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PLAN DE ACTIVIDADES
A REALIZAR DENTRO DEL MARCO DE
COLABORACIÓN ENTRE
EL AYUNTAMIENTO DE GIJÓN Y EL
IUTA
AÑO 2014
Plan de Actividades 2014 2
1. INTRODUCCIÓN________________________________________3
2. ACTIVIDADES A REALIZAR DURANTE EL AÑO 2014_______________4
2. 1. Actividades de investigación aplicada___________________5
2.2. Actividades de formación y divulgación tecnológica________14
2.3. Otras actividades___________________________________17
3. MEMORIA ECONÓMICA 2014_______________________________18
4. ANEXOS: MEMORIAS DETALLADAS DE LAS ACTIVIDADES__________22
4.1. Proyectos de investigación 2014_______________________23
4.2. Actividades formativas y divulgativas 2014 ______________172
Plan de Actividades 2014 3
Introducción
A continuación se presentan las actividades que el Instituto Universitario de Tecnología Industrial
de Asturias pretende realizar durante el año 2014, en el marco del Convenio Específico de
Colaboración entre el Ayuntamiento de Gijón y la Universidad de Oviedo para el desarrollo del
Convenio Marco suscrito en fecha 27 de enero de 2010 con vigencia para los años 2012/2014.
Las actividades propuestas han sido aprobadas por la Comisión Permanente del Instituto en su
reunión del 12 de diciembre de 2013 y comprenden tanto proyectos de investigación aplicada
como acciones formativas y de divulgación tecnológica, todas ellas encaminadas, lógicamente,
a potenciar la relación Universidad-Empresa, pero haciendo un énfasis especial en el fomento
de la formación tanto científica como tecnológica de los jóvenes estudiantes, con el objetivo
prioritario de favorecer una pronta inserción laboral.
Por esta razón, algo más del 90% de la ayuda solicitada se destina a becas y un contrato laboral
(una vez descontados los gastos generales de la Universidad).
Plan de Actividades 2014 4
2. ACTIVIDADES A REALIZAR DURANTE EL AÑO 2014
Plan de Actividades 2014 5
2.1. Actividades de investigación aplicada
Durante el año 2014 se pretende desarrollar una serie de proyectos de investigación, muchos de
los cuales afrontan temas novedosos para el Instituto. Estas actividades se resumen a
continuación.
El sector tecnológico de Tecnología de Materiales y Cálculo Estructural desarrollará los
proyectos:
Nuevos biosensores electromagnéticos tipo Predictor®. Los test con Tiras de Flujo
Lateral (TFL), como el Predictor®, son ensayos bioquímicos sencillos, rápidos, sensibles
y altamente específicos. No obstante, su utilidad está restringida a pruebas
positivo/negativo como los conocidos test de embarazo. Este proyecto propone una
evolución de esta técnica para conseguir que sea una técnica cuantitativa. De esta forma
se ampliaría su utilidad a los cientos de analitos de interés clínico de los que es necesario
conocer su cantidad, como por ejemplo el colesterol, la glucosa, marcadores tumorales,
etc… La concentración de estas sustancias se determina actualmente por ensayos
inmunoenzimáticos igualmente sensibles y específicos que las TFL, pero más laboriosos,
caros y lentos que éstas. Extender la aplicación de las TFL reduciría el tiempo de espera
desde la recogida de fluido biológico (sangre, orina u otros) hasta la obtención del
diagnóstico, abarataría los costes de los análisis y permitiría su aplicación sin requerir
personal especializado ni laboratorios altamente equipados, como en el domicilio o en
zonas catastróficas.
Se realizarán dos modificaciones respecto a las TFL convencionales.
o Se añadirán nano partículas superparamagnéticas funcionalizadas a las TFL, en
lugar de las habituales nano partículas no-magnéticas.
o Se desarrollará un sensor electromagnético que detectará y cuantificará, en
tiempo real, la señal magnética debida a dichas partículas presentes en la TFL.
Las nano partículas superparamagnéticas tienen unas características que las hacen muy
útiles en sensorización de sustancias biológicas, como su poderoso magnetismo, su
tamaño nanométrico y su superficie químicamente activa. La detección de nano partículas
es un tema candente en la bibliografía científica contemporánea. Entre las varias técnicas
descritas, se profundizará en una nueva técnica identificada recientemente por los
solicitantes de este proyecto (Nanotechnology 24 245501 2013) cuya sensibilidad es
suficiente para el objetivo propuesto y cuyo elemento sensor es extremadamente barato.
Se evaluará el biosensor resultante detectando el antígeno específico de próstata,
Prostate Specific Antigen, o PSA, comprobándose la capacidad de detección en
concentraciones de interés clínico. Una vez alcanzado este logro, será posible extender
el trabajo para multitud de otras sustancias de interés sanitario.
Sistema de construcción flexible para viviendas. El proyecto propone el desarrollo de
un nuevo modelo de sistema constructivo, cuya finalidad es construir viviendas
unifamiliares por medio del ensamblaje de elementos sencillos prefabricados e
industrializados y que además, el mencionado sistema, presente una gran facilidad de
montaje entre sus diferentes elementos. Este modelo está basado en el sistema RTA
(Ready To Assembly). También tiene la pretensión de permitir modificaciones a lo largo
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de la vida útil del edificio y por tanto deberá presentar una facilidad de desmontaje y
acoplamientos de nuevos elementos.
Análisis de la calidad del aire interior en viviendas de consumo casi nulo. Los
efectos perturbadores sobre la salud física o psíquica derivados de una concentración
anormalmente alta de dióxido de carbono (C02), y sobre todo de iones positivos en el aire,
son bien conocidos desde hace mucho tiempo. Efectivamente, aunque los problemas
asociados a altas concentraciones de C02 sobre los seres humanos son ampliamente
conocidos (y por ello su control va a ser incorporado a las normativas europeas en los
próximos reglamentos de obligado cumplimiento), se ha demostrado que el desequilibrio
entre iones cationes y aniones, provocado en la mayor parte de las ocasiones de forma
artificial (deficiente ventilación, funcionamiento de sistemas de calefacción y aire
acondicionado, humos y contaminación ambiental, transformadores y líneas de alta
tensión, materiales sintéticos, fricción del aire a determinada velocidad, etc.), genera en
las personas diversos procesos patológicos. Entre los más frecuentes se encuentran la
elevación de la tensión arterial, irritabilidad, ansiedad, problemas respiratorios y
migrañas. Por el contrario, la ionización negativa favorece la limpieza del aire, lo que
conlleva un buen número de aspectos beneficiosos para el ser humano.
El problema planteado adquiere sin duda una importante relevancia en el ámbito de la
Construcción, debido a las especificaciones incorporadas desde hace varios años en las
normativas europeas relativas a la calidad del aire interior (y en España en particular), y
sobre todo a las dudas que plantea la Bioconstrucción sobre este tipo de instalaciones.
Asturias cuenta con una de las mejores viviendas donde puede estudiarse este tipo de
control ambiental del aire interior en viviendas de muy alta eficiencia energética, ya que
el año pasado se certificó el primer inmueble Passivhaus, ubicado en Villanueva de Pría
(Llanes). Efectivamente, dentro del conjunto de iniciativas que a nivel mundial promulgan
soluciones arquitectónicas adaptadas a este nuevo concepto de Edificios de Consumo de
Energía Casi Nulo, el estándar Passivhaus es uno de los más extendidos; y sin duda el
más estricto. Este tipo de viviendas utiliza intercambiadores de calor como sistema de
calefacción, por lo que se adapta perfectamente a las exigencias del proyecto. Además,
el inmueble en cuestión ha sido ejecutado bajo criterios de Bioconstrucción. Por tanto,
aquí puede llevarse a cabo un ensayo de campo completamente real, analizando la
calidad del aire interior (concentración de C02 e ionización) en una edificación donde la
contaminación ambiental es en teoría muy baja. De esta manera se abordarían los dos
problemas al mismo tiempo; es decir, el análisis de la calidad del aire en viviendas
dotadas de instalaciones de calefacción de alta eficiencia energética, y también la
posibilidad de integrar la Bioconstrucción y las Viviendas Pasivas.
El objetivo del proyecto es analizar la variación de la concentración habitual de C02 y en
el balance de iones positivos y negativos en el aire ambiente interior de una vivienda, que
puede producirse en el caso de instalaciones que de calefacción / refrigeración basadas
en la circulación de aire a través de conductos. Pero además serviría para mejorar el
diseño, el cálculo y la fabricación tanto de los equipos y sistemas empleados en este tipo
de instalaciones; y por supuesto, de la instrumentación destinada a medir estos
parámetros. El procedimiento de ensayo contempla la medición de la concentración
máxima de iones positivos en las salidas de la instalación de calefacción de una vivienda
pasiva, en cada una de las tres velocidades de funcionamiento con que cuentan este tipo
de intercambiadores, a lo largo de doce meses, de manera que se consideren los cambios
de temperatura y humedad relativa ambientales en este periodo de tiempo. Los ensayos
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comenzarían a principios del año 2014, aprovechando que las bajas temperaturas
obligarán a utilizar el sistema de calefacción en todo el rango de trabajo, y se prolongarían
hasta finales del mismo año. De esta manera podría compararse la calidad del aire
interior, tanto en los meses donde el empleo del sistema de calefacción resulta obligado,
como en otros donde no será tan necesario. Durante este tiempo se controlarán tanto las
temperaturas interiores y exteriores, así como el comportamiento térmico de la
edificación, con el fin de validar los registros obtenidos por los equipos de medición, en
relación con el funcionamiento del intercambiador.
Análisis modal de la pasarela peatonal del parque de Moreda. El objetivo del proyecto
es caracterización dinámica de la pasarela peatonal que cruza desde la Avenida de
Portugal hasta el parque de Moreda, en el ayuntamiento de Gijón. Para ello se realizarán
ensayos modales sobre la estructura utilizando sensores de aceleración de alta
sensibilidad y posteriormente se determinarán los parámetros modales (frecuencias
naturales, modos de vibración e índices de amortiguamiento) mediante técnicas de
identificación modal. Se realizarán ensayos antes de iniciarse las obras y se repetirán una
vez finalizadas.
Estudio, cálculo y desarrollo de puentes modulares. El proyecto pretende estudiar,
calcular y desarrollar puentes modulares elaborados en diferentes materiales, tales como
perfiles laminados y chapas plegadas de acero, así como en aluminio estructural. En
éstos últimos años éstos puentes han tenido un buen nicho de mercado en los países en
vías de desarrollo, tales como los Latinoamericanos, y han ayudado al desarrollo social
de diferentes comunidades en la creación de vías de acceso, principalmente a través de
donaciones internacionales e inversiones de Gobiernos locales, por su factibilidad técnica
y económica frente a otras soluciones más costosas de puentes (hormigón, etc.), lo que
ha permitido atender a las necesidades de la población mejorar su calidad de vida. Existen
puentes modulares que, en la actualidad, tienen más de 60 metros de vano por los que
transitan más de 600.000 personas al día. Hasta el momento, los puentes metálicos
modulares eran estructuras de acero formadas por un conjunto de paneles que se unen
mediante tornillos o eslabones. Para conseguir diferentes resistencias estructurales se
colocan en filas simples, dobles o triples, en el plano horizontal, y en la misma forma en
el plano vertical, de acuerdo con los requerimientos de longitud y capacidad soportante.
Son montados en tiempos cortos, sobre acantilados profundos, estructuras de paso
dañadas, ríos o vaguadas, como puentes económicos o en emergencias con el fin de
habilitar el paso de vehículos, adaptando su apoyo a las bases existentes de la vía
interrumpida o sobre estribos diseñados para su colocación. Los beneficiarios del
desarrollo del proyecto serían algunas empresas locales interesadas en la
comercialización del producto, así como el propio grupo de investigación GICONSIME
que podría poner a prueba alguna de las patentes y procedimientos de montaje que
posee, además de continuar con la línea de investigación en construcción industrializada
y de simulación y ensayo. Es preciso indicar que el equipo solicitante lleva trabajando
más de 10 años en el estudio de estructuras ligeras y construcción industrializada, y
desde el año 2000 ha colaborado en el análisis de elementos estructurales metálicos de
pared delgada, tanto desde el punto de vista teórico como práctico. No obstante, resulta
necesario profundizar en el conocimiento del comportamiento estructural de este tipo de
estructuras modulares, que hagan frente a los desafíos que los nuevos productos y
proyectos exigen en un ámbito fuertemente competitivo como el actual. Asimismo, resulta
necesaria la validación de los modelos numéricos desarrollados y estudiar de un modo
preciso la influencia de los diferentes parámetros (espesor, relaciones geométricas,
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influencia del material empleado, solicitaciones, luces etc.) con el objeto de optimizar el
producto y conocer sus limitaciones y comportamiento en servicio.
El sector tecnológico de Diseño Mecánico y Fabricación desarrollará en 2014 los proyectos
siguientes:
Montaje y test de moto-laboratorio de prueba de suspensiones. Durante los años
2012 y 2013, el investigador principal de este proyecto desarrolló una metodología
novedosa de síntesis de suspensiones y la utilizó para diseñar suspensiones progresivas
para vehículos, específicamente para motocicletas. Durante el año 2013, se ha trabajado
en un proyecto, con ayuda del IUTA, en el que se realizó el diseño de un chasis modular
para moto laboratorio que permita probar distintos tipos de suspensiones traseras
progresivas diseñadas con la metodología anterior. Dicho chasis ha sido desarrollado con
las especificaciones de la categoría Pre-Moto3 que se utilizan en las categorías de
promoción del motociclismo de velocidad a petición de la empresa colaboradora con el
objetivo de poder aprovechar las geometrías y conclusiones que se extraigan de las
pruebas en el desarrollo de un nuevo modelo comercial de motocicleta para copas de
promoción. El presente proyecto es una continuación del anterior y tiene como objetivo
construir la moto laboratorio diseñada en el proyecto anterior. Posteriormente, se
verificará su seguridad y se sensorizará. Tras ello, se realizarán una pruebas dinámicas
preestablecidas (curva lenta, slalom, frenada,…) y se medirán las reacciones de la
motocicleta. Finalmente, se realizarán unas pruebas en un circuito real con un piloto
profesional para valorar el comportamiento real e identificar posibles vicios ocultos que
aparezcan a alta velocidad. En base a los resultados y conclusiones que se extraigan de
esas pruebas, la empresa colaboradora podrá escoger el sistema de suspensión trasera
que considere más adecuado, así como valorar el comportamiento de la geometría del
chasis propuesto proponer posibles modificaciones para la versión de serie a
comercializar en el futuro. Por su parte, el grupo de investigación podrá validar
experimentalmente la metodología de puesta a punto base de suspensiones que se ha
estado desarrollando durante el año 2013. Se espera que esta validación experimental
genere alguna publicación en congreso y en revista JCR ya que el tema de diseño y
puesta a punto de suspensiones de moto es un campo casi virgen en las publicaciones
científicas. Dichas publicaciones podrían tener un elevado interés para los ingenieros de
pista en formación de las competiciones de moto ya que, hasta ahora, la metodología de
puesta a punto de cada equipo es secreta y el conocimiento real se encuentra en la
experiencia de los ingenieros senior, los cuales suelen ser reacios a compartirlo.
Procedimiento de calibración in-situ de brazos de medir por coordenadas utilizando un patrón basado en características. Realización de ensayos de campo. El objetivo
del proyecto de investigación es el desarrollo de una aplicación informática destinada a la realización práctica, y de tipo “in-situ”, de un nuevo procedimiento de calibración para Brazos Articulados de Medir por Coordenadas. Los Brazos articulados de medir por coordenadas son máquinas portátiles de alta difusión y con un alto recorrido de implantación en la industria metalmecánica actual. Estos equipos son en realidad máquinas de medir por coordenadas tridimensionales de tipo portátil, de estructura no cartesiana y similar a un brazo robotizado dotado de posibilidad de giros que le confieren una gran flexibilidad, accesibilidad y portabilidad. El proyecto incluye de forma muy importante la realización de “ensayos de campo” en un conjunto de empresas -de ámbito regional y local- interesadas. Empresas que ya manifestaron su interés en la investigación con cartas de apoyo a un proyecto de mayor entidad, concedido dentro del plan Nacional de investigación (ref. DPI2012-36642-C02-01), concedido al mismo grupo de investigación que lo solicita, y titulado “Aseguramiento
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de la medición y representación del conocimiento en la medición con sistemas portátiles de medir por Coordenadas”. El procedimiento de calibración que se ensayará ya ha sido desarrollado dentro del citado proyecto de investigación y, teniendo en cuenta el estado del arte actual puede considerarse totalmente novedoso. La novedad reside en utilizar un “patrón de características” para evaluar tanto el equipo como su forma de utilización. Este patrón es un patrón tridimensional dotado de un conjunto de características geométricas de precisión, distribuidas espacialmente de forma que la medición de las mismas, con multiposición alrededor del brazo de medir, permita no sólo evaluar el propio equipo sino también al operario que lo utiliza, la fuerza que realiza, la distribución de los puntos, la estabilidad en el contacto, etc. La primera parte de esta propuesta pretende implementar una aplicación informática, programable por ejemplo en Excel, Matlab o similar, que permita realizar este procedimiento de calibración con el nuevo patrón de características, por parte de un operario (calibrador) que realice las mediciones.
Optimización y fabricación de prototipo de distractor endo-ano-rectal con acceso
transanal. Se trata básicamente de una colaboración entre personal del área de
Ingeniería Mecánica de la Universidad de Oviedo y del área de Cirugía también de la
Universidad de Oviedo, para el desarrollo de instrumental adecuado para facilitar la
Microcirugía Endoscópica Transanal (TEM). En la actualidad los procedimientos están
basados en equipos que insuflan CO2 para conseguir la expansión del recto y así facilitar
la exploración e intervención. Sin embargo esta presión se puede perder por diversos
motivos (de procedimiento cuando es preciso succionar un sangrado por ejemplo), es
preciso aspirar humos y se alarga el proceso. Por ello es preferible fiar la expansión a un
mecanismo que la mantenga durante toda la operación sin que las continuas aspiraciones
provoquen el colapso de la pared rectal. Existen diversos equipos comercializables, pero
muchos de ellos tienen ciertos problemas de funcionamiento o bien son excesivamente
caros, dado que muchos incorporan sistemas de visión y accesorios que en los quirófanos
ya están a disposición de los cirujanos y cuyo coste es muy elevado, y no sería necesario
que los incorporase el dispositivo expansor. El nuevo instrumental que se pretende
desarrollar, facilitaría estos procedimientos (TEM), el diseño final será probado y validado
en el CEQtt, si los resultados son innovadores y fiables como se espera, el diseño será
objeto de patente a través de la Universidad de Oviedo, el dispositivo se dará a conocer
en cursos de formación impartidos por el CEQtt, el desarrollo de la colaboración
(Ingeniería-Cirugía), será dado a conocer en congresos a través de comunicaciones o
artículos publicados por el equipo investigador. Y de momento está sirviendo como nexo
de unión entre dos áreas distintas dela Universidad de Oviedo, que pueden realizar
trabajos conjuntos de investigación, innovadores en el desarrollo de instrumental
quirúrgico. Hay también un contacto con una empresa local, SOCINSER 21, que está
colaborando en tareas de asesoramiento y ha mostrado interés en el futuro desarrollo de
un equipo comercializable del distractor expandible endorrectal objeto del proyecto. Para
el desarrollo del instrumental, se parte del amplio conocimiento que se tiene de las
técnicas y equipos existentes en el CEQtt, se llevará a cabo un estudio de patentes y
equipos comerciales a través de bases de datos electrónicas e internet, y se contrastaran
los equipos existentes con las ideas originales planteadas. Se diseñarán prototipos
virtuales (modelado 3D), se valoraran los diseños propuestos y de entre los seleccionados
se pasará a realizar prototipos funcionales, para lo cual se dispone de medios de
fabricación propios, para el mecanizado de piezas en taller, e incluso con la posibilidad
de realizar piezas por prototipado rápido en ABS, con las impresoras 3D, de las que se
dispone en el área de Ingeniería Mecánica. En una fase posterior se harán prototipos
Plan de Actividades 2014 10
finales, reutilizables y se probaran en el CEQtt. En proyecto ha sido autorizado por el
Comité Ético de Investigación Clínica del Principado de Asturias.
Influencia de la geometría y tipo de fijación en el comportamiento biomecánico de
las reconstrucciones del ligamento cruzado anterior, mediante la utilización de
métodos numéricos y experimentales. La intervención para la reconstrucción del
ligamento cruzado anterior (LCA) puede realizarse utilizando dos posibles sustitutos del
ligamento: los obtenidos del propio paciente y los denominados autoinjertos. Los primeros
se obtienen, generalmente, del tendón del músculo semitendinoso, del recto interno o del
ligamento rotuliano, mientras que los segundos son obtenidos de cadáveres. La
utilización de estos diferentes grupos de tendones no ha mostrado diferencias
significativas en cuanto a la calidad de la reconstrucción LCA, por lo que las variables
principales que determinarán el éxito de la reconstrucción habrá que buscarlas entre la
experiencia del cirujano, la curva de aprendizaje, la técnica quirúrgica o el tipo de fijación.
Debido al importante número de fijaciones existentes en el mercado, la elección de la
misma es un punto de debate en torno a la longevidad de los resultados, con
implicaciones en la rehabilitación (punto de vista clínico), en la resistencia a fatiga de los
implantes (punto de vista biomecánico) y en el precio (punto de vista crematístico). Así
mismo, el perfecto conocimiento de los diferentes tipos de implantes parece una
obligación para el cirujano ortopédico, ya que se enfrenta a la elección entre un amplio
arsenal terapéutico, que cada año se amplia y mejora gracias a la competencia entre las
diferentes empresas. Habiéndose demostrado las nulas diferencias entre el tipo de injerto
a utilizar en la reconstrucción del LCA, y dado que las técnicas quirúrgicas se encuentran
muy estudiadas y estandarizadas, parece lógico pensar que la variable principal de éxito
de la reconstrucción estriba en el tipo de fijación utilizada. Aunque es muy habitual el uso
de sistemas de fijación intratúnel, mediante los denominados tornillos interferenciales,
existe la duda respecto a la fijación directa que este tipo de tornillos produce entre la
plastia y el túnel óseo. El principio básico y primordial es la máxima compresión de dicha
plastia contra el hueso, pero sin producir un efecto deletéreo de rotura de la misma por
aplastamiento, sección con el filete del tornillo, etc. El equilibrio para lograr la máxima
compresión con el mínimo daño en el tendón se consigue jugando con las variables
diámetro de tornillo, diámetro de túnel y diámetro de plastia, entre otras. Dado que el
diámetro de la plastia viene impuesto por la envergadura del paciente, para una plastia
dada serán las geometrías y configuración del tornillo y túnel algunas de las variables que
juegan un papel fundamental en la consecución de un grado de fijación óptimo. La
estrecha colaboración entre el Dr. Maestro y el equipo Investigador desde hace años, se
ha traducido en la realización de un amplio programa experimental en el que se han
obtenido numerosos datos y resultados muy interesantes. No obstante, el gran número
de variables que intervienen en la óptima consecución de una reconstrucción LCA, hace
inviable su estudio únicamente mediante técnicas experimentales. Por ello, en el presente
proyecto se pretende llevar a cabo un programa numérico pseudo-experimental
(simulación numérica de técnicas experimentales) que permita analizar la influencia de
las diferentes variables que afectan al comportamiento y éxito de estas reconstrucciones,
así como la caracterización mecánica de las mismas. Esta mejora de las reconstrucciones
LCA se traducirá en importantes beneficios para todos los pacientes que se ven
sometidos a este tipo de intervenciones, en especial deportistas cuya recuperación es un
factor primordial para su futura práctica deportiva. Este es el caso de futbolistas tanto
amateurs como profesionales o esquiadores, entre otros, en los que este tipo de lesiones
son muy frecuentes. De este modo, el objetivo fundamental del proyecto será determinar
la geometría y configuración idóneas de túnel y tornillo para un diámetro de plastia dado.
Plan de Actividades 2014 11
Para ello se evaluará el comportamiento biomecánico del conjunto hueso-plastia-fijación,
mediante análisis numérico utilizando el método de los elementos finitos (MEF) y se
comparará con resultados experimentales obtenidos a partir de muestras in vitro de
reconstrucciones llevadas a cabo con diferentes relaciones de diámetro tornillo/túnel.
Diseño e implementación de un entorno colaborativo on-line multidispositivo para
la gestión y desarrollo de las diferentes etapas de un proyecto de ingeniería. El
actual panorama de crisis económica en la que vivimos obliga a las empresas del sector
metal, referentes en el municipio de Gijón y de Asturias, a reinventarse día a día para
adaptarse a las nuevas necesidades del cliente en la que los costes, respuesta a cliente
y plazos de fabricación deben ser cada vez más ajustados. Rodearse de herramientas
tecnológicas que generen valor añadido y minimicen estos problemas resulta el entorno
perfecto de trabajo. En la empresa actual, adquiere cada vez más importancia el control
de gestión, dado que los recursos son escasos, los procesos son complejos, y cada vez
es más crítica la información que se requiere para una correcta toma de decisiones. En
un entorno profesional, las TIC aportan herramientas específicas, qué, al incluirlas en el
día a día de la empresa, son unas excelentes aliadas para mejorar la gestión del trabajo.
Las Tecnologías de la Información y la Comunicación son aliadas de la eficacia debido a
que aportan a los usuarios herramientas específicas para la gestión del tiempo y de la
información. En definitiva, resulta fundamental contar con la información oportuna para
tomar las mejores decisiones en el momento adecuado. En esta situación las nuevas
Tecnologías de la Información son muy relevantes. Permiten obtener, procesar y controlar
mucha más información que los medios manuales.
El presente proyecto pretende implementar una plataforma on-line que permita la gestión
y desarrollo de las diferentes etapas en el diseño-fabricación de un producto industrial
dando apoyo a los diferentes departamentos implicados hasta su entrega a cliente.
Además, se implementará como un entorno colaborativo que defina un feed-back
continuo entre los diferentes departamentos de la empresa combinando el empleo tanto
de las estaciones de trabajo habituales como el uso de dispositivos móviles. La
Plataforma estará formada por seis módulos: Administrador (gestión de cuentas y
permisos de usuario y coordinación general de los diferentes módulos de la Plataforma),
Organizador (gestión del espacio reservado a cada Proyecto de Ingeniería y de los
documentos asignados a dicho Proyecto), Dibujo (acceso y modificación a los
documentos gráficos del Proyecto, inserción de elementos desde las librerías gráficas
desarrolladas para la Plataforma), Taller (acceso a la documentación durante la
fabricación del producto para notificar modificaciones en ellos), Tester (mecanismos de
evaluación de los resultados obtenidos durante los Proyectos de Ingeniería,
comunicación de incidencias y generación de informes) y Seguimiento (Control y análisis
de las diferentes etapas del Proyecto). Los beneficios que se pretenden obtener con el
desarrollo de esta Plataforma, aparte de una posible comercialización del producto, son
la reducción de tiempos en la elaboración de los planos de producción, facilitar la
coordinación entre personas, optimizar los controles normativos y de calidad, así como
mejorar los procesos de disconformidades. De esta forma se lograría un ahorro de
costes, un aumento de la productividad y, por tanto, una mejora de la competitividad de
la empresa. En resumen, esta Plataforma pretende transformar la manera de trabajar y
gestionar recursos, agilizando las comunicaciones, sustentando el trabajo en equipo y
perfeccionando las etapas de diseño de un producto, todo ello a través de la Integración
informatizada de Ingeniería-Producción-Calidad.
Plan de Actividades 2014 12
Vehículo híbrido IWD (Individual-Wheel Drive) con motores eléctricos en rueda y
alimentación por tres fuentes de energía: baterías, supercondensadores y pila de
combustible. Desarrollo de control dinámico. Basándose en los trabajos realizados en
años anteriores, tanto del grupo de trabajo del área de Ingeniería de los Transportes de
la Universidad de Oviedo, como de los grupos de la Universidad de Sevilla, los
investigadores disponen de un vehículo eléctrico con tracción en las cuatro ruedas,
mediante motores en rueda. Adicionalmente, en la anualidad 2013, se ha estado
trabajando en el desarrollo de un modelo numérico desarrollado mediante la técnica de
simulación multicuerpo (Multibody Simulation), así como su implementación en un
software comercial como su validación experimental mediante ensayos en campo. Este
modelo supone una plataforma sobre la que implementar y probar las estrategias de
control dinámico objeto de desarrollo en las actividades del presente proyecto durante la
anualidad 2014. Es por tanto que el objetivo, para los trabajos realizados en la anualidad
2014 el diseño, implementación y ensayo de un controlador de los cuatro (4) motores
eléctricos de tracción del FOX, con el objetivo de optimizar la respuesta dinámica del
vehículo maximizando la eficiencia energética. Esto implica el desarrollo de estrategias
de control en función de las especificaciones técnicas a concretar, para posteriormente
implementar los desarrollos realizados para el control del prototipo virtual (modelo
multibody del FOX programado en ADAMS), mediante el software MatLab-Simulink. Será
objeto de las tareas a realizar en la anualidad 2015, la implementación de las estrategias
validadas en el prototipo real del FOX, y su ajuste final y procesos de reingeniería.
El sector tecnológico de Sistemas Eléctricos, Electrónicos y de Control desarrollará el
proyecto siguiente durante el año 2014:
Investigación y desarrollo de baterías de flujo para el almacenamiento de energía
en sistemas de microgeneración distribuida en entornos urbanos. Este proyecto
está concebido para proponer soluciones de Sistemas de Almacenamiento de Energía
(ESS) que faciliten el despliegue de microrredes (μG) de corriente alterna (AC)
permitiendo cambiar el paradigma de la distribución de energía eléctrica desde el
concepto convencional de Generación Centralizada hacia la Generación Distribuida (DG).
El proyecto aborda el tema propuesto desde dos puntos de vista; el primero engloba el
análisis, el desarrollo y la implementación de estructuras de Convertidores de Potencia
(PEC) para la integración de ESS en la red de distribución eléctrica. El segundo campo
de trabajo se centra en la inserción de estos ESS en el esquema general de gestión de
la μG. En este sentido, el proyecto tratará de dar solución a algunos de los inconvenientes
clave para la integración de ESS en la red eléctrica:
o Desarrollo de PEC válidos para la integración de ESS.
o Dimensionamiento del ESS para atender a las demandas de la μG.
o Problemas derivados de la integración de ESS en la estructura de la μG.
El sector tecnológico de Organización de Empresas, Economía y Estadística desarrollará en
2014 los proyectos:
Mejora de la cadena logística de los bancos de alimentos. En el contexto actual, tanto
internacional como español, llama poderosamente la atención el contraste entre los crecientes problemas de desnutrición o de malnutrición que genera la crisis
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socioeconómica y el mantenimiento del desperdicio de productos alimenticios en condiciones de ser consumidos. Esta línea de trabajo, comenzada en 2012 y apoyada por una ayuda específica del IUTA durante 2013, se centra en los bancos de alimentos, entidades sin ánimo de lucro que tratan de solucionar una parte de tal problemática. En fases anteriores, se ha dirigido una encuesta a la totalidad de bancos de alimentos españoles, ha sido estudiado con mayor detalle el caso del Banco de Alimentos de Asturias y se ha investigado en parte a las entidades beneficiarias de dicho banco. Para 2014 se pretende finalizar ese estudio de entidades beneficiarias y pasar a conocer en mayor profundidad, directamente, las entidades donantes de alimentos y otras organizaciones afines. Con mayor precisión, estos son los objetivos específicos propuestos:
o Completar el estudio de las entidades beneficiarias del Banco de Alimentos de Asturias mediante un estudio cualitativo de las organizaciones de reparto, su comparación con las de consumo y una profundización en los procesos de intervención social que se llevan a cabo en unas y otras.
o Estudiar cualitativamente mediante entrevistas en profundidad y análisis documental las entidades donantes del Banco de Alimentos de Asturias, así como otras organizaciones que gestionan alimentos potencialmente incorporables a la cadena logística de dicho banco.
La metodología respeta el enfoque híbrido cuantitativo-cualitativo (alterno en unas ocasiones, simultáneo en otras) aplicado hasta el presente, planteándose usar durante 2014 herramientas esencialmente cualitativas de carácter participativo, donde las entidades objeto de estudio serán asimismo agentes de investigación de sí mismas y del contexto relacional (redes logísticas y de otro tipo) que les atañe.
Inteligencia artificial distribuida para la gestión de la demanda de agua en el Municipio de Gijón. Este proyecto propone la aplicación de modernas técnicas de
Inteligencia Artificial para la Gestión de la Demanda de Agua en el Municipio de Gijón, con el objetivo de desarrollar una herramienta que permita optimizar la gestión municipal. Éste es el objetivo principal del proyecto. Más en concreto, se utilizará la Inteligencia Artificial Distribuida para crear una herramienta software que facilite la toma de decisiones en la gestión. Esta herramienta replicará el Sistema de Abastecimiento de Aguas del municipio de Gijón, formado por cuatro fuentes de suministro naturales (Acuífero Somió – Deva – Cabueñes, Manantial de Llantones, Manantial de Arrudos y Perancho, y Agua de CADASA) y cinco depósitos próximos al cliente (La Perdiz, Roces, Cerillero, Castiello y La Olla), además de la Estación de Tratamiento de Aguas Potables de La Perdiz, unidos todos ellos por una red de distribución que en total alcanza los 1 000 kilómetros de longitud. Además, contendrá modernas tecnologías de previsión, como Redes Neuronales Artificiales y Máquinas de Soporte Vectorial, para estimar la demanda de agua con periodicidad horaria en base de los datos pasados y los factores climáticos principales. A partir de información continua sobre el nivel de las distintas fuentes de suministro y depósitos, el sistema determinará el ajuste de los sistemas de bombeo en cada uno de ellos, de forma que se optimice una determinada función objetivo, garantizando la eficiencia del sistema.
Por último, el sector tecnológico de Medio Ambiente y Energía desarrollará el proyecto siguiente
durante el año 2014:
Obtención de biogás a partir de la valorización de residuos alimentarios (A-
BIOWASTE). La gestión de los residuos orgánicos en el sector de la distribución
alimentaria supone un coste importante para las empresas y además, de acuerdo con la
normativa en vigor, estos residuos deben valorizarse, evitando su deposición en
vertederos. Considerando su alta biodegradabilidad, la valorización mediante digestión
Plan de Actividades 2014 14
anaerobia es una alternativa que se está implantando en muchos países europeos, pero
va con cierto retraso en España. En este proyecto se valorizarán los residuos procedentes
de la industria alimentaria, en concreto productos de carnicería, charcutería, pescadería,
frutería, vegetales y panadería, actualmente desechados. La primera etapa será la
caracterización de los distintos residuos generados. Mediante ensayos de
biodegradabilidad anaerobia se determinará el potencial de producción de biogás de
distintas mezclas de residuos, en condiciones mesofílicas (35ºC) y termofílicas (55ºC) Los
biorresiduos se mezclarán teniendo en cuenta las proporciones en que se generen y
tratando de buscar una relación carbono/nitrógeno adecuada para su biodegradación. A
continuación se llevarán a cabo ensayos en digestores CSTR (de 5 litros de capacidad)
y en IBR (de 20 litros) a la temperatura más favorable, según los resultados de los
ensayos de biodegradabilidad, y se estudiará el comportamiento del proceso de digestión
anaerobia con los residuos generados por la empresa, prestando especial atención a
cómo afecta la variabilidad de la composición de las mezclas de residuos en la producción
de biogás. El sólido digerido se estabilizará mediante aireación posterior por volteos
periódicos analizándose la calidad del compost obtenido con el fin de evaluar su posible
uso como fertilizante. Los ensayos de digestión anaerobia a escala de laboratorio se
complementarán con ensayos en planta piloto provista de un digestor de tipo IBR de 1.2
m3 de capacidad y de sistemas de alimentación y control, lo que permitirá obtener datos
de gran interés por ser una tecnología más avanzada y con escasa implantación en
Europa.
Con los resultados obtenidos se realizará un análisis crítico de las variables de operación
implicadas en el proceso, producciones de biogás, necesidades energéticas de la
empresa y valorización del compost con vistas a su futura implantación a escala industrial.
2.2. Actividades de Formación y Divulgación Tecnológica
Las actividades de formación y divulgación tecnológica que el IUTA tiene previsto afrontar
durante el año 2014 son las siguientes:
Introducción al Análisis de Datos con R. El análisis de datos se ha convertido en un conocimiento necesario en una sociedad de la información como la nuestra. El programa de software libre R es un instrumento de análisis muy potente que permite a las empresas, centros tecnológicos e investigadores realizar numerosas aplicaciones en breve tiempo y con sin apenas gastos. Este curso introduce el entorno de programación R realizando análisis descriptivos, bivariantes y contrastes de hipótesis utilizando datos de empresas reales.
Introducción a la Programación del Lenguaje Estadístico R. La experiencia anterior
sobre Introducción al análisis de datos con R ha sido positiva y los participantes en las ediciones previas han demandado en curso sobre Programación con R. La potencia del lenguaje R se obtiene especialmente cuando se utiliza un entorno de programación en vez de interfaces de usuario. Este seminario presenta los fundamentos de programación con R incidiendo en técnicas de análisis relacionados con Big Data. Se introduce la programación de R, el análisis estadístico básico y avanzado, los principales paquetes y módulos de programación, así como técnicas de inteligencia analítica.
Plan de Actividades 2014 15
Design Thinking Studies. Lo que se pretende con esta actividad es crear una
publicación periódica de carácter científico que recoja y difunda aportaciones relevantes alrededor del concepto de Design Thinking, garantizando la calidad e impacto de las
mismas mediante un riguroso proceso de selección con calidad contrastada. Incrementar y mejorar el estado general del conocimiento en este campo entre la comunidad científica internacional. Promover un nuevo marco para la reflexión y el análisis de ideas, metodologías y proyectos en torno a una visión integradora del Design Thinking.
Proporcionar a la comunidad científica internacional un instrumento de divulgación y difusión de los trabajos de investigación llevados a cabo en torno a esta temática.
Bioneros 2.0. Una de las líneas científicas que forman parte de la sexta ola de la
innovación es la biomimética. En Asturias, llevamos unos años apostando por la
formación en esta disciplina científica como línea estratégica de innovación. Se está
realizando una tesis doctoral en esta línea y se han establecido vínculos con
Universidades como la UCL o Bath en este campo. “Bioneros” es una actividad que reúne
a ingenieros y biólogos en torno al concepto de biomimética con un fin de explotación
empresarial de una idea. Durante tres días se pretende dar una introducción a los
estudiantes de últimos años sobre la biomimética y la creación de empresas de base
tecnológica. En la primera edición se limitó la asistencia a ingenieros y biólogos, pero en
ésta se abrirá a todos aquellos interesados en deseen participar (empresas y no
empleados).
Master en Sistemas de Gestión Certificables: ISO 9001, ISO 14001 y OSHAS 18001.
Conocedores de las demandas profesionales que tienen las empresas a nivel global y en
particular, en nuestra Región, y preocupados por ofrecer una completa formación en
distintas disciplinas que consideramos estratégicas en el presente y futuro de las
organizaciones, tanto públicas como privadas, el Club Asturiano de Calidad junto con la
Universidad de Oviedo ha diseñado un programa formativo completo en las áreas de la
Calidad, Medio Ambiente y Prevención que permitirá al alumno desempeñar cualquier
puesto de responsabilidad en el área de la Gestión y Dirección de la Calidad, el Medio
Ambiente y la Prevención y Seguridad. En un principio, la Calidad fue considerada como
el único aspecto relevante con el fin de satisfacer las necesidades y las expectativas de
los clientes, pero pronto surgió una preocupación por la conservación del medio ambiente
y la adopción de medidas para la reducción y control del impacto medioambiental,
contribuyendo así a un desarrollo ambientalmente sostenible, económicamente viable y
socialmente responsable. Junto a ello aparece la “obligación” de disponer de unas
medidas efectivas de seguridad para uno de los principales actores de la empresa: su
personal. La gestión de Sistemas de Calidad, Sistemas de Prevención y Seguridad y
Sistemas Medioambientales adecuados y precisos, constituye una ventaja competitiva y
por tanto, uno de los elementos esenciales y necesarios para el éxito empresarial y el
reconocimiento social de la imagen de una Empresa u Organización.
El objetivo general del Máster es que los alumnos adquieran un conocimiento sobre los
sistemas de gestión de calidad, medio ambiente y prevención de riesgos y capacitarles
para que puedan realizar su implantación y gestión, incluyendo la realización de
auditorías de los sistemas.
El Master se imparte durante el presente curso 2013-2014 como Título Propio de la
Universidad de Oviedo, encargándose el IUTA de los aspectos organizativos y la
tramitación administrativa. La coordinadora por parte de la Universidad es la profesora e
investigadora del IUTA Dña. Elena Marañón Maison.
Plan de Actividades 2014 16
Jornadas de Resultados de Proyectos IUTA 2014. La función de esta jornada es doble:
divulgativa y formativa:
o Función divulgativa de la tarea del IUTA en apoyo del I+D y la formación
especializada. Función divulgativa de los resultados generales y concretos de los
proyectos financiados a través del IUTA.
o Función formativa de los becarios ponentes que tendrán la oportunidad de
exponer su trabajo ante un público interesado.
La jornada se dirigirá especialmente a representantes de las empresas que han apoyado
los proyectos, a los becarios del IUTA y a otros agentes participantes en los proyectos.
Los primeros tendrán en esta jornada una forma directa de observar los resultados por
los que han mostrado interés. Los becarios del IUTA podrán aprovechar el carácter
multidisciplinar del encuentro para conocer proyectos de especialidades distintas a las
suyas e intercambiar información, lo que puede llevar a actuaciones transversales.
Jornada monográfica sobre Innovación en la Construcción. En el marco del convenio
entre la Universidad de Oviedo y el Clúster ICA para la Innovación en la Construcción
Asturiana, a lo largo de 2014 se celebrará una jornada monográfica en la que
investigadores del IUTA y representantes de empresas del sector intercambiarán
impresiones y experiencias que puedan facilitar el planteamiento de proyectos conjuntos.
Desayunos Tecnológicos 2014. Serie de encuentros Universidad-Empresa que con 2
horas de duración el segundo viernes de cada mes, permite, tanto a grupos de
investigación como a empresas, la divulgación de diferentes actividades de I+D+i de
carácter tecnológico. Se celebrarán en colaboración con el Centro Municipal de
Empresas, el Ayuntamiento de Gijón y las Empresas Asturianas en el Parque Científico
Tecnológico de Gijón.
La programación preliminar para el año 2014 es la siguiente:
o 14 de febrero: Aplicaciones móviles.
o 7 de marzo: Tecnología e innovación para la salud.
o 11 de abril: Innovación en la construcción.
o 16 de mayo: Innovación en el diseño industrial y los procesos de fabricación.
o 13 de junio: Energías renovables.
o 12 de septiembre: Tecnologías TIC en el sector de la formación.
o 10 de octubre: Tecnología e innovación en el sector turístico.
o 14 de noviembre: Tecnología e innovación para la edificación sostenible.
o 12 de diciembre: Tecnología e innovación para la movilidad sostenible.
Plan de apoyo a la divulgación científica y tecnológica. En relación con las actividades
de difusión y divulgación del IUTA, al igual que en años anteriores, durante 2014 se
mantiene la estrategia de acercamiento al mundo empresarial mediante la realización de
visitas divulgativas a diversas empresas y asociaciones de empresarios. El objetivo de
este tipo de contactos es hacer llegar de forma personalizada a los empresarios y/o
gestores, toda aquella información sobre el IUTA que pudiera ser de su interés para
futuras colaboraciones, tanto en investigación como en formación.
Plan de Actividades 2014 17
En este apartado, el IUTA prestará también apoyo a las empresas y entidades que lo
soliciten para la divulgación de jornadas, conferencias, ferias, etc. Para las actividades de
divulgación comprendidas en este apartado, se contará con el apoyo de uno o varios
alumnos contratados como becarios a lo largo del año, de acuerdo con el presupuesto
que se detallará más adelante.
Plan de Actividades 2014 18
2.3. Otras Actividades
En el capítulo de otras actividades, el IUTA llevará a cabo durante este año las siguientes
propuestas:
Se participará en los encuentros Universidad-Empresa que se organicen a lo largo del
año en la Universidad de Oviedo.
Por otro lado se organizarán otras actividades formativas, ya sean cursos o jornadas de
divulgación, en función de las necesidades o demanda que vayan surgiendo en los
sectores empresariales asturianos, o por intereses de los propios investigadores del
IUTA.
El Convenio de Colaboración con el CEEI seguirá vigente brindando un apoyo directo a
todos los emprendedores locales que bien desde el propio entorno universitario o bien
desde la empresa deseen asesoramiento y apoyo en su labor.
Se programarán actividades de colaboración en el marco de los nuevos convenios
firmados en 2013 con la Plataforma Edificación Passivhaus España PEP y con el Clúster
ICA para la Innovación en la Construcción Asturiana.
Se participará en otras actividades de difusión y apoyo al espíritu emprendedor.
