Supervisor académico:
Beñat Elduayen

Departamento Tecnun/División CEIT:
División de Aguas y Residuos

Área temática:
Modelado matemático y simulación numérica

Descripción y objetivos:
Las herramientas de modelado matemático y simulación ayudan al diseño, la operación y la optimización de las infraestructuras de tratamiento de aguas. Este proyecto, se centra en utilizar EPANET, un software que permite predecir el comportamiento hidráulico y de calidad del agua a lo largo de una red de tuberías.

Las redes de distribución de agua son complejas y su simulación completa requiere de mucho tiempo. El proyecto se centra en desarrollar un algoritmo que permita simplificar redes de distribución de agua de manera automática utilizando Python y EPANET. Esta simplificación permitirá realizar simulaciones más rápidas, que son la base para crear herramientas de ayuda a la operación en tiempo real. Se espera que el/la estudiante aplique sus conocimientos teóricos en las áreas de cálculo numérico, modelado matemático y programación para contribuir a desarrollar una herramienta digital innovadora que impacte positivamente en la sostenibilidad y eficiencia de los recursos hídricos.
 

Contacto:
Juan Carlos Ramos (jcramos@tecnun.es)

Duración estimada 300-350 h

Contexto
Bajo la Cátedra de Empresa Tecnun - SAPA se ha estado diseñando un banco de pruebas de engranajes de alta velocidad. Dicho banco requiere de una estructura de soporte que se amolde a los elementos del banco, lo aísle y fije su posición.

Objetivos
Comprender el funcionamiento del banco y la disposición de sus elementos. Plantear una estructura que soporte y haga de apoyo para los diferentes conjuntos de rodamientos ya diseñados. Emplear software de diseño para dar forma y materializar la solución. Emplear software de cálculo para modelar el comportamiento de la estructura y asegurar su correcta respuesta a las cargas recibidas.

Aptitudes

• Siemens NX

• Ansys Workbench

• Microsoft Excel

• Trabajo en Equipo

• Comunicación

Contacto:
Juan Carlos Ramos (jcramos@tecnun.es)

Duración estimada  300-350 h

Contexto
Bajo la Cátedra de Empresa Tecnun - SAPA se ha estado diseñando un banco de pruebas de engranajes de alta velocidad. Dicho banco requiere de un grupo hidráulico que suministre la presi´on y el caudal requeridos en los diferentes sistemas del banco, tanto para lubricación como para acción mecánica.

Objetivos
Comprender el funcionamiento del banco y la disposición de sus elementos, así como su necesidad de aceite. Plantear un grupo hidráulico que suministre el aceite, con los mecanismos de control correspondientes. Emplear software de diseño para dar forma y materializar la solución. Emplear software de cálculo para modelar el comportamiento del grupo y asegurar su correcta respuesta a las caracteríısticas demandadas.

Aptitudes

• Siemens NX

• Ansys Workbench

• Microsoft Excel

• Trabajo en Equipo

• Comunicación

Supervisor académico:
Sebastián Gutiérrez.

Grupo de Tecnun:
Grupo de Control y Robótica del departamento de Ingeniería Mecánica y Materiales de TECNUN.

Área temática:
Ingeniería en Automatización y Sistemas Electrónicos.

Descripción y objetivos:

El objetivo de este PFG es alinearse con la evolución hacia la Industria 4.0 en el ámbito de la robótica, la cual está revolucionando la forma en que las empresas diseñan, producen y distribuyen sus productos. En este contexto, los avances en robótica están desempeñando un papel fundamental al permitir la integración de una amplia variedad de sensores y actuadores en los robots industriales. La combinación del Internet de las Cosas (IoT), los sistemas ciberfísicos y la computación en la nube proporciona a estos robots la capacidad de recopilar y analizar datos de manera eficiente, lo que facilita la toma de decisiones informadas y la optimización de los procesos de fabricación.

