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Introducción
Un sistema de plasma implica múltiples fenómenos físicos interactuando que afectan su comportamiento, incluyendo la mecánica de fluidos, las reacciones químicas, la cinética física, la transferencia de calor y masa, y el electromagnetismo. El Módulo de Plasma es un complemento especializado de COMSOL Multiphysics® para modelar descargas en equilibrio y no equilibrio, que ocurren en una amplia gama de disciplinas de la ingeniería. Diseñado para manejar sistemas arbitrarios, el Módulo de Plasma ofrece configuraciones predefinidas para modelar descargas de corriente continua (DC), plasmas acoplados inductivamente (ICP), plasmas de microondas, plasmas acoplados capacitivamente (CCP), combinaciones de ICP y CCP, y descargas de corona.
En el artículo titulado “Fast and reliable simulations of argon inductively coupled plasma using COMSOL” publicado en la revista Vacuum de la editorial “Elsevier” los investigadores utilizaron el Módulo de Plasma de COMSOL para simular reactores de plasma inductivamente acoplado (ICP) con argón, ampliamente utilizados en la fabricación de dispositivos microelectrónicos. La Figura 1 (a) muestra un esquema de la cámara ICP que modelizaron y la Figura 1 (b) muestra el detalle del mallado.
Figura 1. Cámara ICP modelizada en COMSOL Multiphysics®. (a) Esquema. (b) Detalle del mallado.
Modelización y simulación
Los autores utilizaron un modelo de fluidos con la interfaz de ICP de COMSOL. Por otra parte, acoplaron un solucionador de la ecuación de Boltzmann para calcular la función de distribución de energía electrónica (EEDF) y propiedades de transporte con alta precisión. La movilidad de iones se calculó en función del campo eléctrico reducido.
Resultados clave:
- Simulaciones rápidas y fiables con bajo coste computacional.
- Los valores de densidad y temperatura electrónica calculados se aproximaron de forma satisfactoria a los datos experimentales, como se muestra en la Figura 2.
- COMSOL Multiphysics® demostró ser una herramienta eficaz para un modelado de plasma flexible y preciso, útil en la investigación y diseño de reactores ICP.
Este estudio muestra cómo COMSOL Multiphysics® puede conectar problemas complejos de multifísica que involucran plasmas con aplicaciones prácticas de ingeniería, ofreciendo velocidad y exactitud.
Figura 2. Comparativa entre los resultados obtenidos en las simulaciones de COMSOL Multiphysics® y los obtenidos experimentalmente.
Referencia
A. Ochoa Brezmes, C. Breitkopf. Fast and reliable simulations of argon inductively coupled plasma using COMSOL. Vacuum (2015) 116, 65-72.
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Novedades de la revisión 22.3.1 de Minitab:
Mejoras en el Gráfico de variabilidad. El Gráfico de variabilidad ahora admite agrupar por una o más variables categóricas y dispone de una opción para aplicar una transformación logarítmica de base 10 en la escala Y del gráfico de medias.
En los gráficos de variabilidad, disponibles en Herramientas de calidad, ahora puede introducir una o varias variables categóricas para crear un gráfico de variabilidad independiente para cada nivel de categoría y poder compararlos. También puede solicitar una transformación logarítmica 10 (log-10) en la escala Y del gráfico de medias cuando represente gráficamente la variabilidad de los datos de respuesta entre diferentes factores que estén muy sesgados o afectados por valores atípicos graves.
Soporte para el Módulo de Transporte (Transportation Module). El módulo de transporte ayuda a los profesionales del transporte a iniciarse rápidamente en el análisis de datos para realizar todo tipo de tareas, desde reducir el tiempo de tránsito hasta analizar indicadores clave de rendimiento relacionados con la eficiencia operativa, la utilización de activos, la seguridad, el rendimiento medioambiental, el rendimiento financiero y el servicio al cliente.
Soporte para el Módulo de Comercio minorista (Retail Module). Este módulo ayuda a los profesionales del comercio minorista a iniciarse rápidamente en el análisis de datos para realizar todo tipo de tareas, desde aumentar las ventas hasta analizar indicadores clave de rendimiento relacionados con la experiencia del cliente, la gestión del inventario, la eficiencia operativa, el rendimiento financiero, las operaciones de la tienda y las ventas.
