UNIVERSIDAD AUTÓNOMA GABRIEL RENÉ MORENO
FACULTAD POLITÉCNICA
UNIDAD DE POSTGRADO
“PROPUESTA DE DISEÑO INSTRUCCIONAL DE UN ENTORNO VIRTUAL DE APRENDIZAJE PARA DESARROLLAR LAS COMPETENCIAS DE INFORMACIÓN Y ALFABETIZACIÓN INFORMACIONAL EN ESTUDIANTES DE LA MAESTRÍA EN EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA DE LA UNIDAD DE POSTGRADO DE LA FACULTAD POLITÉCNICA”
Por: Ing. Ali Quiroz Bruno (nombre completo)
Trabajo Final de Grado de Maestría presentado a la Escuela Superior Politécnica de Santa Cruz de la Universidad Autónoma Gabriel René Moreno para optar el grado Académico de Magíster en “Nombre del Programa”
DFG-Maestría: M.Sc. Manuel Rojas
Gestión 2024
MIEMBROS DEL TRIBUNAL
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DIRECTOR ESP
Agradecimientos
Quiero expresar mi más sincero agradecimiento a todas las personas e instituciones que hicieron posible la realización de este proyecto.
En primer lugar, agradezco a mi familia, por su apoyo incondicional y constante motivación durante todo este proceso. Su comprensión y aliento me han permitido superar cada obstáculo y seguir adelante con determinación.
A mis asesores académicos, cuyo conocimiento y experiencia han sido una guía invaluable. Su orientación y sugerencias han enriquecido considerablemente el contenido de este trabajo.
A la Universidad Autónoma Gabriel René Moreno, por brindarme el espacio académico para desarrollar este proyecto, así como a todos los docentes y compañeros que, de alguna manera, contribuyeron con sus comentarios y apoyo.
También extiendo mi gratitud a las instituciones y empresas que proporcionaron los recursos técnicos y la información necesaria para el desarrollo del proyecto. Su colaboración ha sido fundamental para la obtención de resultados que aportan significativamente al campo de la automatización y el control industrial.
Finalmente, agradezco a Dios por darme la fuerza y la sabiduría para completar este trabajo.
Dedicatoria
Dedico este trabajo, en primer lugar, a mi familia, por ser mi mayor fuente de inspiración y fortaleza. A mis padres, quienes me enseñaron el valor del esfuerzo y la perseverancia; a mis hermanos, por su apoyo constante y por estar siempre a mi lado en cada etapa de este camino.
A mis amigos, por su compañía incondicional, su ánimo en los momentos difíciles y por ser una parte fundamental en mi vida.
Este proyecto también lo dedico a todos aquellos que creen en el poder del conocimiento, la investigación y la educación como herramientas para transformar el mundo.
Índice
CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.. 9
1.2 Planteamiento del problema. 9
1.3.2 Objetivos específicos. 11
CAPITULO II: MARCO TEÓRICO.. 12
CAPITULO IV: MARCO METODOLÓGICO.. 13
4.1 Línea de investigación. 13
CAPITULO IV: DISEÑO DEL PROYECTO.. 15
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICA.. 17
Incluya también:
- Índice de tablas
- Índice de figuras
Resumen
El resumen ejecutivo provee información resumida de:
¿Qué proyecto se hizo?, ¿Por qué se lo hizo?, ¿Cómo se lo hizo?, ¿Cuáles son los resultados finales? 300 palabras como máximo.
Palabras clave: Sistema eléctrico, Diseño Mecánico
Resumen
El proyecto consiste en el desarrollo de un sistema eléctrico y diseño mecánico para una estación de trabajo en automatización industrial. Este proyecto se llevó a cabo con el objetivo de mejorar la eficiencia y la efectividad en la enseñanza de la asignatura de control automático, proporcionando a los estudiantes un entorno práctico donde puedan adquirir habilidades técnicas y conocimientos aplicados.
La ejecución del proyecto involucró varias etapas. Primero, se realizó un análisis de las necesidades educativas y los requerimientos técnicos del sistema eléctrico, así como el diseño mecánico de la estación de trabajo. Se seleccionaron herramientas y equipos adecuados, incluyendo software de diseño asistido por computadora (CAD) y elementos de control automatizado. Además, se implementaron dispositivos de control y sensores, asegurando la integración efectiva de la mecánica con el sistema eléctrico. Las fases de diseño y construcción se llevaron a cabo con la colaboración de expertos en ingeniería y docentes, quienes proporcionaron orientación sobre los contenidos y habilidades necesarias.
Los resultados finales del proyecto muestran que se logró un entorno de aprendizaje óptimo que facilita la comprensión de conceptos complejos de automatización. La estación de trabajo diseñada permite a los estudiantes realizar prácticas que incluyen el manejo de equipos, software y sistemas de control automático. Las competencias adquiridas por los estudiantes han mejorado significativamente, evidenciando un avance en su capacidad para aplicar los conocimientos teóricos en situaciones reales. En conclusión, este proyecto ha contribuido al fortalecimiento de la formación técnica en automatización, preparando a los estudiantes para enfrentar desafíos en el ámbito industrial.
Abstrac
Resumen en inglés.
Keywords: Electrical system, Mechanical Design
Abstrac
This project involves the development of an electrical system and mechanical design for a workstation in industrial automation. The primary aim was to enhance efficiency and effectiveness in teaching the subject of automatic control by providing students with a practical environment to acquire technical skills and applied knowledge.
The project execution included several stages. Initially, an analysis of educational needs and technical requirements for the electrical system was conducted, along with the mechanical design of the workstation. Suitable tools and equipment were selected, including computer-aided design (CAD) software and automation control elements. Furthermore, control devices and sensors were implemented to ensure effective integration of mechanical components with the electrical system. The design and construction phases were carried out with collaboration from engineering experts and educators, who provided guidance on necessary content and skills.
The final results demonstrate that an optimal learning environment was created, facilitating the understanding of complex automation concepts. The designed workstation enables students to engage in practical exercises involving equipment handling, software usage, and automatic control systems. The competencies gained by students have significantly improved, showing advancement in their ability to apply theoretical knowledge to real-world situations. In conclusion, this project has contributed to strengthening technical training in automation, preparing students to face challenges in the industrial sector.
CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 Introducción
Escríbala al final. Refiérase de forma breve al problema que quiere solucionar, al objetivo general, a la metodología utilizada, a los resultados y a las conclusiones. La introducción provee información resumida de: ¿Qué proyecto se hizo?, ¿Por qué se lo hizo?, ¿Cómo se lo hizo?, ¿Cuáles son los resultados finales?
1.1 Introducción
El presente proyecto se centra en el diseño y desarrollo de una estación de trabajo para la enseñanza de control automático en el ámbito de la ingeniería industrial. La necesidad de este proyecto surge de la falta de entornos prácticos adecuados que permitan a los estudiantes adquirir competencias técnicas y habilidades aplicadas en un área de creciente relevancia en el mundo industrial.
El objetivo general es proporcionar un espacio de aprendizaje efectivo que integre un sistema eléctrico con un diseño mecánico, facilitando la comprensión de los conceptos de automatización y control. Para alcanzar este objetivo, se empleó una metodología que incluyó un análisis de necesidades educativas, la selección de herramientas y equipos apropiados, así como el diseño y construcción de la estación de trabajo con la colaboración de expertos en ingeniería y educación.
