trabajo práctico 327 2015-1

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Especialistas: Mireya Delgado Ingeniería de Sistemas Evaluador: Sandra Sánchez

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TRABAJO PRÁCTICO: ASIGNATURA: INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE SISTEMAS CÓDIGO: 327 FECHA DE ENTREGA DE LAS ESPECIFICACIONES AL ESTUDIANTE: A partir de la primera semana de presentación de pruebas, a través del asesor de la asignatura de su centro local. FECHA DE DEVOLUCIÓN DEL INFORME POR EL ESTUDIANTE: Adjunto a la segunda prueba integral NOMBRE DEL ESTUDIANTE: CÉDULA DE IDENTIDAD: CORREO(s): TELÉFONO(S): CENTRO LOCAL: CARRERA: 236 NÚMERO DE ORIGINALES: FIRMA DEL ESTUDIANTE: LAPSO: 2015/1 UTILICE ESTA MISMA PÁGINA COMO CARÁTULA DE SU TRABAJO

RESULTADOS DE LA CORRECCIÓN

OBJ N° 5 0:NL 1:L

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TRABAJO PRÁCTICO INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE SISTEMAS (327)

ESPECIFICACIONES: El presente trabajo práctico se basará en el objetivo Nº.5, correspondiente al Módulo II. En él se evidenciará las destrezas y habilidades adquiridas por el estudiante, al momento de describir las funciones de la Ingeniería de Sistemas, en la solución de un caso dado. Lea con atención el presente planteamiento:

SISTEMA PARA FABRICAR TORNILLOS DE ACERO GALVANIZADO

Ud. como futuro Ingeniero de Sistemas o Técnico Superior en Mantenimiento de Sistemas Informáticos, abordará desde el punto de vista de sistemas, la solución propuesta al problema planteado en las especificaciones de este trabajo práctico.

El mismo tiene como propósito, que el estudiante realice la función de análisis e implantación de la ingeniería de sistemas, en lo relativo a la descripción del sistema propuesto en forma gráfica y narrativa, mediante modelos conceptuales y de implantación a diferentes niveles.

La descripción del sistema propuesto en términos de modelos conceptuales, se hará a dos niveles. En el primer nivel, se ilustrará en forma gráfica bajo el esquema de un modelo de contexto, acompañándose de un texto explicativo. En el segundo nivel, se representará según la configuración de un modelo esencial a nivel de subsistemas, donde se refleje la interrelación entre los subsistemas; seguido de un escrito esclarecedor de dicha representación.

En cuanto a los modelos de implantación, detallará los gráficos de los subsistemas, en gráficos sucesivos de funcionamiento del sistema propuesto, a nivel de procesos, subprocesos y actividades, donde se evidencie la tecnología usada para tal funcionamiento. Igualmente, se colocará luego de cada gráfico, una explicación narrada del mismo.

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En este trabajo práctico, el caso a tratar es la industria de fabricación tornillos de acero galvanizado, que tiene como objetivo lograr un producto resistente, económico y ajustado a las normas de calidad.

Se denomina tornillo a un elemento u operador mecánico cilíndrico con una cabeza, utilizado en la fijación temporal de unas piezas con otras, las cuales pueden ser desmontadas cuando la ocasión lo requiera. Un tornillo está dotado de una caña roscada con rosca triangular, que mediante una fuerza de torsión ejercida en su cabeza con una llave adecuada o con un destornillador, se puede introducir en un agujero roscado a su medida o atravesar las piezas y acoplarse a una tuerca.

El acero es el metal más empleado en la fabricación de tornillos. Satisface la mayor parte de las demandas de las principales industrias en términos de calidad técnica y económica para determinados usos. Sin embargo, Los tornillos se pueden fabricar de muchos materiales y aleaciones; en los tornillos realizados en metal su resistencia está relacionada con la del material empleado. Un tornillo de aluminio será más ligero que uno de acero (aleación de hierro y carbono), pero será menos resistente ya que el hierro tiene mejor capacidad metalúrgica que el aluminio; una aleación de duraluminio mejorará las capacidades de resistencia del aluminio pero disminuirá las de tenacidad, ya que al endurecer el aluminio con silicio o metales como cromo o titanio, se aumentará su dureza pero también su coeficiente de fragilidad a partirse. Los metales más duros son menos tenaces ya que son cualidades antagónicas. La mayoría de las aleaciones especiales de aceros, bronces y aceros inoxidables contienen una proporción de metales variable para adecuar su uso a una aplicación determinada.

