5.3 Impacto Social de la Automatización

Impacto Social de la automatización 

La automatización se refiere a una amplia variedad de sistemas y procesos que operan con mínima o sin intervención del ser humano. Un sistema automatizado ajusta sus operaciones en respuesta a cambios en las condiciones externas en tres etapas: medición, evaluación y control.
Sabemos que con el empleo de la automatización los procesos de producción dentro de una empresa son más rápidos y eficientes. La automatización en la actualidad ha sido una aportación hacia la industria de mucha gran ayuda, ya que gracias a esta se ha logrado un desarrollo y evolución rápida y constante de las empresas que se desistan al uso de estas.
Uno de los impactos mas conocidos de la automatización es el impacto social.

Las innovaciones actuales traen consigo una grande gama de beneficios que son bien recibidos por la sociedad, dentro de este ámbito la automatización no se hace una expresión ya que esta trae consigo grandes beneficios hacia la humanidad ya que trata de ahorrar el trabajo que esta realiza, además de que busca evitar que el ser humano se arriesgue mucho ante la realización de sus labores. Anqué en otros aspecto los beneficios que trae consigo la automatización, vienen perjudicando al mismo tiempo, es decir para la industria es conveniente por que hacen una inversión fuerte pero con el tiempo se van beneficiando ya que hace los trabajos mas rápidos, pero por otra parte al momento de automatizar todo esto traer consigo el desempleo ya que las maquinas son las que ocupan el empleo del trabajador , aunque por eso mismo las empresas empezaran a exigir profesionista expertos en dichas maquinas, lo que va a involucrar que las futuras generaciones se preparen mas en cuantos a los estudios. 

Es decir: los efectos de los sistemas de automatización y basados en los sectores industrial y de servicios son de cuatro categorías: en primer lugar, probablemente afectarán a las tasas de empleo en aquellos campos de actividad en los que las tareas se conviertan en automatizadas; en segundo lugar, los modelos laborales y las características del empleo pueden cambiar, lo que hará necesaria la adquisición de nuevos conocimientos y formación; tercero, pueden producirse cambios en la organización empresarial, conforme las empresas se vayan adaptando para aprovechar todo el potencial de los sistemas robotizados; y en cuarto lugar, la robótica pudiera tener un impacto más general en la sociedad, en términos de nuevos patrones de ocio, cambios en el hogar (como resultado de la coexistencia con robots de servicio) y una transformación del significado y valor del trabajo mismo.

5.2 Integración con el medio ambiente

Integración con el medio ambiente

La ingeniería Mecatrónica, en su actuación profesional, desarrolla las competencias para diseñar, mantener y automatizar dispositivos y sistemas a través de la integración de conocimientos y tecnológicos de la mecánica, electrónica, eléctrica, control y sistemas computacionales. LA cual contribuye a la transformación económica social y el ambiental de nuestra época.

Es evidente la necesidad de contribuir desde la ingeniería Mecatrónica para establecer políticas, estrategias de desarrollo sustentable y metodologías de evaluación de indicadores de sustentabilidad. Los profesionales de la ingeniería mecatronico deben ser los agentes directos responsables de estos procesos, deberían asumir mayor responsabilidad en la formación de un futuro sustentable

La ingeniería mecatronico tiene una importante influencia en la sustentabilidad, al contribuir de una forma clara a la calidad de vida de las personas. A mayor parte de los proyectos y trabajos que realiza tienen como propósito fomentar la incorporación de criterios y estrategias sustentables.

Algunos de los criterios utilizados en diferentes planteamientos de desarrollo sustentables, como ejemplo de aplicación de la ingeniería mecatronico:
· Evaluar y crear alternativas para el uso racional de los recursos disponibles en los procesos productivos
· Participar en el desarrollo de sistemas para el aprovechamiento de fuentes no convencionales de energía.
· Identificar áreas de oportunidad para analizar y comprender problemas de ingeniería, proponiendo soluciones integrales con tecnología emergentes, con un sentido de desarrollo ambiental.
· Contribuir al desarrollo sustentable de la industria a través de la generación y aplicación de tecnologías con ética de trabajo y creatividad.
· Tener la capacidad de coordinar y trabajar en equipos multidisciplinarios
· Manejar herramientas actuales y de vanguardia para la solución de problemas de ingeniería.
· Controlar, automatizar, operar y supervisar, evaluar y mantener procesos de ingeniería desde una perspectiva mecatronico.
· Administrar y asegurar la calidad, eficientes, productividad y rentabilidad de los sistemas y productos
· Ser creativo, emprendedor y comprometido en el ejercicio de su formación con amplio sentido ético y de actualización continua.

