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Alternativa de diseño de sistema hidropónico vertical para el cultivo en espacios reducidos
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024) Letelier Pizarro, María Ignacia; Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Diseño y Manufactura; Salinas Psijas, Mario Rodrigo
El proyecto propone un sistema de cultivo vertical modular como solución innovadora para la agricultura urbana, optimizando el uso del espacio y recursos hídricos en entornos densamente poblados. La estructura es adaptable y fácil de montar, permitiendo personalizar configuraciones según las necesidades. Los módulos están fabricados con materiales duraderos y cuentan con depósitos de agua, cestas para plantas y un sistema de bombeo para distribuir los nutrientes. El diseño mejora la eficiencia en el uso del agua y reduce la dependencia de alimentos importados. El análisis muestra buena aceptación y viabilidad económica. En el primer capítulo se analiza el consumo de vegetales en Valparaíso y los desafíos que enfrenta la agricultura urbana, como la falta de espacio y el uso intensivo de agua. Se presenta la colaboración con la empresa Agrícola Los Arrayenes, quienes aportaron datos sobre el consumo de agua en el cultivo de tomates. A través de un análisis FODA, se identifican fortalezas y oportunidades del sistema propuesto, como la eficiencia en el uso del agua y la demanda creciente de alimentos frescos. El capítulo dos aborda el diseño y fabricación de un sistema hidropónico vertical. Se desarrollaron varios diseños, realizando distintas modificaciones para optimizar el proceso de fabricación y funcionalidad del sistema, acompañadas de cálculos precisos para determinar el volumen de agua necesario, la presión adecuada para el riego y el flujo eficiente dentro del sistema. Posteriormente, se seleccionaron los materiales adecuados para garantizar la durabilidad del sistema. Finalmente, se fabricó un prototipo para así asegurar que sus funciones cumplieran con los objetivos propuestos. Ya para el último capítulo, incluye un estudio de mercado para identificar el segmento objetivo y evaluar la demanda del sistema hidropónico. Se realizó un estudio de costos de fabricación, abarcando los costos de materia prima, mano de obra y maquinaria para determinar el costo por unidad. A partir de estos datos, se desarrolló un flujo de caja proyectado para evaluar la viabilidad del producto a nivel masivo. El análisis proporciona una visión completa de los márgenes de ganancia y la rentabilidad del proyecto en distintos escenarios de producción y venta.
Aplicación del modelo “Despliegue de la Función de Calidad” (QFD) para redefinir el esquema productivo de planchas de plástico reciclado, desde el interés del cliente
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Rojas Ortega, Krishna Camila; Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Ingeniería en Diseño; Salinas Psijas, Mario Rodrigo
Este trabajo aborda el desarrollo y la evaluación de mejoras técnicas destinadas a optimizar la producción de planchas de plástico reciclado en una empresa emergente chilena enfocada en la economía circular. A partir de un análisis detallado de los procesos actuales, se identificaron limitaciones operativas, como el uso de maquinaria convencional y altos costos productivos. Para superar dichas limitaciones, se diseñaron e implementaron soluciones técnicas, incluyendo el uso de calefactores cerámicos, el rediseño de moldes y el reforzamiento estructural de la maquinaria. La metodología del Despliegue de la Función de Calidad (QFD) fue empleada para transformar los requerimientos del cliente en especificaciones técnicas, asegurando un enfoque integral orientado a la calidad y la viabilidad operativa. Adicionalmente, se realizó una evaluación financiera mediante el cálculo del Valor Actual de los Costos (VAC), dado que no se disponía de datos históricos de ingresos específicos para este producto. El análisis comparativo de escenarios permitió demostrar que las propuestas de mejora no solo reducen significativamente los costos operativos, sino que también justifican la inversión inicial requerida, evidenciando su conveniencia financiera. Los resultados de esta investigación validan la viabilidad técnica y económica de las mejoras implementadas y destacan la relevancia de herramientas como el QFD en proyectos de innovación industrial. Estas soluciones posicionan a la empresa como un referente en la producción sostenible de materiales reciclados, promoviendo prácticas más eficientes y responsables en la industria.
