FUNDAMENTACION PARA LA ESPECIALIDAD EN DISEÑO SUSTENTABLE DE LA CARRERA DE INGENIERIA ... ·...

FUNDAMENTACION PARA LA ESPECIALIDAD EN DISEÑO SUSTENTABLE

DE LA CARRERA DE INGENIERIA MECANICA DEL

INSTITUTO TECNOLOGICO DE PUEBLA

1. INTRODUCCION

2. REFERENTES

3. EL DISEÑO SUSTENTABLE.

4. OBJETIVO.

5. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

6. ENFOQUES

7. ÁREAS DE FORMACIÓN.

8. MAPA CURRICULAR.

9. CONTENIDOS DE LAS MATERIAS

10. PROGRAMAS DE LAS MATERIAS

ACADEMIA DE INGENIERIA MECANICA ENERO 2012

1. INTRODUCCION. Una de las funciones de las Academias del Instituto Tecnológico de Puebla (ITP), consiste en participar en las actividades de diseño curricular en las áreas que les competen. Una de estas actividades corresponde a la propuesta de módulos de especialidad que complementen de manera pertinente el plan de estudios de cada una de las carreras ofrecidas en el Instituto. El aspecto metodológico de la propuesta es propuesto por la Dirección General de Enseñanza Superior Tecnológica (DGEST) y especifica las acciones de las instancias que intervienen en el proceso. Este documento corresponde a la interpretación que la Academia de Ingeniería Mecánica hace de la manera en que puede contribuir a la definición del módulo de especialidad para el Plan de estudios 2010. La forma en que se presenta este aporte está definida por algunas características que consideramos que son importantes y deben tomarse en cuenta. Una de ellas está referida al perfil profesional de los profesores que actualmente se encuentran adscritos, o en posibilidad de ser adscritos, al área de Ingeniería Mecánica. Otra característica, se refiere a considerar la infraestructura actualizada con que cuenta el programa. Una condicionante importante para la propuesta se refiere a las limitaciones que el presupuesto del Gobierno Federal ha impuesto para la contratación de nuevo personal y para la adquisición de equipo. Con lo anotado anteriormente, se pretende dejar claro que la especialidad propuesta en este documento tiene amplias posibilidades de implementarse con los recursos disponibles actualmente. La definición de contenidos en un plan de estudios de una carrera de Ingeniería, es una parte del diseño curricular en la que se especifican las áreas del ámbito científico tecnológico que se abordarán en los cursos, para desarrollar las competencias señaladas en el perfil de egreso. La revisión de programas de materias similares en Planes de estudios de diferentes escuelas de Ingeniería, no nos muestran diferencias significativas en contenidos. Es obvio que existen otros factores que marcan diferencias en el perfil de los egresados de diferentes instituciones. Es por ello que estamos considerando que las competencias a desarrollar son las correspondientes al ejercicio profesional de un Ingeniero Mecánico y que sin negar la interdisciplinariedad de los entornos laborales actuales, existe una necesidad de proponer enfoques que permitan mantener los rasgos de la identidad del Ingeniero Mecánico egresado del Instituto Tecnológico de Puebla. La automatización de procesos, el manejo digitalizado de la información y esquemas de organización de la producción están presentes actualmente en la mayoría de las empresas, pero la interpretación de la expectativa en el plan de estudios de Ingeniería mecánica es que el egresado conozca estas tecnologías y métodos y las aproveche en el ejercicio de la Ingeniería Mecánica. Otras interpretaciones corresponderían a los planes de estudio de otras carreras. El Sistema Nacional de Institutos Tecnológicos (SNIT) ya rebasó la etapa en la que la única forma de acceder a los programas de Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Electrónica o Química era a través de las modalidades: Ingeniero Industrial en Mecánica, Ingeniero Industrial en Eléctrica, etc. Alguna vez se consideró que un Ingeniero industrial con una especialidad, se convertía en el equivalente a otro profesionista. No tenemos documentadas oficialmente intenciones de regresar a ese esquema en Ingeniería Mecánica. En la definición de estos enfoques simplemente se ha atendido a los paradigmas actuales en los procesos de producción y a la preocupación en aumento por la sustentabilidad. Estos temas se mencionan de manera muy general, en la sección denominada Referentes; buscando destacar los aspectos mas relevantes en su definición. Por supuesto que cada uno de ellos cuenta con un acopio de información que fácilmente rebasaría el contenido de varios tomos. En el apartado Diseño sustentable, se anota la definición adoptada para la propuesta. Sin afán de intervenir en la polémica por diferenciar los términos sustentable y sostenible, los cuales consideramos sinónimos, se comenta que se decidió emplear el término sustentable por tener una connotación más amplia en nuestro país, aún cuando en término sustentabilidad no está reconocido por la Academia de la Lengua, considerando a sostenible como el término empleado frecuentemente en las traducciones que los españoles hacen de sustainability.

2. REFERENTES 2.1 DISEÑO PARA LA SOSTENIBILIDAD (D4S) 1

El enfoque del D4S se basa en observar el ciclo de vida de un producto. El ciclo de vida de un producto inicia con la extracción, el procesamiento y el suministro de las materias primas y la energía requerida para el producto. Luego, cubre la producción del producto, su distribución, uso (y posiblemente reutilización y reciclaje) y su eliminación final. Ocurren impactos ambientales de todo tipo en las diferentes fases del ciclo de vida y deberían ser considerados de una manera integrada. Los factores claves son el consumo de materiales de entrada (agua, energía en cada una de las etapas del ciclo de vida) y producción de materiales de salida (agua, calor, emisiones y desechos) y factores como ruido, vibración, radiación y campos magnéticos. El suministro de la materia prima y la producción en la fábrica son solo dos etapas en el ciclo de vida del producto. En muchos casos, la distribución, el uso y las fases de eliminación tienen impactos ambientales más altos que la producción en sí. El reto ambiental para el D4S consiste en el diseño de productos que minimicen los impactos ambientales durante todo el ciclo de vida del producto. La sostenibilidad también requiere que se consideren las necesidades de la futuras generaciones lo que significa que los impactos ambientales actuales así como los para futuras generaciones deberían ser reducidos. Las presiones ambientales globales tienen una relación directa con el tamaño de la población, la cual define el nivel de consumo de cada persona y la eficiencia de materiales y energía que produce cada “unidad” de consumo. 2.1.1. La relevancia del diseño para la sostenibilidad (D4S) Innovación de productos Empujados por avances en información, comunicación e infraestructura, los mercados locales e internacionales se están volviendo más competitivos y desafiantes, obligando a las compañías a adaptarse. En todo el mundo, las compañías necesitan mejorar sus productos y procesos cada vez más para soportar la presión de la competencia, aumentar la productividad dentro de la región o a nivel mundial, defender o expandir la participación en el mercado y crear la capacidad de atraer inversiones. Las compañías en economías en vías de desarrollo y sobre todo las pequeñas y medianas empresas (PYMEs), pueden quedar fuera de este ciclo por una variedad de razones económicas y estructurales, si no se concentran en el desarrollo de nuevos o mejores productos. La innovación de productos se está haciendo una de las opciones estratégicas claves disponibles para compañías, cadenas de suministros y sectores industriales, integrados en economías en vías de desarrollo, para competir mejor en el mercado global de hoy. La mayor parte de las industrias no pueden sobrevivir en el largo plazo sin la innovación de productos como una parte integral de la administración de la compañía. Las industrias internacionales han reaccionado ante esta situación creando sus propios departamentos para la innovación de productos o consultando a expertos externos. Muchas compañías de tamaño mediano o grande tienen por lo menos a un experto para la innovación de productos en su equipo administrativo.

1 DISEÑO PARA LA SOSTENIBILIDAD: UN ENFOQUE PRÁCTICO PARA ECONOMÍAS EN VÍAS DE DESARROLLO. http://www.d4s-de.org/d4sspanishlow.pdf

Productos y Sostenibilidad La creciente preocupación global sobre problemas medioambientales tales como cambio climático, contaminación y pérdida de biodiversidad así como problemas sociales relacionados con pobreza, salud, circunstancias laborales, seguridad y desigualdad han fomentado enfoques de sostenibilidad de parte de la industria. El diseño mejorado de productos que aplica criterios de sostenibilidad es uno de los instrumentos más útiles disponibles para empresas y gobiernos para tratar estas inquietudes. El D4S es incluyente de conceptos más limitados como el eco diseño o el diseño para el medio ambiente. El D4S va más allá de cómo fabricar un producto ecológico. Ahora el concepto también incluye cómo satisfacer las necesidades del consumidor de la mejor manera (socialmente, económicamente y ambientalmente) a un nivel sistemático. El D4S está muy vinculado, en economías desarrolladas, con conceptos más amplios tales como: sistemas sostenibles producto‐servicio, innovación de sistemas y otros aspectos basados en el ciclo de vida. En economías en vías de desarrollo, la falta de conciencia acerca de la utilidad de este enfoque, sigue siendo un obstáculo. Una justificación amplia para el D4S sería que las industrias toman preocupaciones ambientales y sociales como un elemento clave en su estrategia de innovación de productos a largo plazo. Eso implica que las compañías incorporen factores ambientales y sociales en el desarrollo de productos durante el ciclo de vida, durante la cadena de suministro y con respecto a sus entornos socio‐económicos (desde la comunidad local para una empresa pequeña hasta un mercado global para una empresa transnacional). En este contexto se distinguen tres elementos claves de sostenibilidad: personas, planeta y ganancias.

Innovación ‐ sostenibilidad La innovación de productos está directamente vinculada con la sostenibilidad. Ambas están dirigidas al cambio y al futuro. La sostenibilidad se preocupa por el bienestar en el futuro. La innovación de productos se preocupa por la creación de nuevos productos y servicios que generarán un valor solo si encajan en este futuro. Para ser sostenible, la innovación del producto debe cumplir con una serie de retos vinculados con personas, planeta y ganancia, con expectativas sociales y una distribución equitativa de valor en la cadena global de valor y además, la innovación debe operar dentro de la capacidad de carga de los ecosistemas. Estos retos se traslapan y son distribuidos distintamente en las esferas económicas en el mundo. Las diferencias son considerables: el ciudadano norteamericano americano común consume 17 veces más que su contraparte mexicana y cientos de veces más que el ciudadano común del Congo. Los retos que el D4S, podría ayudar a encarar, en el caso de las PYMES, serían:

GANANCIAS PLANETA PERSONAS • Participación justa y vínculo con

cadenas globales de valor • Vínculo de PYMES con empresas

grandes y trasnacionales • Precio justo para mercancía y

materias primas • Propiedad y oportunidades de

crédito para empresarios

• Reducir emisiones industriales • Tratamiento de aguas residuales • Evitar sobreexplotación de recursos

renovables • Evitar deforestación, pérdida de suelo,

erosión, destrucción de ecosistema • Reducir consumo de combustibles

fósiles

• Aumentar cantidad de trabajadores capacitados

• Reducir desigualdad de ingresos • Mejorar condiciones laborales • Abolir subempleo infantil • Reducir analfabetismo • Mejorar servicios básicos de salud • Agua potable limpia • Reducir crecimiento de la población • Mejorar estatus de mujeres • Evitar la emigración a gran escala

Por supuesto que el D4S no es una panacea, y su utilización se propondría principalmente para la innovación incremental, el rediseño y el benchmarking de productos existentes, puesto que estas son las formas comunes y corrientes de cómo trabajan las PYMES en economías en vías de desarrollo. 2.2. LEAN THINKING Uno de los antecedentes del principio de “eliminación de desperdicios” o mejor dicho de “eliminación de lo innecesario”, pueden ubicarse en el principio de “la navaja de Occam” propuesto por el padre franciscano inglés William de Ockam, en el siglo XIV, quien defendía que de las diferentes explicaciones sobre un fenómeno, en igualdad de condiciones, la más sencilla sería siempre la mejor; otro antecedente podría ser el principio KISS (keep simple, stupid), el cual valora la simplicidad de cualquier proyecto y defiende que toda complicación innecesaria debe ser descartada. Estos principios de simplicidad, de querer explicar o hacer las cosas de la manera más simple posible, han sido reconocidos como una forma de pensamiento que encauza los esfuerzos de las personas en diferentes ámbitos y se han denominado Lean Thinking. El término Lean, en una empresa, está asociado a: “Un modelo de liderazgo y gestión autoevolutivo, que motive a las personas a pensar y a resolver problemas creando valor. Lean thinking es Lean si se proporciona una manera de hacer más con menos. Con menos esfuerzo, menos equipo, menos tiempo y hasta menos espacio; conforme se produzca lo que los clientes quieren, con cierta calidad y en el momento exacto”. El Lean Thinking tiene como pasos principales de inicio: (a) identificar las diferentes formas de desaprovechamiento, y (b) delinear estrategias que busquen eliminarlas. Pueden identificarse los siguientes principios:

• Conocer a profundidad a quien se sirve. • La organización debe crear valor para todas las partes involucradas. • Analizar la cadena de valor. • Optimizar flujos, • Implementar el sistema pull en cada una de las cadenas de valor, • Tomar en cuenta que todos los intereses y expectativas de los interesados • Incentivar el mejoramiento continuo, • Práctica del principio Just in time,

Una característica que no debe pasarse por alto es que el sistema Lean implica la utilización del método científico en su aplicación, siguiendo por ejemplo, las siguientes fases: (1) observar un fenómeno; (2) formular una hipótesis que explique el fenómeno; (3) realizar experimentos que permitan probar o refutar la hipótesis y (4) llegar a una conclusión. La filosofía Lean recurre a herramientas y metodologías sencillas. Libre de software y procesos burocráticos o controlados, en donde las personas desempeñan el papel principal en la identificación y eliminación de desperdicio y en la creación de valor. A continuación se muestra un listado de las más comunes:

• El Diagrama de Ishikawa • El Programa “5S” • La Gestión visual • Técnica de los “5 Por qués” • El Ciclo “PDCA” (Plan‐Do‐Check‐Act) • El Mapa de Flujo de Valor (Value Stream) • El “Lean 2 Sigma” • El Balanced Scorecard

Podemos considerar en general, que en este enfoque:

• Para identificar los problemas se utilizan técnicas de brainstorming y empowerment con los clientes y trabajadores, por ejemplo: Workshops, mapas de flujo de valor (Value Stream), la Gestión visual;

• Para identificar la raíz o causas de los problemas se utilizan también los Workshops, los mapas de flujo de valor (Value Stream, la Gestión visual, la técnica de los “5 por qués” y los diagramas de Ishikawa;

• Para resolver los problemas, se utilizan técnicas de desarrollo de objetivos estratégicos (Técnica Hoshin kanri), la Gestión Visual, etc.

2.3. INGENIERIA CONCURRENTE La ingeniería concurrente (CE por sus siglas en inglés) se define como “un enfoque sistemático para el diseño paralelo e integrado de productos y los procesos relacionados, incluyendo manufactura y servicios de apoyo, con la intención de que los desarrolladores consideren, desde el inicio del proyecto, todos los elementos del ciclo de vida del producto, desde su concepción hasta su eliminación y reciclaje, incluyendo calidad, costo, planeación y requerimientos del usuario”. Cuando se implementa exitosamente, los productos que se desarrollan con esta filosofía se fabrican de forma eficiente, entran al mercado rápidamente y son de calidad satisfactoria para los clientes. El término CE se ha venido usando desde 1982, cuando el Instituto para el Análisis de la Defensa de Estados Unidos lo describió en su reporte R‐388.2 Hoy ésta es un área de investigación muy lucrativa. La CE mejora el enfoque secuencial tradicional de la producción, mediante tres elementos principales:

• Una arquitectura computacional distribuida que permite la sincronización, la programación óptima de tareas y el manejo adecuado de flujos de información.

• Una representación unificada de toda la información de diseño y manufactura, de forma que pueda visualizarse e interpretarse desde diversas perspectivas.

• Un conjunto de herramientas computacionales que permiten desarrollar prototipos a bajo costo, de forma óptima e inteligente.

Aun cuando en el enfoque secuencial es posible volver a las fases anteriores de desarrollo del producto, las tareas deben realizarse una a la vez. En cambio, el enfoque concurrente permite la realización simultánea de todas las tareas de desarrollo hasta la manufactura de un prototipo. Otros conceptos que distinguen a CE del enfoque tradicional son el cambio en cultura organizacional, los equipos de trabajo multidisciplinarios y el énfasis en el manejo de rutas de información más que de jerarquías organizacionales. Aunque el concepto no es nuevo, el desarrollo reciente de tecnologías de la información como Internet y ciertas técnicas de Inteligencia Artificial permite crear nuevas aplicaciones para explotar mejor la filosofía de la ingeniería concurrente. Algunas de estas son: DFMA (diseño para manufactura y ensamble), CAX (diseño asistido por computadora), QFD (diseño para la calidad), RD (Diseño robusto), DFS (Diseño para la seguridad), etc. DFS / DFR DFSS CAX DFMA QFD RD

1950 1920 1970 1980 1990 2000

Secuencia aproximada de introducción de las diferentes metodologías y herramientas de la Ingeniería Concurrente al medio industrial

En principio, todas estas herramientas han sido desarrolladas para apoyar de alguna forma al DFMA. Sin embargo, la práctica ha demostrado que cada una de ellas apoya el proceso de desarrollo de producto en distintas etapas, 3. EL DISEÑO SUSTENTABLE. Se propone al Diseño sustentable como una de las actividades profesionales relacionadas con el ejercicio de la Ingeniería Mecánica, que involucre a las áreas de Diseño, Manufactura y Ciclo de Vida de productos y que incluya acciones dirigidas:

• Al desarrollo y empleo de conocimientos y avances técnicos o metodológicos innovadores, que contribuyan al diseño y manufactura de nuevos productos y/o servicios

• A la consolidación de las técnicas emergentes, que sirvan para incrementar la eficacia de los equipos o procesos

• Al desarrollo y aplicación de nuevos métodos de organización de la producción, los servicios y la logística en las empresas, que posibiliten emplear en forma óptima los recursos humanos mediante una gestión participativa.

• A considerar el impacto ambiental de los productos y procesos durante su ciclo de vida completo

En este planteamiento, se considera a la ingeniería concurrente, el enfoque Lean y la sustentabilidad, como las filosofías que lo sustentan. Se trata de un área multidisciplinar donde se pretende la participación de las siguientes tecnologías:

• Mecánica: Procesos de manufactura, sistemas, subsistemas y componentes, medios de producción. Manejo de energías convencionales y no convencionales.

• Materiales: Posibilidades de diseño y procesado con materiales no convencionales. • Automatización en los procesos: Robótica, controladores, autómatas, control numérico, sensores y

actuadores, comunicaciones industriales, microcomponentes para automatización, sistemas inteligentes de control, sistemas de gestión para producción y tele operación.

• Informática: Aplicaciones informáticas para diseño, modelado, ingeniería concurrente, simulación y realización de prototipos, sistemas EDI, sistemas de ayuda en la toma de decisiones, sistemas expertos y procesos y herramientas para el desarrollo de la empresa virtual.

• Organización industrial: Modelos de producción, logística y distribución de bienes y servicios, sistemas flexibles y reconfigurables, sistemas de calidad y seguridad.

Concepto inicial Diseño básico Diseño de detalle

Producto

Proceso de manufactura

Sistema de soporte

CAD

CAE

QFD

DFS/DFR DFMA

DFSS

• Medioambientales: Impacto ambiental de los productos y procesos, teniendo en cuenta el ciclo de vida completo del producto.

La propuesta del diseño sustentable se encuentra justificada por diversos motivos, entre los cuales destacan los siguientes:

• Necesidades empresariales: En un entorno de mercado cada vez más competitivo y cambiante, la supervivencia de las empresas depende en gran medida, de la flexibilidad de producción, el cumplimiento de los plazos de entrega, la calidad de los productos y la reducción de costes de manufactura. Teniendo en cuenta que estos factores están íntimamente relacionados con los sistemas de producción, una adecuada aplicación de las tecnologías de manufactura puede conducir en muchos casos a una mejora significativa de la competitividad de las empresas.

• Demandas sociales: El diseño de un producto tiene una gran repercusión económica a lo largo de su ciclo de vida. Una labor eficaz de diseño permite proporcionar una mayor satisfacción al cliente. El mejorar los sistemas de producción y los sistemas de gestión significa incrementar la productividad y mejorar la calidad de los productos. La producción de tecnología propia y el bajo impacto ambiental de los productos bien diseñados puede contribuir a mejorar la calidad de vida de la población.

• Capacidades existentes: Dentro del Instituto Tecnológico de Puebla, se cuenta con el mínimo de los recursos humanos e infraestructuras adecuadas, para ofrecer el soporte necesario para avanzar en la consecución de los objetivos del Programa. Esto es, la implementación de la especialidad es posible con los recursos actuales.

4. OBJETIVO DE LA ESPECIALIDAD. Formar Ingenieros Mecánicos con competencias para aplicar las tecnologías y conocimientos indispensables en el desarrollo de productos y servicios que sean: novedosos, avanzados, eficientes, seguros y con la mínima repercusión al medio ambiente y para mejorar y desarrollar procesos, componentes, subsistemas y medios de manufactura. 5. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS.

Las competencias específicas del especialista en Diseño sustentable son:

• Desarrollar productos, servicios y sistemas de producción nuevos y mejorados, avanzados, eficientes, seguros, de mayor calidad y mayor valor añadido.

• Desarrollar nuevos métodos de organización de la producción, logística y distribución para reducir costes y plazos de comercialización y para explotar de manera óptima los recursos.

• Minimizar el consumo de recursos (materiales, agua, energía), para reducir el impacto global durante el ciclo de vida de los productos‐servicios y fomentar al máximo la reutilización y el reciclaje, así como modificar las pautas de consumo.

• Fomentar la colaboración entre empresas para incorporar nuevas tecnologías y afrontar desarrollos que superen su capacidad individual.

6. ENFOQUES PARA LA ESPECIALIDAD

De acuerdo a la Ingeniería concurrente, muchas de las características de viabilidad de un producto pueden determinarse en la etapa de Diseño. Si consideramos que el Diseño, en la modalidad propuesta, debe abarcar también el diseño del proceso de manufactura del producto, es posible advertir la necesidad de la adopción de

diferentes enfoques, que sirvan como directrices para tomar mejores decisiones y por consiguiente, obtener mejores resultados. El enfoque Lean se propone para la especialidad, como una filosofía cuya influencia no se espera acotada o limitada por alguna de sus herramientas o procedimientos, sino como un referente en el proceso de Diseño. En Ingeniería Mecánica, en el Instituto Tecnológico de Puebla, de acuerdo a las experiencias de los alumnos reportadas en sus residencias profesionales durante un periodo de cinco años a la fecha, se han detectado dos áreas en las que el enfoque Lean ha permeado suficientemente en el entorno laboral, debido a la composición y tendencias del sector industrial: la Manufactura y el Mantenimiento. Una característica global que no debe soslayarse ya, es la necesidad de productos y servicios cuyo impacto en las condiciones ambientales del entorno sea previsible y mantenido en valores que impidan su deterioro. En la práctica de la Ingeniería Mecánica, el aprovechamiento racional de los diferentes tipos de energía y el empleo de materiales amigables, por ejemplo, son algunas de las áreas en las que se puede incidir sustancialmente. Otra característica insoslayable se refiere a la disponibilidad de recursos para el manejo digitalizado de la información y su presencia permanente y frecuente en los procesos, lo que obliga ineludiblemente a considerar estos recursos en la propuesta de la especialidad. Además, al tomar en cuenta la prospectiva de la Ingeniería Mecánica en el País, se hace pertinente apoyar, sin dejar de atender a los requerimientos actuales del sector productivo, la necesaria transición del País desde la actividad maquiladora hacia la actividad productora de tecnología propia, recorriendo cada una de las etapas necesarias. En este esfuerzo se propone la especialidad en Diseño sustentable como el aporte del ITPuebla hacia la formación de los Ingenieros Mecánicos Mexicanos, con una visión global. La especialidad se propone con los enfoques mencionados anteriormente y en las condiciones que se describen a continuación 7. ÁREAS DE FORMACIÓN PARA LA ESPECIALIDAD. Se propone una matriz que relacione las áreas generales del conocimiento en la Ingeniería Mecánica, con las competencias específicas en las que se pretende incidir a través de la propuesta. Estas competencias son:

• Uso de Metodologías y técnicas de apoyo en diseño y producción. • Desarrollo de nuevos productos y servicios. • Innovación de los procesos. • Innovación en componentes, medios y sistemas de producción

La matriz queda como sigue: FASES

“DISEÑO MANUFACTURA CICLO DE VIDAUSO DE METODOLOGÍAS Y

TÉCNICAS DE APOYO EN DISEÑO Y

PRODUCCIÓN

Metodologías y técnicas soporte en diseño

Metodologías y técnicas soporte en MANUFACTURA

Conocimiento, aprendizaje y gestión del cambio

DESARROLLO DE NUEVOS PRODUCTOS Y SERVICIOS

Diseño integrado de productos y servicios

Producción avanzada de productos y servicios

Buen uso, fin de vida de productos y servicios

INNOVACIÓN DE LOS PROCESOS Fundamentos de los

procesos Sistemas soporte para la aplicación de procesos

Seguridad, fin de vida e impacto medioambiental

INNOVACIÓN EN COMPONENTES, MEDIOS Y SISTEMAS DE PRODUCCIÓN

Diseño de componentes, subsistemas y sistemas de

producción

Producción de componentes,

subsistemas y sistemas de producción

Seguridad, fin de vida e impacto medioambiental

de componentes y medios de producción

Metodologías y Técnicas de Apoyo en Diseño y Producción En esta área se trata de propiciar el desarrollo y utilización de técnicas y métodos que mejoren la eficacia y eficiencia de las actividades de diseño y producción.

