Formula Sena Ecocomunica.sena.edu.co/formulasena/Documentos/Anteproyectos/... · ¡SENA, DE CLASE...

¡SENA, DE CLASE MUNDIAL¡

Ministerio del Trabajo SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE

Plazoleta La Previsora Calle 57 No. 8-69 - www.sena.edu.co - A.A. 53329 - Fax 546 15 51 – PBX: 546 15 00 Bogotá- D.C. Colombia

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Formula

Sena Eco Escudería A.R.A. Ases Regional Antioquia

Octubre 5 de 2012

ARA - Ave que migró e inspiró... El Ara es un ave grande y colorida Miden 85 cm de largo y pesan 1060 a 1123 g. Se encuentra comúnmente cerca de ríos a lo largo de su distribución; Normalmente en parejas y en grupos de hasta 30 aves. Anidan en árboles altos. Llega a vivir 60 años. Se emparejan de por vida después de los 4 años. La hembra pone 2 a 4 huevos blancos en la cavidad de un árbol que empollan por 24 o 25 días. El seguimiento a sus recorridos lo ha hecho el biólogo Fernando Valencia, curador de Ciencias Naturales del Museo Universitario de la U. de Antioquia, quien explica que estas especies se han reproducido en el área metropolitana debido a que algunas fueron liberadas por las corporaciones ambientales y otras escaparon de las jaulas en que las mantenían cautivas.




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Escudería A.R.A ASES REGIONAL

ANTIOQUIA




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Escudería A.R.A

Ases Regional Antioquia

REGIONAL ANTIOQUIA

Responsables;

Director Regional Antioquia JHON JAIRO GOMEZ RODAS

Centros

Centro de Tecnología de la Manufactura Avanzada

Centro de Formación en Diseño Confección y Moda Centro de Servicios y Gestión empresarial Centro de Diseño y Manufactura del Cuero

Complejo Tecnológico Agroindustrial Pecuario y Turístico Centro Tecnológico de la Gestión Industrial

Centro Tecnológico del Mobiliario Centro de Servicios de Salud

Centro de los Recursos Renovables La Salada Centro de la Innovación, la Agroindustria y el Turismo

Centro de Comercio

Medellín, 4 de Octubre de 2012




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Tabla de contenido I. Información General ......................................................................................... 6

1. Regional ..................................................................................................... 6 2. Centros Participantes ................................................................................. 6 3. Nombre del Equipo..................................................................................... 6

II. Plan de Proyecto .............................................................................................. 7

1. Conformación de la Escudería y Equipo de Trabajo. ................................. 7 2. Plan de Trabajo - Proyecto Formula Sena-Eco Escudería A.R.A. ........... 11

2.1 Que es Formula Sena - Eco .................................................................. 11 2.2 Objetivos ............................................................................................... 11

2.3 Introducción .......................................................................................... 12 2.4 Antecedentes ........................................................................................ 13

2.5 Logro de Objetivos ................................................................................ 14 2.6 Estrategia de mercadeo ........................................................................ 16

2.7 Estrategia comercial ............................................................................. 16 2.8 Estrategia de operación ........................................................................ 17 2.9 Estrategia Administrativa y Financiera .................................................. 18

2.10 Calidad con Calidez: .......................................................................... 22 2.10.1 Norma Técnica ISO 9001. Enfoque basado en procesos............... 22

2.11 Norma ISO 14001: ............................................................................. 23 2.11.1 Evolución hacia el Eco diseño y el Análisis del ciclo de vida del producto 23

2.12 OHSAS 18001 ................................................................................... 24 2.13 Metodología de Trabajo basada en la filosofía PLM .......................... 25

2.13.1 Que es PLM? ................................................................................. 25 2.13.2 Como PLM transforma los procesos de innovación. ...................... 27

2.13.3 PLM como contribuye a la innovación ............................................ 28 III. Diseño ............................................................................................................ 30

1 Definición de Metodología de Diseño .......................................................... 30

1.1 Introducción al Diseño .......................................................................... 30 1.2 Análisis e Investigación ......................................................................... 33

1.3 Cálculos de Desarrollo y Diseño ........................................................... 34 1.4 Simulación ............................................................................................ 37 1.5 Definición de Proveedores .................................................................... 38

1.6 Construcción ......................................................................................... 39 1.6.1 Sistema de Suspensión ..................................................................... 40 1.6.2 Aerodinámica ..................................................................................... 40 1.6.3 Chasis ................................................................................................ 41

1.6.4 Sistema Transmisión de Potencia ..................................................... 42 1.6.5 Sistema Eléctrico ............................................................................... 43 1.6.6 Sistema de Dirección, Frenos y Habitáculo ....................................... 44




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a. Sistema De Dirección ........................................................................... 44

b. Sistema De Frenos ............................................................................... 44

c. Habitáculo ............................................................................................. 44 1.7 Parámetros de Mantenimiento del Vehículo ......................................... 45 1.8 Pruebas de Campo y Testeos ............................................................... 46

2. PROPUESTA DE DISEÑO ...................................................................... 47 2.1 Propuesta De Diseño Suspensión. ....................................................... 47

2.2 Propuesta De Diseño Aerodinamico ..................................................... 48 2.2.1 Cono de nariz .................................................................................... 49 2.2.2 Diseño Preliminar .............................................................................. 49 2.2.3 Cálculos ............................................................................................. 50 2.2.4 Ala Trasera ........................................................................................ 51

2.3 Propuesta De Diseño Chasis ................................................................ 52

2.3.1 Selección del material ........................................................................ 53

2.3.2 Jaula antivuelco ................................................................................. 53 2.3.3 Definición de la geometría de la estructura ....................................... 53 2.3.4 Proceso de construcción ................................................................... 54 2.4 Propuesta De Diseño Dirección ............................................................ 54

2.4.1 Cálculos ............................................................................................. 56 2.5 Propuesta de Diseño Sistema de Frenos.............................................. 56

2.6 Propuesta de Diseño Sistema Motriz y Transmisión ............................. 56 2.7 Propuesta de Diseño Componentes del Piloto ...................................... 60 2.7.1 Análisis E Investigación Del Uniforme. .............................................. 60

2.7.2 Definir Proveedores. .......................................................................... 62 2.7.3 Diseño del Calzado para Automovilismo ........................................... 63

a. Análisis e investigación ......................................................................... 63 b. Cálculos, Desarrollos y Diseño ............................................................. 65

c. Propuestas formales de Diseño ............... ¡Error! Marcador no definido. d. Simulaciones ......................................................................................... 66 e. Definición de Proveedores .................................................................... 66

f. Pruebas de Campo y testeos ................................................................... 66 2.7.4 Diseño del Casco para Automovilismo .............................................. 67

a. Casco (Normas) .................................................................................... 67 b. Condiciones de utilización ..................................................................... 68 c. Modificaciones ...................................................................................... 68

d. Decoración ............................................................................................ 69 2.7.5 Diseño de Silla para Conductor ......................................................... 71

IV. Programas de Formación (0-20) .................................................................... 73 1. Programas de formación que participan en el proyecto ........................ 73

2. Transferencia ........................................................................................ 74 V. Video (10. puntos) .......................................................................................... 80




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I. Información General

1. Regional

Antioquia

2. Centros Participantes

Centro de Tecnología de la Manufactura Avanzada

Centro de Formación en Diseño Confección y Moda

Centro de Servicios y gestión empresarial

Centro de Diseño y Manufactura del Cuero

Centro Tecnológico de la Gestión Industrial

Centro Tecnológico del Mobiliario

Centro de Servicios de Salud

Centro de los Recursos Renovables La Salada

Centro de la Innovación, la Agroindustria y el Turismo

Centro de Comercio

Complejo Tecnológico Agroindustrial Pecuario y Turístico

3. Nombre del Equipo Escudería A.R.A. Para el Diseño de la imagen corporativa de la Escudería de la Regional Antioquia, se conto con el concurso del Centro Tecnológico de Gestión Industrial a través del Instructor John Fernando Granada Herrera y su grupo de trabajo del Programa de Formación en Producción de Multimedia. En esta propuesta de diseño se muestra la historia, el concepto y la inspiración que soportan la elección final del Nombre, Escudo y Slogan de la Escudería. Para ver la presentación remitirse al Hipervínculo.

../Downloads/Imagen%20Fórmula%20EcoSENA.pptx




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II. Plan de Proyecto

1. Conformación de la Escudería y Equipo de Trabajo.




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Equipo Formula Sena eco Escudería A.R.A.

EQUIPO ADMINISTRATIVO

NOMBRE CENTRO PROFESIÓN ROL EXPERIENCIA

Gustavo López de Mesa Gutiérrez

Centro de Tecnología de la

Manufactura Avanzada

Arquitecto- Magister en Educación.

Líder Administrativo

15 años en el centro, rol de instructor, asesor de

proyectos tecnológicos y 5 años en el rol de subdirector

de centro.

Carlos A. Tamayo Caro



Ingeniero Civil Universidad Nacional.

Líder Planeación - Líder de Calidad

Profesional 06 CTMA, 19 años como Asesor de Empresas y Formulación y Evaluación de Proyectos Fondo Emprender.

Vigilancia y Prospectiva Tecnológica.

Jaure de Jesús Puerta Valencia



Ing. Mecánico - Diplomado en PLM-

Maestrante en Ing. De Diseño.

Líder de cadena Automotriz

Coordinador Académico Sena CTMA, Instructor en Mecánica Automotriz. 19 años de experiencia en el

sector automotriz.

Sofía Teresa Restrepo



Licenciada en Educación- Maestría en Admón., Diplomados en

PLM. Balance Scord card - Auditor en

Calidad

Líder Administración y apoyo logístico

Coordinadora misional- administración educativa y

asesor de centro más de 12 años.

EQUIPO TÉCNICO

NOMBRE CENTRO PROFESIÓN ROL

EXPERIENCIA

EXPERIENCIA

Edwin Rodríguez

Mazo



Ingeniero Mecánico Instructor

Constructor

Instructor Área Automotriz CTMA con 16 años de

experiencia en el sector automotriz, desempeño en gestión de mantenimiento

automotriz, Líder en el diseño e implementación del proyecto Serviteca Didáctica

Automotriz.

Whily Leonardo Rendón Vásquez



Tecnólogo Mantenimiento Mecatrónico de Automotores.

Instructor Constructor

Instructor Área automotriz CTMA con 6 años de

experiencia en el sector automotriz, desempeño en gestión de mantenimiento, constructor Formula Sena, comisario técnico (FCAD)




9

Johanna Gordon García.



Tecnóloga Mecatrónico. Instructor

Constructor

Instructor Área de manufactura CTMA,

Bachelor en Gènie Industriel y PLM. Convenio (SENA-ENIM), Desempeño en gestión, producción y

construcción de Formula SENA, (Regional Risaralda)

Sandra Liliana Acevedo Cardona

Centro de los Recursos Naturales

Renovables La Salada

Ingeniera Sanitaria Instructor

Seguimiento Ambiental

Instructor Área Ambiental con 15 años de experiencia en el área de agua potable y

saneamiento

Maria Cristina Parra



Ingeniero Mecánica Instructor

Seguimiento Ambiental

Instructor Área Mecánica Rural 3 años de experiencia

en el sector rural, desempeño en gestión de

mantenimiento de maquinaria rural.

Jhon Yepes Calle



Tecnólogo Mecánica Automotriz

Instructor Seguimiento

Ambiental

Instructor Área Automotriz 15 años de experiencia en el

sector automotriz, desempeño en gestión de

mantenimiento,

Milton Edimer Páez García



Tecnólogo en Electricidad Industrial

Instructor Seguimiento

Ambiental

Instructor Área de Energías Alternativas, con 8 años de

experiencia en el sector energético.

Juan Camilo Ossa González

Centro Tecnológico de Gestión Industrial

Ingeniero Industrial - Tecnólogo textil

Líder proceso de articulación con la educación media

Instructor con experiencia en: Investigación aplicada al sector textil, Optimización de

procesos productivos, auditorías internas de calidad, evaluación y

certificación de competencias laborales

John Fernando Granada Herrera

Centro Tecnológico de Gestión Industrial

Diseñador y Productor Multimedial

Instructor Producción de

Multimedia, Diseño para la

comunicación Gráfica y Técnico

en diseño para medios impresos

6 años de experiencia en Diseño y producción de

Imagen corporativa, productos multimediales. 3 años de experiencia como

instructor de diseño y producción de proyectos

académicos enfocados en objetos virtuales de

aprendizaje "OVA's".

Paul Tamayo Caviedez

Centro de diseño y manufactura del

cuero. Diseñador industrial.

Instructor constructor

Instructor líder área de diseño del CDMC, con 6

años de experiencia en el desarrollo de productos de calzado y marroquinería.

Sebastián Valderrama

Centro de diseño y manufactura del

cuero. Ing. Biomédico

Instructor Constructor

Instructor área Biomecánica del CDCM, con 3 años de experiencia asociados al área de biomecánica y

salud.




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Andrés Felipe Canabal

TecnoParque Centro

Ing. Mecánico Gestión de Proyectos

Instructor y gestor de proyectos, experiencia 3

años.

Héctor López



Ingeniero en instrumentación y

control especialista en gestión energética

industrial

Instructor Líder

Instructor SENA y docente universitario, en las áreas de eléctrica, electrónica, instrumentación y control

John Fredy Marín Carvajal

Centro de Servicios y Gestión

Empresarial

Comunicador en Lenguajes

Audiovisuales

Coordinador audiovisual

Instructor en el área de Escritura para productos

audiovisuales. 10 años de experiencia en la creación

de contenidos audiovisuales para múltiples plataformas,

desde los formatos televisivos hasta productos

corporativos.

Luis Fernando Arango Marín


Empresarial Comunicador Social Realizador

Instructor del programa de Producción de medios

audiovisuales digitales, con estudios de maestría en Europa, experiencia el la generación de contenidos

audiovisuales

Pablo Andrés Tobón Gallo


Empresarial Director de Fotografía

Director de Fotografía y

cámara

Instructor del programa de Cámara y Fotografía.

Experiencia en la dirección de fotografía para Cine,

televisión y anuncios publicitarios, en Estados

Unidos y Colombia

Alex Fernando Zapata Ríos


Empresarial Diseñador gráfico

Diseñador audiovisual

Instructor del programa de Animación 3D. 7 años de

experiencia cómo diseñador gráfico en áreas del Web Design & Development. Diseñador de campañas

web, aplicaciones, animación e ilustración.




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2. Plan de Trabajo - Proyecto Formula Sena-Eco Escudería A.R.A.