Este proyecto se enfoca en la implementación de una pinza adaptable que se integra como dispositivo esclavo con un robot industrial maestro, el cual está controlado por un autómata BECKHOFF. Utilizando el protocolo EtherCAT, se busca aprovechar estas tecnologías avanzadas para mejorar la automatización y optimizar el rendimiento del sistema en entornos de fabricación modernos.

Supervisor Académico:

Tomás Gómez-Acebo

Departamento Tecnun:

Ingeniería Mecánica y Materiales / Cátedra de Transición Energética Fundación Repsol-Universidad de Navarra

Descripción y objetivos:

Análisis en base a coste y eficiencia energética de las distintas alternativas de hydrogen carriers en el almacenamiento y transporte de H2 a larga distancia. Evaluación de la alternativa de transporte de hidrógeno en forma de amoniaco, considerando las etapas de síntesis, almacenamiento, transporte y recuperación del hidrógeno en el punto de uso. Ventajas/Retos. Análisis comparativo frente al transporte de hidrógeno comprimido o hidrógeno líquido.

Supervisor Académico:

Tomás Gómez-Acebo

Departamento Tecnun:

Ingeniería Mecánica y Materiales / Cátedra de Transición Energética Fundación Repsol-Universidad de Navarra

Descripción y objetivos:

Análisis en base a coste y eficiencia energética de las distintas alternativas de hydrogen carriers en el almacenamiento y transporte de H2 a larga distancia. Evaluación de la alternativa de transporte de hidrógeno en forma de metanol, considerando las etapas de síntesis, almacenamiento, transporte y uso como carrier de hidrógeno o como Carrier energético. Ventajas/Retos. Análisis comparativo frente al amoniaco.

Supervisor Académico:

Tomás Gómez-Acebo

Departamento Tecnun:

Ingeniería Mecánica y Materiales / Cátedra de Transición Energética Fundación Repsol-Universidad de Navarra

Descripción y objetivos:

Análisis en base a coste y eficiencia energética de las distintas alternativas de hydrogen carriers en el almacenamiento y transporte de H2 a larga distancia. Evaluación de la alternativa de transporte de hidrógeno en forma de Liquid Organic Hydrogen Carriers (LOHCs), considerando las etapas de hidrogenación, almacenamiento, transporte y deshidrogenación. Ventajas/Retos. Análisis comparativo de las alternativas existentes en el estado del arte considerando costes y eficiencia energética.

Supervisor Académico:

Tomás Gómez-Acebo

Departamento Tecnun:

Ingeniería Mecánica y Materiales / Cátedra de Transición Energética Fundación Repsol-Universidad de Navarra

Descripción y objetivos:

Análisis en base a coste y eficiencia energética de las distintas alternativas de hydrogen carriers en el almacenamiento y transporte de H2 a larga distancia. Evaluación de la alternativa de transporte y almacenamiento de hidrógeno en sólidos (hidruros metálicos, nanotubos de carbono, MOFs, etc.). Estado del arte. Ventajas/Retos.

Supervisor académico:

Ainara Rodríguez – Isabel Ayerdi

División CEIT:

Materiales y Fabricación. Grupo de Fabricación Avanzada en Pulvimetalurgia y Láser

Descripción y objetivos:

La funcionalización de superficies con láser es una aproximación ampliamente utilizada en una gran variedad de aplicaciones y sectores, ya que permite dotar a productos finales de acabados con funcionalidades añadidas, entre las que se encuentran, entre otras, los efectos decorativos, la capacidad de repeler líquidos o la mejora de la adhesión de recubrimientos. En estos momentos Ceit está desarrollando un proyecto de I+D internacional en este último campo, cuyo objetivo es mejorar la adhesión de recubrimientos antibacterianos y antivíricos a objetos de alto tráfico como manillas, interruptores o pulsadores.

En el marco de este proyecto en cooperación, se plantea un TFG cuyo objetivo es el diseño e implementación de un banco de ensayos para la caracterización de las propiedades superficiales de las muestras fabricadas, entre las que se encuentran la mejora de la adhesión, las características de hidrofobicidad/hidrofilicidad o las propiedades ópticas entre otras. Además de lo anterior, será necesario implementar un sistema de procesado inteligente de los datos obtenidos por los elementos de medida.

