Repositorio Institucional Universidad Nacional de Ingeniería
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Plan de mantenimiento para mejorar la disponibilidad y rendimiento de una planta de plásticos
La presente investigación se realiza en una planta de producción por inyección de plástico en el que se ejecuta un análisis de criticidad para la determinación de los subsistemas más delicados de acuerdo a la frecuencia de ocurrencia y gravedad de cada componente, teniendo como resultado los moldes y unidades de inyección.
La disponibilidad de planta es mejorada mediante un estudio de confiabilidad y análisis de modos y efectos de fallas a partir de la data histórica de los equipos valiéndose de un entorno de programación en R de los subsistemas escogidas por análisis de criticidad, resultando en una etapa temprana de fallas, mostrando que los intervalos de tiempo de intervención deben ser cambiados para disminuir gastos de mantenimiento y producción, logrando un ahorro de 37% aproximadamente por cada equipo.
Por otro lado, el rendimiento planta es mejorado a través de un análisis de reemplazo y conservación en la gestión de activos de los moldes que son los elementos más delicados en esta industria y entre ellos se analizan los que mayor demanda de producción tienen y finalmente se escoge aquellos que tengan menor valor anual en aquel instante. En todos los casos de estudio los indicadores financieros son favorables lo que demuestra la rentabilidad de aplicar esta técnica.
Finalmente se demuestra que, para mejorar los tiempos en cambios de producción, el método más adecuado es el denominado smed.This research is carried out in a plastic injection production plant where a criticality analysis is performed to determine the most delicate subsystems according to the frequency of occurrence and severity of each component, resulting in the molds and injection units. Plant availability is improved through a reliability study and failure mode and effect analysis based on historical data of the equipment using an R programming environment of the subsystems chosen by criticality analysis, resulting in an early stage of failure, showing that the intervention time intervals must be changed to reduce maintenance and production costs, achieving a saving of approximately 37% for each piece of equipment. On the other hand, plant performance is improved through a replacement and conservation analysis in the asset management of the molds, which are the most delicate elements in this industry, and among them, those with the highest production demand are analyzed and finally those with the lowest annual value at that moment are chosen. In all the case studies, the financial indicators are favourable, which demonstrates the profitability of applying this technique. Finally, it is shown that to improve production changeover times, the most appropriate method is the so-called smed method.Tesi
Elaboración de expedientes de seguridad en edificaciones 2015-2023
En el presente trabajo de Suficiencia Profesional presentado a continuación lleva el título de “Elaboración de Expedientes de Seguridad en Edificaciones”.
La base de este trabajo ha sido el desarrollo y presentación de la experiencia preprofesional adquirida a partir de la obtención del grado de bachiller en el año 2015 hasta la fecha.
En gran parte de mi experiencia profesional me he desempeñado en la especialidad de Seguridad en Edificaciones, especialidad en la cual va de la mano desde el anteproyecto con la especialidad de Arquitectura y a nivel de proyecto con las especialidades tales como: eléctricas, sanitarias, comunicaciones, mecánicas y equipamiento.
En los primeros años me desempeñé como asistente en Seguridad en edificaciones, desarrollando los planos, documentos a nivel de anteproyecto y proyecto.
Posteriormente ocupé el cargo de coordinador de proyectos, cargo el cual consistía en el trato directo con los clientes y especialistas.
Hoy en día, con la importancia de los procesos BIM, he asumido el cargo de Coordinador BIM de Seguridad en Edificaciones, cargo el cual consta de tres aspectos básicos de los procesos BIM: participativo, colaborativo y comunicativo. Como responsable de los proyectos de Seguridad en Edificaciones supervisado por el Arq. Eddie Tafur Reina (jefe de la oficina Alpamayo Consultores el cual trabajo) estoy a cargo de gran parte de las coordinaciones con los clientes, los especialistas, así como también con la supervisión, formada por profesionales encargados de la revisión de los proyectos a nivel público o privado.In the present Professional Proficiency work presented below, it bears the title "Development of Safety Files in Buildings".