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3. MEMORIA ECONÓMICA 2014
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PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN CONCESIÓN
SUBVENCIÓN DETALLE
1. Obtención de biogás a partir de la valorización de residuos alimentarios (A-BIOWASTE) (I.P. Elena Marañón Maison) 4.500 €
1 BECA 6 MESES
2. Investigación y desarrollo de baterías de flujo para el almacenamiento de energía en sistemas de microgeneración distribuida en entornos urbanos. (I.P. Juan Manuel Guerrero) 4.500 €
1 BECA 6 MESES
3. Montaje y test de moto-laboratorio de prueba de suspensiones (I.P. Álvaro Noriega González) 1.500 €
1 BECA 2 MESES
4. Procedimiento de calibración in-situ de brazos de medir por coordenadas utilizando un patrón basado en características. Realización de ensayos de campo (I.P. Braulio Álvarez Álvarez)
4.500 € 1 BECA 6 MESES
5. Mejora de la cadena logística de los bancos de alimentos (I.P. Jorge Coque Martínez y Pilar González Torre) 4.500 €
1 BECA 6 MESES
6. Análisis de la calidad del aire interior en viviendas de consumo casi nulo (I.P. Alfonso Lozano Martínez - Luengas) 3.750 €
1 BECA 5 MESES
7. Inteligencia artificial distribuida para la gestión de la demanda de agua en el Municipio de Gijón (I.P. David de la Fuente García) 3.750 €
1 BECA 5 MESES
8. Optimización y fabricación de prototipo de distractor endo-ano-rectal con acceso transanal (I.P. José Manuel Sierra Velasco) 3.750 €
1 BECA 5 MESES
9. Influencia de la geometría y tipo de fijación en el comportamiento biomecánico de las reconstrucciones del ligamento cruzado anterior, mediante la utilización de métodos numéricos y experimentales (I.P. Inés Peñuelas Sánchez) 3.375 €
1 BECA 4 MESES Y MEDIO
10. Nuevos biosensores electromagnéticos tipo Predictor® (I.P. Montserrat Rivas Ardisana) 3.375 €
1 BECA 4 MESES Y MEDIO
11. Sistema de construcción flexible para viviendas (I.P. Ángel Martín Rodríguez) 3.375 €
1 BECA 4 MESES Y MEDIO
12. Análisis modal de la pasarela peatonal del parque de Moreda (I.P. Manuel López Aenlle) 2.625 €
1 BECA 3 MESES Y MEDIO
13. Diseño e implementación de un entorno colaborativo on-line multidispositivo para la gestión y desarrollo de las diferentes etapas de un proyecto de ingeniería (I.P. Pablo Pando Cerra) 2.625 €
1 BECA 3 MESES Y MEDIO
14. Estudio, cálculo y desarrollo de puentes modulares (I.P. Juanjo del Coz Díaz) 2.625 €
1 BECA 3 MESES Y MEDIO
15. Vehículo híbrido IWD (Individual-Wheel Drive) con motores eléctricos en rueda y alimentación por tres fuentes de energía: baterías, supercondensadores y pila de combustible. Desarrollo de control dinámico (I.P. Pablo Luque Rodríguez y Daniel Álvarez Mántaras) 0 €
TOTAL PROYECTOS INVESTIGACIÓN 48.750 €
Plan de Actividades 2014 21
Se han considerado becas a tiempo completo, a razón de 750 €/mes. Si el investigador
responsable considera más adecuado que el becario trabaje a tiempo parcial, la cantidad total
presupuestada se repartirá de forma proporcional a las horas trabajadas.
ACTIVIDADES DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA CANTIDAD
PRESUPUESTADA DETALLE
1. Bioneros 2.0 (I.P. Ramón Rubio) 0 €
2. Introducción al análisis de datos con R (I.P. Emilio Torres) 200 €
OTROS GASTOS/MAT FUNGIBLE
3. Introducción a la programación del lenguaje estadístico R (I.P. Emilio Torres) 200 €
OTROS GASTOS/MAT FUNGIBLE
4. Design Thinking Studies (I.P. Ramón Gallego) 400 €
OTROS GASTOS/MAT FUNGIBLE
5. Master en Sistemas de Gestión Certificables (I.P. Elena Marañón Maison) 0 €
6. Jornada monográfica sobre Innovación en la Construcción (I.P. Inés Peñuelas Sánchez) 700 €
OTROS GASTOS/MAT FUNGIBLE
7. Jornadas de resultados de proyectos IUTA 2014 400 €
OTROS GASTOS/MAT FUNGIBLE
8. Desayunos tecnológicos 2.000 €
OTROS GASTOS/MAT FUNGIBLE
9. Plan de Apoyo a la divulgación científica y tecnológica
4.500 € 1 BECA 6 MESES
2.296,25 €
OTROS GASTOS/MAT FUNGIBLE
TOTAL ACTIVIDADES DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICAS Y TECNOLÓGICAS 10.696,25 €
GESTIÓN Y ADMINISTRACIÓN IUTA
Labores de apoyo en la gestión y administración 12.400 €
CONTRATO LABORAL 10 MESES
15% GASTOS GENERALES 12.678,75 € GASTOS UNIVERSIDAD
TOTAL 84.525 €
Plan de Actividades 2014 22
RESUMEN DEL PRESUPUESTO POR CONCEPTOS:
BECAS CONTRATO
ADMINISTRACIÓN
OTROS GASTOS/MAT.
FUNGIBLE
GASTOS
GENERALES TOTAL
53.250 € 12.400 € 6.196,25 € 12.678,75€ 84.525 €
Plan de Actividades 2014 23
4. ANEXOS: MEMORIAS DETALLADAS DE LAS ACTIVIDADES
Plan de Actividades 2014 24
4.1. PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN 2014
Plan de Actividades 2014 25
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 1
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Obtención de biogás a partir de la valorización de residuos alimentarios (A-BIOWASTE)
Investigadora responsable: Elena Marañón Maison
Tfno: 98 518 2027 E-mail: [email protected]
Otros investigadores: Leonor Castrillón Peláez, Yolanda Fernández Nava, Luis Negral Álvarez,
Jesús Rodríguez Iglesias
Empresas o instituciones colaboradoras.
ALIMERKA
Fundada en 1986, Alimerka S.A., empresa de distribución alimentaria minorista sita en el concejo
de Llanera, lidera el sector en la región, contando con 176 establecimientos comerciales
repartidos por seis provincias del territorio nacional: Asturias, Burgos, León, Lugo, Valladolid y
Zamora; y cuenta con más de 6.000 empleados, lo que la ha llevado a convertirse recientemente
en la mayor fuente de empleo del Principado. Dada la dimensión y concentración de su red,
Alimerka puede organizar un gran volumen de distribución desde un único punto, su Centro
Logístico sito en Lugo de Llanera, factor que incide muy positivamente en su competitividad y en
la efectividad de su organización interna.
Alimerka participa desde el año 2007 en proyectos de I+D, con la intención de buscar soluciones
para la mejora del servicio ofrecido a los consumidores y de los procesos internos de la empresa.
La experiencia adquirida ha permitido pasar a coordinar proyectos en los últimos años, lo que
reafirma la fe de la compañía en la inversión en I+D como factor clave de la competitividad futura.
Una de las principales cargas del sector de la industria y la distribución alimentaria es la gestión
de residuos. La directiva 2008/98/CE, transpuesta en la legislación estatal y reflejada en las
líneas de actuación trazadas por los distintos planes estratégicos de gestión de residuos
autonómicos, ha venido estableciendo un marco regulatorio cada vez más restrictivo, marcando
una tendencia que se intensificará en los próximos años. Es, pues, imprescindible plantear un
cambio de política en esta gestión, por lo que Alimerka ha iniciado la búsqueda de procedimientos
de valorización de residuos viables como una importante prioridad dentro de su línea de I+D.
Esto le ha llevado a tomar la iniciativa de llevar a cabo el proyecto A-BioWaste, para lo cual
cuenta con la colaboración del Grupo de Ingeniería Ambiental de la Universidad de Oviedo,
asumiendo las funciones de coordinación del proyecto, cuantificación estadística de los residuos,
planificación y ejecución de la logística - que se realizará desde los centros de trabajo de la
compañía ubicados en el concejo de Gijón -, la validación y los actos preparativos de una futura
fase de explotación.
Plan de Actividades 2014 26
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
La gestión de los residuos orgánicos en el sector de la distribución alimentaria supone un coste
importante para las empresas y además, de acuerdo con la normativa en vigor, estos residuos
deben valorizarse, evitando su deposición en vertederos. Considerando su alta
biodegradabilidad, la valorización mediante digestión anaerobia es una alternativa que se está
implantando en muchos países europeos, pero va con cierto retraso en España.
En este proyecto se valorizarán los residuos procedentes de la industria alimentaria, en concreto
productos de carnicería, charcutería, pescadería, frutería, vegetales y panadería, actualmente
desechados. La primera etapa será la caracterización de los distintos residuos generados.
Mediante ensayos de biodegradabilidad anaerobia se determinará el potencial de producción de
biogás de distintas mezclas de residuos, en condiciones mesofílicas (35ºC) y termofílicas (55ºC)
Los biorresiduos se mezclarán teniendo en cuenta las proporciones en que se generen y tratando
de buscar una relación carbono/nitrógeno adecuada para su biodegradación. A continuación se
llevarán a cabo ensayos en digestores CSTR (de 5 litros de capacidad) y en IBR (de 20 litros) a
la temperatura más favorable, según los resultados de los ensayos de biodegradabilidad, y se
estudiará el comportamiento del proceso de digestión anaerobia con los residuos generados por
la empresa, prestando especial atención a cómo afecta la variabilidad de la composición de las
mezclas de residuos en la producción de biogás. El sólido digerido se estabilizará mediante
aireación posterior por volteos periódicos analizándose la calidad del compost obtenido con el fin
de evaluar su posible uso como fertilizante.
Los ensayos de digestión anaerobia a escala de laboratorio se complementarán con ensayos en
planta piloto provista de un digestor de tipo IBR de 1.2 m3 de capacidad y de sistemas de
alimentación y control, lo que permitirá obtener datos de gran interés por ser una tecnología más
avanzada y con escasa implantación en Europa.
Con los resultados obtenidos se realizará un análisis crítico de las variables de operación
implicadas en el proceso, producciones de biogás, necesidades energéticas de la empresa y
valorización del compost con vistas a su futura implantación a escala industrial.
2.2 Justificación e interés
El nuevo Plan de Energías Renovables 2011-2020, siguiendo las directrices de la Directiva 2003/30/CE, relativa al fomento del uso de biocarburantes u otros combustibles renovables en el transporte, y de la Directiva 2013/55/CE, sobre normas comunes para el mercado interior del gas natural, trata de potenciar la generación de biogás en digestores anaerobios. Para ello se fija como objetivo llegar en 2020 a una potencia eléctrica instalada de 400 MW a partir del biogás procedente de residuos ganaderos y otros residuos agroindustriales, del procedente de la fracción orgánica de residuos domésticos recogida selectivamente, así como del procedente de lodos de depuradoras.
La gestión de los residuos orgánicos en distribución alimentaria siempre ha supuesto un enorme
coste para las empresas. Hasta el momento se gestionan de forma separada los SANDACH 3
(carne y pescado) y el resto de residuos orgánicos (calificados como asimilables a residuos
domésticos) se retiran a través de los servicios municipales de los Ayuntamientos y/o gestores
que se encargan de los mismos. Alimerka es especialmente consciente de la carga que le supone
la gestión de residuos: ya en 2010 puso en marcha el proyecto PCTI ALIRES (número de
Plan de Actividades 2014 27
expediente IE-09-167), que durante 18 meses buscó determinar qué formas de aprovechamiento
y valorización se podían dar a los residuos generados. El proyecto permitió poner sobre la mesa
un amplio abanico de posibilidades de valorización diferenciadas por tipo de residuo, de entre
las cuales se ha tomado la decisión de decantarse por ésta, al dar la posibilidad de eliminar el
conjunto de residuos orgánicos sin necesidad de un costoso proceso previo de separación.
El futuro marco regulatorio va a forzar a la mayoría de los actores a modif icar su actual política de gestión de recursos y Alimerka se encuentra ante la oportunidad de poder convertirse en una referencia de ese cambio de paradigma. El proyecto que nos ocupa es un ejemplo perfecto para impulsar esa campaña, puesto que su éxito ejemplificará las principales bondades de la valorización de residuos: se ahorrarán costes, se generará valor añadido (en forma de energía) y el sobrante, al ser empleado como abono, se reincorporaría en cierto modo a la cadena, con lo que nada de esto acaba desechado en el vertedero. Todo ello debería redundar en una mejora de la imagen pública de la compañía, acompañando de hechos su actual mensaje, y en una mayor repercusión mediática, tanto del proyecto como de las entidades que lo cofinancien.
El proyecto generará un conocimiento importante respecto a las condiciones de operación en
dos tipos de digestores, uno de ellos el más común en instalaciones industriales, pero otro, de
tecnología más novedosa y de escasa implantación en Europa. Los resultados permitirán abordar
la valorización de residuos alimentarios con garantías de éxito en las plantas a escala industrial.
2.3 Objetivos
● Estudiar el efecto de la mezcla de los diferentes residuos generados por la empresa Alimerka en la producción de biogás (estudios de biodegradabilidad a escala de laboratorio).
● Analizar la influencia de las variables de operación (velocidad de carga orgánica, tiempo de residencia, concentración de sólidos en el digestor) y del tipo de reactor (CSTR e IBR) en el proceso anaerobio y en la producción de biogás (estudios en digestores a escala de laboratorio, en continuo).
● Evaluar las características del digestato y su posible aprovechamiento como fertilizante. ● Valorar la aplicabilidad del proceso y estudiar su viabilidad.
2.4 Metodología
Se indican a continuación las diferentes tareas que se llevarán a cabo en el desarrollo del proyecto. HITO 1. ESTADO DE LA TÉCNICA
Tarea 1.1. Estado de la técnica de la digestión anaerobia de residuos alimentarios, sin
cocinar, generados en supermercados (1 mes: enero 2014).
Se realizará una búsqueda sobre plantas existentes en Europa y en otros países que traten
principalmente este tipo de residuos. Se incidirá sobre tecnologías empleadas, condiciones de
operación, producciones y aplicaciones del biogás y del digestato.
Esta tarea será realizada por la Universidad de Oviedo.
Tarea 1.2. Estado del arte del uso y comercialización del digestato generado a partir de la producción de biogás (2 meses: enero-febrero 2014).
El objetivo de esta tarea será conocer las propiedades de los actuales digestatos, la aplicación que se les da, quiénes lo generan y en qué volumen en relación con su producción de gas, y
Plan de Actividades 2014 28
quiénes lo comercializan y a través de qué instrumentos. Los datos recopilados a través de investigación bibliográfica y de mercado servirán para determinar futuros usos del digestato que se genere en esta iniciativa una vez sea analizado en el transcurso del hito 2. Esta tarea será realizada por Alimerka.
Tarea 1.3. Estudio de la demanda energética de Alimerka (2 meses: enero-febrero 2014).
Para valorar adecuadamente la utilidad que le aporte a Alimerka el rendimiento energético de sus residuos, es necesario tener una referencia fiable de sus necesidades a lo largo del año, lo cual constituirá el objeto de esta tarea. Dado que en el caso de las furgonetas de reparto a domicilio ya se están implantando medidas de eficiencia energética, el objeto de este estudio se centrará en la evaluación de los datos de consumo del Centro Logístico y de la flota de camiones de reparto a tiendas, realizando asimismo una proyección de las necesidades futuras y de las cargas económicas que supondrán siguiendo el modelo actual. Esta tarea será realizada por Alimerka. Tarea 1.4: Estudio logístico de la gestión centralizada de residuos (2 meses: marzo-abril
2013). Llevar a la práctica en un futuro la solución planteada implicará que los residuos de frescos de los supermercados deban ser llevados de vuelta al Centro Logístico, lo que hace conveniente que, a la hora de valorar su idoneidad, se disponga de proyecciones respecto a la carga económica y laboral que esto supondría, y definir los requisitos para albergarlos adecuadamente en el Centro Logístico. Esta tarea será realizada por Alimerka.
Tarea 1.5: Definición y análisis de los requisitos para ubicar una planta de biogás. (2
meses: mayo-junio 2013). Se determinarán las condiciones que ha de reunir un enclave para poder albergar una planta de biogás, según la legislación ambiental y urbanística. Ésta será una variable importante de cara al planteamiento de líneas futuras en el hito 4, pues según los enclaves que se puedan considerar se podrá determinar la mayor o menor idoneidad de unos usos u otros. Esta tarea será realizada por Alimerka.
HITO 2: PROCESO DE DIGESTIÓN ANAEROBIA DE LOS BIORRESIDUOS PRODUCIDOS POR LA
EMPRESA
Tarea 2.1. Caracterización de los diferentes residuos generados por la empresa Alimerka
(12 meses: enero 2014 - diciembre 2014). Se caracterizarán los residuos de pescado, cárnicos, verduras y frutas, charcutería y panadería. La caracterización de los residuos de pescado y de frutas y verduras se realizará en dos campañas, debido a su variabilidad estacional. Los parámetros a determinar son: pH, sólidos totales, sólidos volátiles, nitrógeno total, nitrógeno amoniacal, fosfatos, cloruros, relación C/N, acidez y alcalinidad y en algunos casos, ácidos grasos volátiles y metales pesados. También se realizará un análisis del contenido en hidratos de carbono, grasas, proteínas (soluble y bruta) y nitrógeno proteico. De cara a valorar de la manera más eficaz posible la variedad de los residuos con las campañas planteadas, Alimerka hará un muestreo estadístico de sus residuos durante un año natural con vistas a delimitar la base estable de residuos existente. Se tomarán como muestra los residuos de productos frescos de 10 tiendas, los cuales serán transportados al Centro Logístico con vistas a su clasificación por parte del personal de Logística. El procesamiento de datos se llevará a cabo desde el Departamento de Calidad. Alimerka se encargará asimismo de aportar las muestras para estas campañas, procurando hacerlas representativas de los residuos de la empresa a partir de los datos previamente recogidos. Para llevar a cabo la analítica de los residuos se seguirán métodos normalizados (normas UNE, ISO, normas oficiales - BOE). Para ello el grupo de investigación (Grupo de Ingeniería Ambiental - GIA) cuenta con una serie de equipos de análisis, tanto para la preparación de muestras (equipo de digestión por microondas Milestone Ethos 1, tanto en vaso abierto como cerrado), como para la determinación analítica (cromatógrafo de iones Methron 861 Advanced compact IC,
Plan de Actividades 2014 29
cromatógrafo de gases Agilent Technologies 7890A, espectrofotómetro de absorción atómica Perkin Elmer PINAACLE serie 900, espectrofotómetro ultravioleta visible Perkin Elmer Lambda 35, Unidad de determinación de nitrógeno Kjeldahl Foss Tecator, y otros equipos como balanza de precisión estufas, muflas, pHmetros, etc.). Esta tarea será realizada por Alimerka y la Universidad de Oviedo. Tarea 2.2. Ensayos de biodegradabilidad de diferentes mezclas de residuos generados por la citada empresa (6 meses: febrero a abril 2014 y junio a agosto 2014).
Se pretende conocer el potencial de metano de las mezclas de residuos generados por Alimerka. Para ello, se realizarán ensayos de biodegradabilidad con mezclas de todos los residuos producidos. Los residuos se mezclarán de manera que la mezcla cumpla las proporciones en que dichos residuos se generan y también buscando una relación C/N óptima para el proceso de digestión anaerobia. Se estudiará el proceso a temperatura mesofílica (37ºC) y termofílica (55ºC). Para llevar a cabo estos ensayos se utilizarán botellas de 2 L de capacidad, con tapón dotado de una salida para la recogida del biogás generado. En cada botella se introducirán las muestras de residuos junto con un inóculo. Para conseguir condiciones anaerobias, una vez cerradas las botellas se realizará un barrido previo del volumen libre (1/3) de la botella con N2. Durante el proceso se medirá el biogás producido diariamente y su composición (metano y dióxido de carbono). Los ensayos de biodegradabilidad se darán por finalizados cuando el reactor deje de producir biogás. Se caracterizarán las muestras iniciales determinando sólidos totales y volátiles, pH, relación C/N, acidez y alcalinidad, fósforo y cloruros y también se caracterizará el sólido digerido (digestato) al final del proceso. Los resultados permitirán obtener el potencial de metano de las mezclas de residuos y la eficiencia de la biodegradación. Esta tarea será realizada por la Universidad de Oviedo.
Tarea 2.3: Ensayos de digestión anaerobia en continuo (8 meses: abril 2014 a noviembre
2014). Se llevarán a cabo estudios en digestores CSTR (5 litros) e IBR (20L), a la temperatura más favorable según los resultados de los ensayos de biodegradabilidad. Inicialmente, se llevará a cabo una fase de arranque durante la cual el reactor se llena con inóculo y se va alimentando con cantidades crecientes de la mezcla a tratar con el objeto de obtener una masa bacteriana aclimatada a las características de los residuos. Con los digestores aclimatados se estudiará la influencia de diferentes variables de operación: diferentes velocidades de carga de sólidos (VCS) y tiempos de residencia hidráulicos (TRH), concentración de sólidos en los digestores, operación en una o dos etapas, para seleccionar las condiciones óptimas de trabajo. Para el seguimiento del proceso se determinarán los mismos parámetros que en la caracterización, en este caso se analizará el influente al reactor (una vez a la semana) y el efluente del reactor (2 veces a la semana) y el volumen diario de biogás generado, así como la composición del biogás (metano y dióxido de carbono, como componentes mayoritarios y sulfuro de hidrógeno, como componente minoritario) dos veces a la semana. Esta tarea será realizada por la Universidad de Oviedo. Tarea 2.4. Estabilización del digestato mediante aireación (3 meses: junio, septiembre y
noviembre 2014). El digestato obtenido en el proceso de digestión anaerobia se someterá a un proceso de aireación mediante volteos periódicos con el objeto de reducir aún más el contenido en materia orgánica. Se analizarán las características del compost obtenido (sólidos totales, sólidos volátiles, nitrógeno total, nitrógeno amoniacal, fosfatos, cloruros, acidez y alcalinidad, ácidos grasos volátiles, potasio, sodio y metales pesados) con el fin de evaluar su posible uso como fertilizante. Esta tarea será realizada por la Universidad de Oviedo.
Plan de Actividades 2014 30
HITO 3: VALIDACIÓN DEL PROCESO DE DIGESTIÓN ANAEROBIA EN PLANTA PILOTO
Tarea 3.1. Ensayos de digestión anaerobia en continuo a escala piloto (6 meses: julio a
diciembre de 2014) Se llevarán a cabo ensayos utilizando una planta piloto de 1.2 m3 del tipo IBR, lo que permitirá obtener datos de gran interés por ser ésta una tecnología más avanzada y con escasa implantación en Europa. La metodología a seguir en estos ensayos será la misma que la descrita en la Tarea 2.3. El estudio permitirá conocer el efecto del cambio de escala (con respecto al reactor de 20 L). Esta tarea será realizada por la Universidad de Oviedo. Tarea 3.2: Validación de resultados (2 meses: enero a febrero de 2015) Se realizará un análisis crítico de los datos obtenidos en la investigación realizada, con objeto de seleccionar las variables de operación, producciones de biogás y valorización del digestato con vistas a una futura implantación del proceso a escala piloto. Esta tarea será llevada a cabo por Alimerka en colaboración con la Universidad de Oviedo.
Tarea 3.3. Estudio de viabilidad (2 meses: febrero a marzo 2015)
A partir de las estimaciones de aprovechamiento obtenidas de los ensayos en continuo, y especialmente en atención a la variabilidad entre meses, se realizará un estudio que coteje estos datos con la estimación de los costes que se prevé que pueda ocasionar la implantación de la solución, así como los beneficios derivados de la misma. Esta tarea será realizada por la Universidad de Oviedo en colaboración con Alimerka.
2.5 Resultados esperables
Con este Proyecto se conseguirá:
● Conocer la producción y composición de los distintos residuos generados a lo largo del año en los establecimientos de Alimerka.
● Establecer las condiciones de operación óptimas de las distintas mezclas de residuos generados para la producción de biogás mediante el proceso de codigestión anaerobia (biometanización)
● Obtener energía a partir de la biometanización de los biorresiduos generados en los supermercados y en la plataforma de Alimerka.
● Obtener un material digerido que una vez oxigenado, puede ser utilizado como fertilizante.
● Reducir la cantidad de biorresiduos eliminada en vertedero, cumpliendo la Ley 22/2011, de Residuos, el Real Decreto 1481/2001, por el que se regula la eliminación de residuos en vertederos, así como el Plan Nacional Integrado de Residuos (PNIR), cumpliendo la jerarquía de opciones en la gestión de residuos y reduciendo la emisión de gases efecto invernadero.
Plan de Actividades 2014 31
2.6 Planificación temporal de las actividades
2.7 Plan de divulgación de los resultados
Los resultados generados servirán de base para la elaboración de manuales/informes, entre los
que uno de ellos, podrá tener amplia difusión: “Manual práctico sobre biometanización de
residuos alimentarios a escala industrial”
Se realizará al menos una Jornada de difusión de los resultados en colaboración con el IUTA y
asimismo, si se estima conveniente, se podrá participar en alguno de los desayunos tecnológicos
que el IUTA organiza en colaboración con el Parque Científico Tecnológico de Gijón. Nuestro
grupo siempre ha colaborado en actividades divulgativas de proyectos de investigación
organizadas por el IUTA, hayan o no hayan recibido financiación del Instituto.
Teniendo en cuenta el carácter de la investigación y en función de los resultados obtenidos,
podría valorarse la solicitud de una patente. En caso que ésta se desestimara, los resultados se
presentarían en congresos y se harían artículos para revistas científico técnicas (dado el volumen
de datos que se generarán se estiman tres publicaciones).
Alimerka prevé asimismo llevar a cabo un plan de difusión del proyecto y sus resultados, mostrando su compromiso con el medio ambiente. El mensaje a comunicar hará un énfasis especial en la necesidad de gestionar nuestros residuos de manera responsable, empezando por la recogida selectiva.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3
Tarea 1.1.Estado de la técnica de la digestión anaerobia de
residuos alimentarios, sin cocinarX
Tarea 1.2.Estado del arte del uso y comercialización del
digestatoX X
Tarea 1.3. Estudio de la demanda energética de Alimerka X X
Tarea 1.4.Estudio logístico de la gestión centralizada de
residuosX X
Tarea 1.5.Definición y análisis de los requisitos para ubicar
una planta de biogásX X
Tarea 2.1. Caracterización de los diferentes residuos X X X X X X X X X X X X
Tarea 2.2.Ensayos de biodegradabilidad de diferentes
mezclasX X X X X X
Tarea 2.3. Ensayos de digestión anaerobia en continuo X X X X X X X X
Tarea 2.4. Estabilización del digestato mediante aireación X X X
Tarea 3.1.Ensayos de digestión anaerobia en continuo a
escala pilotoX X X X X X
Tarea 3.2. Validación de resultados X X
Tarea 3.3. Estudio de viabilidad X X
Participación del becario para el que se solicita ayuda
HITO 2. PROCESO DE DIGESTIÓN ANAEROBIA DE LOS
RESIDUOS PRODUCIDOS POR LA EMPRESA
HITO 3. VALIDACIÓN DEL PROCESO DE DIGESTIÓN
ANAEROBIA
20152014
HITO
HITO 1. ESTADO DE LA TÉCNICA
Plan de Actividades 2014 32
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros
Gastos
TOTAL
GASTOS
40.250 € 11.200 € 4.800 € 10.985 € 67.235 €
Ingresos (ayuda recibida por otras instituciones o empresas)
Entidades/Empresas financiadoras
Personal Fungible Inventariable Otros
Gastos TOTAL
INGRESOS
ALIMERKA 31.250 € 11.200 € 4.800 € 10.985 € 58.235 €
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
9.000 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 6 MESES
4.500 €
Plan de Actividades 2014 33
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
Plan de Actividades 2014 34
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 2
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Investigación y desarrollo de baterías de flujo para el almacenamiento de energía en
sistemas de microgeneración distribuida en entornos urbanos.
Investigador responsable: Juan Manuel Guerrero Muñoz
Tfno: 98 518 2531 E-mail: [email protected]
Otros investigadores: Pablo García Fernández, Cristina González Morán, Jorge García García,
Pablo Arboleya Arboleya, Manuel Coto García
Empresas o instituciones colaboradoras.
AZ RENOVABLES. Municipio de Gijón
La empresa AZ Renovables se encuentra en estos momentos en el desarrollo de baterías de
flujo para almacenamiento de energía, dentro de su estrategia de desarrollo de máquinas que
permitan el aprovechamiento de recursos energéticos renovables.
El interés de la misma en el proyecto radica en el desarrollo de los convertidores de potencia
necesarios para la conexión de dichas baterías a la red.
La colaboración se establecerá en la posibilidad de realizar pruebas en laboratorio del sistema
desarrollado y en el asesoramiento para determinar la capacidad óptima de la batería en términos
de energía/potencia para cada aplicación.
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
Este proyecto está concebido para proponer soluciones de Sistemas de Almacenamiento de
Energía (ESS) que faciliten el despliegue de microrredes (μG) de corriente alterna (AC)
permitiendo cambiar el paradigma de la distribución de energía eléctrica desde el concepto
convencional de Generación Centralizada hacia la Generación Distribuida (DG). El proyecto
aborda el tema propuesto desde dos puntos de vista; el primero engloba el análisis, el desarrollo
y la implementación de estructuras de Convertidores de Potencia (PEC) para la integración de
ESS en la red de distribución eléctrica. El segundo campo de trabajo se centra en la inserción de
estos ESS en el esquema general de gestión de la μG.
En este sentido, el proyecto tratará de dar solución a algunos de los inconvenientes clave para
la integración de ESS en la red eléctrica:
1. Desarrollo de PEC válidos para la integración de ESS.
2. Dimensionamiento del ESS para atender a las demandas de la μG.
3. Problemas derivados de la integración de ESS en la estructura de la μG.
Plan de Actividades 2014 35
Estas líneas de investigación se afrontarán por medio de los siguientes objetivos:
1. Estudio de topologías de PEC alternativas para la integración de ESS. Este objetivo se llevará
a cabo mediante dos posibles alternativas: uso de convertidores no aislados y empleo de
topologías aisladas.
2. Algoritmos para el cálculo de PF desequilibrados en μG AC, incluyendo PEC y ESS. Los
algoritmos se desarrollarán en un sistema de referencia ortogonal estacionario en el cual se
analizarán los modelos y los sistemas de control.
2.2 Justificación e interés
La empresa AZ Renovables se encuentra en estos momentos en el desarrollo de baterías de
flujo para almacenamiento de energía, dentro de su estrategia de desarrollo de máquinas que
permitan el aprovechamiento de recursos energéticos renovables.
El proyecto planteado permitiría resolver parte de la problemática de conexión de estas baterías
a red de forma óptima en entornos urbanos, es decir, sincronización con la red, sin perturbarla,
para almacenar los excesos y cubrir las demandas energéticas de una población.
En estos momentos la batería, en sí misma, se encuentra en estado avanzado de desarrollo, sin
embargo se han realizado pocos avances en cuanto a su conexión a red y su comportamiento.
El proyecto permitirá dar un salto cualitativo importante en el desarrollo del producto de cara a la
fabricación de las primeras unidades prototipo.
2.3 Objetivos
La hipótesis inicial de esta investigación se basa en dar solución a varios de los problemas
técnicos que suponen una barrera al mayor despliegue de microrredes (μG) de AC, desde un
enfoque holístico del proyecto. La representación esquemática del proyecto se muestra en la
(Figura 1). Los mayores obstáculos que impiden un uso más extendido del concepto de μG y a
la integración de generadores distribuidos (DG), normalmente de pequeña escala y cercanos a
los consumidores (prosumers) son:
Las redes resultantes tienden a ser más débiles debido a la reducción de la inercia del
sistema.
Inyección y/o demanda de potencia activa desequilibrada debido a la presencia de
pequeños generadores monofásicos y cargas desequilibradas; así como distorsión de las
tensiones y corrientes con alto contenido en armónicos debido al uso de convertidores
electrónicos.
Carencia de métodos de cálculo del flujo de cargas que permitan analizar redes con
convertidores de potencia y generadores distribuidos.
En este proyecto se tratará de dar solución a algunos de estos inconvenientes. El estudio se
llevará a cabo por un equipo de investigación multidisciplinar de manera que se abordará el
problema desde dos puntos de vista: 1) a nivel del convertidor electrónico, considerando sistemas
de control en detalle; 2) a nivel de μG: cálculo de flujos de carga.
En el primer enfoque se cubrirá el análisis de estructuras de convertidores de potencia para la
Plan de Actividades 2014 36
integración de ESS en la μG de AC (Figura 2). Teniendo en cuenta los problemas a los que los
convertidores deben dar solución, las ideas principales del proyecto desde el primer punto de
vista se pueden definir como;
Desarrollo de una topología de convertidor para integrar EES de manera que estos
sistemas de almacenamiento permitan la compensación de contingencias de red que
requieren inyección de potencia activa (desvíos en la frecuencia), así como la operación
de la μG en modo isla (aislada de la red principal de distribución). (Objetivo 1).
Capacidad para compensar desequilibrios tanto de tensión como de corriente, en el punto
de conexión con la red del convertidor y en el punto común de conexión de cada nanorred
(ver Figura 1). (Objetivo 1).
Soluciones a otros problemas derivados del uso de of PEC y de redes débiles, como
pueden ser armónicos y gestión de la potencia reactiva. (Objetivo 1).
En el segundo enfoque de considerará la incorporación de convertidores en el esquema general
de gestión de la μG, específicamente en el cálculo del flujo de cargas y sus restricciones. Este
enfoque se centrará en el desarrollo de modelos en régimen permanente que permitan el estudio
del impacto en la red debido a una penetración masiva de DG, PEC y ESS, prestando especial
atención a las restricciones tanto técnicas como económicas. Con este enfoque se pretende
obtener información sobre el sistema de gestión del conjunto de la μG para coordinar y optimizar
el uso de estos dispositivos. Desde este enfoque, el objetivo principal se pueden expresar como
sigue:
Flujos de carga mejorados para incluir μG de AC con desequilibrios, con PEC y ESS. Se
considerarán todos los parámetros que sean necesarios para la introducción de un gran
número de PEC. (Objetivo 2).
1. OBJETIVO 1: Estudio de las diferentes topologías de convertidores y estrategias de control
para la integración de EES en una μG de laboratorio.
a. Objetivo 1.1 Estimación de la energía de almacenamiento necesaria para la
compensación de contingencias.
b. Objetivo 1.2: Análisis y selección de distintas tecnologías, diseño, implementación y
validación experimental de soluciones para la integración de ESS utilizando
convertidores bidireccionales aislados.
2. OBJETIVO 2: Algoritmos para el cálculo del flujo de cargas desequilibrado aplicado a μG de
AC incluyendo DG basados en convertidores de potencia y ESS.
a. Objetivo 2.1: Desarrollo de una técnica de flujo de cargas adaptada para ser de
aplicación a redes desequilibradas con DG y ESS.
b. Objetivo 2.2: Desarrollo de modelos para cada uno de los dispositivos descritos en
el Objetivo 1.
c. Objetivo 2.3: Adaptación de los modelos de dispositivos y sus controles para ser
incluidos en el algoritmo del flujo de cargas.
La meta final de este objetivo es el desarrollo de una herramienta de cálculo del flujo de cargas
capaz de incluir dispositivos convencionales, como transformadores de potencia convencionales,
y también dispositivos como DG y ESS bajo condiciones de desequilibrio.
Plan de Actividades 2014 37
Figura 1. Esquema general del proyecto propuesto
Figura 2. Transformador de Estado Sólido utilizando a) topología Dual Active Bridge, b)
topología multipuerto (tres puertos) incluyendo el interface con el ESS.
2.4 Metodología
La metodología establecida tiene como objeto integrar las distintas líneas de investigación para
dar solución a los problemas planteados en dos líneas principales. La primera línea está
relacionada con el análisis, desarrollo e implementación de estructuras de convertidores de
potencia que permitan la integración de ESS en la red de distribución, y se plantea a través del
Objetivo 1. La segunda línea tiene que ver con la inclusión de los convertidores en el esquema
a) b)
Plan de Actividades 2014 38
general de gestión de la μG, teniendo en cuenta el análisis en régimen permanente o flujo de
cargas del sistema, planteada en el Objetivo 2.
Objetivo 1:
Descripción: Investigación de distintas alternativas de topologías y estrategias de control para
la integración de ESS en una μG de laboratorio.
Con este objetivo se pretenden integrar los ESS en la estructura de red de distribución propuesta.
Se considerará como tecnología de almacenamiento baterías de flujo, las cuales están siendo
desarrolladas por AZ renovables, la empresa que soporta esta petición.
Objetivo 1.1: Estimación de las demandas de ESS para la compensación de contingencias.
Tarea 1.1. Cálculo del tamaño de PEC para la integración de ESS:
Cálculo y definición de distintos tamaños de los EES dependiendo de las
necesidades/especificaciones de potencia activa de los subsistemas de la μG: para la
operación en modo isla y compensación desviaciones de frecuencia de red.
Hito 1. Determinación del dimensionad del PEC.
Entregable 1: Basándose en las demandas de potencia requeridas el dimensionado de los ESS
(en términos de potencia y de energía) deberán poder determinarse.
Objetivo 1.2: Análisis y selección de tecnologías alternativas, diseño, implementación y
validación experimental de soluciones para la integración de ESS por medio de convertidores
aislados multipuerto (Figura 2).
Tarea 1.2: Análisis de distintas tecnologías para el núcleo de transformadores de potencia
apropiadas para trabajar a alta frecuencia:
Diseño y selección de parámetros de transformadores: nivel de potencia, devanados y
características constructivas. Las restricciones son: frecuencia de conmutación, núcleo y
pérdidas eléctricas.
Tarea 1.3 Diseño y construcción de topologías aisladas:
El aislamiento se realizará mediante el uso de transformadores de estado sólido (SST),
siendo el elemento principal de la topología aislada. Por lo tanto, su diseño se considerará
crítico para el desarrollo del proyecto.
Se construirá un sistema de tres puertos: Un puerto para conectar al lado de alta tensión
en DC (el que conecta el convertidor con el punto de conexión PC), otro para conectar la
batería de flujo al PEC y el último para conectar el lado de baja tensión de DC.
El SST será probablemente basado en un núcleo de ferrita para aplicaciones de potencia,
debido a las bajas pérdidas magnéticas. Se probarán distintas frecuencias de
conmutación (5-20kHz) para medir las pérdidas y calcular la eficiencia del transformador
de alta frecuencia. El rango de potencia de este prototipo podría estar en torno a 5-15
kW.
Hito 2. PEC aislado funcionando en bucle abierto.
Hito 3. Cálculo de la eficiencia de las etapas de conversión de potencia.
Plan de Actividades 2014 39
Entregable 2: Simulación y construcción de prototipos de laboratorio para interconectar el ESS
con una topología aislada basada en un SST.
Tarea 1.4 Modelado dinámico de las topologías de PEC y el ESS.
Un modelo dinámico para el EES, el transformador y el PEC serán definidos. Se utilizarán
herramientas de simulación para el análisis de los subsistemas y las correlaciones entre
el modelo propuesto y los datos obtenidos para validar el modelo.
Hito 4: Simulación del modelo dinámico de ESS y la etapa de conversión de potencia.
Tarea 1.5 Diseño e implementación del sistema de control.
Con el modelo de la Tarea 1.4, los bucles internos de control (de tensión y de corriente)
para el EES y el PEC serán ajustados. Se prestará atención particular a los distintos
modelos requeridos, es decir, procesos de carga y descarga.
También se especificarán tipo y número de sensores necesarios.
La implementación del sistema de control será completamente digital, sobre DSC's de
Texas Instruments (F28335), ya disponible en el laboratorio junto con las tarjetas de
interconexión control-potencia, en los que el grupo de investigación tiene una amplia
experiencia anterior.
Hito 5: Operación bajo bucle cerrado para los bucles de control de tensión y corriente.
Entregable 3: Simulación e implementación del control digital en el laboratorio para la operación
en bucle cerrado del SST.
Objetivo 2:
Descripción: Descripción de algoritmos de flujo de cargas (PF) para μG de AD trabajando en
condiciones de desequilibrio e incluyendo generadores distribuidos basados en PEC y EES.
Desarrollo de un método exacto y rápido para resolver el problema del PF en redes
desequilibradas con dispositivos como DG conectados a la red por medio de convertidores, SST
y EES.
Objetivo 2.1 (Tarea 2.1): Desarrollo de una técnica de PF desequilibrado en una referencia
ortogonal.
Propuesta de una formulación basada en una referencia estacionaria ortogonal
combinando la teoría de fasores complejos para poder ser de aplicación al análisis del
PF en sistemas desequilibrados.
Definición de una formulación flexible que evite el uso de la matriz de admitancias de
nudo, ya que las reconfiguraciones de la μG no necesitarán la reconstrucción de la matriz
de admitancias.
Hito 6. Desarrollo de la formulación más apropiada para establecer las ecuaciones del flujo de
cargas en una referencia ortogonal.
Hito 7. Desarrollo e implementación de un algoritmo y un proceso de resolución aplicable a la
formulación anterior.
Plan de Actividades 2014 40
Hito 8. Prueba y validación de la formulación propuesta, el algoritmo y el procedimiento de
resolución usando flujos de carga convencionales con definición convencional de nudos.
Objetivo 2.2 (Tarea 2.2): Desarrollo de modelos de DG y EES definidos en la misma referencia
ortogonal e incluyendo también los controles.
Desarrollo de un modelo para cada dispositivo con la finalidad de ser incluido en el
problema del PF.
Hito 9. Desarrollo de modelos simples para PF en la referencia ortogonal propuesta para DG y
SST incluyendo los sistemas de control.
Hito 10. Desarrollo de modelos simples para PF en la referencia ortogonal propuesta para EES.
Entregable 5: Método de cálculo del problema de PF y para describir la formulación de la red
eléctrica.
Objetivo 2.3 (Tarea 2.3): Combinación de algoritmos de PF con los modelos propuestos para
los nuevos dispositivos de manera que se simula toda la μG.
Combinación de modelos y formulación con el PF desequilibrado de la tarea 2.1 de
manera que el análisis de PF se lleve a cabo en la μG incluyendo todos los dispositivos
propuestos.
Estudio comparativo y control del tiempo de resolución cuando este caso se compara con
el método de definición de nudos tipo convencional en el que DG, SST y ESS no estaban
incluidos.
Si el incremento de tiempo no es aceptable, los modelos de la tarea previa deberán ser
revisados y simplificados, así como el proceso de resolución propuesto en la tarea 2.1,
que también podría tratar de modificarse para optimizarlo. Por esta razón, las tareas 2.1
y 2.2 se extenderán en duración a lo largo de todo el objetivo 2. Si la combinación del
proceso de resolución y los modelos es apropiada desde el principio de la tarea 2.3
entonces la última parte de esta etapa se reduciría.
Hito 11. Adaptación de proceso de resolución para simular la μG completa incluyendo los
modelos de DG, SST y ESS.
Entregable 6: Definición de modelos sencillos para DG, SST y ESS en la referencia ortogonal
estacionaria.
Hito 12. Validación del proceso de resolución incluyendo los nuevos modelos.
Plan de Actividades 2014 41
2.5 Resultados esperables
Los resultados esperables se detallan según las dos entidades participantes: Universidad de
Oviedo y AZ Renovables:
1. Universidad de Oviedo: Desarrollo de convertidores de potencia válidos para la integración de sistemas de almacenamiento de energía en la red eléctrica. Los elementos a construir permitirán comprobar, a una escala reducida, el funcionamiento de topologías de potencia novedosas para el uso de ESS.
2. AZ renovables S.L: La empresa AZ desea comprobar y continuar con el desarrollo de baterías en un entorno de laboratorio flexible. Esta propuesta les proporciona dicho espacio, además del desarrollo de los convertidores de potencia necesarios para la conexión del sistema de almacenamiento a la red. Además, se les proporcionará una herramienta para el dimensionamiento óptimo del sistema de almacenamiento dependiendo de las condiciones de red.
2.6 Planificación temporal de las actividades
OBJETIVO 1: Investigación de alternativas en la topología del convertidor de potencia y
estrategias de control para la integración del ESS en la μG del laboratorio.
La finalidad de este objetivo es la contrucción de la alternativa más interesante para la integración
del sistema de almacenamiento de energía basado en baterías de flujo en la red.
Duración: 12 meses (meses 1 a 12)
Responsable: Juan Manuel Guerrero Muñoz
Participantes: Jorge García, Pablo García, Becario 1.
El Objetivo se divide en tres subobjetivos:
Objetivo 1.1: Dimensionamiento del sistema de almacenamiento de energía y del
convertidor de potencia.
Duración: 3 meses (meses 1 a 3)
Tareas Becario 1: El becario contratado ayudará en los cálculos y las simulaciones a
realizar para determinar la distribución de los sistemas de almacenamiento de energía
según se explica en la Tarea 1.1 de la Metodología.
Hito H1: Basándose en un estudio de las demandas de potencia activa que debe de ser
suministrada por el sistema de almacenamiento, se procederá a determinar tanto la
localización como el número de elementos de almancenamiento necesarios.
Objetivo 1.2: Análisis y selección de tecnologías alternativas, diseño, implementación y
validación experimental de soluciones para integrar ESS por medio de convertidores
bidireccionales aislados.
Duración: 6 meses (meses 4 a 12).
Tareas Becario #1: El becario contratado participará en las Tareas 1.2, 1.3, 1.4 y 1.5
descritas en la metodología. Particularmente, estará involucrado en todas las actividades
que requieran la construcción de prototipos y en los ensayos de laboratorio.
Hitos H2, H3, H4, H5: El Objetivo 1.2 será validado por los hitos 2, 3, 4 y 5 descritos en
la metodología, los cuales supondrán la construcción de un prototipo, el cálculo de la
eficiencia del mismo (incluyendo las etapas de conversión de potencia y el sistema de
almacenamiento propiamente dicho) y la implementación del control del sistema del
almacenamiento para su uso en la μG.
