educación tecnológica cuadernillo 2016

Educación Tecnológica

Prof. Lucas Marino

1º AÑO

EDUCACIÓN TECNOLÓGICA

2

Índice

Videos en Youtubehttps://goo.gl/Ktim9b

Unidad 1

(pag 7)

Unidad 2

(pag 18)

Unidad 3

(pag 32)

Unidad 4

(pag 38)

Unidad 5

(pag 43)

Trabajos Prácticos(pag 48)

https://goo.gl/Ktim9b




3

PROGRAMA ANUAL DE LA MATERIA

Unidad Nº 1: Los procesos como secuencias de operaciones y organización de su producción Procesos sobre insumos materiales: operaciones, flujos y productos. El rol de la energía en los procesos. El rol de la información en los procesos. La información como insumo y como producto. Los procesos sobre la energía. Tipos de organización de procesos de producción. Planificación y organización de procesos de producción.

Unidad Nº 2: La Informática en los procesos de producción

Sistemas, procesos y recursos informáticos. Modelización, procesamiento y comunicación de la información.

Unidad Nº 3: Cambios y continuidades en los procesos de producción

Análisis comparativo entre diferentes escalas y contextos de producción. La producción y su contexto.

El desarrollo de las TIC y su impacto sobre los cambios en la producción.

Unidad Nº 4: Las computadoras como sistemas de adquisición, procesamiento, control y comunicación de información Estructura, organización y funcionamiento de las computadoras. Algoritmos, lenguajes y lógicas de programación. La programación de los sistemas automáticos.

Unidad Nº 5: La automatización, sus procesos. Su utilización como proceso de tecnificación. Identificación y análisis de sistemas y procesos automáticos. Flujos y operaciones. Representación estructural de sistemas y procesos. El control a lazo abierto por tiempo y por sensores. El control a lazo cerrado. Realimentación. Automatización en contextos de trabajo y en la vida cotidiana

Unidad Nº 6: Introducción a la Robótica Surgimiento y aplicaciones. Tipos de robots. Características. Formas de programación. La robótica en la vida cotidiana y en los contextos laborales. Impactos y efectos


4

CONTENIDOS NODALES

1er. trimestre

1.1

Procesos sobre insumos materiales: operaciones, flujos y productos. El rol de la energía en los procesos. El rol de la información en los procesos. La información como insumo y como producto. Los procesos sobre la energía.

1.2

Tipos de organización de procesos de producción. Planificación y organización de procesos de producción.

1.3

Sistemas, procesos y recursos informáticos. Modelización, procesamiento y comunicación de la información.

2do. trimestre

2.1

Análisis comparativo entre diferentes escalas y contextos de producción. La producción y su contexto.

El desarrollo de las TIC y su impacto sobre los cambios en la producción.

2.2

Estructura, organización y funcionamiento de las computadoras. Algoritmos, lenguajes y lógicas de programación. La programación de los sistemas automáticos.

2.3

3er. trimestre

3.1

Identificación y análisis de sistemas y procesos automáticos. Flujos y operaciones. Representación estructural de sistemas y procesos.

3.2

El control a lazo abierto por tiempo y por sensores.

El control a lazo cerrado. Realimentación. Automatización en contextos de trabajo y en la vida cotidiana

3.3

Surgimiento y aplicaciones. Tipos de robots. Características. Formas de programación. La robótica en la vida cotidiana y en los contextos laborales. Impactos y efectos

Firma del docente: __________________ Firma del Padre/Madre o Tutor: __________________


5

CRITERIOS DE EVALUACIÓN Carpeta y apuntes al día completos.

Lección del día, tanto practica como teórica.

Evaluaciones escritas y/o prácticas, las cuales serán avisadas con 1 semana de anterioridad. Estas últimas pueden ser por impresión o por entregas en algún medio de almacenamiento.

Todo alumno que deba presentar en algún medio de almacenamiento una evaluación y por alguna circunstancia no lo graba en el mismo, se considerara igual que el haber entregado una hoja en blanco en un examen escrito.

Las faltas en los exámenes deberán ser justificadas por certificado médico.

Todos los alumnos tendrán que crear una cuenta en el sitio web Edmodo.com, ya que tanto los apuntes, como las actividades y las devoluciones de los mismos se realizaran por medio de esta plataforma.

Los trabajos prácticos que no sean impresos deben ser entregados en la plataforma Edmodo.

Las actividades que no se terminen en clase deben completarlas en casa, salvo que el docente indique lo contrario.

Todos los TP impresos deben estar en la carpeta, así como también las evaluaciones.

Se tendrá en cuenta el interés y su comportamiento en clase.

Todo alumno deberá traer a todas las clases algún medio de almacenamiento (PENDRIVE) para guardar en él sus producciones, por este motivo el docente no se hace responsable si los archivos del alumno son modificados o borrados por estar almacenados en la server o PC utilizada por él.

Traer AURICULARES para poder escuchar los videos que se verán durante las clases.

Los trabajos de investigación deberán ser presentados en fecha y forma, con caratula, índice, introducción, desarrollo del tema pedido, resumen o conclusión y bibliografía. (Las especificaciones en el formato de entrega de cada sector del trabajo -normas APA- será informado por la docente en su oportunidad).

Cada trimestre tendrá 3 notas como mínimo, las cuales pueden ser evaluaciones escritas y/o prácticas y trabajos prácticos.

En los trabajos prácticos se evaluara tanto el contenido de lo solicitado como el formato de la presentación. Si es un trabajo práctico de investigación se tendrá en cuenta si respeta las normas de presentación de TP que se explica a los alumnos y se incluyen en los apuntes.

No habrá recuperatorios de los exámenes, pero si puede haber lección o evaluaciones escritas del tema del día para levantar nota.

Se tomara lección del día, por lo cual todos los alumnos deben asistir a clase con los conocimientos adquiridos para trabajar.

Todo alumno que falte a un examen avisado, debe presentar certificado médico y su evaluación se realizara en cualquier momento a partir de la fecha del examen.

En el periodo de exámenes de diciembre y febrero se evaluaran los trimestres desaprobados durante el ciclo lectivo.

Si desean conversar conmigo, por favor pedir una entrevista por escrito. (Así podremos combinar fecha y hora de la reunión).

Prof. Lucas Marino

Firma Padre, Madre o Tutor Firma Alumno

EDUCACIÓN TECNOLÓGICA UNIDAD 3

6

Unidad 1 Los procesos como secuencias de operaciones y

organización de su producción

Educación Tecnológica La Educación Tecnológica puede entenderse como un área socio-técnica, porque

si bien su objeto de estudio son los artefactos y artificios creados por el hombre, centra su atención en la relación entre estas creaciones y las personas como parte de un medio, un contexto, un lugar, una época, una cultura.

¿Qué es la Tecnología y para qué sirve?

Palabra de origen griego, formada por:

Que puede ser traducido o interpretado como destreza

A lo largo de la historia, el ser humano ha necesitado satisfacer sus necesidades constantemente. Si el hombre tenía frío, lo resolvía con pieles; si necesitaba comunicarse a grandes distancias, inventó el telégrafo, el teléfono, el móvil, e internet; para el transporte, desarrolló la rueda, el coche, el tren, la navegación, los aviones; y así podríamos enumerar innumerables ejemplos.

Ejemplos de objetos tecnológicos que solucionan el problema del desplazamiento a grandes distancias:

Por orden: barco vikingo, carruaje, motocicleta y coche.

Arte Técnica Oficio

Tecno

Estudio de algo

Logía


7

Ejemplos de objetos tecnológicos que solucionan el problema de comunicarnos con personas que están lejos de nosotros:

Por orden: teléfono fijo, teléfono inalámbrico, teléfonos móviles y mensajería a través de internet.

¿Podrías citar más ejemplos para cada uno de los casos anteriores?

