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Thesis Análisis de factores que afectan el funcionamiento hidráulico del humedal del Río Maipo(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-13) Lamoza Ramírez, Francisca Valentina; Soto R., Karina; Departamento de Obras Civiles; Flores Audibert, Raúl PedroEn el contexto del Proyecto: Fondo de Protección Ambiental, FPA, 2023 “Implementación del plan de Manejo del Santuario de la Naturaleza Humedal Río Maipo: educación ambiental en torno al monitoreo del Río Maipo”, financiado por el Ministerio del Medio Ambiente y liderado por la Fundación Cosmos, fundación sin fines de lucro que actualmente posee la misión de manejo, gestión y rehabilitación del Parque Santuario Humedal Río Maipo. La Universidad Técnica Federico Santa María, específicamente el Departamento de Obras Civiles, actúa como contraparte técnica en el Proyecto, con la misión de monitorear periódicamente las condiciones hidrográficas del estuario, salinidad, temperatura, turbidez, etc., así como la supervisión, mantenimiento y análisis de datos provenientes de la nueva instrumentación instalada en el sistema estuarino (Flores, 2025). En este documento se detallan las visitas realizadas al sitio de estudio durante los meses de Septiembre, Octubre y Diciembre 2024, además de las que se llevan a cabo en Febrero y Marzo 2025, en ellas se efectuaron mediciones hidrográficas, perfiles de salinidad y temperatura, a lo largo del estuario. Adicionalmente, se detalla la información recogida por la estación de monitoreo permanente, y se presenta el análisis de las series de tiempo obtenidas tanto para profundidad como conductividad - salinidad y temperatura. En esta oportunidad, el análisis se enfoca en establecer las frecuencias - períodos de la variabilidad temporal asociada a cada variable, a través de un análisis espectral. Respecto a los resultados obtenidos, al momento de evaluar la confiabilidad de los sensores instalados y la información recolectada en terreno, se obtiene un resultado favorable pues los datos son consistentes y de muy buena calidad. Por otro lado, en términos hidrográficos, se puede advertir que la presencia de agua salada no se aprecia hasta mediados de Enero 2025, presuntamente por los altos caudales observados en el Río Maipo. Finalmente, con respecto a la morfología de la desembocadura, la barra se ha desplazado de tal manera que la descarga es casi paralela a la costa y el contraste de color entre el agua de río y agua de mar forman una pluma con elevada carga de sedimentos finos en suspensión.Thesis Análisis del comportamiento de un esquema de control predictivo para Grid-Forming en una micro-red aislada mediante Hardware in the Loop(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024) Urquieta Valdés, Christhopher Alexanders; Huerta, Guillermo; Departamento de Electricidad; Norambuena Valdivia, Margarita AndreaEl documento presenta un estudio sobre la implementación y análisis de un esquema de control predictivo para un sistema Grid-Forming (GFM) en una micro-red aislada con generación fotovoltaica y respaldo de un sistema de almacenamiento de energía, Battery Energy Storage System (BESS). La motivación radica en la creciente necesidad de soluciones energéticas sostenibles y autónomas, especialmente en regiones rurales sin acceso a la red eléctrica. El estudio se enfoca en una localidad cercana a Vicuña, en la región de Coquimbo, Chile, caracterizada por alta irradiancia solar, lo que la hace ideal para el uso de paneles solares. El trabajo describe la modelación matemática de la micro-red, la configuración de los convertidores (DC-DC y DC-AC tipo T) y los controladores utilizados, con un énfasis en el control predictivo de tipo Finite Control Set Model Predictive Control (FCS-MPC). Para evaluar la efectividad del sistema, se realizaron simulaciones en PLECS y pruebas en tiempo real mediante Hardware-in-the-Loop (HIL) con la plataforma Real Time Digital Simulator (RTDS Simulator) y una Digital Signal Processor (DSP) C2000. Los resultados destacan la robustez del control predictivo, mostrando un buen desempeño en la estabilización de la tensión y la corriente, especialmente con el método de intermuestreo implementado. Sin embargo, se observa que en condiciones de menor potencia, la distorsión armónica relativa es más significativa. El documento concluye que la implementación del control GFM y el uso de tecnologías avanzadas como HIL permiten una validación efectiva del comportamiento del sistema bajo condiciones realistas. Se sugieren futuras mejoras en la estrategia de control y en la optimización del uso de recursos de CPU de la plataforma de control.Thesis Análisis mantenimiento preventivo a equipos Komatsu, Andina(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-01) Valdenegro