The basis of this work has been the development and presentation of the pre-professional experience gained since obtaining a bachelor's degree in 2015 to the present date.
For a significant part of my professional experience, I have worked in the field of Building Safety, a specialty that goes hand in hand from the preliminary design phase with the Architecture specialty, and at the project level with specialties such as: electrical, sanitary, communications, mechanical, and equipment.
In the early years, I worked as an assistant in Building Safety, developing plans and documents at the preliminary and project levels.
Subsequently, I held the position of project coordinator, a role that involved direct interaction with clients and specialists.
Today, recognizing the importance of BIM processes, I have taken on the role of BIM Coordinator for Building Safety, a position that encompasses three basic aspects of BIM processes: participative, collaborative, and communicative. As the person in charge of Building Safety projects supervised by Architect Eddie Tafur Reina (head of the Alpamayo Consultants office where I work), I am responsible for a large portion of the coordination with clients, specialists, as well as with the oversight team, composed of professionals in charge of reviewing projects at the public or private level.Trabajo de suficiencia profesiona
Optimización del diseño de alimentadores eléctricos en baja tensión para departamentos y servicios generales de conjuntos residenciales aplicando metodología BIM
Actualmente para el diseño de instalaciones eléctricas se viene utilizando metodologías tradicionales, las cuales carecen de comunicación directa con las demás disciplinas involucradas en un proyecto, esto podría solucionarse en gran medida utilizando la metodología BIM, es así que el propósito del presente estudio consisten en optimizar el diseño de alimentadores eléctricos en baja tensión utilizando la metodología BIM, centrándose en los departamentos y servicios generales de un conjunto residencial.
La meta principal consiste en utilizar las habilidades de la metodología BIM para vencer las restricciones de los métodos convencionales basados en CAD 2D y hojas de cálculo, consiguiendo un diseño más optimo y preciso. La selección de la metodología BIM se basa en su habilidad para fusionar diversas disciplinas, llevar a cabo simulaciones sofisticadas y asegurar un diseño más colaborativo.
La presente investigación empleó una metodología aplicada, desarrollando modelos tridimensionales mediante metodología BIM con el propósito de optimizar la selección y el diseño de los alimentadores eléctricos. Se efectuaron simulaciones con el fin de evaluar diversas alternativas de diseño, Asimismo, se realizó un estudio comparativo entre la metodología BIM y la metodología tradicional identificando beneficios evidentes en cuanto a tiempo y precisión. La principal herramienta utilizada fue el software de Autodesk Revit, incorporando funcionalidades de detección de colisiones, gestión colaborativa y simulación de cargas eléctricas.Currently for the design of electrical installations traditional methodologies are being used, which lack direct communication with the other disciplines involved in a project, this could be solved to a large extent using the BIM methodology, so the purpose of this study is to optimize the design of low voltage electrical feeders using the BIM methodology, focusing on the apartments and general services of a residential complex.
The main goal is to use the abilities of the BIM methodology to overcome the restrictions of conventional methods based on 2D CAD and spreadsheets, achieving a more optimal and accurate design. The selection of BIM methodology is based on its ability to merge various disciplines, perform sophisticated simulations and ensure a more collaborative design.
The present research employed an applied methodology, developing three-dimensional models using BIM methodology for the purpose of optimizing the selection and design of electrical feeders. Simulations were carried out in order to evaluate various design alternatives. A comparative study between BIM methodology and traditional methodology was also carried out, identifying clear benefits in terms of time and accuracy. The main tool used was Autodesk Revit software, incorporating collision detection, collaborative management and electrical load simulation functionalities.Tesi
Evaluación de la exposición al calor del personal de una planta de fundición de una mina de oro utilizando la metodología del índice TGBH
La presente investigación se centra en estimar los niveles de estrés térmico por calor en las que están expuestos los colaboradores de una planta de fundición de una mina de oro ubicada a más de 4400 m.s.n.m. utilizando la metodología del índice de Temperatura del Globo y Bulbo Húmedo (TGBH) de acuerdo con la metodología ISO 7243:2017, identificando los puestos de trabajo con mayor riesgo a estrés térmico, los riesgos a la salud y su relación con el índice de masa corporal (IMC).
