Repositorio Institucional ITBA
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Evaluación de la impresión 3D como método alternativo en la producción de piezas de reguladores de gas
"El objetivo de esta investigación es el estudio de métodos alternativos en la producción de algunos componentes de ciertos reguladores industriales de gas, y el posterior análisis técnico de su viabilidad y rentabilidad. En particular, se estudia la impresión 3D como método de manufactura aditiva como alternativa no convencional para la fabricación de estas piezas teniendo en cuenta el diseño, las máquinas y materiales poliméricos a utilizar. En primer lugar, se determinaron los criterios de selección de materiales y los ensayos requeridos para caracterizar sus propiedades mecánicas. Adicionalmente, se evaluaron métodos de impresión y de post procesamiento para asegurar que la pieza fabricada por impresión 3D soportará los esfuerzos combinados a los que se encuentra sometida en operación normal, manteniendo las propiedades de rugosidad y hermeticidad necesarias para su correcto funcionamiento. En una segunda etapa se analiza la implementación de este cambio en el proceso productivo de la fabricación de los reguladores, considerando cuestiones operativas y logísticas, como así también económicas, con el fin de determinar la factibilidad y los beneficios que otorga dicha modificación e inclusive la posibilidad de extender la utilización de esta metodología de fabricación a otras industrias.""O objetivo desta pesquisa é o estudo de métodos alternativos na produção de alguns componentes de determinados reguladores de gases industriais, seguida da análise técnica de viabilidade e rentabilidade. Em particular, o estudo da impressão 3D como um método de manufatura aditiva se dá como uma alternativa não convencional para a fabricação dessas peças, levando em consideração seu design, as máquinas e os materiais poliméricos a serem utilizados. Primeiramente, foram determinados os critérios de seleção dos materiais e os testes necessários para caracterizar suas propriedades mecânicas. Além disso, métodos de impressão e pós-processamento foram avaliados para garantir que a peça fabricada por impressão 3D resista às tensões combinadas as quais é submetida em operação normal, mantendo as propriedades de rugosidade e estanqueidade necessárias para seu funcionamento correto. Numa segunda fase, analisa-se a implementação desta alteração no processo produtivo da fabricação dos reguladores, considerando questões tanto operacionais e logísticas quanto econômicas, a fim de determinar a viabilidade e os benefícios conferidos pela referida modificação e a possibilidade de estender o uso desta metodologia de fabricação para outras indústrias.
Effect of physical distancing on the speed–density relation in pedestrian dynamics
"We report experimental results of the speed-density relation emerging in pedestrian dynamics when individuals keep a prescribed safety distance among them. To this end, we characterize the movement of a group of people roaming inside an enclosure varying different experimental parameters: (i) global density, (ii) prescribed walking speed, and (iii) suggested safety distance. Then, by means of the Voronoi diagram we are able to compute the local density associated to each pedestrian, which is afterward correlated with its corresponding velocity at each time. In this way, we discover a strong dependence of the speed-density relation on the experimental conditions, especially with the (prescribed) free speed. We also observe that when pedestrians walk slowly, the speed-density relation depends on the global macroscopic density of the system, and not only on the local one. Finally, we demonstrate that for the same experiment, each pedestrian follows a distinct behavior, thus giving rise to multiple speed-density curves.
Estudio de prefactibilidad para la expansión de una línea productiva de pelotas de tenis para adentrarse en el mercado internacional
En el presente trabajo se realiza el estudio de prefactibilidad de un aumento de la capacidad productiva de la planta de ESAT, la cual fabrica pelotas de tenis marca Penn para vender en el mercado local. El objetivo principal del proyecto es que la empresa sea capaz de exportar pelotas a países vecinos, algo que resulta imposible para sus competidores internacionales, ya que la pelota suelta se desinfla sin ser transportada en un envase presurizado. La conveniente localización dentro de la región será la ventaja competitiva del proyecto, el cual busca penetrar en estos nuevos mercados vendiendo pelotas sueltas para así poder aislarse del contexto local argentino.