Todos estos avances fueron posibles gracias a los conocimientos y saberes científicos adquiridos con el paso del tiempo y gracias a la investigación. Esta combinación de saberes científicos, junto con las técnicas de fabricación y conocimientos de materiales son la clave del desarrollo humano, y de donde surge la definición de Tecnología, título de nuestra asignatura.

La Tecnología es la combinación de conocimientos y saberes científicos (ciencia) y

habilidades (técnica) que aplicados de forma ordenada permiten al ser humano satisfacer sus necesidades o resolver sus problemas.


8

Para que te quede más claro el concepto te invitamos a que mires el siguiente vídeo, que trata justamente sobre ¿Qué es la tecnología?

¿Qué es una necesidad?

Se llamará necesidad a aquellas sensaciones de carencia, propias de los seres humanos y que se encuentran estrechamente unidas a un deseo de satisfacción de las mismas.

Según su naturaleza, las necesidades se clasifican o dividen en dos grandes grupos:

Necesidades vitales o primarias

Necesidades no vitales o secundarias

Las necesidades vitales, como indica la palabra, son aquellas esenciales o imprescindibles para la subsistencia, para vivir. Si no satisfacemos estas necesidades no podemos seguir viviendo.

Son ejemplos de necesidades vitales el agua, los alimentos, el aire, la vestimenta, la vivienda, etc.

Las necesidades no vitales o secundarias, son aquellas esenciales para el espíritu, para mejorar la calidad de vida, pero que no comprometen la subsistencia. Es decir, si no satisfacemos estas necesidades, podemos seguir viviendo.

Que se llamen necesidades “secundarias” no significa que no sean importantes. Por ejemplo, el transporte es muy importante, pero como se puede vivir sin él, es una necesidad no vital. ¿Y qué decir de la educación? Es extremadamente importante, pero como hay personas que viven sin educación, también se la puede considerar como no vital. Otros ejemplos de necesidades no vitales podrían ser el confort, la recreación, la electricidad, etc.

Si volvemos a retomar la definición de Tecnología vista anteriormente, tenemos otro gran punto para resaltar: los productos tecnológicos.

Los productos tecnológicos son el resultado de la actividad tecnológica. La Tecnología se concreta en los productos tecnológicos que responden a demandas de la sociedad. Todo procedimiento tecnológico tiende a producir un producto para satisfacer alguna necesidad. Los productos tecnológicos se clasifican en Bienes o Servicios.

Los Bienes son objetos materiales tangibles, es decir, se pueden tocar. Tienen la característica que primero se producen y luego se usan.

El hecho que se llamen “bienes” no significa que “nos hagan bien”. Por ejemplo,


9

un cigarrillo o una bomba atómica son bienes (porque se pueden tocar y están hechos por el hombre), aunque no nos hagan ningún bien.

Son ejemplos de bienes: una silla, una mesa, una computadora, un celular, etc.

Los Servicios son acciones o prestaciones inmateriales que se brindan para satisfacer una necesidad. Son intangibles, es decir, no se pueden tocar.

Tienen la característica que se producen y se usan al mismo tiempo. Por ejemplo, cuando utilizamos el transporte público, dicho servicio se produce y lo utilizamos al mismo instante (cuando nos subimos al colectivo).

Como ejemplos de servicios, además del transporte, podemos nombrar la educación, la atención médica, el suministro de electricidad, etc.

¿Se han preguntado alguna vez si la ciencia, la técnica y la tecnología tienen alguna relación?

Para conocer qué relación existe entre estos tres conceptos es necesario definir qué es la ciencia, y qué es la técnica. Sólo veremos unas breves definiciones porque para profundizar en el tema necesitaríamos mucho más tiempo.

Vamos a decir que la Ciencia es un conjunto de conocimientos aceptados como verdaderos.

Y Técnica es un procedimiento, una serie de pasos que realiza una persona con un objetivo determinado.

Históricamente Ciencia y Técnica caminaron separadamente. La ciencia siempre estuvo ligada a personas con acceso a medios escritos, que normalmente eran de una clase social elevada. En cambio, la técnica era patrimonio de los artesanos, que realizaban procedimientos sin conocer la explicación y fundamentación teórica de sus actos.

La Tecnología es una actividad que une estos dos conceptos. A la hora de la realización de productos para satisfacer alguna necesidad, la Tecnología utiliza los conocimientos provenientes de la Ciencia, y los procedimientos (pasos a seguir) de la Técnica.

Ciencia, Técnica y Tecnología.


10

A continuación, se muestra un vídeo resumen de la historia y evolución de la Tecnología.

Factores que intervienen en la Tecnología

En la tecnología influyen muchos factores, entre los que se pueden destacar:

Los materiales: características como la resistencia, el peso, la facilidad de obtención, son claves en su utilización en unos u otros objetos.

Los conocimientos científicos: para poder desarrollar el teléfono móvil, antes fue necesario comprender las ondas.

Las técnicas de fabricación: para construir una pieza u objeto, es necesario dominar la soldadura, la estampación, la embutición, el corte, etc.

Los factores económicos: para que un producto vea la luz, antes se ha realizado un minucioso estudio sobre costes de fabricación y la posible demanda que va a tener en el mercado. Se tiene en cuenta el concepto de rentabilidad.

La informática: está presente en el diseño, en el control de fabricación, control de calidad, administración de la empresa, etc.

http://www.tecnosecundaria.es/index.php/el-proceso-tecnologico/55-factores-que-intervienen-en-la-tecnologia


11

Fases del Proceso Tecnológico (Método de Proyectos)

El proceso tecnológico o método de proyectos en un conjunto de tareas ordenadas, que permiten al ser humano elaborar los productos que satisfacen sus necesidades.

Estas tareas o fases son las siguientes:

a) Planteamiento del Problema

Consiste en identificar el problema en cuestión y qué condiciones debe de cumplir.

b) Búsqueda de Información

Una vez definido el problema, se debe buscar información en todos los medios que se pueda, como pueden ser internet, libros, revistas especializadas, catálogos, preguntar a personas de nuestro entorno, observación directa de objetos similares, etc. Con esta información se pueden ir generando ideas y aclarar conceptos sobre los materiales a utilizar, técnicas de fabricación y forma del objeto.

c) Diseño

Durante esta etapa, cada miembro realizará su diseño individual. Posteriormente, en una reunión se decidirá cuál es el diseño elegido, o por otro lado, extraer las mejores ideas individuales para adoptar un diseño final resultante de una combinación de ellas.

d) Planificación

Aunque no lo parezca, esta es una de las principales fases del método de proyectos. Planificar consiste en organizar las tareas de forma ordenada, indicando para cada una de ellas las personas que la realizarán, las herramientas y materiales a utilizar y las etapas que se necesitan seguir.

Por ello es necesario tener en cuenta el número de personas del grupo, la distribución de tiempos y adquisición de materiales y herramientas necesarios. Para una correcta planificación se aconseja rellenar un documento llamado “Hoja

de Procesos”.

e) Construcción

Lo normal es fabricar en primer lugar las piezas que componen el objeto por separado, para posteriormente ensamblarlas todas.

Durante esta fase es fundamental respetar las normas de seguridad.

http://www.tecnosecundaria.es/index.php/el-proceso-tecnologico/56-fases-del-proceso-tecnologico-metodo-de-proyectos


12

f) Evaluación

Tras la etapa anterior, sólo falta ver si el objeto fabricado cumple su función. Nos podemos encontrar con dos casos: que el objeto funcione adecuadamente (pasaremos directamente a la siguiente etapa), o que el objeto no funcione (se volverán a revisar todos los puntos anteriores para ver dónde está el fallo).

Los fallos que se suelen presentar suelen ser:

Errores de diseño.

Materiales de construcción no adecuados.

Mecanismos o piezas mal ensambladas.

Problemas con contactos eléctricos.