Generalmente, la función de los tornillos forma parte del soporte de la carga, por lo que una exposición prolongada puede dar lugar a daños en la integridad de la estructura con el consiguiente coste de reparación y/o sustitución. Además muchos tornillos trabajan a la intemperie. Por esta razón se utiliza la galvanización en caliente como uno de los métodos que para mejorar la resistencia a la corrosión de los tornillos, mediante un pequeño recubrimiento sobre la superficie. El galvanizado permite el recubrimiento de los tornillos mediante su inmersión en un baño de cinc fundido.

Siempre hay que usar el tornillo adecuado para cada aplicación. Si usa un tornillo con demasiada resistencia de tensión (dureza) que no está ajustado al valor de diseño, podría romperse, como se rompe un cristal, por ser

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demasiado duro. Esto es porque los tornillos de alta tensión tienen menor resistencia a la fatiga (tenacidad) que los tornillos con un valor de tensión más bajo. Un tornillo compuesto por una aleación más blanda se podría deformar, pero sin llegar a partirse, con lo cual quizá no podría desmontarse pero seguiría cumpliendo su misión de unión.

El estándar ISO marca con dos números sobre la cabeza del tornillo, por ejemplo (8.8). El primer número indica la resistencia de tensión (la dureza del material); el segundo número significa la resistencia a punto cedente, es decir la tenacidad del material. Si un tornillo está marcado como 8.8, tiene una dureza de 800 megapascales (MPa), y una tenacidad del 80 %. Una marca de 10.9 indica un valor de tensión de 1000 MPa con una resistencia a punto cedente de 900 MPa, 90 % de resistencia de tensión.

En los próximos párrafos se describe el proceso de fabricación de tornillos:

1. Se parte de la recepción de la materia prima que consiste en una bobina de alambre, que puede ser de diferentes diámetros y tipos de acero dependiendo del tornillo a fabricar. La misma se introduce unas 30 horas en un horno para ablandar el alambre y así poder trabajarlo.

2. Se sumerge ahora en un tanque con ácido sulfúrico para retirar cualquier partícula de óxido y luego se le da un baño de fosfato. Esto evita que el acero se oxide antes de fabricar el tornillo y lo lubrica para poder estirarlo y moldearlo mejor.

3. Una máquina estira el alambre y lo corta en trozos de longitud deseada según el tamaño del tornillo a fabricar.

4. Las varillas son colocadas en una máquina que moldea y recorta con precisión la cabeza del tornillo (las máquinas de moldeado son equipadas con juegos de matrices de diferentes tamaños).

5. Una herramienta llamada punteadora da forma al tornillo para que no quede la punta plana, creando así la parte que se engancha a una tuerca.

6. Como el tornillo necesita filetes para que puedan enrocar las tuercas, unos de rodillos de alta presión o máquina de desenroscado imprimen la forma de la rosca.

7. Durante el proceso de moldeado se usa aceite como lubricante. Los tornillos deben pasar por un proceso de desengrase que previene la oxidación y los prepara para su posterior tratamiento.

8. Los tornillos de acero se oscurecen durante el moldeado por lo que son pasados por un baño ácido para eliminar las impurezas y recuperar el

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acabado, proceso que se conoce como pasividad y logra que el metal sea menos activo químicamente.

9. Para incrementar la resistencia a la tensión, se someten los tornillos a un proceso térmico y, finalmente, son galvanizados para prevenir la oxidación en la superficie.

INSTRUCCIONES GENERALES Para el desarrollo de este trabajo práctico, el alumno tomará en cuenta lo siguiente: • Considerará el problema planteado como el sistema actual, mientras que

su solución se enfocará bajo un sistema propuesto o nuevo. • Describirá las funciones de la ingeniería de sistemas usando como caso

de estudio el sistema nuevo. • Realizará sólo algunas de las actividades metodológicas de las funciones

de la Ingeniería de Sistemas, presentadas en la unidad 5 del Material Instruccional de Apoyo (MIA), denominada “Aplicación de la Ingeniería de Sistemas” 1. Allí encontrará que en la función de análisis se describen los modelos conceptuales, mientras que en la función de implantación, se representan los modelos de implantación. Como ayuda adicional para el estudiante, se incluye en el Anexo una síntesis de los conceptos y gráficos que debe manejar para elaborar dichos modelos y que se espera le faciliten la construcción de los mismos.

