capítulo iii - universidad rafael belloso chacín
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Capítulo III
MARCO METODOLÓGICO
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CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
Este capítulo constituye la fase de cómo trabajar metodológicamente en
la investigación. Dentro de esta etapa se hace necesario que se conozca lo
relativo a cómo elegir el tipo de diseño o métodos, cuál podría ser su
población, las técnicas de recolección de datos, el procesamiento de esos
datos, las herramientas tecnológicas y el análisis e interpretación de los
datos.
1. TIPO Y DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
En un sentido amplio, Cegarra (2004, p. 41) expresa que “investigar
significa el efectuar diligencias para esclarecer una cosa, constituyendo la
investigación el proceso empleado durante el esclarecimiento del objeto a
investigar. En esencia, la investigación busca el conocimiento de la verdad”.
Para Arias, (2012, p. 23), “el tipo o nivel de la investigación se refiere al
grado de profundidad con que se aborda un fenómeno u objeto de estudio.”
Se define la investigación como una actividad encaminada a la solución de
problemas. Generalmente en toda investigación se persigue un propósito
definido, se busca un determinado nivel de conocimiento y se basa en una
estrategia particular o combinada.
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En el mismo orden de ideas, Tamayo (2003, p. 43), expresa que
cuando se va a resolver un problema en forma científica, “es muy
conveniente tener un conocimiento detallado de los posibles tipos de
investigación que se pueden seguir. Este conocimiento hace posible evitar
equivocaciones en la elección del método adecuado para un procedimiento
específico”.
Conviene anotar que los tipos de investigación difícilmente se presenten
puros; generalmente se combinan entre sí y obedecen sistemáticamente a la
aplicación de la investigación. Bajo estas premisas, la presente investigación
se basa en el tipo proyectivo, aplicado o proyecto factible, según los
objetivos de estudio; para Hurtado (2010, p. 325) “consiste en la elaboración
de una propuesta o modelo para solucionar determinadas situaciones”,
propone soluciones prácticas encontrando nuevas formas e instrumentos de
actuación y nuevas modalidades.
Para tal efecto, la definición clásica de la investigación aplicada según
Sabino (1992, p.18) “concentran su atención en las posibilidades concretas
de llevar a la práctica las teorías generales, encaminando sus esfuerzos a
resolver las necesidades que se plantean los investigadores”.
De tal manera la investigación proyectiva consiste en encontrar la
solución a los problemas prácticos, se ocupa de cómo deberían ser las cosas
para alcanzar los fines y funcionar adecuadamente, partiendo de un
diagnóstico preciso de las necesidades del momento, los procesos
explicativos o generadores involucrados y las tendencias futuras.
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Por otro lado, Hernández, Fernández y Baptista (2006, p. 102) expresan
que los estudios descriptivos “buscan especificar las propiedades, las
características y los perfiles de las personas, grupos, comunidades,
procesos, objetos o cualquier otro fenómeno que se someta a un análisis”.
Otra forma de contribuir y reforzar lo antes expuesto, Tamayo (2003, p. 46)
dice que la investigación descriptiva comprende “la descripción, registro,
análisis e interpretación de la naturaleza actual, y la composición o procesos
de los fenómenos. El enfoque se hace sobre conclusiones dominantes o
sobre cómo una persona, grupo o cosa se conduce o funciona en el
presente”.
Los estudios descriptivos únicamente pretenden medir o recoger
información de manera independiente o conjunta sobre los conceptos o las
variables a las que se refieren. Son útiles para mostrar con precisión los
ángulos o dimensiones de un fenómeno, suceso, comunidad, contexto o
situación. Según lo anteriormente expuesto, la presente investigación se
tornará desde el punto de vista de un estudio descriptivo.
En cuanto a la clasificación de la investigación según su diseño, Arias
(2012, p. 27) sugiere que “el diseño de investigación es la estrategia general
que adopta el investigador para responder al problema planteado”. En
atención al diseño, la presente investigación se clasifica en: de campo y no
experimental. A este respecto el mismo Arias (2012, p. 31) expresa que la
investigación de campo es aquella que consiste “en la recolección de datos
directamente de los sujetos investigados, o de la realidad donde ocurren los
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hechos, sin manipular o controlar variable alguna, es decir, el investigador
obtiene la información pero no altera las condiciones existentes”.