Gajardo, Benjamín Ignacio; Vidal Páez, Eduardo Antonio; Departamento de Mecánica; Ciudad Cartagena, Ricardo JavierLa presente investigación aborda la implementación de un plan de mantenimiento preventivo centrado en los equipos CAEX 930E-4 de Komatsu, operando en la División Andina de Codelco, haciendo foco en la falla crítica del contactor RP2. A partir del análisis modal de fallas, se construyó un nuevo plan preventivo con tareas mensuales específicas, rediseño técnico del contactor y aplicación de mantenimiento predictivo mediante análisis termográfico y trazabilidad digital. El estudio refuerza la necesidad de una transición desde modelos tradicionales hacia una estrategia basada en riesgo, enfocada en la mejora continua, confiabilidad operacional y reducción de fallas humanas. Esta propuesta se alinea con los estándares de gestión de activos de clase mundial (ISO 55001) y responde al desafío de garantizar la productividad y seguridad en condiciones mineras extremas.Thesis Análisis y propuestas de medidas de eficiencia energética para empresa de acuicultura en el marco de la implementación de un sistema de gestión energética basada en la Norma ISO 50001(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-01) León Otárola, Martín Andrés; Labra Avendaño, Cristóbal Labra; Departamento de Ingeniería Mecánica; Osses Alvarado, MauricioEl presente trabajo de titulación tiene como objetivo principal evaluar medidas de eficiencia energética en una empresa dedicada a la acuicultura, en el marco de la implementación de un Sistema de Gestión de Energía (SGE) basado en la norma ISO 50.001. Esto debido al contexto energético en el cual se encuentra actualmente la organización, catalogados como consumidores con capacidad de gestión de energía (CCGE) debido a la Ley de Eficiencia Energética 21.305 de Chile, la cual obliga a este tipo de empresas a reportar y gestionar su consumo mediante sistemas certificados. Dentro de los alcances de esta memoria se desarrollan algunos puntos de la norma, que son los que responden a los objetivos específicos propuestos, los cuales son el desarrollo de la revisión energética, línea base energética, indicadores de desempeño energético, objetivos, metas energéticas y planificación para lograrlos y finalmente el seguimiento, medición, análisis y evaluación del desempeño energético del SGE. En la primera parte del desarrollo del trabajo, se realizó una revisión energética que permitió levantar información clave sobre los consumos, procesos y usos significativos de energía (USE) en las tres plantas productivas de la organización ubicadas en Pargua, Castro y Ercilla. Durante esta etapa, se determinaron las fuentes de energía utilizadas, entre las cuales destacan GLP, electricidad, diésel y combustibles alternativos líquidos (CAL). Se identificaron los usos finales de energía y se cuantificó la energía que consume cada uno de estos. Posteriormente, se desarrollaron indicadores de desempeño energético (IDE) y una línea base energética (LBE) que permiten medir y comparar el desempeño energético a lo largo del tiempo, y cuantificar las mejoras derivadas de la implementación de las medidas de eficiencia energética propuestas. Para la validación de estos modelos, se utilizaron herramientas estadísticas como el coeficiente de determinación (R²) y pruebas de significancia.(...)Thesis Aumento de la capacidad de bombeo de una bomba undimotriz, cálculo de rendimiento y diseño en CAD(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-17) Morales Morales, Javier Ignacio; Pacheco Sanjuan, Alejandro Andrés; Departamento de Ingeniería Mecánica; Rheinschmidt, Udo RudolfLos océanos son una fuente renovable de recursos, con una gran cantidad de energía limpia e infinita a disposición. En Chile, tenemos la oportunidad de ser pioneros en aprovechar este recurso inagotable que baña nuestros 4.300 km de litoral. La tecnología undimotriz tiene el potencial de aprovechar este recurso, usando el vaivén de las olas en beneficio del país. El presente trabajo tiene como objetivo aumentar el caudal del proyecto undimotriz Wasserdrachen; esto se llevó a cabo aumentando las dimensiones del pistón del sistema de bombeo desde unos 120[mm] a unos 200[mm], y con ello se espera que el caudal aumente desde 1.65[L/s] a un caudal de 20.5 [L/s]. Se estimó la eficiencia del equipo mediante un modelo unidimensional del problema, lo que entregó una eficiencia del equipo Wasserdrachen V de un 13%, comparado con un 2% del diseño previo. Se determinó que los costos asociados a la adquisición de los materiales para la fabricación del equipo ascienden a 11 millones de CLP. Se sugiere como financiamiento la postulación a fondo concursable IDEA+ y se entrega ejemplo de postulación enfocado en el proyecto. Se realizaron planos