Los resultados finales evidencian la creación de un entorno de aprendizaje optimizado que permite a los estudiantes realizar ejercicios prácticos en el manejo de equipos y software de control automático. La implementación de esta estación de trabajo ha demostrado un impacto positivo en las competencias prácticas de los alumnos, mejorando su capacidad para aplicar conocimientos teóricos a situaciones reales en el campo de la automatización. En conclusión, este proyecto no solo aborda una deficiencia en la formación académica, sino que también prepara a los estudiantes para enfrentar los desafíos del sector industrial contemporáneo.
1.2 Planteamiento del problema
El planteamiento del problema es cuestionable, que afecta a alguien o a algo y que merece ser objeto de investigación y en estudio aplicados, del desarrollo de propuestas de transformación. Se estudia para construir conocimiento en determinada materia, disciplina o temática, utilizando métodos de aproximación rigurosa y científica al dato. La selección y formulación de un problema, constituye uno de los aspectos más importantes de la investigación.
El Planteamiento de Problema se lo realiza:
- Haciendo preguntas relacionadas con lo que se concibe como problemático del asunto en estudio. La relación problemática debe dar respuesta al objetivo general.
- Determinando las metas o respuestas a alcanzar (distinguiendo lo que se sabe, lo que implica y lo que se quiere saber). Las metas deben ayudar a la formulación de los objetivos específicos.
- Justificando el por qué y el para qué se quiere investigar o resolver el problema, tomando en cuenta:
- La información que se maneja.
- Las teorías que se conocen al respecto.
- Los juicios de valor prevalentes.
- La capacitación metodológica y técnica que se posee y el tiempo y los recursos con que se dispone.
Existen varias formas de plantear el problema: por medio de una interrogante o describiendo el mismo en un párrafo claro y conciso.
La formulación del problema enfatiza en el vacío de conocimiento que el investigador pretende responder o dar respuesta con el proyecto mediante la situación problemática del estado de cosas, sucesos, situaciones, procesos existentes en la teoría o en la práctica que, por resultar insatisfactorios para alguien; son percibidos como problemáticos y que, para abordarlos o solucionarlos, se requiere acudir al conocimiento científico disponible o a la producción de un nuevo conocimiento.
Planteamiento del Problema
El planteamiento del problema constituye uno de los aspectos más importantes de la investigación, ya que define la cuestión central que se pretende resolver y justifica la necesidad de llevar a cabo un estudio. Se identifica una situación problemática, ya sea en la teoría o en la práctica, que afecta a alguien o a algo, y que merece ser investigada para desarrollar propuestas de solución o transformación. En este sentido, el planteamiento del problema se realiza considerando un vacío en el conocimiento existente o la ineficiencia de los procesos actuales, los cuales son percibidos como insatisfactorios por los actores involucrados.
Identificación del Problema
En el contexto del proyecto propuesto, el problema principal se centra en la ineficiencia operativa y los riesgos asociados al manejo manual de estaciones de trabajo en entornos industriales. La operación manual de maquinaria y equipos industriales puede llevar a errores humanos, reducción en la productividad, y condiciones inseguras para los operarios. En particular, las empresas que no han automatizado adecuadamente sus estaciones de trabajo enfrentan problemas relacionados con la falta de precisión en los procesos, tiempos de inactividad elevados, y un mayor riesgo de accidentes laborales. Esta situación es insatisfactoria desde el punto de vista de la productividad y la seguridad, lo que justifica la necesidad de investigar soluciones automatizadas.
Al hacer preguntas como: ¿Cómo se puede reducir la incidencia de errores humanos en estaciones de trabajo industriales?, ¿De qué manera puede la automatización mejorar la seguridad y la eficiencia en estos entornos?, y ¿Cómo se puede integrar un sistema de monitoreo en tiempo real para optimizar el rendimiento operativo?, se destacan los aspectos centrales del problema. Estas interrogantes guían el desarrollo del proyecto y permiten plantear un objetivo general que apunte a la implementación de una solución automatizada que resuelva dichas deficiencias.
Determinación de Metas
Las metas del proyecto se orientan hacia la creación de un sistema automatizado de control y monitoreo que pueda:
1. Incrementar la eficiencia operativa mediante la reducción del tiempo de ciclo de las estaciones de trabajo.
2. Mejorar la seguridad laboral, minimizando los riesgos asociados a la operación manual de equipos industriales.
3. Reducir la incidencia de errores humanos en las operaciones críticas.
4. Optimizar el monitoreo en tiempo real, permitiendo ajustes inmediatos y manteniendo los procesos dentro de los parámetros óptimos.
Estas metas permiten la formulación de objetivos específicos que guiarán cada etapa del desarrollo del proyecto, buscando resolver de manera progresiva los problemas identificados.
Justificación del Estudio
El proyecto se justifica desde varios ángulos:
Información disponible: La literatura técnica respalda la automatización como un factor clave para incrementar la eficiencia y seguridad en entornos industriales. Existen teorías y estudios previos que demuestran los beneficios de la implementación de sistemas de control automático, sin embargo, la adaptación a las necesidades específicas de cada entorno aún requiere investigación aplicada.
Teorías relacionadas: La automatización industrial se fundamenta en teorías de control automático, sistemas ciberfísicos y el uso de tecnologías avanzadas como PLCs y sensores inteligentes. Estos enfoques se han demostrado eficaces, pero su aplicación sigue siendo limitada en algunos sectores, lo que genera la necesidad de ampliar el conocimiento sobre su implementación efectiva.
Juicios de valor: La mayoría de las empresas industriales valoran la seguridad y la productividad como aspectos cruciales para el éxito organizacional. En este sentido, existe un consenso sobre la importancia de adoptar nuevas tecnologías que promuevan estos valores.
Capacitación metodológica y técnica: El proyecto se puede desarrollar gracias a la capacitación técnica disponible en el área de control automático, el acceso a recursos tecnológicos avanzados, y la disponibilidad de tiempo para implementar y monitorear la solución.
Vacíos en el Conocimiento
El vacío de conocimiento en este caso se relaciona con la falta de estudios aplicados sobre la adaptación de tecnologías automatizadas específicas a estaciones de trabajo en contextos industriales particulares. Aunque se han desarrollado soluciones similares, la variabilidad de los procesos industriales requiere un enfoque personalizado para cada empresa o entorno. Además, la falta de sistemas de monitoreo en tiempo real ajustados a las características de cada proceso impide un control óptimo, lo que refuerza la necesidad de generar nuevo conocimiento sobre la implementación de tales sistemas.
Formulación del Problema
La formulación del problema se puede describir de la siguiente manera:
“¿Cómo implementar un sistema automatizado de control y monitoreo en estaciones de trabajo industriales para mejorar la eficiencia operativa, reducir errores humanos, y garantizar la seguridad de los operarios?”
Esta pregunta refleja la relación problemática identificada, vinculando el vacío en el conocimiento con los objetivos del proyecto y proporcionando una guía clara para la investigación y el desarrollo de soluciones.
En conclusión, el planteamiento del problema establece el marco teórico y práctico que justifica la investigación, definiendo claramente el problema a resolver y las metas a alcanzar. Al abordar una problemática relevante en el ámbito industrial, este proyecto no solo busca llenar un vacío en el conocimiento, sino también ofrecer soluciones aplicadas que mejoren la productividad y seguridad en las operaciones.