• Podrá buscar información documental que le permita ampliar tanto el

problema como la solución propuesta, en caso que lo requiera. De ser así, deberá suministrar las fuentes bibliográficas utilizadas y los datos obtenidos, en cada punto del informe donde se use.

• Planificará adecuadamente la ejecución de este trabajo, a fin de cumplir

con la fecha de entrega prevista (conjuntamente con la segunda integral), ya que no habrá prórroga.

• 1 Al leer dicha unidad, observará que se realizó un ejercicio completo, donde se planteó un problema y su solución

desde la perspectiva de sistemas, aplicando una metodología completa de la Ingeniería de Sistemas. El propósito de haber realizado dicho ejercicio, es que el estudiante pudiese integrar los conocimientos adquiridos en las unidades anteriores (1, 2, 3 y 4), teniendo una visión completa de cómo afrontar formalmente una situación de sistemas.

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• Escribirá el informe de este trabajo práctico de forma que cumpla con los requisitos de presentación, especificidad, y estructuración exigidos, ya que no se aceptarán trabajos, que no cumplan con los mismos: - La presentación debe ser impecable en cuanto a limpieza,

encuadernación, portada, índice, numeración de páginas, titulación de contenidos, pertinencia entre títulos y contenido, uso y referencias de figuras y tablas.

- La especificidad se refiere a la concreción y suficiencia explicativa en cada uno de los puntos tratados.

• El trabajo es estrictamente individual. • Recuerde que la entrega del informe de este trabajo práctico es al

momento de presentar la segunda prueba integral de esta asignatura.

ESTRUCTURA DEL INFORME DEL TRABAJO PRÁCTICO

El informe del trabajo práctico deberá tener las siguientes secciones: 1.- Introducción

Es la comunicación inicial entre el autor del escrito y el lector, que permite sin entrar en detalles, crear un ambiente de familiaridad y confianza. Además de ser incentivadora, la introducción presenta el tema a tratar, los propósitos esenciales y datos generales del contenido estructural del escrito, es decir, una breve descripción capitular.

2.- El problema Es una breve descripción de la problemática que puede sustentarse en el desconocimiento de las causas que la generan, los factores asociados o el grado de intensidad mostrado en el comportamiento de algunos indicadores o variables en un contexto determinado. • El enunciado del problema puede contener los siguientes aspectos:

- Breves antecedentes de la problemática. - Síntomas que la reflejen. - Efectos inmediatos y futuros. - Causas probables. Factores asociados. - Datos que verifiquen que el problema es parte de un contexto en el que

se conjugan otros problemas relativos. - Actores y/o instituciones involucradas.

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- Soluciones que se han intentado. - Interrogantes fundamentales, preguntas a responderse en este trabajo práctico.

• Importancia de la solución Este apartado debe reflejar la importancia y relevancia que tiene encontrar una solución, exponiendo argumentos tales como: - Evidencias que demuestren la magnitud de la problemática o

necesidad de éstas para profundizar en el análisis. - Necesidad de corregir o diseñar medidas correctivas que contribuyan

a la solución del problema expuesto. - Mencionar los beneficios futuros que pueden obtenerse, tanto para

las personas como para las instituciones y/o grupos sociales.

3.- Descripción del sistema propuesto a nivel conceptual. Especificar el objetivo del sistema nuevo y describirlo gráfica y narrativamente, mediante modelos conceptuales a diferentes niveles2. Recuerde, que los modelos conceptuales se desarrollan en la función del análisis de la Ingeniería de Sistemas, y además, que Ud. se enfocará de una vez, en el sistema nuevo. Lo presentado en la sección indicada al pie de página, se refiere al sistema actual, lo cual es también aplicable al sistema nuevo.

4.- Descripción del sistema propuesto a nivel de implantación. Describir gráficamente los modelos de implantación (físico, tecnológico o de funcionamiento) del sistema nuevo, explicitando la solución en los subsistemas y/o subprocesos3. Recuerde, que los modelos de implantación se desarrollan en la función de implantación de la Ingeniería de Sistemas.

CRITERIO GENERAL DE CORRECCIÓN Los criterios de corrección que serán observados por el profesor corrector del trabajo práctico, se establecen a continuación, en el mismo orden en que deben estructurarse las secciones del informe del trabajo práctico.

