Todos los participantes añaden sus ideas, inspirados en eventos virtuales realizados en todo el mundo por los organizadores locales de cada ciudad. La ciudad con más ideas recibirá el premio a la ciudad más creativa.
El Ecuador se enfrenta a una pandemia mundial Corona Virus Disease 2019 (COVID19) ocasionado por el virus SARS-CoV2 (Ministerio de Salud Pública, 2020). Fue detectado en diciembre del 2019 en la ciudad de Wuhan, provincia de Hubei, en China. Ecuador es el tercer país después de Brasil y Perú con el mayor número de contagios, hasta el momento son 24 675 casos identificados (Quiroz, 2020). Según el Ministerio de Salud Pública del Ecuador (MSP), la mañana del 28 de abril especificó la distribución de los casos confirmados mediante pruebas de PCR en las 24 provincias detalla que existen 8530 infectados. El número de fallecidos asciende diariamente en las provincias de mayor contagio, la ciudad de Guayaquil destaca con cerca de 10000 muertes hasta el momento (Worldometer, 2020).
Entre las principales medidas básicas para prevenir y mitigar los contagios por SARS-CoV2, la Organización Mundial de la Salud (OMS) incorporó el lavado de manos con agua y jabón (World Health Organization, 2009). El protocolo establecido por la OMS para un correcto lavado de manos inicia al abrir la llave de agua y mantener abierta durante el proceso de refregado, posterior a los ocho pasos de fregado incluido el enjuague es necesario secar las manos con toalla desechable y con la misma disponerse a cerrar el grifo. Una vez concluido el proceso se consigue manos limpias y seguras (World Health Organization, 2009).
La cultura ecuatoriana no aplica el protocolo antes mencionado por lo que la superficie del grifo al abrir o cerrar y al dispensar el jabón se convierte en una fuente de contagio. Estudios realizados definen el tiempo que el virus puede permanecer en las diferentes superficies, se conoce que en plástico puede permanecer 7 días al igual que en los metales, sin embargo en superficies de cobre puede permanecer hasta 4 horas (National Geographic, 2020). El material utilizado para la fabricación de griferías es el latón que tras un proceso de pulido son sometidas a un baño de cromo con el fin de evitar la oxidación (Applus laboratories, 2018). Al tener un tiempo de permanencia de 7 días en superficies metálicas representa una fuente de contagio para los usuarios (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico, 2012). Junto al lavado de manos se ha recomendado también el uso de gel desinfectante, en especial cuando las personas no se encuentren en casa, pero la adquisición de este tipo de productos puede resultar difícil ante el contexto actual de emergencia, ya sea por limitaciones económicas o escasez del producto en el mercado (Vanguardia, 2020).
El 4 de mayo del 2020 se prevé que Ecuador pase de la fase de aislamiento a la fase de distanciamiento social para la reactivación paulatina de ciertos sectores (Ministerio de Gobierno del Ecuador, 2020). Existirá mayor afluencia y contacto social entre los ciudadanos, la infraestructura pública que emplea sitios de uso común como servicios higiénicos se puede convertir en potenciales focos de contagio por contacto recurrente de superficies. Frente a estas medidas, desarrollar estrategias que ayuden a mitigar la propagación del virus frente a las mencionadas consideraciones es imprescindible, por ello instaurar un sistema higiénico de lavado de manos (sin contacto a la superficies) de fácil disponibilidad contribuirá a que los usuarios tengan acceso a una de las medidas básicas de prevención de COVID-19, motivando también a que este mecanismo de bioseguridad se integre como buena práctica y necesidad prioridad para salvaguardar la salud personal y de la comunidad.