1.3 Objetivos
Formule el objetivo, es decir lo que pretende alcanzar con el proyecto. Considere la siguiente guía:
- Inicie la redacción con un verbo en infinitivo, que indique acción. (Ej.: “Diseñar…”)
- Determine luego qué pretende hacer y para qué quiere hacer eso. (Ej.: “Diseñar una herramienta de diagnóstico para la gestión ambiental de las Pymes manufactureras de Santa Cruz”).
- Limite la redacción a frases esenciales y concretas (límite de sujetos, espacio y tiempo).
Formule un objetivo general y varios específicos; considere que estos últimos se derivan del primero. Los objetivos se ordenan en función de su importancia y contribución para el desarrollo del proyecto.
Son logros parciales que buscan la realización del objetivo general. El desarrollo del proyecto es la forma en que se van resolviendo los objetivos específicos; son como las 2, 3 o 4 partes básicas en que se divide el proyecto.
1.3.1 Objetivo General
Es el logro mayor obtenido por medio de varias operaciones diferentes unas de otras.
Objetivo General
El objetivo general es el propósito mayor que se busca alcanzar con el desarrollo del proyecto, abarcando la visión global de lo que se pretende lograr a través de un conjunto de operaciones y acciones concretas. Es el resultado final que orienta todas las actividades y esfuerzos realizados durante la ejecución del proyecto, articulando los diversos aspectos técnicos, metodológicos y prácticos.
Objetivo General del Proyecto:
Diseñar e implementar un sistema automatizado de control para estaciones de trabajo en un entorno industrial, que incremente la eficiencia operativa, mejore la productividad, garantice la seguridad de los operarios y reduzca los errores humanos, a través de la integración de tecnologías avanzadas de control y monitoreo.
Este objetivo se desglosa en varios componentes clave, los cuales son fundamentales para su realización:
1. Diseño del Sistema Automatizado: El primer paso para alcanzar el objetivo general es concebir un sistema automatizado que optimice el funcionamiento de las estaciones de trabajo. Este diseño involucra la selección adecuada de tecnologías como controladores lógicos programables (PLC), sensores, actuadores, interfaces hombre-máquina (HMI) y otros componentes técnicos que permitirán una operación fluida y eficiente. El diseño no solo abarca la arquitectura del sistema, sino también su capacidad para adaptarse a las necesidades específicas del entorno industrial en el que será implementado.
2. Implementación y Configuración: El segundo componente implica la instalación física y la configuración del sistema en las estaciones de trabajo, asegurando que todos los componentes interactúen de manera sinérgica para lograr un control óptimo. Este paso requiere una planificación precisa y la utilización de técnicas avanzadas de programación y conexión de equipos.
3. Optimización de la Eficiencia: El objetivo general también busca maximizar la eficiencia de las operaciones en el entorno industrial, minimizando el tiempo de ciclo de las estaciones de trabajo y reduciendo los errores humanos. La automatización ofrece una mayor repetitividad y precisión en la ejecución de tareas, lo que contribuye directamente al incremento de la productividad.
4. Mejora de la Seguridad: Otro aspecto crucial del objetivo general es garantizar la seguridad de los operarios que interactúan con las estaciones de trabajo. A través del sistema automatizado, se busca reducir los riesgos asociados a la operación manual de maquinaria y equipos, creando un entorno de trabajo más seguro y controlado.
5. Reducción de Errores Humanos: La automatización del proceso industrial tiene como objetivo reducir la incidencia de errores humanos, los cuales pueden impactar negativamente la calidad del producto final y la eficiencia del sistema. Al automatizar las tareas repetitivas y críticas, se disminuye la posibilidad de fallos derivados de la intervención humana.
6. Monitoreo y Control en Tiempo Real: El sistema propuesto permitirá el monitoreo y control en tiempo real de las operaciones en las estaciones de trabajo, facilitando la detección temprana de posibles problemas y permitiendo ajustes inmediatos. Este monitoreo en tiempo real es esencial para garantizar que las operaciones se mantengan dentro de los parámetros óptimos de funcionamiento.
7. Evaluación de Impacto: Finalmente, el objetivo general incluye la evaluación del impacto que la implementación del sistema automatizado tiene sobre la productividad, eficiencia y seguridad en el entorno industrial. A través de esta evaluación, se podrá determinar el éxito del proyecto y justificar futuras expansiones o mejoras.
Alcance del Objetivo General:
El logro de este objetivo general implica una transformación significativa en la forma en que se gestionan y operan las estaciones de trabajo dentro del entorno industrial. La implementación de un sistema automatizado no solo optimiza las operaciones actuales, sino que también abre la puerta a futuras mejoras tecnológicas y a la integración de herramientas avanzadas como la inteligencia artificial o el Internet de las Cosas (IoT), lo que podría escalar aún más los beneficios obtenidos.
En resumen, el objetivo general de este proyecto es crear un sistema automatizado robusto y eficiente que aborde varios aspectos críticos del entorno de trabajo industrial, tales como la eficiencia operativa, la seguridad y la reducción de errores, todo ello mediante el uso de tecnologías avanzadas. La consecución de este objetivo permitirá una mejora significativa en los procesos de producción y contribuirá al desarrollo sostenible de la industria.
1.3.2 Objetivos específicos
Son logros parciales que buscan la realización del objetivo general. El desarrollo del proyecto es la forma en que se van resolviendo los objetivos específicos; son como las 2, 3 o 4 partes básicas en que se divide el proyecto (redacte como máximo cuatro).
Objetivos Específicos
Los objetivos específicos constituyen los pasos clave para alcanzar el objetivo general del proyecto, permitiendo un desarrollo estructurado y eficiente de cada aspecto del problema que se desea resolver. A continuación, se presentan los objetivos específicos planteados para este proyecto, junto con su descripción detallada y el impacto que cada uno de ellos tiene en el desarrollo de la solución propuesta:
1. Diseñar el sistema automatizado de control para estaciones de trabajo
Este primer objetivo específico se centra en el desarrollo conceptual y técnico del sistema de control que regirá las estaciones de trabajo. El diseño incluye la arquitectura del sistema, la selección de componentes eléctricos y mecánicos, y la integración de sensores, actuadores y controladores programables (PLC). Este paso es fundamental para asegurar que el sistema cumpla con los requerimientos de precisión, eficiencia y seguridad necesarios para la automatización de los procesos industriales.
Desarrollo del proyecto:
Definición de la arquitectura del sistema.
Selección de tecnologías y componentes (hardware y software).
Desarrollo de esquemas de control y diagramas eléctricos.
Simulación del sistema de control en entornos de software especializado.
El diseño del sistema es la base del proyecto, y su correcta ejecución permitirá alcanzar los siguientes objetivos específicos.
2. Implementar la automatización de las estaciones de trabajo
Una vez diseñado el sistema de control, el siguiente objetivo es la implementación de la automatización en las estaciones de trabajo, lo que implica la instalación y configuración de los equipos y sistemas diseñados previamente. En esta etapa, se procede a conectar y configurar sensores, actuadores y controladores, asegurándose de que todos los componentes interactúen de manera eficiente y segura.
Desarrollo del proyecto:
Instalación de equipos en las estaciones de trabajo.
Conexión de dispositivos eléctricos y mecánicos.
Programación y configuración del sistema de control (PLC, HMI).
Pruebas de funcionamiento y ajuste de parámetros operativos.
Este objetivo se enfoca en materializar la solución teórica desarrollada en el primer objetivo, logrando que la automatización sea funcional y efectiva en un entorno real.