2 Véase en la unidad 5 del MIA, la sección titulada “Sistema actual: objetivo, medio ambiente, componentes, interacciones y

representación”. 3 Véase en la unidad 5 del MIA, la sección titulada “Definición del sistema nuevo”.

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1. Introducción Tema a tratar, propósito del trabajo práctico y estructura del informe escrito. Criterio de corrección: El estudiante mencionará los aspectos que debe contener la introducción.

2. El problema Narración breve del problema, e importancia de encontrar una solución al mismo. Criterio de corrección: El estudiante hará una descripción del problema, uniendo los aspectos que puede contener el enunciado del mismo, en una redacción lógica y coherente.

3. Descripción del sistema propuesto a nivel conceptual

Declaración del objetivo del sistema nuevo, y su descripción gráfica y narrativa, mediante modelos conceptuales a diferentes niveles. Criterio de corrección: El estudiante especificará el objetivo del sistema nuevo, y describirá en forma gráfica el modelo conceptual de contexto del sistema nuevo, y el modelo conceptual de sus subsistemas componentes, donde se establezcan las relaciones entre dichos subsistemas. Los modelos conceptuales se desarrollan en la función de análisis de la Ingeniería de Sistemas. Estos modelos estarán acompañados de la correspondiente narración descriptiva, destacando sus componentes, elementos del medio ambiente e interacciones entre los componentes, y entre éstos y el medio ambiente. Es importante observar que el estudiante no confunda un modelo conceptual con un modelo de implantación. Tal como se explicó en la unidad 5, el modelo conceptual revela la sustancia del sistema (Qué se hace). En cambio, el modelo de implantación o de funcionamiento refleja la manera en que se hacen los procesos y actividades (Cómo se hace).

4. Descripción del sistema propuesto a nivel de implantación. Descripción gráfica y narrativa del sistema nuevo mediante modelos de implantación a diferentes niveles.

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Criterio de corrección: El estudiante describirá gráficamente el sistema nuevo, mediante modelos de implantación a diferentes niveles de detalle. Los modelos de implantación se desarrollan en la función de implantación de la Ingeniería de Sistemas. Para graficarlos, se expanden los modelos conceptuales, a fin de reflejar la forma (“Cómo”), en que se efectuarán físicamente, los procesos, subprocesos y/o actividades de solución. Estos modelos estarán acompañados de la correspondiente narración descriptiva, destacando sus componentes, elementos del medio ambiente e interacciones entre los componentes, y entre éstos y el medio ambiente.

El logro de este trabajo práctico, está sujeto a que el alumno elabore las cuatro secciones de este informe, y que logre cada uno de ellos, según el criterio que se ha especificado.

FIN DEL TRABAJO PRÀCTICO

NOTA: Los Trabajos Prácticos son estrictamente individuales y una producción inédita del estudiante, cualquier indicio que ponga en duda su originalidad, será motivo para su anulación. Queda a discreción del asesor o profesor corrector, solicitar una verificación de los objetivos contemplados en el mismo, únicamente en aquellos casos en los que se vea comprometida la originalidad de la autoría del presente trabajo práctico.

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ANEXO

SISTEMA: OBJETIVO-ENTRADA-TRANSFORMACION-SALIDA El objetivo de un sistema responde a la pregunta: ¿qué hace el sistema?. Para lograr su objetivo el sistema transforma las entradas provenientes del su medio ambiente en las salidas que requiere su medio ambiente. Las salidas del sistema tienen que ver con su objetivo. Las salidas son evaluadas por el medio ambiente del sistema. El resultado de esa evaluación es transmitido a la entrada para que el sistema lo tome en cuenta y realice los ajustes que sean necesarios. Estos ajustes persiguen conducir al sistema hacia el logro de su objetivo. SISTEMA: MODELO-MODELO CONCEPTUAL-MODELO DE CONTEXTO Un modelo es una representación de la realidad (de un sistema en el caso de este trabajo práctico). Un modelo conceptual permite representar y comprender lo que el sistema hace para lograr su objetivo. Un modelo de implantación permite representar y comprender cómo hace el sistema para lograr su objetivo. SISTEMA: MODELO CONCEPTUAL DE CONTEXTO Un modelo conceptual de contexto permite delimitar el sistema: establecer la frontera que separa al sistema de su medio ambiente. Pasos para construir un modelo conceptual de contexto: 1. Se determinan -a partir del planteamiento del trabajo práctico- las entradas y las

salidas (relaciones entre el sistema y su medio ambiente) y se representan gráficamente con flechas (incluyendo la retroalimentación), encima de las cuales se escribe lo que representan (se detallan los insumos que entran al sistema y los productos que salen del sistema). Todo ello aplicado al caso estudio. (ver fig. 1).

