Diseño de un prototipo dispensador de trajes de mayo por medio de un lector de huella digital

El sistema actual de entrega y devolución de trajes quirúrgicos en FOSCAL Internacional es ineficiente y anticuado, basado en procesos manuales y registros en papel. Esto ocasiona retrasos, errores en la gestión de los trajes y un impacto ambiental negativo debido al elevado uso de papel. La falta d...

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Autores:: Mejía Monsalvo, Samuel
Gelvez Méndez, Julián
Celedón Ovalle, Jesús

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2025

Institución:: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB

Repositorio:: Repositorio UNAB

Idioma:: spa

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description	El sistema actual de entrega y devolución de trajes quirúrgicos en FOSCAL Internacional es ineficiente y anticuado, basado en procesos manuales y registros en papel. Esto ocasiona retrasos, errores en la gestión de los trajes y un impacto ambiental negativo debido al elevado uso de papel. La falta de un sistema automatizado ha resultado en una operación lenta y poco sostenible, lo que afecta la eficiencia del personal y la trazabilidad de los recursos. Para solucionar estos problemas, el cliente requiere un dispensador automatizado con las siguientes especificaciones clave: debe contar con un sistema que permita la devolución de trajes y facilite su reabastecimiento; los usuarios deben poder dispensar los trajes utilizando un lector de huella digital; y el dispensador debe incluir un software que registre y almacene la información de las personas que solicitan y devuelven los trajes. Este sistema debe generar reportes automáticos, disponibles para consulta en una interfaz. Con estas mejoras, se espera agilizar el proceso de entrega y devolución de trajes, reducir los errores operativos y contribuir a la sostenibilidad ambiental de la institución. Como resultado se obtuvo un prototipo de dispensador de trajes de cirugía compuesto por una parte estructural hecha a base de madera y una parte electrónica digital. El prototipo permite entregar 20 trajes de cirugía por medio de un lector de huella digital, un teclado numérico y con un sistema integrado de devolución. El prototipo fue sometido a pruebas unitarias, pruebas caseras que posteriormente fueron analizados con un análisis estadístico de hipótesis y como resultado final que el proyecto cumple con las objetivos planteados al inicio de la investigación: fue posible diseñar un mecanismo de dispensación, que cumple con las necesidades del cliente y emplea los avances tecnológicos actuales, elaborar la carcasa del prototipo además de un software que permite manejar el inventario, la semaforización de las prendas y generar reportes, para luego pasar las pruebas de hipótesis que verifican la viabilidad del producto con respecto al sistema que actualmente se maneja en la clínica Foscal Internacional.
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Esto ocasiona retrasos, errores en la gestión de los trajes y un impacto ambiental negativo debido al elevado uso de papel. La falta de un sistema automatizado ha resultado en una operación lenta y poco sostenible, lo que afecta la eficiencia del personal y la trazabilidad de los recursos. Para solucionar estos problemas, el cliente requiere un dispensador automatizado con las siguientes especificaciones clave: debe contar con un sistema que permita la devolución de trajes y facilite su reabastecimiento; los usuarios deben poder dispensar los trajes utilizando un lector de huella digital; y el dispensador debe incluir un software que registre y almacene la información de las personas que solicitan y devuelven los trajes. Este sistema debe generar reportes automáticos, disponibles para consulta en una interfaz. Con estas mejoras, se espera agilizar el proceso de entrega y devolución de trajes, reducir los errores operativos y contribuir a la sostenibilidad ambiental de la institución. Como resultado se obtuvo un prototipo de dispensador de trajes de cirugía compuesto por una parte estructural hecha a base de madera y una parte electrónica digital. El prototipo permite entregar 20 trajes de cirugía por medio de un lector de huella digital, un teclado numérico y con un sistema integrado de devolución. El prototipo fue sometido a pruebas unitarias, pruebas caseras que posteriormente fueron analizados con un análisis estadístico de hipótesis y como resultado final que el proyecto cumple con las objetivos planteados al inicio de la investigación: fue posible diseñar un mecanismo de dispensación, que cumple con las necesidades del cliente y emplea los avances tecnológicos actuales, elaborar la carcasa del prototipo además de un software que permite manejar el inventario, la semaforización de las prendas y generar reportes, para luego pasar las pruebas de hipótesis que verifican la viabilidad del producto con respecto al sistema que actualmente se maneja en la clínica Foscal Internacional.Lista de figuras.........................................................................................................................................................10 Lista de tablas.........................................................................................................................................................11 Problema de investigación........................................................................................................................................11 1.1 Descripción ..................................................................................................................................................11 1.2 Justificación .................................................................................................................................................12 1.3 Pregunta problema .......................................................................................................................................13 1.4 Objetivos......................................................................................................................................................13 1.4.1 Objetivo general........................................................................................................................................13 1.4.2 Objetivos específicos................................................................................................................................13 1.5 Limitaciones y delimitaciones .....................................................................................................................13 CAPÍTULO 