Según Tamayo (2003, p.110) una investigación se considera de campo
cuando “los datos se recogen directamente de la realidad, su valor radica en
que permiten cerciorarse de las verdaderas condiciones en que se han
obtenido los datos, lo cual facilita su revisión o modificación en caso de surgir
dudas”. Claro está, en una investigación de campo también se emplean
datos secundarios, sobre todo los provenientes de fuentes bibliográficas, a
partir de las cuales se elabora el marco teórico. No obstante, son los datos
primarios obtenidos a través del diseño de campo los esenciales para el
logro de los objetivos y la solución del problema planteado.
En relación al diseño de la investigación no experimental, Hernández y
otros (2006, p. 205) la definen como “la investigación que se realiza sin
manipular deliberadamente variables, es decir, se observan los fenómenos
tal como se dan en su contexto natural, para después analizarlos”. Como lo
señalan Kerlinger y Lee (2002, p.198) “en la investigación no experimental no
es posible manipular las variables o asignar aleatoriamente a los
participantes o los tratamientos”.
En un estudio no experimental no se construye ninguna situación, sino
que se observan situaciones ya existentes, no provocadas intencionalmente
en la investigación por quien la realiza. Se pretende estudiar las variables y
su comportamiento, para analizar los datos obtenidos a partir de este
estudio, sin complicar los procesos en que las variables hagan parte.
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2. POBLACIÓN
De acuerdo con Arias (2012, p. 81) la población es “un conjunto finito o
infinito de elementos con características comunes para los cuales serán
extensivas las conclusiones de la investigación. Ésta queda delimitada por el
problema y por los objetivos del estudio”.
Por otra parte, Bernal (2010, p.160) se refiere a la población como “el
conjunto de todos los elementos a los cuales se refiere la investigación. Se
puede definir también como el conjunto de todas las unidades de muestreo”.
A este respecto Tamayo (2003, p. 213) define la población de tipo
documental como los documentos que respaldan y acreditan un proyecto.
Dentro de este marco, para esta investigación se consultarán varias
referencias bibliográficas, tal como se muestra en el Cuadro 1, que servirán
como complemento para el desarrollo de un contador automático de vasos
para el control de calidad en la empresa Zuliana de Plásticos C.A.
Cuadro 1
Población Documental DOCUMENTO CONTENIDO
Sistemas Secuenciales
(Pollán, T. 2007)
Aplicaciones de los contadores
Curso práctico de Electrónica
Digital. (González, F. 1993)
Contador fotoeléctrico de personas
y objetos
Fuente: Pirela, Silva y Villarreal (2017).
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Finalmente se puede concluir que para el caso de la presente
investigación existe una unidad de análisis que está compuesta por todas las
herramientas, objetos y equipos que constituyen un contador automático de
vasos.
3. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
En la actualidad, en investigación científica hay gran variedad de
técnicas o instrumentos para la recolección de información en el trabajo de
campo de una determinada investigación. De acuerdo con el método y el tipo
de investigación que se va a realizar, se utilizan unas u otras técnicas. Para
Arias (2012, p. 67) “se entenderá por técnica de investigación, el
procedimiento o forma particular de obtener datos o información”.
Las técnicas son particulares y específicas de una disciplina, por lo que
sirven de complemento al método científico, el cual posee una aplicabilidad
general. Por su parte, Hernández y otros (2006, p. 274) la técnica de
recolectar datos “implica elaborar un plan detallado de procedimientos que
conduzcan a reunir datos con un propósito específico”. De manera más
detallada Del Cid, Méndez y Sandoval (2011, p. 111) llaman técnica de
investigación “al conjunto de procedimientos coherentes con el hecho
estudiado y con los recursos disponibles, conducente a la generación de
información pertinente para la investigación”.
Para Tamayo (2003, p. 182) la recolección de los datos “dependen en
gran parte del tipo de investigación y del problema planteado para la misma,
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y puede efectuarse desde la simple ficha bibliográfica, observación,
entrevista, cuestionarios o encuestas y aun mediante ejecución de
investigaciones para este fin”. En lo que respecta a la presente investigación,
las técnicas de recolección de datos de las que se harán uso son la revisión
documental, la observación directa y la entrevista estructurada.
En lo que se refiere a la revisión documental, Del Cid y otros (2011, p.
111) “esta técnica se orienta a obtener información que otros han escrito
sobre el tema estudiado”. Ya sea para enriquecer el marco teórico del trabajo
o conocer parte de la historia, así como los antecedentes y hechos que han
ocurrido en torno al fenómeno de interés, los cuales forman parte del
contexto que es e indispensable. Para Hurtado (2010, p. 427) “la revisión
documental es una técnica en la cual se recurre a información escrita, ya sea
bajo la toma de datos que pueden haber sido producto de mediciones
hechas por otros o como texto que constituyen los eventos de estudio”.