Diseño de probador virtual de vestuario, para ventas por internet
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2016) Zapata Araya, Camila Dominique; Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Diseño y Manufactura; Salinas Psijas, Mario Rodrigo
El proyecto desarrollado en este trabajo, corresponde a la memoria para optar al título de Ingeniería en Fabricación y Diseño Industrial, con licenciatura en Ingeniería en Fabricación y Diseño Industrial, el proyecto se mueve en el ámbito del comercio electrónico o internet, en donde se enfoca en obtener de forma virtual mediante tecnología informática y 3D una nueva experiencia, especialmente ahora que existe una dependencia social incremental hacia las redes sociales, estableciendo una nueva oportunidad de mercado, con el fin de lograr la preferencia de los usuarios, hacia nuestra propuesta de diseño, desde la comodidad del hogar. En el capítulo 1, se hace referencia al escenario actual de las ventas convencionales de vestuario, declarando datos bajo estudios que se desarrollaron, bajo el propósito primordial del proyecto para la definición teórica del producto. En el capítulo 2, se señala el proceso de definición morfológica del producto, pasando por la definición estructural y funcional. En el capítulo 3, se habla de un proceso más detallado, de dimensionamiento del sistema y definición de atributos, que compondrán al producto. En el capítulo 4, se hace referencia al análisis financiero del producto, donde a partir de herramientas económicas, se observa la viabilidad del proyecto y cómo será el futuro de este y la empresa.
Diseño y validación de un modelo de formación vocacional híbrido para impulsar el interés en carreras stem
(Universidad Técnica Federico Santa María, 0025-07) Salinas Psijas, Mario Rodrigo; Departamento de Industrias; Kristjanpoller Rodríguez, Werner David
Este estudio presenta un análisis exhaustivo sobre las estrategias de captación y promoción de carreras STEM en la Universidad Técnica Federico Santa María (USM), en un contexto de creciente competencia en la oferta académica de las instituciones de educación superior en Chile. Actualmente, 137 instituciones compiten por estudiantes, utilizando desde campañas publicitarias hasta sofisticadas estrategias de marketing, en un mercado cada vez más exigente y diversificado. Uno de los principales desafíos identificados en el análisis es la baja participación femenina en carreras STEM, motivada por estereotipos de género y la escasez de modelos femeninos a seguir. En Chile, las mujeres representan aproximadamente el 27,5% de postulantes en estas carreras, lo que evidencia la necesidad de fortalecer las estrategias de inclusión y promoción para aumentar la participación femenina. El proceso de elección vocacional, fundamental para captar nuevos estudiantes, está influenciado por diversos factores como intereses personales, rendimiento académico, experiencias vivenciales, perspectivas de empleabilidad y recomendaciones cercanas. Además, el sistema de admisión, con su alta exigencia y múltiples pruebas, impacta en la percepción de accesibilidad y en las decisiones de los jóvenes respecto a su futuro académico y profesional. Frente a estos desafíos, el estudio propone un modelo híbrido de talleres vocacionales, que combina actividades en línea (asincrónicas, gamificación, contenido audiovisual y simulaciones) con actividades presenciales reducidas y focalizadas. La estrategia busca ampliar el alcance, reducir costos y mejorar la efectividad en la captación de estudiantes, especialmente en carreras STEM. La metodología basada en Design Thinking y Lean Startup permite el diseño, validación y ajuste iterativo de la propuesta, priorizando la escalabilidad y eficiencia de recursos(...).
Estudio de prefactibilidad para crear empresa de implementación de energía solar fotovoltaica en casas
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2023) Valenzuela Jara, Denis Leandro; Universidad Técnica Federico Santa María. Departamento de Diseño y Manufactura; Salinas Psijas, Mario Rodrigo
En el desarrollo de este documento se pretende realizar el estudio de prefactibilidad para crear empresa de implementación de energía solar fotovoltaica en casas. Esto quiere decir que la empresa apuntará al mercado habitacional e inmobiliario. El proyecto pretende aprovechar los beneficios la ley 21.118 denominada Net Billing permite la instalación de proyectos hasta 300 kW de potencia en base a energías renovables para autoconsumo conectados a la red de distribución (on grid), y de esta manera aprovechar los distintos incentivos que tiene el estado para promover el uso de energías renovables no convencionales (ERNC). Durante el desarrollo del documento se tratará de explicar el contexto en el que se realizará el estudio de prefactibilidad para crear una empresa, también se tratará de explicar el problema que se quiere resolver , realizando un análisis estratégico del mercado considerando la demanda que tendrá el servicio.
