APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

Els principals objectius d'aquest projecte són el disseny i dimensionament de les instal·lacions necessàries per al correcte funcionament d'una escola de música. S'inicia el projecte amb una descripció de l'edifici a construir, la seva ubicació i els seus requeriments. Es continua amb les instal·lacions de fontaneria, evacuació d'aigües pluvials i sanejament, instal·lació elèctrica, climatització i ventilació i es finalitza amb la instal·lació de la protecció contra incendis. S'inclou també un apartat de pressupost i impacte ambiental. Durant el disseny i dimensionat de totes les instal·lacions s'inclou la justificació d'aquestes a partir de les normatives corresponents. En aquest projecte es prioritza el confort i l'eficiència energètica de l'edifici. Per tal d'assolir aquest objectiu es realitza un estudi de càrregues tèrmiques i un estudi lumínic. En el cas de la climatització es fa una anàlisi comparativa de les diverses opcions possibles i es decideix la més adequada a partir d'un multicriteri, escollint en aquest cas un sistema VRF de 2 tubs. En aquest document trobareu la part descriptiva de la memòria que es complementa amb un segon document d'annexos on es troben els càlculs, les fitxes tècniques i la documentació gràfica. Aquest projecte dona una visió global del que representa fer un projecte d'instal·lacions d'una infraestructura pública. Es presta especial atenció a aquelles eines que poden ajudar al disseny, com ara el CYPETHERM LOADS o el DIALux i a la importància de decidir la tipologia d'instal·lacions a partir de les necessitats específiques de l'edifici.

Article Planificación y secuenciación Heijunka con métodos electorales publicat a Tribuna Plural (ISSN 2339-997X) número 8 pàgines 77-105

Els sistemes de tracció dels trens són responsables d'una gran part del consum elèctric de les infraestructures ferroviàries. En un context on la sostenibilitat del sistema de transport és un pilar clau en el disseny d'aquestes infraestructures, habitualment s'adopten mesures orientades a optimitzar l'ús de l'energia destinada a la tracció. Actualment, la majoria dels trens compten amb un sistema de fre regeneratiu que transforma l'energia cinètica dissipada durant la frenada dels combois, en energia elèctrica. L'energia recuperada es pot aprofitar tant per al subministrament elèctric dels elements auxiliars del tren i altres components de la infraestructura ferroviària, com per a l'alimentació de la catenària per a la tracció d'altres combois. En xarxes interurbanes, coordinar la frenada d'un tren amb l'acceleració d'un altre resulta difícil, cosa que provoca un excés d'energia recuperada que, si no es consumida per altres receptors, pot causar sobrecàrregues i danys en els equips. Per aquest motiu, l'excedent d'energia és redirigit a resistències encarregades de dissipar-lo. L'objectiu principal d'aquest treball és implementar un sistema que permeti retornar a la xarxa de subministrament elèctric, l'energia generada durant la frenada dels trens i no aprofitada per la tracció d'altres, evitant així la seva dissipació. El repte consisteix a implantar aquesta solució, basada en la tecnologia reversible, en una subestació existent d'una xarxa de ferrocarril metropolità. El present treball descriu els conceptes clau de l'electrificació ferroviària, incloent-hi els diferents tipus de sistemes i els seus elements principals per, posteriorment, desenvolupar una anàlisi tècnica i econòmica de la viabilitat i els beneficis d'implementar un sistema com el descrit. L'anàlisi inclou la descripció de l'equipament necessari a integrar en la subestació de tracció prèviament caracteritzada, així com la valoració econòmica del projecte basada en les solucions punteres dels fabricants especialitzats en el sector. Els resultats obtinguts demostren que la implantació de la tecnologia reversible permet una recuperació efectiva de l'energia, reduint el consum elèctric i els costos associats. Aquesta solució no només compleix amb les normatives actuals en matèria de sostenibilitat i digitalització, sinó que també contribueix a disminuir les emissions de gasos d'efecte hivernacle, reforçant el compromís ambiental del sistema de transport ferroviari. En conclusió, la tecnologia reversible es posiciona com una alternativa viable i eficient per augmentar la sostenibilitat del transport ferroviari. Els seus beneficis, com l'estalvi energètic, la reducció de costos i un període d'amortització relativament curt, la converteixen en una inversió estratègica per al futur de la infraestructura ferroviària.