Otros.

En esta fase también se incluye la “autoevaluación del proyecto”, en el cual cada miembro del grupo procederá a valorar la estética, la funcionalidad, el trabajo realizado, el interés, el trabajo en grupo, y se realizan propuestas de mejora.

g) Divulgación

El objetivo de la tecnología, como se ha comentado anteriormente, consiste en satisfacer necesidades del ser humano.

Si se fabrica un objeto que lo cumple, lo lógico es difundirlo para que toda la sociedad de beneficie. Para ello hacemos uso de la “Memoria Técnica” y publicación en prensa y revistas especializadas.


13

Todas las fases del método de proyectos se pueden resumir en el siguiente esquema:

MÉTODO DE PROYECTOS

Búsqueda de información

Planteamiento del problema

Diseño

Construcción

Planificación

Comprobación

No Funciona

Funciona

Divulgación

- Condiciones del problema.

- Definir partes del problema.

- Internet, catálogos, libros, etc.

- Creatividad.

- Planos de conjunto.

- Planos de despiece.

- Elaborar la información.

- Factores técnicos.

- Factores económicos.

- Factores organizativos.

- Manipulación de materiales.

- Técnicas de fabricación.

Fase Técnica

Fase Tecnológica

- Aplicación de ensayos.

- ¿Cumple lo establecido?


14

Los sistemas

Un sistema es un conjunto de partes interrelacionadas entre sí que transforman insumos en resultados. Los insumos pueden ser materia, energía o información (electricidad, agua, dinero, etc.). Los resultados, que también pueden ser materia, energía o información. Suelen clasificarse en bienes o servicios.

Diagramas de bloques

Un diagrama de bloques representa la estructura de un sistema. Esto es, las partes que lo forman y el modo en que se relacionan entre sí. No representa ni la forma, ni el aspecto físico, ni su funcionamiento.

Para realizar un diagrama de bloques es fundamental conocer la función que cumplen los elementos.

Un diagrama de bloques debe incluir todas las partes del sistema. Cada parte puede ser en realidad un conjunto de partes agrupadas, que juntas cumplen una función.

Flujos

Materia: El flujo de materia se representa cuando en el sistema se produce un movimiento de materia. Cuando hablamos de materia nos referimos al agua, cajas, vasos, billetes, etc. de un bloque a otro. Por ejemplo: si tenemos almacenado agua en un tanque y la llevamos a otro, estamos transportando materia.

Información: El flujo de información se representa cuando en el sistema se produce un movimiento de información (entendiendo por información al pasaje de palabras, señales, órdenes etc.) de un bloque a otro. Por ejemplo, dos teléfonos conectados entre sí transmiten información de uno a otro. En el diagrama de bloques vamos a representar a la información con una línea de puntos no olvidando indicar el sentido.

Energía: El flujo de energía se representa cuando en el sistema se produce un intercambio de energía (entendiendo por energía al calor, electricidad, cinética, etc.) de un bloque a otro. Por ejemplo, una linterna entrega energía lumínica para que una persona pueda encontrar el camino como se muestra en el gráfico. En el diagrama de bloques vamos a representar la energía con una doble línea sólida, indicando también el sentido.


15

Por ejemplo, el siguiente diagrama representa el proceso de elaboración de las papas fritas.

Describe cómo se desarrolla el proceso basándote en el

diagrama y en las tablas (calculando cuantas personas

trabajan y cuánto tiempo se tardaría):

Almacén de materia prima

Tanque de lavado

Máquina lavadora

Pelado

Corte

Rebanado

Lavado

Fritura

Transporte y enfriado

Esparcido de sazonadores

Empaque


16

Para completar el análisis del proceso completamos las siguientes tablas, por ejemplo:

FLUJOS O

PER

AC

ION

ES

Materiales Energía Información

Almacenamiento SI NO SI

Transporte SI SI SI

Regulación y Control SI SI SI

Transformación SI SI SI

Distribución NO NO NO

Insumo Papas

Operación

Lavado de papas.

Pelado de papas.

Rebanado de papas.

Fritura de papas rebanadas.

Producto intermedio Papas peladas.

Producto Papas rebanadas fritas.

Residuo

Cascara de las papas.

Aceite.

Papas pequeñas y/o quemadas

Medio técnico / herramienta / máquina / dispositivo

Máquina lavadora de papas.

Máquina rebanadora de papas.

Máquina freidora de papas.

Cinta transportadora de enfriamiento.

Maquina eliminadora de papas pequeñas y/o quemadas.

Maquina rociadora de condimentos.

Máquina empaquetadora.

Medio de transporte Vehículo autoelevador de carga.

Cinta transportadora.

Medio de almacenamiento Recipiente de papas.

Bolsas de polipropileno biorientado.


17

Unidad 2 Cambios y continuidades

en los procesos de producción

Evolución de los hechos e ideas en producción

Los orígenes de la producción

La primera manifestación de producción, con características que presenten al menos una mínima analogía con la industria actual, está constituida por el artesanado de la edad media. Se elaboraba en la propia casa, para consumo familiar o venta en el mercado local. En las plazas donde funcionaban los mercados se reunían el artífice, el usuario y las mercancías. Los transportes y el capital prácticamente no influían en este tipo de actividad.

Los gremios de tejedores, sastres, zapateros, joyeros, etc., eran verdaderos monopolios, que tanto beneficiaban a los consumidores al imponer normas inherentes a los procesos y la calidad de los productos, como los perjudicaban al restringir la posibilidad de ejercer la industria solamente a sus miembros.

El artesano medieval elaboraba con sus manos un producto hasta verlo terminado. Podía sentirse realizado a través de él y experimentar orgullo por la obra hecha con su esfuerzo. Aparece así en la historia de la humanidad una concepción nueva: el trabajo como un medio para expresar la personalidad. Esto habría de perderse luego con el fraccionamiento de las tareas que concurren a la fabricación de un producto, tornándose en causa de frustración para el trabajador en la producción en serie

El esquema artesanal evolucionó a partir del siglo XV, avanzando hacia una producción doméstica especializada. Las materias primas las adquiría un empresario que efectuaba la elaboración en la primera fase del proceso y luego pasaban por los domicilios de quienes llevaban a cabo las etapas subsiguientes, hasta llegar al que vendía el producto.


18

Las claves de la revolución industrial

La revolución industrial no fue un acontecimiento histórico que se produjo en un momento determinado, sino que, en realidad, puede considerársela como un proceso ininterrumpido que se ha venido desarrollando de forma más o menos acelerada durante dos siglos, gestando el industrialismo y generado constantes avances en la técnica, así como transformaciones en la estructura y funcionamiento del sistema de producción.

Uno de los aspectos esenciales que caracterizó a la revolución industrial lo constituyó la serie de innovaciones técnicas denominadas entonces inventos, que generaron una evolución gradual de la producción manual a la producción mecánica. Por otra parte, la utilización en forma generalizada de la división del trabajo y la especialización contribuyó a potenciar el efecto de dichos adelantos técnicos.

Si bien estos principios eran conocidos desde siglos anteriores fue Adam Smith quien los impulsó y jerarquizó definitivamente. Puntualizaba en ella las ventajas de la división del trabajo: el aumento de la destreza de cada operario, el ahorro del tiempo que se pierde al pasar de un tipo de trabajo a otro y la invención de numerosas máquinas que tanto facilitan y abrevian el trabajo como posibilitan que un hombre haga las tareas de muchos.


19

La nueva fábrica del siglo XX

Para fines del siglo XIX y principios del XX hizo su aparición en escena Frederick Winslow Taylor (1856 - 1915), ingeniero de Filadelfia, que estaría llamado a revolucionar los conceptos y las prácticas de la producción.