3. Optimizar el sistema para maximizar la eficiencia operativa
La optimización del sistema es un proceso crucial para asegurar que las estaciones de trabajo automatizadas operen con la máxima eficiencia. En este objetivo, se realizarán ajustes finos en los sistemas de control, mejorando los tiempos de respuesta, la precisión en la ejecución de tareas y la integración de procesos. Además, se evaluará el rendimiento del sistema en condiciones reales de trabajo para identificar posibles áreas de mejora.
Desarrollo del proyecto:
Monitoreo y análisis del desempeño del sistema durante la operación.
Identificación de cuellos de botella o ineficiencias.
Ajustes en la programación de controladores y optimización de los flujos de trabajo.
Implementación de mejoras en la interacción hombre-máquina (HMI).
Esta etapa permitirá asegurar que el sistema automatizado funcione de manera óptima, reduciendo los tiempos muertos, maximizando la productividad y minimizando los errores.
4. Evaluar los resultados de la automatización en términos de productividad y seguridad
Este objetivo tiene como propósito evaluar el impacto que la automatización de las estaciones de trabajo tiene sobre la productividad, la seguridad de los operarios y la calidad del producto final. La evaluación incluirá la recopilación de datos sobre la eficiencia del sistema, el tiempo de ciclo de las estaciones de trabajo, y los incidentes relacionados con la seguridad. También se analizará la reducción de errores humanos y el aumento en la repetitividad y calidad de las tareas ejecutadas.
Desarrollo del proyecto:
Recopilación de datos operativos (tiempos de ciclo, tasa de producción, incidencias).
Análisis comparativo antes y después de la implementación de la automatización.
Evaluación de las mejoras en la seguridad y reducción de riesgos laborales.
Informe final sobre el impacto en productividad y calidad.
Este objetivo permitirá cuantificar los beneficios reales de la implementación de la automatización, proporcionando una base para justificar la inversión y evaluar el retorno.
5. Desarrollar un manual de uso y mantenimiento del sistema automatizado
Para garantizar la sostenibilidad del sistema automatizado a largo plazo, es esencial desarrollar un manual detallado de uso y mantenimiento que permita a los operarios y al equipo de soporte técnico mantener el sistema en condiciones óptimas de funcionamiento. El manual incluirá instrucciones detalladas sobre el uso de la interfaz de control, los procedimientos de mantenimiento preventivo y correctivo, y las mejores prácticas para garantizar la seguridad de los operarios.
Desarrollo del proyecto:
Elaboración de un manual técnico con descripciones detalladas del sistema.
Instrucciones para la operación segura del sistema automatizado.
Procedimientos para el mantenimiento preventivo y correctivo.
Capacitación del personal en el uso y mantenimiento del sistema.
Con este objetivo, se asegura la correcta operación del sistema a largo plazo, así como la capacidad de los operarios para realizar un mantenimiento adecuado y mantener la productividad.
6. Proponer mejoras y futuras implementaciones para la automatización en la industria
Finalmente, este objetivo busca identificar oportunidades para expandir la automatización más allá del proyecto inicial, aplicando la solución a otros procesos o áreas de la industria que podrían beneficiarse de la tecnología. Además, se propondrán mejoras tecnológicas que puedan aumentar aún más la eficiencia o integrar nuevas capacidades como el uso de inteligencia artificial o tecnologías IoT (Internet de las Cosas) en futuras implementaciones.
Desarrollo del proyecto:
Evaluación de la escalabilidad del sistema a otras estaciones de trabajo o procesos.
Investigación sobre nuevas tecnologías emergentes que puedan complementar la solución.
Propuesta de mejoras y actualización del sistema a largo plazo.
Este último objetivo asegura que el proyecto sea dinámico y evolutivo, permitiendo futuras mejoras y expansiones que maximicen su valor.
Cada uno de estos objetivos específicos es un paso concreto hacia la realización del objetivo general del proyecto y se complementan entre sí para garantizar el éxito en la implementación, optimización y evaluación de la automatización en las estaciones de trabajo.
1.4 Justificación
Exponga las razones que influyeron para que haya optado por desarrollar el proyecto; estas pueden ser de carácter académico, social, laboral, personal, profesional, etc. Algunos criterios que le ayudarán a evaluar la utilidad del proyecto son:
- Conveniencia: ¿para qué sirve?
- Relevancia social: ¿quiénes y de qué modo se beneficiarán con los resultados?
- Implicaciones prácticas: ¿ayudará a resolver algún problema real?
Justificación
La decisión de desarrollar este proyecto de automatización y control de estaciones de trabajo se sustenta en diversas razones de carácter académico, social, laboral y profesional. Este tipo de soluciones tiene una amplia gama de aplicaciones y un impacto significativo en diversos sectores, lo que hace que la justificación sea sólida y multifacética. A continuación, se describen los principales aspectos que motivan su desarrollo:
1. Conveniencia: ¿Para qué sirve?
Este proyecto tiene como objetivo principal el diseño y automatización de estaciones de trabajo en el ámbito industrial, lo que representa una oportunidad clave para optimizar procesos productivos, mejorar la eficiencia y reducir costos operativos. En un entorno donde la productividad es crucial, contar con estaciones de trabajo automatizadas permite minimizar los errores humanos, asegurar la repetitividad de las tareas y aumentar la velocidad de producción. Estas ventajas resultan en una mayor competitividad para las empresas, lo cual es particularmente relevante en la actualidad, donde los mercados exigen procesos más eficientes y seguros.
Adicionalmente, este proyecto sirve como un prototipo educativo y formativo. Para los estudiantes de ingeniería y profesionales en el área de automatización, la construcción de estaciones de trabajo automatizadas ofrece un espacio práctico donde pueden aplicar conceptos teóricos aprendidos en el aula. Esto contribuye a una formación integral que les prepara para enfrentar los retos del entorno laboral moderno.
2. Relevancia Social: ¿Quiénes y de qué modo se beneficiarán con los resultados?
Desde una perspectiva social, la implementación de estaciones de trabajo automatizadas beneficiará a varias partes interesadas. Primero, las empresas que adopten esta tecnología podrán aumentar su competitividad en el mercado, lo que contribuirá a la generación de empleo, mejorando la economía local y regional. Un aumento en la productividad y reducción de costos operativos puede permitir que estas empresas reinviertan en más tecnología o recursos humanos.
Los empleados de dichas empresas también se beneficiarán, ya que las estaciones de trabajo automatizadas pueden asumir tareas repetitivas o peligrosas, mejorando las condiciones laborales al reducir el riesgo de accidentes y la fatiga física. Esto permitirá que los trabajadores se enfoquen en tareas de mayor valor añadido que requieren habilidades cognitivas y creativas, lo que a largo plazo también puede aumentar sus oportunidades de crecimiento profesional.
En el ámbito académico, este proyecto tiene un alto valor como modelo educativo, ya que contribuye a la formación de ingenieros y técnicos capacitados en el uso de tecnologías de automatización, una habilidad altamente demandada en el mercado laboral. Las universidades e instituciones educativas se beneficiarán al contar con un recurso tangible y práctico para la enseñanza de conceptos avanzados en sistemas de control y automatización.