METODOLOGÍAS Y TÉCNICAS SOPORTE EN

DISEÑO

Métodos y técnicas de identificación y definición de productos y servicios adaptados a las necesidades de los clientes y usuarios Métodos de formalización del Diseño Innovativo y técnicas de racionalización y reutilización para incrementar la productividad en diseño Sistemas de gestión de datos técnicos de producto y proceso (PDM´s, configuradores de producto) en el ámbito de la Ingeniería Concurrente Modelización y gestión de procesos de diseño complejos (Workflow) Diseño distribuido en entornos geográficos distantes, integración de proveedores, internet en Diseño Creatividad e innovación en la fase de concepto de los nuevos productos Técnicas de Diseño para X (MANUFACTURA, montaje, reciclado) Desarrollo y aplicación de herramientas básicas para la evaluación de los impactos ambientales de productos y servicios Gestión del conocimiento, de la innovación y de la tecnología

METODOLOGÍAS Y TÉCNICAS SOPORTE EN

MANUFACTURA

Modelos de Gestión de producción Sistemas de planificación, programación y gestión de la producción Sistemas de logística, aprovisionamiento y distribución. Aplicaciones de tecnologías Internet e Intranet en manufactura

CONOCIMIENTO, APRENDIZAJE Y GESTIÓN

DEL CAMBIO

Sistemas de gestión de datos de vida de producto (satisfacción, tasas de fallo) Indicadores de impacto Benchmarking

Desarrollo de nuevos Productos y Servicios

Con esta área se tiene por objetivo promover el diseño de productos y servicios nuevos y/o mejorados, aumentando su vida útil y su funcionamiento en condiciones óptimas y conformes a las normas de seguridad, reduciendo los costes del ciclo de vida y aumentando el valor añadido para los clientes.

DISEÑO INTEGRADO DE PRODUCTOS Y

SERVICIOS

Diseño de productos basados en la utilización de materiales alternativos Desarrollo de prototipos experimentales de nuevos productos Desarrollo de nuevos productos y nuevos servicios Simulación virtual del comportamiento de nuevos productos Diseño de productos miniaturizados Productos orientados a personas con necesidades especiales y discapacitados Diseño contemplando aspectos medioambientales en el ciclo de vida del producto. Ecodiseño Fiabilidad, mantenibilidad, disponibilidad y seguridad desde el diseño

PRODUCCIÓN AVANZADA DE

PRODUCTOS Y SERVICIOS

Manufactura de nuevos productos Aplicaciones innovadoras de ensamblado Proyectos de automatización avanzada Aplicaciones novedosas de ensayo, verificación y diagnóstico de producto Sistemas innovadores de monitorización, diagnóstico y mantenimiento de máquinas, procesos e instalaciones. Sistemas de soporte, y asesoramiento (multimedia, internet) para el uso óptimo y explotación de los medios de MANUFACTURA

SEGURIDAD, BUEN USO, FIN DE VIDA DE

PRODUCTOS Y SERVICIOS

Sistemas soporte y asesoramiento para el uso óptimo (nuevas pautas de consumo Logística de recolección selectiva, inertización, desensamblado y desmantelamiento de productos para su reciclado y/o reutilización Sistemas de medición y monitorización del impacto medioambiental de productos Gestión de la seguridad en el ciclo de vida de los productos

Innovación de los Procesos Los procesos constituyen la esencia de las transformaciones llevadas a cabo por las máquinas. La innovación de los mismos se considera fundamental en el aumento de la productividad.

FUNDAMENTOS DE LOS PROCESOS

Desarrollo y experimentación de conceptos y métodos de manufactura para procesos convencionales y no convencionales Profundización en los procesos emergentes de alta velocidad, alta precisión, microMANUFACTURA, mecanizado y procesamiento de nuevos materiales y de difícil maquinabilidad Análisis y experimentación de nuevos materiales y recubrimientos para herramientas, troqueles, moldes. Mejora de la eficiencia y vida de herramientas y útiles Tecnologías para la mejora de procesos de ensamblado Diseño de procesos respetuosos con el medio ambiente Simulación y modelización de procesos

SISTEMAS SOPORTE PARA LA APLICACIÓN DE

PROCESOS

Desarrollo y aplicación de sistemas de modelado y simulación de procesos de manufactura y de producción Aplicación de sistemas de control, monitorización y diagnóstico de procesos. Aplicación y mejora de sistemas CAM con estrategias inteligentes Fiabilidad de los procesos

SEGURIDAD, FIN DE VIDA E IMPACTO

MEDIOAMBIENTAL

Tecnologías relacionadas con el tratamiento, reutilización y depósito seguro de residuos generados

Incremento de la seguridad de los procesos y definición de normativas de utilización

Innovación en Componentes, Medios y Sistemas de Producción Se trata de emplear las tecnologías y métodos para el desarrollo y manufacturade los componentes y subsistemas que integran y son necesarios en las máquinas y medios de MANUFACTURA, propiciando al mismo tiempo la mejora de la competitividad del sector.

DISEÑO DE COMPONENTES,

SUBSISTEMAS Y SISTEMAS

DE PRODUCCIÓN

Tecnología de los componentes y subsistemas de máquinas y equipamientos: motores, reguladores, sensores y componentes mecánicos Tecnología de los controladores (CN’s, PLC’s, controladores de células, etc.) Nuevas arquitecturas de máquinas y máquinas con materiales alternativos Desarrollo de prototipos experimentales de subsistemas (cabezales alta velocidad, cojines hidráulicos, transfers electrónicos, intercambiadores, etc.) Desarrollo de medios de producción que soportan nuevos procesos o procesos combinados (laser, electron beam,…) Tecnologías de diseño de medios de producción para piezas miniaturizadas Desarrollo de las tecnologías de ensayos de subsistemas y medios de producción: instrumentación no intrusiva, instrumentación avanzada, ...)

PRODUCCIÓN DE COMPONENTES, SUBSISTEMAS Y SISTEMAS DE PRODUCCIÓN

Manufacturade componentes, subsistemas, máquinas y conjuntos de máquinas Tecnologías de ensamblado Interfaces hombre‐máquina. Entornos amigables, incluidos los orientados a personas con necesidades especiales y discapacitados Sistemas de soporte y asesoramiento (multimedia, internet, etc.) para el uso óptimo y explotación de componentes Tecnologías de verificación y ensayos de medios de producción Mejora de la disponibilidad de los medios y sistemas de producción. Gestión RAMS (fiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad y seguridad)

SEGURIDAD, FIN DE VIDA E IMPACTO

MEDIOAMBIENTAL DE COMPONENTES Y

MEDIOS DE PRODUCCIÓN

Integración de la seguridad en el ciclo de vida de las máquinas Normativas de seguridad, fiabilidad, salubridad y compatibilidad Recuperación, reciclado y reutilización de componentes y subsistemas Tecnologías y procesos de desensamblado y reciclado de medios de manufactura Tecnologías para el reacondicionamiento, mejora de prestaciones funcionales y/o alargamiento de vida de componentes y medios de manufactura Sistemas de medición y monitorización del impacto medioambiental de sistemas productivos Mejora de la eficiencia energética

8. MAPA CURRICULAR DE LA ESPECIALIDAD.

DISEÑO SUSTENTABLE

La especialidad está compuesta por 5 materias. Están asignados 5 créditos a cada materia. El curso Metodología Lean es el único propuesto como teórico. La seriación de las materias es la indicada con los números en los recuadros. Se propone que los cursos: Diseño sustentable y Metodología Lean sean impartidos antes que los demás del módulo, aunque algunos cursos pueden llevarse de forma simultánea. Las combinaciones no recomendables son: Mantenimiento Productivo Total antes que Metodología Lean ó Ingeniería asistida por computadora antes que Diseño sustentable. Diseño sustentable y Metodología Lean deben ofrecerse después de acreditar un avance de 150 créditos. En el curso denominado Administración sustentable de la energía, se proporcionarán al alumno experiencias de aprendizaje que le permitan concientizarse de la problemática relacionada con el ejercicio del diseño y manufactura de productos y su influencia en un contexto global caracterizado por condiciones socioeconómicas y ambientales con necesidades de cambios. El alumno participará en el curso, aplicando algunas de las metodologías que le permitan evaluar el impacto ambiental de sus propuestas. Además de lo mencionado, el uso racional de la energía es un tema recurrente al interior del curso y se espera que de su estudio el alumno esté en posibilidades de proponer programas de ahorro de energía. El objetivo del curso Metodología Lean, es propiciar en el alumno, la apropiación del conocimiento relacionado con las filosofías Lean e Ingeniería concurrente, y con el conocimiento de sus técnicas y metodologías, a un nivel general. Se supone que este conocimiento de los aspectos generales, será ampliado mediante el aporte que el titular de la materia haga de su propia experiencia o de la revisión, en casos reales documentados, de la aplicación de los principios mencionados. Por supuesto que en esta materia no se intenta el abordaje en profundidad de cada uno de los temas, pero si se pretende obtener, como otro resultado de aprendizaje, el conocimiento de las relaciones entre los diferentes temas, de manera que le posibilite al alumno la ubicación de sus actividades en el contexto profesional caracterizado por estas filosofías.

INGENIERIA ASISTIDA POR COMPUTADORA (2)

MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL (2)

CONTROL DE PROCESOS (2)

METODOLOGIA LEAN (1)

ADMINISTRACION SUSTENTABLE DE LA ENERGIA (1)

En el módulo de especialidad, el propósito de la materia denominada Mantenimiento productivo total es servir como plataforma para la aplicación de la filosofía Lean en un área que es común a todos los procesos productivos. Los aprendizajes esperados en esta materia están relacionados con un conocimiento más profundo de algunos temas (5 Ss, por ejemplo) y de su aplicación en procesos, en su residencia profesional. Las materias Ingeniería asistida por computadora y Control de procesos, están relacionadas con el enfoque de Ingeniería concurrente. Se pretende en ambas materias aprovechar las posibilidades de mejora en procesos y productos, que pueden derivarse del tratamiento digitalizado de la información. En la materia de Control de procesos se pretende proporcionar los elementos que le permitan al alumno participar en proyectos relacionado con el diseño y la producción de componentes, subsistemas y sistemas de producción y en la materia de Ingeniería asistida por computadora, se espera del alumno, un conocimiento más a detalle de las técnicas y procedimientos para un diseño integrado de productos y procesos que le posibilite participar también en proyectos de Manufactura avanzada. En la operación del módulo es imprescindible el manejo de estas materias por medio de proyectos y el empleo exhaustivo de la infraestructura informática y la infraestructura para el control automatizado. El manejo del software especializado para el diseño sustentable en la materia de Ingeniería asistida por computadora, permitiría cubrir con suficiencia los objetivos del módulo de especialidad. 9. CONTENIDOS DE LAS MATERIAS. 9.1 METODOLOGIA LEAN Objetivo: Conocer los principios básicos, objetivos, alcances y herramientas básicas relacionados con la filosofía Lean 1. Fundamentos de la Filosofía Lean

1.1. El Sistema de Producción Toyota 1.2. Objetivos del Pensamiento Lean 1.3. Lean en los Procesos 1.4. Producción Esbelta vs Producción en Masa. 1.5. Desperdicios en los Sistemas 1.6. Definición del Flujo de Valor en los Sistemas.