En los talleres de esa época, el esfuerzo personal de los operarios que manejaban las máquinas era un factor de suma importancia para la productividad. Lo habitual era permitir que los trabajadores decidieran por sí mismos la forma en que habrían de llevar a cabo la producción, en base a su habilidad, experiencia y conocimientos, los que eran mantenidos en reserva con verdadero celo, como un secreto profesional.

En un ambiente tal, la ineficiencia y el derroche de tiempo se hallaban arraigados como prácticas inherentes al sistema Alternativamente elogiado y criticado, Taylor tuvo el mérito de luchar sin claudicaciones para transformar un medio apático y displicente, definiendo a tal efecto objetivos claros y precisos. Sus ideas principales pueden sintetizarse en los siguientes puntos:

Estudiar cada una de las operaciones del trabajo, en sustitución del viejo método empírico. Ello deriva en la fijación de métodos y tiempos estándares, y su especificación a través de órdenes de trabajo, tarjetas de instrucción, etc.

Seleccionar, entrenar, enseñar y formar al trabajador, en lugar de lo que ocurría anteriormente en que cada uno elegía su propio trabajo y aprendía por sí mismo como mejor podía.

Dividir la responsabilidad y el trabajo entre la gerencia y los trabajadores. La gerencia debe tomar a su cargo toda la tarea para la cual está mejor capacitada, a diferencia del pasado en que casi todo el trabajo y la mayor parte de la responsabilidad se echaban sobre las espaldas de los trabajadores. Esto implica la separación de la responsabilidad del planeamiento y control de la producción, de la de su ejecución.

Proporcionar a los trabajadores un incentivo monetario que los induzca a comportarse de acuerdo con las normas preestablecidas, mediante retribuciones ligadas a la productividad. Este pasa a constituirse entonces en el medio de motivación, con la mira puesta en lograr que los hombres se vean inducidos a realizar el máximo esfuerzo físico.

La filosofía mecanicista consistente en considerar al hombre como una máquina más que predomina en el pensamiento troncal de Taylor, despertó críticas y rencores.


20

Del enfoque de producción al enfoque de ventas

Tanto en los Estados Unidos como en los países más adelantados de Europa occidental, predominaba a principios del siglo XX el llamado enfoque de producción. Este se caracterizaba por la existencia de un mercado con demanda superior a la oferta. A pesar de la revolución industrial, la producción no había podido alcanzar al consumo potencial; de allí la importancia de ideas como las de Taylor.

En esa época, la función comercial no merecía mayor respeto, limitándosela a la distribución física.

El desarrollo de la producción en serie modificó, sin embargo, dicho panorama. El impulsor de este cambio fue Henry Ford, empresario que trasladó el procedimiento utilizado en los mataderos a su fábrica de automóviles (aunque instrumentándolo en sentido inverso, para el armado en lugar del desarmado), descartando así la vieja modalidad artesanal consistente en fabricar cada producto en un sitio.

En agosto de 1912 se necesitaban 12 horas de trabajo para ensamblar un Ford T, al año siguiente, con la línea de montaje, sólo se requería una hora y media, reduciéndose así substancialmente el tiempo y, por consiguiente, la inmovilización financiera (en capital de trabajo) que la actividad productiva demandaba.

La generalización de la línea de montaje dio lugar a la producción masiva, que permitió elaborar a bajo costo, grandes cantidades de artículos, muchos de ellos inaccesibles hasta ese entonces para la mayoría de la población. No debe extrañar pues que, en dos años, las ventas de la empresa de Ford crecieran a más del triple (pasando de 78.000 a 248.000 automóviles).

Pero también la posibilidad de producir tales volúmenes derivó en la reversión de la situación anteriormente comentada. Los empresarios empezaron a tomar conciencia de que la salida de sus productos no resultaba un proceso tan automático; que se hacía necesario salir a colocarlos. Ello generó la aparición de lo que podemos denominar enfoque de ventas, con el que siguió vigente el mismo mecanismo taylorista, pero orientado hacia las ventas. Fue la época del énfasis en el entrenamiento y la incentivación de los vendedores. Se trasladaron así a las ventas, principios antes aplicados sólo a la producción, pero sin preocuparse mayormente por el interés del consumidor por el producto.

Como puede advertirse, Ford puede ser considerado, entre otras cosas, un pionero de las prácticas del perfeccionamiento constante, característica predominante del fin del siglo XX.

Evolución hacia un enfoque centrado en el consumidor


21

Las innovaciones en el mundo de la producción, dieron origen a lo que se dió en llamar “producción masiva”. La producción masiva creó la necesidad de tener que colocar volúmenes mucho mayores en el mercado y se optó, para lograrlo, por recurrir a un enfoque de ventas que aplicaba los principios del taylorismo (entrenamiento, incentivos, etc.) a los vendedores.

Fue a partir de mediados del siglo XX cuando este criterio comenzó a modificarse para dar paso al enfoque de comercialización. Este puede ser caracterizado tanto porque centra su atención en el consumidor como por las nuevas concepciones que en materia de organizaciones implica. Ya no se trata que el consumidor haga lo que le interesa a la empresa, sino que la empresa se ajuste a las preferencias del consumidor.

La venta se dirige a las necesidades del vendedor, la comercialización, en cambio, a las del comprador. La venta es motivada por la necesidad que tiene el vendedor de convertir su producto en dinero, la comercialización, en cambio, por la idea de satisfacer las exigencias del consumidor por medio del producto, y por todo lo relacionado con la creación, la entrega, y finalmente el consumo del mismo.

Esta evolución lleva a que el punto de arranque del planeamiento empresario no sea ya el método de producción, como en los tiempos de Taylor, sino que, partiendo de las necesidades del consumidor, se define primero el producto, y recién luego el proceso que permitirá elaborarlo los equipos y la planta.

Una vez conocidas las necesidades del cliente, la industria procede en retroceso y se preocupa por encontrar las formas de satisfacerlas.

Dentro de un esquema de esta índole, adquiere relevancia clave la innovación, proceso a través del cual se crean nuevos productos para tratar de satisfacer las necesidades del consumidor.


22

El eslabón perdido de la estrategia empresarial (Toyotismo)

Entre los problemas de adaptación a los innumerables, cambios que el contexto de la segunda mitad del siglo XX ha impuesto a las organizaciones, no cabe duda que uno de los más complejos y de más difícil resolución es el de lograr la adecuación mental de empresarios, directivos y gerentes.

En el área de producción, en especial, este problema se ha presentado como un fenómeno particularmente crítico, pues los gerentes de fábrica y los ingenieros responsables de las distintas funciones productivas, han vivido encerrados en sus plantas y generalmente ajenos a las circunstancias afrontadas por la dirección de la empresa, sus estrategias y su desarrollo a largo plazo.

Lo logrado por el Japón es básicamente el resultado de un trabajo en equipo, propio del espíritu de su pueblo. Imbuida por el principio olímpico de la búsqueda de los límites, esta corriente procura la perfección en todo o, cuanto menos, trata de aproximarse a ella en la medida de lo posible (y, a veces, de lo imposible). Así es que pretende el cero stock, el cero defectos en calidad, el cero tiempo de preparación de la maquinaria (al cambiar de una producción a otra), etc.

Los resultados están a la vista: mejoramiento de los productos hasta extremos impensados, excelente calidad, invasión exitosa de los mercados mundiales, bajísima inmovilización en capital de trabajo, etc.

Con respecto de la calidad, los japoneses son partidarios del autocontrol por el operario como el camino que más rápidamente conduce a obtener cero defectos.

La década del 80 marca, entonces, un resurgimiento de la producción, con su creciente integración a la estrategia empresarial, la generalización de las concepciones y modelos desarrollados por los japoneses, la revalorización de la calidad, los avances de las aplicaciones informáticas, etc. que gradualmente van dando lugar a una producción totalmente renovada hacia el final del siglo XX: la ahora denominada producción de clase mundial.