En el primer capítulo se da comienzo a este estudio analizando la demanda histórica de pelotas de tenis en 4 países limítrofes: Chile, Brasil, Paraguay y Uruguay. En base al tamaño de cada mercado y su tendencia, se decide penetrar el mercado del centro de Chile y sur de Brasil, ya que resulta geográficamente conveniente para transportar pelotas sin presurizar. Acto seguido se segmentan los mercados en proporción de demanda de pelotas sueltas y se proyectan sus tamaños a 10 años, para así conjunto a proyecciones de precio conseguir una facturación esperada en el año 2031 de 1.471.000 U$S, en base a una cuota de mercado de pelotas sueltas esperada de 41% combinando ambos países.
En el segundo capítulo se realiza el estudio de ingeniería. Como primera instancia se calcula el dimensionamiento de la planta actual, la cual queda ubicada en el parque industrial La Cantábrica. Como actualmente la planta opera a plena capacidad, se debe tener en cuenta la cantidad extra de producción local que la empresa buscaría en caso de aumentar su capacidad. Luego, basándose en las cantidades proyectadas de pelotas sueltas a exportar, se dimensiona la planta con capacidad extra, la cual requiere una inversión inicial en un vaporizador (que da energía calorífica a varias máquinas dentro del proceso), así también como otras inversiones en máquinas a lo largo de los 10 años del proyecto.
En el tercer capítulo se analizan las variables económico-financieras e indicadores de rentabilidad, identificando los principales costos e ingresos que implicaría realizar este proyecto. Para lograr realizarlo, se debe acudir financiamiento, en parte propio y en parte de entidades externas, tomando en el primer año capital propio al 100%, y después un préstamo del Banco Provincia en 2022 correspondiente al 10% del capital necesario para ese año (TNA 35%, a 5 años), financiando el resto con capital propio. Observando los indicadores de rentabilidad principales, el VAN del proyecto es de USD 187.038, por lo que se recomienda llevarlo a cabo. Además se obtiene una TIRM de 30,35%, que es mayor a la WACC promedio, cuyo valor es 19,42%.
En el cuarto capítulo se analizan los factores de riesgo que pueden poner en peligro el proyecto. Con respecto a las cantidades, al dimensionar la planta para una cuota de mercado de pelotas sueltas máxima de 41% para ambos países combinados, el proyecto no se ve afectado por errores en la proyección de mercado total. Sin embargo, el factor de riesgo que más afecta al proyecto es la velocidad en la que se llega a dicha cuota en el año 10. Un escenario de penetración lenta muestra un VAN con probabilidad de 82% de ser negativo, mientras que una penetración rápida en los primeros años asegura un VAN positivo con 100% de probabilidad. La penetración de mercado planteada originalmente arroja un VAN con 0,05% de probabilidad de ser negativo. Adicionalmente, se plantean formas de mitigación de los principales riesgos. En primer lugar, se realiza una opción real de expansión a otro mercado, obteniendo un VAN positivo, por lo que se considera que es una buena estrategia de mitigación. A su vez, para mitigar el riesgo de los márgenes del importador, se propone un contrato de exclusividad con éstos, y determinar año a año qué margen de ganancia tendrán, obteniendo con una probabilidad del 80% que el VAN del proyecto con esta mitigación será mayor al caso base. A su vez se propone realizar un contrato de futuros sobre el dólar para mitigar el riesgo asociado a la variación de inflación y tipo de cambio y una opción de caucho, ya que se encuentra en el mercado de valores y es uno de los principales insumos de producción de pelotas de tenis. Todas estas estrategias buscan mitigar los distintos riesgos asociados y tras este análisis se concluye que es rentable realizar el proyect
Mathematical modelling and advanced control design applied to high-pressure electrolyzers for hydrogen production
"This thesis is mainly dedicated to the study of high pressure alkaline electrolysis. Alkaline electrolysis is a well established technology and is commercially available. However, the operation at high pressure for dispensing compressors was not fully investigated. Moreover, there is a lack of dynamic models and publications related to control strategies.
