Repositorio Digital UVG ((Universidad del Valle de Guatemala)
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Genetic construction of a bioluminescent technology for potential use in monitoring the spread of pathogenic bacteria
No full textFormato PDF digital — 116 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.Las enfermedades de plantas generan pérdidas anuales de hasta 220 mil millones de dólares, según
la FAO (2021). Entre los agentes fitopatógenos, Ralstonia solanacearum (RS) se identifica como
la segunda bacteria más importante económicamente, afectando a más de 200 especies vegetales
y causando pérdidas de hasta el 91% en cultivos de tomate. Esto subraya la necesidad de desarrollar
estrategias innovadoras y sostenibles para su control.
En este contexto, el uso de genes bioluminiscentes, como el operón luxCDABE, emerge como una
herramienta biotecnológica innovadora para monitorear en tiempo real la propagación de
patógenos en plantas. El objetivo principal de este estudio fue desarrollar un constructo genético
para inducir bioluminiscencia en RS y evaluar su utilidad como herramienta de monitoreo en
cultivos de tomate. Se seleccionó el plásmido ilux pGEX(-) por su tamaño razonable (10,873 pb)
y alta frecuencia de transformación mediante recombinación homóloga. La transformación
genética de RS se realizó por choque térmico, verificándose mediante emisión de bioluminiscencia
con microscopía de fluorescencia. Aunque no fue posible confirmar la transformación por PCR,
posiblemente debido a la interferencia de ADN cromosomal.
Así mismo, se lograron recuperar células viables de RS ILUX de las plantas infectadas mediante
centrifugación a 570 rpm durante 5 minutos a 4 °C, se obtuvieron 8 UFC con una desviación
estándar de 3.30 y un intervalo de confianza del 95% de ±4.58, sugiriendo consistencia en los
resultados. La tinción de Gram confirmó la viabilidad celular, mientras que la emisión de
bioluminiscencia en las células recuperadas se verificó al tercer día post inoculación.
Por último, se comprobó la emisión de bioluminiscencia de las células de RS ILUX recuperadas
del tallo de plantas de tomate, utilizando un microscopio de fluorescencia, lo cual sugirió que es
potencialmente aplicable el uso de la herramienta en el monitoreo de la propagación de RS en un
cultivo de tomate. Más aún, la tecnología también podría ser aplicable en otros cultivos y en la
industria alimentariaAccording to the FAO (2021), plant diseases cause annual losses of up to 220 billion USD. Among phytopathogenic agents, Ralstonia solanacearum (RS) is identified as the second most economically significant bacterium, affecting more than 200 plant species and causing losses of up to 91% in tomato crops. This underscores the urgent need to develop innovative and sustainable strategies for its control.
In this context, the use of bioluminescent genes, such as the luxCDABE operon, emerges as an innovative biotechnological tool for real-time monitoring of pathogen propagation in plants. The main objective of this study was to develop a genetic construct to induce bioluminescence in RS and evaluate its usefulness as a monitoring tool in tomato crops. The ilux pGEX(-) plasmid was selected due to its manageable size (10,873 bp) and high transformation frequency via homologous recombination. Genetic transformation of RS was performed through heat shock, and was verified through bioluminescence emission observed under fluorescence microscopy. Although transformation could not be confirmed by PCR, this was likely due to chromosomal DNA interference.
Additionally, viable RS ILUX cells were successfully recovered from infected plants by centrifugation at 570 rpm for 5 minutes at 4 °C. A total of 8 CFU were obtained, with a standard deviation of 3.30 and a 95% confidence interval of ±4.58, suggesting consistency in the results. Gram staining confirmed cell viability, while bioluminescence emission from the recovered cells was verified on the third day post-inoculation.
Finally, bioluminescence emission from RS ILUX cells recovered from tomato plant stems was confirmed using fluorescence microscopy, suggesting that this tool is potentially applicable for monitoring the spread of RS in tomato crops. Moreover, the technology could also be applicable to other crops and to the food industry.PregradoLicenciado en Ingeniería en Biotecnología Industria
Synthesis of a eugenol derivative and evaluation of antibacterial activity
No full textFormato PDF digital — 60 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.En el siguiente trabajo se sintetizó un compuesto derivado del eugenol (2 metoxi-4-(2-
propenil) fenol), el cuál es un metabolito secundario, fenilpropanoide, presente en diversas
plantas como el Syzygium aromaticum. Se encuentra en una proporción de más del 80% en el
aceite esencial de dicha planta y ha mostrado una intensa actividad farmacológica, entre ellas,
un potente efecto inhibidor del crecimiento bacteriano, inhibido las enzimas proteasas,
carboxilasas y amilasas, además de inducir la lisis celular.