5.1 Aspectos Éticos de la ingeniería

Aspectos Éticos de la ingeniería 

Código de ética general de la ingeniería Mecatronico

Se entiende como código ético al conjunto de normas que regula el comportamiento de un grupo de individuos en nuestro caso los Ingenieros mecatronico, ya que toda habilidad adquirida por el profesional debe tener como finalidad de mostrar su utilidad, beneficio y respeto.


Código Ético

•  El Ingeniero Mecatronico debe reconocer que: vida, seguridad, salud, bien común y bienestar de la población, depende de su juicio y acciones. El ingeniero Mecatronico debe de estar consiente de cualquier acción buena o mala y que estas repercuten directamente en la sociedad. 
•  El Ingeniero Mecatronico debe adquirir las capacidades necesarias para alcanzar una vida plena. Tomando en cuenta que una vida plena como el cumplimiento de las necesidades de lo que Maslow formula en su teoría una jerarquía de necesidades humanas y defiende que conforme se satisfacen las necesidades más básicas (parte inferior de la pirámide), los seres humanos desarrollan necesidades y deseos más elevados (parte superior de la pirámide). .Así como también la autorrealización del mismo. 
•  El Ingeniero Mecatronico debe “Crear como un Dios, mandar como un rey y trabajar como un esclavo”. Esto en términos figurativos, tener la dedicación de que cada creación por muy simple o compleja que sea debe tener la dedicación como si fuera una creación divina, empeño y responsabilidad que conllevan. Mandar como un rey, es delegar con el juicio y responsabilidad como si fuera un rey (líder) y trabajar como un esclavo es trabajar arduamente y dar todo por el todo en los proyectos que se realizan. 
•  El Ingeniero Mecatronico debe usar sus conocimientos para mejorar el bienestar del ser humano. El ingeniero usara sus conocimientos para ayudar y no para perjudicar al ser humano. 
•  El Ingeniero Mecatronico luchara por aumentar el prestigio de su profesión. Se deberá actualizar y publicar cualquier conocimiento nuevo, para que los demás ingenieros puedan trascender y aumentar el prestigio de la profesión. Así mismo el ingeniero mecatronico debe de crear su reputación profesional sobre el mérito de sus servicios. 
•  Los costó de servicios de Ingeniería Mecatronico deben ser justos. Los ingenieros mecatronico deberán usar su criterio para poder cobrar justamente, nunca malbaratando ni inflando el costo de sus servicios. 
•  El Ingeniero Mecatronico deberá estar preparado para romper paradigmas. El ingeniero debe de ser flexible en sus paradigmas para tener la capacidad de ver cambios y tener la visión del futuro ya que son capaces de romper sus viejos paradigmas para construir constantemente nuevos. § El Ingeniero Mecatronico debe tener en cuenta que la persona nunca debe considerarse como medio, sino como fin. Este punto es esencial, en la industria se podrá aplicar ya que se tiene contacto personal desde un obrero hasta un alto mando gerencial y todos por igual se les debe de tratar con igualdad y respeto que se merecen. 
•  El Ingeniero Mecatronico debe emitir informes, reportes y mediciones conforme a los reglamentos y estatutos de confidencialidad de la empresa, de los cuales se debe expresar la información en forma clara y honesta. Se respetaran los códigos éticos de las empresas donde se estará laborando. 
•  El Ingeniero Mecatronico deberá saber confiar en el colega.
• Al encontrarse en un ambiente profesional el ingeniero mecatronico deberá de confiar en el colega ya sea otro ingeniero mecatronico o algún otro colega o compañero de trabajo. 
•  El Ingeniero Mecatronico deberá saber que "la intensidad con la que se trabaje en un área en especifica es directamente proporcional a la diferencia de potencial de intelecto e investigación aplicada e inversamente proporcional a la resistencia  de perseverar para obtener resultados del
• mismo".

4.3 Registros y Patentes

Registros y Patentes 

Registro

El registro público de derecho de autor es un órgano del INDA (Instituto nacional de derechos de autor) y tiene por objeto garantizar la seguridad jurídica de los autores, de los titulares de los derechos conexos y de los causa habitantes, así como de dar una adecuada publicidad a las obras, actos y documentos a través de su inscripción

Para poder registrar se necesita cumplir ciertas obligaciones

I. Inscribir, cuando proceda, las obras y documentos que le sean presentados;

II. Proporcionar a las personas que lo soliciten la información de las inscripciones y, salvo lo dispuesto en los párrafos siguientes, de los documentos que obran en el Registro.

Tratándose de programas de computación, de contratos de edición y de obras inéditas, la obtención de copias sólo se permitirá mediante autorización del titular del derecho patrimonial o por mandamiento judicial.