2..........................................................................................................................................................15 Marco Teórico y Estado del Arte .............................................................................................................................15 2.1 Marco teórico...............................................................................................................................................15 2.1.1 Marco conceptual......................................................................................................................................15 2.1.1.1 Prototipo.................................................................................................................................................15 2.1.1.2 Trajes de Mayo................................................................................................................................16 2.1.1.3 Automatización en la Gestión Hospitalaria.....................................................................................16 2.1.1.4 Sistemas de Identificación Biométrica y su Aplicación en Salud ...................................................17 2.1.1.5 Automatización y Control del Dispensador.....................................................................................17 2.1.1.6 Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) en Sistemas Embebidos............................................................18 2.1.1.7 Interfaz Hombre-Máquina (HMI) en la Automatización Industrial ................................................18 2.1.1.8 Sistemas Embebidos y su Aplicación en Dispensadores Automatizados........................................19 2.1.1.9 Importancia de la Interfaz de Usuario en Sistemas de Dispensación Automática...........................19 2.1.1.10 Uso del Algoritmo SHA-256 para la Protección de Contraseñas en Sistemas de Inicio de Sesión .....................................................................................................................................................................20 2.1.1.10 Uso del Algoritmo SHA-256 para la Protección de Contraseñas en Sistemas de Inicio de Sesión .....................................................................................................................................................................20 2.1.1.11 Aplicación de SolidWorks y de Proteus en Diseño y Simulación.................................................21 2.1.1.12 Materiales: MDF, MDP y Lámina de Acero .................................................................................21 2.1.2 Marco legal ...............................................................................................................................................21 Estado del arte....................................................................................................................................................23 2.1.3 Contexto internacional..............................................................................................................................23 2.1.4 Contexto Nacional ....................................................................................................................................24 2.1.5 Contexto local...........................................................................................................................................26 CAPÍTULO 3..........................................................................................................................................................27 Metodología..............................................................................................................................................................27 3.1 Etapa 1: Diseño y construcción del modelo estructural del prototipo .........................................................27 3.1.1 Elaboración y selección del diseño para el modelo estructural.................................................................27 3.1.2 Selección de materiales y componentes para el prototipo ........................................................................28 3.2 Etapa 2: Diseño y Desarrollo de la Interfaz Gráfica del Prototipo ..............................................................35 3.2.1. Fase de Diseño y planificación..........................................................................................................35 3.2.2. Fase de Implementación de Hardware ..............................................................................................36 3.2.3. Fase de desarrollo de Software..........................................................................................................37 3.2.3. Análisis Comparativo y Selección de Alternativas de Diseño ..........................................................39 3.2.4. Fase de creación y gestión de base de datos......................................................................................40 3.3 Etapa 3: Obtención de tiempos de dispensación..........................................................................................42 3.3.1 toma de tiempos de entrega con el método manual............................................................................42 3.3.2 Toma de tiempos de entrega con el método automático ....................................................................42 3.3.3 Evaluación de los resultados obtenidos..............................................................................................42 CAPÍTULO 4..........................................................................................................................................................45 Resultados y análisis ................................................................................................................................................45 4.1 presentación de resultados ...........................................................................................................................45 4.1.1 Etapa 1: Diseño y construcción del modelo estructural del prototipo................................................45 4.1.1.1 Elaboración y selección del boceto para el modelo estructural ................................................45 4.1.1.2 Selección material para el modelo estructural y pieza de soporte ............................................47 4.1.1.3 Modelo 3D del diseño escogido del prototipo ..........................................................................49 4.1.1.4 Análisis estático de las piezas de soporte traje ........................................................................52 4.1.2 Etapa 2: Diseño y Desarrollo de la