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Detección de daño en pala de turbina eólica mediante análisis de parámetros modales.
(Universidad de Concepción, 2025) Ortiz Cea, Rodrigo Alexis; Canales Cárdenas, Cristian Alexis; Molina Vicuña, Cristián Javier; Dufeu Delarze, Emilio Enrique
La industria del procesamiento de minerales enfrenta actualmente dos desafíos críticos: la disminución progresiva de las leyes de mineral y la creciente escasez de agua fresca. Este último ha sido abordado mediante un aumento en la recirculación de agua de proceso, lo que conlleva una disminución en su calidad debido a la acumulación de especies indeseadas, como floculantes residuales de tipo poliacrilamida (PAM). La presencia de estos reactivos puede afectar negativamente la flotabilidad de minerales valiosos como los sulfuros de cobre y alterar sus interacciones con minerales de ganga como la caolinita. Detección de daño en pala de turbina eólica mediante análisis de parámetros modales. La industria eólica enfrenta el desafío crítico de optimizar los costos de operación y mantenimiento, especialmente en componentes expuestos a condiciones extremas como las palas de los aerogeneradores. Este trabajo desarrolla y valida una metodología de detección de daño estructural en una pala de turbina eólica de baja potencia (900 mm) mediante un enfoque híbrido que integra el Análisis Modal Experimental (EMA), simulaciones por el Método de Elementos Finitos (FEM) y Dinámica de Fluidos Computacional (CFD). La metodología comenzó con la digitalización geométrica de la pala mediante escaneo 3D y la calibración de sus propiedades materiales a través de ensayos estáticos y dinámicos. Posteriormente, se desarrolló un modelo numérico en ANSYS para simular las condiciones aerodinámicas mediante CFD, identificando las zonas de máximo esfuerzo donde se introdujeron grietas controla das de magnitud variable. Los resultados demostraron que la presencia de daño induce una degradación medible en la rigidez global, manifestada en la disminución de las frecuencias naturales y alteraciones en la Función de Respuesta en Frecuencia (FRF), específicamente cambios de fase entre el segundo y tercer modo. Se determinó que los modos de mayor orden (destacando los modos 3 y 6) actúan como indicadores de sensibilidad, registrando variaciones máximas cercanas al 2.6%. Finalmente, mediante la aplicación del Índice de Diferencia de Forma Modal (MSDI), se logró localizar con precisión espacial el defecto, estableciendo un umbral de detectabilidad confiable para grietas superiores al 15% de la longitud de la cuerda.
Modelación de paneles fotovoltaicos bifaciales.
(Universidad de Concepción, 2025) Valenzuela Pereira, Gabriel Ignacio; Peña Guiñez, Rubén Sigifredo
En el presente trabajo se desarrolla un modelo de un panel fotovoltaico bifacial, empleándose un enfoque el cual considera aspectos ópticos y geométricos para el modelo de la irradiancia incidente, y, por otra parte, un enfoque eléctrico con un modelo a partir de un circuito equivalente, todo esto con el fin de analizar su comportamiento bajo distintas condiciones de operación. El modelo de irradiancia permite estimar la irradiancia directa, difusa y reflejada de ambas caras dependiendo del ángulo, altura, azimuth y albedo del suelo en el cual es instalado el módulo bPV, mientras que el modelo del circuito equivalente permite observar los efectos de las pérdidas mediante resistencias serie y shunt, además del aumento de la irradiancia incidente y la temperatura de operación. Se realizan tres simulaciones. El primero consiste en observar el desempeño del módulo bifacial a lo largo del día con distintos niveles de inclinación, en donde se observa que la irradiancia es mayor siempre y cuando la inclinación del módulo permita que el ángulo incidente de radiación solar sea perpendicular. Por otra parte, se realizan simulaciones para comprobar el efecto de la altura y el albedo sobre la irradiancia, en los cuales se observa que a medida que se aumenta la altura la irradiancia es mayor. Finalmente, se realizan simulaciones para observar el desempeño del bPV bajo variadas condiciones de irradiancia y temperatura, donde se observa que, al aumentar la temperatura, el desempeño del módulo bifacial disminuye. Complementando las simulaciones, se realizan pruebas experimentales haciendo uso de un panel bifacial Bisun 280 Clear instalado sobre pasto, cemento y cuarzo blanco, las cuales poseen distintos niveles de albedo. Se realizan mediciones de las irradiancias frontales y traseras, así como las corrientes de cortocircuito y voltaje de circuito abierto, con el fin de observar el efecto que tiene el albedo sobre el rendimiento del módulo bifacial.
Análisis de firma de corriente para la detección de fallas de rotor en motores de inducción de baja potencia.