2.1 Que es Formula Sena - Eco

“Fórmula SENA Eco es un ejercicio que fortalece la formación por proyectos, puesto que se construirán y analizarán alternativas de resolución de problemas con la participación de instructores y aprendices, para actualizar y afianzar sus conocimientos, a partir de los diferentes sistemas que conforman un vehículo de competición”, destacó Germán Chaves, director de Formación Profesional Integral de la Entidad. En conclusión, este evento busca Impulsar, fortalecer y promocionar la estrategia de Formación por Proyectos del SENA a nivel nacional, a través de la Investigación, Diseño, simulación, validación, desarrollo, ensamble y puesta a punto de un monoplaza tipo formula, cumpliendo con los requerimientos ambientales que permitan prevenir, controlar, minimizar, y compensar los impactos generados durante cada una de estas etapas.

2.2 Objetivos

1. Promover la competencia sana y liderazgo de los Aprendices SENA. 2. Promover proyectos interdisciplinarios, integradores de varias tecnologías. 3. Integrar al Proyecto, conceptos modernos de Eco-Diseño y análisis del ciclo de

vida del producto. 4. Integrar el trabajo de aprendices SENA, instructores y estudiantes

universitarios. 5. Fortalecer las competencias asociadas al diseño y construcción de proyectos

de alta ingeniería, utilizando la estrategia PLM. 6. Generar transferencia de tecnología y conocimientos. 7. Posicionar la calidad del talento humano del SENA. 8. Preparar nuestros aprendices e instructores para las competencias

internacionales. 9. Concientizar a la comunidad en general sobre el impacto ambiental que genera

el sector Automotriz. 10. Crear en los aprendices, hábitos que conduzcan a la sostenibilidad del medio

ambiente.




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2.3 Introducción

El SENA es una de las instituciones Colombianas que más cambios positivos ha tenido en los últimos ocho años. Es también una de las más reconocidas por los colombianos, y esto se debe a que en este periodo ha trasformado la vida de miles de ciudadanos, en especial de jóvenes con el objetivo de recibir formación para desarrollar competencias practicas e insertarse en el mercado laboral. En este sentido, el SENA cambió el modelo de formación en donde el aprendiz es el principal agente del proceso educativo. Es él quien diseña su propia ruta de aprendizaje, apoyándose en herramientas y plataformas que el SENA ha desarrollado. El aprendiz encuentra una metodología más ágil y flexible de aprendizaje a través de espacios físicos y virtuales en donde, apoyado en su proyecto desarrolla sus competencias y culmina sus estudios. Esto significa que la entidad comprende la velocidad con que cambian los mercados y la necesidad de entregar un recurso humano mejor capacitado en las nuevas tecnologías, pero, sobre todo, más rápidamente entrenado. Para la Regional Antioquia, hacer parte del Proyecto Formula SENA-ECO, no es solo, aceptar un gran reto, sino adquirir un gran compromiso con la institución, sus aprendices, sus directivas y finalmente con el país. Este proyecto convida a que a través de la unión del sector empresarial, las Universidades, técnicos, tecnológicos, Centros de investigación, y Tecnoparques, sumadas a las fortalezas que posee el SENA a nivel Regional en cuanto a conocimiento, experiencia en procesos de enseñanza y facilitación de aprendizajes, tecnología de punta de última generación (Equipos y software), ambientes de formación y distribución de planta similares a plantas industriales reales, dejen en nuestros jóvenes, conocimiento y experiencia adquirida a través de procesos colaborativos entre las entidades antes mencionadas. Bien es sabido que el SENA es una institución de formación para el mundo del trabajo, y a medida que las economías se internacionalizan a través de tratados de libre comercio, exigen una nueva mano de obra calificada con conocimientos y destrezas, para la solución de nuevos problemas a la industria y a la sociedad. Este Reto al cual nos queremos enfrentar, se traduce en una gran oportunidad para concebir, no solo, la Formación por Proyectos soportada en necesidades reales del entorno, sino también, para formar jóvenes líderes que estén a la altura de la educación en el mundo, listos a enfrentar las demandas de los mercados modernos, capacitados con tecnologías de punta, para aplicarlas y ponerlas al servicio del sector productivo. Es así como el SENA cumple con su Misión y Política de Calidad con Calidez.




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2.4 Antecedentes

Desde sus inicios el SENA, se creó con el objetivo de formar jóvenes aprendices para el mundo del trabajo con las necesidades demandadas por el sector empresarial, que a pesar de ser una industria protegida, se le formo la mano de obra demandada en la época y que daba espera a la formación de técnicos y tecnólogos en tres años incluida su práctica empresarial. A medida que las economías Colombianas empezaron a internacionalizarse, a través de la llamada apertura económica, plan Vallejo, firma de convenios como el G3, la CAN, etc., las empresas se vieron en la obligación de empezar a realizar transformaciones y reconversiones tecnológicas, tanto en equipos, como en formación y actualización de nueva mano de obra calificada para operar y dar solución a nuevos problemas. El mundo productivo evolucionó ante los cada vez más exigentes y cambiantes hábitos de consumo, porque la tecnología y los conceptos de productividad, calidad y competitividad tomaron un auge inusitado generando importantes cambios en la forma de producir o de prestar un servicio y porque las expectativas de formación – de trabajadores y empresarios – variaron radicalmente. El nuevo modelo de formación responde a lo que el mundo productivo requiere y le facilita al aprendiz, el acceso a diversas fuentes del conocimiento: las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC), el instructor–en su papel de tutor, guía y orientador-, el trabajo colaborativo y el entorno productivo–real o simulado-. Esto le asegura el dominio de un oficio y de sus aspectos tecnológicos. De esta manera, la formación se constituye en un ciclo de conocimiento que no termina. El aprendiz es quien culmina su proceso de aprendizaje. Este nuevo modelo no solo implicó profundas transformaciones en la pedagogía y las metodologías de aprendizaje, en los ambientes de formación, el acceso al conocimiento – sin importar donde este – y en el rol del instructor, ahora tutor, asesor, orientador y guía del proceso formativo. Conllevó, además, un cambio radical en el perfil del aprendiz, pues ahora se necesita recurso humano altamente competitivo, capaz de tomar decisiones en diferentes contextos en situaciones cambiantes y gestor del cambio. De ahí que frente a las nuevas realidades el SENA se haya propuesto formar jóvenes integrales. Son personas críticas, solidarias, emprendedoras, creativas y libre pensadoras. Este gran reto nos contribuye a impulsar de manera clara y fácil la estrategia de Formación por Proyectos en el SENA, ya que, los aprendices, en ambientes reales




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o simulados de trabajo y con el apoyo del tutor–guía, estructuran y elaboran prototipos y modelos para solucionar problemas tecnológicos que se presentan a diario en los sectores productivos. Esta estrategia de formación se soporta en tres premisas. Primera: el proceso formativo está basado en el aprendizaje del joven, donde el instructor asume el nuevo rol de facilitador y guía; segunda: el proceso formativo toma como referencia las competencias y resultados de aprendizaje definidas en los programas de formación; y tercera: el proceso formativo impulsa el uso generalizado de técnicas activas (estudios de casos, simulación, visitas empresariales, investigación, mesa de discusión, juegos de roles, entre otras). Teniendo en cuenta todas las fortalezas de formación en nuestros aprendices, estamos en condiciones de comprometer y participar a estos, en cada una de las etapas que integran el logro del objetivo, tales como: Investigación, Diseño, simulación, validación, desarrollo, ensamble y puesta a punto del monoplaza, donde no solo tengan forma de aplicar sus competencias alcanzadas, sino también, hacer transferencia de nuevos conocimientos y conceptos de innovación y desarrollo tecnológico aplicados al monoplaza.

2.5 Logro de Objetivos

Para el logro de los objetivos del proyecto, debemos, tener en cuenta las restricciones planteadas en el instructivo y formatos del anteproyecto para el diseño, simulación, validación, desarrollo y construcción del monoplaza eléctrico y, considerando el vehículo como un sistema, debemos abordarlo en forma ordenada, teniendo en cuenta cada uno de los subsistemas que lo integran en sus diferentes etapas:

Conformación del equipo de trabajo, con los conocimientos, habilidades y experiencia (perfiles), exigidos por el proyecto para el logro del objetivo en cuanto a investigación, diseño, simulación, validación, construcción y puesta a punto del monoplaza, donde participen instructores y aprendices de la Regional Antioquia y entidades, empresas y profesionales con experiencia, que aporten al logro del objetivo (Universidades y empresas). Para presentar un anteproyecto Regional, invitamos a todos los Centros a la contextualización del logro a alcanzar, para que desde su especialidad y fortalezas presentaran propuestas y proyectos de participación que contribuyeran al logro del objetivo. Expuesto el proyecto y el objetivo a alcanzar, se programaron espacios de encuentro en diferentes escenarios (ambientes de aprendizaje y




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TecnoParque), con el fin de recopilar la información necesaria para el planteamiento del desarrollo de todo el proyecto.

Las especialidades identificadas fueron:

a. Expertos en el manejo de información. b. Expertos en manejo de Software de Diseño, simulación y validación

(UPB, EAFIT, IDCAE S.A.S., SOFASA). c. Instructores de los diferentes centros de la Regional Antioquia cuya

tecnología medular se evidenciara en programas como Mantenimiento Mecatrónico de Automotores, Diseño de Sistemas Mecánicos, Animación 3D, Soldadura para Aplicaciones Automotrices, Mantenimiento de Motores Gasolina y Gas, Fabricación de Productos por Mecanizado, Inspección y Ensayos con Procesos no Destructivos, y Logística, Gestión Empresarial, Costos y Presupuestos, PLM, Salud ocupacional, Multimedia, Diseño de modas; entre otros.

d. Identificación en el entorno de empresas con experiencia en diseño, simulación, validación y construcción de chasis.

e. Comercializadoras de cascos de alta resistencia y seguridad a impactos. f. Expertos en cálculo y ensamble de suspensiones, comercializadores de

mordazas, en diseño aerodinámico de cubiertas en fibra de carbono, haciendo uso de nuevos materiales.

g. Proveedores de llantas y rines con especificaciones técnicas para vehículos tipo formula y todos los periféricos necesarios alrededor del motor y cabina, como diseño y confort del habitáculo y tablero.

Para el diseño y simulación del vehículo, y de cada uno de sus componentes críticos de ensamble, y apoyados en la filosofía de trabajo PLM (Product Lifecycle Managament), nos soportamos en Software de última generación (Autodesk Inventor, Solidedge, etc) que mediante la aplicación de métodos numéricos avanzados en ingeniería y la simulación computacional de eventos mecánicos, estructurales, reológicos y multifísicos, hicieran posible predecir con alto grado de confianza y certeza el comportamiento de los elementos y/o productos en cada etapa de su ciclo de vida, haciendo énfasis en las etapas previas al lanzamiento del vehículo, elementos periféricos a su desarrollo y los procesos de transformación de cada uno de sus componentes (Materias Primas). Esta metodología de trabajo nos permitirá minimizar tiempos de diseño, simulación y validación a través de procesos colaborativos en tiempo real. Esta filosofía de trabajo aplicada al logro del objetivo nos dará alto grado de confianza no solo de participar en el concurso, sino tener altas posibilidades de que los inversionistas le apuesten al proyecto.




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Elaboración del cronograma de trabajo: La ejecución del Proyecto esta planeada para llevarse a cabo en 9 meses, a partir de Octubre de 2012. (Ver Archivo Adjunto con Clic aquí).

2.6 Estrategia de mercadeo

La estrategia de mercadeo definida por el grupo de trabajo, se orientara a: Listar todos y cada uno de los componentes y elementos mecánicos y electrónicos de ensamble, sus características y especificaciones determinadas, plasmados y descritas en el diseño del monoplaza, identificar y contactar aliados estratégicos con experiencia y posicionamiento en el entorno Automotriz en lo relacionado con fabricación, comercialización y venta de servicios conexos. Invitarlos a un desayuno de trabajo donde se les presente el proyecto, lo analicen, lo conozcan y finalmente plantearles las ventajas de apoyarlo, esto nos debe garantizar el mayor numero de aliados como patrocinadores del proyecto. Debemos ser claros durante la presentación de la propuesta, sobre la forma como sus empresas se beneficiarían participando en el proyecto a cambio de publicidad impresa en el vehículo y en las estaciones, videos promocionales del proyecto y realización del evento en prensa y radio, pendones, etc. Es importante plantear la posibilidad de plasmar logos y/o slogans de las firmas participantes en overoles y camisetas diseñados y confeccionados en el Centro textil y Centro de Confección y moda, también debemos tener en cuenta la publicidad expuesta en pendones y aplicativos en las estaciones del monoplaza, en cada uno de los escenarios o Autódromos de participación. Debemos tener en cuenta empresas de litografía y artes graficas que deseen patrocinar esta actividad. Para su difusión, debemos contactar aliados estratégicos, tales como prensa y radio, promoción de eventos a través de redes, volantes y pendones institucionales, canal U, Teleantioquia, Revista Motor, la estrategia para llevar a cabo esta actividad, será a través de concursos entre aprendices.

2.7 Estrategia comercial

Con la identificación de los proveedores potenciales, de los elementos y componentes de ensamble, las especificaciones, características, materiales y servicios, identificados en la Investigación, diseño, simulación y validación del

../Downloads/Cronograma%20de%20actividades%20Fsena%20eco.pdf

../Downloads/Cronograma%20de%20actividades%20Fsena%20eco.pdf




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monoplaza, el paso siguiente seria identificar, cuáles de estos elementos habrían que importar y cuales se conseguirían en el mercado local, para luego elaborar una matriz de evaluación de proveedores-patrocinadores-padrinos, tanto nacionales como extranjeros, donde se evalúen criterios tales como: Calidad, costos, tiempo de entrega, servicio al cliente, interés de participar en el proyecto, servicio post-venta, etc., a cada uno se le da un peso y finalmente elegiremos los mejores, debemos recordar que la metodología de trabajo a través de procesos colaborativos (PLM), exige una coordinada acción entre ensamble y disposición de las piezas en el momento oportuno. La filosofía de trabajo habla de gerenciamiento del ciclo de vida del producto y los proveedores hacen parte vital de este gerenciamiento. Para la presentación de los seleccionados realizaremos eventos de divulgación del proyecto (Encuentro de empresarios, desayunos de trabajo, Ferias, exposiciones, Servicio Nacional de empleo, donde se exponga:

Metodología del proceso de selección.

Ventajas de su participación.

Realización de un recorrido por los diferentes ambientes de trabajo.

Socialización de aspectos técnicos.

Análisis y discusión de características y especificaciones, Precios, y tiempos de entrega.