Plan de Actividades 2014 42
OBJETIVO 2: Descripción de algoritmos de flujo de cargas (PF) para μG de AD trabajando en
condiciones de desequilibrio e incluyendo generadores distribuidos basados en PEC y EES.
Duración: 12 meses (meses 1 a 12)
Responsable: Cristina González Morán
Participantes: Pablo Arboleya, Manuel Coto, Becario 2.
Objetivo 2.1: Desarrollo de una técnica de PF desequilibrado en una referencia ortogonal.
Duración: 12 meses (meses 1 a 12)
Tareas Becario 2: El becario contratado participará en las tareas detalladas en la
metodología, particularmente en la definición de la formulación para evitar la matriz de
admitancias de nudo.
Hitos H6, H7 y H8: El Objetivo 2.1 será validado por los Hitos 6,7 y 8 descritos en la
metodología. La consecución de dichos hitos permitirá obtener una formulación para el
PF válida para redes de distribución débiles, que son precisamente sobre las cuales se
instalará el sistema de almacenamiento de energía.
Objetivo 2.2: Desarrollo de modelos de DG y EES definidos en la misma referencia
ortogonal e incluyendo también los controles. Duración: 9 meses (meses 4 a 12)
Tareas Becario 2: El becario contratado participará en las tareas detalladas en la
metodología, particularmente en el desarrollo de modelos para el problema del PF.
Hitos H9, H10: El Objetivo 2.2 será validado por los Hitos 9 y 10 descritos en la
metodología. La consecución de dichos hitos permitirá obtener una formulación adecuada
para incluir el efecto del ESS sobre la red.
Objetivo 2.3: Combinación de algoritmos de PF con los modelos propuestos para los
nuevos dispositivos de manera que se simula toda la μG. Duración: 5 meses (meses 8 a 12)
Tareas Becario 2: El becario contratado participará en las tareas detalladas en la
metodología, particularmente en el estudio comparativo y control del tiempo de resolución
cuando el caso de estudio se compara con el método de definición de nudos tipo
convencional.
Hitos H11, H12: El Objetivo 2.3 será validado por los Hitos 11 y 12 descritos en la
metodología. Su consecución permitirá aplicar la formulación desarrollada en los
Objetivos 2.1 y 2.2 para la simulación completa de la μG donde se instalará el sistema de
almacenamiento.
Plan de Actividades 2014 43
Objetivo Mes 1 Mes 2 Mes 3 Mes 4 Mes 5 Mes 6 Mes 7 Mes 8 Mes 9 Mes
10
Mes
11
Mes
12
1
1.1 H1
1.2 H2,H3
H4, H5
2
2.1 H6,H7
H8
2.2 H9,
H10
2.3 H11,
H12
2.7 Plan de divulgación de los resultados
En el año de desarrollo del proyecto, se plantean las siguientes acciones:
1. Ponencias en conferencias internacionales. Basándose en la experiencia investigadora
previa de los miembros del equipo de investigación, se plantea presentar los resultados de
la investigación en alguna de las conferencias más relevantes del campo: IEEE Energy
Conversion, Conference and Exhibition”, “IEEE Industrial Electronics Conference2”, “IEEE
PES General Meeting”, “IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Europe Conference”.
Se presentarán un máximo de 2 ponencias.
2. Publicaciones en revistas indexadas internacionales. Los resultados del proyecto, en el caso
de que sean especialmente relevantes, se publicarán en alguna de las siguientes revistas:
“IEEE Transactions on Industry Applications”, “IEEE Transactions on Power Electronics”,
“IEEE Transactions on Industrial Electronics”, “IEEE Transactions on Power Systems”,
“International Journal of Electrical Power & Energy Systems”, “Electrical Power Systems
Research“, “Electrical Power Systems Research”, “IEEE Transactions on Power Delivery”
and “IEEE Transactions on Smart Grid”.
3. Propuestas Europeas. En el caso de que los resultados preliminares del proyecto sean
prometedores, se procederá a la búsqueda de socios Europeos para realizar una
investigación más ambiciosa.
4. Construcción de un demostrador. A la conclusión del proyecto, se podrá disponer de un
demostrador instalado en el Edificio de Servicios Científico-Técnicos del Campus de
Viesques. Dicho demostrador podrá ser utilizado para que tanto la empresa como el equipo
de investigación promocionen sus resultados en visitas de terceros.
Plan de Actividades 2014 44
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros Gastos TOTAL
GASTOS
Becario 1: Dedicado a las
tareas del Objetivo 1, 12
meses a tiempo completo
(12x750=9.000€).
Becario 2: Dedicado a las
tareas del Objetivo 2, 12
meses a tiempo completo
(12x750=9.000€)
18.000€
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
BECARIO 1: El primer becario ayudaría en tareas encaminadas al diseño, desarrollo y
validación experimental del sistema de almacenamiento propuesto. El prototipo desarrollado en
colaboración con la empresa AZ renovables se integraría en el laboratorio de microrredes
disponible en el nuevo edificio de Servicios Científico-Técnicos del Campus de Viesques en
Gijón.
BECARIO 2: El segundo becario analizaría el dimensionamiento óptimo de la batería de
acuerdo a las necesidades de almacenamiento. Se trabajaría en la realización de algoritmos de
optimización cuya salida fueran diferentes criterios de fiabilidad
18.000 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 6 MESES
4.500 €
Plan de Actividades 2014 45
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
Plan de Actividades 2014 46
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 3
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Montaje y test de moto-laboratorio de prueba de suspensiones.
Investigador responsable: Álvaro Noriega González
Tfno: 98 518 2469 E-mail: [email protected]
Otros investigadores:
David Blanco Fernández, Daniel Álvarez Mantaras
Empresas o instituciones colaboradoras.
Talleres RPM, Calle de Santa Justa, 7 GIJON
Apoya esta propuesta de proyecto y su colaboración consistiría en el suministro de algunos
componentes comerciales a instalar en la moto diseñada, proporcionar ayuda en el montaje de
la misma y un piloto probador para las pruebas en pista
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
Durante los años 2012 y 2013, el investigador principal de este proyecto desarrolló una
metodología novedosa de síntesis de suspensiones y la utilizó para diseñar suspensiones
progresivas para vehículos, específicamente para motocicletas.
Durante el año 2013, se ha trabajado en un proyecto, con ayuda del IUTA, en el que se realizó
el diseño de un chasis modular para moto laboratorio que permita probar distintos tipos de
suspensiones traseras progresivas diseñadas con la metodología anterior. Dicho chasis ha sido
desarrollado con las especificaciones de la categoría Pre-Moto3 que se utilizan en las categorías
de promoción del motociclismo de velocidad a petición de la empresa colaboradora con el
objetivo de poder aprovechar las geometrías y conclusiones que se extraigan de las pruebas en
el desarrollo de un nuevo modelo comercial de motocicleta para copas de promoción.
El presente proyecto es una continuación del anterior y tiene como objetivo construir la moto
laboratorio diseñada en el proyecto anterior. Posteriormente, se verificará su seguridad y se
sensorizará. Tras ello, se realizarán una pruebas dinámicas preestablecidas (curva lenta, slalom,
frenada,…) y se medirán las reacciones de la motocicleta. Finalmente, se realizarán unas
pruebas en un circuito real con un piloto profesional para valorar el comportamiento real e
identificar posibles vicios ocultos que aparezcan a alta velocidad.
En base a los resultados y conclusiones que se extraigan de esas pruebas, la empresa
colaboradora podrá escoger el sistema de suspensión trasera que considere más adecuado, así
como valorar el comportamiento de la geometría del chasis propuesto y proponer posibles
modificaciones para la versión de serie a comercializar en el futuro.
Plan de Actividades 2014 47
Por su parte, el grupo de investigación podrá validar experimentalmente la metodología de puesta
a punto base de suspensiones que se ha estado desarrollando durante el año 2013. Se espera
que esta validación experimental genere alguna publicación en congreso y en revista JCR ya que
el tema de diseño y puesta a punto de suspensiones de moto es un campo casi virgen en las
publicaciones científicas. Dichas publicaciones podrían tener un elevado interés para los
ingenieros de pista en formación de las competiciones de moto ya que, hasta ahora, la
metodología de puesta a punto de cada equipo es secreta y el conocimiento real se encuentra
en la experiencia de los ingenieros senior, los cuales suelen ser reacios a compartirlo.
2.2 Justificación e interés
Durante el año 2013, el investigador principal de esta solicitud desarrollo el proyecto titulado
“Desarrollo de chasis modular y diseño de suspensión trasera de una moto de competición para
copas de promoción”. En dicho proyecto (que recibió una ayuda del IUTA por valor de 1500 €)
se diseñó un chasis de moto modular a base de piezas mecanizadas y atornilladas sobre el que
se pudieran montar diferentes tipos de suspensiones traseras de moto.
Este diseño tenía un doble objetivo. El primer objetivo era diseñar una moto con las
especificaciones técnicas de motor, ruedas y horquilla delantera de la categoría de competición
Pre-Moto3 con el fin de servir de base para un producto similar que fabricaría y comercializaría
la empresa colaboradora Talleres RPM para las copas de promoción que organiza la Asociación
Nacional de Pilotos Aficionados (ANPA). El interés comercial de Talleres RPM en este tipo de
producto está claramente justificado por la aparición durante los últimos meses de varios modelos
similares como la MiniGP RAV, la honda CBR 250 R o la BeOn Pre3 que se mueven en una
horquilla de precios de entre 2500 y 12000 €.
Figura 1. Honda CBR 250 R
Plan de Actividades 2014 48
Figura 2. BeOn Pre3
En vista de esto, la empresa colaboradora, Talleres RPM, tiene interés en disponer cuanto antes
de un prototipo real de la moto diseñada para ser testado en un circuito por un piloto de pruebas
y así poder refinar el diseño de su producto final. Cuanto antes disponga del producto terminado,
mejor podría promocionar su venta y planificar las copas de promoción en las que participaría.
El segundo objetivo era el desarrollo de una línea de investigación universitaria sobre diseño de
motos. Para ello, el proyecto planteaba el diseño de una moto laboratorio para probar distintos
tipos de suspensiones traseras.
Durante el trabajo realizado durante el año 2013 se ha desarrollado una novedosa metodología
de síntesis que ha permitido realizar el pre diseño de varios tipos de suspensión trasera
progresiva para motos. Dicha metodología ha permitido presentar un artículo en el congreso
internacional MeTrApp 2013 y un artículo para la revista JCR Mechanism and Machive Theory
que actualmente se encuentra en proceso de traducción.
Con los resultados obtenidos, se implementaron tres tipos de suspensión (Cantilever, Back-Link
y Unit Pro-Link) para la moto laboratorio. El mecanizado de las piezas diseñadas se está
realizando actualmente en los laboratorios del área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación
y también se ha comprado un kit de componentes para dicha moto valorado en 2700 € que
incluye motor, ruedas, frenos,….
Finalmente, se ha adquirido una unidad GPS con inclinómetro y acelerómetro para sensorizar la
moto laboratorio una vez construida.
Plan de Actividades 2014 49
Figura 3. Chasis virtual de moto laboratorio con suspensión Back-Link
Además, se ha propuesto una metodología de puesta a punto base de suspensiones en base a
experimentación virtual con software de simulación multicuerpo (ADAMS). Dicha metodología se
ha desarrollado a través de un proyecto fin de carrera, quedando pendiente su validación con
datos experimentales.
2.3 Objetivos
El objetivo principal de este proyecto es el montaje, sensorizado y test de una moto laboratorio
para el ensayo, tanto de tipos de suspensión como de metodologías de puesta a punto de las
mismas.
La consecución del objetivo principal posibilitará completar el proyecto iniciado en el año 2013 y
alcanzar los siguientes dos objetivos:
Para la empresa colaboradora: Disponer de un prototipo real para poder probar la
geometría del producto
Para el grupo de investigación: Validar experimentalmente la metodología de puesta a
punto de suspensiones
2.4 Metodología
Las tareas de la línea de investigación sobre diseño de suspensiones de vehículos que se está
desarrollando actualmente entre las áreas de Ingeniería Mecánica, Ingeniería de Procesos de
Fabricación e Ingeniería e Infraestructura de los transportes de la Universidad de Oviedo se
puede resumir en el diagrama de la Figura 4.
Plan de Actividades 2014 50
Figura 4. Tareas de la línea de investigación
Las tareas de desarrollo teórico ya se han realizado previamente, así como la tarea experimental
del diseño del vehículo. En este proyecto, se pretenden desarrollar las siguientes tareas:
Tarea 1. Fabricación y montaje del prototipo
Fabricación de piezas mecanizadas
Se terminará de mecanizar las distintas piezas metálicas que componen el chasis diseñado. Esta
tarea se realiza actualmente en la Universidad.
Soldadura de elementos
Ciertas piezas deban ir soldadas (p.e. orejetas). Las tareas de soldadura se podrán realizar en
la Universidad o en una empresa externa.
Montaje del prototipo
Una vez que se tengan todas las piezas, se montará el prototipo.
Un becario destinado a esta tarea realizará el montaje del prototipo bajo supervisión de un
investigador.
Metodología de síntesis
dimensional
Metodología para la
optimización del
comportamiento dinámico
Metodología de ajuste de
las suspensiones en
circuito
Diseño del vehículo
Construcción del
prototipo
Pruebas en circuito
Validación de las metodologías
Desarrollo teDesarrollo teóóricorico ExperimentaciExperimentacióónn
ValidaciValidacióónn
Plan de Actividades 2014 51
Tarea 2. Verificación del prototipo
Se definirán una serie de pruebas dimensionales, de resistencia estática y pruebas de motor y
pruebas de la instalación eléctrica para verificar la correcta fabricación y montaje del prototipo.
Dichas pruebas tendrán por objeto comprobar que el prototipo es seguro para el piloto de cara a
las pruebas en circuito.
Las pruebas a pasar estarán basadas en las verificaciones técnicas previas a las competiciones
en circuito.
Un investigador será el encargado de realizar esta tarea con la colaboración de un becario.
Tarea 3. Sensorización del prototipo
Se instalará y probará la unidad de seguimiento GPS junto con el inclinómetro y el acelerómetro
uniaxial.
También se instalarán y probarán unos sensores para medir la carrera de las suspensiones.
Un becario será el encargado de realizar esta tarea con la supervisión de un profesor.
Tarea 4. Pruebas dinámicas del prototipo
Se probará el comportamiento de la moto realizando las maniobras predefinidas en la
metodología de puesta de a punto que se ha desarrollado previamente: curva de baja velocidad,
slalom, frenada,…. Para ello, se solicitará permiso para el uso de algún aparcamiento del campus
universitario de Gijón.
En esta tarea, se contará con la colaboración de un piloto profesional y de la asistencia de
Talleres RPM para la asistencia técnica.
La tarea se realizará con la supervisión de un investigador y la colaboración de un becario.
Tarea 5. Pruebas en circuito
Se probará el comportamiento de la moto en pista para lo cual será necesario desplazarse a un
circuito. El objetivo es comprobar que el comportamiento real de la misma antes solicitaciones
límite y que no aparecen efectos no deseados a alta velocidad.
En esta tarea, se contará con la colaboración de un piloto profesional y de la asistencia de
Talleres RPM para la asistencia técnica y la puesta a punto del motor.
La tarea se realizará con la supervisión de un investigador.
2.5 Resultados esperables
Los resultados esperables de este proyecto son de dos tipos:
1) La empresa colaboradora podrá valorar de manera experimental el comportamiento de la geometría de chasis que se ha desarrollado. Su experiencia en competición les permitirá identificar posibles defectos en el comportamiento y proponer soluciones en el caso de que sean consecuencia de errores en el ajuste de la moto (transmisión, motor,…). Los defectos que se identifiquen con su origen en el chasis deberán ser subsanados con
Plan de Actividades 2014 52
revisiones del diseño del mismo. Se espera que todo esto ayude a conseguir un chasis mejor para moto que se pondrá a la venta.
2) Los investigadores podrán validar experimentalmente la metodología propuesta de puesta a punto base de suspensiones. Se ha detectado un nicho en la línea investigadora sobre suspensiones de moto ya que es un tema sobre el que existe muy poca información publicada y puede dar lugar a una línea fuerte de publicaciones. Se espera que la creación de una línea de trabajo común que canalice todas las investigaciones dispersas que se realizan actualmente en las áreas de Ingeniería Mecánica e Ingeniería e Infraestructura de los Transportes. Esto permitiría unificar esfuerzos, compartir conocimientos y planificar investigaciones más ambiciosas.
2.6 Planificación temporal de las actividades
Tarea 1. Fabricación y montaje del prototipo
Duración: Del 1 de Febrero de 2014 al 31 de Marzo de 2014
Se necesita un becario a tiempo parcial para realizar esta actividad
Tarea 2. Verificación del prototipo
Duración: Del 1 de Abril de 2014 al 30 de Abril de 2014
Se necesita un becario a tiempo parcial para realizar esta actividad
Tarea 3. Sensorización del prototipo
Duración: Del 1 de Junio de 2014 al 15 de Junio de 2014
Se necesita un becario a tiempo parcial para realizar esta actividad
Tarea 4. Pruebas dinámicas del prototipo
Duración: Del 15 de Junio de 2014 al 30 de Junio de 2014
Se necesita un becario a tiempo parcial para dar soporte a esta actividad (acotación y vigilancia
de pista, traslado de material, mediciones,…)
Tarea 5. Pruebas en circuito
Duración: Entre Julio de 2014 y Septiembre de 2014
No se necesita un becario para realizar esta actividad
A continuación, se puede ver la misma información en formato cronograma:
Tarea Descripción
1 Fabricación y montaje del prototipo
2 Verificación del prototipo
3 Sensorización del prototipo
4 Pruebas dinámicas del prototipo
5 Pruebas en circuito
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
Plan de Actividades 2014 53
2.7 Plan de divulgación de los resultados
En el proyecto realizado en 2013 y que puede considerarse la primera parte del propuesto en
esta solicitud, se realizaron las siguientes actividades divulgativas:
1) Charla técnica de 1 hora de duración en el Salón del Automóvil de Competición de Asturias (2 de Marzo de 2013). En dicha charla se mostró el desarrollo del proyecto Motostudent 2011-2012 y el proyecto IUTA 2012 titulado “Incorporación de aerodinámica activa en una moto”. También se mostraron los avances realizados en el proyecto IUTA 2013 titulado “Desarrollo de chasis modular y diseño de suspensión trasera de una moto de competición para copas de promoción”.
Figura 5. Ponentes en el Salón de Automóvil de Competición 2013
2) Ponencia en la Second Conference on Mechanisms, Transmissions and Applications – MeTrApp 2013 celebrada en Bilbao los días 2, 3 y 4 de Octubre de 2013. La ponencia se tituló “Kinetostatic benchmark of rear suspensión Systems for motorcycle” y ha sido publicada como capítulo de libro de la serie Mechanism and Machine Science de Springer.
Plan de Actividades 2014 54
Figura 6. Portada del libro
Actualmente se está trabajando en las siguientes publicaciones:
1) Se ha escrito un artículo sobre la metodología de modelización y síntesis de mecanismos planos titulado “Síntesis dimensional de mecanismos planos compuestos exclusivamente por pares R con condiciones de posición, velocidad y aceleración”. Actualmente, se encuentra en proceso de traducción y se espera poder enviarlo a la revista JCR “Mechanism and Machine Theory” durante el mes de Diciembre de 2013.
2) Se han enviado para aceptación dos resúmenes al XX Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica que se celebrará en Málaga en Septiembre de 2014. Los dos resúmenes se titulan “Inclusión de un muelle-amortiguador en el principio de la potencias virtuales” y “Metodología de ajuste de suspensiones de motocicleta basada en experimentación virtual” y muestran parte de los resultados teóricos que se han obtenido en esta línea de investigación.
A medio plazo (1-2 años), se prevé, la difusión de los resultados de este proyecto será a través
de artículos en revista JCR. Con los resultados obtenidos en las tareas 4 y 5, se prevé escribir:
Un artículo sobre la aplicación de la metodología de síntesis a la suspensión trasera de motocicletas incluyendo el efecto del amortiguador. Las revistas objetivo para este artículo son Mechanism and Machine Theory y International Journal of Vehicle Design.
Un artículo sobre la validación experimental del modelo de suspensión diseñado para enviar a Vehicle System Dynamics o International Journal of Vehicle Design.
La divulgación de resultados también puede tener una vertiente comercial si la empresa
colaboradora decide llevar a la serie las conclusiones obtenidas de la experimentación con la
moto laboratorio.
Plan de Actividades 2014 55
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros Gastos TOTAL
GASTOS
1500 € 340 € 950 € 1075 € 3.865 €
Ingresos (ayuda recibida por otras instituciones o empresas)
Entidades/Empresas financiadoras
Personal Fungible Inventariable Otros
Gastos TOTAL
INGRESOS
950 €* 950 €
* Las piezas de inventariable que figuran en el Anexo serán cedidas para ser montadas en las
pruebas por la empresa colaboradora
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
1500 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 2 MESES
1500 €
ANEXO A LA MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal
1 becario a tiempo parcial para el montaje de la tarea 1 375 euros/mes durante 2 meses
hacen un total de 750 euros
Plan de Actividades 2014 56
1 becario a tiempo parcial para verificación del prototipo de la tarea 2 375 euros/mes
durante 1 mes hacen un total de 375 euros
1 becario a tiempo parcial para la sensorización del prototipo de la tarea 3 375
euros/mes durante 1/2 mes hacen un total de 187,5 euros
1 becario a tiempo parcial para las pruebas dinámicas de la tarea 4 375 euros/mes
durante 1/2 mes hacen un total de 187,5 euros
Total de personal: 1500 €
Fungible
Total de fungible: 340 €
Inventariable
Total de fungible: 950 €
Otros gastos
Desplazamientos y alquiler de circuito 200 euros
Inscripción al XX CNIM 375 euros
Alojamiento y viaje a XX CNIM 500 euros
Total de otros gastos: 1075 €
Nº Denominación Cantidad Precio unitario Precio total
1 Líquido de refrigeración 1 20 20
2 Neumático delantero 1 125 125
3 Neumático trasero 1 140 140
4 Aceite motor 4T 1 35 35
5 Gasolina 1 20 20
Total 340
Nº Denominación Cantidad Precio unitario Precio total
1 Silencioso 1 300 300
2 Centralita y cableado 1 250 250
3 Bujia 1 40 40
4 Pulsadores y botones 1 50 50
5 Deposito de líquido de frenos delantero 1 15 15
6 Semimanillares 1 120 120
7 Tijas 1 150 150
8 Puños 1 25 25
Total 950
Plan de Actividades 2014 57
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
Plan de Actividades 2014 58
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 4
1. DATOS DEL PROYECTO Título: Procedimiento de calibración “in-situ” de brazos de medir por coordenadas utilizando un patrón basado en características. Realización de ensayos de campo. Investigador responsable: Braulio José Álvarez Álvarez
Tfno: 98 518 2443 E-mail: [email protected] Otros miembros del equipo investigador: Eduardo Cuesta González, Daniel Álvarez Mántaras, Pablo Luque Rodríguez, Fernando Sánchez Lasheras, Daniel González Madruga (Universidad de León), Joaquín Barreiro García (Universidad de León), Susana Martínez Pellitero (Universidad de León) Empresas o instituciones colaboradoras.
La presente propuesta sirve de apoyo a un proyecto de investigación de financiación pública, de carácter trianual, de la convocatoria del plan Nacional de Investigación (ref. DPI2012-36642-C02-01) concedido al mismo grupo de investigación que lo solicita, y titulado “Aseguramiento de la medición y representación del conocimiento en la medición con sistemas portátiles de medir por Coordenadas”. En relación con este proyecto se contempla una línea de investigación sobre
fiabilidad con brazos portátiles de medir por coordenadas (AACMM). Proyecto que contaba con la colaboración de varias empresas interesadas de las que se suministraron cartas de apoyo y que se incluyen nuevamente en la presente solicitud. Por un lado estaba la empresa Hexagon Metrology, fabricante de los propios equipos, o la empresa General Dynamics European Land Systems (GDELS), empresa de ámbito multinacional con varias plantas en España (antigua General Dynamic Santa Bárbara Sistemas, GDSBS) ubicada por reciente reunificación en Trubia (Asturias). Para GDELS la investigación que se pretende -un conocimiento más preciso de las incertidumbres y posibilidades de medida con el brazo portátil de medir por coordenadas (en adelante AACMM o CMA)- puede suponer la capacidad de medida de montajes y estructuras soldadas tridimensionales que necesitan ser medidas in-situ y con difícil (en algunos casos imposible) acceso para las tradicionales Máquinas de Medir por Coordenadas (MMC). En el plano regional y local había cinco empresas interesadas, todas ellas en el municipio de Gijón, tres de ellas usuarias actuales de brazos de medir por coordenadas, Zitrón, Delcam y Fundación Prodintec; muy interesadas en la posibilidad de calibrar “in-situ” sus propios equipos. También hay tres empresas más, Intelmec, Noguera Maquinaria y Construcciones Mecánicas ELGO,
todas ellas usuarias potenciales de estos equipos y muy interesadas en las posibilidades de la nueva investigación para la que se solicita esta ayuda. Con la utilización de este nuevo procedimiento de calibración se pretende mejorar sensiblemente la fiabilidad de las medidas de este tipo de equipos y entrenar a operarios de taller y de laboratorios de metrología en el uso de este tipo de equipos. Las pruebas finales “de campo” en estas empresas interesadas se plantean ahora de forma muy relevante en esta propuesta.
Plan de Actividades 2014 59
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO 2.1 Resumen ejecutivo
El objetivo del proyecto de investigación es el desarrollo de una aplicación informática destinada a la realización práctica, y de tipo “in-situ”, de un nuevo procedimiento de calibración para Brazos Articulados de Medir por Coordenadas (fig. 1, CMA o AACMM). Los Brazos articulados de medir por coordenadas son máquinas portátiles de alta difusión y con un alto recorrido de implantación en la industria metalmecánica actual. Estos equipos son en realidad máquinas de medir por coordenadas tridimensionales de tipo portátil, de estructura no cartesiana y similar a un brazo robotizado dotado de posibilidad de giros que le confieren una gran flexibilidad, accesibilidad y portabilidad. El proyecto incluye de forma muy importante la realización de “ensayos de campo” en un conjunto de empresas -de ámbito regional y local- interesadas. Empresas que ya manifestaron su interés en la investigación con cartas de apoyo a un proyecto de mayor entidad, concedido dentro del plan Nacional de investigación (ref. DPI2012-36642-C02-01), concedido al mismo grupo de investigación que lo solicita, y titulado “Aseguramiento de la medición y representación del conocimiento en la medición con sistemas portátiles de medir por Coordenadas”. El procedimiento de calibración que se ensayará ya ha sido desarrollado dentro del citado proyecto de investigación y, teniendo en cuenta el estado del arte actual puede considerarse totalmente novedoso. La novedad reside en utilizar un “patrón de características” (fig. 2 y 3) para evaluar tanto el equipo como su forma de utilización. Este patrón es un patrón tridimensional dotado de un conjunto de características geométricas de precisión, distribuidas espacialmente de forma que la medición de las mismas, con multiposición alrededor del brazo de medir, permita no sólo evaluar el propio equipo sino también al operario que lo utiliza, la fuerza que realiza, la distribución de los puntos, la estabilidad en el contacto, etc. La primera parte de estas propuesta pretende implementar una aplicación informática (fig. 4), programable por ejemplo en Excel, Matlab o similar, que permita realizar este procedimiento de calibración con el nuevo patrón de características, por parte de un operario (calibrador) que realice las mediciones.
Fig.1-. Ejemplos de aplicación de inspección con Brazos Portátiles de Medir por Coordenadas (AACMM)
Plan de Actividades 2014 60
Fig. 2.- Brazo de medir por coordenadas, modelo ROMER Sigma 2048, que se utilizará para el proyecto,
a su derecha se observa el prototipo de patrón de características para evaluación de brazos de medir (rango hasta 2 m.)
Fig.3.- Prototipos de Patrón de características al que se orienta el nuevo procedimiento de calibración; arriba.- 1er prototipo de aluminio con recubrimiento de anodizado duro, abajo, 2do prototipo sin anodizar.
Hay que tener en cuenta que la inspección de características dimensionales y geométricas es una tarea que no aporta valor al producto en sí sino que lo acepta como válido o no. Sin embargo la optimización de la eficiencia de la inspección, es crucial por los recursos que se requieren una elevada inversión, mantenimiento y personal especialmente formado. El presente proyecto tiene como principal objetivo la optimización de esta tarea por medio de la potenciación de Brazos de Medir por Coordenadas que suponen una drástica reducción de la inversión, el tiempo empleado en la inspección y a su vez aumenta la flexibilidad de la empresa. Sin embargo, estos aparatos todavía carecen de la aceptación internacional de la fiabilidad de sus medidas, debido principalmente a su relativa novedad y rápido desarrollo. De hecho, los AACMM están experimentando una gran expansión en la industria debido principalmente a su gran flexibilidad, portabilidad, fácil manejo y a su precio reducido comparado con las Máquinas de medir por coordenadas fijas (MMC), instrumento tradicional de inspección. Además los AACMM se adecúan a piezas que no requieren una gran precisión, piezas de gran tamaño o de formas de fabricación y ensamblaje complejas. A pesar de sus ventajas son todavía escasos los estudios
Plan de Actividades 2014 61
existentes sobre estos instrumentos metrológicos, o sobre la fiabilidad de sus mediciones y la precisión que pueden conseguir; que están claramente alejadas de las características de las MMCs, sobre todo por falta de repetibilidad. Por otra parte, las únicas normas existentes (ASME ASME B89.4.22-2004 y VDI/VDE 2617 parte 9), se enfocan únicamente a la verificación del equipo y su cometido no es mejorar la forma de utilización de los AACMM sino verificar su precisión. Estas normas no consideran la acción de la fuerza ni dan indicaciones de uso para el operario. Además, en la calibración es normal utilizar un sensor rígido de palpado (bola de acero de 15 mm de radio), muy alejado de sensores más alargados, de menor diámetro y más flexibles funcionalmente hablando. En todo caso, no existen métodos de cualificación internacionalmente admitidos (ISO), para estos aparatos por lo que cada usuario establece los límites de precisión bajo los cuales acepta su funcionamiento. En el caso de que sea precisa una corrección de los brazos, éstos se envían al fabricante en un proceso ciego para el usuario final y lejano (o al menos desconocido) de su forma de medir diaria, usándose siempre una calibración externa. 2.2 Justificación e interés
Este trabajo es complementario con un Proyecto de investigación del plan nacional, recientemente concedido, y titulado: Aseguramiento de la calidad y representación del conocimiento en la medición con sistemas portátiles de medir por coordenadas (ref. DPI2012-
36642-C02-01). Este proyecto fue evaluado positivamente por la ANEP, (DGICyT, Dirección General de Investigación Científica y Técnica), con una alta puntuación dentro del plan de Desarrollo y Producción Industrial; es trianual y estará activo durante los próximos dos años,
cursos académicos 2013-2014 y 2014- 2015. El proyecto fue financiado con el 100% de costes de ejecución, excluyéndose totalmente el coste de personal. Es por ello que la concesión de este proyecto (beca), y en este ámbito, no solo es coherente con el proyecto de investigación sino que es totalmente viable en el tiempo establecido, y muy importante para su consecución. De hecho, el interés de esta colaboración, no es sólo por lo que supone esta herramienta para proseguir con la investigación, sino también por lo que supone de aprendizaje para el becario/a en lo que respecta a la práctica y contacto real con empresas y actividades de transferencia tecnológica. En concreto, el interés futuro del presente proyecto de investigación también tiene que ver con la consecución de una sistema de Gestión del conocimiento (sistema KBE) orientado a la medición con brazos de medir por coordenadas. Dentro del cual se define el procedimiento de calibración a implementar. Este modelo servirá de base para realizar ensayos y calibraciones “in-situ”, en casa del cliente, realizados en distintas empresas participantes en el proyecto; que ya manifestaron interés durante la realización y redacción de la memoria, como: SOGIMA, fundación Prodintec, ITMA, IZASA; Talleres ZITRON, etc. El procedimiento que se sigue en este proyecto está además íntimamente ligado a una patente solicitada por miembros del equipo investigador, de ref. P201300241, fecha 04/03/2013, y titulada “Método y patrón de características geométricas para calibración y verificación de la medición con brazos articulados de medir por coordenadas”. Obviamente la posibilidad de ejecución de ésta propuesta puede suponer un gran avance en lo que a validación de la misma supone. Por último mencionar que los test que se realicen en estas empresas, siguiendo el nuevo procedimiento y con el citado patrón de características, permitirán además comprobar tiempos y costes de inspección: minimizar falsas mediciones positivas o negativas, aumento de los niveles de precisión y trazabilidad de las medidas, formación en la medición con AACMM y aumento de flexibilidad en esas tareas En este punto se produce una transferencia tecnológica clara desde el knowhow del grupo de investigación hacia las empresas interesadas en el proyecto y que han manifestado su disponibilidad para los ensayos.
Plan de Actividades 2014 62
Recursos disponibles y necesarios para el proyecto Los recursos necesarios para la realización del presente proyecto y de los que actualmente se dispone en el Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación son los que se exponen a continuación:
En relación con el propio proyecto, ya se dispone de diversos prototipos de patrón de características, así como de un Brazo de medir por coordenadas, modelo Romer Sigma 2018 (Hexagon Metrology), También se dispone de una máquina de medir por coordenadas, con trazabilidad ENAC, que aporta todos los valores nominales de referencia y las incertidumbres del patrón, que se utilizarán en el procedimiento.
Desde el punto de vista del hardware, se requiere un PC con conexión a internet, como no se necesitan presentaciones computacionales elevadas, puede utilizarse para el proyecto cualquiera de los últimos equipos adquiridos para practicas o para investigación disponibles en el Área.
Desde el punto de vista del software, la idea inicial es utilizar la aplicación MS Excel, de libre acceso para usuarios de la universidad y con ayuda del software PC-DMIS para control del Brazo de medir por coordenadas, integrar ambos software para realizar la toma de datos los más automatizada posible.
2.3 Objetivos
El objetivo del proyecto de investigación es el desarrollo de una aplicación informática destinada a la realización práctica, y de tipo “in-situ”, de un nuevo procedimiento de calibración para Brazos Articulados de Medir por Coordenadas (fig. 1, CMA o AACMM). Los Brazos articulados de medir por coordenadas son máquinas portátiles de alta difusión y con un alto recorrido de implantación en la industria metalmecánica actual. Estos equipos son en realidad máquinas de medir por coordenadas tridimensionales de tipo portátil, de estructura no cartesiana y similar a un brazo robotizado dotado de posibilidad de giros que le confieren una gran flexibilidad, accesibilidad y portabilidad.
2.4 Metodología
La aplicación a desarrollar debe ser en realidad “un asistente” para el operario, y como tal deberá cumplir una serie de requisitos para que sea operativa:
Completa: Debe servir de guía y contemplar todos los pasos de la calibración, preferentemente estableciendo algún tipo de orden secuencial para seguir el procedimiento.
Los valores escogidos para realizar las repeticiones podrán ser modificados por el operario
Debe ser Robusta, dando mensajes al operario del rango de valores valido, protegiendo celdas con fórmulas, dando comentarios sobre el manejo del instrumento, etc.
Debe permitir el chequeo de los datos introducidos de forma cómoda, visualizando en tiempo real el valor de las incertidumbres parciales (contribuciones), e incluso de la incertidumbre global. Esto se puede hacer de forma gráfica preferentemente.
Debe realizar los cálculos sin posibilidad de error, habiendo sido chequeada para distintos rangos de trabajo (distintos tamaños de brazos de medir), permitiendo tomar un número variables de repeticiones.
La idea del proyecto partirá de implementar una hoja de cálculo, programada sobre Ms Excel o
Plan de Actividades 2014 63
Matlab, que cumpla con los requisitos anteriormente mencionados. De forma que el becario del proyecto se encargara de implementar varios formularios (pestañas u hojas) destinadas a:
Toma de datos, tanto del equipo, como del patrón y del operario que realiza la calibración
Para las distintas características el patrón, la correspondiente zona de entrada de medidas nominales, repeticiones, temperaturas, coeficientes de cobertura, etc.
Zona de resultados, cálculos de contribuciones parciales de incertidumbre
Zona de resultados, cálculo de incertidumbre global con graficas relacionando característica (tolerancia) – incertidumbre
Fig. 4.- Ejemplo de hoja de cálculo como asistente a calibración (en la imagen, ejemplo para sondas micrométricas de profundidad)
Posteriormente, y también dentro del proyecto, se contempla la realización de “ensayos de campo” con los equipos de las empresas colaboradoras citadas. Se trata de empresas con las que se contactó en convocatorias precedentes (proyecto del Plan Nacional) y/o en proyecto financiados por el IUTA. Los ensayos de campo implican la realización de una calibración “in-situ”, utilizando para ello el patrón de características mencionado (fig. 2 y 3). Dicho patrón ya ha sido calibrado (laboratorio ISM3D, acreditado por ENAC) y por tanto es trazable con laboratorios ENAC. El procedimiento desarrollado será seguido escrupulosamente, con las repeticiones, orientaciones y condiciones de referencia establecidas, pudiendo utilizarse sus resultados no solo para la propia verificación de los brazos de medir de las empresas, sino también para evaluación/corrección de las formulas operativas de la propia aplicación si fuese necesario.
Plan de Actividades 2014 64
2.5 Resultados esperables
El resultado fundamental esperado del presente proyecto es conseguir una aplicación funcional
para realizar cómodamente y con seguridad la calibración de brazos de medir. Esta aplicación
podrá llevarse en un PC portátil y ejecutarse mientras se hacen las calibraciones “in-situ”. Los
resultados de las calibraciones y los informes obtenidos con esta hoja de cálculo serán
incorporados a la investigación en el siguiente año, para dos tareas:
1- Integrar la aplicación con el programa de control del brazo de medir, de forma que los
datos se introduzcan automáticamente en la aplicación. Esto se programará usando
VBA sobre el propio PC-DMIS. el software de control.
2- Realizar, con los datos de todas las calibraciones, los análisis estadísticos, graficas de
Repetibilidad y Reproducibilidad (R&R), etc. necesarios.
Por ello la aplicación, y por tanto el proyecto que se propone, se considera una buena
herramienta no solo como elemento formador del propio becario a nivel individual y personal,
sino que de alguna manera se complementa la formación del mismo en el ámbito del trabajo
colaborativo, pues la aplicación del becario se integrará durante la duración de la beca e incluso
de forma futura, en un grupo de investigación más amplio, tratando temas tecnológicamente
muy novedosos en el ámbito de la metrología tridimensional.
2.6 Planificación temporal de las actividades
El Becario será el encargado del desarrollo y la gestión de la aplicación para ayuda a la calibración de brazos de medir con patón de características; deberá implantar la aplicación y encargarse de realizar las pruebas de introducción de datos y da dar formato a los resultados de la calibración en la misma hoja de cálculo. Por supuesto el becario contará con la ayuda del resto del equipo investigador, que será la que realice de forma práctica la calibración en sí misma, le enseñe el procedimiento y los equipos a los que va destinado e introduzca los datos (bien reales o bien simulados, durante la programación o desarrollo de la aplicación). El proyecto se centra cronológicamente a lo largo del curso académico 2013-2014, sobre todo en lo que concierne al 2014. Dicho becario debería poseer conocimientos informáticos mínimos a nivel de usuario, trabajo con MS Office, dominio de algún software de CAD y, dada la temática del proyecto, es exigible que hubiese cursado con éxito las asignaturas relacionadas con el proyecto. (Ingeniería industrial superior con Intensificación en Ingeniería de Fabricación, Diseño Mecánico o similar; Grado en Ingeniería Mecánica o en Ingeniería en Tecnologías Industriales, etc.). El becario participaría en el proyecto durante un curso académico, unos 8 meses (contando con un retraso en procedimiento de selección y la resolución posterior del proyecto), en dedicación a tiempo completo. También se contempla la opción de tiempo parcial, pero entendiendo por ello no menos de unas 4-5 horas diarias, en horario flexible dentro de la franja de 09:00 a 17:00. Aunque se hará más hincapié en trabajo por objetivos que por horas, pues una parte del trabajo se puede realizar off-line, y no es necesaria su presencia física en las salas de proyectos (becarios) del departamento. Sin embargo si será imprescindible su presencia para los ensayos “in-situ” en las empresas colaboradoras. A la hora de la organización el proyecto, y de cara a estructurar su planificación, se tendrá en cuenta que la idea de proyecto pasa por utilizarlo en la investigación del citado proyecto del Plan Nacional, de forma que al final de la beca (junio-julio 2014) la aplicación quede finalizada y se tenga una versión mejorada y de aplicación práctica para el resto de la investigación. Por ello, las etapas en las que se puede planificar un proyecto como el que aquí se propone pueden ser:
Plan de Actividades 2014 65
Puesta en marcha del proyecto. Conocimiento de equipos
Definición de especificaciones de la aplicación. Procedimiento de calibración
Desarrollo de programación de la aplicación (MS Excel/Matlab).
Implantación y pruebas de validación de la aplicación.
Elaboración de documento final. Informe de resultados.
En la tabla siguiente se muestra una detallada descripción de las tareas y su duración aproximada.
Tareas Descripción
Duración
aproximad
a
1- Puesta en marcha del proyecto. Conocimiento de equipos y normativa
El proyecto se desarrollará a lo largo del curso académico
2013/2014, tomando como base temporal los 8 primeros
meses del 2014. Las primeras semanas del becario se
dedicarán a la adquisición y recopilación de las
especificaciones del Brazo de medir, de la normativa asociada
y del estudio del procedimiento ya desarrollado disponible
(aunque abierto opcionalmente a mejoras)
1 mes
2- Definición de especificaciones de la aplicación
Posteriormente, y en relación con lo anterior, se recopilará
información de detalle del patrón de características, y con él, del
número de características a medir, de las repeticiones
necesarias y de la contribución de incertidumbres que se tendrá
en cuenta para evaluar la incertidumbre del equipo.
1 mes
3- Desarrollo de programación de la aplicación
La siguiente tarea tiene que ver con la configuración
(programación) de la aplicación, definiendo el contenido de
cada formulario, de cada celda, de las gráficas de resultados,
etc.
3 meses
4- Implantación y pruebas de validación en empresas colaboradoras
Es una tarea que implica pruebas de funcionamiento y tareas
de mejora y mantenimiento de la aplicación tales como:
protección de celdas de datos, inserción de comentarios,
definición de rangos de valores, selección de colores de
celdas, uniformidad de textos, etc. Esta etapa puede solaparse
con el periodo anterior de desarrollo de la propia aplicación.
Dentro de esta etapa, a realizar tanto por parte del becario y
con el apoyo de todo el equipo investigador y docente, se
contempla la revisión de los formularios introducidos y de la
formulas implementadas. Revisión que incluye pruebas con
datos reales y simulados.
2 meses
5- Elaboración de documento final. Informe de resultados
Una última y crucial tarea es la generación de un informe final
de resultados. En esta tarea se generan y añaden documentos
a la aplicación en forma de botones de ayuda. Esta
documentación le podrá servir al becario como parte inicial de
su proyecto fin de carrera además de servir como “manual del
usuario y del programador”, que servirá de respaldo para futuros
desarrollos.
1 mes
Plan de Actividades 2014 66
Un organigrama (Gantt) tentativo del trabajo del becario podría ser:
Tareas Ene.14 Feb.14 Mar.14 Abr.14 May.14 Jun.14 Jul.14 Sep.14
1ª
2ª
3ª
4ª
5ª
2.7 Plan de divulgación de los resultados
Uno de los objetivos principales de este proyecto es la divulgación del trabajo y de los resultados
en medios científicos y empresariales en los que tenga cabida la temática del proyecto. Por
ejemplo pueden resaltarse las siguientes publicaciones:
Revistas internacionales, claramente objetivo del plan de divulgación:
Measurement
Precision Engineering
International Journal of Machine Tools and Manufacturing
Journal of Materials Processing and Technology
International Journal of Advanced Manufacturing Systems
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing.
Journal of the International Measurement Confederation
Measurement Science and Technology
Los congresos internacionales de amplia repercusión en los que se centra el presente plan de
divulgación pueden ser:
MESIC (Manufacturing Engineering Society International Conference)
MATADOR (International MATADOR Conference, University of Manchester, UK)
ASMDO (Association for simulation & multidisciplinary design optimization)
DAAAM (Danube Adria Association for Automation & Manufacturing)
WCE (World Congress on Engineering)
A continuación se exponen aquí algunos de las publicaciones que se produjeron dentro del
proyecto de investigación del plan nacional (costes de ejecución)y que sin duda fueron posibles
también -y sobre todo-, gracias a la subvención de dos proyectos anteriores del IUTA: SV-12-
GIJON-1 y SV-13-GIJON-1.8, relacionados con el estudio y desarrollo de modelos de
optimización para la cualificación de brazos portátiles de medir por coordenadas; y que
permitieron financiar íntegramente los coste de personal (4 meses en el 2012 y 3 meses en el
2013) de esta línea de investigación.
Plan de Actividades 2014 67
Artículos indexados en revistas JCR
D. González-Madruga, E. Cuesta, J. Barreiro, A.I. Fernández-Abia. Application of a force sensor
to improve the reliability of measurement with articulated arm coordinate measuring machines.
Sensors. 13 (8), 10430-1448, 2013.
E. Cuesta, D. González-Madruga, B.J. Álvarez, J. Barreiro. A new concept of feature-based
gauge for Coordinate Measuring Arm evaluation. Measurement Science and Technology (en
revisión, enviado el 17 Octubre 2013).