(Universidad de Concepción, 2025) Fonseca Yáñez, Gonzalo Ignacio; Tapia Ladino, Juan Antonio
Esta Memoria de Título presenta el desarrollo, implementación y validación de un algoritmo basado en la técnica de Motor Current Signature Analysis (MCSA) para el diagnóstico de fallas de rotor en máquinas de inducción de jaula de ardilla de baja potencia. Se realiza una identificación detallada de las frecuencias características asociadas a defectos como rotura de barras y fallas en rodamientos, las cuales se reflejan en componentes específicas del espectro de corriente de estator. El algoritmo propuesto emplea herramientas de procesamiento digital de señales, como la transformada rápida de Fourier (FFT) y filtrado mediante ventana de Hanning, para extraer y evaluar estas componentes, clasificando el estado del rotor según una tabla de diagnóstico basada en amplitud espectral. El estudio contempla una validación cruzada entre simulaciones numéricas mediante el método de elementos finitos (FEM) y resultados experimentales obtenidos en el Laboratorio de Ensayo de Máquinas Eléctricas (LEME), analizando múltiples configuraciones de falla y condiciones operacionales. Se destacan casos de alimentación directa desde la red (DOL), alimentación mediante variador de frecuencia (VDF), tanto operación a voltaje reducido en vacío como con carga controlada. Uno de los principales aportes es demostrar que, bajo ciertas condiciones de deslizamiento, es posible diagnosticar fallas de rotor con precisión incluso a voltajes reducidos, sin necesidad de aplicar plena carga al motor. Los resultados obtenidos evidencian la efectividad del algoritmo propuesto para diagnosticar roturas de barras con distintos niveles de severidad, así como su robustez frente a perturbaciones armónicas introducidas por inversores. Además, se explora el uso complementario de MCSA para la detección de fallas en rodamientos, observando una correlación parcial con mediciones de vibraciones. El trabajo concluye con una discusión sobre los desafíos y potenciales mejoras de la técnica, así como líneas futuras de investigación.
Análisis comparativo de pérdidas en corriente alterna en bobinados Hairpin de cobre y aluminio para máquinas eléctricas rotatorias.
(Universidad de Concepción, 2025) Gálvez Araya, Carlos Andrés; Tapia Ladino, Juan Antonio
La presente Memoria de Título se enfoca en el análisis de las pérdidas de corriente alterna en bobinados tipo Hairpin de cobre y aluminio utilizados en máquinas eléctricas, se presenta una introducción general sobre las máquinas eléctricas, describiendo sus principios de funcionamiento, tipos de bobinado y la importancia de la geometría de los conductores en el desempeño de las máquinas eléctricas, se hace un énfasis en los bobinados tipo Hairpin, explicando sus ventajas, aplicaciones y la cadena de producción asociada a esta tecnología. Se desarrolla un marco teórico sólido y se realizan demostraciones matemáticas de los modelos analíticos relativos al efecto Joule y al skin depth, así como los modelos propuestos por Juha Pyrhönen, Vlado Ostović y Phil Mellor para el cálculo de las pérdidas por corriente alterna aplicados en bobinados tipo Hairpin considerando aspectos como la geometría de los conductores y la geometría de las ranuras de estator, así como el tipo de material conductor y la frecuencia de operación del motor. Se realiza una comparativa entre resultados obtenidos de manera analítica y los resultados obtenidos mediante simulaciones en elementos finitos utilizando el software Ansys Electronics Desktop, para los factores de pérdidas de corriente alterna de bobinados Hairpin de cobre y aluminio. Se analizan los efectos de la geometría de los conductores, la frecuencia de operación y el tipo de material conductor. Los resultados obtenidos demostraron una alta incidencia por parte de la geometría y la frecuencia de operación de la máquina para ambos materiales conductores en el nivel de pérdidas de corriente alterna, específicamente, se observó una clara dependencia de los resultados a la altura de la ranura y los conductores. Se analizó el error relativo porcentual de los modelos analíticos desarrollados en la presente memoria de título mediante la comparativa realizada entre el modelamiento analítico y las simulaciones en elementos finitos. Se analizó la discrepancia entre los modelos analíticos con las simulaciones en elementos finitos. Los resultados muestran un buen desempeño del cobre en bajas frecuencias de operación, pero muestran un mejor desempeño del aluminio en altas frecuencias de operación, además, se observó que los modelos analíticos presentan un buen desempeño en ranuras de estator pequeñas aun si los conductores son sometidos a altas frecuencias de operación.
Estudio del impacto que tiene en los sistemas de distribución mineros el cambio de la flota de camiones diésel por unidades eléctricas.
(Universidad de Concepción, 2025) Garay Lagos, Diego Esteban; Morán Tamayo, Luis Alejandro
Este trabajo evalúa el impacto que tiene la electrificación del transporte minero en la demanda y en la operación de un sistema de distribución, con el objetivo de contribuir a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Para ello, se analizan las principales tecnologías aplicables a camiones de extracción de alto tonelaje (CAEX), incluyendo vehículos eléctricos a batería (BEV) y sistemas trolley. Se consideran aspectos técnicos, operativos y de infraestructura asociados a su implementación. El estudio se basa en la modelación de un sistema minero representativo en la plataforma DIgSILENT PowerFactory, sobre el cual se desarrollan múltiples escenarios de operación. Estos incluyen configuraciones con y sin refuerzo de infraestructura, combinando diferentes niveles de carga mediante sistemas trolley y cargadores de baterías. Se evalúa el comportamiento eléctrico del sistema ante el aumento progresivo de camiones eléctricos, considerando variables como la regulación de tensión, la carga de transformadores y el porcentaje de utilización de las líneas. A partir del análisis realizado, se concluye que la incorporación de camiones eléctricos es técnicamente viable en los sistema minero, aunque con limitaciones operativas cuando no se refuerza la infraestructura eléctrica. Para una electrificación a gran escala, se requiere la incorporación de nuevos transformadores, líneas eléctricas adicionales y sistemas de compensación de potencia que permitan cumplir con los requerimientos de calidad de suministro definidos en las respectivas normas técnicas.