Estudio de prefactibilidad técnica y económica para la creación de una empresa de servicios de mantenimiento preventivo a máquinas industriales en la Región del Maule
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024) Bravo Miranda, Ámbar Valentina; Salinas Psijas, Mario Rodrigo; Vidal Paez, Eduardo Antonio; Departamento de Ingeniería en Diseño; Carmona Vega, Caren Jeannete
El presente estudio tiene como objetivo evaluar la prefactibilidad técnica y económica para la creación de una empresa de servicios de mantenimiento preventivo a máquinas industriales en la Región del Maule, con un enfoque particular en el sector agrícola. Este proyecto surge en respuesta a la significativa disparidad observada entre la oferta y la demanda de servicios de mantenimiento en la región, donde solo el 9% de las empresas ofrece estos servicios, mientras que el 34% los requiere, generando una brecha del 25% (Informe Fuerza laboral de mantenimiento en la industria chilena SENCE, 2021). El análisis incluye un diagnóstico del entorno regional, destacando el crecimiento económico sostenido del sector industrial y agrícola en el Maule, lo que representa una oportunidad clave para la implementación del proyecto. Se identificaron subsectores económicos relevantes, como la industria manufacturera y la agricultura, que presentan una alta demanda de servicios de mantenimiento para mantener la operatividad y eficiencia de su maquinaria. El estudio técnico y logístico describe los procesos productivos propuestos, que incluyen mantenimiento mecánico y eléctrico preventivo, con la incorporación de tecnologías de monitoreo remoto y sensores para la detección temprana de fallas. Este enfoque busca minimizar el tiempo de inactividad de las máquinas, mejorar la productividad y reducir los costos operativos para las empresas clientes. En el aspecto económico y financiero, se realizó un análisis detallado de los costos, ingresos y flujo de caja proyectado con un financiamiento del 75%, 50%, 25% y sin financiamiento; respecto al flujo de caja sin financiamiento, resultó en un Valor Actual Neto (VAN) positivo de 2.655 y una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 45%, ambos superiores a la tasa de descuento del 18%. Estos indicadores financieros confirman la viabilidad y rentabilidad del proyecto, con un Periodo de Recuperación de la Inversión (PRI) de 4 años. Finalmente, se concluye que la creación de esta empresa es viable. Se recomienda implementar mejoras operativas y evaluar estrategias comerciales que fortalezcan el posicionamiento y crecimiento del proyecto.
Estudio de prefactibilidad técnica y económica para la creación de una empresa de instalaciones de paneles solares fotovoltaicos en la Región del Biobío
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024) Moreno Rivas, Marcelo; Salinas Psijas, Mario Rodrigo; Vidal Paez, Eduardo Antonio; Departamento de Ingeniería en Diseño; Carmona Vega, Caren Jeannete
El presente estudio de prefactibilidad técnica y económica tiene como objetivo evaluar la creación de una empresa instaladora de paneles solares fotovoltaicos en la región del Biobío, Chile. Este proyecto surge ante la necesidad de ofrecer soluciones energéticas sostenibles frente al incremento de las tarifas eléctricas y la creciente demanda de energía limpia en la región. El análisis de mercado muestra un potencial considerable para el crecimiento del sector fotovoltaico, proyectándose un aumento de la capacidad instalada en Chile de 8,40 GW en 2024 a 21,61 GW para 2029, con una tasa de crecimiento anual compuesta de 20,80%. Desde el punto de vista técnico, se han definido los procesos operativos y seleccionado equipos y herramientas específicos para la instalación de sistemas solares. El capital de trabajo requerido se ha estimado en 1.176 UF, y se ha calculado un ahorro de 0,3834 toneladas de CO2 por cada MWh generado, lo que evidencia el impacto ambiental positivo del proyecto. El estudio económico revela una viabilidad financiera sólida, con un Valor Actual Neto (VAN) positivo y una Tasa Interna de Retorno (TIR) atractiva. Se estima un margen de beneficio del 15% y un período de recuperación de la inversión favorable. Además, se identificaron riesgos clave asociados a la competencia y fluctuaciones en los costos de los componentes, para los cuales se han propuesto estrategias de mitigación. El análisis de riesgo identificó factores clave que podrían afectar el proyecto, como la competencia, la demanda, los precios de la energía y las regulaciones. Se propusieron estrategias de mitigación para abordar cada uno de estos riesgos.