D. González-Madruga, J. Barreiro, E. Cuesta, S. Martínez-Pellitero. Influence of human factor in
the AACMM performance: a new evaluation methodology. International Journal of Precision
Engineering and Manufacturing. (En revisión, enviado el 7 Octubre 2013).
Artículos indexados en ISI Wok y Congresos Internacionales
Cuesta, E. Álvarez, B.J. Sánchez-Laseras, F. Fernandez, R.I. González-Madruga, d. Feasibility
evaluation of photogrammetry versus coordinate measuring arms for the assembly of welded
Estructures. Advanced Materials Research. Vol. 498, pp.103-108, 2012
Cuesta, E. Álvarez, B.J. Martinez, S. Barreiro, J. González-Madruga, D. Evaluation of influence
parameters on measurement reliability of Coordinated Measuring Arms, AIP Conference
Proceedings, vol. 1413, pp 217-224, 2012
F. Sanchez-Laseras, R.I. Fernández, E. Cuesta, B.J. Alvarez, S. Martínez, Study of the technical
feasibility of Photogrammetry and Coordinated Measuring Arms for the inspection of welded
structured, AIP Conference Proceedings, vol. 1413, pp. 311-318, 2012
D. González-Madruga, E. Cuesta, J Barreiro, S. Martínez-Pellitero, B.J. Álvarez. Real-Time
contact force measurement system for Portable Coordinate Measuring Arms. Annals of DAAAM
for 2012 & Proceedings of the 23rd International DAAAM Symposium. 23 (1), pp. 267-272, 2012.
D. González-Madruga, E. Cuesta, H. Patiño, J. Barreiro, S. Martínez-Pellitero, Evaluation of
AACMM using the virtual circles method, Procedia Engineering vol. 63, pp. 243-251, 2013
H. Patiño, D. González-Madruga, E. Cuesta, B. J. Álvarez, J. Barreiro. Study of Virtual Features
in the Performance of Coordinate Measuring Arms. Annals of DAAAM for 2013 & Proceedings of
the 24th DAAAM International Symposium, "Intelligent Manufacturing & Automation”, 23-26th
October 2013, University of Zadar, Croatia.
D. González-Madruga, J. Barreiro, E. Cuesta, B. González, s. Martínez-Pellitero. AACMM
Performance Test: Influence of Human Factor and Geometric Features. Annals of DAAAM for
2013 & Proceedings of the 24th DAAAM International Symposium, "Intelligent Manufacturing &
Automation”, 23-26th October 2013, University of Zadar, Croatia.
En prácticamente todos ellos se hace referencia expresa a las ayudas concedidas por el IUTA en anteriores convocatorias de esta solicitud, en el correspondiente apartado de “Acknowledgements”·
Plan de Actividades 2014 68
3. MEMORIA ECONÓMICA Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros
Gastos
TOTAL
GASTOS
Investigador/Becario
(8 meses)
6.000 €
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
6.000 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 6 MESES
4.500 €
Plan de Actividades 2014 69
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
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Plan de Actividades 2014 73
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Plan de Actividades 2014 77
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 5
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Mejora de la cadena logística de los bancos de alimentos
Investigadores responsables: Jorge Coque Martínez y Pilar L. González Torre
Tfno: 98 518 2108 / 98 518 1995 E-mail: [email protected] / [email protected]
Otros investigadores: Adenso Díaz Fernández
Empresas o instituciones colaboradoras.
Las entidades que se relacionan en la tabla 1 han manifestado mediante sendas cartas su interés
expreso en colaborar en el presente proyecto de investigación aplicada.
Tabla 1: Entidades colaboradoras en la presente propuesta de proyecto de investigación
Nombre
de la
entidad
Municipio
donde
está
ubicada
Grado
de
interés
Contenido de la
colaboración Observaciones
Banco de
Alimentos
de Asturias
(BAA)
Lugones Muy
alto
Como se indica más
abajo, el BAA ya ha
colaborado en fases
previas de este
proyecto. En la que se
propone ahora, y
entre otras acciones,
facilitará contactos
con entidades
destinatarias de
alimentos que forman
parte de su cadena
logística y colaborará
en la coordinación del
trabajo.
Aunque el BAA no
se ubica en Gijón,
gran parte de sus
actividades se
concentran en
este municipio,
donde mantiene
relación intensa
con empresas,
entidades no
lucrativas y
administraciones
públicas, entre las
que destacan la
Universidad y el
propio
Ayuntamiento.
Alimerka Lugo de
Llanera
Muy
alto
Información sobre
productos alimenticios
donados al BAA y
sobre las razones
empresariales (RSE)
para hacerlo.
La Fundación
Alimerka ha
colaborado
intensamente con
los bancos de
alimentos desde
Plan de Actividades 2014 78
Propuesta de mejoras
en la gestión de la
cadena logística.
hace mucho
tiempo.
La empresa
Alimerka se halla
muy presente en
el municipio de
Gijón.
COGERSA Oviedo Muy
alto
Información detallada
sobre los alimentos
potencialmente
consumibles que
contiene la fracción
orgánica de los
residuos gestionados
por COGERSA.
Difusión de resultados
en los medios de
COGERSA.
Responsables de
esta entidad se
pusieron en
contacto con
nosotros para
ofrecerse a
colaborar en el
proyecto tras tener
conocimiento de
su existencia.
Asociación
Comisión
Católica
Española
de
Migración
(ACCEM)
Gijón
(Entidad
sin ánimo
de lucro
cuya sede
central
está en
Madrid
pero con
una
delegación
en Gijón.)
Alto
Entidad destinataria
de alimentos del BAA.
Se analizarán los
problemas de gestión
de la cadena logística
de la que forma parte
y se propondrán
mejoras. Como se
explica más adelante,
el proyecto ha sido
enfocado desde una
óptica de
investigación
participativa: las
entidades
investigadas son
sujetos de la
investigación.
Aunque había
manifestado
interés en
colaborar con el
proyecto hace un
año (véase carta
en ANEXO 1), no
será posible
entrevistarla en
profundidad hasta
los primeros
meses de 2014.
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
En el contexto actual, tanto internacional como español, llama poderosamente la atención el
contraste entre los crecientes problemas de desnutrición o de malnutrición que genera la crisis
socioeconómica y el mantenimiento del desperdicio de productos alimenticios en condiciones de
ser consumidos.
Plan de Actividades 2014 79
Esta línea de trabajo, comenzada en 2012 y apoyada por una ayuda específica del IUTA durante
2013, se centra en los bancos de alimentos, entidades sin ánimo de lucro que tratan de solucionar
una parte de tal problemática.
En fases anteriores, se ha dirigido una encuesta a la totalidad de bancos de alimentos españoles,
ha sido estudiado con mayor detalle el caso del Banco de Alimentos de Asturias y se ha
investigado en parte a las entidades beneficiarias de dicho banco.
Para 2014 se pretende finalizar ese estudio de entidades beneficiarias y pasar a conocer en
mayor profundidad, directamente, las entidades donantes de alimentos y otras organizaciones
afines. Con mayor precisión, estos son los objetivos específicos propuestos:
1. Estudio cualitativo mediante entrevistas en profundidad de las entidades beneficiarias de reparto del Banco de Alimentos de Asturias.
2. Estudio cualitativo mediante entrevistas en profundidad y análisis documental de las entidades donantes del Banco de Alimentos de Asturias, así como de otras organizaciones que gestionan alimentos potencialmente incorporables a la cadena logística de dicho banco.
La metodología respeta el enfoque híbrido cuantitativo-cualitativo (alterno en unas ocasiones,
simultáneo en otras) aplicado hasta el presente, planteándose usar durante 2014 herramientas
esencialmente cualitativas de carácter participativo, donde las entidades objeto de estudio serán
asimismo agentes de investigación de sí mismas y del contexto relacional (redes logísticas y de
otro tipo) que les atañe.
Todo ello se concreta en la siguiente estructura de resultados esperados:
1. Resultados prácticos de carácter social: mejora de la cadena logística centrada en el Banco de Alimentos de Asturias, lo que se traducirá en la recuperación de más alimentos para más personas necesitadas, especialmente en el Ayuntamiento de Gijón.
2. Resultados académicos: difusión del trabajo en congresos y publicaciones periódicas internacionales consideradas de impacto.
3. Resultados de divulgación: aparte de lo mencionado en el punto anterior, difusión de resultados en la página web del IUTA, en la del Banco de Alimentos de Asturias y las de otros bancos de alimentos españoles, así como en el espacio RSE de las páginas web de las empresas entrevistadas. Además, la propia metodología cualitativa participativa incluye programar un seminario o jornada organizado en mayo por el IUTA al que se convocará a todos los agentes interesados (empresas donantes de alimentos o de servicios al Banco de Alimentos de Asturias, entidades sin ánimo de lucro beneficiarias del Banco de Alimentos de Asturias, empresas donantes del Banco de Alimentos de Asturias, etc.). Todo ello dará lugar a mayor visibilidad social de todos los agentes implicados y de sus acciones, así como reforzará sus relaciones mutuas.
2.2 Justificación e interés
La crisis global actual afecta directamente a los países industrializados y de forma más indirecta
y grave a los países pobres, que a sus carencias de siempre suman ahora drásticos recortes de
los fondos de cooperación para el desarrollo. “A nivel mundial, al menos seis de cada diez
personas tienen alguna privación ambiental y cuatro de cada diez, dos o más. Estas son más
graves entre los pobres multidimensionales. Entre ellos, más de nueve de cada diez tienen al
menos una: casi 90% no usa combustibles modernos para cocinar, 80% carece de saneamiento
Plan de Actividades 2014 80
adecuado y 35% no tiene agua potable”1. En España las cifras son alarmantes: el 21,8% de la
población estaba en 2011 en riesgo de pobreza, con unos ingresos anuales inferiores a 7.533
euros, lo que supone un notable aumento respecto a 2010 (20,7%; umbral de pobreza de 7.800
euros). Este incremento se ha concentrado especialmente en los hogares con sustentadores
principales jóvenes y en los hogares con menores; por edades, la mayor tasa de riesgo de
pobreza corresponde a los menores de 16 años2. El comportamiento del mercado de trabajo en
2011 y años anteriores se caracterizó por la prolongación de la senda de destrucción de empleo,
por lo que no resulta extraño que la pobreza en España sea una de las más elevadas de la Unión
Europea, con un promedio de 16,4% en 2010 en la UE-21 (la tasa española solo era superada
por Rumanía y Letonia -próximas al 23%-, duplicaba las cifras de Holanda -10,3%- y superaba
ampliamente a Francia o los países nórdicos -con valores en torno al 13%)3. Recuperando la
perspectiva mundial, una de las consecuencias evidentes de este panorama es que 925 millones
de personas corren riesgo de desnutrición y que la población de 2050 (estimada en unos 9.000
millones de habitantes, desde los 7.000 actuales) requeriría un incremento del 70% en el
abastecimiento de alimentos4.
En paralelo a ese panorama de necesidades insatisfechas en España y resto del mundo, cerca
de un tercio de los alimentos que se producen cada año para el consumo humano (unos 1.300
millones de toneladas) se pierden o desperdician. El problema del desperdicio de alimentos se
acentúa en los países industrializados, donde, en la mayoría de los casos, es originado tanto por
los minoristas como por los consumidores, que arrojan alimentos perfectamente comestibles a
la basura. A modo de comparación, el desperdicio per cápita entre los consumidores es de 95-
179 kilogramos anuales en Europa y Norteamérica, mientras que en África subsahariana, Asia
meridional y Sudeste asiático estas cifras descienden a 6-11 kilogramos. En Europa hasta el 50%
de los alimentos sanos se transformarían en residuos a lo largo de la cadena agroalimentaria
(FAO, 2011).
Los desperdicios de alimentos se componen de una gran diversidad de productos alimenticios
en todos sus estados: crudos, cocinados, precocinados, etc., incluyendo además alimentos
desperdiciados antes, durante y después de la preparación de comidas en el hogar, así como
los alimentos desechados en el proceso de fabricación, distribución, servicios y venta al por
menor.
Los bancos de alimentos son organizaciones sin ánimo de lucro basadas en el voluntariado cuyo
objetivo es recuperar excedentes alimenticios y redistribuirlos entre las personas necesitadas5.
Desarrollan sus actividades a través de distintas áreas. Por un lado, programas dirigidos a la
búsqueda y captación de alimentos procedentes de excedentes y donaciones, para su posterior
distribución entre las organizaciones necesitadas y entidades sociales benéficas o asistenciales.
Por otro lado, labores de concienciación y sensibilización contra el despilfarro y las desigualdades
sociales mediante la captación de voluntariado y recogida de alimentos. Los bancos no se
1 PNUD (Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo) (2011): Informe sobre Desarrollo Humano 2011.
Sostenibilidad y equidad: un mejor futuro para todos. Mundi-Prensa, Madrid.
2 INE (2011): Encuesta de Condiciones de Vida. Instituto Nacional de Estadística, Madrid.
3 FOESSA y Cáritas Española (2012): Exclusión y desarrollo social. FOESSA y Cáritas Española, Madrid.
4 FAO (2011): Food Loss Reduction Strategy. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Roma.
5 FESBAL (2013): www.fesbal.org (última consulta: 27 de noviembre).
Plan de Actividades 2014 81
encargan de la entrega directa de la comida a la población necesitada, sino de distribuirla entre
instituciones de ayuda social y caritativa, que a su vez son quienes tienen contacto directo con
los colectivos más desfavorecidos de la sociedad (FESBAL, 2013).
La Federación Europea de Bancos de Alimentos (FEBA), con sede en París, vio la luz en 1986.
Actualmente está formada por 240 bancos repartidos en 21 países europeos. Facilita anualmente
359.960 toneladas de alimentos, por valor de 992 millones de euros, y los distribuye a 4,9
millones personas mediante 27.660 organizaciones6. En 1996, tras haberse fundado un banco
de alimentos en cada una de las provincias españolas, todos ellos constituyeron la Federación
Española de Bancos de Alimentos (FESBAL), actualmente formada por cincuenta y dos bancos
de alimentos, que coordina sus actividades y facilita las relaciones con los organismos de la
administración pública central e internacional así como con otras entidades no lucrativas y con
empresas que proveen alimentos excedentes o que aportan otras ayudas en su sector de
competencia. Siguiendo las directrices de la FEBA, todos los bancos de alimentos integrados en
la FESBAL son organizaciones sin ánimo de lucro con un carácter independiente y autónomo.
El evidente valor añadido que significan los bancos de alimentos fue reconocido al serles
otorgado el premio Príncipe de Asturias a la Concordia de 2012, lo que anima a continuar una
línea de trabajos de investigación académicos con fines sociales que habíamos comenzado
mucho antes de dicha concesión.
6 FEBA (2013): www.eurofuudbank.org (última consulta: 27 de noviembre).
Plan de Actividades 2014 82
Figura 1: La cadena logística de los bancos de alimentos
PARTICULARESPARTICULARES
CONSUMIDORESCONSUMIDORES
OTROS BANCOS OTROS BANCOS DE ALIMENTOSDE ALIMENTOS
Ben
efic
iari
os
Ben
efic
iari
os
Do
nan
tes
Do
nan
tes
BANCO DE BANCO DE ALIMENTOSALIMENTOS
OTROS BANCOS OTROS BANCOS DE ALIMENTOSDE ALIMENTOS
INSTITUCIONES PÚBLICAS Y PRIVADAS
INSTITUCIONES PÚBLICAS Y PRIVADAS
INDUSTRIA AGROALIMENTARIA
INDUSTRIA AGROALIMENTARIA
ENTIDADES NO LUCRATICASENTIDADES NO LUCRATICAS
PUNTOS DE VENTA
PUNTOS DE VENTA
Fuente: elaboración propia
Abordando el estudio de los bancos de alimentos desde el punto de vista de la cadena logística
en la que se integran, cada banco depende de sus “proveedores” (las empresas donantes) que
condicionan qué parte de la demanda de sus “clientes” (entidades receptoras que, a su vez,
entregan los alimentos a las personas beneficiarias) puede satisfacerse (Figura 1). Entre las
empresas que colaboran con los bancos de FESBAL se encuentran industrias productoras de
alimentos, distribuidoras, grandes superficies, mayoristas, almacenistas, comerciantes,
industrias de transporte, industrias de construcción, entidades financieras, empresas de
publicidad y de comunicación (periódicos, radio TV y medios electrónicos). A las anteriores deben
añadirse instituciones públicas y diversas organizaciones nacionales e internacionales. Por su
lado, las entidades receptoras son normalmente ONG sin ánimo de lucro de diverso tipo que
incluyen las cocinas económicas, los albergues de personas sin techo, las casas de acogida para
mujeres maltratadas, las asociaciones de ayuda a inmigrantes y un largo etcétera. A su vez,
estas entidades beneficiarias pueden clasificarse en dos tipos: de consumo (cuando cocinan los
alimentos recibidos y los sirven dentro de sus instalaciones) y de reparto (las que redistribuyen
los alimentos sin procesarlos).
Plan de Actividades 2014 83
Como se ha indicado, esta investigación se enmarca dentro de un proyecto7 más amplio en el
cual se pretende estudiar en profundidad los distintos eslabones que integran la cadena logística
de la que forman parte los bancos de alimentos españoles, descrita en los párrafos anteriores.
Este proyecto de más envergadura no es nuevo. El equipo de docentes-investigadores del mismo
lleva trabajando años en el campo de la gestión logística, tanto en labores docentes como
investigadoras8, y más concretamente, en el último año se ha iniciado una línea de investigación
sobre la cadena logística de los bancos de alimentos. Asimismo, uno de los miembros del equipo
cuenta con experiencia docente y de investigación en el campo de la economía social en general
y en el de las entidades sin ánimo de lucro en particular9. De forma más general, debe destacarse
asimismo que dicho equipo pertenece a uno de los grupos de investigación consolidados de la
Universidad de Oviedo bajo la denominación Análisis y Toma de Decisiones Empresariales,
habiendo sido evaluado muy positivamente por la ANEP en 2010 con una puntuación de 46 sobre
50.
El primer subproyecto (año 2012) que se llevó a cabo consistió en el análisis del caso del Banco
de Alimentos de Asturias. Dada la cercanía de dicho banco, esta fase de la investigación permitió
conocer de primera mano su funcionamiento, para posteriormente diseñar la metodología de
investigación cuantitativa actualmente en marcha (dedicada a generalizar los resultados
obtenidos hasta ese momento al resto de bancos de alimentos españoles) y para organizar una
segunda fase cualitativa para la cual se solicita esta beca de colaboración. La mayor parte del
trabajo en 2012 fue presentado en el VII Congreso RULESCOOP, celebrado en Valencia y
Castellón en septiembre de ese año10. Durante los últimos meses de 2012 se comenzó un
estudio, éste de carácter cuantitativo, dirigido a todos los bancos de alimentos de España.
Un segundo subproyecto o fase de la línea de investigación (año 2013) contó con una subvención
específica del IUTA. Durante 2013 finalizó la investigación de tipo cuantitativo de los bancos de
alimentos españoles. Asimismo, se abordaron con detalle las relaciones “aguas abajo” del Banco
7 Dicho estudio forma parte del proyecto Nuevos retos en el diseño de redes logísticas eficientes: entornos de riesgo
y de logística inversa, financiado por el Plan Nacional de I+D+I (2009- subprograma DPI) bajo el código DPI2010-
16201.
8 Véanse, como ejemplo, las siguientes referencias:
DÍAZ FERNÁNDEZ, A.; P.L. GONZÁLEZ TORRE; B.A. GONZÁLEZ TORRE (2010): “Análisis y tendencias en la investigación
en el área de logística inversa”, Cuadernos Aragoneses de Economía, vol. 20, no.1-2, pp.35- 60.
GONZÁLEZ-TORRE, P.; M. ALVAREZ; J. SARKIS; B. ADENSO-DÍAZ (2010): “Barriers to the implementations of
environmentally oriented reverse logistics: evidence from the automotive industry sector”, British Journal of
Management, vol. 21, no.4, pp. 889-904.
9 Véanse, a modo de ejemplo, las siguientes referencias:
ÁLVAREZ GONZÁLEZ, L.I.; J. COQUE MARTÍNEZ (2005): “¿Se gestionan profesionalmente las organizaciones no
lucrativas? Estudio de su orientación al mercado en la comarca de Avilés”, Revista Internacional de Ciencias
Sociales Y Humanidades (SOCIOTAM), XV (2), pp. 19-41.
COQUE MARTÍNEZ, J. (2005): Compartir soluciones: las cooperativas como factor de desarrollo en zonas
desfavorecidas. Comité Económico y Social (CES), Madrid.
10 COQUE MARTÍNEZ, J.; P.L. GONZÁLEZ TORRE; C. TORRES VALDAVIDA (2012): “Los bancos de alimentos: Estudio de
un caso en España”, VII Congreso RULESCOOP (Red Universitaria Euro latinoamericana en Estudios Cooperativos
y de Economía Social), Economía social: identidad, desafíos y estrategias, Valencia y Castellón, 5-7 septiembre.
Plan de Actividades 2014 84
de Alimentos de Asturias, esto es, las que mantiene con sus dos tipos de entidades beneficiarias,
las de consumo y las de reparto (véase parte inferior de la figura 1). Comenzando por las de
consumo, se ha realizado tanto una investigación cuantitativa (encuesta masiva) como cualitativa
(entrevistas en profundidad en una muestra reducida), con lo cual ya se tiene un informe con su
situación actual y la relación que mantienen con el BAA. Asimismo está todo organizado para la
celebración de un taller-seminario que permita validar todos estos resultados y que se celebrará
el 12 de diciembre del presente año. En cuanto a las entidades de reparto, en la actualidad, se
ha finalizado prácticamente la parte cuantitativa de la investigación, esperando finalizar la parte
cualitativa en el primer trimestre del año 2014.
2.3 Objetivos
Como toda investigación académica con pretensión de rigor, las fases anteriores finalizaron
haciendo explícitas sus principales limitaciones y, por tanto, que sugiriendo futuros desarrollos.
Entre tales limitaciones destaca que los estudios empíricos realizados, tanto del Banco de
Alimentos de Asturias como del conjunto de bancos de alimentos españoles, se habían centrado
en los propios bancos y en sus relaciones “aguas abajo”. Parece relevante, entonces, incorporar
ahora contactos directos con las organizaciones con las que el Banco de Alimentos de Asturias
se relaciona “aguas arriba”, lo que permitirá una visión más completa y profunda del sistema
logístico que tiene su centro en dicho banco, incluyendo opiniones de representantes del resto
de agentes involucrados. En esta línea de trabajo es en la que se centra el proyecto de
investigación que ahora se propone al IUTA, que se dirige en particular a las entidades donantes
del Banco de Alimentos de Asturias (véase parte superior de la figura 1). Como se ha indicado
más arriba, queda asimismo por completar el análisis de las entidades beneficiarias de reparto.
Entonces, manteniendo la finalidad principal de la investigación (detectar la problemática actual
de aumento del desperdicio de alimentos masivo, así como la pobreza cada vez más acentuada
en esta época de crisis, e identificar y analizar en detalle el papel que adquieren los bancos de
alimentos como alternativa a esa doble problemática, para finalmente plantear unas propuestas
de mejora que faciliten el aumento de los servicios proporcionados por estas entidades así como
su rendimiento), para 2014 se plantean los siguientes objetivos específicos:
1. Estudio cualitativo mediante entrevistas en profundidad de las entidades beneficiarias de reparto del Banco de Alimentos de Asturias.
2. Estudio cualitativo mediante entrevistas en profundidad y análisis documental de las entidades donantes del Banco de Alimentos de Asturias, así como de otras organizaciones que gestionan alimentos potencialmente incorporables a la cadena logística de dicho banco.
2.4 Metodología
Este trabajo ha optado por un enfoque cualitativo. Tal elección se fundamenta en que los
objetivos propuestos en esta fase no son abordables si no es con lógica inductiva, esto es,
mediante la acumulación de casos al conocimiento general. La contingente, heterogénea y
dinámica realidad de las entidades beneficiarias de los bancos de alimentos, aguas abajo de sus
cadenas logísticas, exige una visión abierta y flexible, en la que encaja mejor esta perspectiva
metodológica que un estudio transversal cuantitativo que hubiera simplificado y ocultado una
parte importante de la realidad, dada la gran cantidad de aspectos no cuantificables y el escaso
número de participantes. No se trata en este momento de alcanzar afirmaciones de carácter
general y validez estadística (análisis extensivo) sino de profundizar en las circunstancias y las
posturas de los principales agentes involucrados (significación estructural o análisis
Plan de Actividades 2014 85
comprensivo). Es, además, un trabajo exploratorio acerca de un tema sobre el que no existe
mucha base teórica previa, y menos en el ámbito de la Organización de Empresas. En suma, el
método propuesto parece el más adecuado porque las cuestiones de investigación están más
relacionadas con el cómo y el porqué de ciertos acontecimientos, y porque se intenta contribuir
al conocimiento de fenómenos individuales, organizacionales, sociales y de grupo, y de otros
fenómenos relacionados11.
La subjetividad de los datos (esencialmente, opiniones de personas entrevistadas) será
contrastada mediante varios instrumentos aplicados de forma secuencial, lo que garantiza tanto
la validez externa como la validez interna y la fiabilidad12.
La validez externa se alcanzará mediante saturación de la información al considerarse válidas
las consideraciones que se vayan acumulando en la mayoría de las entrevistas. Se trata, en
definitiva, de un estudio comparativo de casos13.
La validez interna se asegurará a través de dos contrastes secuenciales. En el primero, cada
miembro del equipo de investigadores universitarios elaborará un mapa de categorías por
separado con base en las transcripciones de las entrevistas, todas las cuales serán grabadas,
mapa que posteriormente se discutirá con relación a los de sus compañeros hasta alcanzar
visiones consensuadas que irán siendo incorporadas al borrador de informe; los mapas de
categorías responderán a estudios de los datos desde el enfoque del análisis de contenidos14. El
segundo contraste consistirá en una segunda jornada-taller, donde se convocará a las personas
entrevistadas, lo que permitirá revisar a fondo un primer borrador de informe, modificar algunas
de sus consideraciones y validar el resto; esta fase incide en el hecho de que el enfoque
cualitativo será aplicado con una lógica de investigación-acción participativa, esto es,
construyendo la verdad conjuntamente con los protagonistas de los procesos concretos y
evitando la tradicional distancia entre modelo teórico y realidad de beneficiarios pasivos, entre
investigadores e investigados15; el objetivo es tanto comprender mejor a estas organizaciones
instituciones como suscitar el análisis en ellas y plantear con las mismas cómo aplicar en cada
una las propuestas de mejora de gestión que suscite el proyecto.
Finalmente, el trabajo poseerá también fiabilidad gracias a la construcción previa de un marco
teórico tentativo, que aportará los contenidos concretos y la estructura al guión de las entrevistas,
a la grabación y transcripción de dichas entrevistas y, en general, a la sistematización de toda la
11 YIN, R.K. (2009): Case study research: design and methods, SAGE Publications, California.
12 GIBBERT, M., RUIGROK, W. y WICKI, B. (2008): “What passes as a rigorous case study?” Strategic Management
Journal, nº 29, pp. 1465-1474.
13 GUPTA, A.; GUILLÉN, M.F. (2008): Developing, Testing, and Validating Theory with Comparative Case Studies. The
Wharton School, mimeo.
14 RUBIO, M.J.; VARAS, J. (2004): El análisis de la realidad en la intervención social. Métodos y técnicas de
investigación. Madrid: CCS.
15 FALS BORDA, O. (1993): “La investigación participativa y la intervención social” Documentación Social. 92, pp. 9-
21.
Plan de Actividades 2014 86
información que se recoja y al seguimiento de un protocolo riguroso durante la totalidad del
proceso16.
Para más detalle, véase un poco más adelante el desglose por tareas y fases estructuradas
mediante un cronograma.
2.5 Resultados esperables
1. Resultados prácticos de carácter social: mejora de la cadena logística centrada en el Banco de Alimentos de Asturias, lo que se traducirá en la recuperación de más alimentos para más personas necesitadas, especialmente en el Ayuntamiento de Gijón.
2. Resultados académicos: difusión de resultados del trabajo en congresos y publicaciones periódicas internacionales consideradas de impacto.
3. Resultados de divulgación: aparte de lo mencionado en el punto anterior, véase más adelante epígrafe Plan de divulgación de los resultados. Todo ello dará lugar a mayor
visibilidad social de todos los agentes implicados y de sus acciones, así como reforzará sus relaciones mutuas.
2.6 Planificación temporal de las actividades
Para cumplir los objetivos formulados más arriba se plantea la estrategia de trabajo (estructurada
por fases e indicando aquéllas donde el/la becario/a colaborará más directamente):
1ª FASE: revisión bibliográfica.
2ª FASE: entrevistas en profundidad a una muestra de entidades de reparto beneficiarias del Banco de Alimentos de Asturias. [COLABORACIÓN DE BECARIO/A]
3ª FASE: entrevistas en profundidad a una muestra de entidades donantes del Banco de Alimentos de Asturias, y otras organizaciones afines. [COLABORACIÓN DE BECARIO/A]
4ª FASE: elaboración de informe. [COLABORACIÓN DE BECARIO/A]
5ª FASE: una o más jornadas finales de trabajo con varias de las entidades entrevistadas para compartir con ellas las conclusiones preliminares de la investigación, validarlas o, en su caso, modificarlas, a la vez que discute cómo aplicar en las mismas las conclusiones prescriptivas del proyecto. [COLABORACIÓN DE BECARIO/A]
6ª FASE: divulgación de resultados tanto en el ámbito académico (contribuciones en congresos y artículos; página web del IUTA) como en el sector de entidades colaboradoras entrevistadas (página web del Banco de Alimentos de Asturias y otros bancos de alimentos españoles; espacio RSE de las páginas web de las empresas entrevistadas).
Tabla 2: Cronograma de la presente propuesta de proyecto de investigación
Duración total del proyecto: 10 meses
DIC ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL SEP OCT
1ª FASE
16 Pueden encontrarse múltiples referencias orientativas sobre cómo organizar este tipo de protocolos. Véase, por
ejemplo, el siguiente estudio múltiple de casos de ciber empresarios en Cataluña:
SERAROLS-TARRÉS. C. (2006): “Hacia un modelo de creación de empresas en la economía del conocimiento”.
Boletín ICE Económico. 2895, p. 33-52.
Plan de Actividades 2014 87
2ª FASE
3ª FASE
4ª FASE
5ª
FAS
E
6ª FASE
Tiempo de beca subvencionada por el Ayuntamiento de
Gijón (6 meses)
OBSERVACIÓN: en este cronograma se ha excluido agosto, mes de vacaciones tanto para la
universidad como para muchas de las organizaciones colaboradoras del proyecto.
2.7 Plan de divulgación de los resultados
Véanse más arriba FASES 5ª y 6ª. En concreto, la 5ª incluirá al menos un seminario o jornada
organizado en mayo por el IUTA al que se convocará a todos los agentes interesados (empresas
donantes de alimentos o de servicios al Banco de Alimentos de Asturias, entidades sin ánimo de
lucro beneficiarias del Banco de Alimentos de Asturias, empresas donantes del Banco de
Alimentos de Asturias, etc.).
En ese sentido, puede destacarse la experiencia de los investigadores responsables de la
presente propuesta en la organización con el IUTA de varios eventos con características
similares:
Jornada EMPRENDER DESDE LA UNIVERSIDAD: LAS SPIN-OFF ACADÉMICAS
(noviembre de 2008).
Jornada RECUPERACIÓN DE EMPRESAS EN CRISIS (noviembre de 2009).
Café de Trabajo CENTRO PARA EL FOMENTO DEL EMPRENDIMIENTO EN EL CAMPUS DE GIJÓN (abril de 2010).
Café coloquio para revisión de los resultados de la fase previa de este proyecto (12 de diciembre de 2013).
Plan de Actividades 2014 88
3. MEMORIA ECONÓMICA
Como puede verse en los cuadros siguientes, el equipo de investigación contaría con financiación
para material de oficina, divulgación de resultados y otros gastos gracias a partidas específicas
del Departamento de Administración de Empresas de la Universidad de Oviedo y de un proyecto
del Plan Nacional de I+D+i cuya solicitud ha sido cumplimentada recientemente. Sin embargo,
los presupuestos de dicho departamento, tanto en general como su partida de ayuda a la
investigación, han sufrido un serio recorte y la posibilidad de obtener la subvención del MEC no
es más que una entelequia. En todo caso, ninguna de ambas fuentes contempla la financiación
de personal asistente para esta investigación, concepto en el que se materializa la presente
petición de ayuda al IUTA.
Gastos:
Personal Fungible Inventariable Otros Gastos TOTAL
GASTOS
Un/a
becario/a a
jornada
completa
durante 6
meses:
750x6 = 4500
euros
Material de
oficina
diverso: 200
euros
Amortización
de equipos
informáticos:
300 euros
Viajes,
inscripción en
congresos y
traducción de
artículos para
difusión
académica de
resultados:
2.000 euros
7.000 €
Ingresos (ayuda recibida por otras instituciones u empresas):
Entidades/Empresas financiadoras
Personal Fungible Inventariable Otros Gastos
TOTAL INGRESOS
Dpto. de Admón. de Empresas de la Universidad de Oviedo
200 euros 300 euros 500 euros
2.500 € Proyecto MEC (pendiente de resolución)
1.500 euros
Plan de Actividades 2014 89
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
4.500 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 6 MESES
4.500 €
Plan de Actividades 2014 90
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
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Plan de Actividades 2014 92
Plan de Actividades 2014 93
Plan de Actividades 2014 94
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PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 6
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Análisis de la calidad del aire interior en viviendas de consumo casi nulo
Investigador responsable: Alfonso Lozano Martínez - Luengas
Tfno: 98 518 2043 E-mail: [email protected]
Otros investigadores: Juan José del Coz Díaz
Empresas o instituciones colaboradoras.
1) Entreencinas promociones inmobiliarias, S.L. Esta firma, cuyas oficinas están ubicadas en
la calle Compositor Facundo de la Viña, 11 – 2º D de Gijón, está especializada en la gestión y
desarrollo de proyectos y asesoría de construcciones bioclimáticas y ecológicas.
En definitiva, la empresa trata de fomentar el desarrollo de la arquitectura sostenible, de forma
que se tenga en cuenta el entorno y el clima correspondiente al lugar donde se ubica el inmueble
a ejecutar, considerando los datos climáticos de la zona. Asimismo, está especializada en el
estudio, empleo y desarrollo de sistemas constructivos sostenibles con el Medio Ambiente,
incluyendo el análisis de eficiencia energética de nueva construcción y rehabilitación.
Esta empresa ha promovido la edificación pasiva donde se llevarán a cabo los trabajos de campo,
y posibilitará el acceso a la misma para llevar a cabo los mismos.
2) Intelet Integraciones S.L. Empresa instaladora autorizada inscrita en el Registro de
Empresas Instaladoras y Mantenedoras de Instalaciones Térmicas en los edificios (RITE).
Al igual que la anterior, se localiza en Gijón, y más concretamente en la Avenida del Llano nº 1 -
1º derecha.
Con muchas instalaciones realizadas en todo tipo de edificios tales como hospitales, hoteles,
clínicos, polideportivos, viviendas etc., su experiencia y asesoramiento resultarán
imprescindibles a la hora de analizar el comportamiento del intercambiador de calor, así como la
medición de los contaminantes y la posible ionización del aire interior de la vivienda.
3) Instrumentos Testo, S.A. La delegación asturiana de esta multinacional, situada en el
Polígono Industrial de Roces, es líder en el desarrollo de equipos y sistemas de medición, como
por ejemplo en instalaciones de aire acondicionado y ventilación, alimentación, tecnología de la
construcción y control de emisiones. Aportará los equipos necesarios para realizar los ensayos
de campo.
Plan de Actividades 2014 96
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO 2.1 Resumen ejecutivo, justificación e interés, objetivos, metodología y resultados
esperables
Los efectos perturbadores sobre la salud física o psíquica derivados de una concentración
anormalmente alta de dióxido de carbono (C02), y sobre todo de iones positivos en el aire, son
bien conocidos desde hace mucho tiempo.
Efectivamente, aunque los problemas asociados a altas concentraciones de C02 sobre los seres
humanos son ampliamente conocidos (y por ello su control va a ser incorporado a las normativas
europeas en los próximos reglamentos de obligado cumplimiento), se ha demostrado que el
desequilibrio entre iones cationes y aniones, provocado en la mayor parte de las ocasiones de
forma artificial (deficiente ventilación, funcionamiento de sistemas de calefacción y aire
acondicionado, humos y contaminación ambiental, transformadores y líneas de alta tensión,
materiales sintéticos, fricción del aire a determinada velocidad, etc.), genera en las personas
diversos procesos patológicos. Entre los más frecuentes se encuentran la elevación de la tensión
arterial, irritabilidad, ansiedad, problemas respiratorios y migrañas. Por el contrario, la ionización
negativa favorece la limpieza del aire, lo que conlleva un buen número de aspectos beneficiosos
para el ser humano.
En relación con este particular, existen serias dudas sobre si los intercambiadores de calor, los
conductos de distribución de aire, o instalaciones similares, habitualmente empleadas en el
interior en las viviendas de consumo casi nulo (y en muchas de las viviendas actuales en
general), serían susceptibles de provocar un aumento en la concentración de iones positivos al
forzar el paso del aire exterior a través de estos equipos, lo que incidiría directamente en la salud
de los propietarios. Este tipo de dispositivos funcionan todos de forma similar, y sólo se
diferencian en su rendimiento. Por ello, los resultados obtenidos serán independientes de la
marca del equipo utilizado.
El problema planteado adquiere sin duda una importante relevancia en el ámbito de la
Construcción, debido a las especificaciones incorporadas desde hace varios años en las
normativas europeas relativas a la calidad del aire interior (y en España en particular), y sobre
todo a las dudas que plantea la Bioconstrucción sobre este tipo de instalaciones.
Continuando con la descripción del proyecto, debe mencionarse que por fortuna, Asturias cuenta con una de las mejores viviendas donde puede estudiarse este tipo de control ambiental del aire interior en viviendas de muy alta eficiencia energética, ya que el año pasado se certificó el primer inmueble Passivhaus, ubicado en Villanueva de Pría (Llanes). Efectivamente, dentro del conjunto de iniciativas que a nivel mundial promulgan soluciones arquitectónicas adaptadas a este nuevo concepto de Edificios de Consumo de Energía Casi Nulo, el estándar Passivhaus es uno de los más extendidos; y sin duda el más estricto. Este tipo de viviendas utiliza intercambiadores de calor como sistema de calefacción, por lo que se adapta perfectamente a las exigencias del proyecto. Además, el inmueble en cuestión ha sido ejecutado bajo criterios de Bioconstrucción. Por tanto,
aquí puede llevarse a cabo un ensayo de campo completamente real, analizando la calidad del
aire interior (concentración de C02 e ionización) en una edificación donde la contaminación
ambiental es en teoría muy baja. De esta manera se abordarían los dos problemas al mismo
tiempo; es decir, el análisis de la calidad del aire en viviendas dotadas de instalaciones de
calefacción de alta eficiencia energética, y también la posibilidad de integrar la Bioconstrucción
y las Viviendas Pasivas.
Plan de Actividades 2014 97
En resumen, se considera que la investigación, el análisis y la evaluación de la posible variación
en la concentración de C02 sobre todo en el equilibrio de iones positivos y negativos en el aire
interior de las viviendas actuales construidas bajo elevados estándares de ahorro energético,
adquiere una gran importancia para todos los usuarios en general.
En definitiva, el objetivo del proyecto es analizar la variación de la concentración habitual de C02
y en el balance de iones positivos y negativos en el aire ambiente interior de una vivienda, que
puede producirse en el caso de instalaciones que de calefacción / refrigeración basadas en la
circulación de aire a través de conductos.
Pero además serviría para mejorar el diseño, el cálculo y la fabricación tanto de los equipos y
sistemas empleados en este tipo de instalaciones; y por supuesto, de la instrumentación
destinada a medir estos parámetros.
El procedimiento de ensayo contempla la medición de la concentración máxima de iones
positivos en las salidas de la instalación de calefacción de una vivienda pasiva, en cada una de
las tres velocidades de funcionamiento con que cuentan este tipo de intercambiadores, a lo largo
de doce meses, de manera que se consideren los cambios de temperatura y humedad relativa
ambientales en este periodo de tiempo.
Los ensayos comenzarían a principios del año 2014, aprovechando que las bajas temperaturas
obligarán a utilizar el sistema de calefacción en todo el rango de trabajo, y se prolongarían hasta
finales del mismo año. De esta manera podría compararse la calidad del aire interior, tanto en
los meses donde el empleo del sistema de calefacción resulta obligado, como en otros donde no
será tan necesario.
Durante este tiempo se controlarán tanto las temperaturas interiores y exteriores, así como el
comportamiento térmico de la edificación, con el fin de validar los registros obtenidos por los
equipos de medición, en relación con el funcionamiento del intercambiador.
Se hace constar que el equipo solicitante tiene una amplia experiencia en trabajos relacionados
con la construcción sostenible, la Bioconstrucción y las instalaciones, y desde hace más de cinco
años asesora, desarrolla y ejecuta proyectos relacionados con este tipo de edificaciones y sus
instalaciones.
2.2 Planificación temporal de las actividades
La duración del proyecto será de un año, y las labores a llevar cabo por el becario se describen
a continuación:
1. Estudio del proyecto y la ejecución de la vivienda pasiva en donde se llevarán a cabo los
ensayos, elección de los dispositivos de control, instalación de los mismos y puesta en marcha.
En este apartado el becario deberá, en primer lugar, conocer la tipología constructiva del
inmueble donde se llevarán a cabo las pruebas, sus materiales constituyentes y sus instalaciones
asociadas. Y después colaborará en la elección, instalación y puesta en marcha de los sistemas
de medición necesarios para registrar los parámetros objeto de estudio; es decir, la concentración
de C02 y la ionización del aire. Además se definirá la programación del régimen de inspecciones.
Duración: un mes.
2. Realización de los ensayos de medición. Aprovechando las diferentes estaciones con sus
consiguientes cambios térmicos, en los meses posteriores y con el intercambiador de calor
Plan de Actividades 2014 98
funcionando en todo su rango de trabajo, será posible analizar perfectamente la posible variación
en la calidad del aire interior. Para ello el becario deberá realizar inspecciones periódicas a la
vivienda, con el fin de recoger los datos registrados por los equipos instalados, y efectuar las
pruebas complementarias necesarias definidas en el alcance. Duración diez meses.
3. Redacción del informe final y sus conclusiones. Duración: un mes.
2.3 Plan de divulgación de los resultados
El plan de divulgación de resultados comprende:
- Publicación en revistas internacionales indexadas.
- Asistencia a congresos y jornadas.
- Publicación y divulgación en la página web del grupo de trabajo, así como en cada una de las
páginas de las empresas participantes en el proyecto.
La investigación es completamente novedosa, hasta el punto de que en nuestro país no se han
efectuado pruebas similares en ninguna edificación de este tipo. De ahí que tampoco hayan
podido desarrollarse actividades divulgativas asociadas a este proyecto.
Sin embargo, sí se han expuesto trabajos relacionados con los ensayos previstos en varios
congresos internacionales. El último de ellos ha sido el recientemente celebrado en Madrid, en
el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (“II Jornadas Internacionales de
Investigación en Construcción”).
También se han impartido cursos y jornadas sobre temáticas relacionadas con el proyecto en
diferentes colegios profesionales, organismos públicos y diversas entidades.
Igualmente se ha participado activamente en actividades de divulgación patrocinadas desde el
IUTA, tales como, desayunos tecnológicos y la sostenibilidad en la construcción.
Por consiguiente, consideramos que la labor divulgativa del grupo ha sido intensa y fructífera
durante estos años de colaboración con el Instituto Universitario de Tecnología Industrial de
Asturias, lo que unido al interés de las empresas patrocinadoras (Entreencinas promociones
inmobiliarias, Intelet Integraciones S.L. e Instrumentos Testo, S.A.), todas ellas ubicadas en el
concejo de Gijón, hacen que los beneficios inmediatos generados para el municipio sean altos,
con un alto contenido práctico y emprendedor, siendo además un trabajo pionero y
completamente novedoso, y teniendo en cuenta los cambios habidos en la normativa europea
en particular, y española en particular, de absoluta actualidad.
Plan de Actividades 2014 99
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros
Gastos
TOTAL
GASTOS
9.000 € 9.000 €
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
9.000 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA DE 5 MESES
3.750 €
Plan de Actividades 2014 100
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
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Plan de Actividades 2014 102
Plan de Actividades 2014 103
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 7
1. DATOS DEL PROYECTO Título: Inteligencia Artificial Distribuida para la Gestión de la Demanda de Agua en el Municipio
de Gijón
Investigador responsable: David de la Fuente García
Tfno: 98 518 2147 E-mail: [email protected]
Otros investigadores: Raúl Pino Díez, Borja Ponte Blanco
Empresas o instituciones colaboradoras.
Empresa Municipal de Aguas de Gijón.
Se trata de sociedad anónima de propiedad municipal, que se encarga de la gestión directa de
los servicios relativos a la Gestión de la Demanda de Agua (captación, potabilización y
abastecimiento), en el municipio de Gijón. Desde los primeros contactos, la empresa mostró un
gran interés en el proyecto de investigación, y su compromiso a facilitar los datos disponibles
sobre el Sistema de Abastecimiento de Aguas de Gijón que permitan el cumplimiento de los
objetivos propuestos.