Estudio de compensación dinámica de voltaje para sistemas de distribución.
(Universidad de Concepción, 2025) Carrasco Mora, Carlos Javier; Morán Tamayo, Luis Alejandro
El crecimiento de la demanda eléctrica y la mayor sensibilidad de los equipos conectados a la red han incrementado la necesidad de mantener perfiles de tensión estables en sistemas de distribución. Una de las soluciones más utilizadas para mejorar el perfil de voltaje es el uso de bancos de condensadores en derivación, los cuales inyectan potencia reactiva en el punto de conexión. Sin embargo, esta alternativa presenta limitaciones en sistemas con alimentadores largos o con cargas concentradas al final de la línea, ya que no modifica la impedancia del sistema. En este trabajo se estudia la aplicación de bancos de condensadores en conexión serie como una estrategia alternativa para la regulación dinámica de voltaje en sistemas de distribución, considerando tanto sistemas urbanos como mineros. La compensación serie permite reducir la impedancia efectiva del tramo de línea, lo que mejora el perfil de tensión, disminuye las pérdidas y no compromete la estabilidad del sistema. No obstante, su implementación conlleva desafíos técnicos relevantes, como la necesidad de protecciones especializadas, así como la evaluación de fenómenos transitorios como la ferroresonancia. Se modelan dos sistemas, uno urbano de 15 kV y otro minero con niveles de tensión de 23 kV, 4,16 kV y 0,48 kV en el software DIgSILENT PowerFactory. Se evalúan distintos niveles de compensación a través de la conexión de reactancias en serie, y se analiza su impacto sobre la regulación de tensión, las pérdidas, el comportamiento dinámico frente a cortocircuitos y la interacción con esquemas de protección. Finalmente, se desarrolla una función objetivo de planificación que integra parámetros técnicos y económicos, lo que permite cuantificar los beneficios energéticos en relación con los costos de inversión, operación y mantenimiento. Los resultados muestran que la compensación serie mejora el perfil de tensión y reduce las pérdidas en ambos sistemas, y resulta efectiva en tramos de alta carga o gran longitud. Desde la perspectiva económica, se observa que la rentabilidad de implementar bancos de condensadores en serie varía según las condiciones del sistema. Su aplicación resulta poco conveniente en sistemas con niveles bajos de carga o pérdidas reducidas, dado que los beneficios energéticos no compensan los costos asociados. Por el contrario, en sistemas con flujos elevados de corriente y pérdidas apreciables, esta solución resulta más viable, ya que permite combinar mejoras operativas con un desempeño económico favorable.
Gestión de eficiencia energética en desalinizadora mediante análisis de operación de máquinas eléctricas.
(Universidad de Concepción, 2025) Figueroa Pinto, Nicole Denisse; Tapia Ladino, Juan Antonio
La presente Memoria de Título aborda la evaluación del desempeño energético del sistema motor-bomba de la planta desalinizadora de Minera Los Pelambres, con el objetivo de optimizar su operación mediante la incorporación de un variador de frecuencia (VDF). El trabajo se enmarca en un contexto donde la eficiencia energética adquiere un rol estratégico en instalaciones industriales de alta demanda eléctrica, como es el caso de las plantas de desalinización por ósmosis inversa. Como punto de partida, se construyeron líneas base energéticas que permitieron caracterizar el consumo específico de energía por proceso. Se identificó que el pretratamiento presenta un consumo específico de 0.28 kWh/m³, valor no despreciable considerando su aporte al total de la planta. Dentro de este proceso, se encuentra el sistema de retro lavado, el cual fue seleccionado como objeto de estudio principal debido a su alto potencial de mejora. A diferencia de las bombas de alta presión o las estaciones de bombeo, comúnmente abordadas en la literatura técnica y que ya cuentan con estrategias de gestión energética en la planta, las bombas de retro lavado operaban bajo condiciones ineficientes, con arranques directos y control de caudal por estrangulación, lo que implicaba altos consumos en condiciones de carga parcial. La modelación dinámica del sistema en Simulink permitió simular escenarios comparativos entre el esquema actual de partida directa (DOL) y una operación controlada mediante VDF. Los resultados confirmaron que, al ajustar la velocidad del motor de acuerdo con el caudal requerido, se logra reducir considerablemente la potencia activa demandada, especialmente durante las etapas de recirculación 400 m³/h y lavado con mejora química (CEB) 614 m³/h. Esta operación más flexible no solo redujo el consumo energético, sino que también mitigó el estrés mecánico en arranques y a los cambios entre distintos regímenes de operación. Desde el punto de vista económico, la implementación del VDF se traduce en un ahorro anual estimado de 184.573 USD, considerando beneficios por disminución del consumo eléctrico, reducción de penalizaciones por bajo factor de potencia, menores costos de mantenimiento y optimización de la potencia reactiva. En términos de desempeño energético, el consumo específico del equipo mejorado pasó de 0.1485 a 0.0827 kWh/m³, representando un ahorro de 0.063 kWh/m³ y una mejora relativa del 2.1% del consumo total de la planta.