Supervisor académico:

Yago Olaizola

División CEIT:

Materiales y Fabricación. Grupo de Fabricación Avanzada en Pulvimetalurgia y Láser

Descripción y objetivos:

Los materiales transparentes se utilizan actualmente en multitud de aplicaciones en las que sus propiedades ópticas son especialmente relevantes: lentes, dispositivos para comunicaciones ópticas, vidrios inteligentes o sensores ópticos, entre otras. En este contexto, la caracterización de las propiedades ópticas es un punto clave en el desarrollo de los dispositivos.

El objetivo de este proyecto será diseñar e implementar un sistema de microscopía óptica, partiendo de diferentes elementos ópticos y mecánicos, para análisis de ciertas propiedades de los materiales transparentes. Tras la validación del equipo, se procederá a estudiar el comportamiento óptico de este tipo de sustratos tras diferentes procesos de grabado láser. En paralelo, será necesario implementar un sistema de procesado inteligente de los datos obtenidos por los dispositivos de medida.

Supervisor académico:

Gemma García Mandayo

División CEIT:

Materiales y Fabricación. Grupo de Fabricación Avanzada en Pulvimetalurgia y Láser

Descripción y objetivos:

El proyecto se enmarca dentro del desarrollo de un sistema innovador para la medida de la velocidad de sedimentación globular (VSG) y la coagulación, para su aplicación en el diagnóstico clínico. La finalidad principal del sistema es proporcionar resultados de la VSG y/o coagulación de la sangre en un tiempo mínimo, con una mínima cantidad de muestra y utilizando materiales sostenibles, ofreciendo prestaciones significativamente superiores a los dispositivos actualmente disponibles en el mercado, y permitiendo de esta forma un diagnóstico más rápido y precoz de patologías tales como infecciones, tumores o enfermedades autoinmunes.

El objetivo del proyecto es la optimización de los procesos de caracterización de muestras, desarrollando un banco de ensayos y efectuando pruebas que permitan mejorar las prestaciones del dispositivo.

Supervisor académico:

Leticia Zamora Cadenas – Iker Aguinaga Hoyos.

División CEIT:

Tecnologías de la Información y Comunicación. Grupo de Sistemas Inteligentes para Industria 4.0.

Área temática:

Ingeniería de Telecomunicación/Industrial

Descripción y objetivos:

Los sistemas de localización para interiores son un elemento en auge en los últimos años. Ya sea mediante tecnologías de radiofrecuencia, sensores inerciales o sistemas de visión artificial, la localización de objetos o personas en espacios interiores es un elemento clave en muchas aplicaciones (tracking de piezas, accesos a zonas de seguridad, seguimiento de personas, realidad aumentada, etc.).

Para determinar y evaluar la precisión de un sistema de localización, lo más habitual es recurrir a la medida manual de unos puntos de control o test en un entorno controlado, que permitan determinar la precisión del mismo. Sin embargo, este tipo de medidas siempre están sujetas a errores en la medida, errores humanos, y la imposibilidad de seguir un elemento que se mueve en tiempo real. Otra opción muy extendida, sobre todo cuando se quiere evaluar la precisión en dinámico, es recurrir a sistemas de gran coste económico que permitan crear el recorrido real o “ground truth”, como, por ejemplo, sistemas de seguimiento mediante visión. Sin embargo, no siempre es posible un despliegue de este tipo de sistemas, o no se dispone de los medios económicos para ello. Es por ello que, poder evaluar la precisión de los sistemas de posicionamiento en interiores con un coste bajo, sigue siendo un problema que investigadores y empresas intentan resolver.

Actualmente Ceit tiene una línea de investigación asociada a los sistemas de posicionamiento para espacios interiores, en la que trabaja con diversas empresas para dar solución a sus necesidades. Es por ello que nace la necesidad de tener un sistema de “ground truth” sencillo de instalar y de coste no elevado.

