domingo, 25 de noviembre de 2012

1.4 Conceptos de ciencia en Ingeniería


Ciencia es el conjunto de conocimientos ordenados sistemáticamente acerca del Universo, obtenidos por la observación y el razonamiento, que permiten la deducción de principios y leyes generales. La ciencia es el conocimiento sobre la verdadera naturaleza del Universo.

Concepto científico es cualquier conocimiento verdadero sobre cualquier porción del universo, verificado completamente o parcialmente.

Para alcanzar la comprensión de un fenómeno natural, los científicos recurrimos al método científico. El método científico no es extraordinario ni fijo, hay variantes en él, pero los resultados deben ser aceptables, y de acuerdo con las observaciones. 

El método de investigación en Biología es el método hipotético-deductivo.

El término "hipotético" denota que deben formularse dos o más hipótesis antes de la experimentación. 

"Deductivo" se refiere a obtener una conclusión particular a partir de un concepto general o universal.




Clasificación de las ciencias.


Las ciencias se clasifican en dos grupos principales:

1. Ciencias Fácticas: Son las que se basan en hechos naturales observables. Las ciencias fácticas son la Biología, la Física y la Química, con todas las disciplinas que se derivan de ellas. Las ciencias fácticas se valen de dos métodos de estudio, el Método Científico Experimental y el Método Científico Informativo, ambas recurren a dos métodos objetivos, el Método Hipotético-Deductivo y el Método Hipotético-Inductivo.

2. Ciencias Formales: Son las que se establecen en el razonamiento lógico y trabajan con ideas creadas por la mente humana, su método de trabajo es el Método Lógico Inductivo, con todas sus variantes. Ciencias formales son las Matemáticas, la Sociología, la Antropología, la psicología, la Economía y la Filosofía, cada una con todas sus ramas.



Ingeniería:


La ingeniería es el conjunto de conocimientos y técnicas científicas aplicadas a la creación, perfeccionamiento e implementación de estructuras (tanto físicas como teóricas) para la resolución de problemas que afectan la actividad cotidiana de la sociedad. Aunque se considera una disciplina muy antigua, actualmente se obtiene en las universidades del mundo en su nivel básico de Diplomado, así como Licenciatura, llegando a especialidades; extendiendose a niveles superiores como Posgrado, Maestrías y Doctorado.
Para ella, el estudio, conocimiento, manejo y dominio de las matemáticas, la física y otras ciencias es aplicado profesionalmente tanto para el desarrollo de tecnologías, como para el manejo eficiente de recursos y fuerzas de la naturaleza en beneficio de la sociedad. La ingeniería es la actividad de transformar el conocimiento en algo práctico.
Otra característica que define a la ingeniería es la aplicación de los conocimientos científicos a la invención o perfeccionamiento de nuevas técnicas. Esta aplicación se caracteriza por usar el ingenio principalmente de una manera más pragmática y ágil que el método científico, puesto que la ingeniería, como actividad, está limitada al tiempo y recursos dados por el entorno en que ella se desenvuelve.
Su estudio como campo del conocimiento está directamente relacionado con el comienzo de la revolución industrial, constituyendo una de las actividades pilares en el desarrollo de las sociedades modernas.















1.3 Perfil y campo de desarrollo del Ingeniero en mecatrónica

El acelerado desarrollo tecnológico ha provocado que los bienes y herramientas se hayan convertido en los más sofisticados dispositivos, ya que hasta los aparatos de uso cotidiano más simples utilizan mecanismos precisos, controlados por sistemas electrónicos y por sistemas de información computarizados. Los ejemplos van desde las cámaras fotográficas y aparatos electrodomésticos hasta vehículos aeroespaciales. Todos estos han incidido de manera importante en aspectos sociales y económicos de las actividades humanas.

Así, el ámbito de acción del ingeniero mecatrónico comprende tanto los aspectos relacionados con la mecánica de precisión como los sistemas de control electrónicos y las tecnologías de información computarizadas.