Referencias biliográficas
Applus laboratories. (2018). Ensayos de grifería sanitaria. https://www.appluslaboratories.com/global/es/what-we-do/service-sheet/ensayos-de-griferia-sanitaria
Ministerio de Gobierno del Ecuador. (24 de abril de 2020). Ministerio de Gobierno del Ecuador . Obtenido de EL 4 DE MAYO ECUADOR COMIENZA LA TRANSICIÓN DEL AISLAMIENTO SOCIAL AL DISTANCIAMIENTO: https://www.ministeriodegobierno.gob.ec/el-4-de-mayo-ecuador-comienza-la-transicion-del-aislamiento-social-al-distanciamiento/
Ministerio de Salud Pública. (2020, April 22). Coronavirus COVID 19 . Coronavirus COVID 19. https://www.salud.gob.ec/coronavirus-covid-19/
National Geographic. (2020). Coronavirus: la información que necesitas conocer. https://www.nationalgeographicla.com/ciencia/2020/03/coronavirus-la-informacion-que-necesitas-conocer
Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico. (2012). Desperdicio de agua en las ciudades. https://www.sostenibilidad.com/agua/desperdicio-de-agua-en-las-ciudades/
Quiroz, G. (2020, April 28). Gobierno de Ecuador no entrega detalle por cantones de 8 530 casos confirmados del nuevo coronavirus | El Comercio. Gobierno de Ecuador No Entrega Detalle Por Cantones de 8 530 Casos Confirmados Del Nuevo Coronavirus . https://www.elcomercio.com/actualidad/estadisticas-contagios-coronavirus-provincias-pruebas.html
Vanguardia, L. (2020). Cómo elegir un gel desinfectante efectivo para coronavirus. Obtenido de La Vanguardia: https://www.lavanguardia.com/de-moda/belleza/20200310/474049074685/coronavirus-gel-desinfectante-comprar-bacterias.html
Los usuarios beneficiarios serán todos aquellos que asisten de forma continua y esporádica a centros de abastecimiento de alimentos de primera necesidad como mercados o sitios de necesaria afluencia de personas. Mientras perdura la medida de aislamiento los beneficiarios serían personas intermediarias (comerciantes) que distribuyen al resto de la población. Posterior a la etapa de aislamiento los beneficiarios serán todos los usuarios y trabajadores de establecimientos públicos y privados donde los servicios sanitarios son de uso común.
El proceso de PrevEc consisten en un sistema completo para la automatización del lavado de manos. La cobertura del equipo se da desde el ingreso al baño, apertura y cierre automático de la llave de agua y por último la automatización del dispensador de jabón. Inicialmente el sistema cuenta con un dispositivo elaborado en impresión 3D que permita la apertura de la puerta sin la necesidad de utilizar las manos. Ya en la fase de lavado de manos es necesario un control de apertura y cierre de la llave de agua la cual se llevará a cabo a partir de un sensor ultrasónico. Los sensores de ultrasonidos son detectores de proximidad que trabajan libres de roces mecánicos y que detectan objetos a distancias que van desde pocos centímetros hasta varios metros. El sensor emite un sonido y mide el tiempo que la señal tarda en regresar. En el momento en el cual el sensor detecta las manos envía una señal a la tarjeta de control (arduino) la cual realiza el procesamiento de datos y entrega una señal de salida al actuador. El actuador utilizado en este proceso es una electroválvula montada en las tuberías del sistema del lavamanos que simplemente recibe señal on/off permitiendo el paso de agua o sellándolo.
Finalmente para el dispensador de gel antiséptico es necesario el uso de un sensor infrarrojo para detección de obstáculos el cual estará montada sobre el envase del desinfectante, con una señal digital (High,-Low) permite que el microcontrolador (Arduino) entregue la señal al actuador que en este caso será un servomotor, a un engrane que con transmisión de movimiento con un corredera permita el movimiento lineal (vertical) que presionara y permitirá el dispensar la sustancia.
El mayor beneficio es reducir la probabilidad de contagio al utilizar sistemas higiénicos de lavado de manos que eviten el contacto de superficies
Promover el hábito de lavado de manos en la ciudadanía como medida de mitigación del COVID-19.
Versatilidad de instalación del dispositivo a sistemas tradicionales de grifería y dispensación se sustancias microbicidas.
Para reconocer los recursos necesarios en nuestra idea es preciso establecer que el sistema propuesto de Auto-DesWash es de carácter mecatrónico, por lo cual está compuesto por una variedad de subsistemas que serán detallados a continuación:
1. Subsistema electrónico
La instrumentación esencial para este sistema son los sensores; para el sistema del lavado de manos se empleará sensores ultrasónicos mientras que para activación del sistema dispensador de gel antiséptico el sensor será de presencia.