Ahora bien, la aplicación de una técnica conduce a la obtención de
información, la cual debe ser guardada en un medio material de manera que
los datos puedan ser recuperados, procesados, analizados e interpretados
posteriormente. A dicho soporte se le denomina instrumento. Visto desde la
perspectiva de Arias (2012, p. 68) “Un instrumento de recolección de datos
es cualquier recurso, dispositivo o formato (en papel o digital), que se utiliza
para obtener, registrar o almacenar información”. Por lo tanto es un recurso
que utiliza el investigador para registrar información o datos de las variables
que tiene en mente.
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Dentro de este marco, el instrumento de recolección de datos diseñado
para extraer la información es la matriz de análisis, que proporciona criterios
necesarios para recopilar las características observadas en la Fase I, referido
a lo que se desea estudiar y se emplea porque los indicios son detectados
directamente por el investigador a partir de los documentos consultados. Ver
anexo A y anexo B.
En cuanto a la entrevista desde el punto de vista del método según
Sabino (1992, p. 122) “es una forma específica de interacción social que
tiene por objeto recolectar datos para una investigación”. El entrevistador
formula preguntas a las personas capaces de aportarle datos de interés.
Por su parte Arias (2012, p. 73) acota que la entrevista, más que un
simple interrogatorio, “es una técnica basada en un diálogo con versación
cara a cara, entre el entrevistador y el entrevistado acerca de un tema
previamente determinado, de tal manera que el entrevistador pueda obtener
la información requerida”. Al igual que la observación, las entrevistas se
clasifican atendiendo a diversos aspectos, por el número de personas a
quienes van dirigidas y por el nivel de estructuración.
Según el estudio de Del Cid y otros (2011, p. 123) clasifican la
entrevista según el número de personas a las que va dirigida como individual
o grupo focal. La entrevista individual es cuando a los sujetos se les
entrevista de uno a uno y la entrevista a grupo focal es cuando se entrevista
simultáneamente a un grupo reducido de personas, pueden ser temas que
estén o no relacionados.
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Por el nivel de estructuración, la clasifican en: no estructurada, semi-
estructurada y estructurada. En la entrevista no estructurada se realizan una
o dos preguntas de manera general. Para la entrevista semiestructurada se
elabora una guía que contiene pocas preguntas abiertas, orientadas a
conseguir cierto tipo de información. Y por último en la entrevista
estructurada se elabora una guía de entrevista que contiene mayor número
de preguntas, muy puntuales, pero que dan lugar a obtener comentarios por
parte del entrevistado.
Mientras tanto para Sabino (1992, p. 124) “de un modo general la
entrevista no estructurada o no formalizada es aquella en que existe un
margen más o menos grande de libertad para formular las preguntas y las
respuestas”. Y las entrevistas estructuradas o formalizadas “se desarrollan
en base a un listado fijo de preguntas cuyo orden y redacción permanece
invariable”.
De este modo se define como instrumento de recolección de datos un
guión de entrevista para complementar la respuesta a la Fase I y así concluir
el diagnóstico de la situación a definir. Ver anexo C.
Por último, de acuerdo con Arias (2012, p. 69) la observación “es una
técnica que consiste en visualizar o captar mediante la vista, en forma
sistemática, cualquier hecho, fenómeno o situación que se produzca en la
naturaleza o en la sociedad, en función de unos objetivos de investigación
preestablecidos”. Por su parte Tamayo (2003, p. 182) dice que “la
observación es la más común de las técnicas de investigación; la
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observación sugiere y motiva los problemas y conduce a la necesidad de la
sistematización de los datos”. Y agrega que la observación directa es
“aquella en la cual el investigador puede observar y recoger datos mediante
su propia observación”.
Como complemento, Arias (2012, p. 69) clasifica la observación como
simple o no participante y participante que a su vez se desglosa en
observación libre o no estructurada y observación estructurada. En el caso
de a observación no participante es la que se realiza cuando el investigador
observa de manera neutral sin involucrarse en la realidad en la que realiza el
estudio. Caso contrario con la observación participante, que es cuando el
investigador pasa a formar parte de la comunidad donde se desarrolla el
estudio.
En la observación libre o no estructurada se ejecuta en función de un
objetivo, pero sin una guía prediseñada que especifique cada uno de los
aspectos que deben ser observados. Y la observación estructurada además
de realizarse en correspondencia con unos objetivos, utiliza una guía
diseñada previamente en la que se especifican los elementos que serán
observados.
