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Archytas
Grupo Archytas

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Observatorio Colombiano Ciencia y Tecnología

Nombre del grupo:
Diseño Mecánico y Desarrollo Industrial "Archytas"

Descripción del Grupo:
El grupo tiene como objetivos la generación, la apropiación y la divulgación de la ciencia, de la tecnología y de la ingeniería, en las áreas mecánica e industrial.

Los objetivos del grupo se desarrollan en sinergia y en colaboración con otros grupos y centros de investigación, con centros tecnológicos y de formación, y especialmente con el sector productivo.

Escalafón: A

El grupo de investigación en Diseño Mecánico y Desarrollo Industrial tiene como propósito el avance académico, científico y tecnológico de la Ingeniería Mecánica y de la Ingeniería Industrial y de sus relaciones interdisciplinares y transdisciplinares. En lo científico, el grupo avanza en el conocimiento en Ciencia de Mecanismos y Máquinas, Diseño Mecánico, Mecánica Computacional, Gestión Tecnológica, Modelos de Cambio Climático, y Estudios de Métodos y Tiempos, como se comprueba en su inventario de publicaciones científicas arbitradas. 

En lo Tecnológico, el grupo promueve el desarrollo regional a través de su relación con las empresas; por ejemplo, en los últimos cinco años, trabajó con la empresa HERRAGRO S.A. un proyecto de “mejora tecnológica del proceso de forja de herramientas agrícolas”, cofinanciado por la empresa, la UAM® y COLCIENCIAS; adicionalmente, tiene acuerdos con el SENA para el apoyo al desarrollo tecnológico de las empresas pertenecientes a la mesa sectorial metalmecánica. 

 En lo académico, el grupo consolidó un semillero de investigación con estudiantes de Ingeniería Mecánica e Industrial; este semillero recibió financiación por parte de COLCIENCIAS durante el año 2014. Los estudiantes del semillero son ponentes de los Encuentros Departamental y Regional de Semilleros, así como del Congreso de Tecnologías Avanzadas de Manufactura (AMDM-2012) y del Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica (CIMM). En este mismo sentido, vale la pena destacar la formación de Jóvenes Investigadores, con el apoyo de COLCIENCIAS (2011, 2012, 2013, 2014), y las relaciones con otros grupos: Grupo Ingeniería de Software (UAM®), Grupo Poscosecha (CENICAFE), grupo Ética y Política (UAM®), Grupo de Medio Ambiente y Sociedad (Universidad de Antioquia), Grupo de Hidráulica e Ingeniería Ambiental (Universidad Nacional-Sede Manizales). El aporte académico está relacionado con la formación de estudiantes de Posgrado en la UAM® (Especialización en Ortodoncia, Maestría en Creatividad, Maestría en Desarrollo Regional) y estudiantes de otras universidades de la región (Universidad Tecnológica de Pereira y Universidad Nacional de Colombia). 

  • Diseño Mecánico y Mecánica Computacional.
  • Problemas de investigación: diseño de mecanismos y máquinas, vibraciones mecánicas, diseño de elementos de máquinas, manufactura asistida por computador (CAM), biomecánica, modelamiento y simulación de procesos metalmecánicos, ingeniería de materiales.
  • Optimización de Procesos Industriales y Mantenimiento:
  • Problemas de investigación: Procesos de producción de bienes y servicios, gestión de tecnología, métodos y técnicas de Ingeniería Industrial,  nuevos entornos organizacionales, análisis sectorial, modelamiento ambiental, sistemas de producción, eficiencia energética, mantenimiento industrial.

Se han realizado diferentes proyectos con las empresas locales tales como Café Liofilizado, Industria Licorera de Caldas, Almacafé, Manisol, Herragro, Super de Alimentos y Madeal.

  • Desarrollo y perfeccionamiento de planes de mantenimiento Industrial.
  • Modelamiento mecánico por elementos finitos.
  • Desarrollo de prototipos de máquinas y equipos.
  • Consultoría en la implementación de sistemas de gestión de la calidad.
  • Laboratorio de metalografía y materiales.
  • Toma de durezas de piezas metálicas en escalas Brinell, Vickers y Rockwell.
  • Simulación de líneas de producción.
  • Estudios de propiedades mecánicas de materiales (fatiga por torsión y por flexión).

  • Caracterización de las empresas de Manizales certificadas con la norma BASC.
  • Estudio del comportamiento de aleaciones de aluminio bajo situaciones de fatiga.
  • Módulo de control mecánico en lazo cerrado para realizar análisis y diagnósticos de fallas de rodamientos.
  • Caracterización del estado de mantenimiento industrial de las empresas en los sectores metalúrgico, metalmecánica y de alimentos.
  • Dinámica modular de mecanismos.
  • Evaluación de errores cinemáticos en mecanismos, robots y máquinas herramientas.
  • Optimización del proceso de forja en caliente mediante el análisis por elementos finitos.
  • Simulación del proceso de regeneración ósea utilizando autómatas celulares.