Cuando la persona o autoridad solicitante requiera de una copia de las constancias de registro, el Instituto expedirá copia certificada, pero por ningún motivo se permitirá la salida de originales del Registro. Las autoridades judiciales o administrativas que requieran tener acceso a los originales, deberán realizar la inspección de los mismos en el recinto del Registro Público del Derecho de Autor.

Cuando se trate de obras fijadas en soportes materiales distintos del papel, la autoridad judicial o administrativa, el solicitante o, en su caso, el oferente de la prueba, deberán aportar los medios técnicos para realizar la duplicación. Las reproducciones que resulten con motivo de la aplicación de este artículo únicamente podrán ser utilizadas como constancias en el procedimiento judicial o administrativo de que se trate, y

III. Negar la inscripción de:
a) Lo que no es objeto de protección conforme al artículo 14 de esta Ley;
b) Las obras que son del dominio público;
c) Lo que ya esté inscrito en el Registro;
d) Las marcas, a menos que se trate al mismo tiempo de una obra artística y la persona que pretende aparecer como titular del derecho de autor lo sea también de ella;
e) Las campañas y promociones publicitarias;
f) La inscripción de cualquier documento cuando exista alguna anotación marginal, que suspenda los efectos de la inscripción, proveniente de la notificación de un juicio relativo a derechos de autor o de la iniciación de una averiguación previa, y
g) En general los actos y documentos que en su forma o en su contenido contravengan o sean ajenos a las disposiciones de esta Ley.



Patente

Una patente es una certificación otorgada por el Estado que dan a su titular el derecho de impedir temporalmente a otros la fabricación, venta o utilización comercial en un país, de la invención protegida. En México y en la mayor parte de los países, esa protección dura 20 años a partir de su solicitud (con la excepción de los productos farmacéuticos…) El modelo de utilidad protege una invención de menor rango inventivo que la patente. A cambio de ese monopolio de explotación, el titular de una patente se compromete a describir su invención de modo que un experto medio en la materia puede ejecutarla. Publicando esa descripción el Estado consigue que se incremente el acervo tecnológico nacional.

El Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI), es el Organismo Público Descentralizado que se encarga de la recepción, estudio y otorgamiento de patentes en nuestro país.

Una invención es patentable cuando,
· Es NUEVA, no forma parte del “estado de la técnica” anterior. Cualquier publicación, difusión, etc., previa a la solicitud destruye el requisito de novedad.
· Implica ACTIVIDAD INVENTIVA: un “experto en la materia” considera que no es algo obvio al compararla con lo conocido.
· Tiene APLICACIÓN INDUSTRIAL, lo que supone que la invención puede ser fabricada o utilizada en cualquier industria, entendida ésta en el sentido más amplio.

No se consideran “invenciones” y por tanto no son patentables:
· Los descubrimientos
· Las teorías científicas y los métodos matemáticos
· Las obras artísticas, científicas o literarias (protegidas por los derechos de la propiedad intelectual)
· Los planes, reglas o métodos para juegos o actividades intelectuales o económico-comerciales

4.2 Aspecto legales de la ingeniería Normas internacionales

Normas internacionales 

Una norma es un documento de aplicación voluntaria que contiene especificaciones técnicas basadas en los resultados de la experiencia y del desarrollo tecnológico. Las normas son el resultado del consenso entre todas las partes interesadas e involucradas en la actividad que es objeto de ella. Además deben de ser aprobadas por un organismo normalizador reconocido. Las normas contienen en definitiva, criterios precisos que aseguran que los materiales, productos, procesos y servicios están hechos con la calidad necesaria para alcanzar sus objetivos. Contribuyen a hacer la vida más simple y a incrementar la fiabilidad y efectividad de los bienes y servicios que utilizamos.

ORGANISMOS INTERNACIONALES DE NORMAS

·          ISO – Organización Internacional de Normalización.

·          IEC – Comisión electrotécnica Internacional.

·          ITU – Unión Internacional de Telecomunicaciones.

El criterio de ética de un ingeniero hablando internacionalmente 

Principios Fundamentales:

Ingenieros sostienen y avanzan la integridad, honor, y dignidad de la ingeniería como profesión, a través de:

1. usar sus conocimientos y habilidades para mejorar el bienestar humano.
2. ser honesto e imparcial, y servir con fidelidad al público, a sus empleados, y a sus clientes.
3. luchar por aumentar el nivel de competencia y el prestigio de ingeniería como profesión.
4. Apoyar las sociedades profesionales y técnicas de sus respectivas disciplinas.