Entre las principales actividades que realiza se encuentran: 



  • Diseñar, fabricar, implantar y controlar equipos y sistemas de producción en la micro, pequeña y gran industria. 
  • Diseñar e implantar sistemas de automatización y robotización de procesos y líneas de producción en la industria en general. 
  • Diseñar equipo de bioingeniería utilizando mecánica de precisión y electrónica de control. 
  • Diseño y mejora de productos mecatrónicos. 
  • Desarrollo de investigación en las áreas de la mecatrónica. 
  • Modernización del sector productivo y de servicios. 
  • Este profesional desarrolla su tarea principalmente en el sector productivo y de desarrollo tecnológico, y en menor medida en el sector de servicios.
Su quehacer es muy amplio, lo que le permite interactuar con profesionales de diversas áreas, como ingenieros mecánicos, industriales, electrónicos, en computación, químicos, petroleros, entre otros.

1.2 Panorama general de la carrera ingeniero en mecatrónica



La necesidad de crear procesos de manufactura, bienes de capital y productos cada vez más especializados en el área industrial, así como la creación de productos y sistemas mecánicos de uso cotidiano, ha llevado al hombre a trabajar en forma multidisciplinaria para la creación de dichas tecnologías. La integración cada vez más creciente de los sistemas diseñados y creados con la mecánica y la electrónica han llevado a la fusión de estas disciplinas formándose una nueva llamada mecatrónica, misma que está siendo aplicada tanto en la automatización y control de las fábricas, como en productos y aparatos de uso cotidiano.





La creciente demanda por parte de la industria e instituciones de investigación ha creado la necesidad de preparar profesionales que se incorporen a los acelerados progresos y cambios de la tecnología. El concepto actual de mecatrónica representa un paso más en la evolución del “saber-hacer” tecnológico, lo cual trae como consecuencia que cambien las formas de trabajo, de investigar, de desarrollar, de operar y de dar mantenimiento. Así pues, la Ingeniería Mecatrónica se encarga de dicha necesidad, la cual nos obliga a formar profesionales modernos y multidisciplinarios.

El objetivo de la carrera de ingeniería mecatrónica es formar profesionales de alto nivel, capaces de trabajar a través de las fronteras de las disciplinas componentes (ingeniería mecánica, ingeniería electrónica, y la ciencia de la computación / tecnología de la información), para identificar y usar la combinación correcta de tecnologías, como la mecánica de precisión, el control y los sistemas de cómputo que provean la solución óptima al desarrollo de productos, procesos y sistemas autónomos, programables e inteligentes.

1.1 Desarrollo histórico de la mecatrónica




En el pasado, la división del trabajo propició el ambiente para la primera revolución industrial que trajo como consecuencia el desarrollo de la sociedad y, en especial, el desarrollo de los países que crearon máquinas para el aumento de la cantidad y calidad de los productos de consumo masivo. A mediados de los años cuarenta del siglo pasado, la introducción del transistor semiconductor inicia la segunda revolución industrial, la miniaturización de los componentes electrónicos acoplados en circuitos integrados, dio origen al computador digital, un producto que cambió la mentalidad en la industria y en la sociedad. En esas dos épocas, los países que emplearon, pero especialmente que produjeron las tecnologías, se pusieron a la vanguardia de la sociedad. En la actualidad, la mecatrónica es un concepto nuevo en torno a las tecnologías, que concita los productos específicos en esas dos revoluciones: la integración de las máquinas a los computadores digitales, para crear un nuevo ambiente en el tercer milenio.1. 



