23

Tipos de procesos de producción

Producción por Proyecto

Se utiliza cuando se elaboran productos únicos y, entonces, la secuencia de operaciones depende del producto a elaborar.

Los procesos tipo proyecto son aquellos en los que la producción tiene lugar sobre un sitio concreto, desarrollándose con frecuencia de forma distinta en cada producto, como ocurre en la perforación de un pozo petrolífero o en la construcción de un edificio o de un barco. Para cada unidad producida (un barco, un edificio, etc.) se lleva a cabo un estudio previo, según las condiciones establecidas por el cliente. Para su realización se forman equipos especializados que trabajan en este proyecto de forma exclusiva mientras que los departamentos que integran la infraestructura (aprovisionamiento, administración, etc.) cubren las necesidades de todos los distintos equipos

En este modo de producción cada proceso es único y se planifica específicamente a pedido del cliente.

Este tipo de procesos se utiliza también en la producción de servicios: por ejemplo, el desarrollo de una campaña política. Producción Intermitente

Se utilizan cuando los volúmenes de producción son bajos y, además, variados. Esta variedad hace que la secuencia de operaciones a realizar en la fábrica sea diferente según el tipo de producto.

Una fábrica de muebles puede ser un ejemplo de producción intermitente. Para fabricar un determinado modelo se necesitan realizar una serie de operaciones sobre la materia prima: cortar, cepillar, tornear, taladrar, etc. Ante cada pedido, se organiza el proceso de acuerdo con la secuencia de operaciones que se necesitan realizar y las máquinas que se deben utilizar. Un nuevo pedido podrá requerir el uso de las mismas máquinas pero en una secuencia diferente (pro ej.: tornear, cepillar, taladrar, cortar), por lo que será necesario replanificar el proceso de fabricación.

En este tipo de procesos, los productos se elaboran a pedido del cliente.

Este tipo de procesos se utiliza también en la producción de servicios: por ejemplo, la atención médica de una sala de emergencias.

Por

Proyecto

Intermitente

En Línea

Contínua

Por Lotes


24

Producción en Línea

Se utiliza para volúmenes de producción muy altos y productos estandarizados. Los materiales van avanzando en forma lineal de una operación a otra respetando una secuencia fija.

Una fábrica de automóviles sirve para ilustrar un proceso en cadena. Centenares de personas realizan allí operaciones a un ritmo preciso, marcado por la velocidad de avance de la línea. Las líneas de fábricas que producen vehículos complejos (camiones pesados para aplicaciones militares, por ejemplo) avanzan a un ritmo casi imperceptible, mientras que las líneas de fábricas que producen vehículos sencillos tienen un movimiento mucho más rápido y claramente observable. En estos casos, una verdadera línea desplaza el producto que se está fabricando a través de una larga serie de puestos de trabajo fijos en los que los operarios realizan las tareas. Unos colocan el cableado, otros los asientos, otros el motor, otros controlan que una serie de operaciones se hayan hecho correcta mente. En otros casos, la línea que transporta el producto de un puesto a otro ha sido sustituida por carritos, plataformas, cintas transportadoras, etc. A veces, como es el caso de muchas empresas de confección o calzado, lo que fluye por la línea no son unidades del producto, sino lotes de unidades, pero todo el lote sigue una secuencia predeterminada de puestos de trabajo.

En este tipo de procesos, la cantidad que se produce no está directamente vinculada con los pedidos de los clientes.

Este tipo de procesos se utiliza también en la producción de servicios: por ejemplo, un restaurante de comidas rápidas. Producción Contínua

Se utiliza para grandes volúmenes de producción de productos altamente estandarizados. En este tipo de procesos, el material circula de manera contínua a lo largo de las instalaciones durante las 24 horas del día.

Una refinería de petróleo es un buen ejemplo de proceso continuo. Las instalaciones, formadas por una compleja red de depósitos y reactores conectados por tuberías, constituyen una serie de caminos continuos por los que la materia prima, crudo de petróleo, fluye y se transforma hasta convertirse en los distintos productos acabados: gasolina, asfalto, etc. Apenas se ven operarios, cuyo trabajo consiste en accionar válvulas, supervisar indicadores de procesos y, sobre todo, realizar operaciones de mantenimiento, limpieza, reparación, control, entrada de materias y salida de producto acabado. Durante el proceso, altamente automatizado, los operarios no entran en contacto con el producto.

El proceso de producción es rígido y no puede modificarse fácilmente sin una gran inversión previa. El nivel de contacto con el cliente es muy bajo.

Este tipo de procesos se utiliza también en la producción de servicios: por ejemplo, una planta generadora de energía eléctrica.


25

Producción por Lotes

Este tipo de procesos se utiliza para altos volúmenes de producción con bajos niveles de variedad entre los productos. Esta estrecha gama de productos permite que algunos de los componentes se fabriquen por adelantado y luego, dependiendo de los pedidos de los clientes, se ensamblen de diferentes maneras.

Una pequeña fábrica de máquinas para la industria textil (máquinas circulares de hacer tejido de punto, por ejemplo) proporciona un claro ejemplo de proceso de fabricación por lotes. Esta empresa seguramente operaría por el sistema de poner en fabricación pequeñas series de máquinas iguales o muy similares. Cada producto consta de unas piezas determinadas, algunas de las cuales se compran a proveedores externos, mientras que otras se fabrican en la propia empresa; algunas piezas son de aplicación en un único tipo de producto, mientras que otras son comunes a varios.

En un proceso como el descripto, los lotes de piezas van pasando de operación en operación siguiendo distintas rutas dentro de la fábrica, de acuerdo con las características del producto a fabricar.

Este tipo de procesos se utiliza también en la producción de servicios: por ejemplo, el procesamiento de préstamos hipotecarios en una entidad bancaria.


26

Ciclo de vida comercial del producto

Es la evolución de los productos ofrecidos por una empresa cuando ya se encuentran en el mercado

Es la evolución sufrida por las ventas de un producto determinado (materia, información o energía) durante el tiempo que éste permanece en el mercado. El ciclo de vida de un producto suele estar dividido en cuatro fases o etapas.

Etapas comerciales en la vida de un producto

Introducción

Es el momento en el que el producto se introduce en el mercado. El volumen de ventas es bajo, dado que aún no es conocido en el mercado. Los costes son muy altos y los beneficios inapreciables. En esta etapa es muy importante invertir en promocionar el producto.

Crecimiento

En esta etapa aumentan las ventas, al aumentar el interés del cliente. Los beneficios empiezan a crecer y el producto necesita mucho apoyo para mantenerse.

Madurez

El crecimiento de las ventas se ralentiza y estabiliza en el mercado. El producto está asentado y consolidado en el mercado y los beneficios son altos.

Declive

Las ventas comienzan a decrecer significativamente y el producto se prepara para salir del mercado normalmente ya saturado. La causa principal suele ser la obsolescencia.


27

Ciclo de vida técnico del producto

Etapas técnicas en la vida de un producto

Las cinco etapas son las siguientes:

Producción

En esta etapa se fabrica el producto, la materia prima ingresa a la línea de producción, en la cual se le realizan una serie de operaciones de transformación hasta obtener el producto planificado. Algunas de esas operaciones pueden ser, dependiendo del producto, por ejemplo:

- Cortar y dar forma al producto o a sus partes,

- Unir, soldar, clavar o ensamblar partes,

- Pintar, terminar detalles, etc.

- Producir cambios químicos en la materia (perfumes, esencias, medicamentos, etc.)

Distribución:

La etapa de distribución comienza cuando el producto deja el sitio de la producción y termina cuando el consumidor toma posesión de este. Varias etapas de distribución y almacenaje pueden tomar lugar para un producto, incluido el almacenado en un centro de distribución y lugar de retail. Ejemplos de procesos de distribución y almacenado de segundo plano son:

- Operaciones de almacenado.