The increasing complexity of modern production systems, driven by rising product variety and demand fluctuations, requires manufacturers to continuously adapt their production and planning strategies. This master's thesis explores the use of Discrete Event Simulation (DES) in factory planning, focusing on the analysis of a use case of an assembly system in the railway sector. The company's re-planning was motivated by the need to increase production from 5,276 wheelsets per year to 6,000, while eliminating the night shift and the need to adapt the system to the variety of products in the company's portfolio. The research began with the theoretical review of factory planning principles, production systems and simulation methodologies. The practical part was divided into three phases, which consisted of different stages in the development of the simulation model. The first phase involved the understanding of the real production system and its translation into the simulation model while maintaining the correctness and accuracy. The second phase consisted of a feasibility analysis of the production system that had been designed in the planning process carried out by the company, which was validated to be feasible. The model in this phase was used to analyze the weaknesses of the layout and identify possible optimizations. Finally, some extra implementations were made into the simulation model to find answers to some emerging questions by using more advanced tools in the simulation software Witness, like the implementation of an Automated Guided Vehicle and the use of the Witness Experimenter tool. The results confirmed that while the new system can meet the yearly demand, the modular area remains significantly underutilized. The needed investment in additional infrastructure, resources and planning efforts does not provide sufficient benefits to justify the implementation. This research demonstrates that simulation-based factory planning is a valuable tool for decision-making, that can enable manufacturers to evaluate different production configurations before real-world implementation. Future steps for the company in the use case should involve going back into the planning process to re-design a new layout where they consider the results of this simulation project. The new layout should also be tested by Discrete Event Simulation before implementing it in the production facility to ensure optimal system performance.

Aquest treball es centra en el disseny i la implementació d'un sistema de Business Intelligence per a una xarxa de transport d'autobusos basada en línies regulars, amb horaris i rutes establertes que cobreixen àrees urbanes i interurbanes per millorar l'eficiència operativa, analitzant dades reals de recorreguts, ocupació i puntualitat L'objectiu principal és proporcionar una eina per la gestió i l'anàlisi de dades operatives. El projecte es divideix en dues fases principals. La primera fase, d'anàlisi i disseny, inclou la definició dels requeriments, el disseny del model de dades, l'arquitectura del sistema i els processos d'extracció, transformació i càrrega de dades necessaris. També es dissenyen quadres de comandament interactius per visualitzar indicadors clau com el rendiment de línies i vehicles, l'oferta i la demanda, i l'eficiència econòmica. La segona fase, d'implementació, inclou el desenvolupament dels processos d'extracció, transformació i càrrega de dates, la construcció del Data Warehouse per centralitzar les dades i la creació dels quadres de comandament amb Power BI. El sistema proposat integra dades de diverses fonts, abordant els reptes de la dispersió i fragmentació de la informació. El treball combina coneixements acadèmics amb aplicacions pràctiques en BI, proporcionant una solució integral i escalable per al sector del transport públic. Així, representa una aportació significativa per promoure l'eficiència i la innovació en la gestió de xarxes de transport. En primer lloc, optimitzarà l'operativa identificant rutes amb baixa ocupació i ajustant els serveis segons la demanda real. També, facilitarà una gestió més eficient dels recursos, reduint el consum de combustible i optimitzant l'ús de vehicles i personal. A més, la presa de decisions es veurà reforçada amb dades interactives i tendències predictives, garantint accions més fiables. Finalment, aquest sistema està dissenyat per ser escalable, integrant noves tecnologies i funcionalitats a mesura que l'empresa creix.

El creciente interés en las microrredes y su integración en redes eléctricas ha impulsado la necesidad de algoritmos precisos para el cálculo de fasores, fundamentales para la monitorización y el control de sistemas eléctricos. Este trabajo analiza cuatro algoritmos específicos: AM, PM, IpDFT y DFT, evaluándolos mediante simulaciones en una microrred modelada en Matlab-Simulink y conectada a una red de alta tensión. En estas simulaciones, se estudiaron dos escenarios representativos: variaciones en la frecuencia y en el voltaje de la red. Los resultados mostraron que el algoritmo DFT fue el que mejor estimación del fasor obtuvo cuando se trabajó en torno a la frecuencia nominal, pero el peor cuando se operó fuera de ella. En estas condiciones, los algoritmos AM y PM lograron las mejores estimaciones.

Aquest treball ofereix una aproximació a les màquines elèctriques síncrones de reluctància i a les tècniques de control que les governen. Aquestes màquines no utilitzen imants de terres rares, sinó únicament ferro i coure en la seva construcció, fet que contribueix al seu baix cost i a una producció més sostenible. Encara que en l'àmbit industrial siguin encara poc conegudes, destaquen per la seva elevada eficiència, fiabilitat i cost reduït, fent-les atractives per a determinades aplicacions. En particular, aquest projecte posa un èmfasi especial en el sector industrial, on aquest tipus de motor pot millorar significativament les prestacions de algunes de les aplicacions del mercat actual. Inicialment, es realitza una anàlisi del funcionament del motor i dels algorismes de control disponibles actualment al mercat. Posteriorment, s'obtenen les equacions que modelen la màquina i es desenvolupen simulacions amb SIMULINK per analitzar el seu comportament. Per al control del motor, es tria el Field Oriented Control (FOC), una tècnica basada en el control del vector flux de l'estator, que permet una implementació senzilla i un control precís del parell motor. Finalment, es prova el motor amb un perfil de treball a baixes velocitats per observar-ne el comportament, comprovant un funcionament estable i un seguiment adequat del cicle de treball. Les conclusions indiquen que aquest tipus de motor, mitjançant l'aplicació de tècniques de control vectorial, és capaç d'assolir altes prestacions en aplicacions amb càrrega mitjana. Tot i que actualment no es fa servir de manera exclusiva en el món industrial, aquestes tècniques de control permeten optimitzar el seu funcionament en diversos contextos. Això apunta a una evolució futura d'aquest tipus de motors i de les estratègies de control associades, fet que probablement en farà augmentar la presència en els propers anys.