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
Las presiones ejercidas por la escasez de recursos y el respeto al medio ambiente, entre otras
razones, han supuesto una gran amenaza tanto para la calidad como para la disponibilidad del
agua en las grandes ciudades, provocado una evolución desde unas políticas hídricas clásicas
basadas en el aumento de la de la oferta hacia unas políticas hídricas orientadas a gestionar la
demanda. En este contexto, potenciado por las circunstancias actuales que rodean la economía
española, se resalta la importancia de la Gestión de la Demanda de Agua –el nuevo concepto
que se ha introducido-, dada su trascendencia en la gestión municipal, al tratarse del recurso
natural más importante. Se trata de llevar el agua a los puntos en los que se necesita, en la
cantidad adecuada, con la presión requerida y en el momento preciso, utilizando para ello la
menor cantidad de recursos. Una variable fundamental en este proceso, es incuestionablemente,
la previsión de la demanda de agua. Sin embargo, ya no basta con previsiones medio o
largoplacistas, ni incluso cortoplacistas. La gestión eficiente de este recurso exige la
disponibilidad continua de previsiones inmediatas, con carácter horario, fiable.
Este proyecto propone la aplicación de modernas técnicas de Inteligencia Artificial para la
Gestión de la Demanda de Agua en el Municipio de Gijón, con el objetivo de desarrollar una
herramienta que permita optimizar la gestión municipal. Éste es el objetivo principal del proyecto.
Más en concreto, se utilizará la Inteligencia Artificial Distribuida para crear una herramienta
software que facilite la toma de decisiones en la gestión. Esta herramienta replicará el Sistema
de Abastecimiento de Aguas del municipio de Gijón, formado por cuatro fuentes de suministro
naturales (Acuífero Somió – Deva – Cabueñes, Manantial de Llantones, Manantial de Arrudos y
Perancho, y Agua de CADASA) y cinco depósitos próximos al cliente (La Perdiz, Roces, Cerillero,
Castiello y La Olla), además de la Estación de Tratamiento de Aguas Potables de La Perdiz,
Plan de Actividades 2014 104
unidos todos ellos por una red de distribución que en total alcanza los 1 000 kilómetros de
longitud. Además, contendrá modernas tecnologías de previsión, como Redes Neuronales
Artificiales y Máquinas de Soporte Vectorial, para estimar la demanda de agua con periodicidad
horaria en base de los datos pasados y los factores climáticos principales. A partir de información
continua sobre el nivel de las distintas fuentes de suministro y depósitos, el sistema determinará
el ajuste de los sistemas de bombeo en cada uno de ellos, de forma que se optimice una
determinada función objetivo, garantizando la eficiencia del sistema.
La duración total del proyecto será de un año y el plan de trabajo se divide en seis tareas. Tras
una primera fase de estudios preliminares sobre la materia, se llevará a cabo un detallado estudio
para determinar la función a optimizar en el sistema. A partir de ahí, se comenzará en el diseño,
desarrollo e implementación del Sistema Multiagente que, replicando el Sistema de
Abastecimiento de Aguas de Gijón, disponga de capacidad para evaluar alternativas y decidir la
óptima. Sobre el sistema base, se incorporarán, en primer lugar, las herramientas de previsión
y, en segundo, el algoritmo genético que resuelva el problema de transporte que surge ante la
necesidad de transportar agua desde varias fuentes de suministro hasta el consumidor final, a
través de varios depósitos intermedios. El plan de divulgación incluye un informe final detallado
sobre el proyecto, la difusión en canales locales, ponencias en congresos internacionales y la
publicación de un artículo en una revista de alto impacto. El proyecto será llevado a cabo por
miembros del Grupo de Ingeniería de Organización de la Universidad de Oviedo
(http://gio.uniovi.es/). Los investigadores tienen acreditada experiencia en la aplicación de
herramientas de Inteligencia Artificial a la Gestión de la Cadena de Suministro. El reto que implica
el proyecto es adaptar las metodologías conocidas a una cadena de suministro con unas
características muy peculiares, como la de la Gestión de la Demanda de Agua.
2.2 Justificación e interés
El agua es considerada como el recurso natural más importante del planeta. Es un recurso
básico, esencial para toda clase de actividades sociales y económicas, y para la vida y la salud
del hombre. Es sencillo justificar desde este punto de vista la enorme trascendencia de la gestión
del agua en la eficiencia de la gestión municipal. Este hecho se ha acentuado en los últimos
años, especialmente desde la Cumbre de la Tierra celebrada en Río de Janeiro en 1992, debido
a las presiones derivadas del crecimiento de la población, la urbanización y la industrialización.
Es decir, la escasez de recursos y el respeto al medio ambiente han dibujado un nuevo contexto
que amenaza tanto la calidad como la disponibilidad de este recurso. Por este motivo, las
políticas respecto al agua han experimentado grandes cambios en estas últimas dos décadas.
Se ha evolucionado desde una política hídrica basada en el aumento de la oferta a otra
fundamentada en la gestión de la demanda. De esta forma, se ha introducido el concepto de
Gestión de la Demanda de Agua (Mohamed y Savenije, 2000), que contempla la planif icación
municipal para satisfacer la demanda de agua utilizando una menor cantidad de recursos.
De esta forma, la eficacia de un Programa de Gestión de la Demanda de Agua exige coordinar
la captación, transporte y suministro de agua de una forma óptima. En todo este proceso hay una
variable clave: la previsión de la demanda de agua. No se trata exclusivamente de minimizar el
agua utilizada en satisfacer la demanda, sino que una buena previsión lleva asociadas otras
ventajas, como la disminución del consumo energético en las labores de captación,
potabilización, distribución y depuración del agua. El aumento de la complejidad y el dinamismo
del contexto con el paso del tiempo, ha desembocado en la necesidad de unas previsiones con
una periodicidad cada vez más pequeña. Por lo tanto, la previsión de la demanda de agua
conlleva simultáneamente cuatro tipos de previsiones:
- Previsión a largo plazo (periodicidad anual): Condiciona de forma crucial la elaboración
Plan de Actividades 2014 105
de planes para la gestión de la demanda de agua (entre otros, Willsie y Pratt, 1974).
- Previsión a medio plazo (periodicidad mensual): Permite ajustar la planificación
anterior, a través de la comparación entre los datos reales y los datos previstos (entre
otros, Maidmen y Parzen, 1984).
- Previsión a corto plazo (periodicidad diaria): Condiciona la puesta en marcha de los
planes en depósitos lejanos al consumidor (entre otros, Billings y Agthe, 1998).
- Previsión inmediata (periodicidad horaria): Se traduce en el bombeo del agua desde
los depósitos, para acercarlo a los puntos en los que se necesita, en la cantidad
adecuada, con la presión requerida y en el momento preciso (entre otros, Gato et al.,
2007).
Desde esta perspectiva, este proyecto propone la aplicación de modernas técnicas de
Inteligencia Artificial a la problemática relacionada con la Gestión de la Demanda de Agua en el
Municipio de Gijón. Más en concreto, se utilizará la metodología multiagente para desarrollar una
aplicación software que, sobre una réplica del Sistema de Abastecimiento de Aguas del municipio
de Gijón, facilite la toma de decisiones de la Empresa Municipal de Aguas de Gijón, buscando la
optimización en la Gestión de la Demanda de Agua. El mencionado Sistema de Abastecimiento,
cuyo mapa se adjunta en la Figura 1, está basado en cuatro fuentes de suministro (Acuífero
Somió – Deva – Cabueñes, Manantial de Llantones, Manantial de Arrudos y Perancho, y Agua
de CADASA) y cinco depósitos próximos al cliente (La Perdiz, Roces, Cerillero, Castiello y La
Olla), además de la Estación de Tratamiento de Aguas Potables de La Perdiz, unidos todos ellos
por una red de distribución que en total alcanza los 1 000 kilómetros de longitud.
Figura 1: Sistema de Abastecimiento de Aguas de Gijón sobre un mapa del municipio.
(Fuente: Empresa Municipal de Aguas de Gijón)
El Grupo de Ingeniería de Organización de la Universidad de Oviedo (http://gio.uniovi.es/),
liderado por el investigador principal de este proyecto, David de la Fuente, tiene múltiple
experiencia en el uso de herramientas de Inteligencia Artificial aplicadas a la Gestión de la
Plan de Actividades 2014 106
Cadena de Suministro. Este hecho se acredita a través de numerosas publicaciones en revistas
de alto impacto y de presentaciones en congresos internacionales. Ello supone un aval de cara
a garantizar la consecución de los objetivos planteados. El reto que surge con este proyecto es
adaptar las técnicas conocidas a una cadena de suministro con unas características muy
particulares, como la de la Gestión de la Demanda de Agua. Una primera aproximación del grupo
a la materia sobre una cadena de suministro genérica será presentada en el congreso
“SmartMILE 2013. International Conference on New Concepts en Smart Cities”, en diciembre de
2013.
2.3 Objetivos
El objetivo general del proyecto es la construcción de un Sistema Inteligente de ayuda en la toma
de decisiones respecto a la Gestión de la Demanda de Agua en el Municipio de Gijón, que
optimice la gestión, cumpliendo con un nivel de servicio determinado y minimizando los costes.
Es decir, se trata de desarrollar una herramienta informática que tomando como referencia el
Sistema de Abastecimiento de Aguas de la ciudad de Gijón, y asumiendo como datos de entrada
información continua sobre el nivel de los distintos depósitos, datos meteorológicos y datos sobre
las demandas en los últimos periodos, determine el ajuste óptimo de los sistemas de bombeo en
cada momento, para que el agua llegue a los puntos en los que es requerida, con la presión
adecuada y en el momento oportuno. De este objetivo general, surgen tres objetivos específicos:
1. La utilización de avanzadas herramientas de previsión, como Redes Neuronales Artificiales
y Máquinas de Soporte Vectorial, para la elaboración de previsiones horarias de la
demanda con un mínimo error, en función de los datos pasados y de los datos
meteorológicos.
2. La investigación en torno a la bibliografía existente sobre Gestión de la Demanda de Agua
contrastada con la información proporcionada por la Empresa Municipal de Aguas de
Gijón, para determinar un índice, en forma de función matemática (función de fitness P),
significativo de la gestión, que se buscará optimizar.
3. El uso de modernas herramientas de optimización, como Algoritmos Genéticos, para
resolver el problema de transporte generado ante la necesidad de desplazar grandes
cantidades de agua desde las fuentes de suministro hasta los depósitos y desde éstos
hasta los puntos de consumo, determinando la cantidad óptima a bombear por cada uno
que optimiza una nueva función de fitness relacionada con el transporte (función de fitness
T).
2.4 Metodología
El ya citado Sistema de Abastecimiento de aguas de la ciudad de Gijón, que coordina la Empresa
Municipal de Aguas de Gijón, se esquematiza en la figura 2 con las características principales
(capacidad y cota) de los distintos depósitos que lo forman, así como la relación entre ellos y las
fuentes de suministro.
Plan de Actividades 2014 107
Figura 2: Esquema del Sistema de Abastecimiento de Aguas de Gijón con las características de los
distintos depósitos.
(Fuente: Empresa Municipal de Aguas de Gijón)
La estructura del Sistema de Abastecimiento se replicará sobre un Sistema Multiagente. Éstos
son sistemas compuestos por diferentes agentes que interactúan entre sí, entendiendo cada uno
de ellos como un sistema de cómputo capaz de realizar acciones autónomas que afectan a su
ambiente de acuerdo a ciertos objetivos de diseño. La figura 3 recoge de forma esquemática el
Sistema Multiagente a implementar, con los distintos agentes que lo forman y las distintas
relaciones entre ellos y con el exterior. Es posible identificar agentes distintos, cuya funcionalidad
se explica brevemente a continuación.
Plan de Actividades 2014 108
Figura 3: Modelo del Sistema Multiagente a utilizar.
(Elaboración Propia)
Agente de Comunicación: es el que lleva a cabo las interacciones del Sistema Multiagente con
el exterior, es decir, con los Sistemas de Información Meteorológica, con los Sistemas de
Medición de la Demanda de Agua, y con las Estaciones de Bombeo de los Depósitos, además
de con los usuarios de la aplicación.
Agente de Información: gestiona la base datos del sistema, actuando como intermediario entre
ésta y el resto de agentes, respondiendo a sus necesidades de información. Almacenará datos
sobre demandas de agua pasadas, parámetros meteorológicos, nivel de los depósitos,
previsiones de la demanda y cantidad de agua a bombear en los distintos depósitos y fuentes de
suministro.
Agente de Previsión: incorpora distintos métodos de previsión (técnicas estadísticas simples
como Medias Móviles y Alisados Exponenciales, modelos estadísticos avanzados como los
ARIMA y herramientas de Inteligencia Artificial como Redes Neuronales y Máquinas de Soporte
Vectorial) que serán ajustadas en torno a unos datos de entrenamiento y evaluados respecto a
unos datos de prueba, que determinarán cuáles son las mejores previsiones.
Agente de Planificación del Bombeo: para cada una de las mejores previsiones seleccionadas
por el Agente de Previsión plantea un escenario diferente, seleccionando la cantidad de agua a
bombear en cada depósito y en cada fuente de suministro, de acuerdo a una función T a
optimizar, a través de un Algoritmo Genético implementado,
Agente de Evaluación: evalúa los distintos escenarios planteados por el Algoritmo de
Planificación del Bombeo, en torno a una función P que representa el índice que se desea
optimizar en la Gestión de la Demanda de Agua, seleccionando de esta forma el escenario
óptimo, de acuerdo al que se deberían regular los Sistemas de Bombeo.
Plan de Actividades 2014 109
2.5 Resultados esperables
El principal resultado de la investigación será una herramienta informática cuya salida principal
será el ajuste de los sistemas de bombeo en cada momento que optimiza la Gestión de la
Demanda de Agua, utilizando como entradas datos sobre los niveles de los distintos depósitos,
información meteorológica y las demandas horarias de agua en el pasado.
De acuerdo a los objetivos específicos planteados, se espera que la investigación desemboque
en los siguientes resultados:
1. El uso de herramientas avanzadas de previsión, como Redes Neuronales y Máquinas de
Soporte Vectorial, permite alcanzar unas previsiones mucho más fiables de la demanda
horaria de agua que los métodos estadísticos tradicionales, al captar con mayor precisión
la tendencia y periodicidad de las series temporales.
2. La utilización de un Algoritmo Genético en la optimización permite aumentar
significativamente el índice a maximizar (función de fitness P) en la gestión respecto a
otras alternativas. Estas metodologías permiten alcanzar una solución mucho más cercana
a la óptima que los métodos tradicionales, que no ofrecen un buen resultado en problemas
con una complejidad computacional tan alta, donde el número de soluciones posibles es
enorme.
2.6 Planificación temporal de las actividades
La duración total del proyecto será de un año y el plan de trabajo se divide en seis tareas. La
figura 4 esquematiza la planificación de las actividades a través del diagrama de Gantt del
proyecto. También incluye la participación del becario que se solicita.
Fase ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
1 X X
2 X X
3 X X X
4 X X X
5 X X X
6 X X X X X X
Beca X X X X X X X X
Figura 4: Diagrama de Gantt del Proyecto. (Elaboración Propia)
A continuación se describe brevemente cada tarea.
Fase 1: Estudios Preliminares sobre la Materia (Duración: 2 meses. Horizonte temporal: Enero
y Febrero de 2014).
Conlleva, por un lado, una detallada revisión sobre la bibliografía más relevante y reciente que
une los conceptos de Inteligencia Artificial y la Gestión de la Demanda de Agua y, por otro, sobre
las características específicas del Sistema de Abastecimiento de Aguas de Gijón, sobre el que
se desarrollará la herramienta.
Plan de Actividades 2014 110
Fase 2: Determinación de la Función P de Fitness (Duración: 2 meses. Horizonte temporal:
Febrero y Marzo de 2014).
Supone un amplio análisis de alternativas para tratar de expresar matemáticamente la función
que se desea optimizar con la aplicación. Ésta puede ser una función que tenga únicamente en
cuenta un criterio, o que tenga en cuenta varios, en cuyo caso habría que ponderarlos. En
cualquier caso, se trata de cuantificar los parámetros que influyen en la decisión. Esta fase
requiere de un continuo contacto con la Empresa Municipal de Aguas de Gijón.
Fase 3: Desarrollo de un Sistema Multiagente Simple (Duración: 3 meses. Horizonte temporal:
de Abril a Julio de 2014).
Implica la construcción, como comienzo en el desarrollo de la aplicación, de un Sistema
Multiagente sencillo que replique el Sistema de Abastecimiento de Aguas de Gijón. Solo incluirá
los métodos de previsión más sencillos (medias móviles y alisados exponenciales), y no incluirá
la función T de fitness, de forma que no optimizará el transporte, sino que repartirá la demanda
equitativamente entre las distintas fuentes de suministro, por un lado, y los distintos depósitos,
por otro. Sí que incluirá la función global a optimizar (función P de fitness), ya determinada. Se
trata, además, de validar y verificar el Sistema Multiagente Desarrollado y su funcionamiento.
Durante esta etapa, se produce la incorporación del becario al proyecto, para colaborar en el
desarrollo de la aplicación informática.
Fase 4: Incorporación de las Herramientas Avanzadas de Previsión (Duración: 3 meses.
Horizonte temporal: de Julio a Septiembre de 2014).
Incorpora al sistema desarrollado previamente herramientas de previsión más avanzadas
(técnicas ARIMA, Redes Neuronales y Máquinas de Soporte Vectorial) en la búsqueda de una
mejor solución. Además, la comparación entre ellas, permite extraer conclusiones sobre lo
adecuada que es cada una en la previsión de series temporales como las demandas de agua,
con una doble periodicidad: horaria, por un lado, y, semanal, por otro. Esta fase será desarrollada
por el becario en continua colaboración con los investigadores del proyecto.
Fase 5: Incorporación del Algoritmo Genético para Optimizar el Problema de Transporte
(Duración: 3 meses. Horizonte temporal: de Septiembre a Noviembre de 2014).
Incluye en el sistema el Algoritmo Genético que determine la combinación más apropiada entre
fuentes de suministro y depósitos para hacer llegar el agua a los puntos de consumo, que
minimice una determinada función T de fitness, asegurando un transporte eficiente del agua.
Supone el último paso en el desarrollo del Sistema Multiagente. Tanto los investigadores del
proyecto como el becario colaborarán en el proceso. Aquí finaliza la vinculación del becario al
proyecto.
Fase 6: Difusión de Resultados (Duración: 6 meses. Horizonte temporal: de Julio a Diciembre
de 2014).
Aborda todas las cuestiones necesarias para difundir los resultados del proyecto de modo
correcto, adecuando los mecanismos de difusión para tener el máximo impacto. Se trata de
extraer un informe final sobre el desarrollo del proyecto, además de presentar el trabajo en
revistas y congresos internacionales.
Plan de Actividades 2014 111
2.7 Plan de divulgación de los resultados
Este es el primer proyecto subvencionado por el IUTA que solicita el Grupo de Ingeniería de
Organización de la Universidad de Oviedo. La divulgación de los resultados engloba
simultáneamente:
1. Informe final de actividades, especificando el desarrollo del proyecto y los resultados obtenidos, que se entregará al IUTA al final del proyecto.
2. Divulgación en canales locales, como los propiamente relacionados con el IUTA, como los Desayunos Tecnológicos, y Jornadas de Divulgación asociadas al Ayuntamiento de Gijón y/o al Gobierno del Principado de Asturias.
3. Ponencias en congresos, tanto nacionales como internacionales. Más en concreto, se pretende presentar los avance en congresos relacionados con la Inteligencia Artificial en los que el Grupo de Investigación habitualmente presenta sus trabajos como ICAI 2014 (International Conference on Artificial Intelligence, Las Vegas, USA, Julio 2014) o ICAART 2015 (International Conference on Agents and Artificial Intelligence, aún sin lugar fijado, previsiblemente en Febrero 2015). Además, se pretende presentar el avance igualmente en congresos nacionales específicos sobre hidrología como, por ejemplo, el IX Congreso Ibérico sobre Gestión y Planificación del Agua (aún sin lugar fijado, previsiblemente en Diciembre 2014).
4. Artículo en revista de alto impacto (recogida en la Web of Knowledge). Los resultados del proyecto se desean plasmar en una publicación científica de relevancia en una revista relacionada con una de las dos materias que aborda el proyecto (Aplicaciones de la Inteligencia Artificial y Gestión de la Demanda de Agua), aún por decidir.
Artículos científicos.
[1] A. S. Mohamed, and H. H. G. Savenije, “Water Demand Management: Positive incentives, negative incentives or quota regulation?” Physics and Chemistry of the Earth Part B-Hydrology Oceans and Atmosphere, vol. 25 (3), pp. 251 – 258, 2000.
[2] R. H. Willsie, and L. H. Pratt, “Water use relationships and projection corresponding with regional growth Seattle region”, Water Resources Bulletin, vol. 10 (2), pp. 360–371, 1974.
[3] D. R. Maidmen, and E. Parzen, “Cascade model of monthly municipal water use”, Water Resources Research, vol. 20 (1), pp. 15–23, 1984.
[4] R. B. Billings, and D. E. Agthe, “State-space versus multiple regression for forecasting urban water demand”, Nordic Hydrology, vol. 35 (3), pp. 411–430, 1998.
[5] S. Gato, N. Jayasuriya, and P. Roberts, “Temperature and rainfall thresholds for base use urban water demand modeling”, Journal of Hydrology, vol. 337, pp. 364 – 376, 2007.
Páginas web.
[6] Plan Municipal de Gestión de la Demanda de Agua en la Ciudad de Madrid, Área de Gobierno de Medio Ambiente y Servicios a la Ciudad, 2012. Available:http://www.madrid.es/UnidadWeb/Contenidos/Publicaciones/TemaMedio Ambiente/PlanDemandaAgua/plan%20del%20agua.pdf
[7] Página web de la Empresa Municipal de Aguas de Gijón. http://agua.gijon.es/
[8] Página web del Grupo de Ingeniería de Organización de la Universidad de Oviedo. http://gio.uniovi.es/
Plan de Actividades 2014 112
3. MEMORIA ECONÓMICA Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros Gastos TOTAL
GASTOS
6.000€ (1
beca, 8
meses, 750
euros/mes)
6.000 €
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
6.000 € (1 beca, 8 meses)
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 5 MESES
3.750 €
Plan de Actividades 2014 113
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
Plan de Actividades 2014 114
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 8
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Optimización y fabricación de prototipo de distractor endo-ano-rectal con acceso
transanal.
Investigador responsable: José Manuel Sierra Velasco
Tfno: 98 518 2420 E-mail: [email protected]
Otros investigadores: José Luís Cortizo Rodríguez (profesor área de Ingeniería mecánica,
miembro IUTA), José Ignacio Rodríguez García (profesor asociado de Ciencias de la Salud de
la Universidad de Oviedo. Departamento de Cirugía y Especialidades Médico-quirúrgicas. Área
de Cirugía), Pablo Suárez (Estudiante de Ingeniería Mecánica en la EPI-Gijón).
Empresas o instituciones colaboradoras.
SOCINSER21, S.L. Empresa ubicada en el municipio de Gijón, ha colaborado con el área de
ingeniería mecánica en varios proyectos y en este caso tendría interés en el futuro desarrollo de
un equipo comercializable. En esta fase del proyecto colabora como consultor en temas
relacionado con procesos de fabricación o materiales adecuados (biocompatibles, que puedan
ser esterilizados y reutilizados), para este tipo de aplicaciones médico-quirúrgicas.
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
Se trata básicamente de una colaboración entre personal del área de Ingeniería Mecánica de la
Universidad de Oviedo y del área de Cirugía también de la Universidad de Oviedo, para el
desarrollo de instrumental adecuado para facilitar la Microcirugía Endoscópica Transanal (TEM).
En la actualidad los procedimientos están basados en equipos que insuflan CO2 para conseguir
la expansión del recto y así facilitar la exploración e intervención. Sin embargo esta presión se
puede perder por diversos motivos (de procedimiento cuando es preciso succionar un sangrado
por ejemplo), es preciso aspirar humos y se alarga el proceso. Por ello es preferible fiar la
expansión a un mecanismo que la mantenga durante toda la operación sin que las continuas
aspiraciones provoquen el colapso de la pared rectal.
Existen diversos equipos comercializables, pero muchos de ellos tienen ciertos problemas de
funcionamiento o bien son excesivamente caros, dado que muchos incorporan sistemas de visión
y accesorios que en los quirófanos ya están a disposición de los cirujanos y cuyo coste es muy
elevado, y no sería necesario que los incorporase el dispositivo expansor.
Plan de Actividades 2014 115
Uno de los miembros del equipo investigador, D. José Ignacio Rodríguez, es Cirujano y al tiempo
profesor de la Universidad de Oviedo, y dirige el Centro de entrenamiento Quirúrgico y
Transferencia Tecnológica (CEQtt), donde se proponen nuevos procedimientos quirúrgicos y se
prueba y valida el instrumental utilizado en los mismos.
El nuevo instrumental que se pretende desarrollar, facilitaría estos procedimientos (TEM), el
diseño final será probado y validado en el CEQtt, si los resultados son innovadores y fiables como
se espera, el diseño será objeto de patente a través de la Universidad de Oviedo, el dispositivo
se dará a conocer en cursos de formación impartidos por el CEQtt, el desarrollo de la
colaboración (Ingeniería-Cirugía), será dado a conocer en congresos a través de comunicaciones
o artículos publicados por el equipo investigador. Y de momento está sirviendo como nexo de
unión entre dos áreas distintas dela Universidad de Oviedo, que pueden realizar trabajos
conjuntos de investigación, innovadores en el desarrollo de instrumental quirúrgico.
Hay también un contacto con una empresa local, SOCINSER 21, que está colaborando en
tareas de asesoramiento y ha mostrado interés en el futuro desarrollo de un equipo
comercializable del distractor expandible endorrectal objeto del proyecto.
Para el desarrollo del instrumental, se parte del amplio conocimiento que se tiene de las técnicas
y equipos existentes en el CEQtt, se llevará a cabo un estudio de patentes y equipos comerciales
a través de bases de datos electrónicas e internet, y se contrastaran los equipos existentes con
las ideas originales planteadas. Se diseñarán prototipos virtuales (modelado 3D), se valoraran
los diseños propuestos y de entre los seleccionados se pasará a realizar prototipos funcionales,
para lo cual se dispone de medios de fabricación propios, para el mecanizado de piezas en taller,
e incluso con la posibilidad de realizar piezas por prototipado rápido en ABS, con las impresoras
3D, de las que se dispone en el área de Ingeniería Mecánica.
En una fase posterior se harán prototipos finales, reutilizables y se probaran en el CEQtt.
En proyecto ha sido autorizado por el Comité Ético de Investigación Clínica del Principado de
Asturias. (Se adjunta autorización).
2.2 Justificación e interés
La Microcirugía Endoscópica Transanal (TEM), es un procedimiento por el que -mediante
instrumental específico- es posible la exéresis de grandes adenomas de recto y cánceres
incipientes en la ampolla rectal.
Ventajas de la TEM
• Mayor control en la resección endoanal de las lesiones, con mejor resultado oncológico
(exéresis de pared rectal completa).
• Disminución en la tasa de recidivas.
Plan de Actividades 2014 116
• Disminución de la necesidad de ostomías (ileostomías de protección o colostomías
definitivas).
• Disminución de la estancia hospitalaria.
• Disminución de la morbi-mortalidad dado su carácter de cirugía mínimamente invasiva.
Limitaciones de la TEM
• Limitaciones topográficas: lesiones situadas en recto a menos de 20 cm, en su cara
posterior y/o a más de 12 cm en su cara anterior o lateral.
• Limitaciones oncológicas: tumores de recto en estadios avanzados con posibilidades
curativas ( T3-4, N+)
Problemática del instrumental en cirugía endorrectal Intraoperatorio:
• Durante la intervención se insufla CO2 para conseguir la expansión del recto y así facilitar
el reconocimiento de la zona afectada y el espacio de trabajo. El neumorrecto a presión
se pierde cuando se recurre a la succión para eliminar los sangrados y pequeñas
hemorragias que se producen durante la operación, así como en la aspiración de los
humos producidos al cauterizar heridas con bisturí eléctrico y ultrasónico. Tener que
esperar a recuperar la presión dentro del recto cada que vez que se hace necesario
aspirar supone un engorro que alarga la duración de la intervención de manera
considerable, por ello es preferible fiar la expansión a un mecanismo que la mantenga
durante toda la operación sin que las continuas aspiraciones provoquen el colapso de la
pared rectal.
Existen además varios equipos comerciales que ya van en la línea de un mecanismo, como aquí
se propone, pero como hemos comentado con anterioridad, son equipos muy caros, que
incorporan una serie de accesorios innecesarios, ya que micro-cámaras para exploración y
monitorización, o instrumental quirúrgico para cortar o coser, etc. son equipos de los que se
dispone en la actualidad en los quirófanos y no serían necesarios adicionalmente al distractor
expansor transanal, con el que podrían utilizarse los equipos de los que ya se dispone sin coste
adicional.
El interés del proyecto tiene varias vertientes, por un lado inicialmente facilitar una colaboración
entre investigadores de dos áreas distintas y complementarias en este tipo de proyectos de
desarrollo de nuevo instrumental quirúrgico. Facilitar el acceso a estas nuevas técnicas unidas
al instrumental desarrollado a través de cursos impartidos en el CEQtt, al tiempo que poner en
conocimiento a través de publicaciones o comunicaciones en congresos, la posibilidad real de
colaboración aplicada de estas áreas de conocimiento (Ingeniería Mecánica y Cirugía). Y
finalmente y no menos interesante, la posibilidad de que el resultado final pueda ser desarrollado
y comercializado por una empresa local, con una red comercial amplia y un gran conocimiento
del mercado.
2.3 Objetivos
El objetivo es el diseño de un prototipo de Distractor Endo-Ano-Rectal (en adelante DEAR)
caracterizado por ser:
• De funcionamiento mecánico
Plan de Actividades 2014 117
• Reutilizable
• Uso simple
• Económico
• Fiable
Que se materialice primero en un modelo virtual, y un prototipo funcional para evaluación, que
sea patentable (por tanto innovador).
Ya se ha llevado a cabo un planteamiento previo y un estudio de patentes, que nos hace confiar
que el nuevo diseño propuesto tenga viabilidad.
2.4 Metodología
Se parte de unos estudios previos realizados en colaboración, que habrán de ser formalizados y
documentados en este proyecto, por tanto desde el punto de vista de la metodología, los pasos
a seguir incluirán:
1.- Actualización del estudio del estado del arte, a través de búsquedas de patentes en bases de
datos electrónicas accesibles desde UNIOVI y de la página web de la Oficina Española de
Patentes y Marcas (OEPM), o de páginas web de fabricantes de equipos similares.
2.- Estudio de alternativas, valoración y selección de la más adecuada, para plantear el diseño
de un prototipo.
3.- Modelado virtual del diseño seleccionado y construcción de uno o varios prototipos
funcionales que puedan ser probados y evaluados en el CEQtt.
4.- Elaboración de la documentación necesaria para la protección de la propiedad intelectual a
través de la OTRI de la Universidad de Oviedo.
5.- Adecuación del diseño final teniendo en cuenta la selección de los materiales adecuados por
temas de biocompatibilidad, reutilización y esterilización, etc.
6.- Desarrollo de la documentación complementaria, planos de fabricación especificaciones
técnicas, procedimientos de uso, etc.
7.- Pruebas de funcionamiento en el CEQtt, y valoración, detección de problemas y propuesta
de mejoras. Este proceso será reiterado hasta obtener un diseño final satisfactorio desde el punto
de vista funcional y de manejabilidad del equipo.
El dispositivo diseñado será presentado a cirujanos de nuestra región a través del CEQtt,
independientemente de que además se puedan presentar comunicaciones en congresos, de
mayor repercusión.
2.5 Resultados esperables
El fin tangible ha de ser un DEAR de funcionamiento mecánico, optimizado en funciones,
dimensiones y materiales, junto con un procedimiento probado y documentado para el empleo
del equipo. El DEAR objeto de este proyecto será patentado si finalmente se cumplen las
expectativas que dan origen a este proyecto, a través de la OTRI de la Universidad de Oviedo.
Plan de Actividades 2014 118
2.6 Planificación temporal de las actividades
El proyecto ya se ha iniciado, con la colaboración del personal investigador indicado en esta
solicitud, los resultados obtenidos hasta la fecha, con un pre diseño prometedor, nos anima a
seguir con el desarrollo y por ello se solicita esta ayuda.
Los distintos Hitos que se pretende alcanzar en el proyecto podrían resumirse con referencia
temporal del siguiente modo:
Hito 1.- Planteamiento de los objetivos básicos y planificación temporal del proyecto.
Periodo: Julio – Agosto de 2013.
Hito 2.- Estudio del estado del arte, búsqueda de patentes en bases de datos y planteamiento de
alternativas de diseño.
Periodo: Septiembre a Diciembre de 2013
Hito 3.- Desarrollo de la ingeniería básica, modelado 3D, y realización física de un prototipo previo
funcional, de bajo coste, en base a piezas de prototipado rápido.
Periodo: Noviembre a Diciembre de 2013
Hito 4.- Elaboración de una especificación técnica y de la documentación básica que permita
proceder a la solicitud de la patente del dispositivo.
Periodo: Diciembre 2013
Hito 5.- Revisión del diseño y fabricación de dos prototipos finales completos, que permitan su
utilización en el CEQtt, de modo que puedan ser validados desde el punto de vista funcional.
Periodo: Diciembre a marzo 2014
Hito 6.- Elaboración de los planos de fabricación, especificaciones técnicas, manuales de uso y
mantenimiento. Documentación final del proyecto.
Periodo: Abril a junio 2014
Los hitos pueden sufrir pequeñas variaciones temporales, dependiendo de los resultados
obtenidos de las pruebas, o modificaciones en cuanto al alcance que puedan surgir durante el
desarrollo del proyecto.
2.7 Plan de divulgación de los resultados
Como se ha comentado, se está elaborando la documentación que permita proceder a la solicitud
de una patente.
Una vez el dispositivo esté finalizado y se hayan ensayado los prototipos finales, se plantea dar
a conocer el mismo a través por un lado de los cursos que se imparten en el CEQtt, a personal
de cirugía de los Hospitales asturianos que utilizan este tipo de técnicas quirúrgicas.
En años anteriores se ha recibido ayuda para el desarrollo del Koalabot (Robot escalador de
postes), que ha sido patentado, ha ganado el premio de la Fundación 3M a la innovación, y ha
Plan de Actividades 2014 119
sido presentado en un evento promovido por la empresa Treelogic sobre robótica social, en el
auditorio del Príncipe de Asturias en Oviedo al que se ha enviado poster con el logo del IUTA.
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros Gastos TOTAL
GASTOS
4.500 € 1.200 € 5.700 €
Ingresos (ayuda recibida por otras instituciones o empresas):
Entidades/Empresas financiadoras
Personal Fungible Inventariable Otros Gastos TOTAL
INGRESOS
Área de Ing. Mecánica y CEQtt.
1.200 € 1.200 €
En los gastos se ha considerado:
Una beca de 750 €/mes durante 6 meses a un becario de colaboración, por un total de 4.500 €.
Unos costes de materiales de 1.200 € para tres prototipos inicialmente, que incluiría materiales en acero inoxidable y aluminio, componentes mecánicos varios (engranajes, casquillos, pegamento industrial resistente a altas temperaturas, piezas mecanizadas, varillas) y piezas prototipadas en ABS para otros prototipos iniciales previos.
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
4.500 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 5 MESES
3.750 €
Plan de Actividades 2014 120
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
Plan de Actividades 2014 121
Plan de Actividades 2014 122
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 9
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Influencia de la geometría y tipo de fijación en el comportamiento biomecánico de las
reconstrucciones del ligamento cruzado anterior, mediante la utilización de métodos numéricos
y experimentales.
Investigadora responsable: Inés Peñuelas Sánchez
Tfno: 98 518 1980 E-mail: [email protected]
Otros investigadores: Cristina Rodríguez González, Tomás García Suárez
Empresas o instituciones colaboradoras.
Clínica Cemmar (Centro de Especialidades Médicas Maestro y Rodríguez). La Clínica
Cemmar, ubicada en Gijón, está especializada en Traumatología y Cirugía Ortopédica así como
en Medicina del Deporte. El Doctor Antonio Maestro Fernández colabora desde hace años con
este grupo investigador en la búsqueda de soluciones reconstructivas en intervenciones
quirúrgicas de rodilla. En la actualidad se colabora con él en otros proyectos y su disponibilidad
siempre es total, trabajando en conjunto de forma dinámica y permitiendo adaptarse en cada
momento a los cambios que van surgiendo durante la realización de las colaboraciones.
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
La intervención para la reconstrucción del ligamento cruzado anterior (LCA) puede realizarse
utilizando dos posibles sustitutos del ligamento: los obtenidos del propio paciente y los
denominados autoinjertos. Los primeros se obtienen, generalmente, del tendón del músculo
semitendinoso, del recto interno o del ligamento rotuliano, mientras que los segundos son
obtenidos de cadáveres. La utilización de estos diferentes grupos de tendones no ha mostrado
diferencias significativas en cuanto a la calidad de la reconstrucción LCA, por lo que las variables
principales que determinarán el éxito de la reconstrucción habrá que buscarlas entre la
experiencia del cirujano, la curva de aprendizaje, la técnica quirúrgica o el tipo de fijación. Debido
al importante número de fijaciones existentes en el mercado, la elección de la misma es un punto
de debate en torno a la longevidad de los resultados, con implicaciones en la rehabilitación (punto
de vista clínico), en la resistencia a fatiga de los implantes (punto de vista biomecánico) y en el
precio (punto de vista crematístico). Así mismo, el perfecto conocimiento de los diferentes tipos
de implantes parece una obligación para el cirujano ortopédico, ya que se enfrenta a la elección
entre un amplio arsenal terapéutico, que cada año se amplia y mejora gracias a la competencia
entre las diferentes empresas. Habiéndose demostrado las nulas diferencias entre el tipo de
injerto a utilizar en la reconstrucción del LCA, y dado que las técnicas quirúrgicas se encuentran
muy estudiadas y estandarizadas, parece lógico pensar que la variable principal de éxito de la
Plan de Actividades 2014 123
reconstrucción estriba en el tipo de fijación utilizada. Aunque es muy habitual el uso de sistemas
de fijación intratúnel, mediante los denominados tornillos interferenciales, existe la duda respecto
a la fijación directa que este tipo de tornillos produce entre la plastia y el túnel óseo. El principio
básico y primordial es la máxima compresión de dicha plastia contra el hueso, pero sin producir
un efecto deletéreo de rotura de la misma por aplastamiento, sección con el filete del tornillo, etc.
El equilibrio para lograr la máxima compresión con el mínimo daño en el tendón se consigue
jugando con las variables diámetro de tornillo, diámetro de túnel y diámetro de plastia, entre otras.
Dado que el diámetro de la plastia viene impuesto por la envergadura del paciente, para una
plastia dada serán las geometrías y configuración del tornillo y túnel algunas de las variables que
juegan un papel fundamental en la consecución de un grado de fijación óptimo.
La estrecha colaboración entre el Dr. Maestro y el equipo Investigador desde hace años, se ha
traducido en la realización de un amplio programa experimental en el que se han obtenido
numerosos datos y resultados muy interesantes. No obstante, el gran número de variables que
intervienen en la óptima consecución de una reconstrucción LCA, hace inviable su estudio
únicamente mediante técnicas experimentales. Por ello, en el presente proyecto se pretende
llevar a cabo un programa numérico pseudo-experimental (simulación numérica de técnicas
experimentales) que permita analizar la influencia de las diferentes variables que afectan al
comportamiento y éxito de estas reconstrucciones, así como la caracterización mecánica de las
mismas.
Esta mejora de las reconstrucciones LCA se traducirá en importantes beneficios para todos los
pacientes que se ven sometidos a este tipo de intervenciones, en especial deportistas cuya
recuperación es un factor primordial para su futura práctica deportiva. Este es el caso de
futbolistas tanto amateurs como profesionales o esquiadores, entre otros, en los que este tipo de
lesiones son muy frecuentes.
De este modo, el objetivo fundamental del proyecto será determinar la geometría y configuración
idóneas de túnel y tornillo para un diámetro de plastia dado. Para ello se evaluará el
comportamiento biomecánico del conjunto hueso-plastia-fijación, mediante análisis numérico
utilizando el método de los elementos finitos (MEF) y se comparará con resultados
experimentales obtenidos a partir de muestras in vitro de reconstrucciones llevadas a cabo con
diferentes relaciones de diámetro tornillo/túnel.
2.2 Justificación e interés
Esta mejora de las reconstrucciones LCA se traducirá en importantes beneficios para todos los
pacientes que se ven sometidos a este tipo de intervenciones, en especial deportistas cuya
recuperación es un factor primordial para su futura práctica deportiva. Este es el caso de
futbolistas tanto amateurs como profesionales (en concreto del Real Sporting de Gijón, con los
que el Dr. Maestro trabaja habitualmente) o esquiadores, entre otros, en los que este tipo de
lesiones son muy frecuentes.
2.3 Objetivos
El objetivo fundamental del proyecto será determinar la geometría y configuración idóneas de
túnel y tornillo a utilizar en cada reconstrucción LCA para un diámetro de plastia dado. Para ello
se evaluará el comportamiento biomecánico del conjunto hueso-plastia-fijación, mediante
análisis numérico utilizando el método de los elementos finitos (MEF) y se comparará con
Plan de Actividades 2014 124
resultados experimentales obtenidos a partir de muestras in vitro de reconstrucciones llevadas a
cabo con diferentes relaciones de diámetro tornillo/túnel.
2.4 Metodología
El proyecto constará de las siguientes actividades:
1) Estudio bibliográfico. 2) Selección de materiales, configuraciones y geometrías de estudio. 3) Análisis numérico del comportamiento mecánico del conjunto hueso-plastia-fijación. 4) Comparación con resultados experimentales. 5) Análisis conjunto de resultados y elaboración del informe final.
2.5 Resultados esperables
Mejora de las reconstrucciones de ligamento cruzado anterior.
2.6 Planificación temporal de las actividades
El proyecto tendrá una duración prevista de 10 meses. El primer mes se dedicará a la búsqueda
bibliográfica y estado del arte. El segundo mes se dedicará a la actividad 2 (Selección de
materiales, configuraciones y geometrías de estudio). Del tercer al octavo mes se llevará a cabo
la actividad 3 (Análisis numérico). El noveno mes se dedicará a la comparación con resultados
experimentales (actividad 4) y el décimo mes al análisis de resultados, conclusiones y
elaboración del informe final (Actividad 5). El personal becario contratado debería participar en
todas las actividades del proyecto, si bien su participación en primordial en las actividades 3 a 5.
2.7 Plan de divulgación de los resultados
Los investigadores del presente proyecto se comprometen a publicar los resultados de dicho
proyecto en congresos nacionales e internacionales (si es posible) y a realizar o participar en
aquellas jornadas divulgativas de resultados en las que sean requeridos.
Si los resultados tienen entidad suficiente como para ser publicados en revistas del JCR, también
se intentaría realizar una publicación.
Plan de Actividades 2014 125
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros Gastos TOTAL
GASTOS
7.500 € 1.000 € 3.500 € 12.000 €
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
7.500 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 4 MESES Y MEDIO
3.375 €
Plan de Actividades 2014 126
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
Plan de Actividades 2014 127
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 10
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Nuevos biosensores electromagnéticos tipo Predictor®
Investigadora responsable: Montserrat Rivas Ardisana
Tfno: 98 518 2387 E-mail: [email protected]
Otros investigadores: José Ángel García Díaz, José Carlos Martínez García, Rosario Díaz
Crespo, Laura Elbaile Viñuales, Francisco J. Carrizo Medina.
Empresas o instituciones colaboradoras.
Dismed S.A. y la Fundación Prodintec, ambas ubicadas en Gijón apoyan esta propuesta.
Dado el carácter multidisciplinar del proyecto en el que la Física y la Ingeniería se dan la mano
con la bioquímica y la biología, el asesoramiento del personal especializado de Dismed en
materia de procesos/reactivos bioquímicos, es muy interesante. Su conocimiento de los
problemas biomédicos a resolver y las limitaciones de las técnicas existentes es un complemento
esencial del proyecto.
Prodintec posee amplísima experiencia en el campo de la instrumentación, y muy
particularmente de sensores y biosensores, lo que hace que sea una EPO especialmente
importante para este proyecto. Es tal el interés que tenemos en colaborar en esta línea de
investigación que ya hemos participado juntos en otras convocatorias públicas de proyectos de
innovación junto con dos empresas asturianas.
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
Los test con Tiras de Flujo Lateral (TFL), como el Predictor®, son ensayos bioquímicos sencillos,
rápidos, sensibles y altamente específicos. No obstante, su utilidad está restringida a pruebas
positivo/negativo como los conocidos test de embarazo. Este proyecto propone una evolución de
esta técnica para conseguir que sea una técnica cuantitativa. De esta forma se ampliaría su
utilidad a los cientos de analitos de interés clínico de los que es necesario conocer su cantidad,
como por ejemplo el colesterol, la glucosa, marcadores tumorales, etc… La concentración de
estas sustancias se determina actualmente por ensayos inmunoenzimáticos igualmente
sensibles y específicos que las TFL, pero más laboriosos, caros y lentos que éstas.
Extender la aplicación de las TFL reduciría el tiempo de espera desde la recogida de fluido
biológico (sangre, orina u otros) hasta la obtención del diagnóstico, abarataría los costes de los
análisis y permitiría su aplicación sin requerir personal especializado ni laboratorios altamente
equipados, como en el domicilio o en zonas catastróficas.
Se realizarán dos modificaciones respecto a las TFL convencionales.
Plan de Actividades 2014 128
1) Se añadirán nano partículas superparamagnéticas funcionalizadas a las TFL, en lugar de las habituales nano partículas no-magnéticas.