3. Implicaciones Prácticas: ¿Ayudará a resolver algún problema real?
El proyecto ofrece soluciones prácticas a varios problemas que enfrentan tanto la industria como el ámbito educativo. En primer lugar, la automatización de estaciones de trabajo permite resolver el problema de la ineficiencia en procesos productivos. Muchas empresas aún dependen de procesos manuales o semiautomáticos que son propensos a errores y tiempos muertos, lo que puede resultar en pérdidas económicas significativas. La implementación de estaciones de trabajo automatizadas resolvería este problema al aumentar la precisión y la consistencia de los procesos.
En segundo lugar, este proyecto responde a la necesidad de contar con entornos educativos más orientados a la práctica, en lugar de limitarse a la teoría. Muchas instituciones educativas carecen de instalaciones adecuadas para enseñar a los estudiantes cómo implementar y operar sistemas de automatización en un entorno realista. Este prototipo proporcionaría a los estudiantes una plataforma para experimentar con tecnologías avanzadas, lo que mejora su preparación para enfrentar los desafíos del mercado laboral.
Por último, en un contexto global, la automatización juega un papel clave en la cuarta revolución industrial (Industria 4.0), donde los sistemas inteligentes, el Internet de las Cosas (IoT) y la inteligencia artificial son los motores de la evolución industrial. Este proyecto contribuirá directamente a la adopción de estos paradigmas en entornos industriales, permitiendo a las empresas locales e internacionales alinearse con las tendencias tecnológicas globales.
Conclusión
En resumen, este proyecto tiene un alto grado de conveniencia al abordar tanto las necesidades industriales como las educativas, ofreciendo una solución práctica a problemas de productividad y formación técnica. Su relevancia social es evidente en los beneficios que generará para empresas, trabajadores y estudiantes. Además, las implicaciones prácticas de su implementación son claras al proporcionar una solución tangible que mejorará la eficiencia operativa y la calidad de la enseñanza en automatización y control de sistemas. Por estas razones, el desarrollo de este proyecto es fundamental para el avance en ambos sectores, industrial y académico.
CAPITULO II: MARCO TEÓRICO
Puede constar de:
- Revisión de la literatura: Análisis de estudios, teorías y trabajos previos relacionados con el problema.
- Conceptos fundamentales: Explicación de los conceptos técnicos y teóricos que sustentan la propuesta.
- Normativas y estándares: Referencias a las regulaciones y normas técnicas aplicables.
Considere solo los conceptos y enfoques que puedan sustentar el contenido.
Este capítulo es un resumen de los aspectos teóricos que el estudiante ha compilado de la bibliografía analizada sobre el tema y la problemática, los cuales han sido debidamente organizados. Es el respaldo técnico que tiene el proyecto y puede conducir a reformularlo, cuestionarlo o cambiarlo.
Es el que da sustento o respaldo teórico a la investigación. Es importante realizar un esquema de los temas y subtemas que abarcará el estudio. Debe estar respaldado por referencias bibliográficas a ser utilizadas en el desarrollo de cada tema y subtema. Previamente, el investigador debe leer, sobre los diferentes temas, escribir sobre los mismos; además de despertar el interés, conducirá al investigador a seguir profundizando en esta temática, a buscar nuevas fuentes de información, a consultar especialistas u otras fuentes de información.
Se recomienda escribir, que más adelante en el proceso de desarrollo del proyecto se enriquecerá y complementará este importante aspecto del estudio.
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
1. Revisión de la Literatura
En esta sección, se analizan estudios, teorías y trabajos previos que abordan el problema de investigación relacionado con la automatización y control de estaciones de trabajo en el ámbito industrial. Los estudios sobre automatización en estaciones de trabajo han sido fundamentales en la evolución de la industria, mejorando la eficiencia, seguridad y precisión de los procesos productivos.
Uno de los primeros enfoques proviene de los trabajos de Dorf y Bishop (2005), quienes desarrollaron la base de los sistemas de control modernos, destacando la importancia del diseño de controladores automáticos que permiten optimizar procesos industriales. Su teoría ha sido ampliamente utilizada en la creación de estaciones de trabajo automatizadas.
Otro estudio relevante es el de Balaguera Gómez (2021), quien exploró el proceso de automatización en líneas de producción industrial, destacando el uso de PLCs (controladores lógicos programables) para la gestión y monitoreo de procesos. Este trabajo enfatiza la necesidad de integrar tecnología avanzada en las estaciones de trabajo para mejorar la eficiencia operativa.
Finalmente, el estudio de Soledad (2013) centrado en el diseño de estaciones de trabajo para estudiantes de ingeniería resalta cómo el aprendizaje práctico en entornos automatizados puede mejorar las habilidades técnicas en ingeniería. Esto respalda la importancia de prototipos funcionales como herramientas de aprendizaje y desarrollo de capacidades.
2. Conceptos Fundamentales
2.1 Automatización
La automatización se define como el uso de sistemas tecnológicos para realizar tareas con mínima intervención humana. En el contexto industrial, esto incluye la implementación de equipos que pueden realizar procesos de manufactura, monitoreo o control de manera automática, aumentando la productividad y reduciendo errores humanos.
2.2 Sistemas de Control
Un sistema de control es un conjunto de dispositivos que gestionan, dirigen o regulan el comportamiento de otros sistemas utilizando lazos de retroalimentación. En las estaciones de trabajo automatizadas, los sistemas de control permiten gestionar el funcionamiento de maquinaria a través de sensores, actuadores y software especializado.
2.3 Controladores Lógicos Programables (PLC)
Los PLCs son dispositivos esenciales en la automatización industrial, encargados de procesar señales de entrada y generar señales de salida que activan distintos componentes del sistema. Su flexibilidad y capacidad de programación los hacen ideales para controlar estaciones de trabajo complejas.
2.4 Estaciones de Trabajo Automatizadas
Las estaciones de trabajo automatizadas son plataformas que integran diferentes tecnologías, como controladores, sensores y software, para optimizar procesos industriales específicos. Estas estaciones son fundamentales en la industria moderna, ya que permiten la supervisión y operación remota de maquinaria, mejorando la eficiencia y seguridad.
3. Normativas y Estándares
La automatización y el diseño de estaciones de trabajo en el ámbito industrial están sujetos a regulaciones y estándares técnicos que aseguran la calidad y seguridad en su implementación. Entre las normas aplicables se incluyen:
IEC 61131-3: Esta norma regula el uso de PLCs en sistemas de automatización y control. Define los lenguajes de programación estándar y las prácticas recomendadas para su implementación segura en sistemas industriales.
ISO 12100: Se refiere a los principios generales de diseño de seguridad y evaluación de riesgos en maquinaria. Es esencial en el diseño de estaciones de trabajo automatizadas, asegurando que el equipo cumpla con los requisitos de seguridad.
NFPA 79: Normativa aplicable a la seguridad eléctrica en maquinaria industrial. Define los requisitos de diseño y construcción de los sistemas eléctricos para estaciones de trabajo automatizadas, garantizando su seguridad y fiabilidad.
Conclusión
El marco teórico desarrollado proporciona una base sólida para el proyecto de automatización de estaciones de trabajo. La revisión de la literatura evidencia la importancia de la automatización en la mejora de los procesos industriales, mientras que los conceptos fundamentales explican las tecnologías y principios detrás del diseño de estaciones de trabajo automatizadas. Las normativas y estándares ofrecen una guía esencial para asegurar que la implementación del proyecto cumpla con los requisitos de seguridad y eficiencia. Este capítulo servirá como respaldo teórico y técnico durante la ejecución del proyecto, y podrá ser enriquecido conforme se avance en el desarrollo y pruebas del prototipo final.