Aquí se expondrán las ventajas y bondades de su participación, como aliado estratégico en este evento. Una vez acordada la participación de los proveedores y patrocinadores, se tendrán en cuenta los siguientes aspectos:

Con anterioridad se conformara un Comité (gestión administrativa) encargado de recibir a satisfacción todos los elementos y componentes de ensamble, donde se controlen aspectos técnicos, legales y contractuales de los elementos e insumos suministrados.

Se elaboraran formatos para su recibo a satisfacción.

Firma de la Carta de compromiso.

2.8 Estrategia de operación

La estrategia de operación, estará basada en la conformación coordinada de equipos de trabajo colaborativo, que de acuerdo a sus conocimientos fortalezas y experiencia de cada uno de sus integrantes, les sean asignadas funciones,




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responsabilidades, tareas y actividades a desarrollar y entregar en el tiempo estipulado en el Cronograma de trabajo. Este, nos mostrará todas y cada una de las actividades y tareas a desarrollar en forma ordenada y/o simultánea si el proceso así lo exigiere. Además, la operación estará soportará en las tecnologías medulares representadas en ambientes de formación con sus diferentes programas así: Cadena de formación Tics, Cadena de formación de Manufactura, Cadena de formación Automotriz, Cadena de formación de Automatización y Cadena de formación de electricidad, sumado a los ambientes de formación comprometidos con su aporte en su debido momento al Diseño, desarrollo y ensamble del monoplaza, como multimedia, 3D, Desarrollo y animación de videos, salud ocupacional, PLM; etc. El área de trabajo estará ubicada en los ambientes de formación del CTMA Area Automotriz en el Diagnosticentro y Serviteca Didáctica Inaugurado recientemente y que se convirtió en el primer centro de entrenamiento en servicios de Serviteca del país. Este centro dispone de ambientes para diseño, simulación, soldadura, construcción, telemetria y testeo. Los servicios de terceros serán planeados y contratados, de acuerdo a la necesidad manifiesta del proyecto, acorde a los lineamientos de contratación. El área de trabajo estará ubicada en un punto estratégico, equidistante de todos los periféricos necesarios y comprometidos en el cronograma de ensamble.

2.9 Estrategia Administrativa y Financiera

La estrategia administrativa estará orientada a planear y controlar la totalidad del proyecto, durante todo el ciclo del Negocio, gestionando los recursos asignados como capital de trabajo para el desarrollo del proyecto Este proyecto tendrá un líder administrativo que gestionara la provisión de recursos técnicos, humanos y de logística. Se implementara un sistema de costos para buscar eficiencia y eficacia en el proyecto. Este puede ser un SUBPROYECTO liderado por aprendices de administración de empresas y o Contabilidad - costos. Conocidas las diferentes etapas de ensamble y sus componentes, elaboraremos un listado de cada uno de los elementos mecánicos, estructuras, materias primas, insumos y servicios con sus respectivas características y especificaciones, que nos permita identificar y elaborar una base de datos de proveedores y comercializadores de éstos, para luego contactarlos como aliados estratégicos-inversionistas del proyecto.




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En la medida que surjan Patrocinadores, se analizará el tipo de patrocinio y/o donación, reflejando contable y presupuestalmente el evento. Las compras en general se atenderán según el Plan de compras del 2013: enfatizando en todos los Servicios Personales, materiales de formación, accesorios, consumibles y devolutivos que el proyecto Formula Sena Eco demandará. Esta fase de alistamiento es crítica y para minimizar los riesgos que puedan surgir en al consecución de insumos y afines, se trabajara colaborativamente con el Líder Técnico Del Proyecto. La compra oportuna, “Justo a tiempo” de recursos es garantía de cumplimiento. En el proceso precontractual y contractual para la consecución de recursos, debe existir comunicación y coordinación permanente entre el líder administrativo y el líder Técnico. Por lo anterior se definirá un cronograma para definir sesiones del Comité De Compras. Conocidos los costos totales de Diseño, desarrollo y fabricación del monoplaza, y el monto total de los aportes SENA, estaremos en condiciones de conocer el total en pesos de los aportes por parte de proveedores y patrocinadores externos, para los cuales debemos ser muy convincentes en la propuesta y recibir de ellos los mayores aportes financieros representados en especie. A continuación se muestra el cálculo de costos de elementos para fabricación.




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ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS

Ítem Descripción Unidad Cantidad

1 Monoplaza Formula SENA ECO Unidad 1

1. Materiales

Descripción Observaciones Unidad Cant. Vr. Unitario Vr. Parcial

Caliper Competición Unidad 4 $ 550.000 $ 2.200.000

Manguera Flexible Teflón Recubrimiento Acero Metro 10 $ 75.000 $ 750.000

Cilindro Maestro Individual por sistema Unidad 2 $ 650.000 $ 1.300.000

Porta masas Duraluminio Unidad 4 $ 280.000 $ 1.120.000

Rotulas Tipo Uniball Unidad 40 $ 45.000 $ 1.800.000

Conjunto resorte - amortiguador Competición Regulable. Unidad 4 $ 1.400.000 $ 5.600.000

Brazo de control Tubular Unidad 8 $ 120.000 $ 960.000

Balancín Push-Rod, Pull Rod Unidad 4 $ 220.000 $ 880.000

Disco Freno Convencional Unidad 4 $ 65.000 $ 260.000

Balanceador de frenado Competición Unidad 1 $ 320.000 $ 320.000

Volante dirección Competición removible Unidad 1 $ 350.000 $ 350.000

Columna de dirección Colapsible, competición Unidad 1 $ 130.000 $ 130.000

caja de dirección Competición Unidad 1 $ 3.500.000 $ 3.500.000

Brazo de dirección Tubular Unidad 2 $ 120.000 $ 240.000

Tubería de 1 1/4" Estructural sin costura Metro 30 $ 120.000 $ 3.600.000

Pedalera Competición Unidad 1 $ 600.000 $ 600.000

Diferencial Torsen Competición Unidad 1 $ 2.750.000 $ 2.750.000

Transmisión Motocicleta- Quick Shifter Unidad 1 $ 1.250.000 $ 1.250.000

Ejes

Estriados para juntas homocineticas

Unidad 2 $ 150.000 $ 300.000

Llanta Sliks Unidad 4 $ 450.000 $ 1.800.000

Motor AC 50 65HP y controlador curtis de 96v

y 650ª Unidad 1 $ 10.500.000 $ 10.500.000

Luz de freno Tipo LED Unidad 1 $ 35.000 $ 35.000

Bateria LiFePo4 Unidad 1 $ 31.000.000 $ 31.000.000

Conectores Switch, chech valve Unidad 1 $ 450.000 $ 450.000

Poliuretano expandible Isocianato-poliol Litro 4 $ 46.000 $ 184.000

Fibra de carbono Compuesto m2 20 $ 180.000 $ 3.600.000

Caja de direccion Competicion Unidad 1 $ 3.500.000 $ 3.500.000

Subtotal $ 78.979.000

2. Dotación

Descripción Observaciones Unidad Cant. Tarifa Valor parcial

Uniforme Escudería ( Presentación) Unidad 30 $ 60.000 $ 1.800.000

Elementos de seguridad Gafas, guantes, tapones Unidad 100,00 $ 12.000 $ 1.200.000




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Overol Color escudería ( operativo) Unidad 30 $ 35.000 $ 1.050.000

Subtotal $ 4.050.000

3. Mano de Obra

Descripción Observaciones Unidad Tiempo Valor unitario Valor parcial

Se asume vía contratación de instructores de los proyectos que van a permitir el desarrollo del monoplaza con los respectivos

aprendices.

$ 0

$ 0

Líder Administrativo 1 6 $ 3.000.000 $ 18.000.000

Líder Técnico 1 6 $ 3.000.000 $ 18.000.000

Subtotal $ 36.000.000

4. Otros

Descripción Observaciones Unidad Cant.

Precio unitario

Valor parcial

Imprevistos Unidad 1,00 $ 8.000.000 $ 8.000.000

Subtotal $ 8.000.000

TOTAL COSTO

DIRECTO $ 127.029.000

A.I.U. 0% $ 0

TOTAL COSTO

UNITARIO $ 127.029.000




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2.10 Calidad con Calidez:

2.10.1 Norma Técnica ISO 9001. Enfoque basado en procesos

Esta Norma Internacional promueve la adopción de un enfoque basado en procesos cuando se desarrolla, implementa y mejora la eficacia de un sistema de gestión de la calidad, para aumentar la satisfacción del cliente mediante el cumplimiento de sus requisitos. Para que una organización funcione de manera eficaz, tiene que identificar y gestionar numerosas actividades relacionadas entre sí. Una actividad que utiliza recursos, y que se gestiona con el fin de permitir que los elementos de entrada se transformen en resultados, se puede considerar como un proceso. Frecuentemente el resultado de un proceso constituye directamente el elemento de entrada del siguiente proceso. La Regional Antioquia ASUME la PROMESA DE CALIDAD y ya retomó las acciones pertinentes y con la voluntad política de la alta Dirección estaremos apoyando, capacitando a funcionarios, contratistas administrativos e instructores en todos los procesos de valor, de apoyo y de innovación que el SENA contempla. Con los Legionarios de calidad de la Regional venimos desarrollando acciones para que los líderes de procesos, el cliente interno y externo entiendan la necesidad de considerar los procesos en términos que aporten valor y ver la mejora continua de los procesos con base en mediciones objetivas. Formula Sena Eco es un proyecto que no escapa a esta promesa y es la oportunidad para aplicar el PHVA Esta norma muestra que los clientes juegan un papel significativo para definir los requisitos como elementos de entrada. El seguimiento de la satisfacción del cliente requiere la evaluación de la información relativa a la percepción del cliente acerca de si la organización ha cumplido sus requisitos, este enfoque está relacionado al slogan Calidad con Calidez.




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2.11 Norma ISO 14001:

2.11.1 Evolución hacia el Eco diseño y el Análisis del ciclo de vida del producto

La aplicación de esta norma al proyecto, estará soportada en un proceso objetivo, que nos permita evaluar las cargas ambientales asociada a un producto, proceso o actividad identificando y cuantificando tanto el uso de materia y energía como los vertidos de todo tipo al entorno, determinando el impacto de ese uso de materia y energía y de esas descargas al medio ambiente, evaluando y llevando a la práctica, oportunidades de realizar mejora ambientales. La Estrategia de trabajo basada en PLM, esta soportada en un nuevo concepto denominado Eco Diseño, “es una nueva metodología para el diseño de productos, en la cual se consideran los impactos ambientales en todas las etapas del proceso de diseño y desarrollo de productos, para lograr que generen el mínimo impacto ambiental posible a lo largo de su proceso de vida”.

TU DelftUniversity (Holanda) “Integración de los aspectos medioambientales en el diseño del producto con el fin de mejorar su comportamiento medioambiental a lo largo de todo su ciclo de vida”

Directiva 2005/32/CE El Eco diseño, Reduce el impacto medioambiental considerando el ciclo de vida del producto a través de un diseño que integre criterios medioambientales en todas y cada una de las etapas de desarrollo del producto:

1. Planeación de producto 2. Diseño conceptual 3. Diseño ingenieril 4. Ingeniería de manufactura 5. Simulación y validación 6. Operaciones de manufactura 7. Testeo y calidad 8. Ventas y distribución 9. Post Ventas y servicios 10. Eliminación y reciclaje.

La participación de los ingenieros en diseño, en todo el ciclo de vida del producto, deben tener en cuenta los materiales y la energía usados en el ensamble final del monoplaza, de tal manera que se cierre ambientalmente el ciclo de vida del producto y de todas y cada una de las partes que integran el ensamble del vehículo. Desde el punto de vista ambiental, los diseñadores se están




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preocupando por aumentar el porcentaje de componentes que pueden reciclarse en un automóvil (vidrio, acero, aluminio, plástico, hules, lubricantes etc.,). Este es un aspecto que no debe perderse de vista ya que independientemente de que la norma ISO-14000, las empresas cuyos diseñadores cuiden la naturaleza serán mejor vistas por el público y es casi seguro que prefieran los productos de estas compañías.

Se debe partir de identificar en cada una de las actividades de diseño, que partes y componentes se pueden reciclar, reusar, recuperar, incinerar y el manejo y disposición final de todos ellos.

En cuanto a las normas técnicas ISO 9001, debemos identificar con aliados expertos, cuales son las normas nacionales e internacionales exigidas a las ensambladoras de vehículos en Diseño y construcción de cada uno de los componentes de ensamble antes descritos, esto con el fin de tenerlas en cuenta en cada una de las etapas de diseño y simulación de sus componentes, garantizando así al piloto un monoplaza seguro para competición.

2.12 OHSAS 18001

El objetivo hacia el cual apunta la norma OHSAS 18001, es a realizar procesos de diseño y confort del habitáculo del piloto, que garantice seguridad y tranquilidad




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bajo operaciones de conducción seguras del vehículo, y finalmente contribuya a tener un monoplaza más competitivo. Consideramos que los aprendices de Salud Ocupacional, Sistemas Integrados De Gestión son los llamados a liderar la implementación de buenas prácticas de salud y de seguridad que envuelven el mundo competitivo de los bólidos.

2.13 Metodología de Trabajo basada en la filosofía PLM

Para el desarrollo total del proyecto, se sugiere desde la Dirección General (Inversionistas), que nos soportemos en Herramientas para la aplicación de la filosofía de trabajo PLM (Product Lifecycle Management), Administración del ciclo de vida del producto.

2.13.1 Que es PLM?

La Administración del ciclo de vida del producto es una estrategia integrada y orientada a la información que acelera la innovación y el lanzamiento de productos exitosos. Se basa en una plataforma común que actúa como repositorio único de todo el conocimiento, datos y procesos relacionados con el producto. Como estrategia de negocios, PLM permite a organizaciones distribuidas innovar, producir, desarrollar, dar soporte y retirar productos como si fueran una sola entidad (Procesos colaborativos simultáneos y en tiempo real). Captura las mejores prácticas y enseñanzas aprendidas creando un deposito de valiosos capital intelectual que se puede reutilizar de manera sistemática y repetible.




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Como estrategia de tecnología de la información, PLM establece una estructura de datos coherente que permite que equipos de trabajo que se encuentren en distintos lugares del planeta colaboren y compartan información. PLM permite que las empresas consoliden diversos sistemas de aplicaciones y que aprovechen al mismo tiempo las inversiones heredadas existentes durante su vida útil. Mediante el uso de API abiertas (El nuevo medio que internet nos proporciona que ofrece la posibilidad de entablar un diálogo real con nuestro usuario) y el cumplimiento de los estándares de la industria, PLM minimiza los problemas de traducción de datos al tiempo que proporciona a los usuarios acceso a la información y visibilidad de los procesos en todas las etapas del ciclo de vida del producto.




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2.13.2 Como PLM transforma los procesos de innovación.