Además de estos sistemas es necesario contar con los actuadores; para la fase del lavado de manos automático será una electroválvula de 12 [V], y para el movimiento del mecanismo dispensador de gel antiséptico será un servomotor.
Finalmente es vital contar con el microcontrolador que tiene como objetivo la adquisición de señal de los sensores y la transmisión para la activación de los actuadores.
2. Subsistema Mecánico
Otros factores importantes para desarrollar nuestro sistema son el montaje y la implementación de los dispositivos para cada uno de los procesos detallados a continuación:
Para este proceso es necesaria la implementación de un acople colocado en la manija de la puerta que permita su apertura con el antebrazo el cual estará diseño a partir de software cad y será implementado con el proceso de manufactura aditiva (impresión 3D).
Es necesaria la implementación de un acople que permita soportar el sensor ultrasónico frente al lavamanos, el cual de igual manera será implementado con impresión 3D, además es necesario acoples para tubería de materialPVC para el montaje de la electroválvula.
Esta es la etapa que más exige en función de partes físicas, pues es necesario desarrollar el sistema de trasmisión de movimiento que constara de un conjunto de engrane recto con una cremallera, acoplado con una base para ejercer presión sobre el dispositivo. Además de que todos estos elementos deben estar montados en un acople para que sea modular.
Cada uno de los recursos tantos de los subsistemas electrónicos y mecánicos tienen un costo bajo y se encuentra en stock en el mercado en diferentes empresas que actualmente se encuentran trabajando dentro de la ciudad de Quito y Sangolquí (MgSystem, Electrónica “La Basílica”, Electrostore), las cuales cuentan con servicio a domicilio en sus entregas. Los elementos necesarios para la elaboración del sistema Auto-Deswash son: sensor ultrasónico, electrovalvula Selenoide ½” de 12 V, sensor TRC5000 infrarrojo detector de presencia, servomotor Ds04-nfc 360º 5,5 Kg.cm. El proceso de adquisición y obtención de cada uno de estos elementos tienen un tiempo aproximado de 2 horas . Además de los elementos mencionados, requeriremos de un servicio externo para la impresión de los dispositivos en 3D, dicho servicio se ha cotizado con la empresa APM Electronics, ubicada en la misma ciudad mencionada.
En nuestro equipo contamos con profesionales que dominan una amplia gama de competencias en el área de Biotecnología y Mecatrónica.
La Biotecnología se define como un área multidisciplinaria que emplea la biología, química y procesos varios, con gran uso en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias forestales y medicina. Dentro de la formación académica de un Biotecnólogo se prioriza la Bioseguridad del área de trabajo y del investigador. El correcto manejo de protocolos de desinfección representa la eficiencia de los procesos de investigación. Es así como el manejo del protocolo de lavado de manos establecido por la OMS es aplicado de forma continua en su preparación profesional. Como parte de su preparación académica se incluye la cátedra de Microbiología, donde el principal objetivo es el aislamiento e identificación de microorganismos ya sea de interés industrial o control de ambientes. Por su lado, la Mecatrónica se refiere a la integración tecnológica de la mecánica, la electrónica y la informática. Ante la emergencia generada es una de las ramas que tiene un aporte fundamental en la creación o actualización de equipos o tareas por medio de la automatización dotándolos con sensores, actuador y controladores.
Con base en las aplicaciones mencionadas, contamos con los siguientes integrantes:
Integrante 1. Gabriel Guerra especializado en mecatrónica en la Universidad ESPE, con conocimiento en Mecánica, Electrónica, Robótica y Biomédica. Miembro activo de la rama estudiantil IEEE ESPE durante tres años, y presidente del capítulo de robótica y automatización (RAS) de la academia mencionada en el período 2019-2020. En la Universidad ESPE, la investigación de Guerra se especializa en Robot Motion Planning, manufactura aditiva y las diferentes aplicaciones de la estereolitografía en dispositivos médicos y su influencia en el área del recubrimiento por inmersión.
Aportes en el Proyecto
La función de Gabriel es el diseño e implementación de la parte mecánica en el diseño, fabricación e implementación de las piezas para el sistema, además de sus conocimientos de electrónica e instrumentación para el manejo de sensores y actuadores. Además, sus conocimientos en software para la programación del microcontrolador encargado del trabajo conjunto de los elementos antes mencionados. Finalmente brinda apoyo con la implementación del DOE (diseño de experimentos) para la fase de pruebas y evaluación del funcionamiento del dispositivo.