El cometido de este PFG sería desarrollar un sistema de “ground truth”, mediante el uso de sistemas de realidad virtual/aumentada, para su posterior uso en la evaluación de la precisión del sistema de localización en interiores del que es propietario Ceit. Se dispone del hardware HTC Vice, Oculus Quest y Hololens 2 para el desarrollo de este sistema empleando la plataforma de programación Unity3D. El candidat@ deberá tener conocimientos de programación en lenguaje C# o en lenguajes similares como C++ o Java.

Supervisor académico: Borja Prieto.

División CEIT: Vehículo Eléctrico y Redes Inteligentes.

Área temática: Ingeniería Eléctrica.

Descripción y objetivos: ELMER es un software de simulación multifísica de código abierto. Permite simular el comportamiento de multitud de procesos físicos como son: el funcionamiento de componentes eléctricos y magnéticos, el calentamiento de sólidos, la vibración y resistencia mecánicas, el movimiento de fluidos y deshielo de nieve, etc.

En este proyecto se busca que el alumno se familiarice con ELMER y que aprenda a simular el comportamiento multífisico de un sistema acoplado, ej: calor generado en una pieza mediante la aplicación de campos magnéticos y temperaturas a las cuales da lugar ese calentamiento.

Supervisor académico: Marco Satrústegui.

División CEIT: Vehículo Eléctrico y Redes Inteligentes.

Área temática: Ingeniería Eléctrica.

Descripción y objetivos: El ruido generado por los motores eléctricos cobra cada vez más importancia debido a que va embebido en sistemas donde el confort es un aspecto muy importante (por ejemplo: coches eléctricos). En este sentido, este PFG trata de caracterizar el ruido en un motor eléctrico realizando un análisis multifísico, empezando por caracterizar la máquina a nivel electromagnético y térmico para después desarrollar un análisis mecánico que resulte en la obtención del ruido generado a distintos niveles de par y velocidad de giro.

Supervisor académico: Jesús Paredes.

División CEIT: Vehículo Eléctrico y Redes Inteligentes.

Área temática: Ingeniería Eléctrica.

Descripción y objetivos: Durante la última década, muchos de los sistemas auxiliares de los aviones (neumáticos, hidráulicos y mecánicos) se han ido sustituyendo por actuadores eléctricos o híbridos, debido a los incentivos para la reducción de emisión de gases de efecto invernadero y la reducción de costes de operación y mantenimiento. Ello, ha implicado un aumento considerable en la potencia eléctrica instalada en las aeronaves.

Tradicionalmente, el arranque de las turbinas se hacía mediante un sistema neumático y la energía necesaria para alimentar los sistemas eléctricos de la aeronave se producía mediante generadores acoplados a las turbinas. Actualmente, ambos sistemas han convergido en una única máquina eléctrica capaz de trabajar como motor y como generador. Entre estos sistemas se encuentran los arrancadores/generadores de las turbinas de los aviones. El aumento de la demanda de energía eléctrica y el limitado espacio para los arrancadores/generadores hace necesario aumentar la densidad de potencia de estas máquinas.

El tamaño y, por tanto, el peso y el coste, de una máquina eléctrica viene fundamentalmente determinado por la extracción de calor y el límite de temperatura de los materiales que se emplean en la fabricación de la misma. Los sistemas de refrigeración por aceite presentan características prometedoras. De entre todos los sistemas de refrigeración por aceite (spray, oil-dripping…), se pretenden abordar en este proyecto los sistemas de estator inundado por aceite.

El objetivo de este proyecto es que el alumno se familiarice son herramientas de simulación de fluidos y sistemas de refrigeración y que extraiga conclusiones de cara a optimizar los sistemas de refrigeración por aceite de motores de aviación.

Supervisor académico: Gurutz Artetxe.

División CEIT: Vehículo Eléctrico y Redes Inteligentes.

Área temática: Ingeniería Eléctrica.