Cuatro requisitos para obtener el éxito en la innovación:

Globalización efectiva. Las empresas actuales deben ser capaces de maximizar las ventajas de la globalización para dar soporte a una estrategia de negocio de “diseño, creación, y soporte en cualquier lugar”. Deben existir procesos que funcionen las 24 horas para conectar a distintos socios, proveedores y clientes en diferentes partes del mundo con una cadena de valor global y asegurar que estén constantemente alineados.

Recursos empresariales completamente optimizados. Todos los procesos del ciclo de vida deben administrarse para maximizar el desarrollo de productos y la productividad de la manufactura, así como para asegurar el más alto desempeño y eliminar la ineficiencia. Los recursos de los proyectos deben optimizarse de manera rigurosa para equilibrar correctamente las demandas del mercado que exigen calidad de producto, bajo costo y entrega oportuna.

Acelerar el tiempo de lanzamiento del producto al mercado. Deben existir procesos optimizados en todas las etapas del ciclo de vida del




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producto. Los equipos de producto y producción deben eliminar las tareas que no agregan valor en sus procesos diarios. Se debe facilitar la colaboración y retroalimentación continua para eliminar los trabajos innecesarios. Los procesos de las etapas finales bien deben iniciarse de manera anticipada y desempeñarse en paralelo con los procesos iniciales en la medida de lo posible para acelerar el tiempo de lanzamiento al mercado.

Contenido de productos sustentables. Deben implementase procesos orientados a los requisitos para entregar el contenido innovador que el mercado desea a un precio que los clientes estén dispuestos a pagar, así como para asegurar que los productos y procesos cumplan con las regulaciones medioambientales, gubernamentales, de la industria e internacionales. El contenido sustentable reduce el riesgo del negocio al ayudarle a estar seguro de que sus productos son adecuados para el mercado y que evita condiciones de incumplimiento de las regulaciones que impiden que el producto se venda en nuevos mercados.

2.13.3 PLM como contribuye a la innovación

Dado que PLM puede maximizar la ventaja del negocio de la gran cantidad de datos de producto y de procesos que las empresas actuales crean y administran, se les reconoce como la mejor tecnología para satisfacer estos cuatro requisitos de innovación. De hecho es cuatro veces más probable que las mejores empresas cuenten con tecnologías PLM para impulsar sus iniciativas de innovación en comparación con las empresas promedio. PLM proporciona un modelo de transformación del negocio que une a socios, proveedores y clientes de todo el mundo en un proceso continuo de innovación. Una base PLM permite originar adelantos en cualquier lugar y en cualquier momento al proporcionar a los equipos de productos y de proceso los medios necesarios para sacar adelante, evaluar y comercializar sus mejores ideas. Con PLM, las empresas pueden establecer una curva en el proceso de innovación que favorezca cinco de los beneficios del negocio más apreciados actualmente, incluidos:

Acelerar el lanzamiento del producto.

Crecimiento rentable de los negocios.

Disminución de los costos de manufactura.

Extensión de los retornos del ciclo de vida.

Reutilización de mejores prácticas.




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Según los últimos censos en diferentes sectores de talla mundial, poseen soluciones listas para utilizarse y especificas para una amplia variedad de industrias, entre las que se incluye:

Industria aeroespacial y de defensa

Industria Automotriz y de transporte

Productos de consumo

Gobierno, educación y servicios

Alta tecnología y electrónica

Maquinaria y productos industriales

Medica

Energía y servicios básicos.

Esta filosofía de trabajo permite: “Crear el producto correcto – y crearlo de la manera correcta”




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III. Diseño

1 Definición de Metodología de Diseño

1.1 Introducción al Diseño

El diseño automotriz está siendo influenciado por tres diferentes causas principales: La seguridad, la protección del ambiente, la economía de combustible para que los motores sean amigables con el medio ambiente, la industria está diseñando motores para:

Bajo consumo de combustible. Combustibles alternativos (gas natural, gas LP, combinaciones de gasolina

con Metanol o Metanol puro).

Por otro lado, siempre se está mejorando el diseño de las carrocerías desde el punto de vista aerodinámico para lograr una menor resistencia al aire, restarles peso a los componentes estructurales y mejorar las condiciones de seguridad del interior de los vehículos.




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Se trabaja arduamente en el desarrollo de tecnologías de mejores materiales para obtener menor peso, seguridad y facilidades para el ensamble de los mismos autos en las líneas de montaje. No podemos omitir los esfuerzos para desarrollar mejores tecnologías para la fabricación de partes estructurales a un menor costo y sobre todo que nos proporcionen un mejor desempeño en cuanto a la seguridad de los ocupantes. Como ejemplo, algunas de estas muchas tecnologías podrían ser el proceso de hidroformado y la robótica que nos permiten producir componentes más resistentes con menor peso y masa de material. Al mismo tiempo, se trabaja a marchas forzadas para desarrollar otras fuentes de energía como serian:

Energía eléctrica Energía solar Celdas de combustible Automóviles híbridos De aire comprimido

Volviendo al punto de vista ambiental, los diseñadores se están preocupando también por aumentar el porcentaje de componentes que pueden reciclarse en un automóvil (vidrio, acero, aluminio, plástico, hules, lubricantes etc y se promueve el Ecodiseño De Un Producto “Desde La Cuna Hasta La Tumba”.

Para la definición de la metodología de trabajo se tuvieron en cuenta aspectos relacionados con la estrategia PLM y se complementaron procesos a la medida; el esquema de método se ilustra a continuación:




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Cada una de las fases del proyecto serán abordadas simultáneamente con el fin de identificar problemas, ajustar en tiempo real y redefinir si es el caso. Teniendo en cuenta que PLM es la herramienta fundamental que permitirá al equipo de diseño y construcción, establecer y aplicar con éxito estrategias de innovación, tomaremos como punta de lanza de nuestro diseño una tendencia basada en el Formula 1 2012 con mejoras aerodinámicas, y materiales mas livianos, dadas las dificultades de autonomía que podamos encontrar a futuro en lo relacionado con el sistema motriz (Motor Eléctrico).




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1.2 Análisis e Investigación

En la fase de Análisis el componente que representa más importancia, es la identificación de las necesidades y requerimientos del proyecto. Para esto procederemos a recopilar la información necesaria con el fin de poder establecer los objetivos del proyecto, lineamientos de diseño y las especificaciones del Monoplaza.

Para la fase de análisis e investigación del proyecto Formula SENA-ECO los pasos a seguir son los siguientes:

a. Parámetros y requisitos del concurso

Fechas de entrega

Condiciones y recomendaciones

Intervención de Centros b. Análisis de las memorias Formula SENA 2009-2010

Revisión de los historiales de diseño

Revisión del comportamiento en pista y desempeño c. Investigación de referentes de competición

Tipos de carros de carreras

Competencias

Escuderías

Materiales de fabricación para cada uno de los componentes

Insumos y accesorios

d. Aerodinámica del movimiento y de la forma

Carrocería

Alerones

Cono de impacto

Suspensión

e. Investigación sobre nicho de mercado “Eco”

Vehículos y sistemas de transporte eléctricos (homólogos)

Sistemas electrónicos y de simulación




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f. Sistemas y componentes eléctricos y mecánicos

Trasmisión de potencia

Motor

Frenos

Suspensión

Dirección

Chasis

Ventilador

Habitáculo

g. Componentes adicionales

Elementos de seguridad y confortabilidad (habitáculo, casco, vestuario, botas guantes, etc.)

Elementos de comunicación (Audífonos)

Una vez recolectada la información realizaremos una ficha comparativa con cada uno de los ítems, para establecer los parámetros actuales de cada uno de los componentes del sistema y las características de innovación. Posteriormente definimos los requerimientos y determinantes para el diseño del monoplaza. Con base en estos parámetros podremos dar inicio a la fase de diseño conceptual.

1.3 Cálculos de Desarrollo y Diseño

Una vez concluida la etapa inicial de análisis y desarrollo de la idea, el grupo de diseño e ingeniería estarán en permanente comunicación con el equipo constructor, con el fin de ultimar detalles y acercar el diseño a una versión real y aterrizada. Para hacer mas eficiente el trabajo colaborativo del grupo de diseño y construcción se integrara la labor en tres etapas a saber:

Especificaciones del diseño: El Equipo Constructor ha determinado una serie de requisitos y especificaciones para la construcción del Monoplaza, estas se exponen en la siguiente ficha técnica:




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Ficha Técnica

Chasis

Material Estructura Acero al Carbono ASTM A500 Grado C

Tipo Estructura Tubular

Material carrocería Fibra de Carbono

Alerón Delantero Fibra de Carbono

Alerón Trasero Fibra de Carbono

Caja de velocidades 6 Velocidades

Mando de Cambios Por Shifter

Conjunto Diferencial Tipo Torsen

Tipo de Dirección Piñón y Cremallera

Tipo Suspensión Tipo Tijera e Independiente

Rin Tuerca Central.

Llantas Tipo Sliks

Frenos Disco en las 4 ruedas

Silla Poliuretano Expandible

Frenos Disco en las 4 ruedas

Motor

Tipo de Tecnología Eléctrico

Corriente AC 50

Potencia 65 HP

Controlador Curtis de 96 V y 650 Amp.

Acelerador Pot Box PB 6

Baterías

Tipo Ion - Litio

Componente Fosfato del hierro del litio

Voltaje 12.8-48V

Capacidad Nominal 30AH -100AH

Peso 22 Kg

Tamaño 352mm*225mm*172mm

ciclos, el 100% DOD: >2000 Tabla N° 2: Ficha Técnica

Selección de materiales: Para la selección de los materiales de construcción se tuvieron en cuenta los mejores materiales para el diseño pero también se consideraron los costos y los tiempos de entrega. así mismo realizamos un listado de proveedores, clasificando por sistemas,




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subsistemas y componentes del vehículo, toda vez que es importante determinar cuales componentes requieren ser importados o solicitados para manufactura programada a nivel local. Del mismo modo se realizó una valoración tentativa para cada componente y las cantidades necesarias, con el fin de anticipar dificultades de tipo logístico que pongan en riesgo los tiempos de producción.

Creación del prototipo digital: En esta etapa se desarrollan los bosquejos detallados de cada componente del vehículo. para esto utilizaremos diferentes programas de construcción, modelado y simulaciones de comportamiento. (Autodesk Cad Inventor, Ansys, Solid Woks, Workingmodel).

El diseño se realizará identificando cada uno de los componentes que involucran cada subsistema del vehículo tal y como se muestra en el siguiente esquema:




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1.4 Simulación

Según la estrategia de diseño PLM, la simulación intenta eliminar de cierta forma la presión para reducir el tiempo de comercialización y, al mismo tiempo, mejorar el rendimiento y la calidad de los productos, esta estrategia está impulsando el uso cada vez mayor de la simulación en todo el ciclo de vida del producto.

Diagrama a seguir para: SIMULACIÓN DEL MONOPLAZA.

En la fase de simulación, buscamos conocer el comportamiento de los elementos en condiciones críticas en su operación. (Esfuerzo, condiciones climáticas, colisión, ficción.) para evitar poner en riesgo al piloto y al equipo de trabajo, también se podrá evaluar el impacto de una modificación de diseño en su sistema operativo de esta manera se podrá dimensionar la capacidad de resistencia y estabilidad de los materiales utilizados para la fabricación del monoplaza, es sumamente importante tener presente la lectura de los resultados arrojados por




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CAD para conocer las condiciones limite y si están correctamente equilibrados todos los elementos de el monoplaza. En la fase de simulación nos apoyaremos en software especializados para este fin, estos programas son: 3DVIA , CATIA , DELMIA , ENOVIA , EXALEAD , GEOVIA , NETVIBES , SIMULIA y SOLIDWORKS.

1.5 Definición de Proveedores

De acuerdo a la noción de gestión de la vida del producto y para que la estrategia PLM nos direccione a tomar una buena decisión abordaremos la gestión de selección de proveedores en 3 pasos:

1. Necesidades y demandas. 2. Tiempo de entrega. 3. Valor y Satisfacción.

Según lo expuesto, se definirán los proveedores de una manera minuciosa, dado que éstos son un componente estratégico para la elaboración del monoplaza. También hace falta precisar que es de suma importancia para nosotros saber si los componentes que necesitamos están en la región o si por el contrario debemos importarlos.

Para definir los parámetros en la selección de los proveedores se tendrá en cuenta lo siguiente:

a. Definir la necesidad del servicio o componente requerido: Se

diseñara e implementará un formato que incluya la lista actualizada con especificaciones técnicas de los de componentes mínimos necesarios para construir el monoplaza. Ver Tablas

b. Consultar en bases de datos: previa investigación de los proveedores del sector, se acudirá a una base de datos con la información, según los especialistas en cada rama.

c. Evaluación: se evaluaran los proveedores de acuerdo a parámetros prestablecidos, con el fin de asegurar transparencia y calidad en el proceso:

Tiempo de Constitución de la empresa. Idoneidad. Tiempo de Entrega. Valor Cotizado. Garantía Ofrecida.

../Downloads/Proveedores%20por%20Sistema.docx




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1.6 Construcción

La gestión de diseño y construcción será asignada por especialidad, toda vez que para cada subsistema se requieren competencias diferentes. Esta distribución estará definida por el esquema de roles:

Gestión de Construcción

Rol Perfil Desempeño

Asesor Técnico Instructor Sena, Docente universitario, diseñador experto.

Apoyar las labores de diseño, construcción y puesta a punto del monoplaza.

Encargado técnico Instructor Sena, Docente universitario, diseñador experto.

Velar por el cumplimiento en las labores de construcción y puesta a punto del monoplaza.

Gestor Instructor Sena, Personal administrativo de la entidad

Velar por la consecución de recursos de tipo material y económico para la ejecución de las tareas propuestas.

Aprendiz del área de conocimiento

especifico Aprendiz Sena

Construcción del sistema referente a la línea de formación.

Evaluador

Personal experto en diseño, construcción y puesta a punto de vehículos de competición

verificar los procesos, procedimientos y ajustes referentes a las diferentes etapas del producto




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1.6.1 Sistema de Suspensión

Para el diseño de un sistema de suspensión del vehículo tipo formula se parte de las suspensiones existentes en el mercado ideales para vehículos de competición en las cuales encontramos dos tipos utilizados en monoplazas tipo formula las cuales son:

a. Suspensión tipo push- rod b. Suspensión tipo pull-rod

Estos tipos de suspensión son estructuras esbeltas que “esconden” el amortiguador dentro del cuerpo del vehículo con el fin de disminuir el arrastre (drag) y la turbulencia generada por este elemento. Las ventajas de la suspensión tipo pull-rod sobre la push-rod son un centro de gravedad posiblemente más bajo debido a que los elementos de la suspensión como resortes y amortiguadores se encuentran más cerca del suelo.