Los compuestos derivados de dicho compuesto han presentado un incremento en la
actividad antibacteriana en grampositivos y gramnegativos. Los grupos funcionales usados
para la síntesis han sido el hidroxilo fenólico y el alqueno alílico para crear compuestos como
ésteres, éteres, epóxidos, dioles, entre otros grupos funcionales. Los derivados nitrogenados
han presentado una intensa actividad antibacteriana por lo cual en este trabajo se realizó la
síntesis del 2-(2,5-dimetil-1H-pirrol-1-il)-6-metoxi-4-(prop-2-en-1-il) fenol, como nuevo
derivado nitrogenado.
Se evaluó la actividad antibacteriana de dicho compuesto, por medio de un ensayo de
Kirby-Bauer, usando como control positivo ampicilina y como control negativo el solvente. Se
determinó la zona de inhibición para E. coli, S. aureus, P. aureginosa, K. pneumoniae, B.
subtilis. Se determinó una intensa actividad inhibitoria para S. aureus y P. aureginosa, lo que
implica un posible uso del compuesto como antiséptico.In the following work, a compound derived from eugenol (2-methoxy-4-(2-propenyl) phenol) was synthesized. Eugenol is a secondary metabolite, a phenylpropanoid present in various plants such as Syzygium aromaticum. It is found in a proportion of more than 80% in the essential oil of this plant and has shown strong pharmacological activity, including a potent inhibitory effect on bacterial growth by inhibiting protease, carboxylase, and amylase enzymes, as well as inducing cell lysis.
Compounds derived from eugenol have shown increased antibacterial activity against both Gram-positive and Gram-negative bacteria. The functional groups used for synthesis were the phenolic hydroxyl and the allylic alkene, to create compounds such as esters, ethers, epoxides, diols, among others. Nitrogen-containing derivatives have exhibited strong antibacterial activity; therefore, in this study, the synthesis of 2-(2,5-dimethyl-1H-pyrrol-1-yl)-6-methoxy-4-(prop-2-en-1-yl) phenol was carried out as a new nitrogenated derivative.
The antibacterial activity of this compound was evaluated through a Kirby-Bauer assay, using ampicillin as a positive control and the solvent as a negative control. The inhibition zones were determined for E. coli, S. aureus, P. aeruginosa, K. pneumoniae, and B. subtilis. Strong inhibitory activity was observed against S. aureus and P. aeruginosa, suggesting the possible use of the compound as an antiseptic.PregradoLicenciado en Químic
Development of an optimization proposal for a liquid agrochemical production line to improve production costs in an agrochemical company located in Amatitlán, Guatemala
No full textFormato PDF digital — 52 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.Este trabajo detalló la mejora de una línea de producción de agroquímicos no herbicidas en
su totalidad, desde la formulación hasta el empaquetado del producto. Este proceso se realizó en
una planta ubicada dentro del municipio de Amatitlán, en el departamento de Guatemala. El
proceso, en ese momento, se encontraba en condiciones aceptables, pero debido a que la empresa
fabricante de los productos agroquímicos estaba en un proceso de reorganización por un problema
ajeno a este trabajo, se vio en la necesidad de reducir al máximo los costos de producción.
En este proceso, los problemas que impedían y comprometían este objetivo se encontraban
en las áreas de formulación, específicamente al momento de moler la mezcla del agroquímico.
También se presentaban ciertas fallas recurrentes en la producción, las cuales ralentizaban el
envasado, que dependía totalmente del área de formulación para aumentar su eficiencia.
El trabajo se dividió en cuatro etapas principales: Se detalló y realizó un mapeo del proceso
actual para poder visualizar a detalle el flujo de trabajo y determinar posibles causas que estaban
ralentizando la producción. Esto se llevó a cabo tanto en el área de formulación como en el área
de envasado. Para ello, se utilizaron herramientas de visualización gráfica, y para identificar los
cuellos de botella se emplearon estudios de movimientos y estudios de tiempos para medir los
tiempos totales, promedios de duración y sus respectivas desviaciones.
Luego se analizó en su totalidad el proceso con los datos obtenidos en la primera etapa para
identificar las causas principales de la falta de eficiencia. Se realizaron simulaciones por software
del proceso de formulación y del área de envasado de manera separada, ya que, aunque operaban
en conjunto como un sistema, sus procesos funcionaban de manera independiente, con la única
dependencia de que el envasado se alimentaba del área de formulación.