2. Herramientas y metodologías del enfoque Lean

2.1. Identificación de problemas y de causas de los problemas 2.1.1. Talleres 2.1.2. Empoderamiento 2.1.3. Mapa de flujo de valor 2.1.4. Gestión visual 2.1.5. Diagramas de Ishikawa 2.1.6. Técnica de los 5 porqués

2.3. Solución de problemas 2.2.1. Hoshin kanri 2.2.2. 5 Ss 2.2.3. Ciclo PDCA (Plan‐Do‐Check‐Act) 2.2.4. Balanced Scorecard

3. Ingeniería Concurrente 3.1. Fundamentos 3.2. Herramientas y metodologías.

3.2.1. Diseño robusto 3.2.2. Diseño para la calidad 3.2.3. Diseño para manufactura y ensamble 3.2.4. Diseño asistido por computadora 3.2.5. Diseño para la seguridad

4. Lean 6 sigma

4.1. Principios y fundamentos del 6 SIGMA. Antecedentes, Origen y objetivos 4.2. Organización. Champions. Black Belt. Green Belt. 4.3. Metodologías DMAIC y DFSS 4.4. Otras iniciativas de mejora vs 6 Sigma.

9.2 MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL Objetivo: Conocer los principios básicos, objetivos, alcances y herramientas básicas para una implementación exitosa del TPM. 1. Panorama general del TPM

1.1 Introducción al TPM 1.2. Historia del TPM 1.3. Significado del TPM 1.4. Efectos del TPM 1.5. Las actividades del TPM (visión general de los 12 pasos de la implementación) 1.6. Las 16 grandes pérdidas 1.7. Plan y Ejecución.

2. Pasos para la implementación.

2.1. Los 12 pasos para la implementación del TPM 2.2. Los 8 Pilares.

3. Jishu Hosen.

3.1. Introducción al Jishu Hozen 3.2. Mantenimiento preventivo. 3.3. Mantenimiento autónomo. 3.4. Las cinco Ss en piso.

4. Control visual y Kobetsu Kaizen.

4.1. Control Visual. 4.2. Sistema Poka Yoke. 4.3. Introducción al Kobetsu Kaizen. 4.4. Mantenimiento correctivo. 4.5. Degradación de componentes y predicción. 4.6. Conocimiento del equipo. 4.7. Análisis PM básico.

5. Mantenimiento planeado. 5.1. Las cinco Ss a profundidad. 5.2. Conceptos básicos del mantenimiento planeado. 5.3. Características del mantenimiento de la planta para el proceso de manufacturay ensamble. 5.4. Partición del mantenimiento. 5.5. Actividades del mantenimiento planeado. 5.6. Método para conducir el mantenimiento planeado. 5.7. Las siete actividades. 5.8. Medidas de efectividad. 5.9. Análisis PM avanzado.

9.3 INGENIERIA ASISTIDA POR COMPUTADORA 1. Diseño Mecánico

1.1. Definición del proyecto y planeación 1.2. Generación y evaluación del concepto 1.3. Funciones CAD/CAE

1.3.1. Modelado geométrico * 1.3.2. Ensamble 1.3.3. Análisis cinemático * 1.3.4. Análisis dinámico * 1.3.5. Análisis de esfuerzos * 1.3.6. Otros análisis *

1.3. Diseño del producto 1.4. Generación del producto 1.5 Evaluación del rendimiento del producto 1.6 Evaluación de costos de manufactura y ensamble del producto.

2. Diseño para manufactura y ensamble

2.1. Diseño de producto para ensamble manual * 2.2. Diseño para ensamble automatizado en alta velocidad * 2.3. Diseño para maquinado CNC * 2.4. Diseño para moldeado por inyección * 2.5. Diseño para trabajo en lámina * 2.6. Diseño para fundición *

3. Manufactura asistida por computadora

3.1. Transformación de Geometría * 3.2. Creación de rutas para herramientas (diferentes máquinas y procesos) * 3.3. Verificación del maquinado en sólido * 3.4. Implementación de máquinas CNC ***

4. Proyecto de diseño sustentable.

* Apoyado en software exprofeso ** Apoyado en maquinaria CNC

9.4 ADMINISTRACION SUSTENTABLE DE LA ENERGIA Objetivo: Al finalizar el curso el alumno será capaz de comprender los conceptos básicos de la conservación de la energía para el análisis de procesos térmicos y sistemas eléctricos, además podrá evaluar el gasto energético de un proceso o sistema e identificar áreas de oportunidad para el ahorro de energía. 1. Diseño sustentable

1.1. Innovación y sustentabilidad 1.2. Diseño sustentable 1.3. Indicadores ambientales. Porcentaje de reciclado, Degradabilidad, Separabilidad, Reciclabilidad potencial, Vida útil, Utilización, Emisiones totales, Total de residuos peligrosos. 1.4. Métodos de evaluación ambiental

1.4.1. Análisis de ciclo de vida 1.4.2. Métodos económicos

2 Tecnologías para el uso eficiente de la energía térmica

2.1 Características de uso racional en generadores de vapor 2.2 Características de uso racional en sistemas térmicos 2.3 Cogeneración

2.3.1 Tipos y arreglos de unidades 2.3.2 Cascada térmica óptima 2.3.3 Demanda de calor y electricidad

2.3.4 Eficiencias 2.3.5 Rentabilidad 2.4 Normalización en eficiencia energética térmica 2.5 Criterios económicos y ecológicos

3. Tecnologías para el uso eficiente de la energía eléctrica

3.1 Factor de carga y la administración de la demanda 3.2 Factor de potencia 3.3 Distorsión de armónicas 3.4 Características del uso racional de la energía eléctrica

3.4.1 Iluminación 3.4.2 Aire acondicionado 3.4.3 Bombeo 3.4.4 Motores

3.5 Normalización en eficiencia energética eléctrica 3.6 Criterios económicos y ecológicos

4. Evaluación económica de proyectos de ahorro de energía

4.1 Evaluación preliminar 4.1.1 Periodo de pago 4.1.2 Recuperación de la inversión

4.2 Evaluación detallada 4.2.1 Análisis beneficio/costo 4.2.2 Periodo de recuperación del capital invertido 4.2.3 Tasa interna de retorno

4.3 Análisis marginal

5. Tecnologías para el tratamiento de aguas 5.1. Tratamientos primarios 5.2. Tratamientos secundarios 5.3. Tratamientos terciarios

9.5 CONTROL DE PROCESOS Objetivo: Al finalizar el curso el alumno es capaz de seleccionar, operar y programar los equipos que conforman los sistemas automatizados de un proceso productivo. 1‐ Introducción

1.1 Conceptos básicos del control. 1.2 Caracterización del proceso físico. 1.3 Clasificación del proceso. 1.4 Señales manejadas en los procesos. 1.5 Modos de control: Todo‐nada, P, I, D, PID, etc. 1.6 Técnicas de medición y regulación

2. Estructura de un sistema del control: 2.1 Estructura del sistema de control

3. Controladores 3.1 Controladores analógicos 3.2 Controladores digitales

4. Sistema modulares de producción 4.1 Descripción general de los módulos 5. Hidráulica proporcional y servo hidráulica

10. PROGRAMAS DE LAS MATERIAS. 1.‐ DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura: METODOLOGIA LEAN

Carrera: INGENIERIA MECANICA Clave de la asignatura: DSF1201

Horas teoría‐horas práctica‐créditos 3‐2‐5

2.‐ PRESENTACION

Caracterización de la asignatura. Los principios de simplicidad, para explicar o hacer las cosas de la manera más simple posible, han sido reconocidos como una forma de pensamiento que encauza los esfuerzos de las personas en diferentes ámbitos y se han denominado Lean Thinking. El término Lean, en una empresa, está asociado a: “Un modelo de liderazgo autoevolutivo y de gestión, que motive a las personas a pensar y a resolver problemas creando valor. Lean thinking es Lean si se proporciona una manera de hacer más con menos. Con menos esfuerzo, menos equipo, menos tiempo y hasta menos espacio; conforme se produzca lo que los clientes quieren, con cierta calidad y en el momento exacto”. El Lean Thinking propone como punto de partida en los procesos de mejora: identificar las diferentes formas de desaprovechamiento, y delinear estrategias que busquen eliminarlas Una característica que no debe pasarse por alto es que el sistema Lean implica la utilización del método científico en su aplicación, siguiendo las siguientes fases: observar un fenómeno; formular una hipótesis que explique el fenómeno; realizar experimentos que permitan probar o refutar la hipótesis y llegar a una conclusión. La filosofía Lean recurre a herramientas y metodologías sencillas. Libre de software y procesos burocráticos o controlados, en donde las personas desempeñan el papel principal en la identificación y eliminación de desperdicio y en la creación de valor. Esta visión corresponde a un enfoque que reúne las características de una filosofía que se estima vigente en los procesos productivos de las empresas de clase mundial, por lo que esta materia se propone como un complemento hacia la formación del egresado que le posibilite ubicar su desempeño en los contextos empresariales. Al interior del modulo de especialidad es una de las materias que se proponen como Las competencias desarrolladas en este curso, contribuyen a la definición del perfil de egreso en aspectos relacionados principalmente con:

• Gestionar proyectos de diseño, manufactura, diagnóstico, instalación, operación, control y mantenimiento, tanto de sistemas mecánicos como de sistemas de aprovechamiento de fuentes de energías convencionales y no convencionales.

• Aplicar herramientas matemáticas, computacionales y métodos experimentales en la solución

de problemas para formular modelos, analizar procesos y elaborar prototipos mecánicos.

• Seleccionar y emplear los materiales adecuados para: el diseño y fabricación de elementos mecánicos; o para su uso en instalaciones industriales con base en el conocimiento de sus propiedades.

• Crear, innovar, transferir y adaptar tecnologías en el campo de la ingeniería mecánica, con

actitud emprendedora y de liderazgo, respetando los principios éticos y valores universales, ejerciendo su profesión de manera responsable en un marco legal.

• Observar y aplicar las normas y especificaciones nacionales e internacionales relacionadas con

el tratamiento adecuado de las materias primas, los productos terminados, así como los materiales residuales, generados en los procesos industriales.

3.‐ COMPETENCIAS A DESARROLLAR

Específicas Genéricas Utilizar las metodologías relacionadas con la filosofía Lean en sus propuestas profesionales relacionadas con el diseño y la manufactura principalmente.

Instrumentales • Capacidad de análisis y síntesis • Capacidad de organizar y planificar • Comunicación oral y escrita en su propia

lengua • Habilidades de gestión de información

(habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas)

• Solución de problemas • Toma de decisiones. Interpersonales • Capacidad crítica y autocrítica • Trabajo en equipo • Habilidades interpersonales • Capacidad de trabajar en equipo

interdisciplinario • Capacidad de comunicarse con profesionales

de otras áreas • Apreciación de la diversidad y

multiculturalidad • Habilidad para trabajar en un ambiente laboral• Compromiso ético Competencias sistémicas

• Capacidad de aplicar los conocimientos en la

práctica

Específicas Genéricas• Capacidad de aprender • Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones • Capacidad de generar nuevas ideas

(creatividad) • Liderazgo • Habilidad para trabajar en forma autónoma • Capacidad para diseñar y gestionar proyectos • Iniciativa y espíritu emprendedor • Preocupación por la calidad • Búsqueda del logro

4.‐ HISTORIA DEL PROGRAMA

5.‐ OBJETIVO GENERAL DEL CURSO. Favorecer el logro de la competencia para utilizar las metodologías relacionadas con la filosofía Lean en sus propuestas profesionales relacionadas con el diseño y la manufactura principalmente 6.‐ COMPETENCIAS PREVIAS

• Manejo del Proceso administrativo • Gestión de proyectos

Lugar y fecha de elaboración o revisión

Participantes Observaciones (cambios y

justificación)

Instituto Tecnológico de Puebla.

Septiembre de 2012

Ing. Libia Elena Salgado García Dr. Rafael Mendoza Vázquez

Ing. René Pérez Pérez Ing. Sergio Maceda Gómez Ing. José Luis Gutiérrez Nava

7.‐ TEMARIO

Unidad Temas Subtemas

1 Fundamentos de la Filosofía

Lean

1.1. El Sistema de Producción Toyota1.2. Objetivos del Pensamiento Lean 1.3. Lean en los Procesos 1.4. Producción Esbelta vs Producción en Masa. 1.5. Desperdicios en los Sistemas 1.6. Definición del Flujo de Valor en los Sistemas.