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Los dispositivos lab-on-chip utilizan tradicionalmente barreras físicas rígidas para guiar fluidos y partículas, pero estas carecen de flexibilidad. Un estudio reciente publicado en Nature Photonics (2025) [1] presenta una alternativa innovadora: barreras virtuales creadas mediante luz estructurada y conversión fototérmica y que permiten crear límites fluidos dinámicos y reconfigurables que pueden integrarse fácilmente en configuraciones existentes.
Como se puede apreciar de forma conceptual en la Figura 1, estas barreras, al igual que las físicas, pueden desviar, dividir, fusionar o atrapar partículas en tiempo real, abriendo nuevas posibilidades en áreas como la biología o la química, entre otras.
Figura 1. Representación conceptual de partículas moviéndose alrededor de una barrera física y de una barrera generada mediante calentamiento inducido por luz, que crea flujos locales de fluido (flechas negras).
Para comprender y optimizar el sistema, el equipo combinó experimentos con simulaciones en COMSOL Multiphysics®, que permitieron modelizar la transferencia de calor, los flujos generados y las trayectorias de partículas. Como se muestra en la Figura 2, los resultados coincidieron con las observaciones de laboratorio, demostrando la capacidad de la simulación para predecir y mejorar el rendimiento de estas barreras ópticas.
Este trabajo muestra cómo COMSOL Multiphysics® es una excelente herramienta para impulsar la microfluídica hacia plataformas más adaptativas y con control en tiempo real.
Figura 2. Imágenes experimentales (arriba) y resultados de simulación (abajo) de barreras inducidas por calor con trayectorias de partículas (líneas blancas). Barreras: a) Inclinada a –45°, b) Dos barreras inclinadas. c) Convergente. d) Forma de U.
Referencia
Schmidt et al. “Three-dimensional optofluidic control using reconfigurable thermal barriers”, Nature Photonics (2025). https://doi.org/10.1038/s41566-025-01731-z
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Por Stacey McDaniel.
Piense en un Gemba Walk como si fuera el "Jefe Encubierto" de las herramientas Lean, pero sin disfraces. Se trata de curiosidad, conexión y de ver el trabajo tal como realmente sucede.
No hay nada como observar los procesos en persona y en tiempo real. Ese es el poder del Gemba Walk. Es una piedra angular de la gestión Lean, donde líderes y gerentes salen de sus oficinas y se adentran en el "lugar real" donde se crea valor.
La palabra Gemba en japonés significa "el lugar real". En el ámbito empresarial, se refiere al taller, la línea de producción o cualquier entorno donde se realiza el verdadero trabajo. Al pasar tiempo allí, los líderes obtienen información de primera mano sobre cómo funcionan las cosas (y, a veces, cómo no), mientras que los empleados se sienten vistos, escuchados e incluidos en el proceso de mejora.
Por qué son importantes los recorridos Gemba
Un Gemba Walk no se trata solo de observar. También se trata de comprender, involucrar y generar mejoras significativas. Esto es lo que los hace tan impactantes:
- Vea el entorno real. Vaya más allá de los informes y paneles para observar los flujos de trabajo en acción y sumergirse en el entorno donde se crea valor.
- Descubra problemas ocultos. Lo que parece sencillo en teoría puede ocultar ineficiencias, cuellos de botella o soluciones ingeniosas. Un recorrido ayuda a revelar estos desafíos ocultos de la fábrica.
- Detectar oportunidades y eliminar desperdicios. Al preguntar el "por qué" e indagar más a fondo, los líderes pueden descubrir las causas raíz e impulsar una resolución de problemas más eficaz.
- Rompa los silos. Los Gemba Walks conectan a los líderes con los empleados de primera línea, creando un propósito compartido y derribando barreras entre la gerencia y los equipos.
- Pasar de la reacción a la proactividad. En lugar de apagar incendios, los líderes pueden identificar problemas con anticipación y trabajar para encontrar soluciones sostenibles a largo plazo.
Cómo puede ayudar Minitab Workspace
Para aprovechar al máximo un Gemba Walk, se necesita estructura y consistencia. Minitab Workspace incluye una herramienta Gemba Walk diseñada para guiar a los líderes paso a paso, garantizando que las observaciones sean claras, prácticas y estén directamente vinculadas a las iniciativas de mejora.