Dogmas Fundamentales:

1. El ingeniero deberá de tener en alta prioridad la seguridad, la salud, y bienestar del público cuando ejecute sus funciones de ingeniero.
2. El ingeniero desarrollará trabajos y servicios solo en las áreas de sus competencias.
3. El ingeniero dará opiniones y dictámenes de una manera objetiva y veraz.
4. El ingeniero actuara, en asuntos profesionales para cada empleador o cliente, como un agente o encargado fiel, y evitará conflicto de intereses.
5. El ingeniero desarrollara su reputación profesional a través de los méritos de su servicios, y no competirá de manera ventajosa con otros.
6. El ingeniero se asociará solo con personas y organizaciones de buena reputación.
7. El ingeniero continuará su desarrollo profesional a través de educación continua a lo largo de su profesión, y proveerá con oportunidades de desarrollo profesional a aquellos ingenieros bajo su supervisión.

4.1 Aspectos legales de la ingeniería

Aspectos legales de la ingeniería

Normas nacionales

Una norma representa un nivel de concomimiento y tecnología que requiere, para su preparación, de la presencia de la industria. Las normas contienen en definitiva, criterios precisos que aseguran que los materiales, productos, procesos y servicios están hechos con la calidad necesaria para alcanzar sus objetivos. Contribuyen a hacer la vida más simple y a incrementarla fiabilidad y efectividad de los bienes y servicios que utilizamos.                                                                                                    

Existen cuatro tipos principales de normas:

·         Normas fundamentales que se refieren a terminología, metrología, convenciones signos y símbolos

·         Normas de análisis en las que se mide características

·         Normas que definen las características de un producto o de un servicio y el rendimiento a ser alcanzado.

·         Normas de organización referidas a la descripción de funciones de la empresa y sus relaciones, así como con el diseño de sus actividades.

Las normas se desarrollan a nivel internacional, regional y nacional. La coordinación del trabajo a estos tres niveles se asegura mediante estructuras comunes y acuerdos de cooperación.                               

A nivel nacional, el trabajo de normalización se lleva a cabo a través de comités técnicos que pueden obtener asistencia de grupos expertos. Estos comités están integrados por representaciones calificadas de los círculos industriales, institutos de investigación, autoridades públicas etc.                                                                                                                                                                            El ente encargado de las normas nacionales en nuestro país es la Dirección General de Normas (DGN).

Código de ética del ingeniero mexicano

El ingeniero reconoce que el mayor mérito es el trabajo, por lo que ejercerá su profesión comprometido con el servicio a la sociedad mexicana, atendiendo al bienestar y progreso de la mayoría.

 Al transformar la naturaleza en beneficio de la humanidad, el ingeniero debe acrecentar su conciencia de que el mundo es la morada del hombre y de que su interés por el universo es una garantía de la superación de su espíritu y del conocimiento de la realidad para hacerla más justa y feliz.

 El ingeniero debe rechazar los trabajos que tengan como fin atentar contra el interés general; de esta manera evitará situaciones que impliquen peligros o constituyan una amenaza contra el medio ambiente, la vida, la salud y demás derechos del ser humano.

 Es un deber ineludible del ingeniero sostener el prestigio de la profesión y velar por su cabal ejercicio; asimismo, mantener una conducta profesional cimentada en la capacidad, la honradez, la fortaleza, la templanza, la magnanimidad, la modestia, la franqueza y la justicia, con la conciencia de subordinar el bienestar individual al bien social.

 El ingeniero debe procurar el perfeccionamiento constante de sus conocimientos, en particular de su profesión, divulgar su saber, compartir su experiencia, proveer oportunidades para la formación y la capacitación de los trabajadores, brindar reconocimiento, apoyo moral y material a la institución educativa en donde realizó sus estudios; de esta manera revertirá a la sociedad las oportunidades que ha recibido.

 Es responsabilidad del ingeniero que su trabajo se realice con eficiencia y apoyo a las disposiciones legales. En particular, velará por el cumplimiento de las normas de protección a los trabajadores establecidas en la legislación laboral mexicana.

 En el ejercicio de su profesión, el ingeniero debe cumplir con diligencia los compromisos que haya asumido y desempeñará con dedicación y lealtad los trabajos que se le asignen, evitando anteponer su interés personal en la atención de los asuntos que se le encomienden, o coludirse para ejercer competencia desleal en perjuicio de quien reciba sus servicios.

Observará una conducta decorosa, tratando con respeto, diligencia, imparcialidad y rectitud a las personas con las que tenga relación, particularmente a sus colaboradores, absteniéndose de incurrir en desviaciones y abusos de autoridad y de disponer o autorizar a un subordinado conductas ilícitas, así como de favorecer indebidamente a terceros.

 Debe salvaguardar los intereses de la institución o persona para la que trabaje y hacer buen uso de los recursos que se le hayan asignado para el desempeño de sus labores.

 Cumplirá con eficiencia las disposiciones que en ejercicio de sus atribuciones le dictaminen sus superiores jerárquicos, respetará y hará respetar su posición y trabajo; si discrepara de sus superiores tendrá la obligación de manifestar ante ellos las razones de su discrepancia.