Estimación de ingresos y de la posesión de automóviles en los hogares del Gran Concepción.
(Universidad de Concepción, 2025) Carreño Hurtado, Gerardo Martín; Astroza Tagle, Sebastián
La caracterización de los ingresos de los hogares y su relación con el acceso a bienes como los automóviles ha sido tradicionalmente abordada mediante análisis agregados y desarticulados de la realidad territorial. Limitando la comprensión de las desigualdades socioeconómicas y espaciales. Esta memoria propone una metodología para estimar ingresos y posesión de automóviles de los hogares en el Gran Concepción, integrando distintas fuentes de datos y técnicas de aprendizaje estadístico para ofrecer una visión detallada y coherente de la estructura socioeconómica de la región. El objetivo principal de esta memoria es estimar los ingresos de los hogares y la posesión de automóviles en la provincia de concepción, utilizando datos de fuentes oficiales —Casen 2017, Censo 2017 y Encuesta Origen-Destino 2015— e implementando modelos estadísticos que permitan caracterizar la heterogeneidad socioeconómica de los hogares de la zona. Para ello se desarrollaron tres modelos: uno para estimar el ingreso autónomo del hogar, y los otros dos para estimar la posesión de automóviles, ambos aplicados sobre la información censal para obtener estimaciones a nivel hogar. Siguiendo ese orden, se estimó el ingreso del hogar mediante un modelo de regresión basado en Random Forest, entrenado sobre los datos Casen, y aplicado a los registros del Censo. Este modelo consideró variables sociodemográficas, físicas de la vivienda y características del hogar, mostrando un buen ajuste a la muestra de entrenamiento y un desempeño moderado en los datos de prueba (𝑅2 = 0,28), pero consistente con la alta variabilidad del ingreso en la población. La distribución del ingreso estimado respeta la estructura jerárquica comunal observada, reproduciendo correctamente las diferencias entre comunas y los deciles de ingreso. Las variables más relevantes resultaron ser la edad, tamaño de hogar y nivel educacional. Posteriormente, se estimó la posesión de automóviles mediante dos modelos complementarios, una regresión logística para predecir la probabilidad de poseer al menos un automóvil, y una regresión Poisson, modelando directamente el número de vehículos por hogar. Ambos modelos se alimentaron de la predicción de ingresos previa y otras variables censales. Los resultados evidencian que los modelos desarrollados son capaces de captar patrones fundamentales en los ingresos y acceso a vehículos en el Gran Concepción, ofreciendo así una herramienta útil para el análisis territorial y la toma de decisiones públicas. Este estudio no solo refuerza la utilidad de las encuestas y censos en conjunto, sino que también propone un marco metodológico replicable para estimaciones en otras regiones y con bases de datos más recientes.
Implementación de Business Intelligence (BI) mediante test A/B y análisis comparativo de la eficiencia en la rendición de gastos en LATAM Airlines.
(Universidad de Concepción, 2025) Sepúlveda Contreras, Javier Ignacio; Caro Seguel, Juan Carlos
El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar y evaluar la implementación de un ecosistema de aprendizaje, basado en herramientas digitales y automatización mediante inteligencia artificial, orientado a mejorar la eficiencia en el uso de la plataforma SAP Concur (en adelante, CONCUR) por parte de los funcionarios de LATAM Airlines. La empresa enfrenta dificultades relacionadas con la existencia de múltiples errores en la rendición de gastos corporativos, tanto para comisiones de servicio como para fondos por rendir, producto del desconocimiento operativo de los funcionarios. El diagnóstico inicial confirma una problemática que impacta directamente en el ámbito contable. Para abordar esta situación, se establece una propuesta de mejora inicial compuesta por un manual de COBUS y videos tutoriales. Posteriormente, se desarrolla una evaluación manual para determinar qué información resulta relevante y de qué manera es mejor comprendida por los funcionarios. A partir de este proceso se construye una propuesta final compuesta por cinco herramientas: un manual de procedimientos detallado de COBUS, one-pager, resúmenes concisos en una sola página sobre procesos u otras acciones, videos tutoriales, un “Dashboard” interactivo en Looker Studio Pro denominado “Guía Rápida CONCUR”, un asistente virtual desarrollado en la plataforma Amelia y una presentación paso a paso que detalla el acceso a todas las herramientas. Estas soluciones se crean con un enfoque multilingüe (español, portugués e inglés), considerando la diversidad cultural y operativa de LATAM en sus distintas filiales. El impacto de estas herramientas se mide mediante un experimento A/B. A través de tecnologías de Business Intelligence como Google Analytics y Looker Studio Pro, se lleva a cabo la recopilación y análisis de datos, evaluando indicadores clave como el nivel de satisfacción declarado, la tasa de revisión con rechazo de informes, el tiempo de uso y la frecuencia de utilización de las herramientas por los funcionarios. Los resultados permiten demostrar que la implementación conjunta de materiales de apoyo y de un asistente virtual fortalece la autonomía de los funcionarios, reduce errores y contribuye a aumentar la eficiencia del proceso de rendición. En este sentido, la Guía Rápida CONCUR alcanzó más de 660 usuarios, con un total aproximado de 8.100 visualizaciones. Por su parte, el asistente virtual registró un total de 63 consultas, complementado con 304 visitas y 179 clics de acceso desde la guía rápida. Estos datos evidencian un nivel de adopción inicial significativo y confirman que las herramientas constituyen un apoyo concreto en la reducción de errores y en la eficiencia operativa.