Therefore, this thesis contributes especially in the modelling and control of high pressure alkaline electrolyzers in order to improve purity of produced gases.""Esta tesis está dedicada principalmente al estudio de la electrólisis alcalina de alta presión. La electrólisis alcalina es una tecnología bien establecida y está disponible comercialmente. Sin embargo, la operación a alta presión para dispensar el uso de compresores no ha sido investigada completamente. Además, hay una falta de modelos dinámicos y publicaciones relacionadas con las estrategias de control. Por tanto, esta tesis contribuye especialmente en el modelado y control de electrolizadores."Tesis Ingeniería (doctorado) - Instituto Tecnológico de Buenos Aires, Buenos Aires - Universitat Politècnica de Catalunya, 202
Towards the Internet of water: Using graph databases for hydrological analysis on the Flemish river system
"The “Internet of Water” project will deploy 2,500 sensors along the Flemish river system, in Belgium. These sensors will be part of a monitoring system. This will produce anenormous amount of data, on which prediction and analysis tasks can be performed. To represent, store, and query river data, relational databases are normally used. However, this choice introduces an “impedance mismatch” between the conceptual representation (typically a graph) and the storage model (relational tables). To solve this problem, this article proposes to use graph databases. The Flemish river system is presented as a use case and the Neo4j graph database and its high-level query language, Cypher, are used for storing and querying the data, respectively. A relational alternative is implemented over the PostgreSQL database. A collection of representative queries of interest for hydrologists is defined over both database implementations.
Clasificación de tumores en mamografías utilizando redes neuronales convoluciones
"En este trabajo se propone diseñar y comparar distintas arquitecturas de redes neuronales convolucionales que puedan clasificar lesiones en las mamografías. El objetivo del trabajo es generar modelos robustos que clasiquen a las lesiones en la mama tanto por su tipo (calcificación o masa) como por su severidad (benigna o maligna)."Proyecto final Bioingeniería (grado) - Instituto Tecnológico de Buenos Aires, Buenos Aires, 202
Diseño de fillm vaginal para la liberación controlada de compuestos inorgánicos antivirales
"En este Proyecto Final de Carrera se desarrollo un film vaginal para la contención y liberación
de un Caff-Keggin POM híbrido, denominado CP3, con una alta actividad anti-VIH que podría ser
utilizado como un método de prevención del contagio y cuyo uso sea controlado exclusivamente por
la mujer.""In this Final Project, a vaginal lm was developed for the containment and release of a hybrid Caff-Keggin POM, called CP3, with high anti-HIV activity that could be used as a method of infection prevention and whose use is controlled exclusively by women."Proyecto final Bioingeniería (grado) - Instituto Tecnológico de Buenos Aires, Buenos Aires, 202
Open-source navigation system for tracking dissociated parts with multi-registration
Purpose: During reconstructive surgery, knee and hip replacements, and orthognathic surgery, small misalignments in the pose of prosthesis and bones can lead to severe complications. Hence, the translational and angular accuracies are critical. However, traditional image-based surgical navigation lacks orientation data between structures, and imageless systems are unsuitable for cases of deformed anatomy. We introduce an open-source navigation system using a multiple registrations approach that can track instruments, implants, and bones to precisely guide the surgeon in emulating a preoperative plan. Methods: We derived the analytical error of our method and designed a set of phantom experiments to measure its precision and accuracy. Additionally, we trained two classification models to predict the system reliability from fiducial points and surface matching registration data. Finally, to demonstrate the procedure feasibility, we conducted a complete workflow for a real clinical case of a patient with fibrous dysplasia and anatomical misalignment of the right femur using plastic bones. Results: The system is able to track the dissociated fragments of the clinical case and averages alignment errors in the anatomical phantoms of 1.08 ± 0.68mm and 1.49 ± 1.19°. While the fiducial-points registration showed satisfactory results given enough points and covered volume, we acknowledge that the surface refinement step is mandatory when attempting surface matching registrations. Conclusion: We believe that our device could bring significant advantages for the personalized treatment of complex surgical cases and that its multi-registration attribute is convenient for intraoperative registration loosening cases
Ponte API-v2
"Ponte es un proyecto creado originalmente por Juan Sebastián Vera y Noelia Belén López como su trabajo nació en 2019. José Carlos Noriega Defferrari desarrolló aplicación Android, y Constanza De Rienzo junto con Alejandro Santoflaminio la versión en iOS.