Minitab Workspace hace que los Gemba Walks sean aún más efectivos al brindar a los líderes una forma estructurada y repetible de capturar y actuar en consecuencia. En lugar de tener que lidiar con cuadernos o notas dispersas, la herramienta Gemba Walk de Workspace proporciona un marco guiado para documentar las observaciones en tiempo real, estandarizar la forma en que los equipos realizan los Gemba Walks y garantizar que no se pase por alto ningún detalle. Y lo que es más importante, conecta esa información directamente con las herramientas de resolución de problemas y mejora continua de Workspace, lo que ayuda a las organizaciones a pasar de la simple identificación de problemas a su resolución. El resultado es un proceso más fluido, un mayor compromiso y mejoras duraderas.
El resultado final
Un Gemba Walk no es solo un ejercicio Lean, es una mentalidad. Se trata de estar presente, ser curioso y estar comprometido con la mejora continua. Cuando los líderes se toman el tiempo para ver el trabajo en su forma más auténtica, no solo descubren oportunidades, sino que también forjan relaciones más sólidas con las personas que generan valor a diario.
Así que, si quiere conocer la realidad sin filtros de cómo funciona su organización, no se limite a leerla. Vaya a verla. Comience su próximo Gemba Walk y convierta sus conocimientos en acción.
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En esta entrada del blog de COMSOL, Mackenzie McCarty nos explica los desafíos del diseño de microbombas para sistemas microfluídicos. Estos sistemas controlan líquidos mediante canales más finos que un cabello humano. En ellos las microbombas son elementos esenciales que se utilizan en áreas como el manejo de fluidos biológicos o la refrigeración de dispositivos electrónicos. Gracias a la simulación multifísica de COMSOL Multiphysics los ingenieros pueden diseñarlas con la precisión requerida para su funcionamiento a escala microscópica.
El artículo es una revisión de la publicación original del 17 de julio de 2015. Desde entonces se ha actualizado para incluir nuevas explicaciones y nuevas versiones de las imágenes de los modelos.
La manipulación de fluidos mediante mezcla, separación y bombeo a través de microcanales plantea importantes desafíos de diseño para crear microbombas que cumplan con los requisitos de esos tamaños tan pequeños y que aún así tengan un rendimiento óptimo. El artículo detalla en concreto las bombas sin válvulas, que a menudo son elegidas para aplicaciones de microbombas debido a su diseño simple, así como por ser más delicadas con el material biológico.
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Por Oliver Franz.
Los retrasos en el alta hospitalaria pueden ser una gran frustración para los hospitales. Cuando un paciente que está listo para irse a casa permanece en cama durante horas o incluso un día más, las consecuencias se extienden a todo el sistema. Las camas de pacientes críticos permanecen ocupadas, la recuperación postoperatoria se ralentiza y los nuevos ingresos se retrasan. Estos retrasos interrumpen los flujos de trabajo, sobrecargan la capacidad del personal y reducen la cantidad de pacientes que un hospital puede atender al día.
Solucionar el problema no es tan sencillo como ajustar un solo proceso. Los retrasos en el alta suelen deberse a varios problemas que se solapan. Los equipos pueden operar con horarios diferentes, la comunicación puede ser inconsistente y las pequeñas ineficiencias entre departamentos se acumulan. Por eso, los hospitales recurren cada vez más a la resolución estructurada de problemas, un enfoque metódico que descubre las causas raíz, prioriza las soluciones y garantiza que los cambios funcionen.
Minitab Engage y Simul8 ofrecen las herramientas necesarias para que este enfoque sea escalable: Engage ayuda a los equipos a estructurar y gestionar el trabajo de mejora, mientras que Simul8 proporciona simulación de procesos para probar las soluciones antes de implementarlas.
Construya una base de mejora más sólida con Minitab Engage
Minitab Engage proporciona la estructura necesaria para abordar problemas complejos como las altas retrasadas. Actúa como una plataforma centralizada donde los equipos pueden definir desafíos, incorporar información de varios departamentos y gestionar todo el ciclo de vida del proyecto desde un solo lugar. Aporta claridad a todos los roles y garantiza que las mejoras no se pierdan en conversaciones fragmentadas ni correos electrónicos olvidados.
Una vez definido el problema, Engage ofrece herramientas como árboles CTQ, diagramas de causa y efecto y matrices de priorización para analizar los factores contribuyentes. Estas herramientas son clave para la resolución estructurada de problemas, ya que ayudan a los equipos a mapear el proceso de alta, identificar puntos de fricción y evaluar dónde las intervenciones serán más efectivas. Cada proyecto tiene una responsabilidad clara y se monitorea con métricas definidas, como el tiempo promedio de alta, el porcentaje de altas antes del mediodía y la duración de la estancia.