La tesis aborda el análisis utilizando la normativa nacional e internacional, con un enfoque cuantitativo y descriptivo, evaluando las condiciones ambientales de la planta, las actividades físicas involucradas en la operación del horno y la ropa de trabajo utilizada. Asimismo, se realiza la evaluación subjetiva de la percepción del estado térmico bajo la metodología UNE UNE-EN ISO 10551 :2019, el cual analiza el estado del trabajador y del lugar donde se ejecuta la actividad.
Los resultados de la investigación brindan información sobre el nivel de estrés térmico por calor, lo cual permite establecer medidas preventivas para la disminución del riesgo, resaltando la importancia de controlar los riesgos térmicos en el trabajo para mejorar el bienestar y productividad de los colaboradores, cumpliendo con la normativa nacional de seguridad y salud ocupacional.The current research focuses on estimating the levels of heat stress to which the workers of a smelting plant in a gold mine, located at over 4,400 meters above sea level, are exposed, using the Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) methodology in accordance with the ISO 7243:2017 standard. lt identifies the job positions with the highest risk of thermal stress, the associated health risks, and their relationship with the Body Mass lndex (BMI).
The thesis applies to both national and international standards, with a quantitative and descriptive approach, evaluating the environmental conditions of the plant, the physical activities involved in furnace operation, and the work clothing used. Additionally, a subjective assessment of thermal perception is conducted following the UNE-EN ISO 10551:2019 methodology, which analyzes the worker's condition and the environment where the activity takes place.
The research results provide information on the level of heat stress, enabling the establishment of preventive measures to reduce risk. lt highlights the importance of controlling thermal risks in the workplace to improve the well-being and productivity of the workers, ensuring compliance with national occupational health and safety regulations.Tesi
Análisis comparativo de deformaciones en la construcción de túnel de dos vías y túnel de cuatro vías
Esta investigación presenta un análisis comparativo de las deformaciones durante las excavaciones en los túneles de la Línea 2 del Metro de Lima utilizando el método NATM, específicamente en el túnel de dos vías y el túnel de cuatro vías, ambos excavados en gravas densas del conglomerado de Lima. Se analizan las deformaciones registradas por instrumentos de monitoreo instalados tanto en el interior del túnel como en superficie. Las deformaciones más significativas se producen entre 2 a 3 metros antes y 10 metros después de la excavación.
El capítulo uno establece el planteamiento del problema, los objetivos de la investigación, su justificación y el alcance de los estudios realizados en dos tramos del túnel en la etapa 1B.
El capítulo dos aborda el marco teórico, incluyendo aspectos geológicos y el monitoreo de terrenos, tanto en túneles como en superficie, así como los tipos de instrumentos utilizados, como dianas de convergencia, celdas de presión, piezómetros, entre otros.
El capítulo tres se centra en el túnel de dos vías, describiendo el proceso de excavación y los valores de deformación obtenidos a través de los instrumentos de monitoreo.
En el capítulo cuatro se hace lo mismo para el túnel de cuatro vías, detallando las fases de excavación y las mediciones correspondientes.
En el capítulo cinco, se comparan las deformaciones máximas registradas en ambos túneles. Finalmente, se presentan las conclusiones y recomendaciones para mejorar el monitoreo de túneles en zonas urbanas.This research presents a comparative analysis of the deformations during excavations in the tunnels of Line 2 of the Lima Metro using the NATM method, specifically in the two-lane tunnel and the four-lane tunnel, both excavated in dense gravels of the Lima conglomerate. The deformations recorded by monitoring instruments installed both inside the tunnel and on the surface are analyzed. The most significant deformations occur between 2 to 3 meters before and 10 meters after the excavation.
Chapter one establishes the problem statement, the objectives of the research, its justification and the scope of the studies carried out in two sections of the tunnel in stage 1B.
Chapter two addresses the theoretical framework, including geological aspects and ground monitoring, both in tunnels and on the surface, as well as the types of instruments used, such as convergence targets, pressure cells, piezometers, among others.
