Los expertos en dinámica de fluidos de LORRIC se dedican a la I+D de productos, su mejora y el servicio al cliente. Su objetivo es contribuir a la industria compartiendo avances tecnológicos y aumentando la competitividad. Recientemente, LORRIC ha estado reflexionando sobre cómo crecer junto con la industria de Taiwán, más allá de lanzar innovadores equipos electrónicos de detección de fluidos. Durante una investigación industrial de rutina, descubrieron una tesis de Rui-Teng Lai, máster egresado del Departamento de Ingeniería Industrial y Gestión Tecnológica de la Universidad Da-Yeh, titulada "El efecto del ángulo de inclinación de una placa plana sobre la eficacia de limpieza en un sistema de boquillas de dos fluidos". Este hallazgo despertó la idea de convertir a LORRIC en una plataforma para compartir información tecnológica industrial e intercambios académicos. Además de mostrar los productos y tecnologías de LORRIC, buscan identificar a más expertos en fluidos dentro del sector, orientando apoyo adicional a la industria mediante entrevistas con especialistas, con la esperanza de algún día elevar el nivel industrial general de Taiwán.
Rui-Teng Lai es actualmente cofundador de DaoPin Co., Ltd., una empresa especializada en ingeniería genética. Sin embargo, al pasar de sistemas de boquillas de dos fluidos a la ingeniería genética, ¿qué experiencia investigativa tuvo el Sr. Lai en dinámica de fluidos durante su maestría y qué podemos aprender de ella?
Perspectiva del Sr. Lai sobre los sistemas de boquillas de dos fluidos
Este estudio investiga el efecto del ángulo de inclinación de una placa plana en un sistema de boquillas de dos fluidos sobre la eficacia de limpieza, y también examina el impacto del ángulo de inclinación en la tensión generada en los puntos de soporte durante la transferencia. El análisis integra los resultados de tensión y fuerza de corte generados por el ángulo de inclinación de la placa de vidrio con métodos de toma de decisiones de múltiples objetivos para determinar los parámetros deseados, analizando el ángulo óptimo de inclinación de la placa, la fuerza de corte y la velocidad del flujo de agua necesarios para cumplir con los requisitos de limpieza de partículas. Se utilizó un proceso de análisis eficiente y el software de método de elementos finitos ANSYS CFX, un software general de dinámica computacional de fluidos, para modelar el diseño del ángulo de inclinación de la placa en el sistema de boquillas de dos fluidos, así como para simular resultados como el ángulo de inclinación de la placa de vidrio, fuerza de corte, velocidad del flujo de agua, desplazamiento de bordes y tensión en los puntos de soporte.
El estudio establece la fuerza de corte y la velocidad como objetivos, utilizando métodos de toma de decisiones de múltiples objetivos para determinar el rango de ángulos de inclinación de la placa plana. A medida que aumenta el ángulo, también lo hacen la fuerza de corte y la velocidad, pero debe considerarse la relación con la tensión en los puntos de soporte. Por lo tanto, el resultado no puede ser simplemente el ángulo máximo, sino uno que respete la tensión máxima permitida en los soportes.
LORRIC tuvo el privilegio de conversar con el Sr. Lai sobre su investigación "El impacto del ángulo de inclinación de una placa plana sobre la eficacia de limpieza en un sistema de boquillas de dos fluidos", su proceso de investigación, recorrido, resultados y logros. A través de los esfuerzos pasados del Sr. Lai, podemos explorar el entorno y las capacidades de investigación locales de Taiwán.
Estudio de caso sobre el ángulo de inclinación perfecto en la limpieza de vidrio
En la industria de procesos húmedos de paneles planos en Taiwán, además del conocido sector de placas de circuito impreso, la industria de paneles es otro actor importante. Los fabricantes han estado desarrollando tanto tipos colgantes como inclinados. El equipo de investigación del Sr. Rui-Teng Lai, del Departamento de Ingeniería Industrial y Gestión Tecnológica de la Universidad Da-Yeh, utilizó resultados simulados por ANSYS, y los fabricantes colaboradores lograron mejores resultados que sus objetivos iniciales en los experimentos.
