Thermal and ammonia concentration gradients in a rabbit barn with two ventilation system designs

JORGE FLORES VELAZQUEZ FEDERICO VILLARREAL GUERRERO WALDO OJEDA BUSTAMANTE (2017, [Artículo])

Rabbit barns are of economic importance in central Mexico, where rabbit breeders use rustic buildings for production. In such barns, climate conditioning is mostly based on natural ventilation (NV) where the lack of a well-designed NV system may be a limiting factor. In this study, computational fluid dynamics was used to analyse the performance of the NV system in a 24 x 4 x 4.8 m typical Central Mexico rabbit barn with a density of 20 rabbits m-2 of cage. The barn included both side vents at 1.2 m in height from the ground. Results indicated exchange rates of 0.052 and 2.9 x 10-4 m3 m-2 s-1 when the wind direction was simulated as orthogonal and parallel to the side vents, respectively, suggesting the orthogonal direction favoured the exchange rate. However, such conditions produced an accumulation of ammonia underneath the rabbit cages. Thus, a design modification including a lower inlet vent was analyzed. Such modification substantially decreased the concentration gradients of temperature and ammonia.

Conejeras Turbulencia Modelos matemáticos Simulación Ventilación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Radiación no lineal en la ecuación de Richards bidimensional aplicada al drenaje agrícola subterráneo

MANUEL ZAVALA TREJO CARLOS FUENTES RUIZ Heber Saucedo (2005, [Artículo])

Se presenta una aproximación mecanicista para modelar el funcionamiento hidráulico de un sistema de drenaje agrícola subterráneo, el cual consiste en acoplar numéricamente la ecuación de Richards bidimensional para el flujo de agua en el suelo con la ecuación de continuidad y una ley de resistencia para el flujo de agua en el dren. Este acoplamiento se realiza imponiendo, en el perímetro de los drenes, la condición de radiación no lineal de Zavala et al. (2003). Haciendo uso de evidencia experimental, se evalúa la capacidad de descripción tanto del modelo basado en la condición de radiación no lineal como del modelo clásico reportado en la literatura, que impone en los drenes una condición de superficie de filtración. A partir de la comparación con datos experimentales, se muestra que con la condición de superficie de filtración se sobrestima el gasto de drenaje y el abatimiento de la superficie libre debido a que se considera nula la resistencia en la interfaz suelo saturado-dren. La validación experimental permite mostrar que la descripción de las transferencias de masa y energía, que se desarrollan en un sistema de drenaje agrícola subterráneo durante la recesión del manto freático, debe realizarse imponiendo en los drenes la condición de radiación no lineal.

Drenaje agrícola subterráneo Modelos numéricos CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Hidrología superficial en México: estado del arte y necesidades de investigación

JAIME COLLADO MOCTEZUMA (1990, [Artículo])

Tabla de contenido: Introducción – Hidrología y problemas nacionales - Modelos hidrológicos - Limitaciones en el desarrollo de la hidrología - Necesidades de investigación – Conclusiones.

La hidrología en México tiene un nivel satisfactorio para resolver problemas actuales con teorías ya establecidas, pero se vislumbran otros problemas que requieren elaborar nuevas hipótesis hidrológicas, especialmente ligadas a cambios climáticos.

Introducción – Hidrología y problemas nacionales - Modelos hidrológicos - Limitaciones en el desarrollo de la hidrología - Necesidades de investigación – Conclusiones.

Hidrología Modelos hidrológicos Investigación CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Desarrollo de un modelo numérico para evaluar el ambiente de invernaderos dedicados a la producción intensiva de tomate

CRUZ ERNESTO AGUILAR RODRIGUEZ (2020, [Tesis de doctorado])

Tesis (Doctor en Ciencias y Tecnología del Agua) -- Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Coordinación de Desarrollo Profesional e Institucional. Subcoordinación de Posgrado.