Con el modelo virtual ya elaborado y las deficiencias analizadas, se realizó una evaluación
de alternativas para mejorar la eficiencia de la línea de producción. Se implementaron técnicas
como el MRP, movimientos estandarizados para los operarios y principios de Lean Six Sigma, todo
con el objetivo de reducir los costos y aumentar la eficiencia.
Finalmente, se evaluaron las alternativas propuestas y se validó su eficiencia a través de
simulaciones. Se compararon los resultados con el modelo original y se verificó si los costos de
producción y manufactura mejoraron en al menos un 3%. A partir de esto, se recomendaron las
mejores propuestas que demostraron una mejora en el proceso de producciónThis project detailed the improvement of a non-herbicide agrochemical production line, covering the entire process from formulation to product packaging. The work was carried out at a plant located in the municipality of Amatitlán, in the department of Guatemala. At the time, the process was operating under acceptable conditions; however, due to the manufacturing company undergoing a reorganization unrelated to this project, it became necessary to minimize production costs as much as possible.
The issues hindering and compromising this goal were primarily found in the formulation area, specifically during the grinding of the agrochemical mixture. There were also recurring failures in production that slowed down packaging, which was entirely dependent on the formulation area to improve its efficiency.
The project was divided into four main stages: First, the current process was mapped in detail to visualize the workflow and identify possible causes of production delays. This was done in both the formulation and packaging areas. Graphic visualization tools were used, and bottlenecks were identified through motion studies and time studies to measure total times, average durations, and their respective deviations.
Next, the entire process was analyzed using the data obtained in the first stage to identify the main causes of inefficiency. Software simulations were carried out for both the formulation process and the packaging area separately, since although they operated together as a system, their processes functioned independently, with the only dependency being that packaging relied on formulation.
With the virtual model completed and deficiencies analyzed, an evaluation of alternatives was conducted to improve the efficiency of the production line. Techniques such as MRP, standardized operator movements, and Lean Six Sigma principles were implemented, all aimed at reducing costs and increasing efficiency.
Finally, the proposed alternatives were evaluated and validated through simulations. The results were compared with the original model to verify whether production and manufacturing costs improved by at least 3%. Based on this, the best proposals that demonstrated improvements in the production process were recommended.PregradoLicenciado en Ingeniería Industria
Development of an algorithm for conducting preliminary medical interviews through speech recognition and transcription
No full textFormato PDF digital — 55 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.El sistema de salud de Guatemala, principalmente en el sector público, cuenta con una
densidad de personal médico por debajo de los estándares mínimos necesarios para operar de
manera adecuada. Esto produce, no solo insatisfacción general en los pacientes que acuden
a los centros de salud, sino también una alta carga de trabajo sobre todos los trabajadores
que forman parte del personal médico. Esta alta carga genera una mayor tasa de incidentes
peligrosos para la salud en el área de trabajo y una menor calidad en el servicio prestado
a los pacientes. Un tiempo alto de espera previo a una consulta se encuentra ligado al uso
de los recursos dentro del hospital, que en este caso son reducidos y esto tiene implicaciones
negativas sobre el sistema completo incluyendo a los pacientes que acceden de forma tardía
a sus tratamientos.
Se desarrollaron diferentes versiones de algoritmos de reconocimiento y transcripción
de voz y se compararon con base en el porcentaje de efectividad de transcripción bajo
diferentes condiciones. Se llevaron a cabo encuestas a personas del personal médico para
formar el esquema de la entrevista. Por último, se desarrolló un algoritmo de clasificación
que utilizaba las respuestas de la entrevista para determinar a qué área debía asignarse
el paciente. Se logró desarrollar un algoritmo de reconocimiento de voz que presentó una
efectividad casi ideal. El modelo de clasificación tiene precisión alta al evaluarla con casos
de entrenamiento y limitada con casos reales. La versión final es capaz de generar un reporte
final con la entrevista transcrita y la clasificación sugeridaThe health system in Guatemala, mainly in the public sector, has a density of medical
personnel below the minimum standards necessary to operate adequately. This produces not
only general dissatisfaction among patients attending health centers, but also a high wor kload on all workers who are part of the medical staff. This high workload generates a higher
rate of health hazardous incidents in the work area and a lower quality of service provided
to patients. A high waiting time prior to a consultation is linked to the use of resources
within the hospital, which in this case are reduced and this causes negative implications on
the entire system including patients who access their treatments late.
Different versions of speech recognition and transcription algorithms were developed and
compared based on the percentage of transcription effectiveness under different conditions.