Propuesta de procedimiento para optimizar la gestión de recursos mediante un estudio y análisis de costos en el área de mantenimiento.
(Universidad de Concepción, 2025) Bravo Yáñez, Felipe Ignacio; Andalaft Chacur, Alejandro Javier
La presente memoria tiene como objetivo proponer un procedimiento que permita optimizar la gestión de recursos en el área de mantenimiento, a partir del análisis de los costos asociados a las órdenes de trabajo registradas en SAP. El estudio se enmarca en la necesidad de transformar datos operativos en información útil para la toma de decisiones, abordando problemáticas como la baja estandarización de los registros, el mal manejo de esta información y la limitada trazabilidad de costos. Se utilizó una base de datos histórica correspondiente a órdenes de trabajo cerradas, abarcando un período de dos años excluyendo las paradas generales de planta (PGP). Para su tratamiento se emplearon herramientas de Business Intelligence (Python, Excel y Power BI), aplicando técnicas de análisis exploratorio en distintas dimensiones, agrupamiento de los registros mediante K-Means y principios como el análisis de Pareto para identificar concentraciones de costos y desviaciones. Los resultados evidenciaron una alta concentración de costos en un conjunto reducido de equipos. Además, se identificaron problemas en la calidad de los registros, como descripciones incompletas o mal ingresadas, que dificultan el análisis técnico. También se detectaron desviaciones entre los valores contables reportados y los registrados en SAP, junto con falencias en la gestión de inventario de stock crítico. Finalmente, a partir de estos hallazgos se propone un procedimiento estructurado en cinco etapas, orientado a formalizar un proceso que promueva la mejora continua, impulse una mejor calidad en el registro de información y sustente decisiones estratégicas. Su aplicación busca fortalecer el análisis recurrente de datos y proporcionar una base técnica replicable para mejorar la eficiencia en la gestión del mantenimiento.
Optimización de procesos con respuestas generadas con inteligencia artificial en CIO De Forestal Arauco S.A.
(Universidad de Concepción, 2025) Valderrama Chesta, Gabriel Eduardo; Reinoso Alarcón, Hernaldo Del Carmen
En la industria forestal, caracterizada por su complejidad logística y grandes volúmenes de datos operacionales, existe una brecha significativa en la capacidad de acceder, consultar y analizar información en tiempo real. Los sistemas actuales presentan limitaciones para integrar múltiples fuentes de datos, responder preguntas dinámicas y generar visualizaciones útiles para la toma de decisiones operativas. El objetivo general de este proyecto fue desarrollar un sistema conversacional inteligente, capaz de interactuar en lenguaje natural con una base de datos forestal compleja, generando consultas automáticas, análisis personalizados y visualizaciones dinámicas, con especial foco en apoyar la planificación y ejecución operacional del negocio forestal de ARAUCO. El proyecto se desarrolló bajo un enfoque iterativo, siguiendo un ciclo continuo de pruebas y mejoras. Para ello se combinaron buenas prácticas para redactar instrucciones a la IA, tareas automáticas con la plataforma n8n, el uso de modelos de lenguaje de última generación y la implementación de servicios en la nube (Supabase, Railway y Streamlit). Se creó un flujo de trabajo para organizar los datos, una estructura por módulos que colaboran entre sí y una página web conversacional conectada a herramientas de gráficos y a las bases de datos. Como resultado, se construyó un agente conversacional SQL llamado Tronix, capaz de interpretar preguntas complejas y generar consultas SQL multitabla con alta precisión. El sistema permite obtener información estratégica como stock, producción, despachos y proyecciones operativas por zona o especie, todo en lenguaje natural. Además, se integraron herramientas gráficas que permiten visualizar dinámicamente los resultados y generar dashboards personalizados. Su viabilidad operativa fue demostrada con más de 1.500 consultas procesadas, un costo por consulta menor a 3 centavos de dólar y una alta aceptación por parte de usuarios reales.
Relaciones entre el costo de abordar tareas desafiantes, la regulación motivacional y el engagement en estudiantes de una universidad chilena.