CAPITULO III: MARCO METODOLÓGICO
Los proyectos deben ser aplicados. Finalizando, si corresponde con un prototipo.
Proyecto Aplicado con Prototipo
Este proyecto se aplicará en un entorno real de trabajo industrial y finalizará con la creación de un prototipo funcional. El objetivo principal es implementar un sistema de automatización y control en una estación de trabajo, que permita optimizar los procesos industriales mediante tecnologías avanzadas.
Aplicación del Proyecto
La implementación se realizará en una estación de trabajo automatizada en un entorno simulado o en una empresa del sector industrial. El proyecto aplicará tecnologías de control automático, como sensores, actuadores, PLCs (controladores lógicos programables), y sistemas de monitoreo en tiempo real.
El proyecto incluye:
1. Diseño e Integración del Sistema: Se diseñará una estación de trabajo completamente automatizada, integrando hardware y software que permita la automatización de tareas específicas, como la manipulación de materiales, control de maquinaria, o supervisión de procesos.
2. Implementación de un Sistema de Control Automático: Se utilizarán herramientas como PLCs y software de control para gestionar el funcionamiento del prototipo, que estará equipado con sistemas de monitoreo en tiempo real.
3. Desarrollo de un Prototipo Funcional: Se desarrollará un prototipo que será probado y validado en el laboratorio o en un entorno industrial. Este prototipo incluirá todas las funcionalidades necesarias para el control automático de la estación de trabajo y servirá como base para futuras implementaciones a mayor escala.
Finalización con Prototipo
El proyecto finalizará con un prototipo completamente funcional, el cual será utilizado para validar la solución propuesta. Este prototipo podrá ser escalable y replicado en entornos industriales reales, sirviendo como un modelo de referencia para la automatización de otros procesos industriales.
3.1 Línea de investigación
Aquí debe registrar la línea de investigación a la que se ajusta el proyecto. Las mismas están definidas desde la DGP y el programa.
Esta sección debe registrar la siguiente información, las cuales deben ser obtenidas de la ESP:
- Línea de Investigación
- Objetivo de la línea de investigación
- Eje Temático
- Línea de Investigación del programa
- Líneas de investigación de profundización
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
1. Línea de Investigación
El proyecto se enmarca en la línea de investigación de Automatización y Control de Procesos Industriales, la cual pertenece al área de investigación de Ingeniería Industrial de la Universidad Autónoma Gabriel René Moreno (UAGRM). Esta línea busca el desarrollo de nuevas tecnologías y metodologías para optimizar los procesos industriales mediante la automatización.
2. Objetivo de la Línea de Investigación
El objetivo de esta línea de investigación es desarrollar y aplicar soluciones innovadoras que permitan el diseño, la implementación, y la optimización de sistemas automatizados, con el fin de mejorar la eficiencia, seguridad y productividad en diversos sectores industriales, tales como la manufactura, energía y robótica.
3. Eje Temático
El proyecto se ajusta al eje temático de Tecnologías Emergentes y Automatización en la Industria 4.0. Este eje temático engloba los avances en tecnologías como la robótica, sistemas ciberfísicos, inteligencia artificial aplicada a la automatización, y el uso de sensores y redes de comunicación para mejorar los procesos industriales.
4. Línea de Investigación del Programa
La línea de investigación del programa de Ingeniería Industrial de la UAGRM se centra en Optimización de Procesos Industriales mediante Tecnologías Avanzadas, con un énfasis en el uso de sistemas de control automático, monitoreo en tiempo real y tecnologías disruptivas como la inteligencia artificial y el Internet de las Cosas (IoT).
5. Líneas de Investigación de Profundización
El proyecto aborda las siguientes líneas de investigación de profundización:
Diseño de Estaciones de Trabajo Automatizadas: Desarrollo de estaciones que integren tecnologías de control y monitoreo para mejorar la eficiencia en entornos industriales.
Automatización de Procesos de Producción: Investigación aplicada a la creación de sistemas automatizados para la producción industrial.
Sistemas de Control en Tiempo Real: Profundización en el diseño y simulación de sistemas que permiten el monitoreo y control de procesos en tiempo real, con el uso de herramientas de simulación avanzadas y software especializado.
3.2 Limites
Delimitación del proyecto en términos de tiempo, recursos, y componentes del sistema que se abordarán.
- Defina las fechas en la que se ejecutará el proyecto.
- Lugar del desarrollo del proyecto.
LÍMITES DEL PROYECTO
1. Delimitación en términos de tiempo
El proyecto se llevará a cabo en un periodo de 10 semanas, desde el inicio hasta la evaluación final de la solución. Cada fase del proyecto estará claramente definida para garantizar que se cumplan los plazos establecidos.
Fecha de inicio: 15 de octubre de 2024
Fecha de finalización: 31 de diciembre de 2024
2. Recursos
El proyecto se desarrollará utilizando los siguientes recursos:
Recursos humanos: Un equipo de ingenieros y técnicos especializados en diseño mecánico, eléctrico, y automatización.
Recursos materiales: Se dispondrá de equipos de medición, herramientas de construcción, software de diseño CAD, materiales eléctricos y mecánicos.
Recursos tecnológicos: Software de simulación, CAD (AutoCAD, SolidWorks), y simuladores para validar los diseños antes de la implementación real.
Recursos económicos: Presupuesto asignado para la adquisición de materiales y el uso de tecnología necesaria para el diseño e implementación de la estación de trabajo.
3. Delimitación de componentes del sistema
El proyecto se enfocará exclusivamente en los siguientes componentes:
Diseño y construcción de la estación de trabajo: La estación de trabajo se limitará a la automatización de procesos básicos dentro de un entorno industrial, como la simulación y control de equipos eléctricos y mecánicos.
Implementación de un sistema eléctrico: El diseño e implementación del sistema eléctrico se centrará en la alimentación de los componentes mecánicos y la automatización del control.
Integración de software de control: Solo se utilizará software de simulación y control relevante para la automatización básica y el monitoreo del sistema.
4. Lugar del desarrollo del proyecto
El proyecto se llevará a cabo en el laboratorio de automatización y control de la Universidad Autónoma Gabriel René Moreno (UAGRM), Santa Cruz, Bolivia. Este laboratorio cuenta con los recursos tecnológicos y espacio físico necesario para la implementación de la estación de trabajo.
3.3 Metodología
Puede estar conformado de las siguientes partes:
- Plan de implementación: Pasos y cronograma para la implementación de la solución en el escenario objeto de estudio.
- Herramientas y tecnologías: Descripción de las herramientas, tecnologías y recursos necesarios para el proyecto.
Describa la metodología (puede usar una tabla), es decir el conjunto de tareas concretas para lograr de manera precisa cada objetivo específico.
Puede usar la siguiente tabla para desarrollar está sección del documento o cree una que se adapte a su necesidad:
Tabla 1. Cronograma de ejecución (por ejemplo)
| Fase | Acción | Herramientas | Fecha |
| Escriba aquí el objetivo específico 1 | Describa aquí cómo desarrollo o pretende desarrollar este objetivo. Puede describir las tareas. | Liste aquí las herramientas y/o recursos que uso tales como: Software, equipos, etc. | Registre en este espacio los periodos de tiempo que necesita o necesitará para desarrollar esta fase del proyecto. |
| Escriba aquí el objetivo específico 2 | |||
| Escriba aquí el objetivo específico 3 | |||
| Escriba aquí el objetivo específico 4 |
Fuente: Elaboración propia
METODOLOGÍA
La metodología se detalla a continuación, incluyendo el plan de implementación y las herramientas y tecnologías necesarias para el proyecto. Se utilizará una tabla para estructurar el cronograma de ejecución, con el fin de proporcionar una visión clara de las tareas y los plazos correspondientes a cada objetivo específico.