detallados, se establecieron los pasos a seguir para la construcción del equipo, uso y almacenamiento de los materiales basados en el trabajo en terreno del equipo Wasserdrache IV. El estudio realizado para estimar el tiempo de fabricación mediante el método de ruta crítica entregó que el equipo puede ser fabricado en cerca de un mes de trabajo continuo por un equipo calificado.Thesis Desafíos para el desarrollo de estrategias de marketing en el mercado minorista de alimentos veganos. Caso - Análisis de mercado en Chile(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024) Ramírez Burgos, Felipe Andrés; Departamento de Ingeniería Comercial; Isla Madariaga, Pablo NolascoEl mercado minorista de alimentos veganos ha experimentado un crecimiento notable, impulsado por la creciente demanda de productos saludables, éticos y sostenibles, lo que plantea desafíos para el desarrollo de estrategias de marketing efectivas. El objetivo de esta tesis es analizar los desafíos para el desarrollo de estrategias de marketing en este sector, con un enfoque en el caso del mercado chileno. Mediante un análisis detallado, se identificaron los principales actores, las dinámicas del consumidor y las estrategias implementadas por las marcas, lo que permitió entender cómo las empresas deben adaptarse a un entorno cada vez más competitivo y consciente. Las conclusiones revelan que el marketing en este sector debe ir más allá de la venta de productos, incorporando prácticas sostenibles y un enfoque ético en sus estrategias para conectar con un consumidor informado y exigente.Thesis Desarrollo de un indicador sísmico en base al desempeño de herramientas de machine learning(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Muñoz Campos, Felipe Andrés; Estay Huidobro, Rodrigo Andrés; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Nelis Suazo, Gonzalo IgnacioLa sismicidad inducida representa uno de los principales desafíos para la operación segura y eficiente de minas subterráneas, especialmente en aquellas que utilizan el método de hundimiento por bloques. En este contexto, se desarrolló una metodología para construir un indicador sísmico dinámico basado en ventanas móviles temporales, aplicado a datos reales de una mina chilena. Se generaron indicadores mediante el agrupamiento de variables derivadas del catálogo sísmico en ventanas de 24 y 48 horas, las cuales fueron utilizadas para entrenar y evaluar 28 modelos de clasificación supervisada, incluyendo árboles de decisión, máquinas de soporte vectorial, redes neuronales y algoritmos de vecinos más cercanos. Los resultados muestran que el algoritmo K-Nearest Neighbors (kNN) obtuvo el mejor desempeño general, alcanzando niveles de exactitud superiores al 95% en escenarios específicos. Además, se identificó que el uso de umbrales de magnitud más altos mejora la capacidad de los modelos para discriminar entre situaciones de mayor o menor peligro sísmico. La metodología propuesta demostró su potencial como herramienta complementaria para la categorización temprana de condiciones que podrían estar asociadas a la ocurrencia de eventos sísmicos relevantes, contribuyendo así al fortalecimiento de las estrategias de gestión del peligro en minería subterránea.Thesis Diseño de sistema de seguridad perimetral para granja solar(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Fernández Figueroa, Johan Braulio; Departamento de Electrotecnia e Informática; Cárdenas Schweiger, Víctor HugoEl presente trabajo de título presenta el diseño de un sistema de seguridad perimetral para granjas solares con la finalidad de poder brindar un entorno más seguro, permitiendo una mayor seguridad de acuerdo con las instalaciones de paneles solares fotovoltaicos. Relacionado al fin que conlleva la designación de dicho tema es poder establecer un método de protección para las plantas fotovoltaicas debido a las grandes instalaciones y costo de mantención de dichas instalaciones, destacando su alto nivel de infraestructura, equipos de protección muy costosos, entre otros implementos que permiten la generación de electricidad. En primer lugar, se identificarán las diferentes problemáticas que tienen las instalaciones solares en su perímetro, con el objetivo de poder proponer una solución que permita abarcar cada espacio de la granja solar. Por consiguiente, se realizará el diseño del sistema de seguridad perimetral para granjas solares, que permita mantener un continuo monitoreo de las instalaciones fotovoltaicas para una mayor seguridad de los dueños. Para finalizar, se determinarán los costos del proyecto a través de un análisis económico como también de mantenimiento, con el fin de poder contemplar todo tipo de gasto que pueda conllevar el diseño de un sistema de seguridad integral para granjas solares.Thesis