Sobre la base de las ideas expuestas por Bernal (2010, p. 194) la
observación directa cada día cobra mayor credibilidad y su uso tiende a
generalizarse, debido a que permite obtener información directa y confiable,
siempre y cuando se haga mediante un procedimiento sistematizado y muy
controlado, para lo cual se pueden utilizar medios audiovisuales muy
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completos, especialmente en estudios del comportamiento de las personas
en sus sitios de trabajo.
Para tal efecto se elabora una guía de observación como instrumento
de recolección de datos para dar respuesta a las actividades de la Fase II
correspondiente a la observación directa como técnica empleada para el fin
descrito. Ver anexo D.
4. METODOLOGÍA SELECCIONADA
Como resultado de la combinación de las metodologías de diseño de
Angulo (1986) y Savant, Roden y Carpenter (2000), surge la estructuración
de lo que será la metodología seleccionada para el desarrollo de la presente
investigación, quedando formulada de la siguiente forma:
FASE I: DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
Para Savant, Roden y Carpenter (2000, p.832) el primer paso en el
proceso de diseño es definir el problema. Implica establecer lo que se
supone que debe realizar el producto, incluyendo especificaciones y
necesidades especiales. Indican que en esta etapa el ingeniero se enfrenta a
dos posibilidades. Puede disponer de un diseño totalmente especificado o el
diseño puede ser una idea vaga en la mente del cliente. Con frecuencia se
enfrenta a una combinación de ambas, donde una parte del diseño debe
realizar ciertas funciones precisas y la otra parte se halla en forma de un
bosquejo poco claro.
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FASE II: DEFINICIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES Según Angulo (1986, p.15) en esta fase se debe especificar con la
mayor exactitud posible el funcionamiento del sistema a desarrollar, para
esto se determinan los estímulos de entrada y salida, sin entrar en
definiciones de las causas; especificando únicamente lo que se va a
desarrollar y no el por qué se hará.
FASE III: CREAR LA DOCUMENTACIÓN
A este respecto Savant y otros (2000, p.832) expresan que la esencia
de la ingeniería es generar dibujos o planos de manera que el sistema se
pueda fabricar y las personas que no intervinieron en el diseño y/o proceso
de fabricación, lo puedan utilizar. La responsabilidad primaria de un ingeniero
es indicar cómo construir, mantener, utilizar y actualizar el producto
diseñado, por lo tanto, esta información se debe escribir para que no se
pierda. La mejor pieza de un trabajo de diseño en ingeniería es inútil a
menos que otros lo conozcan.
FASE IV: ADAPTACIÓN ENTRE EL HARDWARE Y EL SOFTWARE
Por su parte, Angulo (1986, p. 17) una vez establecidas las definiciones
del hardware y el software, se definen los diferentes mecanismos para lograr
la comunicación entre ambas partes del sistema. Garantizando con esto la
entrada y salida de la información correctamente.
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FASE V: IMPLEMENTACIÓN DEL HARDWARE En esta fase de la investigación, según lo plasmado por Angulo (1986,
p. 17), se materializan los circuitos del prototipo a desarrollar. Para lograr lo
anterior, se deben estudiar las hojas del fabricante de los diferentes circuitos
utilizados, teniendo especial cuidado con los consumos de corriente y las
entregadas a cada una de las salidas, esto con el fin de no sobrecargar
ninguna de las partes del circuito. Debe preverse el uso de todos los pines de
cada circuito integrado para evitar fallas de conexión.
FASE VI: INTEGRACIÓN DEL HARDWARE CON EL SOFTWARE
De acuerdo con Angulo (1986, p. 17), luego de realizadas las fases
anteriores se prueba la interacción entre el hardware y el software referidos
en la investigación, de manera que se confirme que la totalidad del sistema
interactúa de manera satisfactoria, correcta y eficientemente.
FASE VII: CONSTRUCCIÓN DEL PROTOTIPO DEFINITIVO Y LAS PRUEBAS FINALES
Angulo (1986, p. 18) expresa que, si necesariamente el sistema debe
estar todo implementado a nivel de hardware, debe ser materializado con
una placa de baquelita mediante el grabado de las conexiones debidamente
demarcadas, y con respecto al software debe definirse compilado sin errores
y verificarse nuevamente la funcionalidad del proyecto mediante pruebas
definidas previamente.
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5. CUADRO Y CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Y RECURSOS
Cuadro 2 Actividades y recursos
OBJETIVO GENERAL: Desarrollar un contador automático de vasos para el control de calidad en la empresa Zuliana de Plásticos C.A.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS FASES METODOLÓGICAS
ACTIVIDADES RECURSOS
Diagnosticar la situación actual del proceso de conteo de vasos para el control de la calidad en la empresa Zuliana de Plásticos C.A.