Chapter three focuses on the two-way tunnel, describing the excavation process and the deformation values obtained through the monitoring instruments.
Chapter four does the same for the four-way tunnel, detailing the excavation phases and the corresponding measurements.
Chapter five compares the maximum deformations recorded in both tunnels. Finally, conclusions and recommendations for improving tunnel monitoring in urban areas are presented.Tesi
Remoción de coliformes termotolerantes mediante el uso de un reactor DHS de tercera generación
Se comparó por 54 semanas dos reactores Downflow Hanging Sponge (DHS) de tercera generación de similares características denominados R-1 y R-2, compuestos cada uno por dos módulos en serie y se evaluó la remoción de coliformes termotolerantes del efluente en una primera etapa (38 semanas) de un reactor Anaerobio de Manto de Lodos y Flujo Ascendente (UASB) y en una segunda etapa (16 semanas) el efluente de un reactor UASB Tanque Séptico. Estos reactores anaerobios, se complementaron eficientemente con el sistema DHS, que es aerobio y de flujo descendente.
Los parámetros de diseño fueron establecidos para un caudal de ingreso de 43.20 Ud y un tiempo de retención hidráulico de 2.27 horas con un material filtrante de poliuretano de 12.51 Kg/m3 y 94.10% de porosidad.
Se obtuvo una eficiencia promedio en remoción de coliformes termotolerantes de 2.61 log y 2.24 log en cada reactor, y para el caso de la DBOs se logró una conversión del orden de 86% y 93% respectivamente. El incremento promedio de oxígeno disuelto fue de 0.79 a 6.21 mg/L en el R-1 y de 0.79 a 5.81 mg/L en el R-2; la producción promedio de lodos fue de 62.05 y 69.60 ml/d respectivamente.
Los parámetros fisicoquímicos analizados tales como el oxígeno disuelto, conductividad, temperatura y pH en los efluentes de estos reactores DHS cumplen con el ECA del agua categoría 3, riego de vegetales y bebidas de animales y en el caso de la DBOs y coliformes termotolerantes se obtuvieron valores promedio que no cumplen con el ECA Agua categoría 3 pero se podría complementar el tratamiento con una unidad de desinfección para cumplir con la exigencia de la norma.Two third generation Downflow Hanging Sponge (OHS) reactors of similar characteristics, called R-1 y R-2, each composed of two modules in series, were compared for 54 weeks. The removal of thermotolerant coliforms from the effluent was evaluated in a first stage (38 weeks) of an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB) and in a second stage (16 weeks) the effluent of a UASB Septic Tank reactor. These anaerobic reactors were efficiently complemented with the DHS system, which is aerobic and downflow.
The design parameters were established for an inlet flow rate of 43.20 Lid and a hydraulic retention time of 2.27 hours with a polyurethane filter material of 12.51 Kg/m3 and 94.10% porosity.
An average removal efficiency of thermotolerant coliforms of 2.61 log and 2.24 log was obtained in each reactor and in the case of B0O5 a conversion of 86% and 93%, respectively, was achieved. The average increase in dissolved oxygen was 0.79 to 6.21 mg/L in R-1 and 0.79 to 5.81 mg/L in R-2; the average sludge production was 62.05 and 69.60 ml/d respectively.