Surveys of medical personnel were conducted to form the interview scheme. Finally, a clas sification algorithm was developed that used the interview responses to determine to which
area the patient should be assigned. We were able to develop a speech recognition algorithm
that had near-ideal effectiveness. The classification model has high accuracy when evaluated
with training cases and limited accuracy with real cases. The final version is able to generate
a final report with the transcribed interview and the suggested classificationPregradoLicenciado en Ingeniería Biomédic
In silico analysis of garlic secondary metabolites and their proposed modifications as potential antagonists of muscarinic M3 receptors
No full textEl ajo se ha utilizado en diferentes culturas para aliviar los síntomas del asma. Este contiene metabolitos secundarios como el ajoeno, aliina y alicina que han demostrado ser antagonistas efectivos de los receptores muscarínicos M3. Estos receptores juegan un papel clave en la patología del asma y han sido previamente modelados mediante herramientas computacionales para su estudio. Proponemos nuevos antagonistas modificando los grupos funcionales de las moléculas de ajoeno, aliina y alicina que sean más eficientes utilizando métodos computacionales.Revista de la Universidad del Valle de Guatemala. Artículo de Investigación. Departamento de Química, Facultad de Ciencias y Humanidades (35-46 p.
Evaluación de la resistencia de Bacillus subtilis a los procesos de liofilización y horneado para establecer su aplicación en la industria de alimentos
No full textEn el presente trabajo de graduación se analizó la viabilidad de desarrollar una galleta como alimento funcional incorporando Bacillus subtilis (ATCC11774) como probiótico. Se evaluó la posibilidad de liofilizar el microorganismo cultivado, comparando las concentraciones antes y después del proceso, lo que permitió determinar el rendimiento de la población viable luego de reconstituir el producto liofilizado. Además, se evaluó la resistencia del medio de cultivo de Bacillus subtilis (ATCC11774) a un proceso de horneado, para analizar la viabilidad de su uso en procedimiento con altas temperaturas y la dependencia del rendimiento bacteriano con el tiempo horneado. Asimismo, se comprobó la resistencia de la biomasa de Bacillus subtilis (ATCC11774) aplicada a una galleta durante un proceso de horneado. Para la cuantificación de la población promedio de Bacillus subtilis (ATCC11774), se utilizó la técnica de unidades formadoras de colonia, en agar nutritivo sólido. La concentración inicial tras el crecimiento de la cepa fue de 5.084 x 108 ± 2.396 x 107 UFC/mL, disminuyendo a 5.669 x 107 ± 8.118 x 106 UFC/mL, luego del proceso de liofilización. lo que refleja una pérdida de viabilidad del 88.884 ± 1.096 %. En las pruebas de horneado del medio de cultivo de Bacillus subtilis (ATCC11774), se determinó un promedio de los resultados que se muestran en una curva de muerte donde se presenta un modelo exponencial que se ajusta a los resultados con un R2 = 0.9858. A los 15 minutos de horneado, tiempo reportado como aceptable para la producción de galletas de mantequilla, la concentración fue de 2.667 x 105 UFC/mL con desviación de 1.528 x 104 UFC/mL, partiendo de una concentración inicial de 8.567 x 105 ± 2.082 x 104 UFC/mL, se tuvo una reducción en su viabilidad de 68.872 ± 18.740 %. En las pruebas de horneado de las galletas con biomasa de Bacillus subtilis (ATCC11774), se mostró también una curva de muerte promedio, donde se presentó un modelo exponencial que se ajusta a los resultados con un R2 = 0.9354, un comportamiento que evidencia menor exactitud en la predicción del modelo que el que se tiene para medio líquido, al ser afectado por la matriz alimentaria. La concentración obtenida en el minuto 15 de horneo de 6.933 x 105 UFC/mL con desviación de 1.528 x 104 UFC/mL. Al iniciar con una concentración de 1.747 x 106 ± 1.021 x 105 UFC/mL, el porcentaje de reducción de su viabilidad de 60.305 ± 6.483 %. Si bien la concentración final de Bacillus subtilis (ATCC11774) no alcanzó el mínimo requerido de 106 UFC/g para considerarse un alimento probiótico, una fracción significativa de la población sobrevivió al proceso térmico. Esto sugiere que, aunque la galleta no pueda ser etiquetada como un probiótico, aún puede ser considerada un alimento funcional con potencial beneficio para salud, contribuyendo al consumo de bacterias viables que podrían favorecer la microbiota intestinal.In the following study, the feasibility of developing a cookie as a functional food by incorporating Bacillus subtilis (ATCC11774) as a probiotic was analyzed. The possibility of freeze-drying the cultures microorganism was evaluated by comparing concentrations before and after the process, which allowed determining the yield of the viable population after reconstituting