Entre Ciencia e Ingeniería

The predictive approach of artificial intelligence as a tool for industrial machinery maintenance: a look from Industry 4.0

The Little Prince as a work tool to help improve educational processes. Transdisciplinarity and STEAM as approaches to academic development

Resumen Actualmente, la educación es un tema que genera preocupación; pero al mismo tiempo, se convierte en la clave para avanzar en la sociedad. Contemplar las posibilidades y estar en constante búsqueda para mejorarla debe ser una prioridad de todos. Por esa razón, se hace necesario buscar e implementar estrategias, enfoques y propuestas que tengan como finalidad mejorar la calidad educativa. Así, El principito se convierte en una herramienta que ofrece diversas posibilidades de trabajo porque contempla la relación entre la realidad y la fantasía, a la vez que permite confrontar el contexto y la cotidianidad con las posibilidades que ofrece la sociedad. Además, no solo posibilita trabajar desde la transdisciplinariedad a partir de todos los campos de estudio, sino que abarca campos relacionados con las competencias blandas necesarias para poder formar un ser humano integral.

Abstract At present, education is a topic that generates concern, but at the same time, it has become the key to progress in society. Everyone’s priority must be to contemplate the possibilities and to be in constant search to improve it. For this reason, it is necessary to seek and implement strategies, approaches, and proposals that aim to improve educational quality. In this sense, The Little Prince becomes a tool that offers several possibilities of work because it contemplates the relationship between reality and fantasy. In turn, it allows to confront the context and daily life with the options society offers. In addition, it enables transdisciplinary work, covering all fields of study. It also includes fields related to the soft skills necessary to form an integral human.

Evaluation of the Implementation of Lean Manufacturing: An analysis of the Digital Cyberthesis Repository of the Faculty of Industrial Engineering of the National University of San Marcos

Resumen Este estudio establece un marco de referencia para valorar el progreso de las implementaciones del Modelo de Gestión Lean Manufacturing (MGLM). Luego, mediante una metodología exploratoria transversal de cuatro etapas, se hace una revisión bibliográfica del repositorio de cybertesis digitales de la Facultad de Ingeniería Industrial de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (FII-UNMSM), con la finalidad de identificar el perfil de las tesis digitales que han implementado el MGLM, en relación con el marco de referencia propuesto. Los resultados muestran que las investigaciones se enfocan en herramientas de procesos que priorizan la eficacia y eficiencia operacional, pero descuidan herramientas de propósito y de personas. Se concluye que es necesario identificar y aplicar herramientas para asegurar objetivos organizacionales, además de implementar herramientas de proceso para comprender, diagnosticar y modificar los flujos de valor, y finalmente capacitar a las personas y gestores para mejorar el desempeño.

Abstract This study establishes a framework for assessing the progress of Lean Manufacturing Management Model (MGLM) implementations. Then, through a four-stage exploratory methodology, a bibliographic review is conducted of the digital cybertesis repository of the Faculty of Industrial Engineering at the National University of San Marcos (FII-UNMSM) to identify the profile of digital theses that have implemented the MGLM in relation to the proposed framework. The results show that research focuses on process tools, prioritizing operational effectiveness and efficiency, but neglecting purpose and people tools. It is concluded that it is necessary to identify and apply tools to ensure organizational objectives, in addition to implementing process tools to understand, diagnose, and modify value streams, and finally, to train people and managers to improve performance.

Numerical solution of a non-local fractional convection-diffusion equation

Resumen En este artículo estudia la solución numérica de una ecuación de convección-difusión no local fraccionaria en el tiempo, definida en el sentido de Caputo. Las aproximaciones se desarrollan usando un esquema numérico explícito por medio del método de diferencias finitas. A partir de esta discretización y el método de Von Neumann, se establece la condición de estabilidad (CFL), con la cual se demuestran la propiedad de monotonía y la propiedad de variación total (TVD), así como algunas desigualdades importantes para la regularidad del esquema. Finalmente, se presentan algunos experimentos numéricos con un término fuente, para hallar las soluciones analíticas y realizar los cálculos respectivos de los errores y órdenes de convergencia con la aproximación numérica.

Abstract This article investigates the numerical solutions of a fractional non-local convection-diffusion equation in time, defined in the Caputo sense. The approximations are developed using an explicit numerical scheme through the finite difference method. Through this discretization and the Von Neumann method, the Courant-Friedrichs-Lewy (CFL) stability condition is established, which demonstrates the monotonicity property and the total variation diminishing (TVD) property, along with some important inequalities for the regularity of the scheme. Finally, some numerical experiments with a source term are presented to find analytical solutions and perform the respective error calculations and convergence orders with the numerical approximation.