El ingeniero tendrá como norma crear y promover la tecnología nacional; pondrá especial cuidado en vigilar que la transferencia tecnológica se adapte a nuestras condiciones conforme al marco legal establecido. Se obliga a guardar secreto profesional de los datos confidenciales que conozca en el ejercicio de su profesión, salvo que le sean requeridos por autoridad competente. 

3.3 Integración de componentes y dispositivos

Integración de componentes y dispositivos

Los equipos electrónicos están compuestos por numerosos circuitos, cuyo diseño y montaje requiere de una gran variedad de componentes electrónicos. Dichos componentes se tienen que elegir según los valores y tipos que existen en el mercado,  de acuerdo con su tolerancia, nivel de ruido interno, tensión y la corriente máxima que puede soportar. Hoy en día, muchos de estos equipos electrónicos forman parte de un conjunto mucho más complejo y amplio denominado sistemas electrónicos, el cual esta formado por equipos electrónicos, conectores, cables etc., que realizan multitud de funciones y aplicaciones en diferentes campos y sectores: industriales, entrenos domésticos, medicina, automóviles etc. 

Se define la electrónica como “la parte de la ciencia y de la técnica que trata de los dispositivos electrónicos y de su utilización”. Los dispositivos electrónicos se dedican al desarrollo, construcción y comercialización de equipos y sistemas electrónicos de uso industrial, como así también soporte técnico, mantenimiento y tendidos de redes corporativas.   

Los dispositivos electroncitos incluyen:
· Diodos
· Fotodiodos
· Resistencias
· Transistor
· Circuitos integrados
· Condensadores




Un ejemplo de la integración tanto de componente como dispositivos es el circuito integrado. El circuito integrado o chip permitió la miniaturización de los componentes electrónicos, que consiste en agrupar sobre una lámina de material semiconductor varios componentes electrónicos que cumplen una función determinada. El circuito integrado es una pastilla pequeña de material semiconductor, sobre el que se fabrican circuitos electrónicos mediante la fotolitografía.

La fabricación de circuitos integrados, durante su evolución en la segunda mitad del siglo XX, ha avanzado fundamentalmente en la escala de integración o miniaturización, siguiendo varias etapas: integración SSI, integración MSI, integración LSI e integración VLSI.

 Integración SSI. En la segunda mitad de la década de los cincuenta se comenzó a integrar circuitos completos en un mismo sustrato, de forma que una sola pastilla de semiconductor contenía ciertas impurezas que suponían la conexión de transistores, diodos, resistencias y condensadores.Esta primera etapa se denominó integración SSI o integración a pequeña escala (Small Scale of Integration), y permite incorporar decenas de componentes en un único chip. Supuso la aparición de los primeros chips que contenían circuitos electrónicos.

 Integración MSI. En los años sesenta se incorporaron impurezas más pequeñas en sustratos también más pequeños. Los chips incorporaban así circuitos algo más complejos, que disponían de cientos de transistores. A estos se les denominó circuitos de escala media de integración o integración MSI (Medium Scale of Integration).

·         Integración LSI. A mediados de los sesenta, en Estados Unidos se hacía patente la idea de enviar transportes al espacio. Las naves tenían que ser lo bastante grandes como para contener una tripulación, pero suficientemente pequeñas y ligeras como para poder vencer la gravedad de la Tierra en su lanzamiento y, además, debían contener todos los circuitos de control para poder automatizar al máximo las operaciones. Esto supuso un reto para los ingenieros electrónicos, que crearon los primeros dispositivos con grandes escalas de integración o circuitos integrados LSI (Large Scale of Integration).

·         La integración LSI contiene hasta 5.000 dispositivos semiconductores sobre un sustrato cuadrado de silicio de algo menos de 1,2 cm de lado. Tal escala de integración permitió el desarrollo de los microprocesadores como elemento principal de los ordenadores, cuyo primer ejemplo comercial apareció en 1971.

  En la actualidad, la integración de circuitos electrónicos ha pasado a escalas superiores de miniaturización: son frecuentes los circuitos integrados VLSI o de muy alta escala de integración (Very Large Scale of Integration).Estos chips contienen millones de transistores y efectúan tareas de control y proceso de información: operaciones matemáticas lógicas y aritméticas, control de las señales de televisión, detección y procesado de señales en equipos médicos de monitorización, etc.

3.2 Criterios de selección de componentes y dispositivos.

Criterios de selección de componentes y dispositivos.