Interfaz Gráfica del Prototipo .....................................................54 4.1.2.1 Evolución de la interfaz Gráfica ...............................................................................................54 4.1.2.2 Diagramas del Código...............................................................................................................66 4.1.3 Etapa 3:Obtención de tiempos de dispensación .................................................................................67 4.1.3.1 Estandarización del proceso de doblado del traje .....................................................................67 4.1.3.2 Promedio y desviación estándar de los tiempos analizados......................................................74 4.1.3.3 Prueba t student para la comprobación estadística de los resultados........................................75 4.2 Análisis de resultados ..................................................................................................................................76 4.2.1 Etapa 1: Diseño y construcción del modelo estructural del prototipo................................................76 4.2.1.1 Análisis de la elaboración y selección del boceto para el modelo estructural ..........................76 4.2.1.2 Selección material para el modelo estructural y pieza de soporte ............................................76 4.2.1.3 Modelo 3D del diseño escogido del prototipo ..........................................................................76 4.2.1.4 Análisis estático de las piezas de soporte traje .........................................................................77 4.2.2 Etapa 2: Diseño y Desarrollo de la Interfaz Gráfica del Prototipo. ....................................................77 4.2.2.1. Comparación de Versiones de la Interfaz Gráfica ...................................................................77 4.2.2.2. Selección del entorno de desarrollo .........................................................................................78 4.2.2.3. Análisis de la arquitectura y flujos mostrados en los diagramas .............................................78 4.2.2.4. Seguridad e Integridad de Datos..............................................................................................79 4.2.3 Etapa 3: Obtención de tiempos de dispensación ................................................................................79 4.2.3.1 Análisis del promedio y la desviación estándar de los tiempos obtenidos................................79 4.2.3.2 Análisis de la comprobación estadística de los resultados........................................................79 CAPÍTULO 5..........................................................................................................................................................81 Conclusiones y recomendaciones.............................................................................................................................81 5.1 Conclusiones................................................................................................................................................81 5.2 Recomendaciones ........................................................................................................................................82 Bibliografía...............................................................................................................................................................83PregradoThe current system for the distribution and return of surgical gowns at FOSCAL Internacional is inefficient and outdated, relying on manual processes and paper records. This leads to delays, errors in gown management, and a negative environmental impact due to the excessive use of paper. The lack of an automated system has resulted in a slow and unsustainable operation, affecting staff efficiency and resource traceability. To address these issues, the client requires an automated dispenser with the following key specifications: it must include a system that allows the return of gowns and facilitates restocking; users must be able to dispense gowns using a fingerprint reader; and the dispenser must incorporate software that records and stores information about the individuals requesting and returning gowns. This system should generate automatic reports, accessible through a web page. With these improvements, the goal is to streamline the distribution and return process, reduce operational errors, and contribute to the institution’s environmental sustainability. As a result, a prototype of a surgical gown dispenser was developed, consisting of a structural part made of wood and a digital electronic system. The prototype allows for the dispensing of 20 surgical gowns through a fingerprint reader, a numeric keypad, and an integrated return system. The prototype underwent unit tests and home-based trials, which were later analyzed using a statistical hypothesis analysis. The final results showed that the project met the objectives set at the beginning of the research: it was possible to design a dispensing mechanism that meets the client's needs and incorporates current technological advancements, build the prototype casing, and develop software to manage inventory, garment tracking through a traffic-light system, and generate reports. These were followed by hypothesis tests that verified the product's viability compared to the current system used at FOSCAL INTERNACIONAL clinic.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Diseño de un prototipo dispensador de trajes de mayo por medio de un lector de huella digitalDesign of a prototype for dispensing May suits using a fingerprint readerIngeniero BiomédicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería BiomédicaIBM-1788info:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPAutomated dispenserinventory managementSurgical gownsBiometric identificationFingerprint readerGraphical user interfaceEmbedded systemsInventory managementBiomedical engineeringEngineeringBioengineeringBiomedicalPrototype developmentAutomatic controlAutomatic data collection systemsHealth institutionsIngeniería biomédicaIngenieríaBioingenieríaBiomédicaDesarrollo de prototiposControl automáticoSistemas de recolección automática de datosInstituciones de saludDispensador automatizadoTrajes quirúrgicosIdentificación biométricaLector de huella digitalInterfaz gráfica de usuarioSistema embebidoGestión de inventarioRae. 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Diseño de un prototipo dispensador de trajes de mayo por medio de un lector de huella digital

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