El Sr. Lai mencionó que, durante la colaboración inicial con un fabricante taiwanés de paneles en un proyecto de cooperación técnica entre industria y academia, el consultor técnico extranjero de la fábrica sugirió un ángulo de inclinación para limpiar el vidrio de la maquinaria durante el proceso. Sin embargo, una vez iniciado el proyecto, el profesor líder del equipo del Sr. Lai, gracias a su profundo conocimiento de ANSYS y al uso de ecuaciones propias investigadas, encontró el ángulo de inclinación óptimo para la limpieza del vidrio en la fábrica taiwanesa, lo cual superó las expectativas del consultor extranjero y arrojó excelentes resultados en las pruebas reales.
Cómo los ángulos precisos pueden mejorar el rendimiento de fabricación
En la fase inicial de la colaboración, el personal técnico extranjero involucrado en la investigación sugería que el ángulo de inclinación del equipo no necesitaba ser grande. Sin embargo, las investigaciones y simulaciones revelaron que los ángulos propuestos por los consultores extranjeros no lograban las tasas de rendimiento ideales. Se descubrió que simplemente ajustando el ángulo de inclinación del vidrio en el equipo existente y configurando adecuadamente los rodillos, se podía lograr un mejor efecto de inclinación, mejorando significativamente la tasa de rendimiento de la fábrica taiwanesa colaboradora.
El Sr. Lai mencionó que la tesis incluía la simulación de líneas de flujo, con el objetivo principal de determinar la capacidad de limpieza del equipo, como por ejemplo cómo eliminar la mayor cantidad de partículas. El ángulo de inclinación sugerido por el consultor extranjero solo podía eliminar unas pocas partículas; algunos sugirieron intentar un ángulo vertical, pero las simulaciones mostraron que los ángulos verticales eran inviables debido a la desviación provocada por la pulverización lateral de las boquillas, lo que dejaba poco fluido para limpiar eficazmente el vidrio, especialmente la parte superior. Por lo tanto, la consideración del ángulo de inclinación fue cómo cubrir mejor las áreas del panel, utilizando principalmente rodillos en la parte inferior en lugar de métodos colgantes. Los resultados finales del estudio sorprendieron a los consultores extranjeros, ya que las ideas iniciales y los resultados reales eran muy distintos.
El Sr. Lai explicó que solo después de una mayor comunicación con el cliente comprendieron que las recomendaciones de los consultores extranjeros simplemente indicaban que ciertos ángulos eran mejores, sin explicar la lógica detrás de esas decisiones. Este enfoque funcionaba para productos de generaciones anteriores, pero a medida que aumentaba la complejidad con la generación 8.5, los fabricantes taiwaneses necesitaban optimizar aún más sus capacidades de limpieza y tratar de encontrar ángulos que ofrecieran mejores resultados de limpieza.
Garantizar la limpieza para evitar la contaminación en procesos posteriores
El Sr. Lai destacó que sus simulaciones de partículas dispersas en la superficie del vidrio tenían como objetivo observar si el campo de flujo era suficiente y cuán rápido podía eliminar estas partículas. Descubrieron que la eficiencia de los ángulos de inclinación sugeridos por los consultores extranjeros era demasiado baja, lo que provocaba altos costos de consumo de agua. Además, si el proceso de limpieza era demasiado lento, podía afectar otros procesos, o si no se limpiaba adecuadamente, podía contaminar el proceso siguiente.