Un componente electrónico se denomina como un dispositivo que forma parte de un circuito electrónico,  los componentes electrónicos  están compuestos de un material cerámico, metálico plástico. Estos componentes están diseñados para ser conectados entre si, para formar el llamado circuito.Los componentes a diferencia de los elementos son dispositivos físicos, mientras que los elementos son modelos idealizados que constituyen la base para el estudio teórico de los componentes.  

    

Los dispositivos electrónicos se dedican al desarrollo, construcción y comercialización de equipos y sistemas electrónicos de uso industrial, como así también soporte técnico, mantenimiento y tendidos de redes corporativas. Hoy en día casi todos los objetos que tenemos en casa, están dentro de ellos y pueden llegar a ser muy variadas formas y tipos.       
 Entre los dispositivos mas comunes se encuentran.
·         Diodos             
·         Fotodiodos
·         Resistencias
·         Transistor
·         Circuitos integrados
·         Condensadores 

 Almomento de seleccionara los diversos componente y dispositivos  se tiene que tomar en cuenta  no solo su capacidad, sino también  su composición  del tipo de material que estos están hechos, dependiendo de la función que se quiere realizar, del tipo de energía que requiere  etc. 

De acuerdo con el criterio que se elija podemos obtener distintas clasificaciones de componentes

Según su estructura física

·         Discretos: Son aquellos que están encapsulados uno a uno, tales como resistores, condensadores, diodos etc.

·         Integrados: forman conjuntos más complejos, como un amplificado operacional o una puerta lógica.

Según el material base:

·         Semiconductores

·         No semiconductores

Según su funcionamiento

·         Activos: Los que proporciona existencia eléctrica, ganancia o control.

·         Pasivos: son los encargados de la conexión entre los diferentes componentes activos

Según el tipo de energía:

·         Electromagnéticos: son los que aprovechan las propiedades electromagnéticas de un material.

·         Electroestáticos: Son los que transforman la energía acústica en energía eléctrica.

·         Optoelectrónicas: Transforman la energía luminosa en eléctrica.

3.1 Metodología para la solución de problemas de ingeniería.

Metodología para la solución de problemas de ingeniería.

Hace ya mucho tiempo que, desde el ámbito de la psicología y desde otros campos, se ha venido investigando cómo el ser humano resuelve problemas. Desde los inicios del siglo XX estas investigaciones se han desarrolladlo más y han conducido a conocer mejor cómo pensamos. Ello ha hecho que diversos autores hayan propuestos modelos del pensamiento humano. De todos estos modelos, el que mas existo ha tenido tanto en el entrono de la ingeniería como en el del proyecto es el que se basa en lo que J.C. Jones llama “caja trasparente” y que puedes describirse mediante las operaciones de analissi-sisntesis-evaluacion-decision-realimentacion.  Este modelo se fundamenta en la parte consiente del ser humano y utiliza el conocimiento adquirido y la memoria como elementos determinantes en la resolución de problemas.

La resolución de problemas es una parte clave de los curso de ingeniería, y también de los de ciencias de la computación, matemáticas, física y química. Por lo tanto, es importante tener una estrategia consistente para resolver los problemas. También es conveniente que la estrategia sea lo bastante general como para funcionar en todas estas áreas distintas.

La metodología general para la solución de problemas en la ingeniería, consta de 6 pasos:

·         Definición del problemas

·         Análisis de la solución

·         Diseño de la solución y ejecución prueba y depuración

·         Documentación

·         Mantenimiento

1.- Definición de los problemas: es el enunciado de los problemas, el cual debe ser claro y completo. Es fundamental conocer y delimitar por completo los problemas, saber que es lo que se desea realizar.

2- análisis de la solución: consiste en establecer una serie de preguntas acerca de lo que se estableces los problemas, para poder determinar si se cuenta con los elementos suficientes para llevar a cabo la solución del mismo, consta de algunas preguntas como: 

• · ¿Con qué cuento?                                                                                                                                   Cuáles son los datos con los que se va a iniciar el proceso y si los datos con los que cuento son suficientes para dar solución al problema.
• · ¿Qué hago con esos datos?                                                                                                                          Una vez que tenemos todos los datos que necesitamos, debemos determinar que hacer con ellos, es decir que fórmula, cálculos, que proceso o transformación deben seguir los datos para convertirse en resultados.
• · ¿Qué se espera obtener?                                                                                                                             Que información deseamos obtener con el proceso de datos y de que forma presentarla; en caso de la información obtenida no sea la deseada replantear nuevamente un análisis en los puntos anteriores.

3.-Diseño de la solución Y Ejecución: una vez definido y analizado el problema, se procede a la creación del algoritmo (Diagrama de flujo) en el cual se da la serie de pasos ordenados que nos proporcione los pasos que seguiremos es una forma explícita de visualizar la solución del problema.