2 Herramientas y metodologías

del enfoque Lean

2.1. Identificación de problemas y de causas de los problemas2.1.1. Talleres 2.1.2. Empoderamiento 2.1.3. Mapa de flujo de valor 2.1.4. Gestión visual 2.1.5. Diagramas de Ishikawa 2.1.6. Técnica de los 5 porqués

2.3. Solución de problemas 2.2.1. Hoshin kanri 2.2.2. 5 Ss 2.2.3. Ciclo PDCA (Plan‐Do‐Check‐Act) 2.2.4. Balanced Scorecard

3 Ingeniería Concurrente

3.1. Fundamentos3.2. Herramientas y metodologías. 3.2.1. Diseño robusto 3.2.2. Diseño para la calidad 3.2.3. Diseño para manufactura y ensamble 3.2.4. Diseño asistido por computadora 3.2.5. Diseño para la seguridad

4 Lean 6 sigma

4.1. Principios y fundamentos del 6 SIGMA. Antecedentes, Origen y objetivos 4.2. Organización. Champions. Black Belt. Green Belt. 4.3. Metodologías DMAIC y DFSS 4.4. Otras iniciativas de mejora vs 6 Sigma.

8.‐ SUGERENCIAS DIDÁCTICAS En el curso, se propiciará en el alumno, la apropiación del conocimiento relacionado con las filosofías Lean e Ingeniería concurrente, y con el conocimiento de sus técnicas y metodologías, a un nivel general. Se supone que este conocimiento de los aspectos generales, será ampliado mediante el aporte que el titular de la materia haga de su propia experiencia o de la revisión, en casos reales documentados, de la aplicación de los principios mencionados. Por supuesto que en esta materia no se intenta el abordaje en profundidad de cada uno de los temas, pero si se pretende obtener, como otro resultado de aprendizaje, el conocimiento de las relaciones entre los diferentes temas, de manera que le posibilite al alumno la ubicación de sus actividades en el contexto profesional caracterizado por estas filosofías. Esta visión se verá complementada con otras acciones como:

• Exposición en Aula, Simulaciones, Casos Reales, Dinámicas grupales, desarrollo de casos y presentación de videos

• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. • Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura. • Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y

metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura. • Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre

distintas asignaturas, para su análisis y solución. • Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas

de una ingeniería con enfoque sustentable. • Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para desarrollar una visión

interdisciplinaria en el estudiante. • Desarrollar durante el curso, diversos ejercicios de aplicación directa al entorno propio de la empresa.

9.‐ SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN Se sugiere que las evidencias se generen a partir de la aplicación del conocimiento en situaciones lo más cercanas posible a las condiciones reales. Como ejemplos:

• Reportes de revisión de diseños • Propuestas de diseño • Reporte de Identificación de flujo de valor • Reportes a de aplicación de metodologías para identificación y/o solución de problemas

Estas evidencias podrían formar parte de una evidencia global que sería proponer un proyecto viable para implementación de Seis Sigma. 10.‐ UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Fundamentos de la Filosofía Lean

Competencia especifica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

Entender los conceptos básicos y el propósito

principal de la manufactura esbelta.

• A partir de la lectura y el análisis y el debate, los alumnos se apropiarán de los principios en los que se fundamenta la filosofía Lean

Aprender y aplicar la metodología para la revisión del diseño de los procesos de

manufactura.

• El profesor proporcionará elementos mecánicos a los alumnos y éstos aplicarán la metodología correspondiente para determinar con cual proceso de manufactura está vinculado el diseño de la misma.



Determinar las relaciones principales existentes entre los sistemas de manufactura y las características de diseño principales de un producto

• El profesor asignará el diseño de una pieza mecánica y el alumno propondrá por lo menos tres alternativas atendiendo a la funcionalidad y al proceso de manufactura

Establecer las conexiones que existen entre el proceso de desarrollo de un producto y las etapas de planeación e implementación de los sistemas de manufactura

• El profesor asignará el análisis de procesos para que los alumnos identifiquen y reporten aspectos relevantes del flujo de valor.

Unidad 2: Herramientas y metodologías del enfoque Lean



Utilizar las metodologías empleadas en el enfoque Lean para la detección de

problemas y para la solución de problemas

• El profesor buscará el acercamiento a casos reales para que el alumno pueda poner en práctica las metodologías, basadas en el enfoque lean para determinar las causas de problemas

• El profesor buscará el acercamiento a casos reales para que el alumno pueda poner en práctica las metodologías, basadas en el enfoque lean para solución de problemas

Unidad 3: Ingeniería Concurrente



Comprender Conceptos, objetivos, principios e

importancia de la Ingeniería para los Ciclos de Vida

• A partir de la lectura y el análisis y el debate, los alumnos reconocerán la importancia del ciclo de vida.

Revisión de los conceptos relacionados con el

paradigma “E” (Ecología, ambiente, energía,

economía, empoderamiento,

educación, excelencia)

• A partir de un caso presentado por el profesor, los alumnos analizarán y debatirán en la búsqueda del consenso hacia la terminología empleada.

Aplicación de las metodologías de la

Ingeniería para los Ciclos de Vida

• A partir del estudio de casos seleccionados por el profesor , los alumnos practicarán el análisis de los factores críticos, la aplicación de métodos de diseño para diferentes tipos de manufactura y conocerán conceptos novedosos en sistemas de manufactura, sistemas de producción y distribución e identificarán los materiales, procesos y tecnologías mas empleados en el contexto nacional.

Unidad 4: Lean 6 sigma



Entender el principio conceptual de la Filosofía Seis

Sigma, siendo capaz de explicar el concepto

verbalmente y por escrito.

• A partir de la lectura y el análisis y el debate, los alumnos se apropiarán de los principios en los que se fundamenta la filosofía Seis Sigma

Seleccionar y aplicar las herramientas adecuadas en cada uno de los pasos del DMAIC para un problema y grupo de datos específicos, obteniendo conclusiones

consistentes.

• El profesor asignará un problema para que el alumno pueda aplicar la metodología DMAIC, hasta obtener conclusiones consistentes

Distinguir y evaluar las dificultades que presenta el proceso de implementación

en una empresa de manufactura o de servicio.

• El profesor asignará a los alumnos un proceso para que el alumno identifique si existen las condiciones para la implementación de la metodología seis sigma

• El alumno propondrá un esquema general de implementación de la metodología seis sigma en un proceso ad hoc.

11. FUENTES DE INFORMACIÓN

1. Eckes, George, "The Six Sigma Revolution". 1st edition, John Wiley & Sons, 2001 2. Product design for manufacture and assembly, G. Boothroyd, P. Dewhurst and W. Knight, New York : M.

Dekker, c1994 3. Kalpakjian, Serope; Steven R. Schmid; y Gabriel Sánchez‐García (trad.): Manufactura, ingeniería y

tecnología. Pearson Educación, 2002. 1152 págs. 4. Maldonado Villalva, Guillermo: Herramientas y técnicas lean manufacturing en sistemas de producción y

calidad. México: Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. Ingeniería Industrial. 5. Stephens, Matthew P.: Diseño de instalaciones de manufactura y manejo de materiales. Prentice Hill,

tercera edición. 6. Torres Moncayo, Jesús: Lean production: como llegar a ser lean sin mucho esfuerzo (pág. 38‐39). Toluca

(México): ITESM, 2009 12. PRÁCTICAS PROPUESTAS

1.‐ DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura: MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL

Carrera: INGENIERIA MECANICA Clave de la asignatura: DSF1202


2.‐ PRESENTACION Caracterización de la asignatura. En el módulo de especialidad, el propósito de la materia denominada Mantenimiento productivo total es servir como plataforma para la aplicación de la filosofía Lean en un área que es común a todos los procesos productivos. Los aprendizajes esperados en esta materia están relacionados con un conocimiento más profundo de algunos temas (5 ´s, por ejemplo) y de su aplicación en procesos, en su residencia profesional. Se requiere de un conocimiento suficiente de la filosofía Lean, para comprender la ubicación del TPM en el contexto organizacional vigente en las empresas de clase mundial, así como del conocimiento de las técnicas de monitoreo de procesos productivos que le permitan diseñar estrategias que mantengan al 100% la disponibilidad del equipo, mediante una inversión rentable. Las competencias desarrolladas en este curso, contribuyen a la definición del perfil de egreso en aspectos relacionados principalmente con:


• Poseer capacidad directiva para administrar eficientemente los recursos humanos, materiales

y económicos a su disposición en el ejercicio de su profesión. • Formar parte de grupos multidisciplinarios en proyectos integrales con una actitud que

fortalezca el trabajo de equipo, ejerciendo diversos roles contribuyendo con su capacidad profesional al logro conjunto.

• Implementar sistemas de control automático de procesos industriales, así como gestionar

sistemas de calidad para mejorar los estándares de producción.


Específicas Genéricas Competencia para implementar el Mantenimiento

productivo total en un proceso productivo, atendiendo a todas las fases que esta

implementación conlleva y considerando la interacción con todas las personas involucradas.









práctica • Capacidad de aprender • Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones • Capacidad de generar nuevas ideas



5.‐ OBJETIVO GENERAL DEL CURSO. Favorecer el logro de la competencia para implementar el Mantenimiento productivo total en un proceso productivo, atendiendo a todas las fases que esta implementación conlleva y considerando la interacción con todas las personas involucradas. 6.‐ COMPETENCIAS PREVIAS

• Conocimiento de la organización del Mantenimiento y sus diversos enfoques • Conocimiento de la Filosofía Lean • Conocimiento de metodologías relacionadas con la Filosofía Lean • Monitoreo de condiciones de funcionamiento de maquinaria y equipo en procesos productivos •

7.‐ TEMARIO


1 Panorama general del TPM

1.1 Introducción al TPM1.2. Historia del TPM 1.3. Significado del TPM 1.4. Efectos del TPM 1.5. Las actividades del TPM (visión general de los 12 pasos de la implementación) 1.6. Las 16 grandes pérdidas 1.7. Plan y Ejecución.

2 Pasos para la implementación. 2.1. Los 12 pasos para la implementación del TPM 2.2. Los 8 Pilares.

3 Jishu Hosen.

3.1. Introducción al Jishu Hozen3.2. Mantenimiento preventivo. 3.3. Mantenimiento autónomo. 3.4. Las cinco Ss en piso.



justificación)


Septiembre de 2012

Ing. José Miranda Ing. Epifanio Villordo Avila Ing. Orlanif Quesnel Rendón

Ing. Armando Carrera González


4 Control visual y Kobetsu Kaizen.

4.1. Control Visual.4.2. Sistema Poka Yoke. 4.3. Introducción al Kobetsu Kaizen. 4.4. Mantenimiento correctivo. 4.5. Degradación de componentes y predicción. 4.6. Conocimiento del equipo. 4.7. Análisis PM básico.

5 Mantenimiento planeado.

5.1. Las cinco Ss a profundidad.5.2. Conceptos básicos del mantenimiento planeado. 5.3. Características del mantenimiento de la planta para el proceso de manufactura y ensamble. 5.4. Partición del mantenimiento. 5.5. Actividades del mantenimiento planeado. 5.6. Método para conducir el mantenimiento planeado. 5.7. Las siete actividades. 5.8. Medidas de efectividad. 5.9. Análisis PM avanzado.

8.‐ SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (Desarrollo de competencias genéricas)


• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. • Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la asignatura. • Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la

reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes. • Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación,

tales como: observación, identificación manejo y control de de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, de trabajo en equipo.

• Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

• Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científico‐tecnológica. • Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre


de una ingeniería con enfoque sustentable. • Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. • Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para desarrollar una visión



• Reporte de características de los sistemas de mantenimiento observados en sus visitas industriales

• Análisis de las dificultades y ventajas que podrían encontrarse al implementar los 12 pasos en una empresa mexicana y en una empresa filial extranjera

• Análisis de las características de las 16 pérdidas en una empresa mexicana y en una empresa filial extranjera

• Análisis de las dificultades y ventajas que se encontraron al implementar los 12 pasos en una empresa que haya adoptado ya el TPM

• Análisis que indique si una empresa cuenta con los 8 pilares para la implementación del TPM Estas evidencias podrían formar parte de una evidencia global que sería el reporte de la implementación de un programa TPM en alguna empresa. 10.‐ UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Panorama general del TPM



La visión general del Mantenimiento Productivo total en el contexto de la

Filosofía Lean

• Buscar, seleccionar y analizar información relacionada con el TPM • En forma individual, reportar características de los sistemas de

mantenimiento observados en sus visitas industriales • Por equipos, reportar un análisis de las dificultades y ventajas que

podrían encontrarse al implementar los 12 pasos en una empresa mexicana y en una empresa filial extranjera

• Por equipos, reportar un análisis de las características de las 16 pérdidas en una empresa mexicana y en una empresa filial extranjera

En el desarrollo de estas actividades, propiciar que el alumno pueda:

• Aplicar conceptos, modelos y metodologías que se va aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

• Usar adecuadamente conceptos, y terminología científico‐tecnológica.• Relacionar los contenidos de la asignatura con las demás del plan de

estudios para desarrollar una visión interdisciplinaria. • Hablar, redactar, crear ideas, relacionar ideas, expresarlas con

claridad, orden y rigor oralmente y por escrito. • Dialogar, argumentar, replicar, discutir, explicar, sostener un punto de

vista. • Participar en actividades colectivas, colaborar con otros en trabajos

diversos, trabajar en equipo, intercambiar información. • Producir textos originales, elaborar proyectos de distinta índole,

diseñar y desarrollar prácticas

Unidad 2: Pasos para la implementación del TPM



Conocimiento de las fases de la implementación del TPM en

una empresa.