El objetivo del proyecto Ponte API-v2 es el de proveer una arquitectura más robusta a la plataforma, reestructurando el back-end junto con los servicios externos utilizados. Si bien la aplicación web desarrollada en 2019 es funcional, los autores originales se concentraron en el desarrollo del front-end y la usabilidad de la aplicación. El back-end implementado presenta muchas aristas de mejora que son las que se explotan y atacan en la segunda versión de la API REST, explorada en el presente informe."Proyecto final Ingeniería Informática (grado) - Instituto Tecnológico de Buenos Aires, Buenos Aires, 202
Nueva línea de embalaje para un galpón de empaque orgánico
El proyecto presente estudia la factibilidad de la instalación de una línea de empaque en la empresa La Deliciosa S.A, ubicada en Centenario, provincia de Neuquén, Argentina. La línea de empaque estará destinada a un nuevo producto de exportación que consiste en un pack de 4 manzanas orgánicas de variedad Royal Gala empacadas en una caja enfajada de cartón sustentable. El producto se comercializará en Filadelfia, uno de los puertos donde La Deliciosa destina sus productos actualmente.
La diferenciación del producto se centra en la calidad de la manzana y en el formato de empaque innovador que busca explotar la creciente tendencia a consumir productos con más sabor, sin agroquímicos y con menor impacto sobre el medioambiente. Para evaluar la factibilidad del proyecto, se realizó un análisis de segmentación y posicionamiento del producto. Se segmentó el mercado de Filadelfia de acuerdo con los hábitos de consumo, ingreso y canal de distribución y se posicionó el producto dentro del mercado con el fin de poder realizar una proyección del volumen y precio de venta. Para la proyección de demanda se utilizó una regresión múltiple utilizando la tasa de desempleo y la producción no cítrica del año anterior como variables explicativas. Además, se proyectó el market share del proyecto de acuerdo con el estudio de segmentación. Para la proyección del precio se buscó explicar mediante la proyección de precios de manzana convencional y la relación de precios entre esta y la manzana orgánica.
Habiendo definido el volumen y precio de ventas se procedió a realizar el estudio de ingeniería del proyecto. En primer lugar, se estudió el proceso productivo en donde se detallan todas las operaciones, entradas y salidas del cultivo y empaque de manzanas orgánicas para luego hacer un balance de línea de acuerdo con las proyecciones de venta. Teniendo en cuenta la necesidad de producción del proyecto, se busca modificar una de las líneas del empaque de manzanas actual y adaptarlo para el proyecto.
El estudio Económico Financiero consiste en el análisis de los costos del proyecto, seguido de la definición de la estructura financiera del proyecto para determinar la conveniencia de invertir o no en el proyecto. El proyecto requiere de financiamiento con un préstamo del Banco Provincial de Neuquén de 209.796 y una tasa interna de retorno de 57%.
Finalmente, en el estudio de riesgos del proyecto se detallan las principales variables de riesgo del proyecto para determinar las medidas que se deben tomar con el objetivo de reducir y/o mitigar el riesgo implicado por estos. Se identificó que las principales variables de riesgo son el volumen y precio de venta proyectados, el market share estimado, el clima y los escenarios de atraso cambiario en la economía argentina. Con una simulación de Montecarlo se determinó el impacto que tiene cada una de las variables sobre el VAN del proyecto para evaluar el beneficio de adoptar herramientas de mitigación de riesgos. Se encontró que las variables que más impactan son la proyección del precio, volumen y market share del proyecto