2. El sistema se representa gráficamente como un solo proceso (caja negra) y se le da un nombre representativo de su función u objetivo. (ver fig. 1)

3. Se describe el modelo de contexto de forma narrativa, formulando su objetivo y detallando: las entradas y su procedencia (medio ambiente), las salidas y su destino (medio ambiente) y la retroalimentación. Todo ello aplicado al caso estudio.

SISTEMA ( transformación)

entrada salida

retroalimentación

Fig. 1 Modelo Conceptual de Contexto (representación gráfica)

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SISTEMA: MODELO CONCEPTUAL DE SUBSISTEMAS Un modelo conceptual de subsistemas permite representar y comprender la organización interna o estructura del sistema y las interacciones (relaciones) presentes para lograr su objetivo. Pasos para construir un modelo conceptual de subsistemas: 1. Se divide el sistema en subsistemas. Una manera de obtener los subsistemas es

agrupando funciones relacionadas en un mismo subsistema y dándole un nombre representativo de su función u objetivo. (ver fig. 2: S1, S2,…Sn).

2. Se llevan los intercambios (relaciones) entre el sistema y medio ambiente (establecidos en el Modelo Conceptual de Contexto) a los subsistemas que correspondan: las entradas a los subsistemas que deben recibirlos y las salidas a los subsistemas que deben producirlas. (ver fig. 2).

3. Se determinan -a partir del planteamiento del trabajo práctico- los intercambios (relaciones) entre los subsistemas y se representan gráficamente con flechas encima de las cuales se escribe lo que representan (se detallan los insumos que entran al subsistema y los productos que salen del subsistema). Todo ello aplicado al caso estudio. (ver fig. 2: S1-S2; S2-S3, …..).

4. Se revisan los intercambios (relaciones) del sistema con su medio ambiente. Si se descubren nuevas relaciones (nuevas entradas-salidas con el medio ambiente) se agregan en ambos modelos: en el de contexto y en el de subsistemas. Una regla práctica recomendada para no perderse en el análisis es conservar las relaciones entre el sistema y su medio ambiente en los distintos niveles de modelos del sistema que se van construyendo.

5. Se describe el modelo de subsistemas de forma narrativa, formulando para cada subsistema su objetivo y detallando: las entradas y su procedencia (medio ambiente del susbsistema), las salidas y su destino (medio ambiente del susbsistema) y la retroalimentación en los subsistemas que corresponda. Todo ello aplicado al caso estudio.

S1

S2 S3

Sn

SISTEMA

S2-S3

S1-S2

entrada salida

retroalimentación

S1-Sn

Sn-S2

Sn-S3

Fig. 2 Modelo Conceptual de Subsistemas (representación gráfica)

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SISTEMA: MODELO DE IMPLANTACIÓN Un modelo de implantación (llamado también modelo de funcionamiento o modelo físico) contiene detalles acerca del quién, cuándo y cómo. Pasos para construir un modelo de implantación: 1. Se extrae un subsistema del Modelo Conceptual de Subsistemas, conservando las

entradas y las salidas con el medio ambiente de ese subsistema seleccionado. 2. Se subdivide el subsistema seleccionado para mostrar (representar gráficamente)

detalles acerca de los subsistemas que conforman su estructura y que se requieran para contribuir al logro del objetivo del subsistema seleccionado y del sistema en estudio como un todo; así como también de los intercambios (relaciones) entre ellos y con el medio ambiente del subsistema seleccionado (tal como se explicó en los pasos 2. y 3. para construir el modelo conceptual de subsistemas). Todo ello aplicado al caso estudio.

3. Se describe el modelo de implantación del subsistema seleccionado de forma narrativa, describiendo cada uno de los subsistemas que conforman su estructura de la misma manera que se hizo para el Modelo Conceptual de Subsistemas, pero agregando destalles acerca de cómo lo hace cada subsistema (y del cuándo y dónde si fuera el caso), a partir del planteamiento del trabajo práctico.

4. Se repiten los pasos 1, 2 y 3 hasta completar todos los subsistemas mostrados por el estudiante en el Modelo Conceptual de Subsistemas construido.

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