Diseño e instalación de un sistema de refrigeración para la puesta en marcha de equipo electrolizador-generador de hidrógeno verde(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-03) Brito Cádiz, Javier Ignacio; Mena Yanssen, Rafael; Departamento de Ingeniería Mecánica; Toledo Torres, Mario GonzaloLa creciente demanda mundial de energía ha generado importantes desafíos en términos de sostenibilidad. Gran parte de esta energía aún proviene de fuentes fósiles como el carbón, petróleo y gas natural, las cuales generan altos niveles de emisiones de gases de efecto invernadero. Frente a este panorama, diversos países están impulsando estrategias de descarbonización energética a través del uso de fuentes limpias y renovables. En este contexto, el hidrógeno verde se posiciona como una alternativa prometedora, ya que permite almacenar y transportar energía limpia, y ofrece una solución viable para sectores difíciles de electrificar, como el transporte pesado, la industria química y la producción de acero. Chile, gracias a sus condiciones geográficas y climáticas favorables, ha declarado su intención de convertirse en uno de los principales productores de hidrógeno verde del mundo. En línea con esta estrategia nacional, la Universidad Técnica Federico Santa María está desarrollando una planta de hidrógeno verde mediante un electrolizador de membrana de intercambio de protones (PEM), modelo H4 Series de la empresa Nel Hydrogen. Este equipo es capaz de producir hasta 4 Nm^3/h de hidrógeno de alta pureza (99,9995%) mediante electrólisis de agua desionizada utilizando energía renovable. Para garantizar el correcto funcionamiento del electrolizador, es necesario cumplir con ciertos requerimientos técnicos, entre los cuales se encuentra la instalación de un sistema de refrigeración. Este sistema tiene como principal función mantener bajo control la temperatura del recinto de fluidos, enfriando tanto las pilas de celdas como el agua desionizada que circula por el sistema, permitiendo así una operación segura y eficiente del proceso de electrólisis. El presente trabajo se enfoca en el diseño, selección, instalación y puesta en marcha del sistema de refrigeración necesario para esta planta. A lo largo del documento, se revisa la información técnica entregada por el fabricante, se definen los requerimientos específicos del sistema de refrigeración, se comparan diferentes alternativas disponibles en el mercado, y se detalla el diseño e implementación de la alternativa seleccionada. Finalmente, se exponen las pruebas realizadas para validar el correcto funcionamiento del sistema en conjunto con el electrolizador, asegurando la continuidad operativa y el cumplimiento de los estándares de calidad requeridos para la generación de hidrógeno verde.Thesis Estudio de prefactibilidad para la aplicación de una máquina trituradora de plástico reciclado en Concepción(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Garrido Cortez, Matías Eduardo; Departamento de Ingeniería Mecánica; Larson Muñoz, Guillermo FelipeLa presente memoria de título tiene como propósito estudiar y analizar la implementación de una unidad de reciclaje, compuesta de un sistema de trituración para los residuos plásticos de generación doméstica, brindando valor a un polímero que se desecha todos los días en nuestra cotidianidad, idea que surge frente a la necesidad de promover el reciclaje y aportar en la disminución del volumen de desechos, generando un beneficio colectivo y ambiental. Como consecuencia de lo mencionado anteriormente, es que surge la iniciativa para realizar un estudio de prefactibilidad sobre la implementación de una unidad de trituración, cuya finalidad es evidenciar la viabilidad de este proyecto a nivel comunal. Iniciando en el primer capítulo con una breve introducción, se define la problemática central de la investigación. A continuación, en el segundo capítulo a partir del marco teórico se plantea información sobre los fundamentos teóricos relevantes y conceptos asociados al reciclaje, luego en el tercer capítulo, se definen los distintos tipos de máquinas y su proceso. Posteriormente, en el cuarto capítulo, se efectúa el desglose técnico y económico de dicha unidad para determinar si el proyecto es factible en su aplicación, finalizando con las respectivas conclusiones que se desarrolla a partir del estudio de prefactibilidad.Thesis Estudio de prefactibilidad técnica y económica para la creación de una empresa para la valorización de patios de residuos en minera Escondida Ltda.