REPOSITORIO USM
Trabajos de Título, Monografías Académicas, Tesis o Memorias de pregrado
Recent Submissions
Propuesta de mejora mediante análisis causa raíz al sistema de medición en piques de chancador superior Metso-CODELCO Chuquicamata
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Neira Silva, Ricardo Sebastián; Departamento de Ingeniería Mecánica; Baldi González, Carlos Andrés
Este trabajo desarrolla una propuesta de mejora para el sistema de medición de nivel en piques del chancador superior METSO de Codelco, en Chuquicamata, abordando la problemática de inestabilidad y pérdida de señal que impide el monitoreo continuo y aumenta el riesgo de detenciones, atollos y operación sin información confiable. La metodología se basa en un Análisis de Causa Raíz (ACR) con enfoque Bow Tie, mediante el levantamiento de evidencias de terreno y del sistema SCADA, determinando que el problema se concentra en la vulnerabilidad del circuito eléctrico, particularmente en el cableado y las conexiones, afectados por abrasión, impactos y ausencia de canalización adecuada, además de brechas en redundancia y mantenimiento. A partir del análisis Bow Tie, se definen requisitos mínimos de canalización, ruta segregada, redundancia y lógica de respuesta, y se comparan propuestas de tres contratistas mediante una matriz multicriterio con escala tipo Likert. La evaluación posiciona a Ferrostaal como la alternativa recomendada, con una puntuación de 3,38. La conveniencia económica se sustenta en la estimación de 45 eventos anuales asociados a la pérdida de monitoreo, con una duración de dos horas por evento, equivalentes a 90 horas anuales, y un impacto económico estimado de $12.900.221.460 CLP al año. Sobre esta base, la inversión seleccionada presenta un período de recuperación extremadamente bajo, respaldando la conveniencia de implementar la mejora para aumentar la confiabilidad del sistema de medición y reducir los riesgos operacionales.
Revisión crítica de políticas públicas TIC 1999-2012
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2012-01) Donoso Zuñiga, Juan Domingo; Valenzuela Oyaneder, Lionel Andres; Departamento de Industrias; Scavia Dal Pozzo, Javier Andres
En la presente memoria, se realiza un estudio crítico de las políticas públicas en materia de tecnologías de información y comunicación (TIC) en Chile desde 1999 – 2012. Dicho estudio permite generar observaciones y propuestas de mejoras en cuanto a la creación y evaluación de resultados obtenidos. A lo largo del estudio se analizan los beneficios de la adopción de TIC en distintos países como Estados Unidos, Túnez o Costa Rica, y en distintos rubros de empresas. En todos los casos la adopción fue patente y de impacto positivo para las organizaciones. El impacto puede ser medido en variables como la minimización de costos, la fidelización de clientes, reducción de mermas o aumento de la producción entre otras. Conocidos los beneficios de las TIC, se realiza un estudio acabado de los informes de políticas públicas realizas a lo largo de la historia en Chile, con el fin de analizar la calidad de estas y evaluar su impacto en las PYMES. La primera Agenda Digital 1999-2003 es creada con la intención de generar las bases para introducir a Chile en la Sociedad de las Comunicaciones. Esta fue formada por 12 propuestas con plazo de 1 año y 62 propuestas de largo plazo. En 2004 es presentada la segunda tanda de políticas en el documento Agenda Digital 2004-2006 que cuenta con 34 nuevas propuestas, que presenta 7 iniciativas destacadas, consideradas necesarias para la situación país. La tercera y ultimo compilado de propuestas pierde el concepto de Agenda Digital y es considerada ahora como Estrategia Digital (2007-2012). Dicho escrito presenta las líneas de acción que debe seguir el país y pierde las propuestas definidas. El análisis concluye realizando la crítica al historial de políticas públicas en Chile y generación de 6 nuevas políticas, teniendo en mente los resultados analizados y la experiencia entregada por países como España y Portugal, ambos referentes mundiales en la generación de TIC y políticas públicas bien formadas. Dentro de la crítica destaca la falta de: indicadores de impacto, generación de metas concretas, medición de avances y la aplicación de modelos estadísticos para la evaluación de impacto. Todas estas falencias son corregidas en las propuestas finales de políticas públicas. Estas a su vez representan la mejor forma estudiada de redactar y generar iniciativas en el ámbito TIC.