Descripción y objetivos: El calentamiento por inducción es un método eficiente y rápido para generar calor. Puede ser empleado en diversas aplicaciones en las que se requiera templar, soldar o fundir metales. CEIT está interesado en desarrollar herramientas de cálculo (basadas en un conjunto de herramientas previamente desarrolladas) para utilizarlas en el diseño de sistemas de calentamiento por inducción para encofrados. El objetivo de este proyecto es modelar el comportamiento electromagnético y el calentamiento de un sistema de calentamiento de encofrados y que con ellos se realicen estudios de optimización para llevar a cabo el diseño de un caso práctico.

Resumen: El objetivo del proyecto es el desarrollo y fabricación de un sistema de iluminación dirigido. Este sistema irá montado sobre una cámara y permitirá grabar las probetas al mismo tiempo que se ensayan mecánicamente. El sistema a desarrollar ha de iluminar la probeta a filmar desde varios puntos de forma simultánea. Así mismo se ha de poder modificar las fuentes de iluminación de forma manual mediante un arduino. Durante el proyecto se han de diseñar y fabricar piezas mediante impresión 3D, se han de montar leds sobre las piezas fabricadas y se ha de programar y conectar un arduino para poder controlar el encendido y apagado de las fuentes de iluminación.

Perfil del estudiante: Idealmente un estudiante de diseño, tecnologías industriales, mecánica o ingeniería biomédica. Se valorará experiencia en programación de arduino y diseño 3D CAD.

Aplicación: Envío del CV, junto con el expediente académico y un párrafo de unas 300 palabras de motivación explicando la idoneidad de su perfil para la realización de este proyecto.  

Supervisor del proyecto: Dr. Javier Aldazábal

Plazo y resolución: Los alumnos que quieran aplicar deberán hacerlo antes de que finalice octubre y la selección de candidatos se realizará en el mes de noviembre para poder comenzar en diciembre o enero.

• Perfil/Grado: Tecnologías Industriales, Mecánica, Electricidad, Electrónica Industrial.
• Supervisor Académico: Juan Carlos Ramos.
• Departamento/Área: Departamento de Ingeniería Mecánica y Materiales / Área de Ingeniería Térmica y de Fluidos.
• Descripción: Se trata de resolver mediante el Método de las Diferencias Finitas un modelo térmico de la generación y la conducción de calor en el núcleo y las bobinas del interior de un transformador. Las ecuaciones del modelo y la resolución mediante el método iterativo de Gauss-Seidel se implementarán en Matlab. Se aplicarán cuestiones de transferencia de calor. Para ampliar la información contactar con el profesor.

• Área/Departamento Ceit/Tecnun: Área de Ingeniería Térmica y de Fluidos - Departamento de Ingeniería Mecánica (TECNUN)

• Área temática: Ingeniería Mecánica

• Perfil recomendado: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales, Grado en Ingeniería Mecánica, Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Productos

• Supervisor académico: Gorka Sánchez Larraona

• Título: Simulación del flujo y la transmisión de calor en conductos curvados. Aplicación en la refrigeración de álabes de turbinas de gas.

• Descripción y Objetivos:
  El proyecto consiste en estudiar el flujo y la transmisión de calor que se produce en conductos de sección circular y cuadrada cuando se curvan 180º formando una U. Para ello, se realizarán simulaciones tridimensionales empleando el código ANSYS Fluent y se compararán los resultados obtenidos con mediciones experimentales. Se considerará también el caso en el que los conductos giran a gran velocidad respecto a un eje. Este caso tiene una aplicación directa en la refrigeración de álabes de turbinas de gas.

Supervisor académico:

Iker Aguinaga

Departamento Tecnun/División CEIT:

CEIT. Grupo de Sistemas Inteligentes para la Industria 4.0

Área temática:

Robótica

Descripción y objetivos: 

Los algoritmos de SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) son la base de los sistemas de navegación tanto en robótica como para coches autónomos. Estos algoritmos integran la información de distintos sensores como cámaras, líder, u otros. Los grafos son una estructura de datos que permite estructurar estos datos para su posterior análisis. En este caso el grafo está definido por un conjunto de nodos que definen las distintas posiciones recorridas y enlaces que unen las posiciones relacionadas (porque sean el paso anterior o porque representen posiciones similares en el espacio.