Consideraciones para la selección de boquillas
El Sr. Lai mencionó que, en los experimentos, debido a que las boquillas de doble fluido tienen más parámetros, los efectos bajo diferentes condiciones variaban significativamente, por lo que fue necesaria la asistencia de los fabricantes de boquillas. Basándose en la experiencia de LORRIC en pruebas de tamaño de partículas, la distribución y la velocidad de las partículas varían según las distintas proporciones gas-líquido. En la industria, se suele estimar una diferencia de velocidad de aproximadamente tres veces, pero la complejidad real de los datos supera con creces ese simple multiplicador, requiriendo una cooperación a largo plazo con los clientes.
La experiencia del profesor con ANSYS genera resultados óptimos
Durante la entrevista, el Sr. Lai destacó que el uso de ANSYS por parte de su laboratorio difería del de otros en la industria, ya que el profesor tenía una amplia experiencia con ANSYS. Todo el experimento se ejecutó con ecuaciones (UDF) creadas por ellos mismos, con al menos 48 ecuaciones para un solo elemento. Este enfoque les permitió obtener los resultados necesarios en el menor tiempo posible, y el conocimiento del profesor sobre diversos métodos para reducir el alcance de las simulaciones condujo a resultados ideales.
Acortando distancias: el compromiso de LORRIC con la excelencia académica para elevar los estándares industriales
LORRIC se identifica profundamente con la experiencia investigativa del Sr. Lai, reconociendo los años de conocimientos acumulados en el diseño y fabricación de boquillas. Sin embargo, observan que algunos clientes subestiman los productos taiwaneses, considerándolos poco sofisticados y prefiriendo la experiencia extranjera por la percepción de que "lo extranjero es mejor". Esta mentalidad genera una preferencia por marcas extranjeras de mayor precio y obliga a los productos taiwaneses a competir bajando precios, lo cual obstaculiza el progreso industrial. LORRIC cree que esta entrevista cambia la percepción sobre el nivel académico y técnico de Taiwán.
Además, como lo demuestra la tesis del Sr. Lai sobre la colaboración entre la industria y la academia, el sector académico puede ofrecer a la industria más resultados de investigación que combinan teoría con tecnología práctica, resolviendo más problemas a menor costo. Esto podría ampliar los márgenes de ganancia para la industria, mientras que las universidades obtienen logros académicos y experiencia en colaboración industrial. Este modelo de cooperación es altamente promovible y marca el inicio de la expectativa de LORRIC por futuros intercambios con el mundo académico.
La transición hacia la investigación biomédica: trayecto y transformación
Tras graduarse con una maestría en Ingeniería Industrial en la Universidad Da-Yeh, el Sr. Lai se unió a un proyecto de investigación biomédica en la Academia Sinica, que posteriormente dio lugar a la creación de DaoPin Co., Ltd., convirtiéndose en cofundador de la startup.
El Sr. Lai compartió que DaoPin se originó a partir de investigaciones sobre secuenciación genética en la Academia Sinica, enfocándose en identificar células mutantes y encontrar contramedidas precisas. La tecnología de DaoPin puede entregar resultados en un día, en comparación con las dos semanas habituales en el extranjero, lo cual beneficia enormemente a diagnósticos y tratamientos médicos de emergencia.
Actualmente, el Sr. Lai lidera el desarrollo de tecnología de alta computación en DaoPin. Su experiencia en análisis con ANSYS durante sus estudios de maestría, especialmente en áreas de alto cómputo, desempeña un papel crucial en el procesamiento de grandes volúmenes de datos genéticos, asegurando que los servicios de secuenciación genética de DaoPin lideren la industria en velocidad.
Al hablar sobre financiamiento, el Sr. Lai comentó con humor que, aunque han tenido conversaciones sobre inversión ángel, la estabilidad financiera y rentabilidad actual de DaoPin hace que busquen inversionistas que puedan aportar al crecimiento de la empresa. El potencial de DaoPin en el campo médico es prometedor, y LORRIC desea éxito al Sr. Lai y a DaoPin, esperando que el sector biomédico de Taiwán brille en el mundo gracias a personas y empresas con talento.