2) Se desarrollará un sensor electromagnético que detectará y cuantificará, en tiempo real, la señal magnética debida a dichas partículas presentes en la TFL.
Las nano partículas superparamagnéticas tienen unas características que las hacen muy útiles
en sensorización de sustancias biológicas, como su poderoso magnetismo, su tamaño
nanométrico y su superficie químicamente activa.
La detección de nano partículas es un tema candente en la bibliografía científica contemporánea.
Entre las varias técnicas descritas, se profundizará en una nueva técnica identificada
recientemente por los solicitantes de este proyecto (Nanotechnology 24 245501 2013) cuya
sensibilidad es suficiente para el objetivo propuesto y cuyo elemento sensor es extremadamente
barato.
Se evaluará el biosensor resultante detectando el antígeno específico de próstata, Prostate
Specific Antigen, o PSA, comprobándose la capacidad de detección en concentraciones de
interés clínico. Una vez alcanzado este logro, será posible extender el trabajo para multitud de
otras sustancias de interés sanitario.
2.2 Justificación e interés
Esta investigación está subvencionada por un proyecto de investigación del Plan Nacional
MAT2012-33405, con lo que se demuestra el interés del Ministerio de Economía y Competitividad
en el proyecto. Además, esto asegura la disponibilidad de medios materiales al becario para el
desarrollo de su formación e investigación.
Los métodos de detección bioquímica mediante Tiras de Flujo Lateral (TFL) son muy utilizados
y tienen muchas ventajas:
Son baratos, comparados con otras posibilidades de detección.
Son rápidos, cada prueba dura entre 5 y 10 minutos. Además, se pueden realizar muchas
pruebas en paralelo a partir de una misma muestra ya que requieren poco volumen de
muestra.
Son sensibles. Es posible detectar cantidades extremadamente pequeñas de analitos.
Son fáciles de manejar, los test de embarazo son utilizados habitualmente en el domicilio
por cualquier usuario que lo adquiera en farmacia.
Su principal desventaja es su incapacidad de cuantificación del analito buscado. Son por tanto
una herramienta imprescindible para la detección de productos tóxicos o peligrosos (bacterias,
drogas, contaminantes,…), de sustancias prohibidas (sustancias dopantes, drogas recreativas),
o de verificación de embarazo. Sin embargo, para medir la concentración de otras sustancias se
utilizan otras técnicas más complejas, como el ELISA, que funcionan siguiendo la misma
estructura de detección pero necesitando de más equipamiento, además de la participación de
un operario durante la realización del test.
Las TFL son por tanto una herramienta de probada utilidad, pero que actualmente están
restringidas a medidas cualitativas (presencia/ausencia). Conseguir evolucionar esta técnica
para poder ampliar su utilización redundaría en una mejora del servicio sanitario (menor espera
por los resultados, menor coste para la realización de las pruebas…). Esta investigación es por
lo tanto adecuada para una época de crisis y recorte presupuestario, al buscar disminuir el coste
Plan de Actividades 2014 129
de las técnicas existentes, lo que implicaría una reducción del presupuesto sin menoscabar la
calidad sanitaria.
Dismed S.A. es una empresa radicada en Gijón para la cual tanto el marcaje selectivo, como la
detección cuantitativa de alta sensibilidad de entidades biológicas son aspectos de enorme
interés por cuanto podrían permitir la mejora de procesos e incluso el desarrollo de productos
altamente competitivos. La Fundación Prodintec ha manifestado su interés por la generación y
comercialización de productos dirigidos al diagnóstico de patologías mediante biosensores. Todo
ello lleva a plantearse la posibilidad de generar en el futuro una patente al alcanzarse los
resultados de investigación previstos. Por último, colaborar con otras empresas, tanto dentro
como fuera de Gijón es una oportunidad de estar al día de las necesidades y capacidades
técnicas de las empresas que podrían estar interesadas en comercializar la posible patente.
También nos permite formar un consorcio empresas-universidad para participar en convocatorias
de proyectos de I+D+i, tanto nacionales como internacionales.
2.3 Objetivos
El objetivo deseado a largo plazo es el de desarrollar un método rápido de detección de
sustancias bioquímicas que además mejore la sensibilidad y portabilidad de los actuales,
manteniendo bajos costes de fabricación y facilidad de manejo.
Para este proyecto los objetivos concretos son integrar un sistema electromagnético de detección
de nano partículas superparamagnéticas con Tiras de Flujo Lateral (TFL), avanzar en la
comprensión de la interacción física entre nano materiales y sensores, y lograr una sensibilidad
del sistema suficiente para la cuantificación de sustancias de interés clínico.
2.4 Metodología
Un sistema de flujo lateral está compuesto de distintas partes o componentes. Estos
componentes se pueden clasificar en dos categorías: Reactivos y soporte físico.
Los reactivos de detección son tres: Un anticuerpo de captura del analito a detectar (colocado
en la test line), otro anticuerpo de control (colocado en el control line) y nano partículas
funcionalizadas contra el analito que se desea detectar. El término funcionalización significa que
esas nano partículas se adhieren única y exclusivamente al analito deseado.
Conjugate Pad
Sample Pad
Membrana Nitrocelulosa
Absorbent Pad
Test Line (T)
Control Line (C)
Dirección del flujo
Plan de Actividades 2014 130
El soporte físico está compuesto de cuatro componentes imprescindibles, el sample pad (donde
se deposita la muestra), el conjugate pad (donde están las partículas funcionalizadas), la
membrana de nitrocelulosa (compuestas de un tipo de celulosa con alta carga electrostática que
permite adherir los anticuerpos) y el absorbent pad (otro tipo de celulosa muy absorbente que
genere el flujo por capilaridad en la dirección adecuada). Si la muestra biológica es sangre,
además hay que añadir un filtro adecuado para que retenga las células sanguíneas.
Las TFL actuales están realizadas con nano partículas de oro o de látex funcionalizadas. El
presente proyecto propone sustituir dichas nano partículas por otras magnéticas que fueron
desarrolladas por el grupo de investigación durante el transcurso de proyectos financiados
parcialmente por el IUTA en años anteriores (2011 y 2012).
Además de la sustitución de las partículas por otras magnéticas, se desea acoplar un sensor
electromagnético para detectar dichas nano partículas (desarrollado en el proyecto IUTA 2013).
Para ello, se profundizará en el análisis de la interacción física entre los nano materiales y los
sensores con el fin de aumentar de la sensibilidad del sistema.
La técnica de detección ha sido identificada y publicada recientemente por los solicitantes de
este proyecto (Nanotechnology 24 245501 2013). El elemento sensor se compone de una pista
de cobre depositada sobre un polímero y por la que circula una corriente alterna. Los parámetros
de medida (frecuencia, amplitud, dimensiones de la pista) influyen directamente sobre la señal
producida por las nano partículas así como sobre el ruido de medida.
Una vez implementado el sistema de detección se procederá a la detección de sustancias de
interés clínico. Los autores están inmersos en un proyecto nacional de investigación en el que
se pretende detectar el Antígeno Específico de Próstata (PSA), por lo que las primeras pruebas
se realizarán para detectar esta sustancia.
En caso de obtenerse resultados positivos, se procederá a la cuantificación de PSA de muestras
clínicas y su comparación con el valor obtenido por el método convencional.
2.5 Resultados esperables
Se espera incrementar la sensibilidad del sistema de detección de nano partículas magnéticas
desarrollado hasta la fecha. Como ejemplo de cuantificación de sustancias biológicas, se espera
alcanzar una sensibilidad de PSA en el orden de los nano gramos/mililitro, o femtomoles/mililitro.
2.6 Planificación temporal de las actividades
La duración estimada del proyecto es de 12 meses, durante los cuales el becario del IUTA
realizará las siguientes actividades:
Preparación de las Tiras de Flujo Lateral (TFL): deposición de anticuerpos, de nano partículas funcionalizadas, bloqueo de la membrana, montaje sobre sistema de detección. (3 meses).
Valoración de distintas muestras de nano partículas funcionalizadas. Composición química, diámetro, propiedades magnéticas y difusión a través de la membrana. (2 meses)
Estudio teórico de la interacción entre las nano partículas magnéticas y el sensor. (3 meses)
Medidas en tiempo real de la señal magnética en TFL (3 meses)
Plan de Actividades 2014 131
Detección de PSA en muestras biológicas proporcionadas por el Hospital Universitario Central de Asturias. (1 mes)
2.7 Plan de divulgación de los resultados
Al tratarse de una investigación interdisciplinar, la divulgación de resultados debe tener dos
niveles: un nivel especializado científico-técnico y otro más general donde se pueda captar la
atención de posibles colaboradores y/o usuarios de la tecnología desarrollada.
Para ello se realizarán las siguientes actividades divulgativas:
Participación en congresos especializados.
Publicaciones en revistas científicas de alto impacto.
Alojamiento de la información generada en repositorios on-line de acceso abierto.
Desayunos tecnológicos del IUTA-PCTG y otras jornadas divulgativas.
Diseminación de los resultados en Internet y medios de comunicación generales.
Nuestro grupo ha disfrutado en ocasiones anteriores de subvenciones del IUTA. Los resultados
del proyecto del año 2013 se divulgaron como se describe a continuación.
Proyecto año 2013: Biosensor electromagnético de PSA (Prostate-Specific Antigen)
Publicaciones científicas:
Autores: D. Lago-Cachón, M. Rivas, J.C. Martínez-García, J.A. García.
Título: Cu impedance-based detection of superparamagnetic nanoparticles.
Revista: Nanotechnology
Referencia: D. Lago-Cachón et al., Nanotechnology, 24 245501 (2013)
Enlace: http://iopscience.iop.org/0957-4484/24/24/245501
Autores: M. Rivas, D. Lago-Cachón, J.C. Martínez-García, J.A. García, A.J. Calleja.
Título: Meander-line structure for Eddy-current sensing of magnetic nanoparticles.
Revista: Journal of Applied Physics
Estado: Enviado
Autores: D. Lago-Cachón, M. Rivas, C. López-Larrea, A. López-Vázquez, G. Martínez-Paredes,
J.A. García.
Título: HeLa cells separation using MICA antibody conjugated to magnetite nanoparticles.
Revista: Physica Status Solidi C
Estado: En prensa
Congresos científicos:
Autores: M. Rivas, D. Lago-Cachón, J.C. Martínez-García, J.A. García.
Título: Meander-line structure for Eddy-current sensing of magnetic nanoparticles.
Congreso: ISMANAM 2013, Torino (Italia)
Plan de Actividades 2014 132
Fecha: 4 de julio de 2013.
Tipo de comunicación: Oral
Enlace: http://goo.gl/GToc48
Autores: J.C. Martínez-García, M. Rivas, D. Lago-Cachón, J.A. García.
Título: FORC differential dissection of soft biphase magnetic ribbons.
Congreso: Ismanam 2013, Torino (Italia).
Fecha: 4 de julio de 2013.
Tipo de comunicación: Póster.
Enlace: http://goo.gl/WEiw6
Autores: D. Lago-Cachón, M. Rivas, C. López-Larrea, A. López-Vázquez, G. Martínez-Paredes,
J.A. García.
Título: HeLa cells separation using MICA antibody conjugated to magnetite nanoparticles.
Congreso: DICNMA 2013, San Sebastián
Fecha: 13 de septiembre de 2013.
Tipo de comunicación: Oral
Otros foros:
Autores: D. Lago-Cachón y M. Rivas
Título: Sensor electromagnético basado en nano partículas magnéticas
Congreso: III Encuentros Universidad - Empresa
Fecha: 28 de noviembre de 2013.
Tipo de comunicación: Charla
Enlace: http://goo.gl/AkG1E5
Autores: D. Lago-Cachón.
Título: Nano partículas magnéticas para biosensores.
Congreso: II NBA workshop
Fecha: 13 de julio de 2013.
Tipo de comunicación: Oral
Enlace: http://goo.gl/g5xrwK
Autores: D. Lago-Cachón
Título: Nanotecnología.
Plan de Actividades 2014 133
Congreso: TEDx Gijón Changing the Future.
Fecha: 18 de mayo de 2013.
Tipo de comunicación: Charla
Enlaces: http://www.tedxgijon.com/, y http://goo.gl/l132er
Entrevista a D. Lago-Cachón
Medio: www.AprendeyEmprende.com
Enlace: http://aprendeyemprende.com/el-fisico-multidisciplinar/
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros
Gastos
TOTAL
GASTOS
9.000 € 3.300 € 7.500 € 4.100 € 23.900 €
Ingresos (ayuda recibida por otras instituciones o empresas):
Entidades/Empresas financiadoras
Personal Fungible Inventariable Otros
Gastos TOTAL
INGRESOS
MAT2012-33405 3.300 € 7.500 € 4.100 € 14.900 €
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
9.000 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 4 MESES Y MEDIO
3.375 €
Plan de Actividades 2014 134
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
Plan de Actividades 2014 135
Plan de Actividades 2014 136
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 11
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Sistema de Construcción Flexible para Viviendas
Investigador responsable: Ángel Martín Rodríguez
Tfno: 98 518 2621 E-mail: [email protected]
Otros investigadores: Miguel A. Serrano López, Juan José del Coz Díaz, Francisco Suárez
Domínguez.
Empresas o instituciones colaboradoras:
Modultec. Ubicada en Gijón, tiene un alto grado de interés en el proyecto. Su participación y
futuro desarrollo del proyecto, está pendiente de la posible obtención de patentes de este sistema
constructivo y por tanto una vez obtenidas éstas, se establecería la colaboración oportuna.
Arquitecto Pablo Martín Hevia. Estudio de Arquitectura ubicado en Gijón, tiene un alto grado
de interés en el proyecto. El grado de colaboración y participación en el desarrollo del proyecto
también está pendiente de la obtención de patentes.
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
El proyecto propone el desarrollo de un nuevo modelo de sistema constructivo, cuya finalidad es
construir viviendas unifamiliares por medio del ensamblaje de elementos sencillos prefabricados
e industrializados y que además, el mencionado sistema, presente una gran facilidad de montaje
entre sus diferentes elementos. Este modelo está basado en el sistema RTA (Ready To
Assembly). También tiene la pretensión de permitir modificaciones a lo largo de la vida útil del
edificio y por tanto deberá presentar una facilidad de desmontaje y acoplamientos de nuevos
elementos.
El sistema presenta las siguientes características:
Sistema de construcción modulado
El edificio estará constituido por elementos sencillos que podrán ser montados y desmontados, con relativa facilidad.
Construcción en seco
Sistema con posibilidad de variaciones “ampliaciones - disminuciones” de los espacios de la vivienda unifamiliar.
Montaje “con muy poca” mano de obra cualificada.
Elementos livianos en su mayor parte transportados por una sola persona y en alguna ocasión por dos personas.
Número relativamente pequeño de elementos sencillos diferentes (estimación: 120 piezas)
Fabricación “Off-Site” de los elementos.
Montaje “On site”.
Plan de Actividades 2014 137
Presenta un gran control de calidad en cuanto al proceso constructivo.
Permite utilizar una gran variedad de materiales para envolventes.
Se puede incorporar una gran variedad de materiales y espesores, para conseguir el en cuanto a aislamiento térmico y acústico necesario, en función de las diferentes localizaciones del edificio.
Permite acoplar carpinterías de diferente tipología, manteniendo la modulación necesaria.
Las instalaciones se pueden acoplar fácilmente.
El sistema constructivo no necesita cortes para acoplar los diferentes elementos. Lema: “No sierra y si llave inglesa”.
Los beneficiarios de este proyecto podrían ser una gran cantidad de empresas locales,
principalmente del sector del metal y de la construcción, que disponen de tecnología necesaria
para fabricar los diferentes componentes del sistema. Por otra parte este sistema propone una
producción en masa que llevaría a abaratar los costes de producción y de construcción, con lo
cual la última beneficiaria sería la toda sociedad.
Los resultados esperables podemos decir que inicialmente se espera realizar 3 patentes y
posteriormente poner en práctica la realización del sistema.
2.2 Justificación e interés
Los beneficios inmediatos potencialmente potenciables para el Municipio de Gijón están,
corresponden al interés de empresas como Modultec ubicada en Gijón, con capacidad
tecnológica para el desarrollo del sistema y con gran interés en cuanto que su mercado de trabajo
va en esa misma dirección. Además existirían otras muchas empresas que estarían interesadas
pues el sistema va a requerir una gran variedad de materiales y suministros muy extendidos por
los Polígonos Industriales del entorno y con actividades afines a los diferentes tipos de materiales
a fabricar (acero, hormigón prefabricado, PVC, aislamientos, etc.). A su vez varios estudios de
arquitectura están interesados en el sistema.
2.3 Objetivos
Construir viviendas unifamiliares de un modo semejante al montaje de un mueble tipo RTA.
Ready To Assembly (IKEA). Además con la posibilidad de cambiar de diseño a lo largo de la vida
útil del edificio.
2.4 Metodología
Modulación de todos los elementos que van a constituir la vivienda unifamiliar.
Diseño geométrico de cada uno de estos elementos.
Estudio de los ensamblajes necesarios.
Formación de volúmenes a través del ensamblaje de los diferentes elementos.
Planteamiento de modificaciones estructurales y volumétricas.
Estudio del desmontaje de los elementos.
Programa gráfico de ordenador con instrucciones precisas para diseño, montaje, ampliación y desmontaje de volúmenes (en un futuro próximo).
Plan de Actividades 2014 138
2.5 Resultados esperables
Patentar los diferentes subsistemas que aparecen en el proyecto, que en principio se cree que
pueden ser 3. Posteriormente se propondría la explotación del sistema asociándose con
diferentes empresas para su desarrollo y posterior explotación. Además se pretende realizar
varios artículos en revistas internacionales y con alto índice de impacto.
2.6 Planificación temporal de las actividades
Se pretende avanzar en el desarrollo de los subsistemas de cimentación, estructura, cubiertas
cierres exteriores, acabados interiores e instalaciones. Este apartado se realizaría en el primer
semestre el año 2014. En el tercer trimestre se comenzaría con las solicitudes de patentes. En
el cuarto trimestre de año 2014 después de haber establecido una primera gestión de tramitación
de las diferentes patentes se pasaría contactar con empresas.
Sería necesaria la participación activa de un becario durante todo el año 2014, como
requerimiento mínimo para el desarrollo del proyecto.
2.7 Plan de divulgación de los resultados
A comienzos del segundo semestre del año 2014 ya se podrían presentar algunos resultados
públicamente. De una manera general y sin entrar en detalles, se pueden presentar resultados a
petición del IUTA, o cualquier organismo público interesado en el proyecto.
Presentación de un proyecto anterior en esta misma línea de trabajo, en la Confederación
Asturiana de la Construcción ASPROCON, durante la Jornada "Oferta Tecnológica del IUTA
para el sector de la Construcción Asturiano" organizado por el Clúster ICA. El proyecto anterior
es antecedente del actual.
Plan de Actividades 2014 139
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros Gastos TOTAL
GASTOS
9.000 € 9.000 €
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
9.000 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 4 MESES Y MEDIO
3.375 €
Plan de Actividades 2014 140
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
Plan de Actividades 2014 141
Plan de Actividades 2014 142
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 12
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Análisis modal de la pasarela peatonal del parque de Moreda.
Investigador responsable: Manuel López Aenlle
Tfno: 98 518 2057 E-mail: [email protected]
Otros investigadores: Pelayo Fernández Fernández.
Empresas o instituciones colaboradoras.
Ayuntamiento de Gijón
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
El objetivo del proyecto es caracterización dinámica de la pasarela peatonal que cruza desde la
Avenida de Portugal hasta el parque de Moreda, en el ayuntamiento de Gijón. Para ello se
realizarán ensayos modales sobre la estructura utilizando sensores de aceleración de alta
sensibilidad y posteriormente se determinarán los parámetros modales (frecuencias naturales,
modos de vibración e índices de amortiguamiento) mediante técnicas de identificación modal. Se
realizarán ensayos antes de iniciarse las obras y se repetirán una vez finalizadas.
2.2 Justificación e interés
Es conocido que la pasarela peatonal del parque de Moreda (Gijón) del presenta altos niveles de
vibración debido al paso de peatones y debido a otras cargas externas (viento, tráfico), que
provocan preocupación y malestar en los usuarios de la misma. En los próximos meses está
previsto acometer obras de refuerzo de la misma. La aplicación del análisis modal permitiría:
Determinar los parámetros modales de la estructura y validar los modelos numéricos realizados con la estructura original y la estructura reforzada.
Verificar la efectividad de los trabajos de refuerzo.
Verificar si se cumple la normativa vigente en cuanto a rangos de frecuencias naturales a evitar en este tipo de estructuras.
Disponer de una base de datos para una monitorización de la estructura. Si se realiza otro análisis modal tras un determinado periodo de tiempo, la modificación de los parámetros modales significa un cambio en el comportamiento dinámico de la estructura.
Disponer de información para verificar y readaptar modelos numéricos. Si es necesario acometer medidas correctoras en la estructura para limitar los niveles de aceleración o para evitar ciertos rangos de frecuencias naturales, se necesita un modelo numérico. Los resultados del análisis modal permiten validar dicho modelo numérico y también readaptarlo si fuese necesario.
Plan de Actividades 2014 143
2.3 Objetivos
Realizar ensayos modales sobre la pasarela peatonal.
Determinar parámetros modales mediante técnicas de análisis modal operacional.
Verificar el cumplimiento de la normativa vigente.
Disponer de información experimental para validar y readaptar modelos numéricos.
2.4 Metodología
1. Estudio de la documentación existente, cálculos previos y planificación de los ensayos a realizar. Esto nos permite determinar el número y la posición óptima de los sensores a colocar, frecuencias de muestreo, tiempo de ensayo, etc.
2. Revisión de la normativa existente sobre pasarelas peatonales 3. Preparación de los ensayos. Se trata de preparar y seleccionar todo el equipo y material
necesario para realizar los ensayos (sensores, sistema de adquisición de datos, ordenadores, cableado, etc.)
4. Realización de los ensayos sobre la pasarela antes de iniciarse las obras de refuerzo y repetición de los mismos una vez finalizadas las obras.
5. Identificación modal. Se utilizará el programa ARTEMIS para la identificación modal de las señales de aceleración registradas en los ensayos.
6. Redacción del informe final.
2.5 Resultados esperables
Determinar parámetros modales de la pasarela peatonal.
Comprobar la efectividad de las obras de refuerzo.
Verificar el cumplimiento de la normativa vigente.
Disponer de información valiosa para futuros estudios relacionados con el comportamiento dinámico de la pasarela peatonal.
2.6 Planificación temporal de las actividades
Marzo-Abril de 2014. Estudio de la documentación existente y , normativa. Cálculos previos, normativa .
Abril-Mayo de 2014. Preparación y realización de ensayos.
Junio de 2014. Identificación modal.
Julio de 2014. Verificación de la normativa vigente e Informe final.
2.7 Plan de divulgación de los resultados
Los resultados se presentarán en Congresos internacionales relacionados con el tema y en
actividades divulgativas organizadas por el IUTA.
Con el proyecto ANALISIS DEL COMPORTAMIENTO DINÁMICO DE UNA PASARELA
PEATONAL subvencionado por el IUTA en el año 2011, se divulgaron los resultados en las
Jornadas de Sensorización y Monitorización realizadas el 19 de Diciembre de 2011.
Plan de Actividades 2014 144
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros Gastos TOTAL
GASTOS
3.750 € 3.750 €
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
1 becario durante 5 meses: 3.750 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 3 MESES Y MEDIO
2.625 €
Plan de Actividades 2014 145
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
Plan de Actividades 2014 146
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 13
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Diseño e implementación de un entorno colaborativo on-line multidispositivo para la
gestión y desarrollo de las diferentes etapas de un proyecto de ingeniería.
Investigador responsable: Pablo Pando Cerra
Tfno: 98 518 1948 E-mail: [email protected]
Otros investigadores: Pedro Ignacio Álvarez Peñín, Jorge Bonhomme González, Victoria
Mollón Sánchez, Bernardo Busto Parra
Empresas o instituciones colaboradoras.
Para este proyecto colaborará TUINSA NORTE S.A. Esta empresa desarrolla su actividad dentro
del ámbito de las energías renovables, construcción modular así como el diseño-cálculo y
construcción de diversos bienes de equipos en calderería media y pesada, fabricados en sus
centros de producción en el polígono de Somonte. Además, gracias a la ambiciosa política de
expansión para los próximos años, generará nuevos puestos de trabajo en el municipio de Gijón.
Su sede central, donde se desarrolla la actividad de Ingeniería-Gerencia, está situada en el
Parque Tecnológico de Gijón.
Información complementaria de la empresa:
http://www.elcomercio.es/v/20120531/aviles/centro-idesa-tuinsa-zeluan-20120531.html
http://www.lne.es/aviles/2010/02/21/idesa-tuinsa-dispone-suelo-construir-fabrica-zeluan/876213.html
El desarrollo e implantación de este proyecto supone eliminar los problemas derivados de la
distancia entre los diferentes centros de producción y su sede-matriz en el parque tecnológico.
Supondrá un apoyo en el desarrollo de proyectos, los cuales repercutirán en un ahorro importante
de tiempo-costes, dará mayor respuesta de cara al cliente, un aumento de la productividad así
como de la búsqueda de nuevos productos y mercados, y por lo tanto, en una mejora de la
competitividad de la empresa.
Para este proyecto se realizará una colaboración en el desarrollo del producto entre la empresa
de referencia y el Área de Expresión Gráfica del Departamento de Construcción e Ingeniería de
Fabricación, adaptando los objetivos del proyecto a las necesidades reales de TUINSA NORTE
y empresas de referencia del sector en su objetivo de mejora y expansión dando apoyo a los
diferentes departamentos que engloban el desarrollo de un proyecto de ingeniería (Oferta,
Diseño-cálculo, Desarrollo-fabricación y Validación-comprobación) hasta su expedición a cliente.
Para ello se aportará el Know-How necesario para la consecución de dicho proyecto, así como
los medios necesarios para la evaluación del producto desarrollado con este proyecto.
Plan de Actividades 2014 147
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
El actual panorama de crisis económica en la que vivimos obliga a las empresas del sector metal,
referentes en el municipio de Gijón y de Asturias, a reinventarse día a día para adaptarse a las
nuevas necesidades del cliente en la que los costes, respuesta a cliente y plazos de fabricación
deben ser cada vez más ajustados. Rodearse de herramientas tecnológicas que generen valor
añadido y minimicen estos problemas resulta el entorno perfecto de trabajo.
En la empresa actual, adquiere cada vez más importancia el control de gestión, dado que los
recursos son escasos, los procesos son complejos, y cada vez es más crítica la información que
se requiere para una correcta toma de decisiones. En un entorno profesional, las TIC aportan
herramientas específicas, qué, al incluirlas en el día a día de la empresa, son unas excelentes
aliadas para mejorar la gestión del trabajo. Las Tecnologías de la Información y la Comunicación
son aliadas de la eficacia debido a que aportan a los usuarios herramientas específicas para la
gestión del tiempo y de la información. En definitiva, resulta fundamental contar con la
información oportuna para tomar las mejores decisiones en el momento adecuado. En esta
situación las nuevas Tecnologías de la Información son muy relevantes. Permiten obtener,
procesar y controlar mucha más información que los medios manuales.
El presente proyecto pretende implementar una plataforma on-line que permita la gestión y
desarrollo de las diferentes etapas en el diseño-fabricación de un producto industrial dando apoyo
a los diferentes departamentos implicados hasta su entrega a cliente. Además, se implementará
como un entorno colaborativo que defina un feed-back continuo entre los diferentes
departamentos de la empresa combinando el empleo tanto de las estaciones de trabajo
habituales como el uso de dispositivos móviles.
La Plataforma estará formada por seis módulos: Administrador (gestión de cuentas y permisos
de usuario y coordinación general de los diferentes módulos de la Plataforma), Organizador
(gestión del espacio reservado a cada Proyecto de Ingeniería y de los documentos asignados a
dicho Proyecto), Dibujo (acceso y modificación a los documentos gráficos del Proyecto, inserción
de elementos desde las librerías gráficas desarrolladas para la Plataforma), Taller (acceso a la
documentación durante la fabricación del producto para notificar modificaciones en ellos), Tester
(mecanismos de evaluación de los resultados obtenidos durante los Proyectos de Ingeniería,
comunicación de incidencias y generación de informes) y Seguimiento (Control y análisis de las
diferentes etapas del Proyecto).
Los beneficios que se pretenden obtener con el desarrollo de esta Plataforma, aparte de una
posible comercialización del producto, son la reducción de tiempos en la elaboración de los
planos de producción, facilitar la coordinación entre personas, optimizar los controles normativos
y de calidad, así como mejorar los procesos de disconformidades. De esta forma se lograría un
ahorro de costes, un aumento de la productividad y, por tanto, una mejora de la competitividad
de la empresa.
En resumen, esta Plataforma pretende transformar la manera de trabajar y gestionar recursos,
agilizando las comunicaciones, sustentando el trabajo en equipo y perfeccionando las etapas de
diseño de un producto, todo ello a través de la Integración informatizada de Ingeniería-
Producción-Calidad.
Plan de Actividades 2014 148
2.2 Justificación e interés
La aplicación de herramientas TIC en la gestión de proyectos de ingeniería en la empresa está
en continua expansión pero como cualquier otro aspecto es susceptible de mejora. En el caso
de los Proyectos de Ingeniería se presenta el inconveniente de tener que administrar información
tanto documental (memorias, informes, manuales, etc.) como gráfica (planos) lo cual dificulta la
utilización de productos comerciales de gestión documental que no estén orientados a este tipo
de proyectos.
La Plataforma que se pretende implementar es una herramienta integral y colaborativa que
abarque a todos los departamentos que participan en los proyectos de Ingeniería (Fases: Ofertas,
Diseño, Desarrollo y validación) y que facilite la coordinación entre ellos con la mayor rapidez y
facilidad posible.
Además, el sistema implicaría la posibilidad de acceder a una gran cantidad de factores a corto
plazo, a la vez que de estar dotado de los elementos adecuados para realizar cambios en el
menor tiempo posible. Consecuentemente, se mejora el diseño del flujo de información y del
sistema de control de calidad de producción, ofreciendo además una capacidad de respuesta
inmediata, factores que mejoran el proceso de fabricación.
La Plataforma colaborativa tendrá que tener la capacidad de dar el tratamiento adecuado a cada
uno de los elementos que habitualmente forman parte de un Proyecto de Ingeniería. Deberá, por
tanto, ser capaz de gestionar la información documental y de facilitar herramientas que permita
la conexión entre esos documentos y los planos que forman parte habitualmente de dichos
Proyectos. Para ello se interconectará el sistema con el software comercial que utilice la empresa
para el desarrollo y modificación de los planos del producto. Además, se deberá permitir acceder
a la información tanto desde los puestos habituales de trabajo (ordenadores) como desde
dispositivos móviles (tablets, portátiles, etc.), lo cual facilitará la comunicación con lugares
remotos de forma cómoda, sencilla y con la mayor rapidez posible.
Entre los problemas localizados en empresas a la de referencia con centros de producción
dispersos son:
Necesidad de automatización en la definición gráfica/documental de los proyectos sobre todo cuando éstos guardan similitudes así como en las labores cotidianas de inspección que al final se resume en cumplimentar fichas de manera manual para posteriormente volcarlas digitalmente a su formato definitivo posteriormente en la oficina.
Dificultades agilidad a la hora de toma de decisiones.
Poca adaptación al contexto socioeconómico actual que exige respuestas más rápidas a clientes.
Problemas de comunicación entre los diferentes centros de trabajo con continuos desplazamientos para resolución de problemas por indefiniciones y por consiguiente en la calidad final del producto (ejemplo: planos de revisiones no actualizadas).
Poco control de las obras en curso, dilatación de los plazos de entrega.
Control poco exhaustivo de personal, recursos disponibles tanto de maquinaria como disponibilidad de espacios en cada taller (ej. asignación de mejor trabajador en función de requisitos de cada obra, maquinaria en cada taller, revisiones de maquinaria, homologaciones de personal, etc.).
Plan de Actividades 2014 149
Intercambio de documentación necesaria por el proyecto de manera manual con la consiguiente posibilidad de pérdida (albaranes, documentación de personal, certificados de calidad, etc.)
El Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería de la Universidad de Oviedo y la empresa TUINSA
NORTE S.A. han decidido colaborar para la realización de este innovador proyecto ya que la
experiencia profesional de la empresa garantiza un correcto asesoramiento en la implementación
de los diferentes elementos que serán necesarios para un desarrollo adecuado de la Plataforma.
Además, será necesario analizar su integración en el proceso de realización de los Proyectos de
Ingeniería de una empresa, aspecto para el cual TUINSA facilitará sus instalaciones para probar
in situ el producto y evaluar las modificaciones y posibles mejoras que se detecte durante su
empleo.
2.3 Objetivos
Este proyecto plantea diseñar una Plataforma colaborativa instalada en un servidor remoto a la
que se pueda acceder desde diferentes medios (estaciones de trabajo, dispositivos móviles) y
que facilite la gestión y desarrollo de la documentación necesaria en los Proyectos de Ingeniería
de una empresa (documentos y planos), así como dar el adecuado tratamiento a cada tipo de
información que se está generando.
Por todo esto, tanto desde el Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería como desde la empresa
TUINSA se ha propuesto desarrollar una aplicación que facilite la realización de todas estas
tareas con la mayor eficacia posible.
Los objetivos buscados en este proyecto serán los siguientes:
A. Desarrollar una Aplicación Interactiva en un entorno colaborativo que facilite el proceso de
realización de un Proyecto de Ingeniería empleando las oportunidades que ofrecen actualmente
las tecnologías de la comunicación y la información (TIC).
A.1. Definir la Base de Datos que soporte la Plataforma que se quiere desarrollar.
A.2. Desarrollar la estructura de la Plataforma informática para que aúne tanto la gestión y
administración de Proyectos de Ingeniería como la coordinación entre Departamentos de la
empresa (Módulo Administrador de la Plataforma).
A.3. Implementar las herramientas necesarias para generar los espacios de control y
seguimiento de los Proyectos de Ingeniería (Módulo Organizador de la Plataforma).
A.4 Desarrollar las herramientas que se integrarán en las aplicaciones comerciales de Dibujo
Asistido por Computador que utiliza la empresa para la realización de los planos del Proyecto
(Módulo de Dibujo de la Plataforma).
A.5. Generar aplicaciones que permitan la comunicación de los Departamentos encargados
del desarrollo de los productos con el resto de departamentos participantes en el Proyecto
de Ingeniería (Módulo Taller de la Plataforma).
A.6. Implementar herramientas para la evaluación y control de calidad de los Proyectos de
Ingeniería y su interconexión en el resto del proceso de realización del mismo (Módulo Tester
de la Plataforma).
Plan de Actividades 2014 150
A.7. Establecer mecanismos de seguimiento del estado actual de los Proyectos de Ingeniería
que se están desarrollando (Módulo Seguimiento de la Plataforma)
B. Analizar si el empleo de esta aplicación mejora la gestión y administración de los Proyectos
de Ingeniería.
B.1. Analizar los resultados obtenidos con la integración de la Plataforma colaborativa en el
proceso de realización de un Proyecto de Ingeniería (tiempos, productividad, etc.).
B.2. Analizar el grado de satisfacción con el uso de la Plataforma mediante la evaluación del
mismo.
B.3. Estudiar si favorece una mejor coordinación entre los departamentos implicados en la
realización de un Proyecto de Ingeniería.
B.4. Detectar cuáles son las condiciones de trabajo más adecuadas para despertar el interés
y motivar el empleo de esta aplicación.
B.5. Examinar si permite la puesta en marcha de medidas estratégicas para la mejora de la
realización de un Proyecto de Ingeniería.
C. Dar a conocer esta experiencia para futuras acciones relacionadas con este proyecto
(comunicaciones, artículos, Tesis doctorales, futuras ampliaciones del proyecto, etc.).
2.4 Metodología
El software que se pretende implementar en este proyecto será desarrollado en el área de
Expresión Gráfica en la Ingeniería de la Universidad de Oviedo y será integrado posteriormente
en el desarrollo de proyectos de ingeniería en TUINSA para comprobar su funcionamiento y
someterlo a una evaluación con el fin de analizar los aciertos y fallos del sistema de gestión
desarrollado y de esta forma realizar las adaptaciones posteriores necesarias.
Asimismo, TUINSA designará un responsable de proyecto que establecerá desde el primer
momento, una comunicación continua y constante con los encargados de proyecto con el objetivo
de establecer, definir y establecer aquellos elementos que pueda considerarse que sean los
necesarios para lograr un mejor aprovechamiento de la Plataforma. En esta comunicación
participarán todos los Departamentos de TUINSA implicados en las etapas de realización de un
Proyecto a través de la persona asignada a tal efecto, tal y como se puede observar en la Figura
1.
La Plataforma colaborativa permitirá por, por tanto, administrar y gestionar toda la documentación
que integra un Proyecto de Ingeniería. Para ello, estará organizado en varios módulos:
ADMINISTRADOR: Se encargará de gestionar las cuentas de usuario y sus permisos,
crear y administrar las librerías de dispositivos gráficos disponibles en la plataforma y las plantillas automatizadas, definir a cuáles se accede en cada caso, generar informes sobre el uso de la Plataforma y garantizar el control de accesos (a qué proyectos accede cada usuario y qué permisos se les da en cada uno de ellos).
ORGANIZADOR: Es el encargado de habilitar un espacio donde alojar los documentos de cada proyecto y definir qué documentos necesitará, gestionar las versiones anteriores almacenadas de cada documento, controlar quién está usando cada uno de ellos así como los bloqueos a la modificación de éstos que haya solicitado cada usuario. También se encargará del seguimiento de las etapas del proyecto (y de cada uno de sus documentos).
Plan de Actividades 2014 151
DIBUJO: Este módulo se integraría con el software comercial de Dibujo Asistido por
Computador que se esté utilizando para la definición de los planos del producto de forma paramétrica en función de productos-tipo que oferta actualmente la empresa y a través del uso de librerías para su total definición de forma fácil y rápida. Permitirá las siguientes funciones: Comunicación en tiempo real con la Base de Datos de la Plataforma, acceso a los documentos gráficos del proyecto, bloqueo de los documentos que se estén utilizando en cada momento para evitar modificaciones imprevistas, inserción de los bloques almacenados en las librerías gráfica desarrolladas para la Plataforma (búsqueda mediante parámetros de los dispositivos idóneos en cada caso), ajuste de los dispositivos a las características del plano en el que se integra, así como gestionar la aprobación y revisión de estos planos para su fabricación (teniendo en cuenta que cada persona puede estar en puntos remotos). Esta base de datos estará abierta a la inserción de nuevos elementos gráficos de forma que pueda ampliarse-aplicarse a nuevos productos.
TALLER: Los responsables de la fabricación del producto podrán conectarse desde un
equipo o un dispositivo móvil a la Plataforma para tener acceso a la documentación de proyecto vigente así como especificar las incidencias durante la fabricación indicando posibles modificaciones en las especificaciones técnicas del producto, indefiniciones, (documentales o gráficas), etc. de tal forma que se cree un Feed-Back continuo entre el departamento de ingeniería y el de producción.
TESTER: El servicio de calidad de la empresa, a través de la Plataforma, evaluará el
producto de acuerdo a los criterios de la propia empresa y cliente de modo que todo lo proyectado quede de acuerdo al producto finalizado. Se podrán realizar informes online sobre los resultados obtenidos, se indicarán o sugerirán las posibles mejoras sobre los planos del producto, los listados actualizados de operarios donde se reflejen homologaciones, etc.
SEGUIMIENTO: Resulta imprescindible igualmente tener controlados en todo momento los proyectos y su nivel de consecución, fechas de entrega, lugar en el que se están realizando los diferentes trabajos, etc. tanto en la fase de oferta como de ejecución. Es imprescindible tener igualmente controlado al personal que va a trabajar teniendo al día toda la información documental del trabajador tales como homologaciones habilitadas de soldadura para cada uno de ellos, fechas de expiración, reconocimientos anuales, etc.
Plan de Actividades 2014 152
Figura 1: Plataforma colaborativa Online.
Plan de Actividades 2014 153
2.5 Resultados esperables
Los resultados directos esperables que se pretenden obtener con el desarrollo de esta
Plataforma, aparte de una posible comercialización de este producto, son:
Reducción de tiempos en la elaboración del diseño plasmado en cálculos, memorias y planos de fabricación.
Disponibilidad documental de proyecto desde cualquier punto con conexión internet en función de permisos de entrada al sistema.
Crear líneas de comunicación entre los diferentes puntos de producción e ingeniería de tal forma que cualquier error se detecte en el menor tiempo posible y se ponga en común con los servicios de ingeniería.
Optimizar los controles normativos, calidad, medioambiente y seguridad-salud mediante la mecanización de los mismos.
Control total de avance de proyecto tanto a nivel de oferta como documental, localización de cada uno de los trabajos en función de los diferentes puntos de fabricación.
Control de los trabajadores según los requisitos de obra, de tal forma que se pueda asignar mejor a los trabajadores así como tener al día la documentación personal relacionada: exámenes de homologación, revisiones médicas, etc.
Control de los espacios disponibles para nueva obra así de las máquinas/herramientas disponibles en cada centro de trabajo.
Mejora de capacidad de respuesta a cliente ante modificaciones de proyecto y ayuda a la toma rápida de decisiones.
De esta forma se lograría un ahorro de costes, un aumento de la productividad y, por tanto, una
mejora de la competitividad de la empresa. Se pretende que este gestor de proyectos pueda
llegar a integrarse con otros sistemas de gestión de la empresa.
2.6 Planificación temporal de las actividades
Se establecerán dos grupos de trabajo para el desarrollo y supervisión de las diferentes tareas
programadas y se efectuarán reuniones periódicas de seguimiento en las que se analizará la
situación actual del proyecto y las acciones futuras a seguir para el adecuado cumplimiento de
las tareas previstas. Todas esas tareas a realizar pueden agruparse en los dos bloques que se
describen a continuación.
BLOQUE 1
En este bloque se procederá a la constitución del grupo de trabajo y puesta en marcha del
proyecto y al desarrollo de los diferentes módulos de los que constará la Plataforma
colaborativa.
Plan de Actividades 2014 154
Tarea 1: Constitución del Grupo
La primera actividad a realizar en este proyecto consiste en la constitución formal del
grupo de trabajo, la asignación de tareas y la elaboración de criterios comunes de diseño
y estructura para la implementación de los diferentes módulos de los que constará la
Plataforma colaborativa.
Tarea 2: Definición de la Base de Datos
Una Base de Datos robusta que soporte y facilite ágilmente la información necesaria en
cada momento es un elemento muy importante en este proyecto. Con esta tarea se
pretende sentar las bases desde donde se implementarán los diferentes módulos que
formarán la Plataforma.
Tarea 3: Diseño del Módulo de Administración de la Plataforma
Con esta tarea se pretende la creación de un módulo que permita la gestión de usuarios
de la Plataforma, el control de los permisos de acceso de dichos usuarios y la
administración de los elementos de coordinación entre los diferentes Departamentos que
participan en los Proyectos de Ingeniería.
Tarea 4: Diseño del Módulo de Organización de la Plataforma
Esta tarea consiste en el desarrollo de las herramientas que permitan gestionar los
espacios reservados en la Plataforma para un Proyecto de Ingeniería así como los
documentos asignados a dicho Proyecto. Asimismo, este módulo deberá controlar los
permisos de acceso a cada uno de esos documentos para evitar modificaciones
imprevistas durante su elaboración.
Tarea 5: Diseño del Módulo de Dibujo de la Plataforma
Esta tarea consiste en el desarrollo de pluggins que serán instalados en el Software
comercial de Dibujo Asistido por Computador que utilice habitualmente la empresa y que
permitirá el acceso a los documentos gráficos del Proyecto, su modificación cuando sea
necesario y el uso de las librerías gráficas almacenadas en la Plataforma Colaborativa
para la elaboración de planos.
Tarea 6: Diseño del Módulo Taller de la Plataforma
Con esta tarea se pretende desarrollar una herramienta que permita acceder a la
documentación del Proyecto, indicar las modificaciones a realizar en las especificaciones
técnicas y facilitar la comunicación con el resto de Departamentos participantes en dicho
Proyecto. Estas acciones deberán poder realizarse independientemente del lugar desde
donde se accede (Computador del puesto de trabajo o dispositivos móviles).
Tarea 7: Diseño del módulo Tester de la Plataforma
Esta tarea debe implementar mecanismos de evaluación de los productos resultado del
Proyecto de Ingeniería, de anotación de las posibles mejoras a realizar y de generación
de informes sobre los resultados obtenidos tras las revisiones efectuadas que deberán
comunicarse al resto de Departamento implicados.
Plan de Actividades 2014 155
Tarea 8: Diseño del Módulo de Seguimiento de la Plataforma
Con esta tarea se pretende desarrollar las herramientas de seguimiento de las diferentes
etapas de realización del Proyecto de Ingeniería, de análisis del cumplimiento de los
plazos establecidos así como la comunicación a todos los departamentos implicados de
la modificación del calendario previsto.
SEGUNDO BLOQUE
En este bloque se procederá a “llenar de contenidos” la aplicación, así como a
optimizar y validar las herramientas desarrolladas.
Tarea 9: Carga de datos
Una vez completada la implementación de la Plataforma, será necesario dotar de unos
datos iniciales a cada uno de los módulos diseñados, lo cual permitirá su posterior
evaluación.