(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024) Garay Fuentes, Guido Alexis; Departamento de Industrias; Pavez Barrios, Cristian AndrésLa sostenibilidad ambiental se ha consolidado como una prioridad en la agenda global, especialmente en sectores con alto impacto como la minería. Una encuesta reciente sobre el tema evidenció un consenso significativo: la mayoría de los participantes está de acuerdo con la promoción de prácticas sanas para el ambiente, subrayando la urgencia de implementar estrategias sostenibles en las actividades industriales. En este contexto, se propone un sistema automatizado de valorización y reutilización de residuos sólidos, enfocado en la clasificación de materiales reciclables como chatarra metálica y plásticos. Esta iniciativa busca no solo reducir el impacto ambiental de las operaciones mineras, sino también optimizar el aprovechamiento de los recursos mediante la economía circular. La implementación de este sistema responde a dos grandes desafíos. Primero, la minería genera residuos significativos, muchos de ellos potencialmente reciclables. Al no gestionarse adecuadamente, contribuyen a la contaminación del suelo, aire y agua. Segundo, la creciente presión normativa y social obliga a las empresas a adoptar medidas más responsables para minimizar su huella ambiental. El sistema automatizado permitiría la separación eficiente de materiales mediante tecnologías avanzadas como sensores ópticos y algoritmos de inteligencia artificial. Esto garantiza una clasificación precisa, maximizando la cantidad de materiales reutilizables y minimizando los desechos no reciclables. Además, la reutilización de chatarras y plásticos reduce la demanda de extracción de materias primas, disminuyendo los costos operativos y el impacto ambiental asociado. La valorización de residuos sólidos no solo beneficia al medio ambiente, sino también a las operaciones mineras y a las comunidades cercanas. Económicamente, este sistema puede generar ingresos adicionales a través de la comercialización de materiales reciclados y reducir los costos asociados a la disposición final de residuos. Socialmente, contribuye a mejorar la percepción pública de la industria minera, mostrando su compromiso con la sostenibilidad.Thesis Evaluación de un plan de adaptación de un taller de mecánica automotriz para la recepción de vehículos eléctricos(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Brito Díaz, Felipe Antonio; Departamento de Mecánica; Baldi González, Carlos AndrésEn los últimos años, la llegada de la electromovilidad ha comenzado a transformar silenciosamente el mercado automotriz chileno. Lo que antes parecía una innovación lejana hoy es una realidad concreta: cada vez más vehículos eléctricos circulan por las calles del país, impulsados por políticas públicas, conciencia ambiental y avances tecnológicos. Frente a este escenario, los talleres de mecánica automotriz convencionales se ven obligados a adaptarse, o de lo contrario quedar atrás. El presente trabajo de título se centra en el desarrollo de un plan de adaptación para un taller de mecánica automotriz convencional, con el objetivo de prepararlo para recibir, diagnosticar y mantener vehículos eléctricos, cumpliendo con las exigencias técnicas, normativas y de seguridad que esta nueva tecnología demanda. En el Capítulo 1, se explora el impacto de la electromovilidad en el mercado automotriz chileno, analizando la evolución de la demanda, las políticas de incentivo y los desafíos que representa este cambio para la industria. El Capítulo 2 compara los requerimientos técnicos y de infraestructura entre un taller tradicional y uno especializado en electromovilidad, identificando las principales brechas y proponiendo un plan de implementación dividido en ocho etapas, desde el diagnóstico inicial hasta la mejora continua. En el Capítulo 3, se realiza una estimación detallada de los costos asociados a cada etapa utilizando la metodología bottom-up, alcanzando un presupuesto total de $27.949.058 CLP para la habilitación de un puesto de trabajo especializado en electromovilidad. Este trabajo no solo ofrece una guía práctica y realista para la transformación de un taller de mecánica automotriz en operación, sino que también se plantea como una referencia replicable para establecimientos que busquen ser parte activa del proceso de transición energética en el sector automotriz chileno.Thesis Evaluación del efecto del espesor en paneles de hormigón reforzado con fibras y propuesta de expresión correctiva para la capacidad de absorción(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06) Lefihuala Gutiérrez, Camilo Nicolás; Departamento de Obras Civiles; Carmona Malatesta, SergioLa capacidad del hormigón para absorber energía es un parámetro esencial en el diseño de estructuras subterráneas, pues permite evaluar su comportamiento frente a deformaciones extremas. Esta propiedad se ha mejorado con el uso de fibras, lo que ha llevado al desarrollo de normas como la EN 14488-5 y las recomendaciones de la guía EFNARC, que establecen