Comparative Analysis of Temperature, Humidity and Light Sensors for Use in Vermicompost Production Systems

Resumen El lombricompost es un abono orgánico que ayuda a la fertilidad del suelo, generado por las lombrices de tierra. A través del internet de las cosas (IoT) se pueden crear redes de sensores para monitorear las condiciones ambientales del sustrato donde viven. En este artículo se hace una revisión de los diferentes tipos de sensores de humedad, luminosidad y temperatura encontrados en la literatura, con el fin de determinar cuáles de ellos son los más adecuados para un sistema de monitoreo de lombricultura, basado en IoT. Los resultados muestran que el sensor capacitivo I2C Soil Moisture es el más apropiado para monitorear la humedad, el fototransistor BH1750 es el elegido como sensor de luminosidad y el sensor de estado sólido DS18B20 es el que más se destaca para medir la temperatura.

Abstract Vermicompost is an organic fertilizer that helps soil fertility, generated by earthworms, and sensor networks can be created through the Internet of Things (IoT) to monitor the environmental conditions of the soil where they live. They generate vermicompost, an organic fertilizer that helps soil fertility. This paper presents a review of the different types of humidity, luminosity and temperature sensors found in the literature, in order to determine which of them are the most suitable for a vermiculture monitoring system based on IoT. The results show that the I2C Soil Moisture capacitive sensor is the most appropriate to monitor humidity, the BH1750 phototransistor is the chosen as luminosity sensor and the DS18B20 solid state sensor is the most outstanding to measure temperature.

Formulation of a model to determine current and potential zones of cultivation for Hass avocado (Persea americana Mill) in the department of Risaralda based on edaphoclimatic and fruit quality variables

Abstract Agriculture is one of the fundamental pillars of all societies worldwide, and the proper management of information allows timely decisions to be made about the advancement of companies. Government entities support areas of agriculture such as the cultivation of Hass avocado (Persea americana Mill). Among the challenges associated with this type of cultivation is the need to find potential areas for planting and suitable productivity and to contribute to technological developments in the agricultural sector, benefiting Hass avocado growers from the department of Risaralda. Therefore, in this study, a model that allows the determination of current and potential areas of cultivation for Hass avocado (Persea americana Mill) in this department based on edaphoclimatic variables and fruit quality is proposed. This model takes advantage of current trends in precision agriculture, including techniques derived from machine learning and supervised learning algorithms, among which is random forest.

Resumen La agricultura es uno de los pilares fundamentales de cualquier población a nivel mundial y el manejo adecuado de información permite tomar decisiones oportunas para el avance de cualquier empresa que el ser humano desarrolle. Las entidades gubernamentales apoyan renglones de la agricultura como es el cultivo del Aguacate (Persea americana Mill) variedad Hass. Entre los desafíos que tiene este tipo de cultivo, es encontrar zonas potenciales de siembra y productividad, con el fin de contribuir en desarrollos tecnológicos en el sector agrario, siendo beneficiarios los cultivadores de Aguacate Hass del departamento de Risaralda. Por lo tanto, con este estudio se propone formular un modelo que permita determinar zonas actuales y potenciales de cultivos de aguacate (Persea americana Mill) variedad Hass, en el departamento, con base en variables edafoclimáticas y de calidad del fruto, aprovechando las tendencias actuales de la agricultura de precisión, incluyendo técnicas derivadas del Aprendizaje Automático, como la utilización de algoritmos de Aprendizaje Supervisado, entre los cuales esta Random Forest.

Technologies of the fourth industrial revolution used in manufacturing to improve productivity indicators: A review

Resumen Las tecnologías de la cuarta revolución industrial han impactado y beneficiado a todos los procesos industriales en diferentes sectores, esto permite la optimización de los recursos en las organizaciones y a su vez, una mejora en su productividad. La adopción e implementación de tecnologías 4.0 ha crecido rápidamente en algunos países; en otros, sigue siendo un desafío. Este artículo presenta una revisión de la literatura sobre el uso de tecnologías 4.0 en las industrias, orientada a identificar las tecnologías más utilizadas, los sectores impactados y los indicadores de productividad beneficiados. Este estudio se realizó utilizando la plataforma Core of Science y la metodología PRISMA con la información proporcionada por las bases de datos Scopus y Web of Science. Los hallazgos indican que las tecnologías más utilizadas son el Internet de las cosas, la computación en la nube y big data. Por otro lado, la manufactura es la actividad del sector industrial con mayor influencia en estas tecnologías, seguida de la industria automotriz. Finalmente, hay evidencia de una cobertura deficiente del uso de tecnologías 4.0 en los países latinoamericanos y, más significativamente, en los países europeos.