4.-Prueba y Depuración: la prueba es el proceso de identificar los errores que se presenten durante la ejecución de la solución. La Depuración son los correctivos que se deben tomar, para eliminar los errores que se hayan detectado durante la prueba, para dar paso a una solución adecuada y sin errores. .

5.-Documentación: es la guía o comunicación escrita que sirve para registrar toda la información que registra los datos del problema y el como fue solucionado, es conocida como Manual Técnico,

6.-Mantenimiento: se lleva a cabo después que se ha estado trabajando un tiempo, y se detecta que es necesario hacer un cambio, ajuste y/o complementación a la solución original para que siga trabajando de manera correcta.

2.6 Controladores lógicos programables (PLC)

Controladores lógicos programables (PLC)

Un controlador lógico programable se define como un dispositivo electrónico digital que usa una memoria programable para guardar instrucciones y llevar a cabo funciones lógicas ( de secuencia, de sincronización, de conteo etc.).           

                                                                                                                        

Los dispositivos de entrada y salida se conectan al PLC y de esta forma se monitorea la entrada y salida de acuerdo con el programa diseñado.                                                                                                                                                          Los PLC cuentan con características:

·         robustos

·         diseñados para resistir vibraciones 

·         la interfaz de entrada y salida esta dentro del controlador

·         Es mas fácil de programar

Los PLC constan de un CPU, una memoria y un circuito de entrada y salida, La cpu controla todos los procesos dentro del PLC y la memoria cuenta con dos elementos el ROM y la RAM.

La forma básica de programación de los PLC es la programación escalera, esta programación identifica cada una de las tares de un programa, como si fueran los peldaños de una escalera y en cada peldaño se especifica una tarea.

La secuencia que sigue un PLC para realizar un programas se resumen en

·         Explicar las entradas asociadas a un peldaño

·         Solución de la operación lógica en la entrada

·         Encendido/apagado la salida del peldaño

·         Se continua con el siguiente peldaño y se realizan la tareas 1, 2 y 3

·         Se continua con el siguiente peldaño y se realizan la tareas 1, 2 y 3

·         Se continua con el siguiente peldaño y se realizan la tareas 1, 2 y 3

Existen 2 métodos para el procesamiento de entrada y salida

·         Por actualización continua

·         Por copiada masivo de entrada y salida

Programación

La programación de un PLC mediante diagramas de escalera, consiste en la elaboración de un programa de manera similar a un circuito de contactos directos.  Este diagrama consiste en 2 líneas verticales y una línea horizontal  y entre esa línea horizontal se coloca un entrada y salida.

Las funciones lógicas se obtienen con una combinación de interruptores unas combinaciones son:

·         AND(Y)

·         OR(O)

·         NOR(NO-O)

·         NAND(NO-Y)XOR(O EXCLUYENTE)

Mnemonicos

Otra manera de indicar un programa es traducir el programa en instrucciones conocidas como memoria, en estos casos cada línea de código corresponde a un elemento de escalera. Los mnemónicos difieren mucho unos de otros .  
                                                                                              
Algunos ejemplos son

·         LD

·         OUT

·         AND

·         OR

·         …!

·         ORI

·         ANI

·         LDI

·         ANB

·         ORB

·         RST

·         SHF

·         K

·         END

Temporizadores reveladores y contadores internos

Temporizadores  

Para especificar un circuito de temporizador hay que indicar cual es el intervalo de temporización, así como las condiciones o eventos que producirán la activación y paro de dicho evento

Reveladores internos

Los términos reveladores auxiliar o marcador se refieren a todo lo que se puede considerar un revelador interno de PLD. Estos reveladores se utilizan con frecuencia en programas como muchas condiciones de entrada o salida.

Controladores

Los controladores internos se usa cando es necesario contabilizar las veces que se acciona un contacto.

Registros de corriente

 Se da cuando varios reveladores internos se agrupan para formar un registro que sirve como memoria de secuencia de bits en serie, un registro de 4 bits se formaría utilizando 4 registros y si se utilizan 8 se obtendrían un registro de 8 bits. Se utiliza el termino registro de control por que los bits se recorren una posición cuando llega una entrada al registro, estos registros cuentan con tres elementos: (CUT), (SFT) y (RST).

Controles maestros

Los reveladores maestros controlan toda la alimentación de todos los peldaños subsecuentes de la escalera, cuando una señal de entrada cierra un contacto, se activa el controlador maestro y a continuación cierra  todos los grupos que controla.

Saltos

Este proceso se designa para que si existe cierta condición se produzca cierta condición y active un salto en la secuencia de ejecución del programa.

Manejo de datos

El manejo de datos se divide

Trasporte de datos: para desplazar datos, mediante las instrucciones de desplazamiento de datos.