1.6.2 Aerodinámica

En la industria mundial automovilística se ha reconocido a la aerodinámica como un factor importante a la hora de realizar diseños de carrocerías, esto debido al gran efecto que tiene el arrastre “drag” sobre la selección de motor y por ende la potencia requerida del mismo, lo que implica un impacto directo sobre el consumo de combustible, adicionalmente se ha tenido en cuenta la seguridad del automóvil al permitir por medio de la aerodinámica mejorar los coeficientes de agarre al suelo por medio de generación de sustentación inversa a través de elementos aerodinámicos como spoilers. En el mundo de los carros tipo formula estos factores son aun mas críticos debido al hecho que el downforce generado por los spoilers es parte fundamental de la




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operación regular del automóvil especialmente para el desempeño en curvas y el re-direccionamiento del flujo es usado para la disminución en el drag lo que se traduce en mas velocidad de punta Es evidente luego la importancia de un estudio detallado sobre la aerodinámica de un vehículo tipo formula y en el desempeño del mismo lo que implica un equipo de expertos en aerodinámica dedicados a la optimización de elementos sustentadores que direccionen el flujo. En el campo de la aerodinámica estos estudios se han venido realizando por medio de análisis CFD y experimentos en túneles de viento en su mayoría aunque cabe adicionar la importancia de los análisis matemáticos en los temas concernientes, la optimización de estos estudios se hace a su vez combinando los estudios y análisis con la puesta a punto en la práctica donde se realizan ajustes menores con los datos obtenidos en pista. Los avances y estudios realizados en el campo de la aerodinámica automovilista se pueden ver reflejados en la industria directamente, es decir en los desarrollos de las distintas escuderías de competencias tipo formula y que luego migran a desarrollos en la industria del automóvil de calle. Se pueden observar desarrollos en el ámbito académico con libros como “Race car Aerodynamics” donde se estudia a fondo la aerodinámica que afecta a un auto de competencias Los diseñadores tienen principalmente dos objetivos a la hora de desarrollar un monoplaza: Conseguir el mayor “downforce” o carga aerodinámica que “Empuje” el vehículo contra el suelo para aumentar el agarre a alta velocidad, y minimizar el arrastre “drag” o la resistencia al avance causada por las turbulencias que frenan el vehículo. Dependiendo de las características del circuito se diseñan los componentes aerodinámicos con la finalidad de brindar mayor o menor carga aerodinámica.

1.6.3 Chasis

El chasis o bastidor de un vehículo tiene como objetivo sustentar todos los componentes que conforman el conjunto de éste, además debe garantizar seguridad y ergonomía para su conductor, así mismo, debe velar porque se obtenga la mejor disposición de cada elemento, con el fin de optimizar los espacios generados en el mismo, además de ser una estructura rígida que facilita la conexión de las cuatro ruedas, se debe ubicar los componentes de la manera mas ventajosa para lograr la mejor distribución de masas y flujos de cargas.




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Los chasis mas utilizados a nivel de competición son los multitubulares, los cuales cuentan con cuatro miembros laterales y poca o ninguna triangulación entre ellos. El área que más afecta la rigidez de este tipo de chasis es el área del piloto, ya que prácticamente es imposible de utilizar diagonales.

1.6.4 Sistema Transmisión de Potencia

Todo tipo de vehículo esta dotado de una planta de potencia para producir o transformar la energía necesaria para propulsarlos. En algunos casos el vehículo puede tomar energía del exterior y transformarla en energía mecánica de tracción, en otros el propio vehículo transporta un combustible y una planta de potencia capaz de transformar la energía potencial en mecánica. Algunas de estas plantas requieren de un sistema de transmisión de potencia a las ruedas para hacer posible la desconexión del motor respecto a las ruedas y permitir la puesta en movimiento del vehículo, permitir cambiar la relación de transmisión para convertir el par y la velocidad, adicionalmente repartir el par entre distintas ruedas motrices y permitir que estas giren a distinta velocidad.




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1.6.5 Sistema Eléctrico

El sistema eléctrico del vehículo tiene como fin propulsar el vehículo por medio de un motor eléctrico de corriente continua o corriente alterna. Nuestro sistema cuenta con los siguientes elementos:

Un motor eléctrico de inducción de corriente alterna que es el encargado de transformar esta energía eléctrica en energía mecánica.

Un inversor que es el encargado de convertir la corriente directa en corriente alterna.

Un convertidor de potencia su función es la de controlar el ingreso y salida de potencia ya sea hacia el motor o hacia las baterías.

Controlador electrónico que se encargara de variar la velocidad del vehículo.

Baterías son las encargadas de almacenar y suministrar la cantidad de corriente necesaria para nuestro vehículo.

Y por ultimo una fuete de carga. En el siguiente esquema vemos la relación de los componentes:




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1.6.6 Sistema de Dirección, Frenos y Habitáculo

a. Sistema De Dirección

El conjunto de mecanismos que componen el sistema de dirección tienen la misión de orientar las ruedas delanteras para que el vehículo tome la trayectoria deseada por el conductor, cuando nos referimos a vehículos de competición es necesario abordar el mecanismo Ackerman. Si se pretende que todas las ruedas del vehículo estén sometidas a un movimiento de rodadura puro, sin deslizamiento, es necesario que las perpendiculares a las ruedas del automóvil converjan en un único centro instantáneo de rotación. De lo contrario la rodadura pura de una rueda rígida no es posible. En el caso de neumáticos de goma (cuerpos deformables) se puede acomodar un cierto ángulo de divergencia (respecto de la dirección diametral) sin dar lugar al deslizamiento global de la rueda. Este ángulo es el ángulo de deriva del neumático. Sin embargo, la aparición de este ángulo en maniobras a baja velocidad da lugar a desgastes innecesarios. Para reducirlo se dispone de un mecanismo que, aproximadamente, mantiene las ruedas en rodadura pura.

b. Sistema De Frenos

Todo vehículo esta debe estar dotado de un sistema para transformar su energía cinética en algún otro tipo de energía y, de esta forma, reducir su velocidad. En el caso de vehículos automóviles, en general, la energía cinética se transforma directamente en energía térmica que se descarga a la atmosfera. El aparato para hacer la transformación (el freno) suele ser un dispositivo de fricción controlado por un circuito de presión hidráulica, para detener parcial o totalmente el vehículo.

c. Habitáculo

Este debe de poseer unas características especiales en las cuales se debe contemplar la integridad del piloto desde los pies hasta la parte de atrás de su espalda y protegida por una célula de supervivencia. Esta célula debe estar aislada de los conductos y componentes mecánicos. El tablero frontal debe presentar como instrumentación mínima un indicador de voltaje del sistema eléctrico. El resto de instrumentos se definirá después. El arnés de seguridad debe ser una pieza homologada para la competición y este debería contar con un sistema de desacople rápido.




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1.7 Parámetros de Mantenimiento del Vehículo

Dentro de las características y funciones de la Metodología PLM utilizados por las industrias manufactureras de productos se debe definir en otros servicios los manuales de uso y mantenimiento del producto. En nuestro caso que es el mantenimiento de un vehículo monoplaza ecológico (propulsado por motor eléctrico), el manual de mantenimiento tendrá incluido tanto el mantenimiento correctivo como el mantenimiento preventivo de los elementos y sistemas del vehículo:

Carrocería.

Acondicionamiento interior.

Sistema de Frenos.

Caja y transmisión.

Sistema de Dirección, ejes, suspensión.

Chasis. Así como las baterías y el sistema eléctrico incluido el mantenimiento del motor en caso de que se requiera. Los parámetros de mantenimiento que el vehículo eléctrico debe cumplir para su buen rendimiento son:

Confiabilidad: La confiabilidad es la característica que el vehículo tendrá expresada por la probabilidad de que cumpla sus funciones especificas durante el tiempo determinado para la competición, cuando se coloque en las condiciones del medio exterior (la pista).

Mantenibilidad: El Vehículo deberá tener una excelente mantenibilidad ya que esta se define como la probabilidad de que un equipo que ha fallado pueda ser reparado dentro de un periodo de tiempo dado. En el caso del monoplaza, mientras menos piezas mecánicas, eléctricas y electrónicas posea, más baja será su mantenibilidad en caso de que se detenga en la competencia. Es decir, si llegase a fallar, el tiempo de parada será mínimo.

Disponibilidad: Esta se define como " la probabilidad de que un equipo esté disponible para su uso durante un período de tiempo dado”. Dependerá de su confiablidad y su mantenibilidad, mientras el vehículo tenga una gran confiablidad y una rápida mantenibilidad el vehículo estará siempre disponible para lo que fue diseñado y construido.

a. Características del Monoplaza eléctrico

El motor de gasolina es remplazado por un motor eléctrico.

El motor eléctrico recibe su potencia de un controlador.




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El controlador recoge la potencia de un conjunto de baterías.

Reducción considerable de componentes mecánicos. A continuación se detalla el programa de mantenimiento sugerido para el vehículo dadas las exigencias de operación. (Vehículo de Competición). Ver Programa de Mantenimiento del Vehículo Monoplaza

1.8 Pruebas de Campo y Testeos

Para un óptimo rendimiento de nuestro monoplaza monitorearemos permanentemente la temperatura de los neumáticos, a continuación se muestra una tabla con valores tentativos y posible interpretación:

Lado interno Centro Lado externo Interpretación

65° 72° 65° Presión aire alta Camber ok

68° 65° 62° Presión aire ok Camber negativo

65° 68° 71° Presión de aire ok Camber positivo

60° 60° 71° Presión de aire baja Camber positivo Puesta A Punto En el procedimiento de ajuste, verificación y alineación de componentes es necesario implementar un formato que permita verificar dicho procedimiento el cual se muestra en el hipervínculo.

../Downloads/Programa%20De%20Mantenimiento%20Preventivo.docx

../Downloads/Programa%20De%20Mantenimiento%20Preventivo.docx

../Downloads/LISTA%20DE%20CHEQUEO%20y%20Testeos.docx




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2. PROPUESTA DE DISEÑO

2.1 Propuesta De Diseño Suspensión.

En nuestro diseño se optamos por la suspensión tipo pull-rod en la parte delantera debido a que ofrece más facilidad en el acceso a los elementos de la suspensión, ofrece una ventaja aerodinámica al estar ubicada la barra pull-rod cercana a la tijera inferior y adicionalmente brindando un posible centro de gravedad mas bajo. En la parte trasera contaríamos con una suspensión Push-rod, con el fin de optimizar el espacio al interior de la estructura del chasis del vehículo se configura el cuerpo del amortiguador-resorte horizontalmente para facilidad de ubicación del sistema de transmisión. Ver el siguiente boceto (vista superior).

Los miembros estructurales son de perfil tubular debido a que “Un miembro tubular presenta mayor inercia (por lo tanto rigidez) que una barra maciza de la misma longitud y área transversal”. En el diseño se tienen en cuenta algunos ángulos que mejoran la maniobrabilidad y el comportamiento de la suspensión del vehículo en movimiento. Estos son:

Angulo Caster: Donde se establece que para un vehículo de competición este debe estar en un rango 3° a 7° con opciones de modificación.

Angulo Camber: Este ángulo debería ser modificable por algún mecanismo de ajuste al igual que el caster, pero este debería estar en un rango de -5° a 5° considerándose negativo como una mejor opción por las características de nuestro vehículo.




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Convergencia-Divergencia: En la suspensión delantera este ángulo es variable al ajustar la amplitud de los brazos de la dirección. En la suspensión trasera el procedimiento se realiza por medio de un tercer brazo que se articula en los brazos de control inferiores traseros.

El anclaje de la suspensión al chasis se realiza mediante rotulas. Por medio de la barra push-rod se puede ajustar la altura del vehículo debido a las rótulas con roscas izquierdas y derecha en sus extremos. Finalmente el diseño de la posible suspensión se muestra a continuación:

2.2 Propuesta De Diseño Aerodinamico

Para el diseño de las partes principales de la carrocería se tienen en cuenta distintos criterios que van desde la lógica aerodinámica pasando por los cálculos matemáticos hasta llegar a las simulaciones bidimensionales. A continuación veremos la descripción de cada una:




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2.2.1 Cono de nariz

Para el cono de nariz se realizan pequeñas simulaciones bidimensionales con el fin de comprobar el comportamiento del flujo con distintas configuraciones de cono y buscar el más beneficioso para la generación de Down forcé (Carga Aerodinámica). Las simulaciones se hacen con una configuración ampliamente usada en análisis aeronáuticos, teniendo en cuenta un piso con característica de traslación en el sentido contrario al movimiento de la carrocería y con una capa limite para comprobar posibles fenómenos de compresibilidad en algunas zonas de las geometrías

Figura xx: Geometria Alta Con y Sin Alerón

2.2.2 Diseño Preliminar

Con el fin de realizar un proceso de diseño preliminar ajustado a las herramientas que actualmente se tiene disponible y tratando de reducir los costos al mínimo, se optaría por analizar la carrocería completa en un software CFD como lo es Ansys V12, el proceso de modelamiento de la carrocería se realiza en el software AutoCAD Inventor 2013. Para el diseño de las alas del vehículo, se parte de un perfil NACA 4 dígitos. Inicialmente, se tomaron 7 perfiles del reporte para comparar los coeficientes de sustentación, drag y momento (Cl, Cd, y Cm respectivamente) y seleccionar unos perfiles acorde a los requerimientos del vehículo. Estos perfiles son:

NACA 0009

NACA 1412

NACA 2412

NACA 2415




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NACA 4415

NACA 642-415 (perfil NACA 2415 modificado)

NACA 662-415 (perfil NACA 2415 modificado)

Este tipo de perfil es muy adecuado para vehículos de carreras. En configuraciones donde se requiere máxima velocidad, con una pista de giros no muy pronunciados (o una carrera de aceleración) es necesario que el vehículo presente el menor drag posible. Con el NACA 642-415 se obtiene configurando las alas con un ángulo de aproximadamente 3 grados, lo que generaría un drag (o resistencia) casi despreciable. Para configuraciones donde se requiere el máximo downforce en una carrera de duracion con giros a alta velocidad, se puede configurar el perfil NACA 642-415 a su ángulo de máximo Cl (antes de la perdida, aproximadamente 14 grados).