the lyophilized product. Additionally, the resistance of the Bacillus subtilis (ATCC11774) culture medium to a baking process was tested to determine the viability of its use in processes involving high temperatures and the dependence of bacterial yield on baking time. Furthermore, the resistance of Bacillus subtilis (ATCC11774) biomass applied to a cookie during a baking process was also examined. The Colony Forming Unit (CFU) technique on solid nutrient agar was used to quantify the average population of Bacillus subtilis (ATCC11774). The initial concentration after the growth of the strain was 5.084x108 ± 2.396 x 107 CFU/mL, decreasing to 5.669 x 107 ± 8.118 x 106 CFU/mL after the freeze-drying process, reflecting a viability loss of 88.884 ± 1.096 %. In the baking tests of the Bacillus subtilis (ATCC11774) culture medium, an average of the results was determined, showing a death curve that follows an exponential model that fits the results with an R2 = 0.9858. After 15 minutes of baking, the time reported as acceptable for producing butter cookies, the concentration was 2.667 x 105 CFU/mL with a deviation of 1.528 x 104 CFU/mL, starting from an initial concentration of 8.567 x 105 ± 2.082 x 104 CFU/mL, resulting in a viability reduction of 68.872 ± 18.740 %. In the baking tests of cookies with Bacillus subtilis (ATCC11774) biomass, an average death curve was also observed, showing an exponential model fitting the results with an R2 = 0.9354. This behavior indicates lower model prediction accuracy than in the liquid medium, as it is affected by the food matrix. The concentration obtained after 15 minutes of baking was 6.933 x 105 CFU/mL with a deviation of 1.528 x 104 CFU/mL. Starting from a concentration of 1.747 x 106 ± 1.021 x 105 CFU/mL, the viability reduction percentage was 60.305 ± 6.483 %. Although the final concentration of Bacillus subtilis (ATCC11774) does not reach the required minimum of 106 CFU/g to be considered a probiotic food, a significant fraction of the population survives the thermal process. This suggests that, although the cookie cannot be labeled as a probiotic, it can still be considered a functional food with potential health benefits, contributing to the consumption of viable bacteria that could favor the intestinal microbiota.PregradoLicenciado en Ingeniería Químic
Proposal of a didactic manual for the inclusion of students diagnosed with ASD (ASD = Autism Spectrum Disorder)
No full textFormato PDF digital — 76 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.Las personas con necesidades educativas especiales, asociadas o no a discapacidad,
suelen tener diversos retos que muchas veces se convierten en limitantes para realizar diversas
actividades y presentan dificultad para desarrollar de forma adecuada tareas de la vida diaria.
Los desafíos a los cuales se enfrentan muchas veces tienen que ver con aprender habilidades
sociales, la relación con el entorno en el cual se desarrollan y adquirir destrezas como la
comunicación, cuidado personal, vestirse o comer. En el caso específico de los niños que
presentan un trastorno del neurodesarrollo, estos suelen tener diversas limitaciones que
provocan que el desarrollo esperado del sistema nervioso central -SNC- se vea afectado,
desarrollándose más lentamente o de forma distinta a la de un niño típico. Cuando existe un
trastorno del neurodesarrollo, los niños pueden tomar más tiempo para aprender a hablar,
caminar y adquirir diversas destrezas que le provoque problemas para adquirir autonomía.
Es por ello por lo que se realizó una investigación de tipo cualitativa, en donde
participaron diversos docentes de una institución educativa pública en la cual se atienden a
niños de la edad preescolar diagnosticados con trastorno del espectro autista (TEA). Cabe
destacar que los docentes se encuentran interesados en brindar una correcta educación e
inclusión a estos niños, comprendidos entre las edades de cuatro y seis años, por lo que
decidieron participar en esta investigación que tiene como objetivo la propuesta de un manual
inclusivo para estudiantes diagnosticados con TEA.
Los docentes respondieron en las entrevista donde se formularon nueve preguntas que
buscaban indagar cuál ha sido su experiencia previa con relación a procesos de inclusión en
el aula, así también como los aspectos o características conocen sobre el trastorno del espectro
autista (TEA). Cada docente tuvo la oportunidad de participar contestando un formulario por
Google Forms en donde respondieron forma anónima. Posteriormente, se procedió a recopilar
la información salvaguardando la confidencialidad de los participantes. Cabe mencionar que
la mayoría expresó no saber cómo atender a esta población que presentan necesidades
educativas especiales, incluso llegando a manifestar que tienen miedo, a trabajar en sus
salones de clase con niños autistas.