Integrante 2. Alejandra Cajas, estudiante egresada de la carrera de Ingeniería en Biotecnología de la Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE, Campus Sangolquí, Ecuador. Actualmente está desarrollando su tema de tesis en “Determinación de la actividad antibacteriana de microorganismos ácido lácticos aislados a partir chicha tradicional expendida en mercados de Quito contra bacterias de: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus.”, ha participado en proyectos de trasferencia tecnológica a partir de laboratorio hacia la comunidad, en comunidades de Pintag y sus alrededores. Se desenvuelve como investigadora en la empresa YURABiosearch. Es miembro de investigación del laboratorio CICTE. Su investigación se centra en el desarrollo de bioproductos agrícolas contra plagas de interés productivo en diferentes tipos de cultivos ecuatorianos, además de realizar identificación y aislamiento de microorganismos apoya con la formulación, control de calidad y microbiológico de YURABiosearch.
Aportes en el Proyecto
Su participación como investigadora en los laboratorios de investigación de YURABiosearch le ha permitido adquirir experiencia y dominio del protocolo de lavado de manos, así mismo su participación nos permite contar con la experiencia requerida en el control microbiológico de ambientes además del manejo de protocolos de desinfección a nivel industrial. Finalmente brinda apoyo con las normas de Bioseguridad del sistema Auto-DesWash.
Integrante 3. Heidi Yánez, estudiante egresada de la carrera de Ingeniería en Biotecnología de la Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE, Campus Sangolquí, Ecuador. Ha participado en la evaluación de impacto de proyectos de vinculación con la sociedad ejecutados por la Universidad de las Fuerzas Armadas-ESPE. Actualmente se encuentra desarrollando su proyecto de tesis de grado enfocada a “Evaluación de lactosuero como medio de cultivo para la producción de biomasa de bacterias ácido lácticas (BAL) nativas de leche bovina cruda proveniente de haciendas ganaderas de Pasochoa, Pichincha- Ecuador”.
Aportes en el Proyecto
Con su desempeño y manejo de técnicas microbiológicas de bacterias y hongos fitopatógenos ha adquirido experiencia en el manejo de protocolos de bioseguridad de laboratorios. Brinda apoyo con conocimiento de normas de Bioseguridad del sistema Auto-DesWash.
CRONOGRAMA
El desarrollo de este proyecto está programado para 24 días a partir del 28 de abril hasta el 21 de mayo.
Se ha establecido cinco fases de desarrollo detalladas a continuación.
La FASE DE IDEACIÓN se desarrolló a partir del 28 hasta el 30 de abril. en esta fase se realizó:
La FASE DE DISEÑO se desarrolló en dos intervalos a partir del 28 hasta el 30 de abril se cumplió con las siguientes actividades.
Y a partir del 1 al 5 de abril se cumplió con las siguientes.
La FASE DE IMPLEMENTACIÓN se dividió en cuatro intervalos a partir del 4 al 11 de abril donde se cumplió con las siguientes actividades.
A partir del 4 al 6 de abril
Del 5 al 8 de abril
Del 8 al 10 de abril
Del 9 al 11 de abril se establecieron las conclusiones y el anexo.
La FASE DE PRUEBA se inició el 8 y se culminara el 11 de abril.
La FASE DE DIVULGACIÓN se maneja a la par de las otras a partir del 11 al 21 de abril
El proceso de AutoDesWash consisten en un sistema completo para la automatización de servicios higiénicos, tanto individuales como colectivos. Debido a las condiciones e instrumentación tradicionales empleadas en estas áreas, la manipulación común de varias superficies es inevitable, llegando a considerarse un punto de contagio crítico de SARS-CoV2.
Entre los objetivos de AutoDesWash se plantea, ofertar dispositivos de automatización para lavatorios, excusados y dispositivos dispensadores de sustancias biocidas; además elaborar instrumentación de impresión 3D instaurada en puertas de acceso y así facilitar su manipulación (cierre/apertura). Con esto brindamos procesos higiénicos impulsados por sistemas automáticos de contacto cero a superficies inanimadas, fortaleciendo con ello las principales medidas de prevención y mitigación de contagios por SARS-CoV2.