ensayos en paneles cuadrados de dimensiones estándar. Sin embargo, dichas normas no consideran el efecto del espesor del panel sobre la capacidad de absorción de energía, lo que puede distorsionar los resultados y fomentar malas prácticas en obra. Esta memoria tiene como objetivo analizar cómo varía la absorción de energía en función del espesor del panel reforzado con fibras sintéticas, utilizando el ensayo EN 14488-5. Para ello, se fabricaron paneles con espesores entre 100 mm y 115 mm, utilizando dos dosificaciones de fibra sintética: 4 kg/m³ y 6 kg/m³. Se analizaron los resultados obtenidos y se propusieron expresiones correctivas para normalizar los valores de absorción energética. Los resultados mostraron una relación directa entre el espesor y la capacidad de absorción, permitiendo generar ecuaciones que corrigen este efecto. Estas expresiones permiten mejorar la precisión de los ensayos y ofrecen una herramienta práctica para aplicar en obras que empleen hormigón reforzado con fibras, contribuyendo a un diseño más seguro y estandarizado.Thesis GreenGuardian-Fronted-Mobile(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-12) Sureda Quiero, Tomás Andrés; Departamento de Electrónica e Informática; Viveros Muñoz, Rhoddy AngelEste trabajo presenta el desarrollo de GreenGuardian, una solución tecnológica para enfrentar la crisis hídrica en Chile mediante la automatización de cultivos hidropónicos. Se diseñó y desarrolló el frontend móvil de la aplicación, que permite a los usuarios gestionar y controlar remotamente el sistema de cultivos, optimizando el consumo de agua mediante tecnologías como IoT e Inteligencia Artificial. Además, se utilizó APIs para consumir los microservicios del sistema, facilitando la interacción entre los diferentes componentes. Los resultados muestran una mejora en la eficiencia en el uso del agua, contribuyendo a la sostenibilidad agrícola. Este proyecto es relevante debido a su potencial para reducir el consumo de agua en el sector agrícola, ayudando a mitigar la creciente escasez hídrica.Thesis Implementación de un montaje experimental óptico para el estudio de la combustión de muestras de eucaliptus mediante la aplicación de técnicas no intrusivas(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-25) Ahumada Toledo, Matías Gabriel; Severino López, Gonzalo Felipe; Departamento de Industrias; Escudero Barros, Felipe AndrésProducir y caracterizar llamas de difusión laminar y axisimétricas variables en el tiempo con un quemador estándar para muestras de Eucaliptus, con el fin de modelar en menor escala la geometría de la llama generada en incendios forestales para llevar a cabo estudios utilizando técnicas de láser no intrusivas, para la determinación de la fracción en volumen de hollín en llamas de biomasa.Thesis Linealización funciones de costos de combustible mediante aproximación lineal por tramos en un problema de unit commitment(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-26) Peña Casas-Cordero, Javier Arturo; Salgado Valenzuela, Esteban Andrés; Departamento de Industrias; Mena Bustos, Rodrigo AndrésEste trabajo aborda el problema de Unit Commitment (UC) en sistemas eléctricos modernos, con un enfoque en la optimización de costos operativos y la integración eficiente de energías renovables. El UC es una herramienta crucial en la operación de sistemas eléctricos, cuyo objetivo es determinar la programación óptima de encendido y apagado de unidades generadoras para satisfacer la demanda de energía de manera económica y confiable. La creciente penetración de energías renovables, como la eólica y solar, ha añadido una mayor complejidad al UC, debido a su naturaleza intermitente y dependiente de factores climáticos. El estudio se centra en la linealización de las funciones de costos de combustible, que tradicionalmente se modelan de forma cuadrática, para convertir el problema de UC en un modelo más manejable computacionalmente, utilizando Programación Lineal Entera Mixta (MILP). El objetivo general es desarrollar un modelo de UC con las funciónes de costos linealizadas mediante la técnica de Piecewise Upper Linear Approximation (PUA), que permite aproximar las funciones cuadráticas originales mediante segmentos lineales. Los objetivos específicos incluyen investigar y modelar el problema de UC, implementar el modelo en Python usando Pyomo, y comparar la precisión y la reducción de tiempo de cómputo a medida que se aumenta el número de tramos. El UC es un problema de optimización entero mixto que implica decisiones binarias (encendido/apagado de unidades) y variables continuas (potencia generada). Las funciones de costos cuadráticas han sido preferidas en la formulación tradicional por su capacidad para capturar de manera realista la relación no lineal entre la potencia generada y el consumo de combustible. Sin embargo, estas funciones incrementan la complejidad computacional, convirtiendo el UC en un problema de Programación Cuadrática Entera Mixta (MIQP), lo que lo hace más costoso y difícilde resolver. Para abordar esta limitación, la linealización por tramos transforma el problema en un modelo de MILP, que es más tratable computacionalmente. El modelo de UC propuesto emplea la técnica de PUA para las funciones de costos de combustible, dividiendo el rango de generación en segmentos lineales. Se definen condiciones de linealización para asegurar que la aproximación represente adecuadamente la función cuadrática original.