The physicochemical parameters analyzed such as dissolved oxygen, conductivity, temperature and pH in the effluents of these DHS reactors comply with the ECA of water category 3, irrigation of vegetables and animal beverages and in the case of B0O5 and thermotolerant coliforms, average values were obtained that do not comply with the ECA Water category 3 but the treatment could be complemented with a disinfection unit to comply with the requirements of the standard.Tesi
Clínica general en Independencia: Categoría H3-I
El acceso a servicios de salud de calidad enfrenta múltiples desafíos a nivel global y especialmente en el ámbito nacional, siendo Lima la ciudad más densificada del Perú, por lo que se requieren soluciones multisectoriales de infraestructuras que permitan enfrentar los problemas de salubridad y falta de infraestructura médica que se evidenciaron con la pandemia de COVID-19 y que se agravan con la crisis climática que se vive actualmente. Asimismo, esta realidad situacional también afecta al distrito de Independencia, donde la demanda supera la capacidad del servicio hospitalario. Por ello, se propuso el desarrollo de una clínica categoría H3-I en el distrito, con la finalidad de mejorar el acceso a la salud mediante un diseño arquitectónico innovador y tecnológico, brindando atención esencial a una comunidad desatendida desde una propuesta arquitectónicaAccess to quality health services faces multiple challenges at a global level and especially at the national level, with Lima being the most densely populated city in Peru, which requires multi-sectoral infrastructure solutions to address the health problems and lack of medical infrastructure that were evident with the COVID-19 pandemic and that are aggravated by the current climate crisis. This situational reality also affects the Independencia district, where demand exceeds the capacity of the hospital service. Therefore, this project proposes a category H 3 -I clinic in the district, with the aim of improving access to health through innovative architectural design and technology, providing essential care to an underserved community from an architectural proposal.Tesi
Criterios de identificación para evaluar la rigidez de diafragmas de piso ante cargas sísmicas
La suposición de comportamiento rígido de diafragmas en diseño estructural puede comprometer la integridad estructural si no se valida. Esta investigación tiene como objetivo establecer criterios para determinar cuándo un diafragma de piso se comporta como rígido ante cargas sísmicas.
Para ello, se creó un modelo paramétrico conformado por dos paños de losa apoyado en tres muros, idealizado como una viga horizontal sobre tres resortes. Se aplicó el método de la rigidez, variando parámetros clave como relación de aspecto y espesor. Los resultados obtenidos mediante la aplicación de criterios internacionales revelaron imprecisiones y falta de conservadurismo.
En respuesta, se propuso un nuevo criterio que identifica el comportamiento rígido de diafragmas en función de su relación de aspecto y espesor. Este enfoque mejora la evaluación de los diafragmas y a su vez la seguridad en el diseño estructural, contribuyendo significativamente a la evaluación y diseño de estructuras sometidas a cargas sísmicas.
Este estudio proporciona una herramienta valiosa para ingenieros civiles y estructurales, permitiéndoles evaluar y diseñar diafragmas de manera más precisa y segura. Los resultados de esta investigación pueden aplicarse en la práctica profesional para garantizar la integridad estructural y reducir el riesgo de daños en estructuras sometidas a cargas sísmicas.The assumption of rigid behavior of diaphragms in structural design can compromise structural integrity if not validated. This research aims to establish criteria to determine when a floor diaphragm behaves as rigid under seismic loads.
To achieve this, a simple parametric model consisting of two slab panels supported by three walls was created, idealized as a horizontal beam on three springs. The stiffness method was applied, varying key parameters such as aspect ratio and thickness. The results obtained through the application of international criteria revealed inaccuracies and lack of conservatism.
In response, a new criterion was proposed to identify the rigid behavior of diaphragms based on their aspect ratio and thickness. This approach enhances the evaluation of diaphragms and, in turn, improves safety in structural design, significantly contributing to the evaluation and design of structures subjected to seismic loads.