- Recepción.

- Guardado.

- Transporte entre locaciones.

- Actividades de retail.

- Actividades de transporte.

Producción

Distribución

ComercializaciónUso

Desecho o la Reconversión


28

Comercialización:

El objetivo de la comercialización, en este sentido, es ofrecer el producto en el lugar y momento en que el consumidor desea adquirirlo.

Existen diversas formas de llevar a cabo la comercialización de un producto. Una de ellas puede concretarse en tiendas, almacenes o mercados, con la mercadería a la vista del comprador. Es habitual que cada producto presente su precio en algún cartel o etiqueta.

La comercialización también se puede desarrollar a distancia, ya sea por Internet (el comercio electrónico), teléfono o catálogo. En estos casos, lo más frecuente es que el pago de la compra se realice con tarjeta de crédito, ya que resulta más cómodo y rápido que el envío o la entrega de dinero en efectivo.

Uso:

La etapa de uso comienza cuando el consumidor toma posesión del producto y termina cuando el producto es desechado o cuando comienza el final de su vida.

Ejemplos de procesos de segundo plano en esta etapa son:

- Almacenado en el punto de uso.

- Uso normal.

- Reparaciones y mantención durante el tiempo de .uso.

- Preparación del producto.

- Transporte al punto desecho.

Desecho o la reconversión:

La etapa de desecho y de fin de vida comienza cuando el producto está listo para ser desechado, reciclado, reusado, etc. y termina cuando el producto es enterrado, devuelto a la naturaleza, o cuando es transformado para ser reciclado o reusado.

Existen algunos casos en que la etapa de uso y de desecho ocurren simultáneamente, por ejemplo en comida y energía. De todas maneras la empresa debe considerar la etapa de desecho y fin de vida incluyendo todas las etapas.

Los procesos que ocurran como consecuencia del desecho de producto deben ser incluidos en la evaluación. Ejemplos de procesos de segundo plano de la etapa son:

- Recolección de productos desechados.

- Desmantelado de componentes de productos desechados.

- Trituración y clasificación.

- Incineración.

- Transporte a vertederos, mantención de vertederos, emisiones por descomposición.


29

El desarrollo de las TIC (Tecnologías de la Información y la Comunicación) y su impacto sobre los cambios en la producción.

La evolución de la comunicación ha ido de la mano con la evolución misma del hombre; quien en su afán de satisfacer sus necesidades físicas básicas se vio obligado a interactuar con los demás y darse a entender para obtener un objetivo específico.

Las herramientas de la comunicación como jeroglíficos, pictografías, y aparatos como la imprenta, el telégrafo, el teléfono, los computadores, los satélites y demás son el reflejo de una búsqueda por trascender la forma del pensamiento humano. Por alcanzar el entendimiento de su expresión con mayor veracidad y eficacia.

Sin embargo, no existen tantos elementos y herramientas en la información sólo como una oportunidad de que el hombre comunique sus emociones; si no que son el medio para la tecnificación de los procesos productivos en la vida moderna.

Hoy en día cada organización selecciona el ámbito al que ira destinado su producto, a través de la información que conocen del entorno social, económico y cultural en el cual se encuentra inmersa. Y esta información es la base fundamental para la toma de decisiones.

Este “tráfico de información” es permanente y cíclico; es una variable constante en el entorno económico a nivel mundial.

Como en cualquier economía, el principal objetivo es la maximización de las utilidades y esto se logra con la identificación de que es lo quieren los consumidores y del ámbito al que ira destinado su producto. Teniendo en cuenta estos dos factores se desarrollan estrategias (encuestas, sondeos, muestras, degustaciones, promociones publicitarias) a través de las cuales las personas dejan ver sus preferencias, sus gustos, sus necesidades.

Con este conocimiento las empresas adaptan o incluso modifican sus procesos de producción para ser más específicas. Ahora es más rentable administrar la producción específica y no la producción masiva de artículos cuya comercialización va a ser a largo plazo.

Gracias a las nuevas tecnologías como la informática, las líneas productivas son automatizadas, más veloces, eficientes y rentables. Los diseños pueden ser más diversos y la publicidad más agresiva en su innovación y creatividad.

Además, no se hace indispensable estar presente en cada parte del proceso ya que a través de videoconferencias, asesorías virtuales, enlaces vía micro ondas, es posible administrar, supervisar, auditar las actividades que son asignadas a un trabajador y el producto final, desde una ubicación geográfica diferente a donde se encuentran estos.

Podría decirse que el éxito de estas tecnologías es fundamental y está ligado al progreso industrial dentro de una sociedad. Cuando esta no desarrolla el potencial tecnológico, no incentiva la creatividad de su población, no estimula la creación de proyectos innovadores; da pasos gigantes al decrecimiento económico, educativo y cultural.

Las tecnologías de la información están presentes ahora y lo estarán en el futuro, y es necesario comprenderlas y adaptarlas a la vida cotidiana, a la rutina empresarial, al modelo laboral y profesional, a la educación, a la formación integral del individuo.

Esto es una garantía de la evolución. Es una puerta abierta al surgimiento de nuevas


30

experiencias en la historia a nivel mundial. Y es importante que no se centralicen en países o continentes en donde la riqueza se concentra; porque son los otros en su proceso de desarrollo los que requieren la igualdad de oportunidades para competir en el mercado global.

Impresoras 3D

Entre los avances tecnológicos más destacados de la actualidad se encuentran las impresoras 3D, observar el siguiente video y resolver las actividades.

https://www.youtube.com/watch?v=RciYGdQViSk

https://www.youtube.com/watch?v=RciYGdQViSk


31

Unidad 3 Las computadoras como sistemas de adquisición,

procesamiento, control y comunicación de información

Estructura, organización y funcionamiento de las computadoras.

La mayoría de las computadoras, grandes o pequeñas, están organizadas como se muestra

en la imagen.


32

Algoritmos, lenguajes y lógicas de programación.

¿Qué es programar?

En la mayoría de las actividades de nuestra vida, cuando no actuamos impulsivamente, realizamos una programación de nuestros actos. Muy pocas veces los resultados que obtenemos en nuestras actividades son óptimos si no las programamos primero.

Podemos decir, entonces, que la programación es la planificación o proyección de una tarea para su ejecución.

Cuando esto se traslada al campo de la computación, la definición de programa queda del siguiente modo:

“proceso de planificación de una secuencia de instrucciones que seguirá un controlador para que un sistema automático se comporte de un modo determinado”.

La programación tiene como objetivo fundamental resolver problemas a través del planteo claro de los pasos a seguir para llegar a la solución. Pero estos pasos tienen que estar codificados en un lenguaje que la computadora pueda interpretar.

Para escribir la secuencia de instrucciones que la computadora deberá realizar, debe seguirse un procedimiento determinado, que consta de dos grandes fases:

1. Resolución del problema.

2. Implementación.

Fases de resolución del problema

Consta de las siguientes etapas:

Análisis: en ella se define el problema. Esto requiere que sea comprendido y pueda ser enunciado. También es necesario tener en cuenta los elementos de que se dispone para alcanzar el resultado buscado.

Solución general o diseño del algoritmo: se desarrolla una secuencia lógica de pasos tendientes a resolver el problema. Luego se siguen los pasos diseñados para comprobar si resuelven el problema


33

Fases de implementación

Pasos Etapa Descripción

1 Análisis del problema Se analiza el sistema a controlar y se define claramente cómo se desea que éste se comporte.

2 Diseño de algoritmo Conducen al diseño detallado del algoritmo con forma de diagrama de flujo

3 Codificación Se implementa el algoritmo en un código escrito en un lenguaje de programación. Refleja las ideas desarrolladas en las etapas de análisis y diseño

4 Compilación y

ejecución Se descarga el programa y se pone en funcionamiento el controlador

5 Verificación Busca errores en las etapas anteriores y los elimina. Se comprueba que el programa responde al problema planteado en el punto 1.