La evaluación del impacto de las variables climáticas en un invernadero ayuda a determinar ciclos de cultivos y también al uso estratégico de insumos. Técnicas experimentales, numéricas y analíticas se han desarrollado para el estudio del ambiente en un invernadero con el propósito de predecir calidad y cantidad de producción agrícola. Este trabajo de investigación analiza y aporta información sobre la función que tiene el clima diurno y nocturno, en conjunto con un análisis espacial en un invernadero. En particular, la temperatura como variable prioritaria del clima es utilizada para definir gradientes térmicos del invernadero, y a partir de allí estimar la duración del ciclo de producción de tomate en función de grados días calor. También, esta investigación evaluó el efecto que tienen los calefactores eléctricos sobre la homogeneización de temperatura en periodos críticos de baja temperatura para producción de tomate. Adicionalmente, se han estudiado las consecuencias de condiciones de operación de un invernadero en la concentración de vapor de agua e intensidad del infrarrojo cercano.

Tomate Invernaderos Modelaciones numéricas Gradientes térmicos CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Clonal diploid and autopolyploid breeding strategies to harness heterosis: insights from stochastic simulation

Marlee Labroo Jeffrey Endelman Dorcus Gemenet Christian Werner Robert Gaynor GIOVANNY COVARRUBIAS-PAZARAN (2023, [Artículo])

Reciprocal Recurrent Selection Clonal Diploids CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA DIPLOIDY BREEDING HETEROSIS STOCHASTIC MODELS

Planting rice at monsoon onset could mitigate the impact of temperature stress on rice–wheat systems of Bihar, India

Carlo Montes Anton Urfels Eunjin Han Balwinder-Singh (2023, [Artículo])

Rainy Season TIMESAT APSIM Agricultural Production Systems Simulator Climate Adaptation CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA RICE WHEAT MONSOONS WET SEASON CROP MODELLING CLIMATE CHANGE ADAPTATION

Improving hybrid rice breeding programs via stochastic simulations: number of parents, number of hybrids, tester update, and genomic prediction of hybrid performance

Roberto Fritsche-Neto Marlee Labroo (2024, [Artículo])

Genomic Prediction Reciprocal Recurrent Selection Heterotic Pools CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA STOCHASTIC MODELS RICE HYBRIDS GENETIC IMPROVEMENT GENETIC GAIN BREEDING PROGRAMMES

Alternative cropping and feeding options to enhance sustainability of mixed crop-livestock farms in Bangladesh

Timothy Joseph Krupnik Jeroen Groot (2024, [Artículo])

We investigated alternative cropping and feeding options for large (>10 cows), medium (5–10 cows) and small (≤4 cows) mixed crop – livestock farm types, to enhance economic and environmental performance in Jhenaidha and Meherpur districts – locations with increasing dairy production – in south western Bangladesh. Following focus group discussions with farmers on constraints and opportunities, we collected baseline data from one representative farm from each farm size class per district (six in total) to parameterize the whole-farm model FarmDESIGN. The six modelled farms were subjected to Pareto-based multi-objective (differential evolution algorithm) optimization to generate alternative dairy farm and fodder configurations. The objectives were to maximize farm profit, soil organic matter balance, and feed self-reliance, in addition to minimizing feed costs and soil nitrogen losses as indicators of sustainability. The cropped areas of the six baseline farms ranged from 0.6 to 4.0 ha and milk production per cow was between 1,640 and 3,560 kg year−1. Feed self-reliance was low (17%–57%) and soil N losses were high (74–342 kg ha−1 year−1). Subsequent trade-off analysis showed that increasing profit and soil organic matter balance was associated with higher risks of N losses. However, we found opportunities to improve economic and environmental performance simultaneously. Feed self-reliance could be increased by intensifying cropping and substituting fallow periods with appropriate fodder crops. For the farm type with the largest opportunity space and room to manoeuvre, we identified four strategies. Three strategies could be economically and environmentally benign, showing different opportunities for farm development with locally available resources.

