación), el apantallamiento de los campos eléctricos colleva un aumento de la concentración de partículas a la salida del elctrofiltro.

Autor: CONSEGLIERE CASTILLA AGUSTÍN.
Año: 2001.
Universidad: CADIZ.
Centro de lectura: ESCUELA POLITECNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE SEVILLA.

Resumen: El trabajo descrito en esta tesis trata el problema de control robusto para sistemas no lineales, concretamente el control L2. Esta teoría se puede considerar como la extensión de la teoría de control H-inf lineal. En el capítulo I se introduce el problema desde su perspectiva histórica y se describen los esfuerzos realizados en el desarrollo de software para crear un entorno de diseño de sistemas de control no lineales. En el capítulo II se presentan los conceptos de sistema disipativo, el principio de Pontryagin, la teoría diferencial de juegos, y como se articulan dentro de los métodos de diseño de la realimentación de estado y de salida L2 para sistemas no lineales. También se describen los conceptos de estabilidad y comportamiento robusto, y se caracterizan las incertidumbres que pueden afectar al sistema de control. La teoría de control lineal H-inf se presenta en el capítulo III. Se plantea el problema general introduciéndose el concepto de planta generalizada. Descripción de diferentes algoritmos que resuelven el problema de control subóptimo H-inf. Presentación del método de síntesis mu / H-inf como una técnica de diseño para conseguir un comportamiento robusto. En el capítulo IV se describe la representación afín de sistemas no lineales, representación utilizada para plantear y resolver el problema de control de una manera práctica. Se exponen las suposiciones DGKF para simplificar el problema, y como conseguir relajarlas. Se consideran las relaciones con la versión linealizada del problema, y a partir de éstas se desarrolla el algoritmo de aproximación a la solución de la ecuación de Hamilton-Jacobi (EHJ). En el capítulo V se formula el problema de control L2 vía realimentación de la salida. Se enumeran las condiciones necesarias para la resolución del problema, se estudia como se soluciona su equivalente lineal, y se consideran las relaciones entre la versión lineal y la no lineal. Por último, para determinar la matriz de ganancia de inyección (output injection gain matrix) se plantean las condiciones para su construcción y se analizan los diferentes algoritmos de aproximación a la ganancia de inyección de salida resolviendo dos ecuaciones de Hamilton-Jacobi (EHJ). El capítulo VI se realiza una licitación de requisitos especificando relaciones entre las funciones del entorno. En el capítulo VII se establecen reglas prácticas y formas de expresión adecuadas de las especificaciones para el diseño de controladores. Se aborda el problema de seguimiento con técnicas de control L2. Se definen índices de desempeño o comportamiento para un análisis posterior. En el capítulo VIII se sintetizan los resultados generales obtenidos en este trabajo.

Autor: RIVERA RIQUELME FRANCISCO ANTONIO.
Año: 2001.
Universidad: CARLOS III DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: Se analizan los conceptos de flujos de materiales homogéneo, heterogéneo e híbrido; un marco conceptual que relaciona el tipo de flujo de materiales y el tipo de sistema de gestión; y un enfoque de gestión de la heterogeneidad y la hibridez de los flujos de materiales. Los conceptos propuestos se aplican en dos proyectos de investigación en los que aparecen cuatro situaciones de heterogeneidad o hibridez. El marco conceptual propuesto relaciona el tipo de flujo de materiales y el tipo de sistema de gestión. Este marco permite establecer las implicaciones de la heterogeneidad y de la hibridez y justificar de forma coherente la utilización de los sistemas combinados de gestión (combinaciones de sistemas convencionales). El enfoque de gestión de heterogeneidad y de la hibridez es complementario al enfoque subyacente en que se apoya la gestión tradicional de los sistemas productivos. En la aplicación de los conceptos propuestos a los proyectos de investigación se definen y aplican los conceptos de inercia del flujo de materiales y CODP Potencial, se formula una variante de la Primera Ley de Parkinson y se propone una metodología de generación y evaluación de configuraciones para sistemas cíclicos. Se analiza la robustez relativa de las aplicaciones logísticas de la Teoría de las Restricciones frente a la heterogeneidad.