Tarea 10: Evaluación del Planificador
La Plataforma colaborativa creada con este proyecto deberá ser probada en una
experiencia real durante la realización de los Proyectos de Ingeniería de la empresa. Para
ello se integrará dentro de la estructura organizativa que actualmente utiliza TUINSA
NORTE S.A. con el objeto de analizar las ventajas e inconvenientes derivadas de su
empleo. Además, con el propio uso de la aplicación pueden surgir situaciones que hagan
necesario plantearse la modificación de alguna de las funciones previstas en la aplicación,
facilitando la búsqueda de soluciones más efectivas gracias a la información obtenida
durante la experiencia.
Tarea 11: Optimización de la Plataforma colaborativa
Es habitual que durante la implantación de la Plataforma en la estructura organizativa de
la empresa se detecten errores en el Sistema que deben ser corregidos. Por tanto, se
deberá proceder a la depuración de las herramientas creadas con la intención de
optimizarlas y mejorarlas en función de las incidencias localizadas con su empleo.
Tarea 12: Análisis de los resultados
La penúltima etapa de la investigación es la recopilación de todos los datos almacenados
durante el desarrollo de esta experiencia y su posterior análisis estadístico para la
obtención de resultados. De su estudio se obtendrán las conclusiones del proyecto
realizado.
Tarea 13: Difusión de los resultados
Finalmente, una vez analizados los datos obtenidos durante la realización de este
proyecto se procede a la difusión de sus resultados a través de los medios oportunos.
Plan de Actividades 2014 156
La distribución temporal de todas las tareas indicadas se muestra en el cronograma de la
Figura 2.
Tarea Ene
2014
Feb
2014
Mar
2014
Abr
2014
May
2014
Jun
2014
Jul
2014
Ago
2014
Sep
2014
Oct
2014
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Figura 2. Distribución temporal de las tareas
Para la asignación de tareas, se van a constituir dos grupos de trabajo claramente definidos:
El Grupo de Diseño, es decir, los encargados de diseñar e implementar la Plataforma
Web mediante herramientas informáticas. Las tareas inicialmente asignadas a este grupo serán las siguientes: 3, 4, 5, 6, 7, 8 Y 11.
El Grupo de Evaluación y Carga de Contenidos, es decir, los encargados de preparar
e incorporar los datos a la aplicación, así como de evaluar su empleo durante las etapas de diseño para una optimización del mismo. Las tareas inicialmente asignadas a este grupo serán las siguientes: 9 y 10.
Las tareas 1, 2, 12 y 13 se realizarán conjuntamente por todos los componentes del Grupo
Investigador. De todas maneras, se pretende que todos ellos participen activamente en cada una
de las actividades planificadas (asignadas o no) y en la toma de decisiones de las mismas.
El becario de investigación nombrado para este proyecto se integraría en el Grupo de Diseño
con la función de colaborar en el diseño e implementación de la Plataforma Colaborativa objeto
de este proyecto.
2.7 Plan de divulgación de los resultados
Se pretende difundir el producto obtenido en los congresos, convenciones y ferias adecuados a
esta temática, así como con la preparación de artículos científicos en los cuales se pueda
describir los resultados obtenidos con el desarrollo y puesta en práctica de esta Plataforma y sus
Plan de Actividades 2014 157
posibles líneas de expansión. También se estudiarán posibles Tesis Doctorales que puedan
surgir a la sombra de este proyecto.
Gracias a la colaboración en este proyecto con TUINSA NORTE S.A. se pretende crear vínculos
de trabajo más estrechos con esta empresa y que se mantengan en un futuro con otros posibles
proyectos de investigación que se puedan realizar conjuntamente con la Universidad de Oviedo.
Asimismo, en función de los resultados obtenidos, se intentará una comercialización de este
producto, para lo cual se establecerán los pasos necesarios para lograrlo.
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros Gastos TOTAL
GASTOS
Becario 4.500 €
Justificación: Será necesaria la participación de un becario que participe estrechamente junto al resto del
personal investigador en el desarrollo de la Plataforma colaborativa objeto de este proyecto, tanto en la
creación de la Base de Datos robusta que soporte el sistema como en la implementación de los diferentes
módulos en los que se pretende estructurar la aplicación.
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
4.500 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 3 MESES Y MEDIO
2.265 €
Plan de Actividades 2014 158
6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
Plan de Actividades 2014 159
PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 14
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Estudio, cálculo y desarrollo de puentes modulares. Investigador responsable: Juan José del Coz Díaz Tfno: 98 518 2042 E-mail: [email protected] Otros investigadores: Alfonso Lozano Martínez-Luengas, Mar Alonso Martínez, Antonio Navarro Manso, Felipe Pedro Álvarez Rabanal Empresas o instituciones colaboradoras. AST INGENIERIA S.L., ubicada en el Parque científico y Tecnológico de Gijón, es una sociedad
de ingeniería, que centra su actividad en el desarrollo de proyectos mediante el uso de las tecnologías de simulación, con una clara orientación a la resolución de problemas industriales y la toma de decisiones de carácter marcadamente técnico, por lo que la participación en el presente proyecto se considera muy importante, al tener en cuenta fenómenos estructurales no lineales, de abolladura y pandeo que sobre diferentes componentes y materiales, lo que permitirá abordar el estudio de otros elementos estructurales más complejos con eficiencia. La colaboración con el presente proyecto se centrará en el asesoramiento y apoyo en todas las tareas de simulación que tengan que ser puestas en práctica para la consecución de los objetivos propuestos. MODULTEC Modular Systems S.A. sita en el Polígono Industrial de Porceyo (Gijón), es una
empresa que desarrolla proyectos de construcción y edificación industrializada, siguiendo un proceso de fabricación de edificios divididos en módulos autoportantes, que se ensamblan tanto horizontal como verticalmente hasta conformar una estructura concebida como un mecano, con los interiores totalmente equipados y terminados, y que se transporta hasta el terreno sobre el que se edificará. En todas estas estructuras, el uso de componentes estructurales de pared delgada resulta imprescindible, por lo que el interés del proyecto que se presenta es muy elevado. La colaboración de esta empresa estará dirigida hacia la recomendación de las secciones y solicitaciones que sus componentes deben ser capaces de soportar en servicio, y prestará asistencia técnica en el caso de tener que llevar a cabo ensayos de alguno de estos componentes. La empresa OTA Ingeniería SL, con sede social en Gijón, posee una importante experiencia en
el montaje de estructuras y realización de ensayos. Nuestro grupo de investigación lleva colaborando con esta empresa desde el año 2005, y en este proyecto esta empresa colaboraría estrechamente con el equipo investigador en la realización de ensayos de laboratorio, así como en el suministro de las piezas necesarias para la elaboración de prototipos a escala y el ensayo y análisis en nuestros laboratorios de la EPI de Gijón. Ingeniería Acústica IA3, con sede en el Parque científico y Tecnológico de Gijón, es un estudio de ingeniería que entra su actividad en el estudio, medida y control del ruido, así como en el estudio y análisis de vibraciones, desarrollando servicios en diferentes áreas de la acústica y las vibraciones. En las estructuras de puentes modulares el control de las vibraciones debidas al paso de vehículos es de suma importancia en el diseño de los mismos, por lo que el interés de la empresa es muy elevado. La colaboración de esta empresa será en el estudio de las citadas vibraciones sobre modelos a escala de alguno de los puentes desarrollados, con el fin de detectar y prevenir problemas en su vida en servicio.
Plan de Actividades 2014 160
Por otra parte, la Agrupación Empresarial para la Industrialización de la Construcción en Asturias AIC muestra su apoyo a la realización del proyecto, participando en la recomendación de secciones y solicitaciones, y también prestará asistencia técnica en el caso de ensayos sobre componentes. Finalmente, el Club Asturiano de la Innovación – Innovasturias, también muestra su apoyo a
la ejecución de éste proyecto y plantea su colaboración dirigida a acciones de divulgación de resultados.
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
El proyecto que se presenta para su financiación pretende estudiar, calcular y desarrollar puentes modulares elaborados en diferentes materiales, tales como perfiles laminados y chapas plegadas de acero, así como en aluminio estructural. La creación de puentes metálicos modulares se desarrolló en la década de 1940, con el diseño de los puentes Bailey inventados por los ingleses, durante la Segunda Guerra Mundial para el paso de vehículos militares, los cuales eran montados en corto tiempo y reutilizables. En éstos últimos años éstos puentes han tenido un buen nicho de mercado en los países en vías de desarrollo, tales como los Latinoamericanos, y han ayudado al desarrollo social de diferentes comunidades en la creación de vías de acceso, principalmente a través de donaciones internacionales e inversiones de Gobiernos locales, por su factibilidad técnica y económica frente a otras soluciones más costosas de puentes (hormigón, etc.), lo que ha permitido atender a las necesidades de la población mejorar su calidad de vida. Existen puentes modulares que, en la actualidad, tienen más de 60 metros de vano por los que transitan más de 600.000 personas al día. Es preciso apuntar que las carreteras de un país son las infraestructuras más importantes en su desarrollo económico y social, ya que a través de éstas se realiza la comunicación terrestre. Por tanto, la aplicación de puentes modulares es un complemento primordial en ellas. Aún, cuando, por su longitud, los puentes representan una porción pequeña de la red de carreteras, constituyen eslabones viales vitales, que garantizan su continuidad y permiten un ahorro muy importante en el trazado de las carreteras.
Hasta el momento, los puentes metálicos modulares eran estructuras de acero formadas por un conjunto de paneles que se unen mediante tornillos o eslabones. Para conseguir diferentes resistencias estructurales se colocan en filas simples, dobles o triples, en el plano horizontal, y en la misma forma en el plano vertical, de acuerdo con los requerimientos de longitud y capacidad soportante. Son montados en tiempos cortos, sobre acantilados profundos, estructuras de paso dañadas, ríos o vaguadas, como puentes económicos o en emergencias con el fin de habilitar el paso de vehículos, adaptando su apoyo a las bases existentes de la vía interrumpida o sobre estribos diseñados para su colocación. 2.2 Justificación e interés
La justificación e interés del presente proyecto, en cuanto a los beneficios inmediatos potencialmente generables para el Municipio de Gijón, serían los siguientes:
- Permitiría a varias empresas locales comercializar un producto con clara vocación exportadora que en la actualidad es demandado en varios lugares del mundo, en especial Sudamérica.
- Por supuesto, la fabricación y, previsiblemente el montaje, permitirían aprovechar el potencial industrial de nuestra región y, por ende, la de nuestro municipio, en donde
Plan de Actividades 2014 161
existen gran número de talleres metálicos y de calderería que serían capaces de fabricar el puente modular desarrollado.
- La exportación de éste producto también permitiría un aprovechamiento de las capacidades logísticas del Puerto de el Musel, por donde serían embarcadas en contenedores estas estructuras de puentes modulares.
Los motivos que nos han llevado a la propuesta de este proyecto pueden resumirse en:
o Existen empresas y organismos locales con interés en la comercialización del producto resultante.
o El grupo de investigación lleva años trabajando en el ámbito de la construcción industrializada, que este proyecto pretende aplicar al ámbito de los puentes.
o El grupo solicitante posee patentes internacionales relativas a un nuevo procedimiento de empuje de puentes, así como de un dispositivo modular para el empuje de los mismos (ver anexo), que han recibido el primer premio Nacional Arquímedes de Investigación en su edición del año 2012.
o El grupo solicitante posee publicaciones indexadas JCR en el ámbito del estudio de grandes estructuras, puentes y métodos de simulación y ensayo de los mismos.
Los beneficiarios del desarrollo del proyecto serían, tal y como se ha apuntado, algunas empresas locales interesadas en la comercialización del producto, así como el propio grupo de investigación GICONSIME que podría poner a prueba alguna de las patentes y procedimientos de montaje que posee, además de continuar con la línea de investigación en construcción industrializada y de simulación y ensayo. Es preciso indicar que el equipo solicitante lleva trabajando más de 10 años en el estudio de estructuras ligeras y construcción industrializada, y desde el año 2000 ha colaborado en el análisis de elementos estructurales metálicos de pared delgada, tanto desde el punto de vista teórico como práctico. No obstante, resulta necesario profundizar en el conocimiento del comportamiento estructural de este tipo de estructuras modulares, que hagan frente a los desafíos que los nuevos productos y proyectos exigen en un ámbito fuertemente competitivo como el actual. Asimismo, resulta necesaria la validación de los modelos numéricos desarrollados y estudiar de un modo preciso la influencia de los diferentes parámetros (espesor, relaciones geométricas, influencia del material empleado, solicitaciones, luces etc.) con el objeto de optimizar el producto y conocer sus limitaciones y comportamiento en servicio. Todos esos aspectos, unidos al interés claro de las empresas y entidades locales que patrocinan el estudio, nos han motivado para solicitar la financiación del presente proyecto. 2.3 Objetivos
Los objetivos que se pretenden conseguir en este proyecto es el de diseñar puentes modulares para abarcar diferentes rangos de luces, comprendidas entre los 25 y 60 metros de vano, elaborados en diferentes materiales, tales como perfiles laminados y chapas plegadas de acero, así como en aluminio estructural.
Plan de Actividades 2014 162
Algunas de las tipologías que se estudiarán se presentan en la figura siguiente:
2.4 Metodología
La metodología que aplicaremos en este proyecto estará basada en la simulación numérica mediante elementos finitos y el ensayo sobre prototipos a escala. 2.5 Resultados esperables
Como resultados esperables más importantes apuntamos los siguientes:
El desarrollo de componentes industrializados metálicos de pared delgada para la construcción. Siendo éste un campo de investigación que posee muchas potencialidades, pues permite la industrialización de la construcción, con la consiguiente disminución de accidentes laborales, una mayor productividad y eficiencia energética, así como un control de calidad del producto acorde con las exigencias de los nuevos códigos de la construcción (CTE’s).
La validación de los modelos numéricos desarrollados y el estudio de la influencia de los diferentes parámetros (espesor, relaciones geométricas, composición del material empleado, solicitaciones, etc.) con el objeto de optimizar el producto y conocer sus limitaciones y comportamiento en servicio.
El diseño de varios modelos de puentes modulares para salvar vanos de hasta 60 metros, elaborados en diferentes materiales (perfiles laminados y chapas plegadas de acero, así como en aluminio estructural), que puedan ser comercializados por las empresas locales.
2.6 Planificación temporal de las actividades
La duración del proyecto será de un año, siendo las labores a realizar por el becario las que se indican a continuación:
Estudio de modelos de puentes para soportar vanos comprendidos entre 25 y 60 m.
En este apartado el becario deberá de desarrollar y completar los modelos de elementos finitos y estudiar las variables del problema para su mejor comportamiento en servicio. Duración: dos meses.
Análisis de modelos optimizados de puentes de vanos de hasta 25 metros de luz, para
soportar niveles de carga vertical de acuerdo al código de carreteras y materiales de chapa delgada, perfil laminado y aluminio estructural. Duración dos meses.
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Cálculo de modelos optimizados de puentes de vanos de hasta 60 metros de luz, para soportar niveles de carga vertical de acuerdo al código de carreteras y materiales de chapa delgada, perfil laminado y aluminio estructural. Duración tres meses
Estudio paramétrico de las variables influyentes en el comportamiento estructural de los puentes, tales como: espesor del perfil, canto del puente, relación anchura-altura, dimensiones del vano, etc. En este apartado el becario, con ayuda del resto del equipo investigador, deberá realizar el diseño de experimentos
(DOE) que nos permita estudiar la influencia de cada parámetro en el comportamiento en servicio del componente estructural, con el fin de cubrir todos los casos posibles que se puedan producir en su vida útil.
Duración: tres meses.
Validación experimental. En base a los ensayos realizados por las empresas, así como
la bibliografía existente, se validarán los modelos numéricos desarrollados en el ámbito del presente proyecto de investigación. El becario colaborará en ambos apartados. Duración: un mes.
Informe final y estudio de la estandarización del producto en series de trabajo, para los casos más frecuentes. Duración: un mes.
2.7 Plan de divulgación de los resultados
El plan de divulgación de resultados comprende:
Publicación en revistas internacionales indexadas, con mención expresa al proyecto financiador
Asistencia a congresos y jornadas de divulgación
Publicación y divulgación en la página web del grupo (http://constru-9.edv.uniovi.es)
Posible patentabilidad de resultados En actividades de proyectos anteriores financiados con el IUTA, ya se han llevado a cabo la totalidad de las actividades que se indican: Publicaciones en revistas indexadas, con mención expresa a las ayudas y proyectos concedidos:
1. J.J. del Coz Díaz, P.J. García Nieto, F.P. Álvarez Rabanal, M. Alonso-Fernández, J. Domínguez-Hernández and J.M. Pérez-Bella “The use of response surface methodology to improve the thermal transmittance of lightweight concrete hollow bricks by FEM”.
Construction and Building Materials, accepted, in press, doi:10.1016/j.conbuildmat.2013.11.056.
2. Osman Gencel, Juan José del Coz Díaz, Mucahit Sutcu, Fuat Koksal, F.P. Álvarez
Rabanal, Gonzalo Martínez-Barrera and Witold Brostow. “Properties of gypsum composites containing vermiculite and polypropylene fibers: Numerical and experimental results”. Energy and Buildings, accepted, in press, doi:10.1016/j.enbuild.2013.11.047.
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3. Mar Alonso Martínez, Juan José del Coz Díaz Antonio Navarro Manso and Daniel Castro Fresno. “Bridgestructure interaction analysis of a new bidirectional and continuous launching bridge mechanism”. Engineering Structures, accepted, in press, doi:
10.1016/j.engstruct.2013.10.039.
4. J.J. del Coz Díaz, P.J. García Nieto, J.A. Vilán Vilán, F.P. Álvarez Rabanal, A. Navarro-Manso, M. Alonso- Martínez. “Nonlinear analysis of the pressure field in industrial buildings with curved metallic roofs due to the wind effect by FEM”. Applied Mathematics
and Computation, Volume 221, September 2013, Pages 202–213.
5. Juan José del Coz Díaz, José M. Adam, Alfonso Lozano Martínez-Luengas and Felipe Pedro Álvarez Rabanal. “Collapse of a masonry wall in an industrial building: diagnosis by numerical modeling”. Journal of Performance of Constructed Facilities, Volume 27
Number 1, January/February 2013, Pages 65–76.
6. J.J. del Coz Díaz, F.P. Álvarez Rabanal, P.J. García Nieto, J. Roces-García, A. Alonso-Estébanez. “Nonlinear buckling and failure analysis of a self-weighted metallic roof with and without skylights by FEM”. Engineering Failure Analysis, Volume 26, August 2012,
Pages 65-80.
7. J.J. del Coz Díaz, M.A. Serrano López, C. López-Colina Pérez, F.P. Álvarez Rabanal. “Effect of the vent hole geometry and welding on the static strength of galvanized RHS K-joints by FEM and DOE”. Engineering Structures, Volume 41, March 2012, Pages 218-
233.
8. J.J. del Coz Díaz, P.J. García Nieto, F.P. Álvarez Rabanal, A. Lozano Martínez-Luengas. “Optimization based on design of experiments (DOE) using finite element model (FEM) analysis applied to retrofitting the church of Baldornon, Spain”. International Journal of
Architectural Heritage, Volume 6, January 2012, Pages 436-451.
9. J.J. del Coz Díaz, A. Lozano Martínez-Luengas, J.M. Adam, A. Martín Rodríguez. “Non-linear hygrothermal failure analysis of an external clay brick wall by FEM – A case study”.
Construction and Building Materials, Volume 25, Issue 12, December 2011, Pages 4454–4464.
10. J.J. del Coz Díaz, P.J. García Nieto, J.A. Vilán Vilán, J.L. Suárez Sierra. “Non-linear
analysis and calculation of the performance of a shelving protection system by FEM”.
Applied Mathematics and Computation, Volume 218, Issue 6, November 2011, Pages 2365–2376.
11. J.J. del Coz Díaz, P.J. García Nieto, F.P. Álvarez Rabanal, A. Lozano Martínez-Luengas. “Design and shape optimization of a new type of hollow concrete masonry block using the finite element method”. Engineering Structures, Volume 33, Issue 1, January 2011, Pages 1-9.
12. J.J. del Coz Díaz, F.P. Álvarez Rabanal, P.J. García Nieto, M.A. Serrano López. “Sound
transmission loss analysis through a multilayer lightweight concrete hollow brick wall by FEM and experimental validation”. Building and Environment, Volume 45, Issue 11,
November 2010, Pages 2373-2386.
13. Juan José del Coz Díaz, Paulino José García Nieto, Alfonso Lozano Martínez-Luengas, María Placeres González Martínez. “Analysis and thermal optimization of an ecological ventilated self-weighted wood panel for roofs by FVM”. Meccanica (2010) 45: 619–634.
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14. Juan José del Coz Díaz, Paulino José García Nieto, Felipe Pedro Álvarez Rabanal, José Luis Suárez Sierra. “Optimization of an acoustic test chamber involving the fluid-structure interaction by FEM and experimental validation”. Meccanica (2010) 45: 705–722.
15. J.J. del Coz Díaz, P.J. García Nieto, A. Lozano Martínez-Luengas, J.L. Suárez Sierra. “A
study of the collapse of a WWII communications antenna using numerical simulations based on design of experiments by FEM”. Engineering Structures, Volume 32, Issue 7,
July 2010, Pages 1792-1800.
Se ha publicado y divulgado a través de la página web del grupo, en los enlace de la página web: http://constru-9.edv.uniovi.es en el apartado de Proyectos de Investigación (Research Projects) con los siguientes enlaces: http://www.construccion.uniovi.es http://constru-9.edv.uniovi.es/moodle/course/category.php?id=8 http://156.35.33.118/web/giconsime PN- Estudio y optimización del comportamiento higro-térmico de bloques huecos de hormigón ligero IUTA: SV-13-GIJON-1.7, IUTA: SV-12-GIJON-1, IUTA: SV-11-GIJON-4 IUTA 09- Desarrollo de un componente de cimentación modular ligero de altas prestaciones Se ha patentado una lámina acústica de altas prestaciones Se han impartido cursos de interés para empresas de la región (Tuberías Industriales y de Gas) Se ha participado activamente en actividades de divulgación patrocinadas desde el IUTA, tales como:
Desayunos tecnológicos
La sostenibilidad en la construcción IUTA: SV-08-GIJON-3 Por consiguiente, consideramos que la labor divulgativa del grupo ha sido intensa y fructífera durante estos años de colaboración con el Instituto Universitario de Tecnología Industrial de Asturias, lo que unido al interés de las empresas patrocinadoras (OTA, Modultec Modular Systems, AST Ingeniería e IA3), todas ellas ubicadas en el concejo de Gijón, hacen que los beneficios inmediatos generados para el municipio son altos, con un alto contenido práctico y emprendedor, pues el producto que se pretende desarrollar encaja en la idea de Open Building y Construcción Industrializada, que puede significar una revolución importante en la forma de concebir nuevos edificios y estructuras, mucho más competitivas y sostenibles y que, además, son exportables a otros países.
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3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros
Gastos
TOTAL
GASTOS
9.000 € 9.000 €
Ingresos (ayuda recibida por otras instituciones o empresas):
Entidades/Empresas financiadoras
Personal Fungible Inventariable Otros
Gastos TOTAL
INGRESOS
OTA Ingeniería
4.000 € AST Ingeniería
IA3
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
9.000 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal: 1 BECA 3 MESES Y MEDIO
2.625 €
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6. CARTAS DE APOYO DE LAS ENTIDADES COLABORADORAS
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PROYECTOS INVESTIGACIÓN 2014
PROYECTO Nº 15
1. DATOS DEL PROYECTO
Título: Vehículo híbrido IWD (Individual-Wheel Drive) con motores eléctricos en rueda y
alimentación por tres fuentes de energía: baterías, supercondensadores y pila de combustible. Desarrollo de control de dinámico
Investigador responsable: Pablo Luque Rodríguez y Daniel Álvarez Mántaras
Tfno: 98518 2059/1910 E-mail: [email protected] / [email protected]
Otros investigadores: Johan Wideberg, Carlos Bordons, David Marcos
Empresas o instituciones colaboradoras.
Universidad de Sevilla:
Grupo de Ingeniería e Infraestructura de los Transportes:
Johan Wideberg
Grupo de Ingeniería de Sistemas y Automática:
Carlos Bordons
David Marcos
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DEL PROYECTO
2.1 Resumen ejecutivo
Basándose en los trabajos realizados en años anteriores, tanto del grupo de trabajo del área de
Ingeniería de los Transportes de la Universidad de Oviedo, como de los grupos de la Universidad
de Sevilla, los investigadores disponen de un vehículo eléctrico con tracción en las cuatro ruedas,
mediante motores en rueda.
Adicionalmente, en la anualidad 2013, se ha estado trabajando en el desarrollo de un modelo
numérico desarrollado mediante la técnica de simulación multicuerpo (Multibody Simulation), así
como su implementación en un software comercial como su validación experimental mediante
ensayos en campo.
Este modelo supone una plataforma sobre la que implementar y probar las estrategias de control
dinámico objeto de desarrollo en las actividades del presente proyecto durante la anualidad 2014.
Es por tanto que el objetivo, para los trabajos realizados en la anualidad 2014 el diseño, implementación y ensayo de un controlador de los cuatro (4) motores eléctricos de tracción del
Plan de Actividades 2014 174
FOX, con el objetivo de optimizar la respuesta dinámica del vehículo maximizando la eficiencia energética. Esto implica el desarrollo de estrategias de control en función de las especificaciones técnicas a concretar, para posteriormente implementar los desarrollos realizados para el control del prototipo virtual (modelo multibody del FOX programado en ADAMS), mediante el software MatLab-Simulink. Será objeto de las tareas a realizar en la anualidad 2015, la implementación de las estrategias validadas en el prototipo real del FOX, y su ajuste final y procesos de reingeniería.
2.2 Justificación e interés
El presente proyecto surge como continuación a las actividades realizadas en el Vehículo híbrido
IWD (Individual-Wheel Drive) con motores eléctricos en rueda y alimentación por tres fuentes de
energía: baterías, supercondensadores y pila de combustible. Diseño, Simulación por ordenador
y validación experimental (2013), realizado en colaboración entre la Universidad de Oviedo y la
Universidad de Sevilla.
Como resumen de las actividades realizadas se puede indicar que, fruto de la colaboración entre
las citadas entidades, se han venido realizado trabajos para el diseño, simulación por ordenador,
construcción y validación experimental en el campo de los vehículos eléctricos.
Estos trabajos, se materializan sobre un vehículo eléctrico con cuatro motores en rueda,
denominado FOX, financiado en parte por el Ministerio de Economía y Competitividad a través
del proyecto DPI2010-21589-C05.
El vehículo FOX está montado sobre el chasis de un coche de competición Silver Car S2,
ligeramente modificado para la colocación de los nuevos dispositivos. Además, se le ha instalado
un segundo asiento, y los elementos de la suspensión han sido reemplazados por otros hechos
a medida para los motores en rueda. El carenado es el mismo que monta el modelo original. Se
puede ver una imagen del vehículo, ya montado, en la figura 1.
Figura1. Vehículo eléctrico FOX.
El vehículo está propulsado por cuatro motores en rueda brushless DC, de 7 kW cada uno (figura
2). La alimentación de los mismos se hace a partir de seis módulos de baterías LiFeMnPO4, de
12'8 V y 100 Ah, conectados en serie. Entre el conjunto de las baterías y los cuatro motores hay
sendos convertidores de potencia. A estos llegará la consigna de par o velocidad (según el modo
de funcionamiento) para cada motor.
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El vehículo FOX está fabricado específicamente como plataforma de ensayo para distintos
controladores tanto de gestión de potencia como de control del par en cada rueda. Para el ajuste
de parámetros y la validación del mismo se necesitan una serie de sensores. Estos medirán el
comportamiento del vehículo, y de algunos elementos en particular. Además es conveniente
medir las consignas del conductor, pues de esta forma será más fácil predecir el comportamiento
del vehículo. En el caso del acelerador, su medida es necesaria, ya que, al tratarse de un vehículo
eléctrico, esta señal, procesada, será la que se envíe a los controladores de los motores.
Figura 2. Motor en rueda.
El vehículo dispone de una serie de sensores que por un lado, permiten conocer el estado de
distintas variables internas del mismo y por otro, proporcionan información de las acciones del
conductor.
Sensores del recorrido de la suspensión (figura 3). Se colocan en paralelo a los amortiguadores, midiendo de esta forma la compresión de los mismos en cada momento.
De esta manera se puede estimar la fuerza vertical en cada rueda, imprescindible para modelar los esfuerzos en las ruedas. Características principales:
Tipo de medición: divisor de tensiones.
Resistencia nominal: 6kΩ (trasero), 1 kΩ (delantero).
Fuerza de actuación: 2'45 N (horizontal)
Alcance: hasta 150 mm
Máx. velocidad de trabajo: 10 m/s (trasero), 1 m/s (delantero)
Plan de Actividades 2014 176
Figura 3. Sensor de recorrido
Unidad de Medición Inercial (IMU). La IMU utilizada es del modelo 3DM-GX3-35 del
fabricante Microstrain. Mide las aceleraciones lineales y angulares para los tres ejes, así como el campo magnético. Incluye además un receptor GPS, con el que se tendrá una medida externa de la posición. Características principales:
Rangos: Acelerómetros, ±5g; Giróscopos, ±300º/s; magnetómetro, ±2'5 Gauss; GPS, ±4g, 500 m/s.
Error de alineación, ±0.05°.
Precisión GPS (velocidad) 0'1 m/s.
Otros sensores instalados para monitorización de las acciones del conductor Lectura del acelerador. Señal de 0 a 5 voltios, proporcional a la posición del pedal.
Potenciómetro de lectura del freno. Características principales:
Resistencia nominal: 5 kΩ
Alcance: 10mm
Potenciómetro de lectura del giro del volante.
Sensores del recorrido de la suspensión. Características principales:
Resistencia nominal: 10 kΩ
Precisión: 0'034% Adicionalmente se cuenta con otros sistemas de medición externos:
Básculas por rueda. Estos sensores se han usado únicamente durante la validación del modelo, para obtener el peso que soporta cada rueda.
En la anualidad 2013, se han realizado tareas dedicadas a desarrollar y validar un modelo numérico para simulación por ordenador de la dinámica vehicular, que sirva como base para el desarrollo de estrategias de control independiente de los motores eléctricos de tracción.
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Figura 4. Modelo completo desarrollado en ADAMS ®
El modelo numérico del comportamiento dinámico del vehículo ha sido desarrollado e implementado en la plataforma ADAMS/View ®, de MSC Software (figura 4). Para ello se ha hecho un modelo en CAD del vehículo, utilizando el software SolidWorks, a partir del diseño en tres dimensiones del chasis, aportado por el fabricante. El modelo desarrollado se muestra en la figura 4. La configuración cinemática del modelo consta de un total de:
40 cuerpos
15 juntas de revolución
16 juntas esféricas
3 juntas de traslación
4 juntas homocinéticas
13 juntas fijas
Se han incluido unas masas de ajuste de los parámetros inerciales para ajustar los valores reales del vehículo, incluyendo los elementos de carrocería no considerados en el modelo CAD y el resto de elementos, sensores y sistemas embarcados en el vehículo.
El modelo final tiene un total de 14 grados de libertad. La caracterización dinámica se caracteriza por la modelización de diversos elementos incluidos en el vehículo real, como son los muelles helicoidales, amortiguadores telescópicos y ruedas neumáticas. Para la simulación de las ruedas neumáticas se ha caracterizado el comportamiento de los neumáticos utilizando la denominada Magic Formula de Pacejka. Los parámetros identificativos han sido obtenidos por ajuste de las curvas dinámicas procedentes del fabricante Avon.
Plan de Actividades 2014 178
Figura 5. Detalle modelo de suspensión delantera
Los brazos de la suspensión han sido considerados como rígidos y unidos por juntas esféricas al bastidor multitubular del vehículo, considerando que, debido al estado del vehículo, no existen holguras ni fricciones adicionales, con lo que las juntas han sido consideradas como ideales. El sistema de suspensión delantera (figura 5) modelizado es un mecanismo de doble brazo por rueda, denominado de paralelogramo deformable, con elementos elásticos (muelles helicoidales) y disipativos (amortiguadores hidráulicos telescópicos) accionados por unas bieletas biarticuladas. Los muelles y amortiguadores se consideran lineales en la zona de trabajo habitual y el proceso de ajuste estático y dinámico permitirá determinar las precargas estáticas de los elementos elásticos. La dirección se realiza mediante una cremallera accionada por una timonería unida al volante de dirección. La configuración cinemática de la suspensión trasera está compuesta por dos brazos, articulados sobre el bastidor. El brazo superior de cada paralelogramo está conectado adicionalmente a las torretas de suspensión fijas al bastidor por un conjunto muelle-amortiguador concéntricos, con características dinámicas inicialmente desconocidas, que deberán se determinadas en las fases de ajuste.
Figura 6. Detalle modelo de suspensión trasera
Plan de Actividades 2014 179
Para la simulación del modelo se han incluido diversas entradas, tanto del control cinemático como del control dinámico del vehículo. La cinemática está controlada esencialmente por el movimiento de la dirección. El control viene impuesto por el movimiento del volante de dirección.
El control dinámico del vehículo, en lo relativo a la motricidad (tracción/frenado) viene regulado por el par en cada una de las ruedas. En función del control real implementado en el vehículo, se ha optado por un reparto igual del par en las cuatro ruedas. Para imponer el par se implementa un regulador tipo PID, en el que se introducen los valores de velocidad y aceleración longitudinal. Para garantizar la fidelidad a la realidad de la respuesta dinámica del vehículo se han incluido unas masas representativas de los ocupantes en los puestos de conductor y acompañante, con los valores másicos correspondientes. Para la validación del modelo implementado en ADAMS, se plantea un programa experimental basado en la realización de ensayos estáticos y dinámicos con el vehículo real. La realización del programa experimental implica la utilización de una instrumentación descrita anteriormente. El programa experimental realizado se basa en la realización de dos tipos de pruebas:
1. Estáticas: Mediante la aplicación de cargas y/o desplazamientos controlados se obtiene
información para el ajuste de diversos parámetros del modelo de simulación implementado:
a. Reparto de peso por rueda y posicionamiento del centro de gravedad b. Posición inicial en orden de marcha (alturas, cabeceo y balanceo) de vehículo c. Precargas de muelles helicoidales d. Desmultiplicación de sistema dirección. e. Rigidez de suspensión equivalente en rueda.
2. Dinámicas: La realización de ensayos dinámicos con el vehículo instrumentado, se
obtiene información que permite el ajuste y validación del modelo desarrollado. Los ensayos realizados
a. Aceleración en recta y curva b. Frenada en recta y curva c. Slalom d. Curvas circulares con velocidad constante/creciente e. Trayectorias combinadas
A modo de ejemplo (figuras 7 y 8), se muestra la simulación de una maniobra combinada de slalom +curvas_circulares + slalom + curva_frenado
Plan de Actividades 2014 180
Figura 7. Maniobra combinada
Tras el proceso de ajuste final del modelo, se constata que se reproduce adecuadamente las variables más representativas del movimiento vehicular (trayectoria, velocidades y aceleraciones), así como la respuesta dinámica de elementos significativos como son la suspensión, dirección y neumáticos.
Figura 8. Validación de velocidad simulación frente a ensayo real tomada como referencia
Como conclusión de la realización de los trabajos durante la anualidad 2013, se puede indicar que se ha desarrollado un modelo dinámico (prototipo virtual) de un vehículo eléctrico con
motores en las cuatro ruedas, en la plataforma ADAMS®. En el modelo se han incluido todos los elementos del vehículo real, como muelles helicoidales, amortiguadores telescópicos y ruedas neumáticas. El modelo ha sido validado experimentalmente en el vehículo real, mostrando la bondad del ajuste. Se dispone por tanto de un simulador dinámico detallado que puede ser usado como banco de pruebas para mejora del vehículo y para el ensayo previo de controladores de tracción y estabilidad. El modelo en ADAMS (prototipo virtual) será empotrado en el entorno Matlab-Simulink, y a partir
del mismo se desarrollarán controladores para el reparto de par en los cuatro motores. Estos controladores pueden diseñarse teniendo en cuenta diversos criterios, como la eficiencia energética, la seguridad o las prestaciones. Asimismo, se le añadirán los modelos de los dispositivos de potencia, de manera que se puedan modelar distintas estrategias de gestión de potencia. Finalmente estos algoritmos serán utilizados en el vehículo FOX.
Plan de Actividades 2014 181
El interés de los mencionados trabajos está avalado por la aceptación de las ponencias en
congresos que se referencian a continuación:
Desarrollo y validación experimental de un modelo dinámico para un vehículo eléctrico con motores en las ruedas, autores: David Marcos, Carlos Bordons, Johan Wideberg, Daniel A. Mántaras y Pablo Luque - XXXIV Jornadas de Automática. Terrassa,
4 al 6 de Septiembre de 2013 ISBN: 978‐84‐616‐5063‐7
Development and Experimental Validation of a Dynamic Model for Electric Vehicle with In Hub Motors, autores: Johan Wideberg, Carlos Bordons, Pablo Luque, Daniel A. Mántaras, David Marcos, Husain Kanchwala - XI Congreso de Ingeniería del Transporte (CIT 2014) Santander 2014
2.3 Objetivos
El objetivo general del presente proyecto se puede enunciar como el diseño, implementación y ensayo de un controlador de los cuatro (4) motores eléctricos de tracción del FOX, con el objetivo de optimizar la respuesta dinámica del vehículo maximizando la eficiencia energética. Para la consecución de este objetivo general, se plantea la consecución de los siguientes objetivos tecnológicos:
Definición de la estrategia básica de control
Identificación de las variables utilizadas para el control dinámico del vehículo
Desarrollo de técnicas de instrumentación o identificación de las variables de control
Programación de la estrategia de control en el entorno MatLab-Simulink, para la regulación del prototipo virtual implementado en ADAMS
Realización de pruebas y ajuste final de los parámetros de control
2.4 Metodología
Las tareas planteadas para la anualidad 2014, se incluyen dentro de la línea de investigación
sobre dinámica vehicular, condiciones operativas y eficiencia energética que se está
desarrollando actualmente entre las Universidades de Oviedo y Sevilla, estando particularizadas
en el diseño de estrategias de control de un vehículo de carretera con cuatro ruedas motrices,
suspensiones de vehículos.
Para la consecución de los objetivos planteados para la anualidad 2014, se plantea el desarrollo
de un algoritmo de control de la dinámica del vehículo, por medio del control de los pares de
tracción/frenado (𝑇𝑖) de los cuatro motores en rueda disponibles en el FOX, a partir de las
consignas básicas de conducción. Estas consignas de conducción, reguladas por el operador
(human driver) son el ángulo de dirección, la demanda de tracción en función de la posición del
pedal de acelerador y la de frenada por la posición del pedal de freno.
La estructura propuesta se basa en una estructura jerarquizada, donde, a partir de la consigna de conducción y la información proveniente del vehículo se identifica el comportamiento dinámico
Plan de Actividades 2014 182
deseado por el conductor y la respuesta real del vehículo (FOX). Se plantea una estructura en varios niveles. En el nivel superior, se identifica la respuesta dinámica del vehículo mediante la lectura o estimación de los estados necesarios, para identificar si existe algún problema de estabilidad o control direccional. Teniendo en cuenta la configuración del vehículo (IWD + 2WS y suspensión pasiva), se decide monitorizar el comportamiento dinámico por las siguientes variables:
𝑟: (Yaw rate) – Velocidad de guiñada
𝛽: (Slip angle) – Ángulo de deriva del vehículo
El sistema deberá identificar si la dinámica deseada por el conductor está dentro del margen de operación del vehículo, que será en último término función de la adherencia máxima entre los neumáticos y el suelo. En caso de detectarse una discrepancia de la dinámica real y la deseada (ya regulada en función de las prestaciones máximas obtenibles), se establecerá un control direccional para ajustar los
valores de 𝑟 y 𝛽 a los deseados.
Este control direccional del vehículo implica la inyección de un par (𝑀𝑧), que está generado por unas fuerzas de tracción/frenado diferentes en cada una de las cuatro ruedas. Finalmente deberá realizarse una comprobación de que las fuerzas longitudinales (tracción o frenado) a aplicar sobre cada una de las ruedas no superan el valor máximo admisible en función de la adherencia.
2.5 Resultados esperables
Los resultados esperables de este proyecto son los códigos de programación de las estrategias
de control para su implementación en el entorno MatLab-Simulink.
De forma complementaria, el modelo realizado en el software de simulación de dinámica ADAMS,
que caracteriza la respuesta del vehículo FOX, deberá ser modificado para la comunicación con
el software de control (MatLab-Simulink). Es por tanto necesario modificar el modelo desarrollado
para permitir definir las salidas (outputs) que representan las medidas en el sistema físico real y
las entradas al modelo (Inputs) que identifican las variables provenientes del sistema de control.
Aun cuando el modelo del vehículo desarrollado en el entorno ADAMS/View en la anualidad
anterior (2013), es perfectamente operativo, se plantea la construcción del mismo modelo dentro
del entorno ADAMS/Car, mediante la caracterización de templates, systems and assemblies,
propios de ese entorno. Se estima que el entorno ADAMS/Car es más adecuado que
ADAMS/View para la realización de pruebas virtuales y la puesta a punto de las estrategias de
control, ante diferentes condiciones operativas. Es por ello que el modelo del vehículo FOX, en
el entorno ADAMS/Car es otro resultado esperable de los trabajos de la presente anualidad
(2014).
Finalmente, tras la fase de ajuste con el prototipo virtual, se espera obtener los parámetros de
control ajustados que permitan la implementación de la mencionada estrategia en el vehículo
real, en la anualidad 2015.
Plan de Actividades 2014 183
2.6 Planificación temporal de las actividades
Tarea 1. Diseño, Simulación por ordenador y validación experimental Duración: Del 1 de enero de 2013 al 31 de diciembre de 2013. La realización de esta tarea implica las siguientes actividades:
Caracterización dimensional y mecánica del vehículo eléctrico FOX
Desarrollo de modelo numérico e implementación en ADAMS/View
Instrumentación del vehículo y realización de ensayos de campo
Ajuste del modelo desarrollado a partir de los datos provenientes de los ensayos de campo con el vehículo instrumentado
Tarea 2. Desarrollo de control de dinámico Duración: Del 1 de enero de 2014 al 31 de diciembre de 2014. La realización de esta tarea implica las siguientes actividades:
Definición de la estrategia de control
Construcción del modelo numérico en el entorno ADAMS/Car
Implementación de la estrategia de control en MatLab-Simulink
Realización de test virtuales para el ajuste de la implementación de la estrategia de control desarrollada
Tarea 3. Implementación, verificación y reingeniería del sistema de control Duración: Del 1 de enero de 2015 al 31 de diciembre de 2015. La realización de esta tarea implica las siguientes actividades:
Implementación en el vehículo real FOX de la estrategia de control en tiempo real
Desarrollo de programa experimental para la verificación y ajuste de la estrategia desarrollada
Tareas de reingeniería y redefinición o refinado de la estrategia de control en función de los resultados del programa experimental desarrollado
2.7 Plan de divulgación de los resultados
Las tareas realizadas en la anualidad 2013 permiten tener una referencia de los resultados y la
posible divulgación de las mismas. De estos trabajos se han confeccionado dos ponencias en
congresos, que han sido presentadas y aceptadas
Desarrollo y validación experimental de un modelo dinámico para un vehículo eléctrico con motores en las ruedas, autores: David Marcos, Carlos Bordons, Johan Wideberg, Daniel A. Mántaras y Pablo Luque - XXXIV Jornadas de Automática. Terrassa,
4 al 6 de Septiembre de 2013 ISBN: 978‐84‐616‐5063‐7
Development and Experimental Validation of a Dynamic Model for Electric Vehicle with In Hub Motors, autores: Johan Wideberg, Carlos Bordons, Pablo Luque, Daniel A. Mántaras, David Marcos, Husain Kanchwala - XI Congreso de Ingeniería del Transporte (CIT 2014) Santander 2014
Se espera que los resultados obtenibles por los trabajos realizados en la presente anualidad
(2014), puedan ser presentados igualmente en congresos o jornadas técnicas relacionadas.
Plan de Actividades 2014 184
Adicionalmente se espera que la realización de los trabajos objeto del proyecto en su totalidad
permitan la confección de artículos técnicos de suficiente calidad científica para que sean
aceptados en revistas internacionales con índice de impacto relevante en dos campos
principales:
Ingeniería de vehículos, dentro de los campos de la Ingeniería Mecánica y de la Ingeniería del Transporte. Esto implica revistas del tipo: Vehicle System Dynamics, Transportation Research,…
Ingeniería eléctrica, electrónica y de control, con revistas del tipo IEEE, en diferentes
campos.
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible Inventariable Otros
Gastos
TOTAL
GASTOS
0 € 1500 € 13000 € 9800 € 24300 €
4. AYUDA SOLICITADA
Personal (única partida de esta convocatoria)
0 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal
0 €
Plan de Actividades 2014 185
4.2 ACTIVIDADES FORMATIVAS Y DIVULGATIVAS 2014
Plan de Actividades 2014 186
ACTIVIDADES DIVULGATIVAS Y FORMATIVAS 2014
ACTIVIDAD FORMATIVA Nº 1
1. DATOS DE LA ACTIVIDAD
Título: Bioneros 2.0
Investigador responsable: Ramón Rubio García
Tfno: 654 167 587 E-mail: [email protected]
Lugar y fecha de celebración (orientativos): Jardín Botánico Atlántico y EPI de Gijón / 2ª
quincena de Febrero (20-21-22 de febrero) Entidades colaboradoras: Pendiente de confirmar CEEI, EPI y Jardín Botánico Atlántico.
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA ACTIVIDAD
2.1 Justificación, interés y público objetivo
Una de las líneas científicas que forman parte de la sexta ola de la innovación es la biomimética.