Ruminant Feed Pareto-Based Optimization Farm Bioeconomic Model CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA RUMINANT FEEDING BIOECONOMIC MODELS MIXED CROPPING FARMS LIVESTOCK

INFLUENCIA DE CONDICIONES AMBIENTALES SOBRE LA DISTRIBUCIÓN, ABUNDANCIA Y DESARROLLO DE LARVAS DE Totoaba macdonaldi (Gilbert, 1890), EN EL ALTO GOLFO DE CALIFORNIA

Marcelo Vidal Curiel Bernal (2023, [Tesis de doctorado])

"La presente tesis aborda una investigación sobre la biología, ecología y crecimiento de la Totoaba macdonaldi en el alto golfo de California. La totoaba, una especie endémica a esta región se encuentra actualmente en peligro de extinción debido a una serie de amenazas como: cambios en su ecosistema reproductivo y de crianza, pesca, incidental de juveniles e ilegal de adultos. Aunque en los últimos 30 años la población dio signos de recuperación, existen indicios de que tanto la población adulta como las abundancias de larvas presentan una tendencia decreciente. Lo que resalta la importancia de estudiar cómo la variabilidad ambiental incide en la distribución y abundancia de larvas de totoaba y subsecuentemente en el stock recluta de la especie. El estudio comienza con un análisis de la variabilidad del crecimiento individual en etapas juveniles y adultas de la totoaba. Para este propósito, se utiliza la varianza observada como elemento clave para parametrizar modelos de crecimiento individual. Los resultados indican que este enfoque proporciona estimaciones sólidas de los parámetros de crecimiento. A continuación, se investiga el crecimiento de las larvas de totoaba en condiciones de cultivo. Los datos revelan que un modelo sigmoideo describe mejor el crecimiento y se identifican dos puntos de inflexión en el crecimiento de las larvas. Estos hallazgos tienen importantes implicaciones para la cría y el cultivo de la totoaba para efectos de repoblación. Por último, se analiza la ecología y el transporte de las larvas de totoaba en el alto golfo de California. Se identifica una ventana óptima para el desove de la totoaba en términos de temperatura y concentración de clorofila, y se sugiere que las condiciones ambientales y la distribución de los adultos pueden influir en las abundancias de larvas en diferentes años. Además, se destaca la importancia del frente permanente al sur del alto golfo de California como una posible zona de acumulación de larvas como factor que contribuye al endemismo en la región. En conjunto, esta tesis representa un enfoque multidisciplinario para comprender los aspectos clave de la biología, ecología y crecimiento de la totoaba en el alto golfo de California. Los resultados proporcionan información valiosa para la conservación de esta especie amenazada y destacan la importancia de un enfoque integral en la gestión de los recursos marinos en esta región única."

"The following thesis addresses a research on the biology, ecology, and growth of Totoaba macdonaldi in the upper gulf of California. The totoaba, a fish species endemic to this region, is currently endangered due to a series of threats such as: changes in its reproductive and breeding ecosystem, juvenile bycatch, and illegal fishing. Although over the last 30 years, the population has shown signs of recovery, there are indications that both the adult population and larval abundances are on a declining trend. This underscores the importance of studying how environmental variability affects the distribution and abundance of totoaba larvae and subsequently the recruitment stock of the species. The study begins with an analysis of growth in juvenile and adult stages of the totoaba. For this purpose, observed variance is used to parameterize individual growth models. Results indicate that this approach provides robust estimates of growth parameters. Next, the growth of cultivated totoaba larvae is investigated. The data reveal that a sigmoid model better describes the growth in the early life stages of the totoaba, and two inflection points in larval growth are identified. These findings have important implications for the breeding and cultivation of the totoaba for restocking purposes. Finally, the ecology and transport of totoaba larvae in the upper gulf of California are analyzed. An optimal window for totoaba spawning in terms of temperature and chlorophyll concentration is identified, and it is suggested that environmental conditions and the distribution of adults may influence larval abundances in different years. Additionally, the importance of the permanent front to the south of the upper gulf of California is highlighted as a possible larval accumulation zone and a contributing factor to endemism in the region. Overall, this thesis represents a multidisciplinary approach to understanding key aspects of the biology, ecology, and growth of the totoaba in the upper gulf of California. The results provide valuable information for the conservation of this threatened species and underscore the importance of a comprehensive approach in the management of marine resources in this unique region."