Comparación de datos: se utiliza cuando es necesario que el PLC compare las señales de los 2 sensores antes de ejecutar una acción.

Entradas y salidas analógicas

Algunos PLC cuentan común modulo de conversión de señales analógicas a digitales en los cuales de entrada, así como un modulo para conversiones de señales digitales a analógicas en los canales de salida.

Para la selección de los PLC se tiene que tener en cuenta los siguientes aspectos:

  Su capacidad de entrada y salida.

·         Tipo de entrada y salida que se requiere.

·         Capacidad de memoria.

·         Velocidad y capacidad de la CPU.

2.5 Microprocesadores

Microprocesadores.

Estructura de un micro computador.Las computadoras constan de 3 secciones: CPU la cual reconoce y ejecuta las instrucciones de un programa, los circuitos de interferencia de entrada y salida los cuales controlan las comunicaciones entre el computador y el mundo exterior y la memoria, donde se almacenan las instrucciones y datos de un programa

Los datos necesarios para las instrucciones del procesamiento del CPU se transportan atreves del bus de datos, la dirección de una localidad de memoria específica para accesar a los datos almacenados se transportan por el bus de direcciones y las señales de las acciones se control viajan por el bus de control

Buses. El bus de datos se utiliza para transportar palabras o desde la CPU, la memoria o la interfaz de entrada y salida. El bus de dirección transporta señales que indican donde se pueden encontrar los datos mediante la sección de alguna localidad de memoria o puertos de entrada o salida. Bus de control es el medio  atreves del cual se envían señales que sincronizan casa uno de los elementos.

CPU, sección del procesador en la cual se procesan los datos, se traen instrucciones de la memoria que se decodifican y ejecutan también define la dirección de secuencia de las operaciones.

Datos internos que en un momento dado la CPU guarde, reciben el nombre de registros, existen diversos tipos de registros los más comunes son:

1.       Acumulador: donde de forma temporal se guardan los resultados de la unidad aritmética y lógica

2.       Registro de estado: contiene información relacionada con el resultado de la última operación realizada

3.       Registro de control de programas: este registro ayuda a la CPU a controlar su posición en un programa

4.       Registro de memoria: contiene la dirección de los datos

5.       Registro de instrucciones

6.       Registro de propósito general: sirve para guardar datos o direcciones en forma temporal y se utiliza en operaciones de transferencia entre varios registros

Memoria.                                                                                                                                                                         Es donde se guardan datos de todo tipo binarios, existen varios tipos de unidades de memoria

1.       ROM: cuando se guardan datos en forma permanente, este tipo de memorias se programan con el contenido que se requiere durante su fabricación.

2.       PROM: memoria ROM que puede programar el usuario

3.       EPROM: memoria ROM que es posible programar y modificar

4.       EEPROM: memoria parecida a la EPROM pero al momento de borrarse se utiliza un voltaje relativamente alto

5.       RAM: memoria en la que se puede leer y escribir

Entrada y salida.Se define como la transferencia de datos ente el microprocesador y el mundo exterior.

Micro controladores. Consisten en la integración de un chip de un microprocesador con memoria, interface de entrada y salida y otros dispositivos periféricos como temporizadores. Los micro controladores contienen terminales para la conexión externa de entrada y salida, alimentación eléctrica y señales de reloj y control

Algunos de los microprocesadores más conocidos son:

-          El M68HC11 de Motorola el cual cuenta con 8 canales de entrada analógico y 5 puertas

-          El 8051 de Intel que cuenta con 4 puertas en paralelo

Al seleccionar un microprocesador se deben considerar los siguientes factores

1.       Numero de puertas de entrada/salida

2.       Interfaces necesarias

3.       Necesidades de memoria

4.       Cantidad de interruptores

5.       Velocidad de procesamiento

Aplicaciones.                                                                                                                                                            Entre las muchas aplicaciones de los micro controladores se pone un ejemplo del sistema de medición de temperatura, que sirve para medir la temperatura y se utiliza en MC68H11. El sensor de temperatura produce un voltaje proporcional a la temperatura. La salida del sensor de temperatura se conoce como línea de entrada de CAD del micro controlador el cual se programa para convertir la temperatura en una salida DCB con la que se conmuta los elementos de un display de 2 dígitos.

Programación. Un método para diseñar programas es el siguiente

1.       Definir un problema

2.       Definir el algoritmo que se va a utilizar

3.       Representar del algoritmo mediante un diagrama de flujo

4.       Traducir el diagrama de flujo para que el microprocesador se a capas de leer

5.       Probar y depurar el programa

Seudocódigo. Es un método que consiste en dibujar un diagrama de flujo e implica elaborar un programa como una secuencia de funciones u operaciones en las que se recurre al elemento “if-than-else” y al elemento de repetición “while-do”