Los hallazgos evidencian la necesidad de capacitaciones continuas, tanto por
parte del Ministerio de Educación (MINEDUC) como de especialistas en la materia, que
fortalezcan las competencias docentes y garanticen aprendizajes significativos para esta
población vulnerable. En consecuencia, se propone la creación de un manual de inclusión
para estudiantes con TEA como recurso pedagógico que facilite la aplicación de
estrategias y promueva una educación de calidad.Learners with special educational needs—whether or not these involve a disability—
face multiple challenges that often limit their ability to carry out daily activities. Common
difficulties include acquiring social skills, interacting with their environment, and mastering
tasks such as communication, personal care, dressing, and eating. Children with
neurodevelopmental disorders encounter additional barriers: atypical or slower maturation
of the central nervous system (CNS) delays milestones like speaking, walking, and
developing autonomy.
To explore ways to support these students, a qualitative study was conducted with
preschool teachers at a public school serving children aged four to six diagnosed with
Autism Spectrum Disorder (ASD). Eager to provide appropriate education and foster
inclusion, the teachers participated in research aimed at producing an inclusive manual for
students with ASD. Each teacher completed an anonymous nine‑question Google Forms
survey that probed their prior experience with classroom inclusion and their knowledge of
ASD characteristics. Most respondents acknowledged limited preparation for working with
learners who have special educational needs and admitted feeling apprehensive about
teaching autistic children.
The findings indicate an urgent need for professional development—both
ministry‑led training from Guatemala’s Ministry of Education (MINEDUC) and
expert‑delivered workshops—to equip teachers to serve this vulnerable population and
deliver meaningful, high‑quality learning experiences.
An inclusion manual tailored to students with ASD is therefore proposed as a
practical resource to expand teachers’ knowledge, guide instructional practice, and help
ensure that autistic learners receive the quality education they deserve.PregradoLicenciado en Educación con Especialidad en Educación Inclusiv
Proposal for the automation of the packaging line for geometric figures and storage boxes made with laser cutters for academic purposes in the Department of Industrial Engineering at Universidad del Valle de Guatemala
No full textFormato PDF digital — 88 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.La industria 4.0 es la nueva revolución que viven las empresas actualmente. Por
lo que, es de suma importancia que los estudiantes que cursen la carrera de ingeniería
industrial en la Universidad del Valle de Guatemala sepan cómo actuar en las diferentes
industrias donde ejerzan en un futuro como profesionales, y sean capaces de actuar de
forma óptima ante nuevos desafíos empresariales. El presente trabajo profesional se
buscó reflejar la importancia de la industria 4.0 y los procesos industriales actuales
pueden ser automatizados, además de mostrar herramientas que utilizan las industrias
en el área de diseño como la cortadora láser, la cual ha tomado relevancia en los últimos
años.
Asimismo, se utilizaron durante el trabajo herramientas de simulación con el fin
de evaluar la efectividad del sistema y se analizó la producción final del sistema
identificando factores como posibles cuellos de botella, utilidad de cada estación de la
línea de empaquetado, entre otros aspectos. Así mismo es importante destacar que la
línea de empaquetado que se realizó tuvo como materia prima figuras geométricas y
cajas de madera segmentada en cuatro espacios, las cuales fueron diseñadas y fueron
creadas a base de una cortadora láser, la cual es una herramienta que nos brinda la
Universidad del Valle de Guatemala.
Adicionalmente, se propuso un plan de seguridad en donde se evaluó el ambiente
de trabajo y se determinó posibles riesgos a la materia prima, al equipo del área o a los
individuos que estén dentro del laboratorio de ingeniería industrial por lo que se
realizará un análisis de los diferentes riesgos y se buscó proponer soluciones viables y
se definió reglas para su funcionamiento, velando la seguridad en general. Finalmente
se realizó un análisis de costos evaluando el proyecto y sus componentes, definiendo la
viabilidad financiera del proyecto para el departamento de Ingeniería Industrial, esto
con la intención de definir si es recomendable su construcción en el laboratorio del
departamento de Ingeniería Industrial o lo contrario. Al final, las máquinas que se
emplearían en la línea automatizada de empaquetado serían tres las cuales se utilizaran
en diferentes etapas, si el proyecto es llamativo para el departamento. Por lo que a
continuación se enumerará cada etapa y el uso de la máquina o robot en el sistema de
empaquetado.