Diseño de un sistema centralizado de monitoreo y generación de alarma para cadena de ventas de comida rápida
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026) Guiñez Robles, María Paz; Departamento de Electrotecnia e Informática; Montenegro Zamora, Guelis Dario
La automatización en la industria de alimentos ha permitido aumentar la eficiencia productiva, reducir costos y mejorar la competitividad. En este contexto, el monitoreo de variables críticas y la detección temprana de fallas en equipos de cadenas de comida rápida son esenciales para disminuir los tiempos de respuesta, evitar daños en los componentes y aumentar la disponibilidad operativa. El presente trabajo propone el diseño de un sistema centralizado de monitoreo basado en un microcontrolador ESP32-S3, destinado a detectar condiciones de falla en cafeteras, hornos y lavavajillas industriales, y transmitir la información a una plataforma web para su visualización remota. La interfaz permite registrar los eventos detectados y emitir alarmas ante errores repetitivos, facilitando la anticipación de fallas y la gestión del mantenimiento. La propuesta se enfoca en la mejora continua del servicio técnico prestado por la empresa Marsol, mediante la incorporación de herramientas tecnológicas que permitan supervisar de manera más eficiente los equipos instalados en terreno. La implementación busca reducir los tiempos de diagnóstico y respuesta ante fallas, mejorar la trazabilidad de los eventos registrados, optimizar la planificación de las actividades de mantenimiento y aumentar la disponibilidad operativa de los equipos atendidos. De esta manera, el sistema contribuye a fortalecer la calidad del servicio entregado por Marsol, generar mayor confiabilidad para sus clientes y modernizar sus procesos de soporte técnico.
Diseño de un controlador LQR aplicando un sistema de control de nivel
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026) Quiroz Pizarro, Simón Jesús; Departamento de Electrotecnia e Informática; Montenegro Zamora, Guelis Dario
El presente trabajo consiste en el diseño e implementación de un sistema de control para un proceso de llenado y vaciado de un estanque, utilizando un controlador LQR junto con una estrategia de Gain Scheduling para adaptarse a distintos puntos de operación. Para llevar a cabo el estudio se empleó el software Factory I/O como plataforma de simulación, el cual permitió recrear una planta virtual y comunicarse en tiempo real con Python mediante el protocolo Modbus TCP/IP. Durante el desarrollo del proyecto se implementó un sistema de adquisición de datos capaz de registrar el nivel, el flujo y las señales aplicadas a las válvulas del estanque, generando así el conjunto de datos necesario para identificar modelos lineales alrededor de diferentes condiciones de operación. A partir de estos modelos, se calcularon las matrices de ganancia del controlador LQR, lo que permitió construir una estructura de Gain Scheduling para seleccionar automáticamente la ganancia más adecuada según el nivel del estanque. Posteriormente, se integró toda la lógica de control en lazo cerrado, incluyendo el cálculo de la acción LQR, la estimación de estados, el cambio automático de modelo y la limitación del esfuerzo de control. Finalmente, se realizaron pruebas utilizando una señal PRBS con el fin de evaluar cómo respondía el sistema frente a cambios rápidos y aleatorios en el proceso. Los resultados obtenidos muestran que el controlador logró mantener la estabilidad del nivel y reaccionar de manera adecuada ante las perturbaciones generadas por la señal PRBS. Además, el Gain Scheduling permitió seleccionar correctamente las ganancias para cada tramo operativo, mejorando la precisión del control y asegurando un funcionamiento más robusto en todo el rango del estanque.
Implementación en plataforma digital de control CTC-FOC para seguimiento de trayectorias en motor sincrónico de imanes permanentes
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-10) Muñoz Vargas, Francisco Antonio; Juliet Avilés, Jorge Andrés; Departamento de Electricidad; Lezana Illesca, Pablo Andrés
El presente trabajo aborda el desarrollo, simulación, implementación y validación experimental de un esquema de control por torque calculado integrado con control vectorial orientado al campo, aplicado a un motor sincrónico de imanes permanentes. La estrategia propuesta busca generar y seguir trayectorias de posición representativas de movimientos de rehabilitación mediante un banco equivalente de un grado de libertad. Para ello, se desarrolla un modelo mecánico que incorpora efectos inerciales, gravitacionales y disipativos, a partir del cual se calcula una referencia de torque articular que posteriormente se transforma en una consigna de corriente de eje de cuadratura para el accionamiento eléctrico. El sistema fue evaluado mediante simulaciones en PLECS, integrando el modelo de la máquina, un inversor trifásico de dos niveles, modulación por vectores espaciales y la estructura de control CTC-FOC. Se analizaron distintos escenarios articulares mediante trayectorias conocidas, tales como perfiles senoidales, de mínimo jerk, trapezoidales y perfiles complementarios. Los resultados muestran que el esquema CTC-FOC permite reproducir las trayectorias principales con errores reducidos, manteniendo las demandas de torque y corriente dentro de los márgenes operacionales considerados. Adicionalmente, se evaluó el comportamiento del sistema frente a variaciones de carga, momentos resistivos externos y referencias con distinto grado de suavidad cinemática. En estos casos, el controlador compensó el aumento de la exigencia mecánica mediante un incremento del torque articular y de la corriente de cuadratura. La comparación entre perfiles mostró que el error de posición caracteriza la fidelidad con que se reproduce una referencia, pero no informa por sí solo sobre el torque y la corriente requeridos ni sobre la brusquedad de sus transiciones. En particular, las discontinuidades de velocidad presentes en las trayectorias triangulares simétrica y asimétrica de retorno rápido produjeron demandas repentinas de torque y activaron su limitador. Por esta razón, (...).
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