Evaluación de impresión 3D para procesos replicables y escalables de canales microfluídicos
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024) Vandorse Loaiza, Cristian Eduardo; Departamento de Diseño y Manufactura; Salinas Psijas, Mario Rodrigo
El presente trabajo de titulación tiene como objetivo el desarrollo y validación de un método de fabricación replicable y escalable de microcanales utilizando tecnologías de impresión 3D, orientado al uso en dispositivos biomédicos como el dispositivo de punto de atención, proyecto liderado por la Dra. Viviana Clavería. Se abordan las limitaciones actuales en la manufactura de microcanales, particularmente en su replicabilidad, precisión geométrica y capacidad de producción en serie. Para ello, se evaluaron distintas tecnologías: Two-Photon Polymerization (NanoScribe), MSLA (Masked Stereolithography) y litografía láser (LaserWriter), utilizando criterios definidos en base a parámetros críticos como error dimensional, calidad superficial y comportamiento del gradiente de velocidad. Se diseñaron modelos con dimensiones de 150×150 µm de sección y 9 mm de largo, y se analizaron mediante perfilometría y microscopía de fuerza atómica (AFM) para validar sus calidades. Adicionalmente, se estableció un criterio de error admisible del 11,11% en radio, basado en su impacto sobre el tiempo de oclusión (TO) del flujo microfluídico. Los resultados mostraron que la tecnología MSLA no cumple con los requisitos de precisión dimensional, mientras que LaserWriter y NanoScribe presentaron una mayor fidelidad geométrica y homogeneidad de superficie, siendo LaserWriter la alternativa más viable para procesos de replicación mediante termolaminado. Se concluye que la impresión 3D, en particular mediante tecnologías de litografía láser con SU-8, permite avanzar hacia una manufactura de microcanales replicable, escalable y funcionalmente válida para aplicaciones biomédicas e industriales.
Proyecto de creación de una empresa manufacturera fabricadora de hilado textil reciclado
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Valenzuela Torres, Nicolas; Carmona Vega, Caren Jeannete; Vidal Paez, Eduardo Antonio; Departamento de Ingeniería en Diseño; Salinas Psijas, Mario Rodrigo
El informe evalúa la prefactibilidad técnica y económica para establecer una empresa manufacturera de hilado textil reciclado en la Región Metropolitana de Chile. El proyecto busca aprovechar las 200.000 toneladas anuales de residuos textiles, de las cuales solo el 12% es reciclado, y responder a la creciente demanda de productos sostenibles, proyectada a un crecimiento del 4,31% anual hasta 2032. La inversión inicial asciende a $134.583.720 CLP, principalmente en maquinaria (77%) y vehículos (21%), con costos operativos mensuales de $28.963.567 CLP. El proyecto planea producir 120 kilogramos diarios de hilado reciclado, utilizando tecnologías que reciclan hasta el 90% de los desechos textiles. Los indicadores financieros, como el VAN y la TIR, confirman su rentabilidad, con una recuperación de inversión en menos de cinco años. El proyecto contribuirá a la sostenibilidad ambiental al reducir los residuos textiles y ofrecer un producto competitivo, con un precio inicial de $72.409 CLP por cono de 5 kilogramos, un 10% más económico que la competencia directa.

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