Esta estructura convierte inquietudes vagas en objetivos específicos y medibles. Todos los involucrados en el proyecto trabajan con la misma estrategia y visualizan el progreso en tiempo real mediante paneles visuales.
Visualice el impacto antes de actuar con Simul8
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Identificar la causa de los retrasos es solo una parte del desafío. El siguiente paso es determinar qué cambiar y si ese cambio realmente mejorará los resultados. Aquí es donde entra en juego la simulación de procesos. Simul8 ofrece a los equipos de atención médica una forma de modelar el proceso de alta y probar los ajustes virtualmente antes de implementar cualquier cambio operativo. Utilizando datos hospitalarios reales, los equipos pueden crear una simulación que refleje el funcionamiento actual de las altas. Esto incluye el volumen real de pacientes, la disponibilidad del personal, la sincronización de los equipos y los horarios departamentales. Con este modelo implementado, los cambios propuestos pueden probarse en un entorno realista. Por ejemplo, Simul8 puede ayudar a determinar si adelantar las rondas médicas reduciría las altas tardías. Puede evaluar el impacto de asignar un coordinador de altas o aumentar la disponibilidad de transporte durante las horas punta. Cada escenario se desarrolla en la simulación con restricciones reales, lo que ayuda a los responsables de la toma de decisiones a comprender el impacto real antes de tomar medidas. |
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Este enfoque minimiza el riesgo. Ayuda a generar consenso entre departamentos, aumenta la confianza en el plan y previene consecuencias imprevistas que podrían agravar el problema. Los hospitales tienen la oportunidad de validar lo que funciona sin experimentar en entornos clínicos reales.
Las soluciones de Minitab pueden suponer un día menos de estancia en el hospital.
Engage + Simul8: una solución de ciclo completo
Minitab Engage y Simul8 alcanzan su máximo potencial cuando se utilizan conjuntamente. Engage proporciona un marco estructurado de resolución de problemas para planificar el proyecto, recopilar las opiniones de las partes interesadas, analizar las causas raíz y supervisar el progreso. Simul8 permite usar la simulación de procesos para modelar los cambios propuestos y pronosticar su impacto antes de su implementación .
Juntos, impulsan un ciclo completo de mejora: definen el problema, prueban soluciones en un entorno virtual seguro e implementan solo lo que funciona. Este enfoque brinda a los equipos la confianza para actuar y las herramientas para adaptarse rápidamente si los resultados no cumplen con las expectativas.
Preguntas frecuentes: Resolución estructurada de problemas en el ámbito sanitario
¿Qué es la resolución estructurada de problemas? La resolución estructurada de problemas es un método paso a paso para identificar problemas, encontrar las causas raíz, generar soluciones e implementar cambios. Generalmente incluye herramientas como diagramas de causa y efecto, árboles CTQ y matrices de priorización.
¿Cuál es un ejemplo de un problema estructurado? Un problema estructurado podría ser: "¿Por qué menos del 40 % de los pacientes reciben el alta antes del mediodía?". Esto se puede desglosar, analizar con datos y mejorar con cambios específicos en los procesos.
¿Cuál es la diferencia entre la resolución de problemas estructurada y la no estructurada? La resolución de problemas estructurada sigue una metodología clara y utiliza datos para guiar la toma de decisiones. La resolución de problemas no estructurada es más improvisada y menos repetible, lo que a menudo genera resultados inconsistentes.
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Ya se encuentra disponible el registro en las modalidades de formación en COMSOL Multiphysics® que ofrece la Multiphysics Modeling School de la Universidad de Málaga:
- Fundamentals of Modeling with COMSOL Multiphysics: se trata de un curso introductorio 100% online diseñado para ingenieros, científicos y estudiantes, este curso proporciona una base sólida para utilizar COMSOL Multiphysics en la simulación y el análisis de sistemas físicos del mundo real.
- Master’s Degress in COMSOL Multiphysics Modeling: Diseñados para ingenieros, científicos y estudiantes, estos másteres proporcionan un conocimiento profundo y habilidades avanzadas en el uso de COMSOL Multiphysics para simular y analizar sistemas físicos del mundo real en diferentes áreas.
Existen cuatro versiones especializadas del Máster, en las que podrás matricularte según tu formación previa o interés en aprender:
- Electromagnetismo y Óptica
- Ingeniería Química y Electroquímica
- Mecánica Estructural y Acústica
- Mecánica de Fluidos y Transferencia de Calor