(...)Thesis Modelación física de la dilución lateral en hundimiento por bloques(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-06-27) Maturana Villegas, Ignacio Antonio; Departamento de Ingeniería de Minas, Metalurgia y Materiales; Encina Montenegro, Víctor RaúlLa presente memoria tiene como objetivo principal estudiar el fenómeno de la dilución lateral en el método de hundimiento por bloques, mediante una simulación física en un equipo especialmente diseñado para representar, a escala 1:150, las condiciones reales de extracción en minería subterránea. El hundimiento por bloques, ampliamente utilizado para la explotación de yacimientos de gran escala, presenta múltiples ventajas en términos de eficiencia operativa, sin embargo, uno de sus principales desafíos es la dilución, entendida como la mezcla involuntaria de material estéril con el mineral útil. Esta situación disminuye la ley del mineral extraído y, en consecuencia, afecta la rentabilidad y sostenibilidad de la operación. Para abordar este problema, se desarrollaron dos experimentos replicables en un entorno controlado. El equipo experimental utilizó una combinación de gravilla (representando el mineral) y arena (representando el material estéril), distribuidos en capas horizontales, acompañados por una matriz de 69 marcadores por nivel dispuestos en 15 pisos. Estos marcadores fueron clave para monitorear con alta resolución espacial la trayectoria del flujo del material durante cada ciclo de extracción. A través de un riguroso procesamiento de datos, se cuantificó la aparición de los distintos tipos de marcadores y se calculó la dilución por ciclo y de forma acumulada, correlacionándola con el porcentaje de mineral extraído y los patrones de comportamiento del flujo. El análisis reveló un comportamiento no lineal de la dilución acumulada en función del mineral extraído, con tres zonas claramente diferenciables: una inicial de bajo impacto, una intermedia donde la dilución se incrementa rápidamente por la incorporación de material lateral, y una final con alto contenido de sobrecarga. La curva ajustada obtenida permitió segmentar el proceso en cuatro zonas funcionales, asociadas a la aparición progresiva de marcadores de frontera, laterales y de sobrecarga, estableciendo una relación directa entre la geometría del flujo y los niveles de dilución.Las visualizaciones tridimensionales en MATLAB permitieron representar gráficamente las trayectorias de los marcadores, zonas de acumulación, y áreas de baja recuperación, aportando una comprensión visual complementaria al análisis numérico. Se concluye que la modelación física es una herramienta válida y eficaz para comprender los mecanismos de dilución en métodos de hundimiento por bloques, proporcionando criterios técnicos valiosos para el diseño de estrategias de control y planificación en minería subterránea, con miras a reducir el ingreso de material estéril y mejorar la eficiencia global del proceso extractivo.Thesis Pronóstico de la producción de hidrógeno verde a partir de energía solar en el Norte de Chile utilizando modelos de machine learning y econométricos(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-08-01) Canales Carrasco, Alfredo Alonso; Pincheira Sarmiento, Bernardo Eugenio; Departamento de Industrias; Demarco Bull, Rodrigo AndrésEste estudio aborda la predicción de irradiancia solar en el norte de Chile, específicamente en la región de Antofagasta, con el objetivo de estimar el potencial de generación eléctrica y la producción diaria de hidrógeno verde (H2) en kilogramos por metro cuadrado (kg/m²). Se implementaron modelos de machine learning (LSTM, BiLSTM, SVM) y modelos econométricos (ARIMAX, SARIMAX), evaluando su rendimiento con y sin descomposición temporal mediante CEEMDAN. Los datos se segmentaron por estaciones del año y se realizaron análisis estadísticos y pruebas de estacionariedad. Los resultados muestran que los modelos de machine learning superaron a los modelos econométricos en todas las métricas. En particular, la red BiLSTM con CEEMDAN obtuvo el mejor desempeño general, alcanzando valores de R2 cercanos a 1 y errores significativamente bajos.