(Universidad de Concepción, 2025) Ferreira Fedele, Joaquín Ignacio; Maluenda Albornoz, Jorge Ignacio
Los problemas de gestión que tienen las universidades, como los altos índices de deserción estudiantil y la sobreduración de las carreras, genera enormes pérdidas de dinero cada año para estas instituciones, junto con la perdida de dinero para el Estado debido a becas y ayudas que se ven desperdicias. Por lo que, en la presente investigación, se realizó un estudio de diseño correlacional de corte transversal que busca describir los niveles de costos percibidos, engagement y regulación motivacional, junto con las relaciones entre estas variables y sus dimensiones. Con el fin de diseñar tareas que puedan aumentar la motivación de los estudiantes. Se realizó un muestreo del tipo no probabilístico intencionado, enfocado en estudiantes de distintos años y carreras de la Universidad de Concepción. Se aplicó una encuesta durante dos meses en diversas aulas con el fin de medir las dimensiones anteriormente mencionadas. La encuesta estuvo compuesta por tres instrumentos: la Brief Regulation of Motivation Scale (BRoMS), desarrollada y validada por Kim, Brady y Wolters (2018); la escala corta de percepción de costos en estudiantes universitarios, desarrollada por Beymer, Ferland y Flake (2022); por último, dos preguntas para medir el engagement y una para medir la motivación. Se realizaron análisis descriptivos, principalmente de la media, la desviación estándar, la asimetría y la curtosis, con el fin de caracterizar la distribución de las variables y evaluar la normalidad. Además, se llevaron a cabo análisis de correlaciones entre las variables de estudio, una regresión lineal múltiple para caracterizar los subgrupos y un análisis de mediación mediante Modelos de Ecuaciones Estructurales (SEM, por sus siglas en inglés), con el propósito de identificar los efectos directos e indirectos entre los constructos considerados en la investigación, utilizando la muestra total (N = 653). Los resultados indican que los niveles de engagement, regulación motivacional y costos asociados a tareas desafiantes, se encuentran en niveles medio-altos, lo que permite observar el comportamiento de los estudiantes que respondieron la encuesta. Además, se identificaron relaciones estadísticas teóricas entre las variables de estudio. En particular, se observó que los costos influyen de manera débil en la motivación, mientras que la regulación motivacional se relaciona de forma débil con los costos y la motivación.
Estrategia de crecimiento para empresa Phone360 en San Pedro de la Paz, región del Biobío.
(Universidad de Concepción, 2025) Marín Abuín, José Pablo; Jiménez del Río, Jorge Rodrigo
El estudio evalúa la viabilidad de realizar una estrategia de crecimiento hacia la comuna de San Pedro de la Paz, para ampliar la cobertura del servicio técnico de la empresa PHONE360. La empresa se dedica a la reparación de dispositivos inteligentes, específicamente teléfonos, tabletas y PC portátil, en la zona centro de Concepción, Chile. El documento aborda las dimensiones externas e internas de la empresa en el mercado, de carácter operativo y financiero, con el propósito de sustentar la implementación de la estrategia y su sostenibilidad en el tiempo. La estrategia se fundamenta en aprovechar la oportunidad de mercado asociada a la creciente demanda por servicios técnicos regulados y confiables, en contraposición de la presencia de una creciente oferta de servicios informales en el mercado. La estrategia se orienta a garantizar la calidad de reparación, el cuidado del dispositivo como de los datos personales contenidos en este y el cumplimiento de normativas legales respectivas para cada empresa en Chile. Sumado a la ventaja estratégica que presenta la cercanía entre la comuna de estudio y la tienda principal de la empresa, facilitando la coordinación operativa y reduciendo los costos de logística interna en el ejercicio. La propuesta de valor está basada en ofrecer un servicio técnico de alto valor, con garantía extendida, repuestos de calidad y procesos estandarizados que aseguren la satisfacción del cliente. El TAM, SAM, SOM, estimó el mercado a obtener en el corto y mediano plazo (SOM), un ingreso anual para el proyecto de $120.000.000 pesos chilenos (CLP). El análisis financiero determinó una inversión inicial de $4.000.000 CLP, costos operativos anuales de $73.416.320 CLP y utilidades operativas anuales de $28.583.680 CLP para ingresos anuales proyectados en $102.000.000 CLP. Se proyecta un Valor Actual Neto (VAN) de 22.757.502 CLP, una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 43% lo que confirma la rentabilidad y factibilidad del proyecto. Este proyecto no solo se presenta como una inversión económicamente rentable, sino que también destaca por su capacidad de diferenciarse en el mercado local a través de la formalidad, calidad y confianza en sus servicios.
Detección automática de carga de rollizos por medio de visión artificial.
(Universidad de Concepción, 2025) Sáez Cubillos, Dayan Antonio; Flores Huenchullanca, Ricardo Antonio
El robo de madera es un tipo de crimen organizado que hoy está presente en la macrozona centro sur y sur generando peligrosidad a la estabilidad económica y social del país (Rodríguez Jiménez, 2024). Este ilícito se centra en el robo de rollizos, por medio de la sustracción desde predios legales, propiedades de forestales, o el robo de camiones cargados. El problema es considerable, ya que, cada camión con acoplado cargado con madera sustraída genera ganancias por más de $1.500.000. Existe documentación sobre diversos casos asociados al robo de madera como lo fue hacia la forestal Arauco descubierto en 2022, que da cuenta de organizaciones criminales que operan desde hace años, se evidencia una trama de sobornos, vínculos con comunidades, tráfico de armas y enfrentamientos a tiros (González, 2024). Según estimaciones de la Corporación Chilena de la Madera (Corma), las perdidas por este delito entre 2021 y 2023 ascendieron a $167.000.000.000 (González, 2024).
Detección de "soft-failures" mediante la implementación de algoritmos basados en Machine Learning.