En Asturias, llevamos unos años apostando por la formación en esta disciplina científica como línea estratégica de innovación. Se está realizando una tesis doctoral en esta línea y se han establecido vínculos con Universidades como la UCL o Bath en este campo. “Bioneros” es una actividad que reúne a ingenieros y biólogos en torno al concepto de biomimética con un fin de explotación empresarial de una idea. Durante tres días se pretende dar una introducción a los estudiantes de últimos años sobre la biomimética y la creación de empresas de base tecnológica. En la primera edición se limitó la asistencia a ingenieros y biólogos, pero en ésta se abrirá a todos aquellos interesados en deseen participar (empresas y no empleados). Referencia sobre la primera edición:
http://ocio.lne.es/agenda/noticias/nws-116025-el-botanico-acoge-una-jornada-ingenieros-biologos-
sobre-biomimesis.html
http://www.elcomercio.es/v/20120912/gijon/negocios-ocultos-naturaleza-20120912.html
http://www.elcomercio.es/v/20120913/gijon/jovenes-ingenieros-buscan-negocio-20120913.html
http://www.ptasturias.es/sites/web/ptasturias.es/modules/agenda/agenda_0215.html
2.2 Número de conferencias externas previstas.
Tres conferencias de ponentes nacionales y una de ponentes internacionales.
Plan de Actividades 2014 187
2.3 Ponentes
Nombre Perfil Empresa
Ben Croxford UCL
Ramón Rubio García
Profesor Titular Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería
Universidad de Oviedo
Marlén López Arquitecta
Maite Fernández Sánchez Profesora Titular
Universidad de Oviedo
Santiago Martín Laguna Emprendedor
CEO Vortica Cognitive Engineering for Design.
2.4 Metodología utilizada y material suministrado La jornada está planificada para ser lo más práctica posible. Aun así se impartirán charlas teóricas para uniformizar conocimientos de biología e ingeniería. Tras las charlas, los alumnos trabajarán en equipos en las distintas actividades. 2.5 Planificación temporal de las actividades
El programa docente de cada curso se desarrolla en 20 horas de clases distribuidas en 3 días.
Día 1: 5 horas. Introducción a la biomimética y al proceso de diseño.
Día 2: 10 horas. Realización de un proyecto rápido de biomimética. Creación de empresa de base tecnológica.
Día 3: 5 horas. Realización de un proyecto de biomimética.
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Retribución Conferenciantes
Organización Fungible/Otros
gastos TOTAL
GASTOS
2.000 € 400 € 500 € 2.900 €
Retribución Conferenciantes: 10 h clases teóricas a 100€/h y 10 h clases prácticas, con dos profesores en el aula, a 50€/h profesor. Fungible: gastos cartelería y entregables a alumnos. Otros gastos: retención FUO 15% sobre ingresos totales, incluida subvención solicitada.
Plan de Actividades 2014 188
Ingresos
Recaudación por inscripción
Recaudación por
asistentes becados
Otros Ingresos (Ref. proyectos,
Entidades o empresas
financiadoras)
TOTAL INGRESOS
3.000 € (20 profesionales)
1.000 € (20 estudiantes)
3.000 € (20 profesionales)
1.000 € (20 estudiantes)
Matrícula: 150 € (profesionales); 50 € (estudiantes) Plazas: 20 alumnos (por orden de preinscripción)
4. AYUDA SOLICITADA
No se solicita ningún tipo de ayuda al IUTA.
Plan de Actividades 2014 189
ACTIVIDADES DIVULGATIVAS Y FORMATIVAS 2014
ACTIVIDAD FORMATIVA Nº 2
1. DATOS DE LA ACTIVIDAD
Título: Introducción al análisis de datos con R
Investigador responsable: Emilio Torres Manzanera
Tfno: 98 518 2197 E-mail: [email protected]
Lugar y fecha de celebración (orientativos): Campus de Viesques, 3 días, en octubre-
diciembre
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA ACTIVIDAD
2.1 Justificación, interés y público objetivo
El análisis de datos se ha convertido en un conocimiento necesario en una sociedad de la información como la nuestra. El programa de software libre R es un instrumento de análisis muy potente que permite a las empresas, centros tecnológicos e investigadores realizar numerosas aplicaciones en breve tiempo y con sin apenas gastos. Este curso introduce el entorno de programación R realizando análisis descriptivos, bivariantes y contrastes de hipótesis utilizando datos de empresas reales. No hay número mínimo de participantes, el máximo es de 20 alumnos. No se requieren conocimientos previos en la materia.
2.2 Ponentes
Emilio Torres Manzanera, profesor de Estadística de la Universidad de Oviedo y jefe de su unidad de Consultoría Estadística y Profesorado de la Universidad. 2.4 Metodología utilizada y material suministrado
Se Realiza en una sala de ordenadores. Al alumnado se le facilitará el Programa R, el material teórico del curso (160 páginas). Las bases de datos se analizarán en el curso (sector turístico, sector metal) y el material para seguir las sesiones mediante el computador. 2.5 Planificación temporal de las actividades
Curso de 12 horas presenciales y 4 de trabajo personal.
Plan de Actividades 2014 190
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Retribución Conferenciantes
Organización Fungible/
Otros gastos TOTAL
GASTOS
Instalación del Programa, máquina virtual
Lápiz de memoria y documentación en papel 400 €
Ingresos
Recaudación por inscripción
Recaudación por asistentes
becados
Otros Ingresos (Ref.
proyectos, Entidades o empresas
financiadoras)
TOTAL INGRESOS
150 €/ persona 100 €/ persona 3.000 € (Máximo)
4. AYUDA SOLICITADA
Retribución
Conferenciantes Organización
Fungible/
Otros
gastos
TOTAL
400 € 400 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Retribución
Conferenciantes Organización
Fungible/
Otros
gastos
TOTAL
200 € 200 €
Plan de Actividades 2014 191
ACTIVIDADES DIVULGATIVAS Y FORMATIVAS 2014
ACTIVIDAD FORMATIVA Nº 3
1. DATOS DE LA ACTIVIDAD
Título: Introducción a la programación del lenguaje estadístico R
Investigador responsable: Emilio Torres Manzanera
Tfno: 98 518 2197 E-mail: [email protected]
Lugar y fecha de celebración (orientativos): Campus de Viesques, 3 días, en octubre-
diciembre
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA ACTIVIDAD
2.1 Justificación, interés y público objetivo
La experiencia anterior sobre Introducción al análisis de datos con R ha sido positiva y los participantes en las ediciones previas han demandado en curso sobre Programación con R. La
potencia del lenguaje R se obtiene especialmente cuando se utiliza un entorno de programación en vez de interfaces de usuario. Este seminario presenta los fundamentos de programación con R incidiendo en técnicas de análisis relacionados con Big Data. Se introduce la programación de R, el análisis estadístico básico y avanzado, los principales paquetes y módulos de programación, así como técnicas de inteligencia analítica.
No hay número mínimo de participantes, el máximo es de 20 alumnos. Se requieren
conocimientos previos en la materia (de R y/o estadística y/o programación)
2.2 Ponentes
Emilio Torres Manzanera, profesor de Estadística de la Universidad de Oviedo y jefe de su unidad de Consultoría Estadística y Profesorado de la Universidad. 2.4 Metodología utilizada y material suministrado Se realiza en una sala de ordenadores. Al alumnado se le facilitará el Programa R, el material teórico del curso (160 páginas). Las bases de datos se analizarán en el curso (sector turístico, huella digital) y el material para seguir las sesiones mediante el computador.
2.5 Planificación temporal de las actividades
Curso de 12 horas presenciales y 4 de trabajo personal.
Plan de Actividades 2014 192
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Retribución Conferenciantes
Organización Fungible/
Otros gastos TOTAL
GASTOS
Instalación del Programa, máquina virtual
Lápiz de memoria y documentación en papel 400 €
Ingresos
Recaudación por
inscripción
Recaudación por asistentes becados
Otros Ingresos (Ref. proyectos, Entidades
o empresas financiadoras)
TOTAL INGRESOS
200 €/ persona 150 €/ persona 4.000 € (Máximo)
4. AYUDA SOLICITADA
Retribución
Conferenciantes Organización
Fungible/
Otros
gastos
TOTAL
400 € 400 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Retribución
Conferenciantes Organización
Fungible/
Otros
gastos
TOTAL
200 € 200 €
Plan de Actividades 2014 193
ACTIVIDADES DIVULGATIVAS Y FORMATIVAS 2014
ACTIVIDAD FORMATIVA Nº 4
1. DATOS DE LA ACTIVIDAD
Título: Master en Sistemas de Gestión Certificables: ISO 9001, ISO 14001 y OHSAS 18001.
Investigadora responsable: Elena Marañón Maison
Tfno: 98 518 2027 E-mail: [email protected]
Lugar y fecha de celebración (orientativos): Septiembre 2014 a Junio 2015
Entidades colaboradoras: Club Asturiano de Calidad (Llanera), co-dirección y apoyo
administrativo y formativo. Instituto Asturiano de Prevención de Riesgos Laborales, Oviedo,
subvención de 16.000 euros y apoyo formativo. Otras empresas y organismos: AENOR,
PRODINTEC, Lloyds Register, Principado de Asturias, Astureco, Formastur, J3 Innovare
Europa, CSC, Vaciero…
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA ACTIVIDAD
2.1 Justificación e interés
La función de calidad al igual que otras funciones como la financiera, la producción o la
comercialización, hace tiempo que dejó de ser algo propio de las empresas más innovadoras
para convertirse en un función indispensable en la empresa.
Fue la crisis de los años 70 la que impulsó el concepto de la dimensión competitiva de la calidad.
Los 70 marcaron el fin de un largo ciclo económico caracterizado por el liderazgo industrial y
dieron paso a uno nuevo, caracterizado por el liderazgo del cliente. El enfoque al cliente fue el
motivo que verdaderamente relanzó la calidad, desde una actividad necesaria, hasta lo que es
hoy, una responsabilidad del primer nivel de la dirección, que además involucra a toda la
organización.
Actualmente siempre hay un competidor al que superar. Incluso en los productos más
tecnológicos, la eficacia en los parámetros de servicio es clave para conseguir que el cliente, se
decida por nuestra propuesta, para que se quede con nosotros frente a la presión de otros
competidores.
Como en el resto del mundo, desde los años 80, la calidad ha ocupado en España a decenas de
miles de profesionales. Profesionales con competencias directivas, comunicación, orientados al
trabajo en equipo, con buena formación generalista, y con profundos conocimientos de las
técnicas y de las herramientas de la calidad.
Profesionales que hacen la calidad desde dentro de las empresas y profesionales que trabajan
en las empresas de servicios de la calidad: laboratorios, consultorías, entidades de evaluación
de la conformidad. Profesionales próximos al equipo de dirección, que con frecuencia acceden
Plan de Actividades 2014 194
desde la calidad a otras funciones de la empresa: la dirección de producción, la dirección técnica,
o la dirección de innovación.
Conocedores de las demandas profesionales que tienen las empresas a nivel global y en
particular, en nuestra Región, y preocupados por ofrecer una completa formación en distintas
disciplinas que consideramos estratégicas en el presente y futuro de las organizaciones, tanto
públicas como privadas, el Club Asturiano de Calidad junto con la Universidad de Oviedo ha
diseñado un programa formativo completo en las áreas de la Calidad, Medio Ambiente y
Prevención que permitirá al alumno desempeñar cualquier puesto de responsabilidad en el área
de la Gestión y Dirección de la Calidad, el Medio Ambiente y la Prevención y Seguridad.
En un principio, la Calidad fue considerada como el único aspecto relevante con el fin de
satisfacer las necesidades y las expectativas de los clientes, pero pronto surgió una preocupación
por la conservación del medio ambiente y la adopción de medidas para la reducción y control del
impacto medioambiental, contribuyendo así a un desarrollo ambientalmente sostenible,
económicamente viable y socialmente responsable. Junto a ello aparece la “obligación” de
disponer de unas medidas efectivas de seguridad para uno de los principales actores de la
empresa: su personal. La gestión de Sistemas de Calidad, Sistemas de Prevención y
Seguridad y Sistemas Medioambientales adecuados y precisos, constituye una ventaja
competitiva y por tanto, uno de los elementos esenciales y necesarios para el éxito empresarial
y el reconocimiento social de la imagen de una Empresa u Organización.
Las organizaciones se enfrentan, por tanto, a nuevos desafíos y precisan de expertos que les
ayuden a diseñar, implantar e integrar la gestión de estos sistemas de manera sostenible y
responsable en la estrategia de la empresa. Luego queda patente la necesidad de disponer de
profesionales formados adecuadamente que puedan acometer estas tareas. En este sentido y
para dar respuesta a esta demanda actual, se propone la implantación de un Master Universitario
de Sistemas integrados en el marco de la Gestión de la Calidad, Medio Ambiente y Prevención
de Riesgos Laborales.
Se puede ilustrar la anterior argumentación indicando que el incremento anual de las
organizaciones que han optado por trabajar con Sistemas normalizados tanto de Gestión de
Calidad como de Gestión Ambiental ha sido exponencial en los últimos años. El indicador que
podemos utilizar es el número de empresas certificadas (ya que de ellas queda registro en la
empresa certificadora), aunque existen multitud de empresas que trabajando con sistemas y
modelos de Gestión adecuados no han optado a la certificación por razones diversas.
Los datos muestran la implantación de estos sistemas en las organizaciones y por tanto, la
necesidad de profesionales con la capacidad de conocer, implantar y mantener estos Sistemas
de Gestión.
La estructura y contenidos que se han diseñado para este Master permitirá al alumno/a
desempeñar cualquier puesto de responsabilidad en el área de la Gestión y Dirección de la
Calidad, el Medioambiente y la Prevención y Seguridad así como dominar los métodos de
planificación, implantación, control y mejora que requieren la Gestión de los Sistemas de Calidad
y Medio Ambiente. Asimismo, proporcionará al/la estudiante una formación básica sobre la
Metodología de la investigación de accidentes y formará al/la estudiante en el camino inverso
dotando de una formación avanzada que permitirá la puesta en marcha de medidas preventivas
para la reducción de los riesgos laborales.
Plan de Actividades 2014 195
2.2 Objetivo
El objetivo general del Máster es que los alumnos adquieran un conocimiento sobre los
sistemas de gestión de calidad, medio ambiente y prevención de riesgos y capacitarles para
que puedan realizar su implantación y gestión, incluyendo la realización de auditorías de los
sistemas.
- Capacitar a los alumnos para diseñar, desarrollar, implantar, gestionar, evaluar, revisar y
mejorar Sistemas de Gestión de Calidad, Sistemas de Gestión Ambiental y Sistemas de
Gestión de la Prevención de Riesgos Ambientales.
- Capacitar a los alumnos para analizar e interpretar los requisitos de las normas ISO 9001,
ISO 14001 y OHSAS 18001, identificando elementos comunes y particulares de cada uno
de los Sistemas de Gestión.
- Capacitar a los alumnos para gestionar de manera integrada los aspectos relativos a la
Calidad, el Medio Ambiente y la Prevención de Riesgos de una manera eficiente,
identificando las ventajas y los requisitos del sistema integrado.
- Familiarizarse con el marco legislativo ambiental, de seguridad laboral y otros requisitos
aplicables.
- Capacitar a los alumnos para poder planificar y ejecutar auditorías de los tres sistemas.
- Acreditar a los alumnos como auditores jefe para la certificación de Sistemas de Gestión
de Calidad.
2.4 Metodología utilizada
Las horas presenciales consistirán en clases expositivas, pero fomentando la participación del
alumno en las sesiones con el fin de mejorar el proceso enseñanza-aprendizaje. Partiendo de
esta premisa, además de introducir y desarrollar los conocimientos básicos de las asignaturas, a
la vez que los conceptos y fundamentos necesarios para su comprensión, se realizará un
aprendizaje basado en casos prácticos reales de aplicación de los conocimientos adquiridos.
Por otra parte, las asignaturas exigirán trabajo autónomo del estudiante, sobre todo la asimilación
de los contenidos impartidos en clase y la preparación de informes y trabajos que se le exijan.
2.5 Planificación temporal de las actividades El Título de Máster que proponemos consta de 60 créditos ECTS, que se cursan en dos
cuatrimestres y por tanto en un curso académico. La filosofía del programa se enmarca en el
Espacio Europeo de Educación Superior. Cada crédito supone 25 horas de trabajo para el
alumno, de las cuales 10 son de trabajo presencial (docencia).
Se distribuye en 5 asignaturas, que se indican a continuación:
Plan de Actividades 2014 196
Asignatura
Duración
horas
presenciales
Horas de
trabajo
no
presencial
Total Créditos
ECTS
1. Economía de la empresa 25 37,5 62,5 2,5
2. Gestión de la Calidad 140 210 350 14
3. Gestión Ambiental 135 202,5 337,5 13,5
4. Gestión y Salud Laboral 80 120 200 8
5. Integración de Sistemas y otras normas de Gestión
20 30 50 2
TOTAL 400 600 1000 40
Es importante destacar que el Módulo Gestión de Calidad incluye la Formación Auditores Jefe para la Certificación de Sistemas de Gestión de Calidad. Acreditado por International Register of Certificated Auditors (IRCA).
IRCA es el organismo internacional de mayor prestigio y alcance para el establecimiento de
requisitos para la acreditación de Auditores de Gestión del mundo de la Certificación.
Trabajo Fin de Master: Este trabajo tiene por objeto que cada alumno ponga en práctica los
conocimientos adquiridos a lo largo del Máster integrando los contenidos aprendidos y aplicando
las Metodologías planteados a lo largo del periodo formativo.
Cada alumno contará con el apoyo de un tutor que le guiará a lo largo de la elaboración del
mismo.
Prácticas en empresa: La dilatada experiencia del Club Asturiano de Calidad en la formación
orientada a las necesidades del tejido empresarial asturiano facilita que las empresas puedan
incorporar becarios muy formados y cualificados capaces de desempeñar diversas funciones
dentro de la organización. Además el Club Asturiano de Calidad fruto de un Convenio de
colaboración con la Universidad de Oviedo, ofrece la posibilidad de acoger a alumnos en
prácticas del Máster en Administración y Dirección de Empresas (MADE) desde el año 2008 con
buenos resultados y un buen nivel de satisfacción
3. MEMORIA ECONÓMICA
La actividad se autofinancia, por lo que no se solicita ayuda económica directa pero sí apoyo
administrativo del IUTA, apoyo que llevará a cabo un alumno contratado como becario a lo largo
del año dentro del Plan de Apoyo a la Divulgación Científica y Tecnológica del Instituto.
Plan de Actividades 2014 197
ACTIVIDADES DIVULGATIVAS Y FORMATIVAS 2014
ACTIVIDAD DIVULGATIVA Nº 5
1. DATOS DE LA ACTIVIDAD
Título: Desayunos Tecnológicos 2014
Investigadora responsable: Sandra Velarde Suárez, Directora del IUTA
Bernardo Veira de la Fuente, Director-Gerente del Centro Municipal de Empresas, Ayto. de Gijón.
Tfno: 98 518 2101 E-mail: [email protected]
Lugar y fecha de celebración: Parque Científico Tecnológico de Gijón. Regularmente una vez
al mes.
Entidades colaboradoras: Universidad de Oviedo, Centro Municipal de Empresas de Gijón,
Ayuntamiento de Gijón y empresas tecnológicas Asturianas
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA ACTIVIDAD
2.1 Justificación, interés y público objetivo
El éxito de los DESAYUNOS TECNOLÓGICOS entre la comunidad universitaria y las empresas
asturianas lleva a dar continuidad a este tipo de jornadas de divulgación tecnológica durante el
2014, con la perspectiva de ser una actividad capaz de crear un espacio de interactuación entre
el mundo empresarial y el mundo universitario, potenciando el concepto de la Milla del
Conocimiento de Gijón, y con la intención de explicar al tejido empresarial asturiano las
posibilidades de investigación, innovación y formación que les puede ofrecer la Universidad en
general, el IUTA en particular, o empresas presentes en la propia actividad.
2.2 Ponentes
Numerosos ponentes nacionales pertenecientes al IUTA y a empresas relacionadas con
diferentes sectores tecnológicos, en nueve sesiones que se desarrollarán los segundos viernes
de cada mes, excepto enero, julio y agosto.
2.4 Metodología utilizada y material suministrado Cada jornada tecnológica tendrá una duración aproximada de dos horas donde se realizarán
diferentes ponencias de 20 minutos así como coloquios donde las entidades participantes
puedan interactuar.
Se entregará una carpeta con documentación explicativa del IUTA así como toda aquella
documentación necesaria para favorecer los lazos de colaboración y establecer relaciones
profesionales entre los participantes.
Plan de Actividades 2014 198
3. MEMORIA ECONÓMICA
Retribución
Conferenciantes Organización
Fungible/
Otros Gastos
Total
Gastos
2.000 € 2.000 €
4. AYUDA SOLICITADA
Retribución
Conferenciantes Organización
Fungible/
Otros gastos TOTAL
2.000 € 2.000 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Retribución
Conferenciantes Organización
Fungible/
Otros gastos TOTAL
2.000 € 2.000 €
Plan de Actividades 2014 199
ACTIVIDADES DIVULGATIVAS Y FORMATIVAS 2014
ACTIVIDAD DIVULGATIVA Nº 6
1. DATOS DE LA ACTIVIDAD
Título: Design Thinking Studies, Propuesta de publicación científica, periódica e internacional
sobre Design Thinking
Investigador responsable: Ramón Gallego Santos
Tfno: 98 518 2257 E-mail: [email protected]
Entidades colaboradoras: Grupo de Investigación I3G (Investigación e Innovación en Ingeniería
Gráfica), Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería, Escuela Politécnica de Ingeniería, Campus
de Gijón | Universidad de Oviedo
Otros participantes: Carlos Fuentes García, Ingeniero Técnico Industrial especialidad Mecánica
(U. de Oviedo), Master en Gestión del Diseño Industrial (U. de Oviedo), Máster en Ingeniería del
Diseño (U. Politécnica de Valencia)
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA ACTIVIDAD
2.1 Justificación e interés
El diseño industrial se ha convertido en un factor empresarial de carácter estratégico para mejorar
la competitividad de las empresas. Los gobiernos y agentes sociales consideran ya sin tapujos
que invertir en diseño es un buen negocio, no sólo porque posiciona a las empresas de forma
privilegiada ante los retos de la ampliación de la Unión Europea y los efectos de la globalización
y la deslocalización, sino porque promueve la consecución de un triple objetivo: ubicarse
adecuadamente en el mercado, transmitir una imagen de vanguardia y solvencia e incrementar
los beneficios económicos.
La importancia estratégica del diseño radica en que a lo largo de las últimas décadas se ha
constatado que, además de una actividad profesional, el diseño industrial debe entenderse como
el proceso analítico, técnico y creativo que nos lleva a concebir, fabricar y comercializar un
producto concreto. A la vez, también puede ser visto como tecnología, por cuanto coordina unas
habilidades intelectuales con otras instrumentales para obtener el fin. Esa coordinación,
obviamente, obedece a una disciplina nacida de la convergencia entre tres aspectos formativos:
capacidades analíticas, conocimientos técnicos y sensibilidad cultural sobre la que descansa la
capacidad creativa.
Cada vez cobra mayor impulso esa visión holística del diseño, ya no circunscrito al ámbito de la
creación de nuevos artefactos con un adecuado equilibrio entre su funcionalidad y estética, sino
como una herramienta intelectual de vanguardia capaz de establecer un marco de relaciones
adecuado entre todas las voces que influyen en el proceso de creación para dar lugar a una
Plan de Actividades 2014 200
respuesta coherente con todos ellos, un auténtico “pensamiento de diseño”. El concepto fue
planteado a mediados de los años noventa del siglo pasado; sin embargo, su conceptualización
se la debemos a Tim Brown, profesor de la escuela de Ingeniería de Universidad de Stanford y
creador de consultora global.
En palabras del propio Brown, el Design Thinking es una disciplina que usa la sensibilidad y
métodos de los diseñadores para hacer coincidir las necesidades de las personas con lo que es
tecnológicamente factible y con lo que una estrategia viable de negocios puede convertir en valor
para el cliente y en una oportunidad para el mercado.
Tim Brown señala que el proceso de diseño se distribuye en tres espacios iterativos: el primero
es donde ocurre la inspiración (empatía) por las circunstancias (problema u oportunidad) que
motivan la búsqueda de soluciones. Ahí uno se pregunta, entre otras cosas, qué pasa con el
negocio, qué ocurre en el entorno, cómo se afronta la competencia, de qué forma se organiza
uno mejor, cómo se vende o qué nos exige la crisis. El segundo espacio es el de la ideación, en
cuyo proceso se generan, desarrollan y prueban ideas que pueden conducir a las soluciones
posibles. Por último, está el espacio de la implementación, en el cual se hace el trazado de la
ruta hacia el mercado. Un proyecto pasa en forma iterativa por estos espacios volviendo en forma
recurrente a ellos antes de salir al mercado, siempre teniendo en cuenta a los futuros usuarios a
lo largo de todo el proceso.
Los expertos coinciden en que el espíritu del Design Thinking, cuando se aplica al diseño de
modelos de negocio o estrategias empresariales, no dista mucho del concepto de experiencia de
usuario, ya que se trata básicamente de adaptar el negocio o la estrategia de la empresa a las
necesidades de sus usuarios o clientes. En este sentido, estamos frente a un proceso por el cual,
la estrategia para desarrollar productos o servicios se basa en enfrentar los problemas de gestión
y de desarrollo de negocio desde el mismo enfoque en el que un diseñador enfrenta y resuelve
problemas de diseño; entendiendo diseño como una poderosa herramienta intelectual que
suscita reflexiones interdisciplinares y no como la adición de un mero aditamento estético.
En otras palabras, el pensamiento de diseño viene a cambiar la forma en que se abordan los
problemas en las organizaciones. Una de las bases de esta metodología es que las buenas ideas
surgen de un proceso creativo participativo en el que se implica a diferentes personas de la
empresa, clientes, proveedores, etc. Es decir, los diferentes actores concernidos con un
problema determinado participan en la búsqueda de su solución. Se trata, por último, de un
proceso participativo, más natural y cercano a nuestra biología humana que las rígidas
estructuras de comando y control heredades del industrialismo, pues hace que las personas
actúen y se apropien de sus decisiones, fomentándoles la creatividad y la toma de decisiones.
Por todo ello, el Design Thinking está ganando terreno y se ha posicionado como un proceso
indispensable para acelerar los procesos de innovación, convirtiéndose en una poderosa
herramienta estratégica en la transformación de marcas, negocios, empresas y personas.
Desde el punto de vista teórico, el Design Thinking está provocando un diálogo interdisciplinar
muy profundo en la búsqueda y definición de los vectores sobre los que descansa su poder
intelectual, encuadrados fundamentalmente en la filosofía, la psicología, la antropología, la
sociología y la historia. Los fecundos sincretismos que se establecen entre estas disciplinas son
hoy en día objeto de estudio no sólo en la valoración de su transversalidad, sino en el efecto
sinergético que se origina entre ellas, transformándose en un nuevo ámbito disciplinar donde las
Plan de Actividades 2014 201
fronteras entre las ciencias descriptivas y las comprensivas se diluyen.
Desde un enfoque más práctico, el Design Thinking está dando lugar a multitud de experiencias
de transformación no sólo en lo referente a la gestión y producción de objetos, sino en la
definición de las complejas experiencias de usuario a las que se ven sometidos los
consumidores, una rica fuente de información experimental que es necesario conocer y difundir.
Sin embargo, a día de hoy, aún no existen publicaciones científicas rigurosas que aborden esta
temática desde una perspectiva integradora e interdisciplinar. El escaso número de revistas
enfocadas hacia el diseño recogidas en el JCR (como Design Studies, Human Factors, Human-
Computer Interaction, Applied Ergonomics, Journal of Engineering Design, International Journal
of Design o Research in Engineering Design) no suelen incluir el Design Thinking entre sus
topics, y son pocas las aportaciones que en este fecundo ámbito de vanguardia llegan a ser
publicadas, lo que hace que los canales de difusión habituales resulten ser menos formalizados
y fiables.
2.2 Objetivos
1. Crear una publicación periódica de carácter científico que recoja y difunda aportaciones
relevantes alrededor del concepto de Design Thinking, garantizando la calidad e impacto de las
mismas mediante un riguroso proceso de selección con calidad contrastada.
2. Incrementar y mejorar el estado general del conocimiento en este campo entre la comunidad
científica internacional.
3. Promover un nuevo marco para la reflexión y el análisis de ideas, metodologías y proyectos
en torno a una visión integradora del Design Thinking.
4. Potenciar la riqueza interdisciplinar que se aglutina alrededor del concepto holístico de Design
Thinking.
5. Proporcionar a la comunidad científica internacional un instrumento de divulgación y difusión
de los trabajos de investigación llevados a cabo en torno a esta temática.
6. Involucrar al IUTA (Instituto Universitario Tecnológico de Asturias) dentro del grupo de
entidades colaboradoras y patrocinadoras de la publicación.
2.3 Descripción de la política editorial
Temáticas
La revista está especializada en la publicación de trabajos relevantes en el ámbito del Design
Thinking. Las áreas temáticas de interés prioritario son las siguientes:
Design Thinking en el planteamiento y resolución de problemas complejos
Aspectos culturales y sociales del Design Thinking
Enfoques interdisciplinares en Design Thinking
Aspectos metodológicos del Design Thinking
Plan de Actividades 2014 202
Design Thinking y visión sistémica
Design Thinking y gestión empresarial
Naturaleza y procedencia de las aportaciones
La publicación se nutre de los trabajos especializados en Design Thinking presentados por
investigadores de la comunidad científica internacional, así como de aquellas aportaciones
singulares realizadas por personalidades de prestigio bajo petición del Comité Asesor de la
revista.
Son objeto de publicación en la revista los trabajos de investigación innovadores (especialmente
aquellos comprobados empíricamente), las discusiones y extensiones sobre trabajos previos de
relevancia, las contribuciones científicas y rigurosas que incrementen de forma demostrable el
estado del conocimiento (estudios teóricos y/o metodológicos, estados del arte, etc.) y las
recensiones de libros y monografías relacionados con las temáticas de la revista.
Estructura de la revista
Cada número de la revista está formado por una colección de artículos previamente
seleccionados por el Comité Editorial de entre todas las aportaciones recibidas. Los artículos
pueden venir precedidos de un editorial a modo de introducción. La secuencia y número de
trabajos incluidos serán decisión del Comité Asesor.
Idioma
El idioma oficial de la revista es el inglés.
Periodicidad de la revista
La revista tiene periodicidad semestral (2 números al año). De forma ocasional, se contempla la
posibilidad de editar números extraordinarios con carácter monográfico sobre alguna temática
previamente anunciada con antelación a la comunidad científica para facilitar la recepción de
trabajos vinculados con la misma.
Proceso de revisión
Los trabajos a publicar en la revista deben tener una calidad científica contrastada. Para ello, las
aportaciones serán revisadas por dos miembros del Comité Editorial, sin que trasciendan sus
identidades ni la de los autores durante el proceso de evaluación (procedimiento doble ciego).
Los revisores plasmarán sus juicios en rúbricas de evaluación y justificarán de forma rigurosa
todas las decisiones adoptadas. Asimismo, los autores serán informados del resultado de la
evaluación al finalizar el proceso.
Distribución de la revista
La revista será publicada y distribuida en formato electrónico, estando disponible desde el portal
web de la misma, que ofrece una descripción detallada de la publicación (objetivos, temáticas,
normas de publicación, buscador de artículos ya publicados, etc.) y proporciona acceso al
sistema de gestión que sistematiza los protocolos de envío de trabajos, revisión de los mismos
así como la comunicación entre revisores y autores.
Los formatos de publicación de la revista prestarán especial atención a favorecer su lectura en
dispositivos electrónicos de última generación (como tablets o smartphones) con el fin de explotar
sus avanzadas capacidades de visualización interactiva, garantizando simultáneamente la
accesibilidad de sus contenidos.
Plan de Actividades 2014 203
Órganos rectores de la revista
La estructura organizativa y funcional de la revista descansa sobre tres órganos rectores: Comité
Asesor, Comité Editorial y Editor Jefe.
1. Comité Asesor: Composición y funciones
Estará formado por personalidades prestigiosas del ámbito del Design Thinking (es decir, que
cuenten con aportaciones relevantes en este ámbito como publicaciones en revistas indexadas,
proyectos de ámbito supranacional, patentes, comunicaciones en congresos internacionales,
etc.). El número de componentes del Comité Asesor se situará entre cinco y diez personas para
mejorar la operatividad del mismo. Sus funciones son:
Determinar la política editorial de la revista de acuerdo a los objetivos especificados en el Reglamento de Régimen Interno.
Planificar y aprobar el contenido y estructura general de cada uno de los números de la revista.
Gestionar el proceso de edición y maquetación de cada número de la revista.
Decidir la composición del Comité Editorial y asignar a los revisores según las áreas temáticas.
Aprobar el dictamen final de cada artículo a partir de los informes elaborados por los revisores del Comité Editorial.
Organizar y supervisar los canales de distribución y suscripción de la revista.
Promover todas las acciones encaminadas a mejorar la calidad de la revista en el ámbito nacional e internacional.
Aprobar los convenios de colaboración con otras revistas o instituciones.
Supervisar y actualizar el portal web de la revista.
Proceder a la elección del Editor Jefe.
Evaluar y aprobar el informe anual, el presupuesto y el plan de actividades presentados por el Editor Jefe de la revista.
Distribuir entre los miembros del Comité estas funciones para facilitar el correcto desempeño de las mismas.
2. Comité Editorial: Composición y funciones
Estará formado por investigadores con actividad contrastada en el ámbito del Design Thinking
que posean comunicaciones en congresos relacionados, artículos en publicaciones periódicas,
proyectos relacionados con la temática, etc. El número total de componentes del Comité Editorial
se situará entre diez y quince personas. Sus funciones son:
Proceder a la revisión de los artículos enviados según los criterios establecidos por el Consejo Asesor.
3. Editor Jefe: Funciones
Esta figura ostenta la máxima representación de la revista y actúa como coordinador general de
la publicación. Sus funciones son:
Ejercer la representación institucional de la revista.
Coordinar y supervisar el funcionamiento de los Comités Asesor y Editorial.
Convocar y dirigir las reuniones de los Comités Asesor y Editorial.
Presentar un informe y un presupuesto anual junto con un plan de actividades previstas al Comité Asesor.
Actuar como interlocutor ante instituciones colaboradas y/o patrocinadoras.
Plan de Actividades 2014 204
2.2 Planificación temporal de las actividades
TAREA 1: Constitución del Comité Asesor de la publicación [4 meses]
La tarea consiste en la puesta en marcha de este órgano rector, formado por personalidades
relevantes del ámbito del Design Thinking a las que se invitará a participar y que tendrá como
primera misión la redacción y aprobación del Reglamento de Régimen Interno de la revista.
TAREA 2: Redacción de Reglamento de Régimen Interno de la publicación [6 meses]
La revista se rige por un documento que establece con claridad los objetivos de la publicación,
la definición de la política editorial así como la constitución, funcionamiento y renovación de sus
órganos rectores. En esta tarea se aborda la creación de este documento, recogiendo la
experiencia del equipo proponente en otras acciones similares y las aportaciones de los
miembros del Comité Asesor.
TAREA 3: Constitución del Comité Editorial de la publicación [4 meses]
Bajo los auspicios de los criterios determinados por el Comité Asesor, se procederá a la selección
de los miembros de este órgano rector entre la comunidad científica internacional relacionada
con este ámbito.
TAREA 4: Elección del Editor Jefe [1 mes]
La tarea se centra en la selección del perfil que actuará como coordinador de la publicación y
ostentará la máxima representación de la misma.
TAREA 5: Puesta en marcha del portal Web de la publicación [6 meses]
La revista centraliza todos sus procesos de recepción, valoración y publicación de aportaciones
a través de Internet, por lo que precisa de un portal de contenidos dinámicos y dotado de todas
las funcionalidades que permitan llevar a cabo la gestión editorial con fluidez y comodidad. En
esta tarea se acomete el diseño del portal y la implementación del mismo.
TAREA 6: Definición y configuración de las redes sociales empleadas [3 meses]
Para incrementar la difusión de sus contenidos y mejorar la visibilidad de la publicación, la revista
contará con varios canales de comunicación a través de las redes sociales, que se definirán y
configurarán en esta tarea.
TAREA 7: Definición y configuración del formato de publicación para dispositivos móviles [6
meses]
La revista otorga una importancia singular a la experiencia de interacción a través de dispositivos
de última generación, como smartphones o tablets. En esta tarea se constatan las singularidades
de tales dispositivos de cara a la visualización de contenidos, se define la plantilla a seguir, se
eligen las herramientas de edición más adecuadas y se lleva a cabo una prueba de concepto
para su aprobación por el Comité Asesor.
TAREA 8: Creación y distribución de material promocional [3 meses]
Con el fin de mejorar la visibilidad de la publicación, en esta tarea se acomete el diseño y
confección de soportes promocionales en formato papel (catálogo, flyers y cartelería en diversos
formatos) para ser enviados mediante correo ordinario a targets específicos de interés, como
Escuelas de Diseño, Escuelas de Ingeniería, Asociaciones Sectoriales o Grupos de Investigación
detectados.
TAREA 9: Tramitación de los registros de la publicación [2 meses]
Plan de Actividades 2014 205
En esta tarea se llevan a cabo los trámites para la obtención del Depósito Legal y del ISSN
(International Standard Serial Number) como publicación periódica ante los organismos
correspondientes.
TAREA 10: Registro de la dirección Web de la publicación [1 mes]
Tramitación ante los organismos correspondientes del alta del dominio correspondiente a la
revista.
TAREA 11: Call for Papers [3 meses]
Comienzo del llamamiento a la comunidad internacional para el envío de las primeras
aportaciones a la revista, con las miras puestas en la confección del primer número para Junio
de 2015.
Distribución de tareas:
TAREA RECURSOS
HUMANOS
TAREA 1: Constitución del Comité Asesor de la publicación JSQ, RGS,
CFG
TAREA 2: Redacción del Reglamento de Régimen Interno de la
publicación
JSQ, RGS,
CFG
TAREA 3: Constitución del Comité Editorial de la publicación RGS, CFG
TAREA 4: Elección del Editor Jefe JSQ, RGS,
CFG
TAREA 5: Puesta en marcha del portal web de la publicación JSQ, CFG, C1
TAREA 6: Definición y configuración de las redes sociales
empleadas CFG
TAREA 7: Definición y configuración del formato de publicación
para dispositivos móviles JSQ, RGS
TAREA 8: Creación y distribución de material promocional JSQ, RGS,
CFG
TAREA 9: Tramitación de los registros de la publicación RGS
TAREA 10: Registro de la dirección Web de la publicación CFG
TAREA 11: Call for Papers JSQ, RGS,
CFG
Plan de Actividades 2014 206
Personal colaborador
NOMBRE LEYENDA
Ramón Gallego Santos (Investigador Principal
– Universidad de Oviedo) RGS
Javier Suárez Quirós (Universidad de Oviedo) JSQ
Carlos Fuentes García (Triciclo Gestión y
Diseño) CFG
Colaborador C1 C1
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Personal Fungible /Otros Gastos Total Gastos
2.250 € 1.650 € 3.900 €
4. AYUDA SOLICITADA
Personal Fungible /Otros Gastos Total Gastos
2.250 € 1.650 € 3.900 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Personal Fungible /Otros Gastos TOTAL
400 € 400 €
Desglose de gastos
Personal: equipo colaborador
Concepto Coste Justificación
1 becario tiempo
parcial
(4 horas/día) (*)
2.250 €
Persona de apoyo Tarea 5
(Portal Web revista) y Tarea 8
(Creación material
promocional)
TOTAL 2.250 €
(*) Se estima un coste de 450 €/mes por colaborador durante 5 meses.
Plan de Actividades 2014 207
Gastos de funcionamiento: material fungible
Concepto Coste Justificación
Consumibles y
material diverso 200 € Material de oficina
Publicación de
material promocional
(catálogo de
presentación, flyers,
cartelería)
950 € Estrategia de visibilidad de la
publicación
Gastos de correo 350 € Difusión material promocional
TOTAL 1.500 €
Gastos de funcionamiento: otros gastos
Concepto Coste Justificación
Registro dominio
internet 150 €
Alta dirección internet portal
Web
TOTAL 150 €
Plan de Actividades 2014 208
ACTIVIDADES DIVULGATIVAS Y FORMATIVAS 2014
ACTIVIDAD DIVULGATIVA Nº 7
1. DATOS DE LA ACTIVIDAD
Título: Jornada monográfica sobre Innovación en la Construcción
Investigadora responsable: Inés Peñuelas Sánchez
Tfno: 98 518 1980 E-mail: [email protected]
Lugar y fecha de celebración (orientativos): Gijón. A determinar la fecha concreta.
Entidades colaboradoras: Clúster ICA de Innovación para la Construcción Asturiana
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA ACTIVIDAD
2.1 Justificación, interés y público objetivo
En el marco del convenio entre la Universidad de Oviedo y el Clúster ICA para la Innovación en
la Construcción Asturiana, se propone una jornada monográfica en la que tanto investigadores
del IUTA como representantes de empresas del sector de la Construcción, expondrán algunos
de sus trabajos más recientes e innovadores en el ámbito de la construcción, así como las últimas
tendencias en materiales y métodos de cálculo, todo ello enmarcado dentro del objetivo 2020 de
eficiencia energética al que van a tener que acogerse todas las empresas del sector no sólo para
resultar competitivas, sino también para adaptarse a la nueva normativa y reglamentación.
La jornada se dirigirá especialmente a empresas del sector de la Construcción, a técnicos y a
otros agentes interesados en la dinamización del sector.
2.2 Número de conferencias y sesiones previstas
La jornada monográfica contará con la participación de al menos cuatro ponentes nacionales
pertenecientes al ámbito universitario y empresarial.
2.3 Metodología utilizada
Cada ponente realizará la presentación de sus trabajos durante aproximadamente 25 minutos.
2.4 Duración
La jornada tendrá una duración de 3 ó 4 horas.
Plan de Actividades 2014 209
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Retribución Conferenciantes
Organización Fungible
/Otros gastos TOTAL
GASTOS
700 € 700 €
4. AYUDA SOLICITADA
Retribución Conferenciantes
Organización Fungible
/Otros gastos TOTAL
GASTOS
700 € 700 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Retribución Conferenciantes
Organización Fungible
/Otros gastos
TOTAL GASTOS
700 € 700 €
Plan de Actividades 2014 210
ACTIVIDADES DIVULGATIVAS Y FORMATIVAS 2014
ACTIVIDAD DIVULGATIVA Nº 8
1. DATOS DE LA ACTIVIDAD
Título: Jornadas de Resultados de Proyectos IUTA 2014
Investigadora responsable: Montserrat Rivas Ardisana
Tfno: 98 518 2389 E-mail: [email protected]
Lugar y fecha de celebración (orientativos): Gijón. Diciembre 2014.
2. MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA ACTIVIDAD
2.1 Justificación, interés y público objetivo
La función de esta jornada es doble: divulgativa y formativa.
Función divulgativa de la tarea del IUTA en apoyo del I+D y la formación especializada, y
también de los resultados generales y concretos de los proyectos financiados a través del IUTA.
Función formativa de los becarios ponentes que tendrán la oportunidad de exponer su trabajo
ante un público interesado.
La jornada se dirigirá especialmente a representantes de las empresas que han apoyado los
proyectos, a los becarios del IUTA y a otros agentes participantes en los proyectos. Los primeros
tendrán en esta jornada una forma directa de observar los resultados por los que han mostrado
interés. Los becarios del IUTA podrán aprovechar el carácter multidisciplinar del encuentro para
conocer proyectos de especialidades distintas a las suyas e intercambiar información, lo que
puede llevar a actuaciones transversales.
2.2 Número de conferencias previstas
14 de ponentes nacionales
2.3 Ponentes
Becarios del IUTA del el año 2014.
2.4 Metodología utilizada y material suministrado
Los asistentes recibirán, al inicio de la jornada un documento listando las conferencias previstas,
los ponentes respectivos y el horario estimado.
Las ponencias tendrán una duración de 5 minutos. Previamente a la jornada se dará a los
ponentes una orientación sobre el contenido de la ponencia, que debe versar sobre los resultados
del proyecto desarrollado durante el disfrute de su beca, haciendo hincapié en (i) los resultados
de investigación y/o desarrollo, (ii) los resultados de formación (incluyendo el desarrollo de PFC
Plan de Actividades 2014 211
o similar, participación en congresos y jornadas, colaboración en publicaciones, etc.) y (iii) el
beneficio o interés para empresas locales o el municipio.
Las dos mejores charlas recibirán un premio en forma de diploma. Estas charlas serán elegidas
con el voto popular entre los asistentes (25% de la valoración total) y el voto de una comisión del
IUTA (75% de la valoración). La elección de las charlas premiadas y la entrega de diplomas
tendrán lugar al final la Jornada. El acto de entrega de diplomas se planteará como forma de
difusión de las actividades del IUTA y el apoyo del Ayuntamiento de Gijón a las mismas.
Todos los ponentes podrán recibir acreditación de su participación
2.5 Planificación temporal de las actividades
Un día, 3-4 horas.
3. MEMORIA ECONÓMICA
Gastos
Retribución Conferenciantes
Organización Fungible /Otros gastos
TOTAL
400 € 400 €
4. AYUDA SOLICITADA
Retribución Conferenciantes
Organización Fungible /Otros gastos
TOTAL
400 € 400 €
5. AYUDA CONCEDIDA
Retribución Conferenciantes
Organización Fungible /Otros gastos
TOTAL
400 € 400 €