• Por equipos, reportar un análisis de las dificultades y ventajas que se encontraron al implementar los 12 pasos en una empresa que haya adoptado ya el TPM

• Por equipos, reportar un análisis que indique si una empresa cuenta con los 8 pilares para la implementación del TPM

Unidad 3: Jishu Hosen



Proponer acciones para implementar Jishu Hosen

(mantenimiento autónomo)

• Por equipo, proponer acciones para implementar Orden y Limpieza en un departamento de alguna empresa seleccionada deliberadamente.

• Tomando como referencia la operación de una máquina, por equipos, los

alumnos diseñaran y justificarán una bitácora mediante la cual el operario tenga posibilidades de :

o Emplear el equipo como instrumento para el aprendizaje y

adquisición de conocimiento o Desarrollar nuevas habilidades para el análisis de problemas y

creación de un nuevo pensamiento sobre el trabajo o Evitar el deterioro del equipo o Mejorar el funcionamiento del equipo o Mantener las condiciones necesarias para que el equipo funcione

sin averías y con rendimiento pleno o Mejorar la seguridad en el trabajo o Lograr un total sentido de pertenencia y responsabilidad del

trabajador o Mejora de la moral en el trabajo

• En forma individual, el alumno propondrá un diagrama en el que se muestren las relaciones entre las distintas denominaciones de mantenimiento en el contexto de la filosofía lean.

Unidad 4: Control visual y Kobetsu Kaizen



Conocer la importancia de los apoyos visuales, la mejora continua y los sistemas Poka

Yoke, así como los requerimientos de análisis físicos más profundos

(Análisis PM) para la mejora de los procesos

• Por equipos, proponer un poka yoke para equipo seleccionado deliberadamente en un proceso

• Por equipos, proponer el mantenimiento mayor de un equipo vital a un proceso

• Individualmente, elaborar un diagrama que muestre los principales aspectos de la mejora continua.

• Por equipos, propondrán las técnicas de monitoreo para evaluar la disponibilidad de un equipo seleccionado deliberadamente en un proceso

• Por equipos, realizarán un análisis PM básico Unidad 5: Mantenimiento planeado.



Dominio de los requerimientos para la

implementación y manejo del mantenimiento planeado

• Por equipos, propondrá un plan de mantenimiento planeado para un proceso seleccionado deliberadamente.


1. Adolfo Crespo Márquez, Pedro Moreu de León, Antonio Sánchez Herguedas. Ingeniería de mantenimiento .Técnicas y métodos de aplicación a la fase operativa de los equipos. Ed. AENOR.

2. Santiago García Garrido, Organización y gestión integral de mantenimiento, Ed. Díaz de Santos 3. Francisco Javier González, Teoría y práctica del mantenimiento industrial avanzado, Ed. Fundación

Confemetal 4. Armando Alfonso Alfonso, Elementos de Mantenimiento, CENAPRO 5. E. T. Newbrough, Administración del Mantenimiento Industrial, DIANA

12. PRÁCTICAS PROPUESTAS


Nombre de la asignatura: INGENIERIA ASISTIDA POR COMPUTADORA

Carrera: INGENIERIA MECANICA Clave de la asignatura: DSB1203


2.‐ PRESENTACION

Caracterización de la asignatura. Esta materia está relacionada con el enfoque de Ingeniería concurrente. Con esta área se tiene por objetivo promover el diseño de productos y servicios nuevos y/o mejorados, aumentando su vida útil y su funcionamiento en condiciones óptimas y conformes a las normas de seguridad, reduciendo los costes del ciclo de vida y aumentando el valor añadido para los clientes. El enfoque es remarcado sobre los aspectos de sostenibilidad y la consideración del proceso de manufactura y el mantenimiento desde la etapa de diseño. Se pretende en esta materia aprovechar las posibilidades de mejora en procesos y productos, que pueden derivarse del tratamiento digitalizado de la información. Se espera del alumno, un conocimiento más detallado de las técnicas y procedimientos para un diseño integrado de productos y procesos que le posibilite participar también en proyectos de Manufactura avanzada. El manejo de esta materia por medio de proyectos y el empleo exhaustivo de la infraestructura informática y del software especializado para el diseño sustentable le permitiría cubrir con suficiencia los objetivos del módulo de especialidad. . Las competencias desarrolladas en este curso, contribuyen a la definición del perfil de egreso en aspectos relacionados principalmente con:







• Formar parte de grupos multidisciplinarios en proyectos integrales con una actitud que

fortalezca el trabajo de equipo, ejerciendo diversos roles contribuyendo con su capacidad profesional al logro conjunto.




Específicas Genéricas Competencia para el diseño sostenible de maquinas considerando los procesos de manufactura, en el

contexto de la ingeniería concurrente.












5.‐ OBJETIVO GENERAL DEL CURSO. Favorecer el logro de la competencia para el diseño sostenible de maquinas y/o procesos de manufactura, en el contexto de la ingeniería concurrente 6.‐ COMPETENCIAS PREVIAS

• Diseño de componentes mecánicos • Conocimiento de los procesos de Manufactura • Conocimiento de la Filosofía Lean

7.‐ TEMARIO


1 Diseño Mecánico

1.1. Definición del proyecto y planeación 1.2. Generación y evaluación del concepto 1.3. Funciones CAD/CAE 1.3.1. Modelado geométrico * 1.3.2. Ensamble 1.3.3. Análisis cinemático * 1.3.4. Análisis dinámico * 1.3.5. Análisis de esfuerzos * 1.3.6. Otros análisis * 1.3. Diseño del producto 1.4. Generación del producto 1.5 Evaluación del rendimiento del producto 1.6 Evaluación de costos de manufactura y ensamble del producto.

2 Diseño para manufactura y

ensamble

2.1. Diseño de producto para ensamble manual * 2.2. Diseño para ensamble automatizado en alta velocidad * 2.3. Diseño para maquinado CNC * 2.4. Diseño para moldeado por inyección * 2.5. Diseño para trabajo en lámina * 2.6. Diseño para fundición *



justificación)


Septiembre de 2012

Ing. Raúl Pichardo Macías Ing. Juan Carlos Rojas Bravo Ing. Hugo Sánchez Espinoza

Ing. Ma. Antonieta Hernández Cruz Ing. José Luis Valencia Ramos


3 Manufactura asistida por

computadora

3.1. Transformación de Geometría *3.2. Creación de rutas para herramientas (diferentes máquinas y procesos) * 3.3. Verificación del maquinado en sólido * 3.4. Implementación de máquinas CNC ***

4 Proyecto de diseño sostenible. 4.1 El reporte ingenieril.4.2 Preparación de propuestas.









• Memoria de diseño para un producto o pieza mecánica en le contexto del diseño sostenible. • Memoria técnica del diseño de un prototipo basado en un proceso de manufactura seleccionado

deliberadamente • Memoria técnica del diseño de un prototipo basado en un proceso de ensamble seleccionado

deliberadamente • Manufactura de prototipos especificados por condiciones de diseño • Ensamble de prototipos especificados por condiciones de diseño

Estas evidencias podrían formar parte de una evidencia global que sería demostrar la factibilidad técnica de la manufactura un producto sostenible.

10.‐ UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Diseño Mecánico



El alumno adquirirá la visión de las competencias necesarias para seguir de manera estructurada y colaborativa un conjunto de métodos que, desde las perspectivas ingenieril y de responsabilidad ética y de medio ambiente, integren las funciones de diseño, manufactura y para el desarrollo de productos

innovadores y competitivos.

• El profesor asignará problemas de diseño para ser resueltos, en su fase conceptual, por equipos, aplicando la metodología apropiada y demostrando su viabilidad y sostenibilidad.

En el desarrollo de estas actividades, propiciar que el alumno pueda:

• Apropiarse de la metodología relacionada con el diseño sostenible • Conocer los parámetros de evaluación de los diseños • Reconocer las ventajas de la simulación en el proceso de diseño • Aplicar conceptos, modelos y metodologías que se va aprendiendo en

el desarrollo de la asignatura. • Usar adecuadamente conceptos, y terminología científico‐tecnológica.• Relacionar los contenidos de la asignatura con las demás del plan de

estudios para desarrollar una visión interdisciplinaria. • Hablar, redactar, crear ideas, relacionar ideas, expresarlas con

claridad, orden y rigor oralmente y por escrito. • Dialogar, argumentar, replicar, discutir, explicar, sostener un punto de

vista. • Participar en actividades colectivas, colaborar con otros en trabajos

diversos, trabajar en equipo, intercambiar información. • Producir textos originales, elaborar proyectos de distinta índole,

diseñar y desarrollar prácticas Unidad 2: Diseño para manufactura y ensamble



Diseñar productos, empleando el análisis de las relaciones que existen entre los sistemas de manufactura y los procesos de desarrollo de un producto para establecer criterios para el diseño y/o selección de equipos de

producción, herramentales y sistemas de medición que

sean robustos y flexibles ante los cambios en la demanda y

configuraciones de los productos.

• El profesor mostrará las diferencias en las metodologías para el diseño, de acuerdo a los diferentes procesos de manufactura.

• El profesor propondrá a equipos de alumnos, problemas de diseño de productos, para ser resueltos, en su fase de determinación de viabilidad, mediante el apoyo de software ex profeso y la consulta a fuentes especializadas

• El profesor propondrá a equipos de alumnos, problemas de diseño de productos, para ser resueltos, en su fase de determinación de viabilidad, mediante el apoyo de software ex profeso y la consulta a fuentes especializadas

• El profesor propondrá a equipos de alumnos, problemas de organización del proceso de manufactura, para ser resueltos mediante el apoyo de software ex profeso y la consulta a fuentes especializadas

• Los alumnos, por equipos, demostrarán la viabilidad de sus diseños.

Unidad 3: Manufactura asistida por computadora



Manufacturar productos mediante el empleo de maquinas herramientas

computarizadas

• El profesor revisará los conocimientos relacionados con el manejo de los parámetros importantes a considerar en cada proceso de manufactura disponible en el Instituto.

• El profesor mostrará los procedimientos para el manejo del equipo computarizado.

• El profesor asignará tareas de manufactura de piezas a los alumnos • El profesor asignará tareas de ensamble a los alumnos • Los alumnos, por equipos harán demostraciones de funcionalidad de las

piezas o maquinaria manufacturados Unidad 4: Proyecto de diseño sostenible



Capacidad para proponer diseños de productos

innovadores y sostenibles

• El alumno elaborará un reporte del proyecto que se le asignó (individual o por equipo) al inicio del curso que incluya mínimamente:

o El resúmen. o La introducción. o El enfoque técnico. o Arreglo de pruebas. o Procedimiento. o Resultados y discusión. o Conclusiones. o Referencias. o Apéndices.

• El alumno elaborará una solicitud de financiamiento para la

manufactura del producto , de acuerdo al proyecto que se le asignó (individual o por equipo) al inicio del curso que incluya mínimamente:

o Planteamiento del problema y descripción del estado del arte.

o Objetivo(s). o El enfoque técnico. o Presupuesto. o Recursos y organización.


1. Kalpajkian,Seropian & Schmid, Steven R. Manufactura , Ingeniería y Tecnología. Pearson Educación, México. 2002.

2. Atila Ertas and Jesse C. Jones, The engineering design process, John Wiley and Sons, 1993. 3. David G. Ullman., The mechanical design process. McGraw Hill, 2009. 4. Bralla, James. Design for Manufacturability Handbook. 2nd. Edition. McGraw Hill, 1999. 5. John A Schey. Procesos de Manufactura edit. Mc Graw‐Hill 6. Cruz Teruel F. Control Numérico y Programación. Marcombo, Edit. Alfaomega. 7. Mundo Electronico Sistemas Cad/Cam/ Cae , Diseño y Fabricación Por Computadora Publicaciones

Marcombo. 8. Mikell P. Groover Automation, Production Sistems And Computer ‐ Integrated Manufacturing. Edit.

