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Nadie puede negar que el acero es fuerte y fiable. Es un material imprescindible para crear un producto duradero y resistente. Pero cuando el producto está hecho de un material tan resistente, se necesitan herramientas aún más potentes para fabricarlo, por no hablar de un buen control de los datos y de la información que éstos pueden proporcionar sobre cuándo es necesario reparar o sustituir las máquinas.
Consideremos una empresa de forja -la llamaremos Silver Dam International- en la que Bill, un ingeniero de procesos, está estudiando el rendimiento de una matriz y una fijación de forja para...
- aumentar la calidad del cigüeñal que forja; y
- reducir los costes para sus clientes
DETERMINAR LA LÍNEA DE BASE CON UN GRÁFICO DE CONTROL
Para empezar, Bill hace que su equipo trace el número medio de ciclos en un gráfico de control en Minitab para determinar una línea de base:
PLANIFICANDO EL PROCESO
Una vez establecida la línea de base, pueden crear un mapa del proceso en Minitab Workspace para identificar los principales pasos del proceso, entradas y salidas que iluminan las oportunidades de mejora.
LLUVIA DE IDEAS CAUSA-EFECTO
A continuación, el equipo puede elaborar un sencillo diagrama de causa y efecto (también conocido como "espina de pescado") para realizar una lluvia de ideas sobre las posibles causas del error:
POR ÚLTIMO, UN AMFE Y UN PLAN DE CONTROL PARA AYUDAR A TRAZAR EL CAMINO DE LAS MEJORAS
Bill y el equipo completan un Análisis Modal de Fallos y Efectos (AMFE) en Workspace para evaluar el riesgo e identificar oportunidades de mitigación. Ya han documentado los límites de las especificaciones, la frecuencia de las inspecciones y los planes de contingencia en un Plan de Control para garantizar que las mejoras del proceso perduren.
VISUALIZARLO TODO
La matriz de forja es la herramienta que tiene que ser lo suficientemente fuerte para que el metal sea forzado a tomar su forma sin deformarse ni romperse, pero se necesitan diferentes tipos de herramientas y fuerza a la hora de hacer una evaluación exhaustiva de un proceso con tantas variables: el análisis de datos y el software del proyecto.
Bill y el equipo de Silver Dam International utilizaron diversas herramientas de resolución de problemas para visualizar de forma exhaustiva los factores críticos que afectan al proceso de forja. El equipo descubre las métricas de referencia y las oportunidades para mejorar el proceso con los datos que recopilaron y analizaron en Minitab, que pueden importar fácilmente con el botón derecho del ratón a Minitab Workspace. A partir de ahí, visualizan el proceso en un mapa de procesos, realizan una lluvia de ideas de causa y efecto con un diagrama de espina de pescado y un plan general sobre cómo eliminar los residuos y abordar las entradas más críticas del proceso con sus documentos FMEA y Plan de control.
Es útil trabajar con un conjunto de herramientas que se complementan entre sí y tienen un propósito común para ayudarle a alcanzar su visión del éxito.
Gracias al Arquitecto de Soluciones Minitab, Antonio Vargas, por la investigación y el apoyo técnico en este caso de uso.
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- Categoría: Comsol
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Introducción y objetivos
Los generadores termoeléctricos (TEG) ofrecen una solución tecnológica prometedora para la recuperación de calor residual [1]. Los TEG convierten el calor directamente en electricidad mediante el efecto Seebeck, lo que los hace atractivos para recuperar energía de procesos industriales.
En el artículo titulado “Thermoelectric generator efficiency: An experimental and computational approach to analysing thermoelectric generator performance” [2] realizado por los investigadores Q. Doraghi y H. Jouhara y publicado en la revista “Thermal Science and Engineering Progress” de la editorial Elsevier, se estudia esta tecnología de generador experimentalmente y mediante la modelización tridimensional (Figura 1 (a)) y simulación numérica utilizando COMSOL Multiphysics®.
Resultados y conclusiones
El estudio incluyó el análisis de la distribución de temperatura, potencial eléctrico, salida de potencia y eficiencia bajo diferentes gradientes térmicos, logrando validar los modelos computacionales con datos experimentales. Las simulaciones y los experimentos mostraron que el potencial eléctrico aumenta conforme se incrementa la diferencia de temperatura. La Figura 1 (b) muestra la distribución de potencial eléctrico, correspondientes a una temperatura de operación de 75ºC, obtenida a partir de las simulaciones numéricas llevadas a cabo con COMSOL Multiphysics®. Asimismo, se encontraron mejoras en la eficiencia con el aumento del gradiente térmico, aunque a temperaturas superiores a 70ºC se observó una leve disminución, lo que sugiere posibles límites operativos del sistema.