This study provides a valuable tool for civil and structural engineers, enabling them to evaluate and design diaphragms more accurately and safely. The results of this research can be applied in professional practice to ensure structural integrity and reduce the risk of damage to structures subjected to seismic loads.Tesi
Gestión en la ejecución de contratos para la conservación de la Red Vial Metropolitana de la provincia de Lima
En el presente trabajo de suficiencia profesional se describe la metodología de gestión utilizada en la administración pública municipal, en la ejecución de contratos para el mantenimiento o conservación de la infraestructura en vías urbanas que forman parte de la Red Vial Metropolitana de la provincia de Lima. Se desarrolla las distintas actividades y procedimientos realizados por el área usuaria encargada del mantenimiento vial; desde los instrumentos de planificación, elaboración del requerimiento, proceso de contratación y la ejecución física del contrato. Asimismo, en cada etapa se mencionan las normativas y disposiciones de aplicación institucional metropolitana. Para la descripción de los aspectos técnicos y administrativos en la ejecución de contratos, se ha considerado un servicio de ingeniería vial, que consistió en el fresado de la carpeta asfáltica deteriorada y la posterior colocación de una nueva capa de rodadura con mezcla asfáltica en caliente, que fue ejecutado para el mantenimiento del pavimento flexible en distintas vías metropolitanas.This professional proficiency work describes the management methodology used in the municipal public administration, in the execution of contracts for the maintenance or conservation of infrastructure on urban roads that are part of the Metropolitan Road Network of the province of Lima. The different activities and procedures carried out by the user area in charge of road maintenance are developed; from the planning instruments, preparation of the requirement, contracting process and the physical execution of the contract, likewise, at each stage the regulations and provisions of metropolitan institutional application are mentioned. For the description of the technical and administrative aspects in the execution of contracts, a road engineering service has been considered, which consisted of milling the deteriorated asphalt layer and the subsequent placement of a new rolling layer with hot mix asphalt, which was executed for the maintenance of flexible pavement on different metropolitan roads.Trabajo de suficiencia profesiona
Optimización heurística en función al costo de edificaciones regulares de concreto armado de mediana altura en la ciudad de Lima
En la etapa de diseño estructural, el predimensionamiento de los elementos estructurales y la experiencia del ingeniero civil son fundamentales para definir un diseño inicial que cumpla con las normativas peruanas vigentes. Si la estructura cumple con dichas normativas, generalmente no se realizan más ajustes en las dimensiones de los elementos, lo que impide explorar soluciones alternativas que podrían reducir costos manteniendo el cumplimiento normativo.
Esta investigación aplica métodos heurísticos para optimizar estructuras regulares de concreto armado de mediana altura en Lima, con el objetivo de reducir costos en los elementos estructurales. Para ello, se sigue el siguiente procedimiento: (1) Definir los parámetros inalterables y las variables de diseño, las cuales pueden asumir un conjunto de valores específicos durante el proceso de optimización. (2) Establecer restricciones que aseguren el cumplimiento de las normas peruanas E.030 y E.060, y que reduzcan el esfuerzo computacional limitando los intervalos de variación de las variables de diseño. (3) Seleccionar el método heurístico a emplear. Inicialmente, se utilizará el método de saltos múltiples aleatorios para definir una solución de partida sólida en el proceso de optimización.
La aplicación de estos métodos permitirá explorar soluciones estructurales más eficientes y económicas sin comprometer la seguridad ni el cumplimiento normativo, contribuyendo así a un diseño estructural óptimo para edificaciones de mediana altura en la ciudad de Lima.The structural design stage of buildings requires an initial pre-dimensioning of the structural elements and also the experience of the civil engineer. This pre- dimensioning is very helpful in obtaining an initial design for the building, which can comply with current Peruvian standards and, if it does not comply, some modifications are made to the dimensions of the structural elements. In most cases, when it is seen that the structure complies with the regulations, changes are no longer made to the dimensions or properties of the structural elements of the buildings, so the engineer in charge of carrying out the design could not know if there is one or many solutions that comply with current Peruvian standards and are less expensive than the one initially designed.
This research makes use of heuristic methods for the structural optimization of regular medium-rise reinforced concrete structures for the city of Lima, with the aim of reducing the costs of the structural elements. To solve the optimization problem using these heuristic methods, the following procedure must be carried out: 1) Define the constant variables, which remain unchanged throughout the optimization problem, and the discrete variables, which can assume a specific set of values and vary as the optimization process progresses. 2) Establish the restrictions to which the structure to be optimized will be subject. These restrictions will help to comply with the requirements established by the Peruvian standards E.030 and E.060, in addition to being able to reduce the computational effort, since the variation intervals of the discrete variables can be reduced. 3) Establish the heuristic method to be used. As a first step, it is essential to use the random multiple jump method to define an initial solution, since this approach is fundamental to guarantee a robust starting point in structural optimization.
The application of these optimization methods could help reduce the costs of the structural elements of regular reinforced concrete structures of medium height in the city of Lima.Tesi