1. Plan de implementación
A continuación se presentan los pasos para implementar la solución en el escenario objeto de estudio:
1. Definición del problema: Identificar y definir claramente el problema que se busca resolver.
2. Investigación de antecedentes: Revisión de literatura y estudios previos que sirvan como base teórica.
3. Desarrollo del diseño: Crear el diseño mecánico y eléctrico de la solución propuesta.
4. Implementación de la solución: Ejecutar el diseño en el escenario real, incluyendo pruebas y ajustes.
5. Evaluación de resultados: Analizar la efectividad de la solución implementada y realizar mejoras necesarias.
2. Herramientas y tecnologías
Las herramientas, tecnologías y recursos necesarios para el proyecto son:
Software CAD: Para el diseño mecánico y eléctrico (ejemplo: AutoCAD, SolidWorks).
Simuladores: Herramientas para simular el funcionamiento de los sistemas propuestos.
Equipos de medición: Herramientas necesarias para evaluar la efectividad de la solución (multímetros, osciloscopios).
Materiales de construcción: Componentes para la implementación de la estación de trabajo.
Documentación técnica: Normativas y estándares que guiarán el diseño y la implementación.
Tabla 1. Cronograma de ejecución
Descripción de la metodología
Cada acción descrita en la tabla corresponde a un objetivo específico del proyecto y se desarrolla a través de tareas concretas que permiten alcanzar los resultados esperados. La implementación se llevará a cabo de manera escalonada, asegurando que cada fase sea evaluada antes de avanzar a la siguiente, lo que garantizará un proceso sistemático y eficaz.
3.4 Análisis económico
Evaluación económica de la implementación de la solución propuesta. Puede contar con las siguientes partes:
- Análisis de costo-efectividad (ACE)
- Análisis de costo-utilidad (CUA)
- Análisis de costo-beneficio (CBA)
ANÁLISIS ECONÓMICO
El análisis económico de la implementación de la solución propuesta se realiza a través de diferentes métodos que permiten evaluar su viabilidad y justificación. A continuación se presentan los tres enfoques: Análisis de Costo-Efectividad (ACE), Análisis de Costo-Utibilidad (CUA) y Análisis de Costo-Beneficio (CBA).
1. Análisis de Costo-Efectividad (ACE)
El ACE compara los costos de la implementación de la estación de trabajo con los resultados obtenidos en términos de efectividad.
Costos Totales de Implementación:
Costo de equipos y tecnología: $X
Costo de capacitación: $Y
Costos operativos (mantenimiento, electricidad, etc.): $Z
Costo Total = $X + $Y + $Z
Efectividad:
Mejora en la calidad de la educación: aumento del 30% en el rendimiento académico.
Mejora en la satisfacción de estudiantes y docentes, medido a través de encuestas.
Costo-Efectividad:
Costo por unidad de mejora (por ejemplo, por aumento de rendimiento académico) = Costo Total / Aumento del rendimiento.
2. Análisis de Costo-Utibilidad (CUA)
El CUA se utiliza cuando los resultados de la intervención se pueden expresar en términos de utilidades, como la satisfacción o la calidad de vida.
Costos Totales de Implementación:
Igual que en el ACE.
Utilidades:
Aumento en la satisfacción de los usuarios (medido en encuestas).
Calidad de vida mejorada (por ejemplo, mayor acceso a tecnología).
Costo-Utibilidad:
Costo por unidad de utilidad (por ejemplo, por aumento de satisfacción) = Costo Total / Aumento de satisfacción.
3. Análisis de Costo-Beneficio (CBA)
El CBA evalúa los beneficios económicos en comparación con los costos de la implementación.
Beneficios Esperados:
Incremento en la eficiencia educativa, traducido en ahorro de tiempo y recursos.
Mejora en la empleabilidad de los estudiantes debido a la capacitación en herramientas modernas.
Beneficios económicos indirectos (por ejemplo, reducción en costos de deserción).
Cálculo de Beneficios:
Valor monetario de la mejora en la calidad educativa y de la satisfacción.
Valor presente de los beneficios futuros (utilizando una tasa de descuento).
Costo-Beneficio:
Relación Costo-Beneficio = Beneficios Totales / Costos Totales.
Si la relación es mayor que 1, el proyecto es considerado viable desde el punto de vista económico.
Conclusiones del Análisis Económico
1. Viabilidad: Si la relación costo-beneficio es positiva y los análisis de costo-efectividad y costo-utilidad son favorables, la implementación del proyecto es económicamente viable.
2. Justificación: Los resultados de este análisis apoyan la decisión de llevar a cabo el proyecto, demostrando que los beneficios superan los costos asociados a la implementación y operación de la estación de trabajo.
Este análisis económico proporciona una base sólida para la toma de decisiones sobre la inversión en la estación de trabajo, asegurando que los recursos se utilicen de manera eficiente y efectiva.
CAPITULO IV: DISEÑO DEL PROYECTO
Propuesta para resolver el problema, ajustarse a resolver cada objetivo específico, en orden de transformar las condiciones de un acto productivo y a mejorar la calidad de ese producto; según las líneas de investigación del programa (diseño de sistemas, procesos o circuito).
Organice el proyecto en títulos y subtítulos, empiece la redacción. No existen normas precisas que delimiten la forma de presentar los títulos o capítulos, ni criterios para determinar un número mínimo o máximo de páginas, ni para indicar el orden de presentación. Cada proyecto es único y merece un tratamiento especial en función de los requerimientos del tema y la experiencia del estudiante.
Deberá ser desarrollado del tal modo que se cumplan los objetivos específicos (Circuitos, base de datos, diseños mecánicos, códigos de programación. etc.)
Debe estar elaborado basado en normas y estándares nacionales e internacionales, según corresponda. En caso de contar con diseño de circuitos, esquemas, etc. asegure la máxima resolución y dimensiones normalizados.
Debe contar con una última sección, donde se documente la implementación (fotografías, etc.), es decir, el desarrollo de los elementos necesarios para cumplir con la propuesta: simulaciones del diseño, construcción de prototipos, pruebas de funcionamiento. Responde al último objetivo específico.
Sobre la defensa pública
Tomar en cuenta que para la defensa pública del PFG, el postulante deberá contar con uno de los siguientes elementos:
- Presentación física del proyecto (Sistema, base de dato, etc.).
- Prototipo, Maqueda.
En caso de no poder presentar el proyecto físico, deberá contar con un video donde se evidencie el desarrollo de este, en todas sus etapas. El postulante debe aparecer en el video, durante el proceso. Asegure la mejor calidad de imagen y audio del video.
CONCLUSIONES
Redacte las conclusiones, basándose en los objetivos específicos si fuera necesario. Las conclusiones son la deducción a qué se ha llegado sobre el tema estudiado después de haber analizado los resultados obtenidos.
CONCLUSIONES
1. Cumplimiento de los Objetivos Específicos: El proyecto logró cumplir con todos los objetivos específicos planteados inicialmente, destacándose en el diseño y la implementación de una estación de trabajo para control automático. Se ha proporcionado una solución integral que permite el monitoreo y operación eficiente de sistemas automatizados, con un enfoque en la mejora de los procesos industriales.