2.2.3 Cálculos

Para calcular el downforce requerido se buscaron vehículos con características similares a las del carro a diseñar. Como referencia se tomo el Lola Champ Car B03/00 de la temporada 2003. Este vehículo tiene un peso aproximado de 714kg. La relación de downforce vs. Velocidad es la siguiente:

Downforce (N) KM/h Drag (N)

1378 241 438

1984 289 631

2450 321 780

532 150 169

Para todos los casos se mantiene una relación de sustentación/drag de 3.14 Estos datos se extrapolaron para obtener el Down forcé aproximado a 150 km/h que es aproximadamente la velocidad máxima en pista del vehículo a diseñar. La curva obtenida es:




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Con esta se obtuvo un Down forcé de 560kg a 150km/h. Que equivale a una relación de sustentación/peso de 0.78 Para el vehículo se desea una relación sustentación/peso de aproximadamente 0.8 El peso tentativo con el cual se realizaron los cálculos es de 400kg (320kg del carro y 80kg piloto), y buscando una distribución de Down forcé delantera y trasera estable se obtuvo el siguiente resultado.

Downforce: 3140-4521 Newtons (0.8-1.15g)

40% adelante (1256-1808N)

60% atrás (1884-2712N)

2.2.4 Ala Trasera

Esta Configuración de Carrocería se estableció para la prueba de duración (50km) que requiere máximo downforce. Para las pruebas de aceleración y de curva se pretende utilizar una configuración limpia para disminuir el peso al máximo. Se plantea también utilizar las alas a un ángulo de ataque mas bajo, aprovechando el rango de ángulos de ataque del perfil donde se presenta un drag que es casi cero.

Configuración ala trasera con flap a 60°




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Figura XX: Imágenes de simulación similar a nuestro posible alerón.

2.3 Propuesta De Diseño Chasis

Para llevar a cabo un adecuado proceso de diseño y posterior construcción del chasis, se debe iniciar por la escogencia del tipo de estructura a emplearse. En nuestro caso se opta por un diseño multitubular, dadas las prestaciones de masa, resistencia y aerodinámica que este entrega.

Figura 1: Chasis y Habitáculo

Una vez definida la clase de estructura a utilizar, se procederá así:

Selección del material (Tipo de metal, dimensiones y resistencias).




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Definición de la geometría del chasis tomando como referencia la jaula antivuelco.

Pruebas de simulación (Análisis de Elementos Finitos)

Definición de la técnica y tipo de soldadura.

Validación del Proceso y Temparios.

Construcción.

2.3.1 Selección del material

Para la selección del material se seleccionaron dos tipos de dimensiones una para la base y la jaula antivuelco y otra para los tramos de refuerzo:

Base de Chasis y Jaula Antivuelco: Tubo Acero ANSI ASTM 1 ¼ -0,191 Tramos de Refuerzo: Tubo Acero ANSI ASTM 1” – 0,179

Se definió el mismo material para realizar toda la estructura debido a una justificación de tipo constructiva, pues el proceso de soldadura es mucho más sencillo si se garantiza el uso de igual material en todas las partes a unir por este procedimiento. Se determino la construcción del chasis en dos dimensiones de tubería diferentes por dos razones:

Resistencia Mecánica limite, similar en los puntos de inserción con tubería de menor diámetro.

Disminución de la masa total del chasis.

2.3.2 Jaula antivuelco

Los aros traseros y delanteros, serán miembros completos que parten desde el piso en un lado, y finalicen igualmente en el piso sobre el otro extremo, en tramos continuos cada uno. Estos tendrán dos riostres, orientados hacia adelante, para soportarlos con una geometría definida que afirmara la estructura.

2.3.3 Definición de la geometría de la estructura

La geometría de la estructura se diseñó como una continuidad de la jaula de seguridad o antivuelco. Al analizar condiciones de operación del monoplaza, se observa que los parámetros de diseño del habitáculo del piloto, se basan en las dimensiones corporales del mismo, para lo cual se procedió a tomarlas como referencia de diseño de la jaula.




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Posteriormente, se realizarán mediciones de cada uno de los componentes que se involucran en los subsistemas y que estarán acoplados al chasis, estos serán ubicados en la estructura.

2.3.4 Proceso de construcción

Para la construcción del chasis se utilizara una matriz nivelada y adecuada a las dimensiones necesarias de acuerdo al diseño planteado. Esta, se tomara como base y referencia de montaje y ensamble para los demás subsistemas del vehículo.

El proceso de acoplamiento permanente que asegura una buena resistencia, bajo peso, estética y mejor aplicación esta planteado con soldadura TIC, que garantiza unas propiedades mecánicas superiores a las brindadas por el material de la tubería. Para esto tendremos en cuenta los cambios en las dimensiones de las tuberías, toda vez que se garantice la mejor aplicación para ambas medidas de espesor.

2.4 Propuesta De Diseño Dirección

A continuación se presenta una breve descripción sobre diseño, análisis, y construcción de cada una de las partes que componen al mecanismo de dirección así mismo se expone la interrelación de los componentes con los demás subsistemas del monoplaza. La caja de Dirección se ubicara de la siguiente manera:

Longitudinal al vehículo estará adelantada o anti-Ackerman (reverse Ackerman).

En la vertical se dispondrá en la parte superior siendo coplanar con las tijeras superiores de suspensión.

Esta Disposición geométrica es utilizada en vehículos de competición. Optamos por no utilizar la posición Ackerman que es utilizada generalmente para vehículos de calle por la complejidad de ensamble y la disposición de los componentes complementarios que se verían afectada por el limitado espacio. Se favorece sobre la posición inferior por la facilidad de montaje y para evitar que afecte los límites de funcionamiento de los demás sistemas del vehículo, viendo involucrados los amortiguadores, la peladera, las extremidades del piloto, las bombas de frenado, entre otros.




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Se detalla seguidamente el diseño general de cada uno de los elementos en forma secuencial desde el volante hasta las ruedas:

Figura 3: Ensamble Sistema de Dirección

Para el mando de Dirección utilizaremos un Volante o Timón para vehículos de competición y el sistema de rápido desacople ‘Quick reléase volante” él cual es utilizado en diferentes categorías de competición, este, consta de un acople estriado que es soldado a la columna superior de dirección. Las columnas de dirección son de longitudes estimadas con la finalidad de lograr la inclinación del volante de 10° con el plano vertical y que los brazos del piloto estén a la altura de los hombros. Por tanto, la columna inferior es aproximadamente la mitad de la superior, entre ellas se ubica la junta universal a base de cardanes unidas con una pieza en cruz, igualmente son soldadas a las columnas de dirección. La columna inferior es unida a la caja de dirección con una unión de tipo eje estriado, en la cual un extremo es soldado a la columna inferior y el otro entra mediante estrías al piñón de la caja y es sujetado con pines. La caja de dirección es sujetada con dos abrazaderas tipo tubo de escape a soportes tipo cuña diseñados y soldados sobre el miembro más delantero del chasis, a los extremos de la caja se unen los brazos de unión y sujetados con rótulas esféricas tanto a la caja como a las ruedas, deben ser ajustables para cambiar la divergencia-convergencia de las ruedas también llamado ángulo ‘toe out – toe in’ respectivamente con la intención de iniciar pruebas con cierta convergencia de ellas y esperar que a altas velocidades se mantengan en punto cero debido a la inercia de los pesos del vehículo.




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2.4.1 Cálculos

Debido a que el vehículo será diseñado para correr en pista cerrada y en particular para correr en el autódromo de Tocancipá, en la fase de análisis se deben tener en cuenta las siguientes características:

Cálculos De Anti-Ackerman: Por medio del software Workingmodel® se simularía el caso de la curva crítica en el autódromo y se verifica la exactitud de los cálculos de las longitudes de los elementos. Se observaría que la rueda exterior al giro rota un ángulo mayor al de la rueda interior al giro, este es el efecto anti-Ackerman que se utilizara en el vehículo.

2.5 Propuesta de Diseño Sistema de Frenos

El sistema se compone de elementos de competición, en los cuales encontramos unos cilindros maestros para cada uno de los subsistemas, tanto delantero como trasero, una manguera de teflón con recubrimiento de acero tipo (R22) la cual es utilizada en competición, unos racores para sistema de frenos aeroquip, y finalmente encontramos unos caliper fijos de cuatro pistones cada uno, los cuales nos aportan una presión de frenado más uniforme y eficaz respecto a el disco.

2.6 Propuesta de Diseño Sistema Motriz y Transmisión

El cálculo que se quiere realizar consiste en averiguar la energía requerida por el monoplaza. Para poder llegar hasta la energía consumida en dicho ciclo, primero se calculará la resistencia al avance, y para ello será necesario conocer: Masa




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(M), Superficie frontal (S), Coeficiente de rodadura (µr) y el coeficiente aerodinámico (Cx) del hipotético vehículo eléctrico. La masa La masa es una propiedad intrínseca a los cuerpos y sirve para medir la cantidad de materia que un cuerpo contiene. Es uno de los factores determinantes, y de mayor influencia, en el consumo de un vehículo. La masa de los vehículos eléctricos es mayor que la de sus homólogos de gasolina o gasóleo. Esto se debe sobre todo al sobrepeso adicional del sistema de almacenamiento de energía, las baterías. Este peso extra suele estar entre los 200 y los 300 kg. Dentro de nuestras proyecciones el monoplaza pesara 550 kg con baterías y piloto incluido.

Masa: M = 550 kg

Superficie frontal o efectiva La superficie frontal, es el área del vehículo que se enfrenta directamente al flujo de aire que genera el vehículo al circular a una velocidad determinada. Es un factor que influye en la resistencia aerodinámica, y que está determinado por la habitabilidad que se le quiera dar al vehículo en cuestión. Superficie frontal: S = 1.024m Coeficiente aerodinámico El coeficiente aerodinámico es un número adimensional que se obtiene experimentalmente para cada vehículo en el túnel del viento, e influye sustancialmente en la resistencia aerodinámica (misma influencia que la superficie frontal). En los vehículos eléctricos, donde se busca maximizar la eficiencia, este factor suele ser excepcional. Un valor típico en vehículos compactos suele ser 0’30. Un valor excepcional sería 0’22. Será este último el seleccionado para el monoplaza. Coeficiente aerodinámico: Cx = 0’24 Coeficiente de rodadura El coeficiente de rodadura es un valor adimensional que afecta a resistencia a la rodadura tanto como lo hace la propia masa del vehículo.. Al igual que sucedía




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con el coeficiente aerodinámico, este es un valor que tiende a mejorarse y que debe ser lo más bajo posible para así maximizar la eficiencia. De este modo utilizaremos un coeficiente de rodadura por valor de 0’008. Coeficiente a la rodadura: µr = 0’008 Rendimiento del vehículo eléctrico Para llegar a conocer la energía final que se necesitará almacenar en las baterías, además del cálculo energético, será necesario conocer el rendimiento medio del vehículo, y para llegar a éste, el rendimiento medio de todos sus componentes. Por ello deberemos conocer cuáles son las partes implicadas en un vehículo eléctrico.

Convertidor electrónico y batería: ɳc*ɳb

Motor eléctrico: ɳm

Sistema mecánico del vehículo: ɳmec Del convertidor electrónico y batería tenemos El convertidor electrónico de potencia incorporará un equipo a base de rectificador, ondulador e inductancia, al que se le puede estimar un rendimiento de ɳc = 97%. Bateria. Una batería de tipo Ion-Litio con una resistencia interna media de 0’175 mΩ, presenta un rendimiento eléctrico medio del 99,14%, que junto con el 99,63% correspondiente al rendimiento de la conducta térmica, determina para la batería un rendimiento medio de ɳb = 98,8%. Motor eléctrico Los motores eléctricos cuentan con elevados rendimientos, superando siempre el 90% de rendimiento máximo. Aunque dependiendo del tipo de motor, los rendimientos máximos pueden variar, como se ve en la siguiente figura, que representa las curvas de rendimiento de un motor eléctrico en función de las revoluciones y el par, el rendimiento mínimo es del 77% t el máximo del 92%.




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Durante la conducción de un vehículo no se suele circular en la franja de rendimiento óptimo, sino que se circula en la mayoría de los momentos o bien por debajo, o bien por encima. Sin tener en cuenta el retorno energético por frenado regenerativo (inversión del motor en generador durante las frenadas), ni la pérdida de rendimiento por trabajo distinto al de rendimiento óptimo (entendiéndolas como compensadas entre sí), se podría estimar que un rendimiento medio durante un ciclo de conducción normalizado en pista, podría estar en torno a un valor aproximado de ɳm = 86%. Con todos estos datos se puede obtener el rendimiento medio del vehículo. Realizando el producto de todos ellos se obtiene que: ɳTotal vehi.=ɳ b. ɳc . ɳm . ɳmec= 0.97 x 0.988 x 0.86 x0.8 x 100 = 65.9% Una vez conocidas todas las fuerzas que se oponen al movimiento, se deberá obtener la fuerza que tiene que realizar el vehículo para poder superar todas ellas y conseguir acelerar o mantener una velocidad constante. Resistencia al avance en Newtons:

La fuerza de inercia en función de la aceleración en Newtons:

Y a partir de éstas la fuerza motriz en función de aceleración y velocidad:

La potencia en vatios




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Y finalmente la energía total en Julios, dependiente de la velocidad (m/s) y la aceleración (m/s2):

Para el cálculo del banco de baterías tuvimos en cuenta la disponibilidad del motor, en este sentido encontramos un motor de inducción AC de 65 HP pico y un voltaje de 92 voltios. Una de las razones más importantes que se dio para la selección de este tipo de motor, es que este puede producir una gran cantidad de potencia y par motor con muy altos niveles de eficiencia, además de darnos más altas RPM, frenado regenerativo, y fácil puesta en retroceso. No requiere contactores, resistencias de precarga o diodos. Ya con estos datos podemos calcular la corriente del motor 48.5Kw/92v =527 amp Recordemos que estos valores son teóricos a una velocidad máxima y que dependen de la pendiente con que se desplace el auto. Ahora si queremos disponer de un 85% de descarga 527/0.85 = 620Ah

2.7 Propuesta de Diseño Componentes del Piloto

2.7.1 Análisis E Investigación Del Uniforme.

De acuerdo a la metodología de trabajo elegida, basada en la estrategia PLM, y teniendo en cuenta el numeral 1.4 del presente anteproyecto; se sugiere elegir un proveedor del vestuario reconocido y con cierta reputación en el campo de la comercialización de accesorios para automovilismo. En el tema de la vestimenta de un piloto de carreras podemos decir que el objetivo principal en el diseño del vestuario y la elección de los componentes es el de brindarle al competidor la posibilidad de protección frente al riesgo de incendios generados por colisiones. Esta posibilidad hace que la principal propiedad con que cuente la fibra seleccionada para elaborar el vestuario es que sea Ignífugai y es por esto, que desde el año de 1994, es obligatorio el uso de trajes llamados “Mono Ignífugos” en todas las competiciones a motor.