The main objective of this project is the development of a prototype for a resealing system for packaging in the fast-moving consumer goods industry. The fundamental premise is that the packaging must remain sustainable and recyclable, thus meeting the project's objectives and future European regulations, which will come into effect by 2030. The process includes an extensive analysis of current trends in the packaging sector related to sustainability and consumer needs, as well as atmospheric studies in consumers' homes to understand the climatic conditions the product faces. Climate chamber experiments will also be conducted to understand the role of resealing in terms of product protection. The main challenge is to design a functional sealing system that meets consumer expectations and offers effective closure to protect the product from external agents. This system must be designed with fibre-based materials to maintain the recyclability of the packaging, which is the primary goal of the project. The results will highlight the importance of reclosability in certain climatic conditions, consumer preferences, and the prototype design phase, which must meet the discussed requirements.

El treball consistirà en fer un primer estudi sobre els ADAS principals (com sistemes de frenada d'emergència, lane keeping...) i protocols europeus que dictaminen com es fa el testing de cada sistema. Despres es faria una descripció de com seria el proces que es segueix per fer la proba de cada tipus de sistema en escenaris concrets, acordant als protocols europeus més rellevants. Finalment es faria un anàlisi de resultats i unes conclusions acordant a resultats d'un vehicle que s'han posat a proba a les pistes de Applus Idiada.

El treball consisteix a dur a terme un estudi comparatiu de la capacitat resistent de diferents perfils prims, seguint els models analítics corresponents en les darreres versions de la normativa europea EN15512:2009 i EN15512:2020. L'objectiu principal d'aquest és identificar les diferències en els resultats obtinguts per ambdues normatives i tractar de comprendre les variacions entre elles, ja que poden impactar directament en el disseny i càlcul estructural. Amb l'objectiu d'obtenir aquests resultats, s'han definit i analitzat diferents casos de càrrega en diversos perfils prims, considerant el cas de compressió pura i d'altres amb compressió excèntrica, per tal d'avaluar la interacció entre l'esforç normal i els moments flectors. En tot moment, s'opta per a estudiar el comportament a vinclament de perfils prims, aquells que fan referència a perfils usats per a les estructures de paletització. Un cop obtinguts els resultats de l'anàlisi, s'han pogut constatar diferències poc significatives entre les dues versions de la normativa estudiada, pel que fa a la predicció de la capacitat resistent. Principalment, els canvis que apareixen es poden atribuir gairebé al 100%, al canvi de valor del coeficient de seguretat gamma, passant de ɣ=1 a la versió del 2009 a ɣ=1,1 a la versió del 2020. D'aquesta manera, aplicant aquest coeficient de seguretat, es veu reflectit en una disminució de la capacitat resistent de les estructures metàl·liques estudiades, del voltant d'un 10%. Les conclusions del treball exposen la necessitat de tenir en compte les diferències que apareixen constantment en l'evolució de les normatives existents, per a poder garantir-ne el compliment i optimitzar el disseny d'aquests elements estructurals prims, així com per vetllar per la seguretat.

El trabajo de fin de máster se centra en realizar un estudio de fiabilidad de semiconductores en un inversor trifásico para aplicaciones de tracción. En específico, este proyecto busca analizar tanto el comportamiento térmico como la fiabilidad de un MOSFET SiC, conmutando en el convertidor del vehículo. Para llevar a cabo este análisis, el trabajo se desglosa en varias partes. Primeramente, se realiza un análisis térmico de los semiconductores presentes en el convertidor, tanto el MOSFET como el diodo. Se calculan las potencias de pérdidas, debidas a la conducción y conmutación de los dispositivos, y posteriormente se simula su comportamiento térmico estimando su temperatura de unión. Se utiliza PLECS como el software de simulación, y se obtiene como resultado un perfil de temperaturas de unión del MOSFET cuando el vehículo realiza un ciclo de conducción de tipo WLTP. Seguidamente, se presenta el algoritmo de conteo Rainflow, el cual tiene como función descomponer el perfil de temperaturas obtenido en el primer capítulo en ciclos térmicos más simples. De esta forma, se consigue identificar todas las oscilaciones térmicas relevantes a lo largo del perfil de temperaturas completo. A continuación, se realiza la predicción de vida útil del semiconductor, MOSFET. Se investigan dos diferentes modelos empíricos lifetime y se evalúa el daño acumulado usando la regla de Miner y los ciclos identificados por el algoritmo de conteo. Los resultados obtenidos reflejan la vida útil predicha por los modelos lifetime y la distancia que recorrerían. Finalmente, se evalúa la fiabilidad del MOSFET. Se simula la vida útil del semiconductor considerando variabilidad en los parámetros de los modelos. De esta forma se estima la distribución estadística del lifetime en una población y consecuentemente obteniendo las curvas de fiabilidad. Por último, se compara la fiabilidad obtenida por los dos modelos de predicción de vida útil empleados.