Figura 1. Modelo de TEG desarrollado en COMSOL Multiphysics por los autores Doraghi y H. Jouhara [2]. (a) Vista del modelo tridimensional y malla tetraédrica. (b) Distribución del potencial eléctrico obtenida en las simulaciones cuando el generador termoeléctrico funciona a una temperatura de 75ºC.
Este trabajo muestra que COMSOL Multiphysics® es una excelente herramienta para comprender y analizar en profundidad el fenómeno termoeléctrico. De este modo se promueve y acelera el desarrollo de tecnologías que permitan el aprovechamiento de fuentes de energía térmica residual y, por tanto, que contribuyen a los objetivos de desarrollo sostenible relacionados con la energía y medio ambiente.
Referencias
[1] J. He, K. Li, L. Jia, Y. Zhu, H. Zhang, J. Linghu, Advances in the applications of thermoelectric generators, Applied Thermal Engineering (2024), 10, 121813.
[2] Q. Doraghi y H. Jouhara, Thermoelectric generator efficiency: An experimental and computational approach to analysing thermoelectric generator performance (2024) 55, 102884.
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- Categoría: Signals ChemDraw
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Desbloqueo de capacidades avanzadas: el siguiente paso para su laboratorio
Cuando ChemDraw se introdujo por primera vez en los laboratorios de química a principios de la década de 1980, revolucionó la forma en que los investigadores abordaban la visualización molecular y la gestión de datos estructurales. Este innovador software permitió a los científicos crear fácilmente estructuras químicas 2D y generar la nomenclatura correspondiente, lo que agilizó los procesos que antes consumían mucho tiempo y eran propensos a errores.
Durante las últimas cuatro décadas, ChemDraw ha evolucionado junto con el campo de la química, adaptándose continuamente para satisfacer las necesidades cambiantes de los investigadores. Durante este tiempo, el panorama de la investigación científica se ha transformado drásticamente. Hemos visto:
- Aumento de la complejidad en los procesos de desarrollo de fármacos
- Un énfasis creciente en la colaboración interdisciplinaria
- Rápidos avances en biotecnología y química computacional
- La globalización de los esfuerzos de investigación
Estos cambios han creado nuevos desafíos para los científicos, particularmente en las áreas de gestión de datos, comunicación en equipo y seguridad de la información. Si bien ChemDraw se ha mantenido como un elemento básico en muchos laboratorios, las herramientas que utilizan los investigadores deben seguir el ritmo de los flujos de trabajo modernos que dependen cada vez más del aprendizaje automático, la inteligencia artificial y la colaboración basada en la nube.
Entra en ChemDraw+
La iteración de próxima generación de este software icónico. Sobre la base sólida establecida hace 40 años, ChemDraw+ tiene como objetivo abordar las necesidades cambiantes de los químicos de hoy en día, al tiempo que preserva el diseño intuitivo que hizo que su predecesor fuera tan indispensable.
A través de su licencia Revvity Signals ChemDraw, puede acceder a la próxima generación de capacidades de dibujo químico con la nueva aplicación web nativa en la nube, ChemDraw+.
No es solo una actualización; Es un cambio de juego, diseñado para las necesidades actuales.
ChemDraw+ lleva el dibujo químico más allá de las limitaciones de su escritorio a la nube segura de Revvity Signals. Su trabajo confidencial ahora es más seguro y fácil de acceder, compartir y comunicar. Reduce el tiempo dedicado a encontrar estructuras, recopilar datos manualmente en informes, crear PowerPoint y tareas administrativas de bajo valor, lo que le permite dedicarse más a la ciencia que ama: la química real y la investigación.
Ya está, ¿verdad?
Aclaremos lo que el "Plus" hace por ti:
Con ChemDraw+ tienes:
- Capacidades básicas de edición y dibujo en línea.
- La ventaja de las actualizaciones constantes de funciones.
- Mejora del acceso y la conectividad en la nube.
- Comunicación simplificada de conceptos químicos complejos.