Variabilidad ambiental, crecimiento, dispersión, rutas larvarias Environmental variability, growth, dispersion, larval routes CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS PECES Y FAUNA SILVESTRE PROPAGACIÓN Y ORDENACIÓN PROPAGACIÓN Y ORDENACIÓN

Optimización del proceso de estampado en la empresa Rivian: aplicación del método SMED

Diego Rodríguez Arroyo Luis Alberto Cáceres Díaz ISABEL PEREYRA LAGUNA (2023, [Artículo])

En la era actual, la industria automotriz se encuentra en un estado de transformación constante, impulsado principalmente por la rápida integración de tecnologías emergentes. Aquellas empresas que logran destacar son las que no sólo innovan en diseño y funcionalidad, sino también en la eficiencia productiva. Rivian, una prominente empresa estadounidense especializada en vehículos eléctricos destaca por sus audaces diseños y su compromiso con la sostenibilidad. No obstante, al adentrarse en el funcionamiento interno de sus plantas de producción, surgen ciertos desafíos. En particular, en las instalaciones de la planta de Rivian, se ha detectado que el proceso de estampado, esencial para modelar las piezas de acero de sus vehículos, representa un cuello de botella con gran área de oportunidad que requiere una pronta intervención debido al tiempo muerto que impacta a la producción, entre éstas, la alimentación del material a la prensa de estampado, donde actualmente existen muchas actividades manuales que ocasionan tiempo extra de operación, el cual se puede reducir mediante la automatización de algunas operaciones. En este artículo, se presenta un desarrollo detallado sobre la implementación y optimización del proceso en una prensa de estampado, utilizando la metodología intercambio de troqueles en un solo minuto (SMED por sus siglas en inglés) para maximizar y mejorar la eficiencia de los recursos y satisfacer la demanda de producción. A través de esta herramienta de Manufactura Esbelta, se aplican sistemáticamente las etapas y ciclos del SMED con el objetivo de realizar el cambio de modelo en una maquina en un tiempo objetivo de 12 minutos. Este trabajo de investigación describe una serie de desafíos y las soluciones implementadas en diferentes estaciones de la prensa, buscando incrementar su eficiencia y minimizar los riesgos para los operadores. Además, se enfoca en reducir el material defectuoso producido en la prensa, lo que contribuye a un aumento en la calidad y una disminución en los costos por unidad. Esto tuvo como resultado ahorros de miles de dólares en costos variables de la prensa.

In the current era, the automotive industry is in a state of constant transformation, caused primarily by the rapid integration of emerging technologies. Those companies that can stand out are those that not only innovate in design and functionality but also productive efficiency. Rivian, a prominent American company specializing in electric vehicles, is known for its bold designs and commitment to sustainability. However, when delving into the inner workings of your production plants, certain challenges arise. At the Rivian plant facilities, it has been detected that the stamping process, essential for modeling the steel parts of its vehicles, represents a bottleneck in the process with a large area of opportunity that requires prompt intervention due to high downtime in the press line that impacts production, specifically in the setting of material, there are a lot of manual operations that cause a lot of overtime that can be reduced with automated processes. In this article, a detailed development on the implementation and optimization of the process in a stamping press is presented, using the SMED methodology (Single Minute Exchange Die) to maximize and improve resource efficiency and meet production demand. Through this Lean Manufacturing tool, the stages, and cycles of the SMED are systematically applied to carry out the model change in a machine in a target time of 12 minutes. This research work describes a series of challenges and solutions implemented in different press stations, seeking to increase their efficiency and minimize the risks for operators. Additionally, it focuses on reducing defective material produced on the press, which contributes to an increase in quality and a decrease in unit costs. This resulted in savings of thousands of dollars in variable press costs.

El primer autor agradece el apoyo de CIATEQ y de la empresa y grupo de trabajo en Rivian, que con todo el análisis de datos y la instalación de las diversas mejoras siempre hubo el apoyo y la comunicación correcta como equipo de trabajo. Además de agradecer el gran apoyo del asesor el Dr. Luis Cáceres y la Dra. Isabel Pereyra por su constante retroalimentación y el fuerte apoyo durante estos meses de trabajo en este artículo sobre SMED, mejorando en el análisis y representación de datos ya que con los conocimientos y la experiencia de ambos se facilitó la realización y culminación de este proyecto. De igual manera los autores agradecen a la Revista Politécnica de Aguascalientes por permitir la publicación de este artículo.

Cambio de modelo SMED Automatización Optimización Technology stamping Automation SMED INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS OTRAS