(Universidad de Concepción, 2025) San Martín Ayala, Efraín Andrés; Saavedra Mondaca, Gabriel Alejandro
Las redes de fibra óptica, esenciales en las telecomunicaciones modernas, enfrentan un desafío notable con las soft-failures, degradaciones graduales que comprometen la calidad de la transmisión sin interrupciones abruptas. Su detección tradicional es compleja, y costosa cuando se convierten en hard-failures, requiriendo intervención manual y prolongando los tiempos de diagnóstico. Las SF pueden originarse por el envejecimiento de componentes, desalineaciones espectrales o efectos no lineales, impactando levemente la calidad de servicio. A pesar de esto, el Machine Learning surge como una solución prometedora para automatizar su tratamiento. Este trabajo propone y valida experimentalmente un sistema de detección de soft failures en un enlace óptico de 200 km, diseñado para ser robusto y adaptable a la dinámica de la red. Se simularon estados operativos normales y tres tipos de soft failures representativas: ganancia reducida en amplificadores, atenuación en el span e interferencia no lineal. Los datos de BER, OSNR y potencia fueron preprocesados extrayendo sus características estadísticas (media y desviación estándar) de ventanas de 3 minutos de operación, y normalizándolos para asegurar su transferibilidad. Se evaluaron tres algoritmos de detección de anomalías no supervisados: Isolation Forest, DBSCAN y Autoencoder. Los resultados demostraron que el Autoencoder alcanzó la mayor precisión en la detección, logrando un 100% con datos de modulación DP-QPSK. Lo más notable es que este mismo modelo, mantuvo un rendimiento excepcional con una precisión del 100% al ser evaluado con datos de modulación DP-16-QAM, sin necesidad de re entrenamiento. Demostrando una detección de fallas robusta y agnóstica al formato de modulación, siendo un prometedor avance para la implementación de sistemas de gestión de red autónomos y fiables en entornos operativos dinámicos.
Estimación de temperatura en fusión flash industrial: Un análisis comparativo de la pirometría de dos longitudes de onda y multiespectral.
(Universidad de Concepción, 2025) Fraga Figueroa, Alonso Ignacio; Torres Inostroza, Sergio
El objetivo principal de este trabajo fue evaluar y comparar de manera cuantitativa el rendimiento, la robustez y la eficiencia computacional de dos métodos radiométricos para la estimación de temperatura en un horno de fusión flash industrial: el Método de Dos Longitudes de Onda (TWM) y un Método Multiespectral (MWM) basado en optimización. Para lograrlo, se procesó y calibró una base de datos masiva con más de 1.1 millones de espectros obtenidos de la fundición de Olympic Dam. Se implementaron en MATLAB los algoritmos para ambos métodos. El TWM se basó en las longitudes de onda de 750 nm y 820 nm con una razón de emisividad de 1.16 , mientras que el MWM utilizó un enfoque de optimización por mínimos cuadrados para ajustar los datos espectrales a un modelo combinado de la Ley de Planck y un polinomio de segundo orden para la emisividad. La robustez de ambos métodos se evaluó añadiendo ruido gaussiano sintético a los espectros y se comparó su eficiencia midiendo el tiempo de cálculo. Los resultados demostraron que, si bien el método TWM es computacionalmente más rápido y ofrece estimaciones de temperatura más estables en condiciones normales , es extremadamente sensible al ruido, mostrando errores relativos de hasta un 289.15%. En contraste, el método MWM, aunque fue aproximadamente 32,271 veces más lento , probó ser significativamente más robusto, manteniendo un error relativo inferior al 15.69% en presencia de altos niveles de ruido. Se concluye que el MWM es la técnica superior y más recomendable para aplicaciones industriales que demandan alta fiabilidad y precisión, ya que modela la emisividad de forma más realista y resiste mejor las perturbaciones de la señal.
Implementación y evaluación de algoritmos de seguimiento para el procesamiento de video.
(Universidad de Concepción, 2025) Lizardi Varas, Juan Pablo; Saavedra Mondaca, Gabriel Alejandro
Este trabajo presenta un estudio comparativo entre tres sistemas de detección y seguimiento de rostros en video: Haarcascade + Tracking Universidad (propuesto en esta memoria), Haar + SORT, y YOLO + SORT. El objetivo principal fue evaluar el desempeño de cada sistema en términos de precisión, estabilidad del seguimiento, velocidad de procesamiento y consumo de recursos computacionales. El sistema desarrollado por la universidad combina la detección facial mediante Haarcascade con un módulo de seguimiento personalizado, que incorpora un filtro de paso alto temporal para estabilizar las trayectorias. Por otro lado, los sistemas Haar + SORT y YOLO+SORTintegran detectores conocidos con el algoritmo de seguimiento SORT, ampliamente utilizado en aplicaciones de visión por computador en tiempo real. Los tres sistemas fueron implementados en Python utilizando bibliotecas como OpenCV, NumPy y psutil, y evaluados sobre videos reales con personas cuyos rostros estaban claramente visibles. Se registraron métricas como tiempo promedio de procesamiento por fotograma, uso de CPU y RAM, y cantidad de cuadros procesados por segundo (FPS). Los resultados indican que el sistema Haarcascade + Tracking Universidad ofrece buena estabilidad visual con bajo consumo de recursos, siendo adecuado para dispositivos con capacidades limitadas. Haar + SORT mostró ser eficiente pero menos robusto ante oclusiones y condiciones adversas. Finalmente, YOLO + SORT alcanzó la mayor precisión y robustez en el seguimiento, aunque con mayor demanda computacional. Se concluye que la elección del sistema más apropiado depende del escenario de uso y las restricciones del hardware disponible.