(...)Thesis Propuesta de función de pérdida de Taguchi para líneas aéreas sudamericanas(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025-07) Fortunato Alvarado, Gianfranco Alessandro; Potters, Martinus Gerardus; Departamento de Ciencias Aeronáuticas (ACA); Poblete Gómez, Víctor CristóbalLa aerolínea LATAM Airlines, presenta una oportunidad de mejora, ya que no se cuenta con una metodología estandarizada para los proyectos de mejora continua en el área operacional, esto implica que cada vez que se detecta un quiebre en los procesos, deben aprender y evaluar cada arista del proceso, algo que se podría estandarizar con una unidad de medida que aguas abajo se desarrollara con la herramienta propuesta por Taguchi, la función de perdida, con esta proponemos una forma de cuantificar cuanto representa el valor de un minuto de atraso para la aerolínea. Teniendo esto en consideración, se puede implementar una forma estandariza para el área operacional con la cual detectar los costos asociados a dichos minutos de atraso, siendo un símil para el Net Promoter Score (NPS) que es una forma de medir la lealtad de los clientes y su disposición a recomendar una empresa o producto a otros, indicador clave para el área de calidad y sobre el que se trabajan sus proyectos de mejora continua. En el segundo capítulo se recopilarán los datos necesarios para la construcción del modelo, donde serán necesarios los costos operacionales y por asiento-kilometro, junto a la composición de la flota. Con esto se construirán los parámetros necesarios de la función de perdida para las flotas Narrow Body y Wide Body, que se separan debido a sus naturalezas operacionales, una vez construida, se estimara la función para el año 2025, para luego ser validar su robustes con un primer filtro que son las gráficas de evolución, posterior a esta validación se propondrá un diagrama de Ishikawa para revisar posibles aristas a revisar en caso de estar fuera de los parámetros necesarios, finalizando se comparara el indicador con el resto de aerolíneas que compiten con LATAM Airlines en el mercado sudamericano para terminar de validar la robustez del modelo, como último paso se realizara un caso aplicado para aterrizar el significado de los valores junto a clarificar la oportunidad de mejora que representaría.Thesis Propuesta de plan de emergencias y respuesta ante desastres en estación Chiguayante basado en Decreto 44 (metodología AIDEP-ACCEDER)(Universidad Técnica Federico Santa María, 2025) Novoa Carrasco, Alanis Isidora; Departamento de Construcción y Prevención de Riesgos; Lizama Molina, Víctor HugoEl diseño de un Plan de Emergencias y Desastres para el rubro ferroviario, específicamente orientado a estaciones de trenes operadas por EFE Sur, surge en el contexto de los múltiples eventos naturales que afectan frecuentemente al país, como terremotos, inundaciones e incendios forestales y eventos climáticos extremos. Para ello, se implementan dos metodologías claves, AIDEP (Análisis histórico-Investigación en terreno- Discusión y Análisis de Riesgos y Recursos- Elaboración de mapas de riesgos y recursos - Planificación) que permite identificar, clasificar y priorizar los riesgos presentes en el entorno ferroviario, considerando tanto amenazas naturales como vulnerabilidades internas (humanas). También se utilizará como referencia la Metodología ACCEDER (Alerta y alarma – Comunicación – Coordinación - Evaluación preliminar – Decisiones - Evaluación secundaria -Readecuación) la cual proporciona una estructura estratégica para la elaboración del plan de acción, abordando las fases de prevención, preparación y respuesta ante emergencias. El estudio considera el análisis histórico de eventos catastróficos que han afectado a estaciones a lo largo del país, y evalúa las capacidades actuales de respuesta ante emergencias en terreno. Como resultado, se propone un plan personalizado para la estación ferroviaria, que incluye evacuación, sistemas de alerta, capacitación del personal, y coordinación con organismos de emergencia. Se conformará de 4 capítulos: Capítulo 1: corresponde a los antecedentes generales de la empresa EFE Trenes de Chile donde se propone este plan, específicamente a la estación de Chiguayante, entregando detalles de la ubicación y acerca del rubro. Capítulo 2: corresponde al marco teórico y legal, donde se hace referencia a aquellas normativas que en definición son aplicables a este plan. Capítulo 3: corresponde a el diagnostico detallado sobre las eventualidades de la estación de trenes de Chiguayante, basado en la metodología AIDEP. Capítulo 4: corresponde al desarrollo de la propuesta del plan de emergencias y desastres basado en la metodología acceder.
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