Abstract The technologies of the fourth industrial revolution have impacted and benefited all industrial processes in different sectors; this allows the optimization of resources in organizations and turn, an improvement in their productivity. The adoption and implementation of 4.0 technologies have grown rapidly in some countries; in others, it remains a challenge. This article presents a literature review on the use of 4.0 technologies in industries, aimed at identifying the most used technologies, the impacted sectors, and the benefited productivity indicators. This study was carried out using the Core of Science platform and the PRISMA methodology with the information provided from the Scopus and Web of Science databases. The findings indicate that the most used technologies are the Internet of Things, cloud computing, and big data. On the other hand, manufacturing is the activity of the industrial sector with the most influence on these technologies, followed by the automotive industry. Finally, there is evidence of deficient coverage of the use of 4.0 technologies in Latin American countries and, more significantly, European countries.

Dashboard for management monitoring RPA - Robotic Process Automation: a study in the manufacturing SMEs

Resumen El monitoreo de procesos en las empresas es una acción constante que permite identificar prácticas que promuevan el incremento en la propuesta de valor, calidad y desempeño operativo. Este artículo busca caracterizar las Pymes del sector manufacturero de Medellín, Área Metropolitana del Valle de Aburrá y Oriente Antioqueño, con el objetivo de proponer un dashboard de indicadores globales para el monitoreo de gestión RPA. La metodología desarrollada consta de introducción, marco conceptual, propuesta de dashboard de monitoreo, principales resultados, conclusiones y trabajos futuros. Como resultados se tiene la categorización de indicadores financieros, fuerza laboral, empleados y procesos automatizados para monitorear las Pymes. El aporte de esta propuesta es evidenciar la factibilidad de implementación de tecnologías en Industria 4.0 como RPA en las Pymes. Como conclusión se tiene la importancia del monitoreo en las pymes, considerando esfuerzos y compatibilidad de tecnologías tradicionales e Industria 4.0.

Abstract Monitoring processes in companies is a constant action that allows for identifying practices that promote an increase in value proposition, quality, and operational performance. This article seeks to characterize the SMEs of the manufacturing sector in Medellin, the metropolitan area of the Aburrá Valley, and Eastern Antioquia, with the objective of proposing a dashboard of global indicators for monitoring RPA management. The methodology developed consists of an introduction, conceptual framework, monitoring dashboard proposal, main results, conclusions, and future work. The results include categorizing financial indicators, workforce, employees, and automated processes for monitoring SMEs. The contribution of this proposal is to demonstrate the feasibility of implementing Industry 4.0 technologies such as RPA in SMEs. The conclusion is the importance of monitoring SMEs, considering efforts and compatibility of traditional technologies and Industry 4.0.

Exploring human gait dynamics: A review of image capture device-based analysis systems

Resumen La marcha humana ha sido estudiada utilizando diversas tecnologías que miden variables espacio-temporales, como la duración de las fases de apoyo, la velocidad y cadencia, la longitud y el ancho del paso, entre otros. En esta revisión se han explorado sistemas estáticos y móviles integrados con dispositivos de captura de imágenes como cámaras RGB-D. Estos sistemas han sido probados en varios grupos de participantes, incluyendo personas con enfermedades como el Parkinson y lesiones cerebrovasculares, así como individuos sanos. Los resultados muestran que muchas de estas tecnologías tienen una correlación significativa con los sistemas "Gold Standard" como el sistema Vicon, aunque se evidencian limitaciones y desafíos, como la precisión y la aplicabilidad en diferentes entornos. Sin embargo, estos avances tienen un impacto potencialmente significativo en la evaluación y tratamiento de los trastornos de la marcha.

Abstract Human gait has been studied using various technologies that measure spatiotemporal variables, such as the duration of support phases, speed and cadence, step length, and width, among others. In this review, static and mobile systems integrated with image capture devices such as RGB-D cameras have been explored. These systems have been tested on various groups of participants, including people with Parkinson's and cerebrovascular injuries, as well as healthy individuals. The results show that many of these technologies have significant correlation with "Gold Standard" systems such as Vicon, although limitations and challenges are evident, such as accuracy and applicability in different settings. Nevertheless, these advances have a potentially significant impact on the assessment and treatment of gait disorders.