Análisis de la calidad de señal y rendimiento de red en tecnología LTE en el campus de la Universidad de Concepción.
(Universidad de Concepción, 2025) Núñez Montero, Bastián Marcelo; Torres Inostroza, Sergio
Este estudio se centra en evaluar la calidad de la señal y el rendimiento de la red LTE del operador Entel en el campus de la Universidad de Concepción, considerando cómo varían estos aspectos según las diferentes condiciones horarias y espaciales. Para ello, se realizaron mediciones en terreno a lo largo de tres rutas y en tres momentos del día (mañana, mediodía y tarde), registrando parámetros como RSRP, RSRQ, RSSI, CQI, velocidades, latencia, jitter, PCI, Cell ID, altitud y coordenadas geográficas. Los datos se procesaron con herramientas como MATLAB y Python, aplicando técnicas de estadística descriptiva, gráficos de caja, mapas de calor, análisis de correlación y regresión, así como reducción de dimensionalidad mediante PCA y agrupamiento con K-means. Los resultados revelan diferencias claras entre rutas y horarios, identificando áreas críticas con bajo rendimiento, lo cual se atribuye a factores topográficos y a la variabilidad temporal. Este análisis establece una base sólida para futuras mejoras en la planificación de redes móviles en entornos universitarios.
Caracterización y cuantificación de soluciones acuosas utilizando espectros Raman.
(Universidad de Concepción, 2025) Pérez Foix, Edgardo Andrés; Sbárbaro Hofer, Daniel Gerónimo
Esta memoria de título tiene por objetivo desarrollar un modelo cuantitativo para estimar la concentración de Cloruro de Sodio (NaCl) en soluciones acuosas a partir de espectros Raman, incorporando el análisis de variaciones estructurales del agua en función de la temperatura y la salinidad. El trabajo combina técnicas experimentales de espectroscopía Raman con métodos computacionales de procesamiento espectral y modelado estadístico multivariante. Se emplearon soluciones acuosas de NaCl preparadas con concentraciones conocidas y medidas espectroscópicas realizadas con un láser de 532 nm. Los espectros fueron preprocesados mediante corrección de línea base, filtrado por transformada rápida de Fourier (FFT) y recorte espectral al intervalo 2800–3800 cm−1. Para caracterizar la banda O–H del agua, se aplicó un ajuste de tres funciones gaussianas, extrayendo nueve parámetros (posición, amplitud y ancho de cada pico) con significado físico-químico. El modelado se realizó mediante regresión por mínimos cuadrados parciales (PLS por sus siglas en inglés Partial Least Squares), evaluando dos enfoques: uno basado en los espectros completos y otro utilizando los parámetros gaussianos. Los modelos fueron validados mediante métricas de error (RMSE, R2), validación cruzada y pruebas con datos externos. Los resultados muestran que los espectros Raman reflejan de forma sistemática los efectos del NaCl y la temperatura sobre la red de enlaces de hidrógeno del agua, y que el modelo basado en parámetros gaussianos logra una predicción robusta y explicable de la concentración salina.
Automatización del control de polarización en fibra óptica mediante Arduino.
(Universidad de Concepción, 2025) Vegas Moya, Cristóbal Gabriel; Saavedra Mondaca, Gabriel Alejandro
La inestabilidad del estado de polarización en sistemas de fibra óptica degrada la calidad de la señal, y su corrección mediante sistemas comerciales resulta costosa. Este trabajo aborda dicho problema mediante el desarrollo de una solución de control automatizado, asequible y de código abierto. El objetivo fue diseñar, implementar y validar un sistema de bajo costo que controla el estado de polarización en tiempo real, utilizando un controlador mecánico gobernado por Arduino para maximizar la potencia en una de las salidas del divisor de haz polarizador y minimizarla en la ortogonal. La metodología se basó en la construcción de un controlador de polarización mecánico, con piezas impresas en 3D y accionado por tres servomotores. El lazo de control se implementó conectando la salida de los dos fotodetectores en paralelo: una salida se dirigió a un osciloscopio para el monitoreo y la otra a un Arduino para el procesamiento de los datos y la automatización. Para la automatización, se desarrolló un algoritmo de optimización en Python que ejecuta una búsqueda de dos etapas (barrido grueso y ajuste fino) y se guía por una métrica de rendimiento normalizada para asegurar el máximo contraste entre las salidas. El rendimiento del sistema se evaluó experimentalmentebajo condiciones de potencia óptica de entrada baja (1 dBm), óptima (3 dBm) y alta (7.5 dBm). Los resultados demostraron una excelente eficacia y repetibilidad del sistema en los rangos de operación no saturados, donde la métrica de rendimiento alcanzó valores consistentemente cercanos al ideal de 1. No obstante, se caracterizó una limitación fundamental del hardware a potencias elevadas, donde la saturación del conversor analógico-digital del Arduino degradó el rendimiento. Se concluye que el sistema desarrollado es una alternativa funcional, precisa y viable frente a las soluciones comerciales, validando el uso de hardware de bajo costo para la instrumentación óptica en entornos de investigación y desarrollo.

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