En la primera etapa se utilizará un brazo robótico de 6 grados de libertad, el cual
identificará el color de la pieza y posteriormente coloca las unidades requeridas dentro
de la caja de madera que se elaborará con la misma cortadora láser; cuando se cumplan
con las unidades necesarias del pedido el cual es de 4 unidades, se colocará la caja en
la cinta transportadora para que se traslade a la siguiente estación. En la segunda
operación, un brazo delta seleccionará 8 unidades del producto final y las colocará
dentro de una caja de cartón, en la cual habrá un operario que será el encargado de
colocar las cajas y permitir que el proceso continúe. Por último, en la tercera estación
esta caja se sellará y se doblarán las solapas. Al finalizar el proceso, un segundo operario
colocará toda la materia prima de nuevo en su lugar para que el sistema funcione
cíclicamente. Finalmente, se debe resaltar que el fin inicial del proyecto fue y será que los
jóvenes puedan adquirir nuevos conocimientos en la Ingeniería Industrial y sobre esta
nueva revolución, esto para que ellos logren ser capaces de afrontar problemas actuales
en cualquier industria y logren ser competentes en un mundo que está en constante
cambio.The industry 4.0 is the new revolution that industries are currently experiencing.
For that reason, it is important that students of industrial engineering at the Universidad
del Valle de Guatemala know how to act in the different industries where they will work
in the future as professionals, and be able to act ideally in the new business challenges.
In this professional work sought to reflect the importance of the industry 4.0 and current
industrial processes can be automated. In addition to showing tools used by industries
in the area of design like the laser cutter, which has become relevant in recent years.
Additionally, simulation tools were used during the work in order to evaluate the
effectiveness of the system and the system was analyzed, identifying factors such as
possible bottlenecks, usefulness of each station of the packaging industrial line, and
other aspects. It is also important to note that the packaging line was made with
geometric shapes and wooden boxes segmented into four spaces, which were designed
and created using a laser cutter, a tool provided by Universidad del Valle de Guatemala
Additionally, a safety plan was proposed in which the work environment was
evaluated and possible risk to the raw material, the equipment or individuals that are
inside of the industrial engineering laboratory were determinated, so an analysis of the
different risk will be made and viable solutions will be proposed and rules for its
individual will be defined, ensuring safety in general. Finally, a cost analysis was made
evaluating the project and it is components, defining the financial feasibility of the
project for the Industrial Engineering Department, with the intention of defining
whether it is advisable to build it in the laboratory of the Industrial Engineering
Department or not. Ultimately, the machines that would be used in the automated
packaging line would be three and be used in different stages, if the project will be
attractive for the department. For that reason, each stage and the use of every machine
or robot in the packaging line will be listed below.
In the first stage, the robotic arm with six degrees of freedom will be used to
identify the color of the pieces and the places the units inside the wooden box that will
made with the laser cuter; when the required units of the order are met, which is four
units, the box will be placed on the conveyor belt to be moved to the next station. In the
second station, a delta robotic arm will select eight units of the final product and place
the inside a carboard box, in which there will be an operator who will be in charge of
placing the boxes and allowing the process to continue. Finally, at the third station this
box will be sealed and the flaps will be folded. Al the end of the process, a second
operator will put all the raw material back in the original place so the system will run
cyclically.
Finally, it should be noted that the principal purpose of the project was and will be
that students can acquire new knowledge in Industrial Engineering and about the new
industrial revolution, so that they will be able to face problems in any industry and
become competent in a constantly changing worldPregradoLicenciado en Ingeniería Industria
Design and implementation of an automatic NFT hydroponic system for cilantro cultivation in an urban context
No full textFormato PDF digital — 88 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.La hidroponía es un método de cultivo que permite eliminar la dependencia en la tierra
y utiliza agua mineralizada para suministrar nutrientes a las plantas, mejorando el uso del
espacio y eliminando la necesidad de riego. Sin embargo, requiere de cuidados y mediciones precisas, dificultando su adopción. Con este proyecto se buscó establecer una línea base
para futuras investigaciones en cultivos hidropónicos automáticos. Se desarrolló un prototipo de un sistema hidropónico de solución nutritiva re-circulante con el cual se evaluaron
tres sensores y actuadores para el control de parámetros ambientales y del agua. Se realizó
una comparación de un cultivo en el sistema automático y uno en sustrato tradicional. Se
determinó que, si bien el sistema no produjo un crecimiento positivo, fue capaz de monitorear parámetros clave. La pérdida de plantas debido a falta de monitoreo y control de
concentración de oxígeno y nutrientes comprobó la importancia de un control preciso de
estos parámetros.Hydroponic agriculture improves land use and reduces water consumption by removing
the need for soil and utilizing water to supply plants with required nutrients for development.
However, its wide implementation is limited due to its requirements for skilled maintenance
and precise parameter measurement. Studies related to its implementation in Guatemala
have been limited to small-scale sectors and economic viability analysis. The current project
was implemented to establish a baseline for future research on automatic hydroponic systems.