Los cambios agilizan los flujos de trabajo y proporcionan una mayor claridad de los conceptos, encarnando realmente la noción de que una imagen vale más que mil palabras.
Este software centralizado basado en la web permite a los químicos crear, cargar, refinar, organizar y compartir dibujos y estructuras químicas, todo desde una interfaz intuitiva. Es la evolución de la innovación a su alcance.
¿Interesado? Preséntate a ChemDraw+.
Cómo unirse a la revolución (¡si aún no lo ha hecho!)
Si te preocupa tu capacidad de dibujo, puedes detenerte ahora. No tienes que ser un artista para dibujar una molécula. Con ChemDraw+ puedes crear obras maestras químicas para comunicar tus ideas. Sus obras maestras se guardarán automáticamente en la nube, lo que garantiza que sean seguras y fácilmente accesibles. Ya no tendrás que buscar en las profundidades de tu escritorio un dibujo perdido en un cementerio de carpetas.
Con la conectividad en la nube, tiene la facilidad de acceder a su trabajo desde cualquier navegador web, en cualquier lugar, lo que brinda la flexibilidad de trabajar donde y cuando desee. Las funciones de colaboración mejoradas ayudan a la capacidad de su equipo para trabajar como una unidad, compartiendo y reutilizando dibujos en varias aplicaciones de Revvity Signals.
¿Quieres más información? ¡Pregúntanos!
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- Categoría: Comsol
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La Escuela de Modelado Multifísico (Multiphysics Modelling School, MMS) ha ampliado el plazo de inscripción en sus programas de máster en simulación multifisica con COMSOL Multiphysics hasta el próximo 28 de septiembre.
Estos programas brindan una formación integral en simulación numérica aplicada y optimización. Además, capacitan al alumno en el uso de COMSOL Multiphysics, cubriendo aspectos teóricos y prácticos. Los másteres representan una oportunidad excepcional para adquirir conocimientos sobre esta herramienta ampliamente utilizada en el ámbito profesional.
Esta formación conecta directamente con la actualidad de la Ciencia e Ingeniería, a la vez que aporta un valor único al currículum académico de cualquier ingeniero o científico.
Los cursos se impartirán online desde octubre de 2024 hasta junio de 2025 con cuatro especializaciones diferentes a elegir:
- Electromagnetismo y Óptica
- Mecánica Estructural y Acústica
- Dinámica de Fluidos y Transferencia de Calor
- Ingeniería Química y Electroquímica
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AI and the End of Math as We Know ItDr. Laurent Bernardin |
La IA está cobrando importancia en todos los aspectos de nuestra vida, y esto es especialmente cierto en lo que respecta a los grandes modelos lingüísticos. Su promesa es facilitar nuestro trabajo y multiplicar por mil el impacto de nuestros esfuerzos. Sin embargo, también existe la amenaza implícita de que puedan reemplazar a los humanos por completo y hacer que la mayoría de nosotros seamos redundantes. Cuando se trata de matemáticas, tanto la promesa como la amenaza parecen ser más pronunciadas que en cualquier otro campo. Después de todo, la educación y la investigación en matemáticas tienen una larga historia de aprovechar la tecnología con gran efecto. Al mismo tiempo, un campo basado en la estructura y la lógica es un candidato ideal para que la IA lo absorba.
En esta presentación, investigaremos las posibles y probables implicaciones de la aparición de la IA en las matemáticas. Exploraremos en qué son buenas las IA, en qué podrían mejorar y cuál podría ser su relación con los humanos en el mundo de las matemáticas. Analizaremos las implicaciones en la enseñanza, el aprendizaje, la práctica y el aprovechamiento de las matemáticas, y cómo podrían ser las herramientas matemáticas en un mundo donde la IA sea omnipresente.
Biografía del Dr. Laurent Berardin
El Dr. Laurent Bernardin es presidente y director ejecutivo de Maplesoft. Ha trabajado en Maplesoft durante más de 25 años y, antes de su nombramiento en su puesto actual, ocupó los puestos de director de tecnología y director de operaciones. Bernardin cree firmemente que las matemáticas son importantes. Bajo su liderazgo, Maple ha pasado de ser un proyecto de investigación en computación simbólica a un entorno completo para cálculos matemáticos utilizado por cientos de miles de ingenieros, científicos, investigadores y estudiantes de todo el mundo.