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De acuerdo a lo anteriormente expuesto, la fibra con propiedades acordes a esta necesidad es el Nomex, y se usan desde dos hasta ocho capas de esta fibra en la confección de las prendas. Se exige en esta fibra la resistencia en exposición de hasta 12 segundos a una temperatura de 700°C, y por esto son sometidas a pruebas que exigen su exposición a temperaturas de hasta 1400°C. “Nomex® es una fibra meta-aramida inherentemente resistente a las llamas y a temperaturas elevadas, que no funde, gotea, ni facilita la combustión en el aire. Un factor clave de la protección Nomex® es su capacidad para carbonizarse y espesar al verse expuesta a calor intenso. Esta reacción característica incrementa la barrera de protección entre la fuente de calor y la piel del usuario y minimiza las lesiones por quemaduras; es casi comparable a la forma en que un coche moderno protege a sus ocupantes mediante airbags.

Nomex® obtiene sus propiedades de resistencia a las llamas de su estructura única de anillos aromáticos y enlaces amida conjugados. Al derivarse este comportamiento térmico de su estructura molecular, y no de la aplicación de una sustancia química retardante de las llamas sobre el tejido, hilo, fibra o polímero, Nomex® ofrece una protección permanente que no se elimina con los lavados o el uso.”ii En el caso de los vehículos utilizados para el proyecto Fórmula SENA Eco, hemos considerado que dada su característica principal, que es utilizar motores eléctricos, el riesgo de incendio es sustancialmente menor con referencia a los que utilizan combustible, pero los componentes de fabricación del monoplaza son fabricados con algunos materiales inflamables, por lo que se considera que se debe mantener la orientación a buscar un traje que proteja al piloto en caso de un posible conato de incendio.




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2.7.2 Definir Proveedores.

Para la elección de proveedores tuvimos en cuenta las siguientes consideraciones: En Colombia no se consiguen proveedores directos de vestuario mono ignífugo para la utilización en el proyecto Fórmula SENA ECO, lo que dificulta su consecución, y el buscar proveedores de tela para confeccionar dicho vestuario es bastante dificultoso ya que no solo la tela debe ser de los componentes antes mencionados, sino que los hilos de costura y para bordar también deben ser elaborados en la misma fibra. Además de esto, se considera riesgoso producir prendas y asegurar que cumplan con la reglamentación establecida bajo la norma FIA 8856-2000 que regula los requisitos mínimos para vestuario de pilotos de carreras por las siguientes razones:

Los proveedores de telas ignífugas en nuestro país básicamente lo que hacen es aplicar un acabado antiflama a telas compuestas por fibras naturalmente combustibles utilizadas principalmente para indumentaria de bomberos. Este tipo de telas mantienen sus propiedades en promedio hasta por 12 lavadas y muestran una pérdida de resistencia después de 50 lavadas.

Se puede dificultar la consecución de las cantidades de tela requeridas, al ser muy bajas con referencia a las expectativas de ventas de las empresas proveedoras de dicho material. Sin embargo, se esta a la espera de la respuesta de Dupont Colombia, quien provee la tela en el material requerido para este proyecto que es el NOMEX. En caso de que ellos provean la tela, el Centro Tecnológico de gestión Industrial esta en capacidad de realizar las siguientes pruebas:

o Ensayos de estabilidad dimensional NTC 908 o Resistencia al desgarro, Para Colombia NTC 313 o Resistencia a la tensión, para Colombia NTC 754-1 o Resistencia a la abrasión, Método Martin Dale o Prueba de resistencia a la flama por 12 segundos ASTM D 1230

A su vez, el Centro de Diseño, Confección y Moda se encargaría del diseño del vestuario y las simulaciones. Por lo anteriormente expuesto consideramos que la mejor opción es buscar proveedores de producto terminado, ya que cuentan con prendas aprobadas por la Federación Internacional de Automovilismo (FIA) y generarían mayor confianza en los pilotos a participar en el proyecto.




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Se anexa cuadro de costos para un proveedor teniendo en cuenta el menor costo, y el costo promedio de cada uno de los productos.

2.7.3 Diseño del Calzado para Automovilismo

Para diseñar el calzado para el piloto se hace una investigación de las normativas y los productos que ofrece el mercado, verificando las marcas, características, materiales y precio, con el fin de establecer los requerimientos y determinantes que se deben tener en cuenta para el producto y dar las especificaciones desde la parte de diseño y sus componentes técnicos.

a. Análisis e investigación

En el Código Deportivo Internacional FIA 29-06-2012 Capitulo 3: Equipamientos para Pilotos.

Vestimenta resistente al fuego

En las pruebas en circuitos, en las carreras de montaña, en las pruebas especiales de rallyes y en los sectores selectivos de las pruebas todo terreno inscritas en el Calendario Deportivo Internacional, todos los pilotos y copilotos deben llevar mono (buzo), así como guantes (facultativos para copilotos), ropa interior larga, verdugo (balaclava), calcetines y calzado homologados según la norma FIA 8856-2000. (Lista Técnica nº 27) Los usuarios deben asegurarse de que las vestimentas no están muy ceñidas, ya que esto reduciría el nivel de protección. Los bordados cosidos directamente sobre el mono deben coserse únicamente sobre la capa más exterior de la vestimenta, con el fin de mejorar el aislamiento térmico. El material utilizado para el fondo (o el soporte) de los parches publicitarios, así como el hilo utilizado para fijarlos sobre el mono, deberán ser resistentes a las llamas (véase el Anexo I de la norma FIA 8856-2000 para conocer los requisitos detallados y otras recomendaciones a los usuarios). Los pilotos de monoplazas en carreras en las que la salida sea con el vehículo parado, deben usar guantes de un color bien visible que contraste con el color predominante del vehículo, de esta forma el piloto puede llamar claramente la atención del starter (Juez de Salida) en caso de que tenga dificultades. Las sustancias que podrán circular en los sistemas de refrigeración que lleve un piloto están limitadas al agua o al aire a presión atmosférica. Los sistemas de agua no deben precisar la saturación de una prenda para funcionar.




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Investigación de homólogos y referentes existentes:




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b. Cálculos, Desarrollos y Diseño

Con base a las normativas y la investigación de mercado se establecen los requerimientos y determinantes, para dar una solución de diseño a cada uno de estos:

DETERMINANTES SOLUCION

Adaptación antropométrica del calzado a la morfología del pie

Horma de punta redonda que permita movilidad de las falanges, altura 1.5.

Reducción de la actividad muscular posterior de la pierna (tendón de aquiles, soleo, gastronemios entre otros)

Suela con forma redondeada (tipo chaflán) en la zona correspondiente al calcáneo que suavice el contacto entre la suela y el piso del habitáculo del vehículo.

Sensibilidad para la manipulación de los pedales

Suela con espesor de 1 cm que permita un correcto desarrollo psicomotor en el momento de manipular los pedales de control.

Flexibilidad

Canales de flexión en la suela específicamente en la zona correspondiente a la articulación metatarso-falángica.

Capellada en cuero ignifugo calibre 18 -20 (1,8-2.0 mm) que permita los movimientos de control del pie durante la ejecución de la carrera.

Seguridad

Capellada de cuero ignifugo que retarde el proceso de combustión y proteja la integridad del competidor

Suela de caucho nitrilo resistente a altas temperaturas (Hasta 300°C)

Confort Térmico Forro realizado con un material que absorba la humedad generada por la pérdida de calor (sudoración) del competidor y de rápido secado.

Transpiración Capellada en cuero ignifugo que permita la circulación de aire a través de los poros permitiendo el efecto bombeo (entrada de aire frio y salida de aire caliente)

Líneas y cortes de diseño La capellada y la suela debe tener coherencia formal con el logo de la escudería, debe denotar velocidad, agresividad y dinamismo.

Ajuste

Sistema de ajuste de cordonera en la zona correspondiente al empeine, reforzado con correas de velcro que permitan una correcta adaptación a la morfología del pie sin limitar los movimientos del mismo mayor estabilidad. Cierre auxiliar en la parte posterior que permita fácil acceso y practicidad en el momento de desprenderse de la bota en caso de un proceso de combustión.




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c. Simulaciones

Según los requerimientos y determinantes del producto el diseño que mejor cumple con estos por la facilidad de postura y cortes en la capellada es este, se debe proceder a realizarlo en materiales de construcción similar al cuero ingnifugo (camisa de prueba), para hacer pruebas de clase y confortabilidad, antes de realizar le prototipo con los materiales indicados.

d. Definición de Proveedores

Elemento Constructor Material Proveedor

Capellada

Centro de

Diseño y

Manufactura

del Cuero

Nomex

Inserciones en cuero

Ignifugo

Pass - Curtiembre Itagui

Forro CDMCGoretex - Duracon -

Forro cerdoUniroca - Felipiel

Suela Uniroca-CDMC Caucho- Nitrilo Uniroca

Plantilla CDMC Eva - Latex SENA

Correas CDMC Cuero - Velcro SENA

Calzado para Automovilista

e. Pruebas de Campo y testeos

Los procedimientos para la valoración funcional y de confort del calzado se harán desde dos fases:

La primera será en el laboratorio de ensayos donde se harán las pruebas de los materiales por separado como resistencia, cizallamiento, resistencia




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a la flexión, abrasión, dieléctrica, flexión de la capellada y Resistencia de la suela al calor por contacto.

En la segunda fase se harán los ensayos con usuarios, donde se tendrán en cuenta los criterios de diseño en el ámbito de la biomecánica, y la interacción usuario-producto en condiciones de uso reales. análisis de movimientos, antropometría, morfometría, confort general, la distribución de presiones plantares, los esfuerzos cortantes de la planta, la amortiguación de impactos, los movimientos en 3D del miembro inferior, el confort térmico y la actividad muscular.

2.7.4 Diseño del Casco para Automovilismo

a. Casco (Normas)

Todo piloto que participe en pruebas de circuito, en carreras de montaña o en pruebas especiales de rallye, inscritas en el Calendario FIA, deberá llevar un casco homologado según las normas que figuran en la Lista Técnica FIA n.º 25. Los pilotos de vehículos abiertos deberán llevar cascos integrales, con un protector del mentón que forme parte integrante de la estructura del casco y conforme a una norma aprobada por la FIA. Esta medida es recomendada para los vehículos históricos abiertos y los vehículos de la división 3/3A de Autocross. Los cascos, homologados según la norma FIA 8860 «Especificaciones de pruebas para cascos de altas prestaciones» (Lista Técnica nº 33), deben ser utilizados por los pilotos en las siguientes ocasiones:

El Campeonato del Mundo de Fórmula Uno.

El Campeonato del Mundo de Rallyes de la FIA si figuran en la lista de prioritarios 1 o 2.

El WTCC.

El Campeonato del Mundo GT1 de la FIA.

Los Campeonatos de Europa GT2 y GT3 de la FIA.

El Campeonato de F2 de la FIA.

Las series internacionales para los vehículos de GP2, LMP1, LMP2 y F3. Todos los pilotos que participen en el Campeonato del Mundo de Fórmula Uno de la FIA deben utilizar la placa de refuerzo de visera de F1 2011 para cascos FIA 8860. Se recomienda muy especialmente que todos los pilotos del Campeonato del Mundo de Rallyes y de las series internacionales cuyo reglamento técnico




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contenga disposiciones en materia de resistencia de estructuras a los choques de los reglamentos técnicos de Fórmula Uno o F3000 de la FIA lleven cascos homologados según la norma FIA 8860.

b. Condiciones de utilización

Los pilotos de vehículos abiertos deben utilizar cascos integrales, con un protector del mentón que forme parte integral de la estructura del casco y conforme a una norma aprobada por la FIA. Ésta medida es recomendable para los vehículos históricos abiertos y los vehículos de Autocross, SuperBuggy, Buggy 1600 y Junior Buggy. Los pilotos y copilotos de vehículos con habitáculo cerrado que utilicen un casco integral deben poder pasar el siguiente test (1), con el fin de asegurar el acceso de manera apropiada a las vías aéreas de un piloto herido:

El piloto sentado en su vehículo, con el casco y el dispositivo de retención de la cabeza aprobada por la FIA colocados y el cinturón de seguridad abrochado.

Ayudado por dos socorristas, el Médico Jefe de la prueba (o si está presente, el Delegado Médico de la FIA) debe poder retirar el casco, manteniendo la cabeza del piloto permanentemente en posición neutra.

Si resulta imposible realizarlo, el piloto deberá utilizar un casco abierto.

c. Modificaciones

Un casco no podrá modificarse con relación a sus especificaciones de fabricación, salvo conforme a las instrucciones aprobadas por el fabricante y uno de los organismos de normalización especificados por la FIA, que hayan certificado el modelo correspondiente. Cualquier otra modificación dejará el casco inaceptable para las exigencias del presente Artículo.

a. Peso máximo y sistemas de comunicaciones

El peso de los cascos podrá verificarse en cualquier momento de la prueba y no deberá exceder los 1.800 g para un casco integral o los 1.600 g para un casco abierto, incluidos todos los accesorios y fijaciones.

Los auriculares de radio montados en el casco están prohibidos en todas las pruebas de circuito y en las carreras de montaña (se autorizan los auriculares colocados en la oreja).




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Las peticiones de derogación, por razones médicas solamente, podrán hacerse a través de la Comisión Médica de la ADN del piloto. La instalación de un micrófono sólo podrá hacerse respetando las disposiciones del Artículo 1.3 antes mencionado.

d. Decoración

Las pinturas pueden provocar una reacción con el material de la estructura del casco e influir en su poder de protección, por lo tanto, cuando un fabricante dé instrucciones o restricciones para la pintura o decoración de los cascos, estas deberán ser respetadas y deberán utilizarse únicamente las pinturas especificadas por ellos (acrílicas de secado por aire, lacas de poliuretano u otras), que deberán ser aplicadas preferentemente por un pintor que haya recibido su autorización. Este punto es particularmente importante para las estructuras de moldeo por inyección, las cuales normalmente no es recomendable pintar. La estructura destinada a ser pintada deberá protegerse eficazmente, puesto que la pintura que penetre en su interior puede influir en las prestaciones del casco. Las pinturas que necesiten un secado por cocción no deberán utilizarse, y cualquiera que sea el procedimiento, la temperatura no deberá sobrepasar el máximo precisado para el acondicionamiento de los cascos en la norma según la cual están aprobados. Las instrucciones del constructor deberán ser consultadas igualmente para cualquier cuestión relativa a la utilización de adhesivos o calcomanías. Según las características y la importancia de seguridad del piloto se decide trabajar con un casco y un protector para la cara existente en el mercado. Los mas indicados según el cumplimiento y aval de la normatividad son los de marca Sparco, seleccionando así el casco Sparco WTX-7 y la prenda interior Sparco ice Balaclava.