Prentice‐Hall 9. Materials And Processes In Manufacturing E. Paul Degarmo , J. Temple Black, Ronald A. Kohser.Edit.

Macmillan,Publishing Company. 10. Richard Muther. Distribución De Planta , Edit. Hispano‐Europea 11. Vásquez Angulo, José Antonio. Análisis y Diseño de Piezas de maquinas con CATIA V5, Marcombo. Edit .

Alfaomega. 12. B.H. Amstead, Ph. F. Ostwald, M. L. Begeman. Procesos de Manufactura, Version SI, Edit. Continental.



Nombre de la asignatura: ADMINISTRACION SUSTENTABLE DE LA ENERGIA

Carrera: INGENIERIA MECANICA Clave de la asignatura: DSD1204


2.‐ PRESENTACION

Caracterización de la asignatura. Uno de los propósitos de la materia es concientizar al alumno de la problemática relacionada con el ejercicio del diseño y la manufactura de productos y su influencia en un contexto global caracterizado por condiciones socioeconómicas y ambientales con necesidades de cambios. En el contexto global, el empleo adecuado de la energía representa una gran diferencia en la calidad de vida de las poblaciones y es por ello que el alumno participará en el curso también, aplicando algunas de las metodologías que le permitan evaluar el impacto ambiental de sus propuestas. Del estudio del uso racional de la energía se espera que el alumno esté en posibilidades de proponer programas de ahorro de energía, con su correspondiente evaluación económica. Las competencias desarrolladas en este curso, contribuyen a la definición del perfil de egreso en aspectos relacionados principalmente con:










Específicas Genéricas Desarrollar proyectos de ahorro de energía comerciales e industriales incluyendo su evaluación económica y tomando en cuenta el enfoque de sostenibilidad.












5.‐ OBJETIVO GENERAL DEL CURSO. Favorecer el logro de la competencia para desarrollar proyectos de ahorro de energía comerciales e industriales, incluyendo su evaluación económica y considerando como directriz el enfoque de sostenibilidad. 6.‐ COMPETENCIAS PREVIAS

• Aplicación de los principios termodinámicos • Conocimientos de Electricidad industrial • Conocimientos de aire acondicionado y refrigeración

7.‐ TEMARIO


1 Diseño sustentable

1.1. Innovación y sustentabilidad1.2. Diseño sustentable 1.3. Indicadores ambientales. Porcentaje de reciclado,

Degradabilidad, Separabilidad, Reciclabilidad potencial, Vida útil, Utilización, Emisiones totales, Total de residuos peligrosos.

1.4. Métodos de evaluación ambiental 1.4.1. Análisis de ciclo de vida 1.4.2. Métodos económicos

2 Tecnologías para el uso

eficiente de la energía térmica

2.1 Características de uso racional en generadores de vapor2.2 Características de uso racional en sistemas térmicos 2.3 Cogeneración

2.3.1 Tipos y arreglos de unidades 2.3.2 Cascada térmica óptima 2.3.3 Demanda de calor y electricidad 2.3.4 Eficiencias



justificación)


Septiembre de 2012

Ing. Epifanio Villordo Avila Ing. Orlanif Quesnel Rendón Ing. Gustavo Minquiz Xolo

Unidad Temas Subtemas2.3.5 Rentabilidad

2.4 Normalización en eficiencia energética térmica 2.5 Criterios económicos y ecológicos

3 Tecnologías para el uso

eficiente de la energía eléctrica

3.1 Factor de carga y la administración de la demanda 3.2 Factor de potencia 3.3 Distorsión de armónicas 3.4 Características del uso racional de la energía eléctrica

3.4.1 Iluminación 3.4.2 Aire acondicionado 3.4.3 Bombeo 3.4.4 Motores

3.5 Normalización en eficiencia energética eléctrica 3.6 Criterios económicos y ecológicos

4 Evaluación económica de

proyectos de ahorro de energía

4.1 Evaluación preliminar4.1.1 Periodo de pago 4.1.2 Recuperación de la inversión

4.2 Evaluación detallada 4.2.1 Análisis beneficio/costo 4.2.2 Periodo de recuperación del capital invertido 4.2.3 Tasa interna de retorno

4.3 Análisis marginal

5 Tecnologías para el tratamiento

de aguas

5.1. Tratamientos primarios5.2. Tratamientos secundarios 5.3. Tratamientos terciarios









• Revisión detallada de proyectos de ahorro de energía generados en empresas y reconocimiento de los parámetros involucrados y los métodos de estimación de los mismos

• Cálculo de eficiencia y rentabilidad de un sistema eléctrico de iluminación ó de transmisión ó de potencia

• Reporte de cumplimiento de la normalización internacional relacionada con el manejo de la energía térmica en un sistema eléctrico de iluminación ó de transmisión ó de potencia

• Plan de ahorro de energía para sus propios hogares o para instituciones del servicio público

Estas evidencias podrían formar parte de una evidencia global que sería proponer un proyecto viable para ahorro de energía en cualquier ámbito. 10.‐ UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Diseño sustentable



Comprender la interacción entre los diferentes

factores involucrados en el diseño sostenible.

• Analizar el documento “Diseño para la sostenibilidad” de la Delft University of Technology, con el propósito de distinguir el rol de la innovación en el diseño sostenible

Calcular diferentes indicadores de sostenibilidad

• Por equipos, los alumnos seleccionarán un producto en el que puedan aplicar la metodología de cálculo para estimar todos o algunos de los siguientes indicadores: Porcentaje de reciclado, degradabilidad, separabilidad, reciclabilidad potencial, vida útil, utilización, emisiones totales, total de residuos peligrosos.

Conocer la metodología para evaluación ambiental

• Por equipos, los alumnos seleccionarán un producto en el que puedan hacer una estimación de su ciclo de vida

Unidad 2: Tecnologías para el uso eficiente de la energía térmica





Conocimiento de las características del uso racional de los sistemas

térmicos

• En equipos, los alumnos seleccionarán deliberadamente un sistema térmico y realizarán un análisis que les permita reconocer y documentar algunas de las características de uso racional de la energía térmica, si las posee.

Calculo de eficiencia y rentabilidad en sistemas

térmicos

• En equipos, los alumnos seleccionarán deliberadamente un sistema térmico y realizarán un cálculo de eficiencia y rentabilidad.

Normalización en eficiencia energética térmica

• En equipos, los alumnos seleccionarán deliberadamente un sistema térmico y determinarán en que medida cumplen la normalización internacional relacionada con el manejo de la energía térmica.

Unidad 3: Tecnologías para el uso eficiente de la energía eléctrica



Conocimiento de las características del uso racional de los sistemas eléctricos de iluminación, transmisión y potencia

• En equipos, los alumnos seleccionarán deliberadamente un sistema eléctrico de iluminación ó de transmisión ó de potencia y realizarán un análisis que les permita reconocer y documentar algunas de las características de uso racional de la energía térmica, si las posee.

Calculo de eficiencia y rentabilidad en sistemas eléctricos de iluminación, transmisión y potencia

• En equipos, los alumnos seleccionarán deliberadamente un sistema eléctrico de iluminación ó de transmisión ó de potencia y realizarán un cálculo de eficiencia y rentabilidad.

Normalización en eficiencia energética eléctrica

• En equipos, los alumnos seleccionarán deliberadamente un sistema eléctrico de iluminación ó de transmisión ó de potencia y determinarán en que medida cumplen la normalización internacional relacionada con el manejo de la energía térmica.

Unidad 4: Evaluación económica de proyectos de ahorro de energía



Realizar la evaluación financiera y económica de las

diferentes formas de conservación de la energía.

• Los alumnos, realizarán una revisión detallada de proyectos de ahorro de energía generados en empresas y reconocerán los parámetros involucrados y los métodos de estimación de los mismos

Evaluar la rentabilidad de un proyecto total de ahorro de

energía

• Los alumnos, propondrán un plan de ahorro de energía para sus propios hogares o para instituciones del servicio público.

Unidad 5: Tecnologías para el tratamiento de aguas



Conocimiento de aspectos generales relacionados con el

tratamiento de aguas.

• A partir de una visita a una planta tratadora de aguas, los alumnos elaborarán un reporte en el que se describan las principales características de la misma y las áreas de oportunidad para mejora en el uso racional de la energía.


1. Diseño para la sostenibilidad. Delft University of Technology. UNEP.2007 2. Chapa Carreón, Jorge. Manual de instalaciones de alambrado y fotometría. Limusa, 1990. 3. ASHRAE. ASHRAE Handbook. 2001 Fundamentals. 4. Nota técnica No. 27726 INCAE Business School.: “El papel de la energía en el desarrollo sostenible: Hechos

y asuntos fundamentales”. 5. Manuales de Energía Renovables/Biomas. PNUD,GEF,BUN‐CA. San José, Costa Rica. Septiembre 2002. 6. Software aire acondicionado: http://www. Doe2.com 7. Software iluminación: http://www.ltioptics.com/Photopia/trial.html 8. Normas oficiales mexicanas: http://www.conuee.gob.mx/wb/CONAE/CONA_22_normas_oficiales_mex



Nombre de la asignatura: CONTROL DE PROCESOS

Carrera: INGENIERIA MECANICA

Clave de la asignatura: DSD1205Horas teoría‐horas práctica‐créditos: 2‐3‐5

2.‐ PRESENTACION Caracterización de la asignatura. El curso de “Control de Procesos” para los alumnos de ingeniería mecánica es de suma importancia para dar y fortalecer el carácter interdisciplinario de su formación. Se considera dentro del curso tres fases: En la primera de ellas se trata del fundamento de la teoría de control, las herramientas más distintivas como son las variables y su tratamiento; la clasificación de los sistemas de control; Modelaje físico y virtual y su planteamiento matemático; El reconocimiento y analogía entre sistemas de control mecánico, eléctrico, fluídicos, térmicos, etc. En la segunda fase es la simulación de sistemas o de procesos de control, empleando las herramientas computacionales y software más representativos y de mayor accesibilidad para los alumnos/profesor/Institución para el procesamiento virtual de señales, a través de la computadora y/o controladores. Se centra ésta fase en el estudio de los PLC Siemens, Simatic S7 – 300; CPU 313 – 2DP, localizados en los sistemas modulares de producción (MPS) de la marca FESTO, para la cobertura de sistemas digitales. Además, de la identificación y reconocimiento de los elementos para la servohidráulica “ATECH”, para cubrir la parte correspondiente a los sistemas de control analógicos o contínuos (P, I, D, PI, PID, etc.) localizados en el laboratorio de Ingeniería mecánica del Instituto Tecnológico de Puebla. En la tercera fase se integra el conocimiento de NI labview, o bien, de Mathlab/Simulink/SimMechanics al modelaje y simulación dinámica de sistemas de control de procesos, tanto lazo abierto, como de lazo cerrado; tanto de señales digitales como de analógicos, con las variantes respectivas que cada sistema presenta. En caso de existir la posibilidad en tiempo y forma, también es posible accede al laboratorio de manufactura avanzada del I.T.P. para el estudio y análisis del comportamiento y tratamiento de señales de las diferentes estaciones del CIM (Manufactura integrada por computadora).


Especificas Genéricas El alumno debe identificar los componentes de un sistema de control de procesos y desarrollar acciones de control en un sistema mínimo.

Competencias instrumentales• Capacidad de análisis y síntesis de

conocimientos e información proveniente de diversas fuentes

• Capacidad de organizar y planificar esquemas de control

• Conocimientos generales y básicos de modelado de sistemas mecánicos y electromecánicos

• Capacidad de aplicar métodos y leyes que dan solución a problemas de control de procesos

• Habilidad básica en el manejo de dispositivos y equipo de control de procesos

• Solución de problemas de control de control de procesos

• Comunicación oral y escrita en su propia lengua

• Conocimiento de una segunda lengua • Habilidades en el uso de software de

simulación de sistemas de control • Habilidades para el desarrollo de programas

por computadora y su compilación • Solución de problemas del área de ingeniería

mecánica. • Habilidades para la toma de decisiones ante

problemas del área. • Analizar y sintetizar información en los tres

ámbitos de la sustentabilidad: económico, social‐cultural y Ecológico.

• Capacidad de tomar decisiones en su ámbito profesional para valorar y disminuir el impacto de las actividades humanas sobre su entorno

Competencias interpersonales • Capacidad de crítica y autocrítica • Habilidad para desarrollar trabajo en equipo

disciplinario e interdisciplinario • Habilidades interpersonales • Capacidad de comunicarse con profesionales

de otras áreas • Habilidad para trabajar en un ambiente

laboral tanto administrativo como técnico. • Compromiso ético en la interpretación de las

leyes, reglamentos, normas y políticas aplicables al desarrollo sustentable y al mejoramiento de la calidad de vida.