6 Documentación Son comentarios que facilitan la comprensión del programa. Se deja registro de todo lo que se hizo para su posterior utilización o modificación.

También pueden clasificarse las etapas de modo temporal:

1. La etapa en la que el programador analiza el sistema, diseña y realiza el algoritmo y codifica el programa, se denomina TIEMPO DE EDICIÓN.

2. Luego, cuando el programa se descarga al controlador y comienza a ser utilizado, se llama TIEMPO DE EJECUCIÓN.

ALGORITMO

Un algoritmo es un conjunto de pasos que se siguen en orden para la resolución de un problema o la obtención de un resultado predeterminado, mediante una serie de pasos definidos, precisos y finitos.

Preciso: implica el orden de realización de cada uno de los pasos Definido: si se sigue dos veces, se obtiene el mismo resultado.

Finito: Tiene un número determinado de pasos, implica que tiene un final.

Los algoritmos se representan gráficamente mediante diagramas de flujo.

LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN

Un lenguaje de programación es un idioma artificial diseñado para expresar instrucciones que pueden ser llevadas a cabo por un controlador. Pueden usarse para crear programas que controlen el comportamiento de un sistema automático.

Está formado por un conjunto de símbolos y reglas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones.


34

Diagramas de flujo Bloques

Representación gráfica, mediante la utilización de signos convencionales, del proceso que sigue la información en un programa determinado. El diagrama de flujo es una de las técnicas de representación de algoritmos más antigua, y consiste en representar mediante símbolos las operaciones a realizar.

Bloque de inicio /

Finalización del programa

Se utiliza para indicar el comienzo y la finalización del programa

Bloque de salida

Se utiliza para indicar cuando el controlador envía instrucciones a un actuador (por ejemplo, encender o apagar una luz o mostrar un mensaje por pantalla).

Bloque de entrada Se utiliza para indicar que el controlador debe recibir datos ingresados por el usuario en tiempo de ejecución o para la lectura del estado de sensores en tiempo de ejecución.

Bloque de proceso

Se utiliza para indicar las operaciones realizadas por el controlador (ejemplo. esperas y operaciones matemáticas)

Bloque de repetición

Se utiliza cuando una cierta secuencia del programa debe repetirse un número determinado de veces.

Bloque de condición

Se utiliza cuando se desea que se realicen diferentes acciones en función de una decisión. La condición admite como posibles respuestas SI o NO.

I F


35

Un ejemplo de un algoritmo aplicado a la vida cotidiana se puede ver en el siguiente video de The Big Bang Theory:

https://www.youtube.com/watch?v=vq6A9FkCoVs

https://www.youtube.com/watch?v=vq6A9FkCoVs


36

La programación de los sistemas automáticos

Un sistema automático de control es un conjunto de elementos físicos relacionados entre sí, de tal forma que son capaces de gobernar su actuación por sí mismos, sin necesidad de la intervención de agentes externos (incluido el factor humano), anulando los posibles errores que puedan surgir a lo largo de su funcionamiento debido a perturbaciones no previstas.

Volviendo al ejemplo de la fabricación de papas fritas de la unidad 1, un posible algoritmo podría quedar representado de la siguiente manera en un diagrama de flujo.


37

Unidad 4 Introducción a la Robótica

La robótica es la ciencia que estudia el diseño y la implementación de robots, conjugando múltiples disciplinas, como la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control, entre otras.

Para definirlo en términos generales, un robot es una máquina automática o autónoma que posee cierto grado de inteligencia, capaz de percibir su entorno y de imitar determinados comportamientos del ser humano.

Surgimiento y aplicaciones

Entre las aplicaciones de la automatización se encuentra la Robótica, que surge en contextos industriales con la intención de aumentar la productividad y la flexibilidad de los procesos de producción.

Los robots se utilizan para desempeñar labores riesgosas o que requieren de una fuerza, velocidad o precisión que está fuera de nuestro alcance. También existen robots cuya finalidad es social o lúdica.

Actualmente, la Robótica se extiende a numerosos campos que abarcan desde la exploración del espacio, hasta la fabricación de automóviles, la medicina, la cosecha, la realización de tareas en centrales nucleares, o la automatización en contextos hogareñas (aspiradoras robots, por ejemplo).

Componentes de un robot

Un robot Se puede considerar como la síntesis de varios subsistemas, entre los que destacan:

1. La estructura mecánica: mecánicamente, un robot está formado por una serie de elementos o eslabones unidos mediante articulaciones que permiten un movimiento relativo entre cada dos eslabones consecutivos.

La constitución física de la mayor parte de los robots industriales guarda cierta similitud con la anatomía del brazo humano, por lo que en ocasiones, para hacer referencia a los distintos elementos que componen el robot, se usan términos como cuerpo, brazo, codo y muñeca.

2. El sistema sensorial: compuesto por los sensores que recogen información acerca del estado del propio robot y de su entorno.

3. El sistema de accionamiento, compuesto por los elementos actuadores (motores, por ejemplo) que permiten llevar a cabo las acciones programadas;

4. La unidad de control, formada por los elementos computacionales y el software que regulan el comportamiento global del robot.


38

Tipos de robots

Vídeo sobre las distintas funciones en las que se pueden incorporar los robots.

Tipos de Sensores

En un sistema automático, los sensores son los elementos encargados de obtener la información, es decir, proporcionan las señales de entrada al Sistema de Control para que éste pueda determinar las órdenes de salida.

Estas órdenes de salida son convertidas en señales eléctricas que se envían a un accionador o actuador que convertirá la energía eléctrica en otra forma de energía

Existen diferentes tipos de sensores, en función del tipo de variable que tengan que medir o detectar:

De contacto.

Ópticos.

Térmicos.

De humedad.

Magnéticos.

De infrarrojos.

https://www.youtube.com/watch?v=bWRxf2YkQVw

https://www.youtube.com/watch?v=bWRxf2YkQVw


39

Tipos de Actuadores

En robótica los actuadores son los encargados de generar el movimiento de los diferentes mecanismos o elementos que conforman el robot.

Los actuadores eléctricos se utilizan principalmente en robots que no necesitan de altas velocidad ni potencia. Son usados en aplicaciones que requieran de exactitud y repetitividad. Los motores eléctricos más utilizados en robótica son los motores de corriente continua y los motores paso a paso.

Los actuadores hidráulicos se utilizan en robots de gran tamaño que requieran mayor resistencia mecánica para la manipulación de cargas pesadas.

Los actuadores neumáticos son usados en aquellas aplicaciones que requieran solo dos estados, por ejemplo, en la apertura y el cierre de la pinza de un manipulador.


40

Formas de programación.

Programación según el tipo de Aprendizaje

1. Programación por Posiciones (o por puntos):

Se programa en base a posiciones entre las cuales se traslada el robot.

Sólo se registran y recuerdan los puntos iniciales y finales de cada trayecto al ejecutarse.

La trayectoria con la que se desplaza entre una posición y la otra la decide el robot y no puede programarse. El robot posee un programa que le permite encontrar la trayectoria más corta entre dos puntos.

El evitar obstáculos es un problema particular de los brazos industriales. No es suficiente con especificar que la herramienta mueva un objeto desde el punto A hasta el punto B.

El programador debe asegurarse de que ninguna parte de la estructura del robot choque con cualquier objeto situado dentro del campo de trabajo. Tampoco el robot debe chocar contra sí mismo. Los fabricantes suelen ofrecer programas para evitarlo.

Modos de Programación

Según su Aprendizaje

Por Posiciones

Por Trayectoria

Según su forma de Enseñanza

Textual

Gestual


41

2. Programación por Trayectorias (O Caminos):

El Robot aprende todo el camino que debe recorrer.