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Experimental Mathematics: Using Maple to Analyze Some Conjectures Involving Matrices and PolynomialsDr. Laureano González-Vega |
La disponibilidad de herramientas como Maple nos permite introducir un enfoque experimental en la investigación que hacemos en matemáticas, cuando es apropiado. En esta charla presentamos cuatro ejemplos concretos en los que el uso de Maple ha sido esencial para descubrir, conjeturar y, en algunos casos, demostrar nuevas propiedades de los objetos matemáticos que estábamos considerando, principalmente polinomios y matrices.
En el primer ejemplo mostraremos cómo el uso de Maple nos permitió proporcionar los primeros resultados no triviales sobre la Conjetura de Casas-Alvero, que pregunta si todo polinomio que tiene una raíz en común con cada una de sus derivadas (no siempre la misma raíz) es necesariamente una potencia de un factor lineal. El segundo ejemplo mostrará cuán útil es Maple para determinar la estructura de los polinomios que describen la proyección de la intersección de un toro y una cuádrica.
El tercer ejemplo ilustrará cómo Maple ayuda a generar y caracterizar matrices de correlación cuando sus entradas son -1, 0 y 1. El último ejemplo estará dedicado a presentar el uso de Maple para intentar probar (o refutar) una conjetura sobre la dispersión de una matriz simétrica (es decir, el valor absoluto máximo de la diferencia entre dos valores propios) con entradas en el intervalo cerrado [a,b].
Biografía del Dr. Laureano González Vega
El Dr. Laureano González Vega es Director del Departamento de Métodos Cuantitativos de la Universidad CUNEF y Catedrático de Álgebra de la Universidad de Cantabria (en excedencia). Es uno de los cofundadores de los congresos EACA (Meetings on Computational Algebra and its Applications) y editor de The Computational Mathematics Column en la Gaceta de la Real Sociedad Matemática Española. Su actividad investigadora se centra en temas relacionados con el Álgebra Computacional, la Computación Simbólica y el Diseño Geométrico Asistido por Ordenador. Entusiasta de Maple desde hace mucho tiempo, el Dr. González Vega ha hecho muchas contribuciones importantes en el campo de las matrices y polinomios en el álgebra computacional y ha sido un firme defensor del uso de Maple en la investigación, promoviendo el enfoque experimental cuando sea apropiado, y en la enseñanza para aumentar la comprensión y el interés de los estudiantes por las matemáticas.
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- Categoría: Minitab
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Por Joshua Zable.
Antes de incorporarme a Minitab, si hubiera escuchado el término "cinturón negro" (o black belt), habría pensado en artes marciales. Después de todo, crecí con el Karate Kid original e incluso hace poco disfruté del spin-off de Netflix, Cobra Kai. Si busca "cinturón negro" en Google, le aparecerán varios tipos de cinturones negros elegantes (¡por supuesto!), varios artículos relacionados con las artes marciales y, finalmente, un artículo sobre los cinturones negros Six Sigma.
¿Por qué menciono esto? Porque cuando tienes un ejército de ninjas que recortan costes en tu organización (y no piensas en ellos), estás desaprovechando una oportunidad importante.
AL IGUAL QUE LAS ARTES MARCIALES, LOS "CINTURONES NEGROS" VIENEN EN MUCHAS DISCIPLINAS
Si bien Six Sigma es una de las metodologías de mejora continua más populares, no se trata solo de los cinturones negros de Six Sigma. Hay tantos enfoques y metodologías de gestión para la mejora continua que es posible que ni siquiera conozca el nombre de uno de los empleados de su organización. Y eso está bien. Lo que debe saber es que tiene un grupo de empleados capacitados en excelencia operativa que avanzan en proyectos, de los que tal vez no esté al tanto. Y que también tiene potencialmente un grupo de profesionales de la calidad con conjuntos de habilidades similares (
POR QUÉ NO DEBERÍA SIMPLEMENTE SENTARSE Y ESPERAR LOS BENEFICIOS
Quizás esté pensando: “¡Genial! ¡Nadie en la alta dirección se ha decepcionado al descubrir un margen más alto!”.
Eso puede ser cierto, pero sólo porque su gente de mejora continua esté generando ahorros, no significa que estén haciendo las mejores actividades o lo máximo que pueden.