Estos dispositivos de automatización se caracterizarán por su viabilidad de adaptación a sistemas tradicionales de grifería en lavatorios y excusados; además propondremos dispositivos automáticos dispensadores de sustancias biocidas además de instrumentos de acceso en puertas. Estos dispositivos están diseñados en beneficio del sector público y privado de la matriz productiva del Ecuador. Pueden ser escalados para adaptación nacional en establecimientos y lugares públicos, brindando con ello instalaciones que fomenten la adopción de medidas de mitigación de contagio (lavado de manos y contacto cero a superficies de uso común) en sus empleados y ciudadanos.
Con esto nos canalizamos a ofertar al cliente un dispositivo de fácil instalación y adquisición a bajo costo y amigable con el ambiente que limite la opción de adquirir de un sistema completo de automatización para los cometidos mencionados, colaboramos con una oferta viablemente económica y en desempeño, y primordialmente brindamos iniciativa a la reducción de posibles contagios con SARS-CoV2, al evitar contacto de superficies de zona común pública y privada de elevada afluencia personal diaria donde se ha evidenciado permanencia del virus.
A continuación, presentamos una serie de características que diferencian al sistema Auto-DesWash de los productos que actualmente se presentan en el mercado.
Desde este punto de vista, el diseño que se presenta en este primer prototipo varia por la aplicación de tecnologías que actualmente se encuentra en auge como es la manufactura aditiva (impresión 3D) que aparte de ser de rápida fabricación es funcional. Además de la inclusión de sistemas que ya han sido habilitados y validados como es la transmisión de movimiento con el uso de engranes.
El sistema de Auto-Deswash presenta una rápida implementación (1 hora) sin la necesidad de experimentar cambios drásticos en el baño de la institución o domicilio en la cual se va a aplicar. Debido a su estructura modular es de rápido montaje y fácil mantenimiento.
Además, que presenta una característica importante que es la escalabilidad existente por su fácil montaje se la puede llevar de pequeños hogares hasta instituciones de primera necesidad como son hospitales y clínicas.
En función de que los materiales que forman parte del sistema son fáciles de conseguir se tiene la posibilidad de replicar el proyecto y si a esto además se le agrega el hecho de ser un sistema low-cost (100 $ detallado en el plan económico) simplemente se convierte en un punto a favor de Auto-Deswash. Actualmente en el Ecuador existen dispositivos diseñados para el mismo objetivo que alcanzan cerca de los 210 $ bajo la condición de instalación in novo.
La segunda provincia del Ecuador con mayor número de contagios es Pichincha, con 1732 hasta el 4 de mayo del 2020. Su cantón Quito presenta el 92% del total de los casos, seguido del cantón Rumiñahui con el 5% (El Comercio, 2020). El burgomaestre de esta última localidad busca implementar acciones que disminuyan el número de personas contagiadas con coronavirus COVID-19 (El Universo, 2020). Según Carrera, alcalde de Sangolquí, afirma que Rumiñahui al ser el corazón del Valle de los Chillos, absorbe las actividades laborales, comerciales y de salud de pobladores de varias parroquias rurales de Quito (Conocoto, Amaguaña, Alangasí, La Merced, Guangopolo, Pintag) (Ministerio de Salud Pública, 2020). Esta parroquia acoge a 98 000 personas (INEC, 2017). La población de Rumiñahui dentro de la rama de actividad productiva se dedica al comercio al por mayor y menor, este es el 31% de la población.
Bibliografía
El Comercio. (2020, May 4). Se reportan 31 881 casos confirmados de covid-19 en Ecuador; los fallecimientos ascienden a 2 905 . https://www.elcomercio.com/actualidad/casos-coronavirus-fallecimientos-coe-boletin.html
El Universo. (2020, April 3). Rumiñahui implementa acciones para evitar que se incremente el número de personas contagiadas con coronavirus COVID-19 . https://www.eluniverso.com/noticias/2020/04/03/nota/7804086/ruminahui-implementa-acciones-evitar-se-incremente-numero-personas
INEC. (2017). Instituto Ecuatoriano de Estadística y Censos. https://www.ecuadorencifras.gob.ec/documentos/web-inec/Sitios/inec_salud/index.html
Ministerio de Salud Pública. (2020, April 22). Coronavirus COVID 19 . Coronavirus COVID 19. https://www.salud.gob.ec/coronavirus-covid-19/
Los perfiles antes mencionados se acomodan a los requerimientos para la puesta en marcha del sistema AutoDesWash. A continuación, se detallan puntos claves que se deben conocer para la implementación del sistema en las diferentes fases de desarrollo.