El objetivo del PFG es el desarrollo de una librería de grafos en el lenguaje Python que permita definir la estructura de un grafo de forma flexible para construir un algoritmo de SLAM sobre él.

El alumno se encargará de definir la estructura de datos y distintos algoritmos. También desarrollará herramientas para validar el correcto funcionamiento del grafo y herramientas para su visualización.

Supervisor académico:

Iker Aguinaga

Departamento Tecnun/División CEIT:

CEIT. Grupo de Sistemas Inteligentes para la Industria 4.0

Área temática:

Robótica

Descripción y objetivos: 

Las nubes de puntos son uno de los tipos de datos más habituales en robótica.  Muchos sensores como los LIDAR o las cámaras RGB-D proporcionan directamente una nube de puntos, que posteriormente se empleará para tareas como la detección de objetos y obstáculos, la navegación etc.

Una de las tareas más comunes es el alineamiento de dos nubes de puntos que representan la misma geometría desde diferentes puntos de vista. El algoritmo ICP (Iterative Closest Points) es el algoritmo básico para realizar esta tarea.

El objetivo del proyecto es desarrollar un algoritmo que implemente el algoritmo ICP en el lenguaje de programación C++ (se parte de un ejemplo en Python). Con este fin se empleará la librería Eigen. Eigen es una librería de computación de alto rendimiento con una interfaz similar a Matlab pero un rendimiento muy superior.

El alumno desarrollará una herramienta para importar dos nubes de puntos, alinearlas y generar la información necesaria para su visualización (en Python o Matlab).

Supervisor académico:

Iker Aguinaga

Departamento Tecnun/División CEIT:

Grupo de Sistemas Inteligentes para la Industria 4.0 de CEIT

Área temática:

Robótica

Descripción y objetivos: 

Las nubes de puntos son uno de los tipos de datos más habituales en robótica.  Muchos sensores como los LIDAR o las cámaras RGB-D proporcionan directamente una nube de puntos, que posteriormente se empleará para tareas como la detección de objetos y obstáculos, la navegación etc.

Una de las tareas más comunes es el alineamiento de dos nubes de puntos que representan la misma geometría desde diferentes puntos de vista. El algoritmo ICP (Iterative Closest Points) es el algoritmo básico para realizar esta tarea.

El objetivo del proyecto es desarrollar un algoritmo que implemente el algoritmo ICP en el lenguaje de programación C# (se parte de un ejemplo en Python). El alumno deberá identificar las librerías de cálculo matemático más adecuadas para realizar el desarrollo.

El alumno desarrollará una herramienta para importar dos nubes de puntos, alinearlas y generar la información necesaria para su visualización (usando Unity3D).

Supervisor académico:

Jorge Juan Gil.

Departamento Tecnun/División CEIT:

CEIT. Grupo de Sistemas Inteligentes para la Industria 4.0

Área temática:

Ingeniería de Sistemas y Control

Descripción y objetivos:

Hasta el momento los conceptos de control se muestran en la pizarra, por medio de simulaciones o con videos. Para la asignatura de Ingeniería de Control se desea construir un sistema de control mecánico (dos péndulos acoplados con muelles) que sirva para la docencia: mostrar en clase el distinto comportamiento del sistema antes varios controladores. Para garantizar la portabilidad, el sistema será controlable a través de USB por medio de una tarjeta ARDUINO. En un proyecto previo se ha construido el sistema mecánico. En el proyecto propuesto se programarán en C diversos controladores, en especial, un controlador proporcional-integral (PI) que permita “teleoperar” (que el usuario mueva uno de los péndulos y el otro siga su movimiento sin error en régimen permanente).