The proposed prototype was implemented to evaluate three di erent sensors and actuators
to measure and control water and ambient parameters. Once established, the system was
assessed using a comparative analysis between cilantro grown in a traditional medium and
within the proposed system. It was determined that, although the system wasn't able to sus tain plant development, it was able to monitor key parameters. Furthermore, it highlighted
the importance of precise nutrient and oxygen concentration control.PregradoLicenciado en Ingeniería Mecatrónic
Design of an electrical supply system using solar and wind renewable energy to reduce the carbon footprint of a building while maintaining comfort during air-conditioning operation
No full textFormato PDF digital — 114 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.La energía renovable se define como una fuente de energía basada en la utilización del sol, el viento, el
agua, la biomasa vegetal o animal, biogás, biocombustibles y el calor de la corteza de la tierra. Estas fuentes
de energía se caracterizan por no utilizar combustibles fósiles, sino recursos que son capaces de renovarse
fácilmente. Según la Asociación Internacional de la Energía, la energía solar generó más de 994 TWh
alrededor del mundo en el 2021, representando el 60% del crecimiento de las energías renovables,
convirtiendo a la energía solar la más popular e importante entre todas las fuentes de generación de energía.
Relacionado con esto, la energía solar fotovoltaica también es de las fuentes más desarrolladas en la
actualidad. Según informes de la organización ecologista Greenpeace, esta fuente podría llegar a suministrar
la demanda energética necesaria para abastecer a dos terceras partes de la población mundial para el año
2030.
Este tipo de generación de energía solar se basa en la producción de energía mediante el uso de células
fotovoltaicas, las cuales utilizan la radiación solar. Los paneles solares conforman una estructura rectangular
con una unidad básica de transformación, las cuales van unidas al panel sobre una plancha recubierta de un
plástico llamado EVA. Para poder convertir la energía obtenida por la radiación solar en energía eléctrica,
estos paneles cuentan con inversores. Este tipo de instalaciones se puede utilizar en techos de edificaciones
o espacios amplios, donde, según su tamaño y consumo energético, pueden llegar a abastecer una gran
cantidad de la energía requerida por la edificación o establecimiento.
Otra de las fuentes de energía renovable que puede proveer un gran beneficio a las edificaciones es la
energía eólica, la cual se basa en la utilización del viento como su fuente principal de producción de energía.
Esta fuente de energía utiliza generadores eléctricos, los cuales son capaces de generar energía eléctrica por
medio del movimiento de las aspas.
Tomando en cuenta estas dos fuentes de energía renovables, este trabajo busca desarrollar el diseño de
un sistema híbrido, implementando los dos tipos de generación de energía renovable para poder abastecer
la demanda energética de los sistemas de acondicionamiento de aire de una edificación, sin perder las
condiciones de confort para los usuarios y poder disminuir la huella de carbono que ejerce la edificación.
Para poder lograr este diseño, se debe calcular la demanda energética de los sistemas de climatización
en base a la potencia que requieren en condensación para mantener una temperatura de confort dentro de
los niveles. Así como también se debe realizar un estudio de las condiciones climáticas del sitio para poder
determinar el sistema híbrido de generación de energía que se implementará, tomando en cuenta el área
disponible, la vida útil y la eficiencia de los equipos que se utilizarán.
Al concluir con el diseño, también se realizará una comparativa de la disminución de la huella de carbono
que el edificio emitirá utilizando el sistema de generación de energía híbrido, así como el ahorro económico
que se recibe en cuanto a la energía y el tiempo estimado de retorno de inversiónAs energy consumption increases globally, the need to implement renewable energy sources to reduce
greenhouse gas emissions increases as well. In the construction sector, the carbon footprint generated by the
climate control system throughout the buildings’ lifetime can become one of the biggest consumers of
electricity due to its high demand.
Therefore, implementing a hybrid solar-wind energy system to power the buildings climate control
system can help to significantly reduce its greenhouse gas emissions and help with its carbon footprint. This
system gives the ability to take advantage of both the sun and the wind that is generated daily.
This study aims to design a renewable energy system that can provide energy to the air conditioning
system in a designated building, aiming to reduce the carbon footprint generated by the design without
compromising the thermal comfort of its users.
Also, this study aims to perform a comparative analysis of the achievement in terms of carbon footprint
reduction as well as the potential return on investment that implementing this system can offer, providing a
technical and responsible solution to the global energy consumption challenges.PregradoLicenciado en Ingeniería Civil Arquitectónic