FASE I: Definición del problema.
Establecimiento de lo que se supone que debe realizar el producto. Especificaciones y necesidades especiales. Entrevista estructurada
Bibliografía especializada Páginas web Guión de entrevista
Determinar los requerimientos técnicos para el contador automático de vasos.
FASE II: Definición de las
especificaciones
Definición del posible funcionamiento del sistema a desarrollar Establecimiento de estímulos de entrada y salida Observación directa
Hojas de datos de componentes Guía de observación
Diseñar un contador automático de vasos para el control de la calidad de la empresa Zuliana de Plásticos C.A.
FASE III: Crear la documentación
Generación de dibujos o planos Documentación necesaria
Software de diseño y simulación de circuitos Hojas técnicas de componentes
Establecer la lógica de control del contador automático de vasos.
FASE IV: Adaptación entre el
Hardware y el Software
Establecimiento de las definiciones de Hardware y Software Establecimiento de mecanismos de comunicación entre ambas partes
Hojas técnicas de componentes Software de programación Software de simulación de circuitos electrónicos
Fuente: Pirela, Silva y Villarreal (2017).
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Cuadro 2 (Cont…)
OBJETIVO GENERAL: Desarrollar un contador automático de vasos para el control de calidad en la empresa Zuliana de Plásticos C.A.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS FASES METODOLÓGICAS
ACTIVIDADES RECURSOS
Construir un contador automático de vasos para agilizar los procesos de control de calidad.
FASE V: Implementación del
Hardware FASE VI: Integración del Hardware con el
Software
Materialización de circuitos Prueba de conexiones entre el Hardware y el Software
Software para creación de placas para circuitos electrónicos Componentes electrónicos
Verificar mediante pruebas el funcionamiento del contador automático de vasos.
FASE VII: Construcción del
prototipo definitivo y las pruebas finales
Materialización del dispositivo final Verificación del correcto funcionamiento y evaluación del prototipo definitivo
Montaje del dispositivo en placas impresas Instrumentos de medición
Fuente: Pirela, Silva y Villarreal (2017).
Cuadro 3 Cronograma de Actividades
FASES ACTIVIDADES MAYO JUNIO JULIO SEMANAS 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
FASE I: Definición del
problema.
Establecimiento de lo que se supone que debe realizar el producto.
X
Especificaciones y necesidades especiales
X
Entrevista estructurada
X
FASE II: Definición de las especificaciones
Definición del posible funcionamiento del sistema a desarrollar
X
Establecimiento de estímulos de entrada y salida
X
Observación directa
X
Fuente: Pirela, Silva y Villarreal (2017).
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Cuadro 3 (Cont…)
FASES ACTIVIDADES MAYO JUNIO JULIO SEMANAS 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
FASE III: Crear la
documentación
Generación de dibujos o planos
X
Documentación necesaria
X
FASE IV: Adaptación
entre el Hardware y el
Software
Establecimiento de las definiciones de Hardware y Software
X
Establecimiento de mecanismos de comunicación entre ambas partes
X
FASE V: Implementación del Hardware
FASE VI: Integración del
Hardware con el Software
Materialización de circuitos
X
Prueba de conexiones entre el Hardware y el Software
X
FASE VII: Construcción del prototipo
definitivo y las pruebas finales
Materialización del dispositivo final
X
Verificación del correcto funcionamiento y evaluación del prototipo definitivo
X X
Fuente: Pirela, Silva y Villarreal (2017).
6. HERRAMIENTAS Y MATERIALES UTILIZADOS Software de simulación electrónica (Proteus).
Software compilador en C para microcontroladores (Mplab).
Lenguaje de programación C.
Software para diseño de placas electrónicas (Ares).
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Protoboard.
Fuente de alimentación
Kit o módulo alámbrico para comunicación serial (ESP 8266-12).
Placas de baquelita para circuitos electrónicos PCB.
Papel fotográfico para grabado de placas de baquelita.
Químico para procesar el grabado de las placas electrónicas (Cloruro
férrico).
Componentes electrónicos (microcontrlador PIC16F877, diodos,
resistencias, capacitores, oscilador de cristal, diodos leds, pulsadores,
interruptores).
Barrera óptica en horquilla marca FESTO modelo SOOF-P-FL-ST-
C80-P – 553565.
Motores paso a paso.
Motor DC.
Display o pantalla LCD.
Tornillo sínfin.
Barra de acero calibrada a 9 mm.
Instrumento de medición de magnitudes físicas (Multímetro).
Herramientas de ensamblaje (destornilladores, pinzas, piquetas).
Cautín.
Estaño.
Cables.