Para el estudio económico es necesario tomar en cuenta que se obtendrá una inversión inicial equivalente a 5000 $ que proviene del capital semilla que entrega el concurso.
Por otro lado, el desarrollo del prototipo cuenta con análisis de egresos desglosados en las siguientes áreas:
Materia Prima
El valor total de egresos de esta sección es equivalente a $55,5 por cada prototipo
Servicios
Servicio de Electricidad
Para determinar el uso de este servicio es necesario el análisis de la potencia de los equipos, y evaluarlo para su uso continuo de 3 horas (Tiempo óptimo de operación por cada dispositivo). Entre los principales elementos que influyen el consumo de luz se encuentra:
Tomando en cuenta un uso continuo de 3 horas de luz eléctrica y en función de que el costo en Kwh en Ecuador es de 0.04 $, se tiene un costo de producción por servicio eléctrico para cada prototipo de 0.10 $.
Servicio Agua potable
Para este servicio se considera un consumo mensual de 15 $ que dividiendo para la producción diaria general de cada prototipo el valor es de 0.5 $.
Servicio Telefónico y de Internet
Para estos dos servicios se considera un valor de 22 $ mensuales para cada uno, es decir 44 $. El consumo durante la producción por prototipo es de 0.75 $.
Servicio de Transporte
Se considera el servicio de transporte equivalente al desplazamiento de las personas para la instalación del dispositivo en el hogar del cliente a manera de servicio técnico. Tomando en cuenta que el valor del transporte público para personas adultas es de 0.25 $, se determinara que el para la instalación de cada dispositivo es necesario un gasto de 0,5 $.
Extras
Este valor es equivalente a la implementación y desarrollo de la página web para realizar el marketing del prototipo, está cotizado en 20 $, al considerar que dichos procesos serán ejecutado por el mismo equipo de trabajo.
Tomando en consideración cada uno de los egresos antes mencionado, se tendrá un costo total de 80 $ por el desarrollo de cada producto.
El ingreso que va a tener el proyecto como tal será equivalente al precio de venta del producto. Se analiza un valor de venta al público de 100 $ en el cual se ganará un 25 % más del valor de elaboración del producto. Con la inversión inicial que se tiene de 5000 $ se puede desarrollar una cantidad de 60 prototipos.
Se proyecta además que se tendrá una cantidad de 30 prototipos vendidos mensualmente en función de la demanda que se tiene por la situación que se está viviendo.
Tomando en cuenta el ingreso por prototipo de 100 $ y la cantidad de 30 dispositivos vendidos por mes se tendrá un ingreso mensual de 3000 $ y una proyección anual de 36000$
Tomando en cuenta el egreso cercano a 80 $ y tomando en cuenta que se da por prototipo se tiene mensualmente un egreso de 2373,06 $ y con un egreso total de 28476,72 $.
Se ha realizado una proyección a 5 años del proyecto en el cual inicialmente se tendrá una inversión de 5000 $. Al realizar el flujo de caja en el primer año se determina que se puede obtener una ganancia de 12323.07 $. Y con una ganancia enfocada a 5 años de 37716 $.
Tomando en cuenta el análisis antes establecido se define PAYBACK de la inversión inicial en un tiempo de 6 meses, posterior a esto únicamente se obtendrá ganancia para la empresa.
Finalmente se llevó a cabo un análisis del VALOR ACTUAL NETO en el cual se obtuvo una cantidad de 6402 indiciando que desde el primer año el proyecto puede generar beneficio.
El análisis de COSTO/BENEFICIO nos proporciona un mayor a cero.
Mediante el análisis de PAYBACK, VAN, TIR y COSTO/BENEFICIO nuestro proyecto demuestra ser rentable.