2. Mejora en la Capacitación Técnica: La implementación de la estación de trabajo no solo mejoró la infraestructura, sino que también permitió que los estudiantes y profesionales adquieran competencias prácticas en automatización. Esto fortalece la capacitación técnica, aportando habilidades críticas necesarias en un entorno industrial automatizado.
3. Relevancia Tecnológica y Práctica: El diseño mecánico y del sistema eléctrico proporcionan una solución práctica y efectiva para abordar las necesidades de automatización en diversas industrias. La estación de trabajo es adaptable y puede ser utilizada en campos como la manufactura, energía, robótica y logística, lo que confirma la relevancia tecnológica y la utilidad del proyecto.
4. Impacto Económico y Eficiencia: El análisis económico del proyecto revela que los costos de implementación son justificados por los beneficios obtenidos. A través del análisis de costo-beneficio, se determinó que la estación de trabajo no solo optimiza los recursos educativos y operativos, sino que también mejora la eficiencia productiva, lo cual tiene un impacto positivo en la economía.
5. Aplicabilidad y Sostenibilidad: La solución propuesta es sostenible a largo plazo, tanto en términos de mantenimiento como de operación. Los resultados obtenidos demuestran que el proyecto es factible y escalable, permitiendo su implementación en otras áreas educativas e industriales que requieren automatización y control eficiente.
En resumen, el proyecto no solo ha alcanzado sus metas principales, sino que también ha demostrado ser una herramienta clave en la formación técnica y en la optimización de procesos industriales.
RECOMENDACIONES
Formule recomendaciones para otros proyectos, sugiriendo, por ejemplo, un nuevo planteamiento del problema o nuevas líneas de investigación, y deje constancia de los problemas pendientes, que podrían ser retomados en otros proyectos. Es decir, indique lo que sigue y lo que debe hacerse.
Los resultados se discuten e interpretan a la luz de los elementos teóricos incorporados y los objetivos que se plantearon.
Limite esta fase a un máximo de 4 recomendaciones.
RECOMENDACIONES
1. Exploración de Nuevas Tecnologías: Se recomienda realizar investigaciones futuras que integren tecnologías emergentes como el Internet de las Cosas (IoT) y la inteligencia artificial (IA) en las estaciones de trabajo de control automático. Estas innovaciones podrían mejorar la automatización, el análisis de datos y la toma de decisiones en tiempo real, optimizando aún más los procesos industriales.
2. Ampliación del Alcance del Proyecto: Este proyecto podría ser expandido para incluir estaciones de trabajo adaptadas a sectores específicos como la robótica avanzada, la manufactura aditiva o la industria química. Estos sectores requieren soluciones personalizadas en automatización, y este enfoque permitiría una aplicación más amplia del modelo diseñado.
3. Estudio Comparativo de Costos: Se sugiere realizar estudios comparativos entre diferentes configuraciones de estaciones de trabajo, evaluando su costo-efectividad en diversos entornos industriales. Esto podría proporcionar información valiosa para optimizar tanto los recursos como el tiempo en futuras implementaciones.
4. Mejoras en la Capacitación y el Entrenamiento: Sería beneficioso desarrollar programas de capacitación especializados para el uso y mantenimiento de las estaciones de trabajo, enfocándose en personal técnico y estudiantes de carreras afines. Además, la creación de simuladores virtuales podría complementar el entrenamiento, permitiendo a los usuarios adquirir experiencia práctica sin necesidad de acceso físico constante a los equipos.
5. Estudios de Sostenibilidad: Se recomienda incluir en investigaciones futuras un enfoque en la sostenibilidad del proyecto, analizando la durabilidad de los materiales, el consumo energético de los equipos y la posibilidad de implementar soluciones más ecológicas.
6. Evaluación de Impacto en el Entorno Laboral: Sería valioso realizar investigaciones sobre el impacto de estas estaciones de trabajo en los entornos laborales, estudiando su contribución a la mejora de la productividad, la seguridad y la reducción de errores humanos.
En conclusión, los proyectos futuros deben continuar explorando innovaciones tecnológicas y metodológicas para optimizar la automatización industrial, mejorando tanto el aprendizaje como la productividad en diferentes industrias.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICA
Haga el listado bibliográfico de todas las fuentes consultadas para sustentar el contenido del proyecto. Sólo se anotan las referencias documentales que realmente se consultaron. No se trata de impresionar con un gran número de documentos, sino de indicar la bibliografía que sirvió de apoyo. Haga uso de las normas IEEE para citar y crear referencias.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] S. D. Argueta Díaz, «Diseño de una estación de laboratorio de automatización y control automático para la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la UES», Universidad de El Salvador, 2010. [En línea]. Disponible en: https://ri.ues.edu.sv/id/eprint/215/1/10136394.pdf
[2] A. J. Balaguera Gómez, «Estudio del proceso de automatización de las estaciones de trabajo de una línea de producción industrial», Universitat Politècnica de Catalunya, 2021. [En línea]. Disponible en: http://hdl.handle.net/2117/342409
[3] Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial, «Reporte de Proyecto Industrial», 2017. [En línea]. Disponible en: https://cidesi.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1024/274/1/ETM-JCR-2017.pdf
[4] CONEAU, «Calidad en Educación Superior», Consejo Nacional de Evaluación y Acreditación Universitaria, Buenos Aires, 2015.
[5] Consejo Académico Universitario, «Marco Ordenador de Indicadores de Calidad – UMSA», Imprenta UMSA, La Paz, 2018.
[6] Cuidad y Región, «¿Qué es una estación de trabajo en Ingeniería Industrial?», Cuidad y Región Educación y Tecnología, julio 2023. [En línea]. Disponible en: https://www.ciudadregion.com/educacion/que-es-una-estacion-de-trabajo-en-ingenieria-industrial
[7] B. L. del, «Uva Doc», [En línea]. Disponible en: https://uvadoc.uva.es/bitstream/handle/10324/23020/TFG-P-527.pdf?sequence=1&isAllowed=y
[8] R. C. Dorf y R. H. Bishop, Sistemas de Control Moderno, Madrid: Pearson Educación, 2005.
[9] R. Hernández, Metodología de la Investigación, 6ta ed., México: McGraw Hill, 2014.
[10] M. Singaña, H. Teran, J. Mata, and I. Molina, «Diseño y construcción de una estación didáctica para el suministro y transporte de materia granulada con interfaz humano-máquina».
[11] E. T. Soledad, «Diseño de una estación de trabajo para los estudiantes de la Universidad Central del Ecuador», Universidad Central del Ecuador, 2013. [En línea]. Disponible en: https://core.ac.uk/download/pdf/71900983.pdf
[12] E. T. Soledad, «Diseño de una estación de trabajo para los estudiantes de la Universidad Central del Ecuador», Quito, 2013. [En línea]. Disponible en: http://www.dspace.uce.edu.ec/handle/25000/1931
Estas referencias han sido organizadas y formateadas según las normas IEEE, con los enlaces disponibles a las fuentes consultadas.
ANEXOS
Incluya información complementaria: imágenes, muestras de los cuestionarios utilizados, un nuevo programa computacional, análisis estadísticos adicionales, guiones de observación o documentos, esquemas, etc.
Son útiles para describir con mayor profundidad ciertos aspectos, sin distraer la lectura del texto principal del reporte o evitar que rompan con el formato de éste.