• Participa en equipos multidisciplinarios en la organización, planificación, elaboración o

ejecución de proyectos con la perspectiva de sustentabilidad.

• Fomenta con una visión de futuro el manejo adecuado y la conservación de los recursos naturales y transformados.

Competencias sistémicas • Capacidad de aplicar los conocimientos

teóricos y prácticos en la solución de problemas

• Habilidades de investigación y desarrollo • Capacidad de aprender y desarrollar el auto‐

aprendizaje • Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones • Capacidad de generar nuevas ideas

(creatividad) • Desarrolla actitudes de liderazgo para valorar

y disminuir el impacto de la sociedad sobre el entorno, y ejercer la justicia social y económica, la democracia y la paz.

• Habilidad para trabajar en forma autónoma • Capacidad para diseñar y gestionar proyectos • Conoce y aplica legislación, normatividad,

tecnología, educación, ingeniería, ciencia, administración, en el contexto de la sustentabilidad, dentro de su carrera profesional.

• Posee iniciativa y espíritu emprendedor para valorar los servicios ambientales que existen en su región.

• Genera espacios de oportunidad para la creación de empresas y generación de empleos.



Participantes Observaciones

(cambios y justificación)

Instituto Tecnológico de Puebla. Septiembre de 2012

M.C. Saúl Galicia Hernández

Dr. José Rafael Mendoza Vázquez

Diseño curricular de la materia de Control de procesos en base a Competencias Profesionales para la especialidad de la carrera de Ingeniería Mecánica.

5.‐ OBJETIVO GENERAL DEL CURSO. El alumno controla un sistema modular de producción (MPS) empleando las bases teórico‐conceptuales y las técnicas de control de procesos para identificar, modelar, diseñar y poner a punto el sistema acorde a los requerimientos de control especificados. 6.‐ COMPETENCIAS PREVIAS

• Seleccionar y emplear los diferentes instrumentos de medición en sistemas de monitoreo y control de variables físicas de procesos industriales.

• Analizar y diseñar circuitos electro neumáticos y electro hidráulicos con aplicaciones en la automatización industrial.

• Elaborar e interpretar, en forma oral, escrita y gráfica: informes, propuestas y análisis de ingeniería relacionados con la automatización de procesos industriales y su solución mediante la aplicación de sistemas hidráulicos y neumáticos.

• Conocer las normas y especificaciones nacionales e internacionales relacionadas con la automatización de procesos industriales que utilizan circuitos hidráulicos, neumáticos y PLC.

• Proponer sistemas integrales de gestión en disposición del medio ambiente, seguridad e higiene, y calidad para el diseño, fabricación, instalación, operación, control, y mantenimiento de sistemas hidráulicos y neumáticos para la automatización de procesos industriales.

• Analizar y solucionar problemas de automatización de procesos utilizando software de aplicación (Automation Studio, Fluid Sim, Step 7 Siemens, Micrologic, FST).

7.‐ TEMARIO


1 Introducción

Conceptos básicos del control. Partes de un sistema de control. Caracterización del proceso físico. Clasificación del proceso. Señales manejadas en los procesos. Modos de control: Todo‐nada, P, I, D, PID, etc. Técnicas de medición Técnicas de regulación

2 Estructura de un sistema del control:

IntroducciónEstructura del sistema de control

Subsistema de medición Subsistema de monitoreo

Subsistema electrónico Subsistema de comunicación Sistemas de control Subsistema Hidráulico Subsistema Neumático Subsistema Servo‐hidráulico

3 Controladores Controladores analógicos

Introducción Tipos

ClasificaciónEnfoque Control proporcional [P] Control Integral [I] Control proporcional integral [PI] Control derivativo [D] Control proporcional derivativo [PD] Control proporcional‐integral‐derivativo [PID]

Controladores digitales Introducción Características funcionales Clasificación Diagramas en bloques. PLC Siemens S7‐300 Lenguajes de programación (S300) Funciones especiales Tipos de entradas y salidas Comunicación. Profibus

4 Sistema modulares de

producción

IntroducciónDescripción general de los módulos Modulo de distribución Modulo de prueba Modulo de prueba

5 Hidráulica proporcional y servo

hidráulica

Introducción Hidráulica proporcional Componentes Estructura Ejemplos de aplicación Software de simulación


• El docente debe conocer la disciplina que está bajo su responsabilidad, conocer su origen y aplicaciones industriales para ubicar y considerar este conocimiento al abordar los temas.

• Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo del • estudiante y potenciar en él la autonomía, el trabajo cooperativo y la toma de decisiones. • Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interacción entre los

estudiantes. • Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto de partida y como obstáculo para la

construcción de nuevos conocimientos. • Propiciar actividades de metacognición. • Ante la ejecución de una actividad, señalar o identificar el tipo de proceso intelectual que se realizó: una

identificación de patrones, un análisis, una síntesis, la creación de un heurístico, etc. Al principio lo hará el profesor, luego será el alumno quien lo identifique. Ejemplos: reconocer los componentes de un sistema de control en un esquema básico y posteriormente identificarlos en software y en un sistema mínimo.

• Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas

• fuentes. Ejemplos: buscar y contrastar los esquemas de control para conocer su aplicabilidad y aplicación práctica.

• Investigar en diferentes medios (catálogos de fabricantes, Internet, manuales de proveedores, etc.) las características técnicas de los diferentes elementos existentes en el mercado

• Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes.

• Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. Ejemplos: buscar sistemas de control reales para hornos, sistemas de producción que estén aplicados en la realidad.

• Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios a las que ésta da soporte para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.

• Propiciar el desarrollo de capacidades intelectuales relacionadas con la lectura, la • escritura y la expresión oral. Ejemplos: Trabajar las actividades prácticas a través de guías escritas,

redactar reportes e informes de las actividades de experimentación, exponer al grupo las conclusiones obtenidas durante el control de un sistema.

• Facilitar el contacto directo con materiales e instrumentos, al llevar a cabo actividades prácticas, para contribuir a la formación de las competencias para el trabajo experimental como: identificación manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, trabajo en equipo.

• Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de inducción‐deducción y análisis‐síntesis, que encaminen hacia la investigación.

• Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

• Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la • asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. • Relacionar los contenidos de la asignatura con el desarrollo sustentable. • Cuando los temas lo requieran, utilizar medios audiovisuales para una mejor comprensión del estudiante. • Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de la asignatura, (procesador de texto, hoja de

cálculo, base de datos, graficador, simuladores de sistemas, software de control y simulación de sistemas). • Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas

de una ingeniería con enfoque sustentable. • Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional.

9.‐ SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN

• Aplicar evaluación diagnóstica (valoración de conocimientos previos). • Facilitar el seguimiento al desempeño en el desarrollo del programa (dominio de los conceptos, capacidad

de la aplicación de los conocimientos en problemas reales, trasferencia del conocimiento). • Participación del estudiante en dinámicas grupales (mesas redondas, conferencias, debate entre otras). • Actividades de auto evaluación. • Exámenes prácticos y foros. • Desarrollo de prácticas en software de simulación con el cumplimiento de los objetivos y desempeño en el

desarrollo de las prácticas. • Elaboración de reportes escritos de tareas, trabajos acorde al curso. • Desarrollo de prácticas en sistema modular de producción con el cumplimiento de los objetivos y

desempeño en el desarrollo de las prácticas. • Desarrollo de un proyecto final (informe, presentación y defensa, congruencia) que integre todas las

unidades de aprendizaje.

10.‐ UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1:



El alumno comprende los conceptos básicos de un sistema de control de procesos para establecer sus características principales, clasificación, señales y modos de control con base en Ingeniería de control

• Explicar la importancia que tienen los sistemas de control de procesos en la industria y actividades diarias.

• Investigar cómo funciona un sistema de control y sus principales componentes.

• Reconocer los componentes principales de un sistema de control de procesos, características, clasificación dispositivos y servicios que se utilizan para permitir las comunicaciones a través de las redes.

• Usar modelos de protocolos de red para explicar las capas de comunicaciones en las redes de datos.

• • Buscar y seleccionar información sobre los protocolos que conforman

TCP/IP, para analizarla en grupo. • Buscar información para identificar las características de las capas de

protocolos superiores y de transporte. • Resolver en equipos problemas aplicando conocimientos de capas. • Analizar las operaciones y características de los protocolos comunes de la

capa de aplicación como HTTP (Protocolo de Transferencia de Hipertexto), Sistema de nombres de dominio (DNS), Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP), Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP), Telnet y FTP (Protocolo de Transferencia de Ficheros/Archivos) y capa de transporte como TCP y UDP.

Unidad 2:



El alumno identifica y describe los componentes de un sistema de control en un sistema físico para explicar su funcionamiento y operación de acuerdo a sus características físicas.

• Explicar la importancia de los componentes de los sistemas de control de procesos.

• Investigar cómo funciona cada parte de un sistema de control y su funcionalidad.

• Elaborar un mapa conceptual de las principales acciones de los componentes de un sistema de control de procesos

• Definir y explicar la operatividad de cada componente de un sistema de control de proceso

• Ubicar los componentes físicos de un sistema de control de procesos

Unidad 3:



El alumno identifica los tipos de controladores existentes para seleccionar el adecuado de acuerdo a las características de operación del sistema físico a controlar

• Explicar la importancia de un controlador • Definir y explicar los tipos de controladores • Elaborar un mapa mental y conceptual de los tipos de controladores y sus

características fundamentales. • Elaborar un reporte escrito de la aplicación de los diferentes tipos de

controladores • Desarrollar practicas con controladores básicos para comprender su

funcionamiento Unidad 4:



El alumno utiliza y controla un sistema modular de producción para comprender su operación y funcionamiento con base en el modelo general de un sistema control

• Describir que es un MPS • Explicar la aplicación de un MPS • Elaborar un reporte escrito de la aplicación de los diferentes tipos de MPS • Explicar la funcionalidad de cada componente de un MPS • Programar un MPS para desarrollar el control de un proceso mínimo. • Desarrollar practicas con un sistema mínimo MPS para comprender su

funcionamiento Unidad 5:



El alumno identifica los conceptos fundamentales de hidráulica y servo hidráulica para comprender como operan y funcionan sus componentes en un sistema de control

• Explicar que es el área de la hidráulica y servohidraulica • Describir la operación de componentes hidráulicos y servohidraulicos • Explicar el uso de este tipo de componentes • Elaborar un reporte escrito de la aplicación de los diferentes tipos de

componentes hidráulicos y servohidraulicos • Elaborar un mapa conceptual de la hidráulica y servohidraulica • Implementar un sistema de control de componentes de tipo hidráulicos y

servohidraulicos • Desarrollar una práctica aplicando los conocimientos de hidráulica y

servohidraulica


• Control de procesos industriales. Criterios de implantación. • Process industrial instruments and controls Handbook. Douglas M Considine Mc Graw Hill • Instrumentation for process measurement and control Chilton Company. Anderson, Norman A. • Simulación y control de procesos por ordenador. Creus Sole Antonio. Marcombo • Control automático de procesos, teoría y práctica. Smith Carlos A. Armando B. Corripio. Limusa • Control de procesos industriales: criterios de implantación. Creus Sole, Antonio. Marcombo. • Control de procesos. Roca Cusido, Alfred. Alfa Omega • Control avanzado de procesos, teoría y práctica. Acedo Sánchez José. • Ingeniería de Control Moderna. K. Ogata. Ed. Prentice ‐ Hall • Sistemas de Control Automático. Benjamín C. Kuo. Ed. Prentice ‐ Hall • Sistemas de Control en Tiempo Discreto. K. Ogata. Ed. Prentice ‐ Hall • �Instrumentación Industrial. A. Creus Solé ‐ Ed. Marcombo ‐ 5ta edición


1) Modelado de un sistema electromecánico y simulación en software 2) Control de un sistema electromecánico en simulador 3) Medición de la posición de un sistema mecánico 4) Ensamblado de un sistema para ser controlado 5) Integración de un sistema en etapas de medición y monitoreo. 6) Integración de sistema en etapas de control y electrónica 7) Control del sistema desarrollado 8) Programación básica de un PLC S7‐300 9) Programación de un PLC S7‐300 con un sistema de control mínimo 10) Simulación de un sistema hidráulico o servo‐hidráulico 11) Simulación y control de un sistema servo‐hidráulico o hidráulico 12) Control de un sistema servo‐hidráulico 13) Conocimiento de un sistema modular de producción 14) Control de un sistema modular de producción

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