EL CAFÉ: CARACTERIZACIÓN DE LA CADENA PRODUCTIVA Y MODELOS DE PROGRAMACIÓN MATEMÁTICA PARA EL PROCESO DE TOSTADO

Autores: Diana Yomali Ospina, Maria Antónia Carravilla y José Fernando Oliveira

Grupo de Investigación: Diseño Mecánico y Desarrollo Industrial "Archytas"

La investigación fue desarrollada en dos premisas relacionadas con el café como hilo conductor del tema. 

En la primera premisa se presenta una recopilación crítica de la información dispersa por diversos documentos y relacionados con varias áreas científicas. Cabe destacar la historia de la evolución del cultivo y del consumo mundial de café, fuertemente vinculada en el último siglo a la historia de su comercialización y los acuerdos creados para regular las transacciones internacionales que fueron dando forma a las oscilaciones entre la oferta y la demanda, debido principalmente a las variaciones en la producción.

Se describen con más detalle todas las fases de la elaboración del café desde la plantación hasta el producto final, destacando su carácter perecedero, los diversos tipos de plantas y sus características de cultivo, de la bebida final y de productividad, así como su comercialización en las principales bolsas de futuros y materias primas.
Los principales aspectos de la cadena de suministro de café también fueron considerados, por intermedio de un conjunto de publicaciones recientes, donde se clasifican cuatro grupos que tratan respectivamente de la cadena de abastecimiento de café verde, café tostado, café soluble y la cadena que incluye una combinación de estas principales formas y estados del café.

En la segunda premisa fue seleccionado uno de los problemas asociados con una parte de la producción de café, basado en un estudio de caso de una unidad industrial del norte de Portugal, más específicamente la etapa de tostado, molienda y empaque.

Este problema fue tratado utilizando métodos analíticos. Se desarrolló un modelo de programación entera mixta para la planeación de la producción de café con el fin de responder a las preguntas planteadas por la empresa, tales como las cantidades de encomienda que debían ser producidas en cada período del horizonte de tiempo y también los tipos y cantidades de café que debían ser cargadas en los silos al inicio de cada período.


Se desarrollaron indicadores para medir, dentro de un grupo de encomiendas y un horizonte de tiempo, el porcentaje de ocupación de la capacidad de cada sector productivo.

El sistema de apoyo a la decisión desarrollado, basado en el modelo de programación mixta, permite dar respuesta a las preguntas de carácter operativo presentado por la empresa. Igualmente puede ser utilizado para la toma de decisiones tácticas, como la aceptación de la producción de un nuevo producto o la incorporación de las fechas disponibles de materias primas o incluso en las decisiones a nivel estratégico para apoyar el dimensionamiento de instalaciones.

  • Alex Mauricio Ovalle Castiblanco. Magíster en Creatividad e Innovación en las Organizaciones. Producción, métodos y tiempos, creatividad e innovación.
  • Andrés Julián Arias Moreno. Estudiante de Doctorado en Ingeniería Biomédica (TU Eindhoven), Magíster en Ingeniería Biomédica. Biomecánica, modelos mecanobiológicos, FEA, mecánica aplicada.
  • César Augusto Álvarez Vargas. Candidato a Doctor en Ingeniería Mecánica (Universidad del Norte y TU Virginia), Magíster en Sistemas Automáticos de Producción. Mecánica de los materiales, mecánica aplicada, mecánica experimental.
  • Diana Yomali Ospina López. Candidato a Doctor en Ingeniería Industrial y Gestión (Universidade do Porto), Magíster en Ingeniería de Producción. Métodos cuantitativos en sistemas de producción.
  • Fabio Marcelo Peña Bustos. Magíster en Ingeniería de Materiales y Procesos de Manufactura. Diseño mecánico, análisis con elementos finitos (FEA), mantenimiento industrial.
  • Luis Perdomo Hurtado. Magíster en Ciencia e ingeniería de Materiales. Materiales, modelamiento y simulación, eficiencia energética.
  •  Olga Ocampo López. Estudiante de Doctorado en Ingeniería (Universidad Nacional de Colombia), Magister en Ingeniería Química. Modelamiento y simulación, modelamiento ambiental.  
  • Sebastián Durango Idárraga. Doctor en Ingeniería. Robótica industrial, ciencia de mecanismos y máquinas, diseño mecánico.
  • Yesid Forero Páez. Especialista en Computación para la Docencia, Ingeniero Industrial. Investigación de operaciones, producción.

  • Sebastián Durango Idárraga
  • Fabio Marcelo Peña Bustos

Contactos:

Sebastián Durango Idárraga
E-mail: sebastiandi@autonoma.edu.co
Fabio Marcelo Peña Bustos
E-mail: fabiope@autonoma.edu.co
E-mail: arquitas@autonoma.edu.co
Teléfonos: (6)872 7211 - (6)872 7272 ext 126
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