Por ejemplo, si tiene una línea de productos en la que todos los inversores se centran, y su grupo de expertos está mejorando la estructura de costes de un producto diferente, ¿no querría que se centraran en el producto más atractivo para sus inversores? ¿Y si la dinámica competitiva ha cambiado y los precios se están contrayendo? ¿No querría que el equipo de profesionales de OpEx redujera su estructura de costes en esa área? ¿O no querría redistribuir a los ingenieros de calidad para que se centren en una de estas dos áreas clave?
Esto es lo que quizás no sepa: que existen incluso más oportunidades de ahorrar costes y mejorar su producto o servicio en este momento. Si se involucra de manera proactiva con sus profesionales de mejora continua y calidad, puede aprender que invertir en este grupo, en lugar de invertir más dinero en ventas y marketing (¡y esto viene de un director de marketing!), puede tener un mayor impacto en los ingresos brutos de su organización (sí, una mejor calidad genera mayores ingresos) y en los resultados finales.
SU PUNTO DE ACCIÓN: REUNIRSE CON SUS EQUIPOS DE MEJORA Y CALIDAD
Si le dijera que está perdiendo oportunidades de ahorrar costes y mejorar su producto o servicio, querría reunirse conmigo. Así que no se reúna conmigo; reúnase con su equipo de mejora continua y calidad. Estas podrían ser dos de las reuniones más impactantes de su calendario. Y si no tiene ninguno de estos grupos, tal vez sea el momento de crear y desarrollar cada uno de ellos.
Al igual que en cualquier otro departamento, la tecnología ha evolucionado y los líderes del mercado como Minitab están permitiendo que estos dos grupos tengan un impacto mucho mayor que nunca. Si desea tener un mayor impacto en su organización, actualícese, participe e invierta en estos departamentos. A diferencia de muchas de las inversiones realizadas en los puestos más altos, estos dos grupos demostrarán un rendimiento significativo y mensurable.
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Introducción y objetivos
En el artículo titulado “Three-dimensional modeling of gas–liquid flow in the anode bipolar plate of a PEM electrolyzer” publicado en el Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering (Springer), los autores Özdemir and Taymaz de Sakarya University (Turquía) utilizan COMSOL Multiphysics para la modelización tridimensional del flujo gas-líquido en la placa bipolar de un electrolizador de membrana de intercambio de protones (PEM) [1].
Los electrolizadores PEM se utilizan para producir hidrógeno de alta pureza a partir del agua mediante electricidad [2]. Comprender en profundidad los distintos fenómenos de transporte de masa que tienen lugar dentro de estos dispositivos electroquímicos es clave para el futuro desarrollo de esta tecnología y la optimización de los diseños. El estudio de Özdemir and Taymaz tiene como objetivo investigar el comportamiento del flujo bifásico dentro de la placa de flujo del ánodo de un electrolizador de este tipo utilizando modelos computacionales avanzados de dinámica de fluidos (CFD).
El estudio se centra en la creación de un modelo tridimensional basado en el enfoque de mezcla para analizar el flujo de oxígeno y agua en la placa de flujo del ánodo. Este enfoque permite estudiar cómo el número de canales afecta a la distribución de oxígeno, el perfil de velocidad y la caída de presión.
Fig 1. Fracción volumétrica de gas para diferente número de canales [1].
Resultado y conclusiones
Los resultados de las simulaciones numéricas llevados a cabo en COMSOL mostraron que, al aumentar el número de canales, la concentración de oxígeno en el centro de la placa aumenta, mientras que la caída de presión disminuye. Esto significa que el diseño de los canales es crucial para mejorar el rendimiento del electrolizador. También se observó que la distribución de oxígeno es más alta en la salida de los canales, lo que indica que el diseño de flujo juega un papel importante en la eficiencia de la eliminación de los productos gaseosos. La figura 1 muestra la fracción volumétrica de gas para diferente número de canales, cuando el caudal de agua a la entrada del ánodo es de 200 mL/min y el de oxígeno 10 mg/s.
Este trabajo es un magnífico ejemplo de la importancia de utilizar COMSOL Multiphysics para modelar y optimizar el diseño de electrolizadores PEM, de forma que los resultados obtenidos puedan ser de utilidad para los fabricantes de estos equipos.
Referencias
[1] Özdemir and Taymaz, Three-dimensional modeling of gas–liquid flow in the anode bipolar plate of a PEM electrolyzer, Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering (2022), 44, 354.
[2] El-Shafie, Hydrogen production by water electrolysis technologies: A review, Results in Engineering (2022), 20, 101426