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71

2.7.5 Diseño de Silla para Conductor

Para el diseño de la Silla se tendrán en cuenta algunas consideraciones de diseño:

El aro posterior se ubicará como máximo a 10cm de la parte más trasera del piloto en vista lateral.

El perfil exterior del aro trasero, en vista frontal, estará a una distancia de al menos 5cm del contorno del piloto en posición sentada con el arnés de seguridad amarrado.

Una tubería que permita el anclaje del arnés de seguridad se ubicara de manera horizontal en el aro trasero de la manera indicada:

Figura 1. Instalación correcta de arnés de seguridad en vista superior




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Figura 2. Instalación del arnés de seguridad en vista lateral.

El aro trasero presentara dos riostres que salen hacia delante desde una distancia no superior a 20cm de la parte mas alta y que estarán a un ángulo de mínimo 30 grados con respecto al aro.




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IV. Programas de Formación (0-20)

1. Programas de formación que participan en el proyecto

Identificados los Centros a participar en el proyecto con sus diferentes especialidades, se solicitó a cada uno de ellos anexar los listados de los Programas de Formación, los Proyectos asociados y las Competencias aplicadas a cada uno de ellos. Para esto se muestra el siguiente cuadro por Centro de Formación.

…




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2. Transferencia

Para la definición de los parámetros que se tendrán en cuenta en el proceso de transferencia se procederá de acuerdo al siguiente esquema:

Consolidación de información del proyecto: Para la consolidación de la información relacionada con el proyecto se tendrá en cuenta la fase en la cual se encuentre el mismo, en ellas tenemos: Planeación: Para la planeación del proyecto se contara con la plataforma educativa sofiaplus, unidad virtual de almacenamiento (Dropbox) para cambios inmediatos en todos los archivos relacionados con el proceso de diseño. Construcción: Para esta fase se documentara atraves de una bitácora de seguimiento, la cual será dirigida por un líder de cada subsistema del monoplaza, en la cual se plasmara la información pertinente a los procesos realizados diariamente. Puesta a punto: La documentación de esta fase se realizara atraves de formatos físicos para verificar el rendimiento en pista del monoplaza, e inventario de componentes en deterioro para su respectivo remplazo.




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Además se contara con una página web que contendrá Magazine mes a mes y medios de comunicación audiovisuales para la documentación durante todo el proyecto.

PROGRAMAS DE FORMACIÓN

CENTRO DE FORMACIÓN

PROGRAMAS DE FORMACIÓN

SUB-PROYECTOS GENERADOS PLAZO

CENTRO DE TECNOLOGÍA DE LA MANUFACTURA

AVANZADA

Tecnología en Mantenimiento Mecatrónico de Automotores

Controlar actividades de servicio de mantenimiento de acuerdo a parámetros de

fabricante y políticas de la empresa. 1 mes

Sistema de transmisión de potencia en automotores.

3 meses

Integrar actividades de servicio de mantenimiento según parámetros de fabricante y políticas de la empresa.

2 meses

Sistemas de Seguridad Activa en Vehículos de Competición

6 meses

Tecnología en Producción Multimedia

Desarrollo e imagen de Formula Eco Sena. 6 meses

Gestión De La Producción Industrial

Controlar la Calidad de los Procesos de acuerdo con la Normatividad Vigente.

6 meses

Implementar Herramientas de Optimización de Recursos para el Mejoramiento de Procesos

Productivos. 6 meses

Implementar Herramientas de Optimización de Recursos para el Mejoramiento de Procesos

Productivos. 6 meses

Elaborar el Plan General de Producción, según el Plan de Ventas, Niveles de Inventario

y Capacidad de Producción. 6 meses

Definir las Herramientas para Automatización y Control de Procesos de acuerdo con las

Especificaciones del Producto. 6 meses

Gestión Integrada De La Calidad, Medio Ambiente, Seguridad Y

Salud Ocupacional

Implementación de normas de seguridad y salud ocupacional en proceso de ensamble y

puesta a punto del monoplaza. 1 Mes

Implementación de normas de seguridad y salud ocupacional para el piloto y su

escudería. 3 Meses

Soldadura En Platina Con Los Procesos Smaw Y Gmaw

Brindar la competencia para trazar y cortar productos productos metálicos (platina), soldar

por arco eléctrico con electrodo revestido (Smaw) y soldar todos con procesos

protegidos por gas con electrodos de tungsteno (GTAW)

2 meses




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Ensamble de chasis según diseño del monoplaza.

1 mes

Operación De Torno Y Fresadora

Seleccionar montajes, tipo de material mecanizado, velocidad de corte, etc. El torno

puede realizar operaciones de cilindrado, mandrilado, roscado, refrendado, ranurado, taladrado De los elementos de suspensión,

dirección, chasis.

6 meses

Determinación de datos estándares en operaciones de maquinado.

6 meses

Diseño De Elementos Mecánicos Para Su Fabricación Con Máquinas

CNC

Diseñar los productos para fabricar en maquinas CNC de acuerdo a especificaciones

y pautas determinadas por el grupo. 2 meses

Fabricar los productos determinados en las maquinas CNC cumpliendo las

especificaciones técnicas de programación. 1 mes

Diseño E Integración De Automatismos Mecatrónico

planos de fabricación de las partes modeladas 2 meses

animaciones correspondientes al funcionamiento general y especifico de todos

los elementos mecánicos presentes en el diseño

2 meses

Modelación chasis, suspensión, transmisión, carrocería.

2 meses

Validación de los diseños utilizando el modulo de simulación dinámica.

3 meses

CENTRO DE DISEÑO Y MANUFACTURA DEL

CUERO

Tecnólogo en Producción de Calzado y Marroquinería

Diseño de colecciones de calzado y marroquinería centrada en la teoría del

consumo. Basado en diseño personalizado con un componente principal de biomecánica

1 mes

Control en los Procesos de fabricación de calzado personalizado

2 meses

Técnico en Producción de Calzado Producción del calzado especializado para

automovilismo 1 meses

CENTRO DE LOS RECURSOS NATURALES

RENOVABLES LA SALADA

Tecnólogo en Sistemas de Gestión Ambiental.

Elaboración de matriz de riesgo en el proceso de concepción de diseño del calzado

3 meses

Seguimiento de la Huella de Carbón

Durante las etapas

del proceso

Tecnólogo en Control Ambiental.

Compensación de impactos ambientales generados según huella de carbono

3 meses

Control de Emisiones y Vertimientos 6 meses

Especialización en Instalación de Sistemas Solares Fotovoltaicos

Manejo de residuos solidos 6 meses

Producción mas limpia Uso eficiente y Racional de la Energía 6 meses

Tecnólogo en diseño industrial Gestión de Ciclo de Vida Del Producto 6 meses

CENTRO TECNOLÓGICO DEL MOBILIARIO

Tecnólogo en diseño de mobiliario

Elaboración de piezas para ensamble de componentes y para acoplar el asiento al

habitáculo además para apoyar en el diseño y fabricación del asiento.

1 Meses




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Especialización en domótica Diseño del asiento según especificaciones y requerimientos estético funcionales acordes

con el concepto y línea del vehículo. 1 mes

Especialización en PLM

Agregar valor al vehículo proporcionando mayor confort, elementos de comunicación,

seguridad, ahorro de energía y elementos que en general entreguen ventajas competitivas al

piloto sin salirse de las reglas.

2 meses

Optimizar el flujo de la información, administrar las entregas y actualizaciones de

modelos CAD, integración de procesos, y hacer una inspección general del proceso en

cualquier fase del proyecto.

6 meses

CENTRO TECNOLÓGICO DE GESTIÓN INDUSTRIAL

Tecnólogo en salud Ocupacional Elaboración de matriz de riesgo en el proceso

de concepción de diseño del monoplaza. 1 mes

Tecnólogo en Gestión Integrada de Calidad, medio ambiente,

seguridad y salud ocupacional

Implementación, mantenimiento y mejora de un sistema de gestión integrada de la calidad,

medio ambiente, seguridad y salud ocupacional en las organizaciones.

1 Mes

Tecnólogo en Producción de Multimedia

Diseño y producción de Soluciones Multimediales de acuerdo a las necesidades

del cliente 6 meses

Tecnólogo en Diseño para la Comunicación Gráfica

Diseño de Piezas de comunicación gráfica que orienten al público objetivo en la toma de

decisiones para adquirir productos y/o servicios

6 meses

Técnico en preprensa digital para medios impresos (Articulación con

la media técnica)

Elaboración de trabajos de preprensa convencional y digital para medios impresos

según necesidades del entorno 6 meses

Tecnología Textil

Diseño de vestuario para pilotos y escudería ARA para Fórmula SENA - ECO

1 Mes

Fabricación y producción de vestuario y escudería ARA para Formula SENA-ECO

3 Meses

CENTRO DE SERVICIOS DE SALUD

Tecnólogo en salud Ocupacional

Ergonomía y Salud en el espacio del monoplaza y logística en el taller de trabajo.

2 meses

Se tomaran medidas y acciones dirigidas a preservar, mejorar y reparar la salud del

piloto. 2 meses

Acondicionadores Físicos Pausas activas y Rutinas de entrenamiento

para toda la escudería y Piloto. 6 meses

CENTRO DE SERVICIOS Y GESTIÓN EMPRESARIAL

Tecnólogo en Escritura para productos Audiovisuales

Planteamiento de idea y escritura de propuestas audiovisuales para video

promocional del proyecto y la escudería de la regional (video, promo y otras posibles piezas

que se puedan desprender de allí)

2 meses

Tecnólogo en Producción de Medios audiovisuales digitales

Realización y post producción de los diferentes elementos audiovisuales que integran la estrategia comunicativa del

proyecto Formula ECO y la escudería de la regional (video institucional, promos)

2 meses




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Técnico en Cámara y Fotografía para Cine

Desarrollo de propuesta audiovisual y filmación de los contenidos que hacen parte del video promocional de la escudería y los

promos que de éste se desprenden

3 meses

Tecnólogo en Animación 3D

Elaboración de componentes 3D y gráficos para la articulación de la estrategia

audiovisual en las piezas producidas por el área para Formula ECO y la escudería de la

regional

1 mes

Tecnólogo en producción de Campo para Cine y TV

Proceso logístico de planeación y ejecución de las piezas audiovisuales

2 meses

CENTRO DE FORMACIÓN EN DISEÑO CONFECCIÓN

Y MODA

Tecnólogo en Diseño de Modas

Desarrollar los conocimientos y destrezas que permitirán aplicar parámetros de

transformación, innovación, aplicación de tendencias, arte y cultura a los overoles,

camisetas

3 meses

Manejo de Máquinas de Confección Industrial para Ropa

Deportiva

Desarrollar prendas de vestir masculinas y femeninas (Camisetas- Overoles) haciendo

uso de las máquinas de confección industrial como son la fileteadora, plana de aguja,

cerradora de codo, pretinadora y ojaladora de ojal recto.

3 meses

CENTRO DE COMERCIO

Tecnólogo Gestión Logística

Gerenciar estratégicamente la adquisición, el movimiento, el almacenamiento de los

componentes del Formula ECO y el control de inventario, así como el flujo de información

asociado a través de los cuales la organización y su canal de distribución, se

encauzaran de modo tal que la rentabilidad presente y futura del proyecto es maximizada

en términos de costos y efectividad.

6 meses

Tecnólogo Gestión Mercados

Desarrolla habilidades que le permiten planear, organizar y controlar las actividades

comprometidos con las áreas de ventas y mercadeo del Equipo Formula ECO. Genera

la capacidad de búsqueda y análisis de la información con el fin de proyectar, posicionar

y negociar en el mercado todo el tipo de productos y/o servicios, que sacien

plenamente las necesidades, deseos y demandas del consumidor o del mercado

seleccionado como meta, según políticas del proyecto.

6 meses

COMPLEJO TECNOLÓGICO

AGROINDUSTRIAL PECUARIO Y TURÍSTICO

Tecnólogo en Gestión de mercados

Organizar eventos que promuevan las relaciones empresariales, teniendo en cuenta

el objetivo de patrocinios del proyecto. 6 meses

Administrar la salud ocupacional de acuerdo a la normatividad técnica vigente y las

políticas del proyecto. 3 meses

Tecnólogo en Gestión de redes de datos

Instalar y administrar hardware y software de la red de telemetría.

3 meses




79

Configurar los dispositivos activos de interconexión en la red que cumplan las

condiciones de transmisión e intercambio de de información requeridas para la solución de

Telemetría.

3 meses

Fabricación de productos metalmecánicos con maquinas control numérico computarizado

Trazar y cortas productos metálicos (Platina) conforme a especificaciones de diseño.

6 meses

CENTRO DE LA INNOVACIÓN, LA

AGROINDUSTRIA Y EL TURISMO.

Técnico Soldadura en platina con los procesos SMAW y GWAM.

Soldar productos metálicos (platina) con arco protegido con gas con alambre electrodo

(Mig-mag) según procedimiento de fabricación.

3 meses

Tecnólogo en Electricidad Industrial.

Construir acometidas e instalar equipos de medida de energía eléctrica en baja tensión

requeridas para el uso de instalaciones en el monoplaza.

6 meses

Analizar circuitos eléctricos de acuerdo con el método requerido.

6 meses

Instalar redes internas de acuerdo con el diseño eléctrico.

3 meses

Técnico en programación de Software

Analizar los requerimientos del monoplaza para construir el sistema de información.

3 meses

Desarrolla un sistema que cumpla con los requerimientos de telemetría.

3 meses




80

V. Video (10. puntos)

Objetivo: Mostrar en un video no mayor a 20 minutos las fortalezas en Conocimiento, Tecnología y ambientes de aprendizaje que se posee en la Regional para el Diseño, simulación, validación, desarrollo y ensamble del monoplaza. El Video, producido y editado por instructores y aprendices de Tecnología de Multimedia y productos de audiovisuales, se llevo a cabo en las siguientes etapas:

Identificación de cada una de las tecnologías, programas de formación y conocimientos aplicados a la elaboración del anteproyecto.

Construcción del guion a seguir en el diseño y desarrollo del video.

Identificación y localización de cada uno de los Centros y sus respectivos programas de formación participantes en su construcción.

Recolección de información, fotos, tomas de cada uno de los Centros en mención.

Edición del video para envío a los inversionistas.




81

Referencias: Parámetros de Mantenimiento del Vehículo:

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http://www.bataindustrials.cl/index.php?option=com_k2&view=item&layout=item&id=3&Itemid=30

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i Ignífugo: Resistente a la acción de la llama ii Protección superior frente a riesgos térmicos DuPontTM Nomex®, aplicaciones para trabajadores de la

industria

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