Programación según la forma de Enseñanza

3. Programación gestual

El operador guía al robot mostrándole qué pasos o trayectoria debe aprender.

El robot, luego, es capaz de reproducir esos movimientos.

En este tipo de programación es imprescindible disponer del robot en el momento de la programación.

En estos casos quien programa debe conocer bien la tarea a ejecutar, pero no es necesario que sea un experto en programación, en general el operario se limita a controlar manualmente al robot a través de un dispositivo o directamente guía la herramienta del robot a medida que él mismo realiza la tarea (como en el caso de las estaciones de pintura en la industria automotriz)

4. Programación Textual

El operador programa los movimientos del robot utilizando un lenguaje de programación específico.

Dado que, en este caso, quien programa el robot debe escribir un programa para que el robot ejecute los movimientos se vuelve necesario realizar mediciones y cálculos sobre la trayectoria del robot.

En este modo de programación no es estrictamente necesario disponer del robot para escribir el programa.


42

Unidad 5 La automatización, sus procesos.

Su utilización como proceso de tecnificación.

Podemos reconocer una gran variedad de actividades en las que se utilizan artefactos y sistemas automáticos: en los medios de transporte, en las fábricas, en las viviendas, en los comercios.

Pero... ¿qué es lo que nos permite afirmar que un sistema es automático?

Los sistemas

Un sistema es un conjunto de partes interrelacionadas entre sí que transforman insumos en resultados. Los insumos pueden ser materia, energía o información (electricidad, agua, dinero, etc.).

Los resultados, que también pueden ser materia, energía o información, suelen clasificarse en bienes o servicios.

En los sistemas automáticos ocurren cambios sin la intervención directa de las personas. Ciertos mecanismos internos se ocupan de provocar esos cambios.

Es posible diferenciar grados de automatización de acuerdo con la cantidad de cambios que suceden sin la intervención de las personas.

La automatización no está asociada sólo a las tecnologías “modernas” tales como la electrónica o la informática.

La automatización no es una característica asociada a un tipo de tecnología en particular.

En un proceso automático se producen cambios en el comportamiento, sin intervención directa de las personas.

Es posible reconocer diferentes grados o niveles de automatización. La automatización está asociada a las operaciones sobre la información. La automatización no es inherente a los artefactos, sino a los procesos sobre la información.

Un sistema puede contener procesos automáticos y no automáticos.

Acciones de ejecución y acciones de control

De ejecución: Operan sobre el flujo de energía

De control: Operan sobre el flujo de la información


43

Hacemos memoria…

Representación estructural de sistemas y procesos. Diagramas de bloques

Un diagrama de bloques representa la estructura de un sistema. Esto es, las partes que lo forman y el modo en que se relacionan entre sí. No representa ni la forma, ni el aspecto físico, ni su funcionamiento.

Para realizar un diagrama de bloques es fundamental conocer la función que cumplen los elementos.

Un diagrama de bloques debe incluir todas las partes del sistema. Cada parte puede ser en realidad un conjunto de partes agrupadas, que juntas cumplen una función.

Flujos

Materia

El flujo de materia se representa cuando en el sistema se produce un movimiento de materia. Cuando hablamos de materia nos referimos al agua, cajas, vasos, billetes, etc. de un bloque a otro. Por ejemplo: si tenemos almacenado agua en un tanque y la llevamos a otro, estamos transportando materia.

Información

El flujo de información se representa cuando en el sistema se produce un movimiento de información (entendiendo por información al pasaje de palabras, señales, órdenes etc.) de un bloque a otro. Por ejemplo, dos teléfonos conectados entre sí transmiten información de uno a otro. En el diagrama de bloques vamos a representar a la información con una línea de puntos no olvidando indicar el sentido.

Energía

El flujo de energía se representa cuando en el sistema se produce un intercambio de energía (entendiendo por energía al calor, electricidad, cinética, etc.) de un bloque a otro. Por ejemplo, una linterna entrega energía lumínica para que una persona pueda encontrar el camino como se muestra en el gráfico. En el diagrama de bloques vamos a representar la energía con una doble línea sólida, indicando también el sentido.

Normas de representación de flujos

Información – El flujo de información lo vamos a representar mediante líneas punteadas dirigidas. Las flechas indican el sentido del flujo.

Energía – El flujo de energía lo vamos a representar mediante líneas dobles.

Materia – El flujo de materia lo vamos a representar mediante flechas simples.


44

Tipos de sistemas de control automático

El control a lazo abierto.

En este tipo de sistema, a partir de un programa determinado, el controlador cumple la función de ejecutar una serie de instrucciones, independientemente de los resultados que se produzcan, en general con intervalos de tiempo preestablecidos.

Los sistemas de control sin retroalimentación, es decir que no tienen sensores y donde los flujos no se cierran, se denominan a lazo abierto.

El control a lazo cerrado. Realimentación.

Existen sistemas que incorporan un circuito de "corrección" del funcionamiento que contiene una unidad de retroalimentación. La unidad de retroalimentación es un mecanismo que "lee" la información de salida de un actuador y la compara con un valor fijado por el usuario, por ejemplo una temperatura determinada. De acuerdo con el resultado de la comparación, el controlador genera una señal de corrección que modifica el funcionamiento del actuador.

La comparación y la corrección deben ser realizadas en forma continua dado que este tipo de sistemas tienen en cuenta las perturbaciones del ambiente, como por ejemplo los ruidos, las vibraciones o los cambios de temperatura.

Los sistemas a lazo cerrado están presentes en nuestra vida cotidiana por ejemplo en la plancha, heladera, termotanque, depósito de agua del baño, como así también en las industrias, como en una planta embotelladora.


45

Un ejemplo de un sistema de lazo abierto y lazo cerrado puede ser el sistema de riego.

Lazo abierto Lazo cerrado

F.E.: Fuente de Energía / I.E.: Interface de Entrada / I.S.: Interface de Salida

Este sistema de riego funciona a lazo abierto. Este sistema está programado para funcionar por un tiempo determinado a un horario determinado (por ej.: se enciende todos los días de 7 a 9hs y de 19 a 21hs).

Todos los días en el horario pautado, el controlador llevara a cabo la tarea del sistema. Pero, ¿Qué sucede si llueve? En caso de lluvia el sistema regara igual, si el suelo está inundado también lo hará

Si la tierra esta seca y las plantas están muriendo, no regara salvo que sea el horario especificado de riego.

Este sistema no tiene una autocorrección, ni una realimentación. El único que puede corregir el funcionamiento de este sistema es el usuario, por lo que termina siendo de menor precisión que el lazo cerrado.

Este sistema de riego funciona a lazo cerrado, ya que la corrección del funcionamiento se da constantemente (el usuario interviene en su funcionamiento solo para encenderlo o pagarlo totalmente).

¿Cómo? El sensor de humedad que se encuentra en el suelo mide constantemente la humedad en la tierra. Cuando esta es demasiada, el sensor comunica lo detectado al controlador quien en base a la información que contiene previamente, decide si debe seguir o no con el riego del terreno. De esta manera, la corrección se da automáticamente.

El sensor de humedad seguirá en funcionamiento continuamente (se esté o no regando), ya que debe está tomando información acerca del nivel de humedad en todo momento (si está muy húmedo, para no regar y así no inundar el terreno, o si está muy seco, para encender el rociador y regar las plantas para que no mueran)


46

¿Un sistema a lazo abierto puede tener sensores?

Sí, pero esos sensores no cumplen la tarea de dar retroalimentación del objetivo final.

El sensor de puerta del microondas no nos dice si la comida está caliente. Si quisiera un microondas a lazo cerrado, este debería funcionar hasta que la comida este caliente y luego apagarse (tener en cuenta que en la realidad se ingresa un determinado tiempo y al terminar se debe corroborar si la comida está caliente o no)

educación tecnológica cuadernillo 2016

Documents