DefiniciónLa palabra Mechatronic es una combinación de “Mecha” de Mechanisms y “tronics” de electronics, que ganó aceptación y empezó a usarse a principio de los años ochenta por la industria moderna. En sentido amplio, mecatrónica es una jerga técnica que describe la filosofía en la tecnología de la ingeniería, en lugar de un simple término técnico. Muchas definiciones se han propuesto para la mecatrónica, pero su amplitud conceptual no ha permitido normalizar ninguna de ellas; las definiciones más comunes enfatizan en la sinergia: 

La mecatrónica es la integración de la ingeniería mecánica con la ingeniería eléctrica y electrónica, basada en el control inteligente computarizado para el diseño y manufactura de productos y procesos.
 2. Evolución y componentes Históricamente pueden distinguirse tres etapas en la evolución de la mecatrónica. La primera etapa corresponde a la introducción de la palabra en el medio industrial y su aceptación; se caracteriza porque cada una de las tecnologías que la integran se desarrolla independientemente. La segunda etapa se inicia a comienzos de los años 1980s, y se caracteriza por la integración sinérgica de sus diferentes tecnologías (como la integración de la óptica a la electrónica para conformar la opto electrónica y el diseño integrado de hardware/software). La tercera etapa puede considerarse como la que inicia la era de la mecatrónica, y se basa en el desarrollo de la inteligencia computacional y los sistemas de información. Una característica importante de esta última etapa es la miniaturización de los componentes en forma de micro actuadores y micro sensores, integrados en sistemas micro electromecánicos o en micro mecatrónica. Un brazo robot industrial empleado en la automatización de la manufactura, es un ejemplo de tecnología mecatrónica en acción. La mecánica contribuye en el diseño y selección de componentes para la estructura, tales como materiales, mecanismos, articulaciones, transmisiones y motores, y realiza los análisis de la estática, la cinemática, la dinámica, cargas, momentos de inercia, confiabilidad y seguridad. La electricidad y electrónica contribuyen en el diseño y selección de componentes como sensores, transductores, circuitos eléctricos, circuitos integrados, redes, servomecanismos, interfaces, amplificadores, convertidores de señales, acondicionadores de señales, sistemas de potencia y sistemas de visión. Los sistemas de información realizan la integración de los dos componentes anteriores, y contribuyen con software para la simulación, modelamiento, supervisión, diseño de sistemas de control, programación de trayectorias, optimización, y dibujo y diseño asistidos por computador de la estructura del robot.

5.3 Impacto social de la automatización


Con respecto a este aspecto a que el hombre piense en que tiene competencia en el trabaja, lo que provocaría una baja en el autoestima del individuo, haciéndolo pensar que es poco útil y llevarlo al borde de renunciar o en dado caso a que lo despidan por exceso de empleados por las maquinas automatizadas.

Es un tema muy importante de tratar ya que afecta la moral del individuo y lo que provocaría seria mayor pobreza en la sociedad, mas no en el aspecto industrial; ya que a ellos se les facilita tener esas maquinas automatizadas realizando el trabajo de, tal vez 10 o mas empleados reduciendo las perdidas de la empresa al pagar y aumentando la producción.



· Impacto Social.

La automatización que se a implementado en las industrias, se ha venido reflejando de forma benéfica y por otros aspectos ha venido a perjudicar un poco, para las industrias le conviene mas porque hace una inversión fuerte pero con el tiempo se ve beneficiado ya que hace los trabajos mas rápido, pero por otra parte al momento de automatizar todo esto trae consigo desempleo ya que las maquinas son las que van a ocupar el lugar de los obreros, pero por otra parte las industrias van a exigir a profesioncitas o expertos en dichas maquinarias, lo que va a inducir que se preparen mas en cuanto a los estudios. Y eso va a ser que ya la educación media no sea hasta la secundaria sino hasta la técnica y porque no la universitaria.

· Impacto Ambiental

Con el paso del tiempo en cuanto que a ido evolucionando la tecnología y a su vez las industrias tienden a ser mas automatizado todos los desempeños laborales, pero la contra parte de esto es que al haber mas fabricas, mas maquinarías esto trae consigo, que se produzcan mas desechos industriales lo que provoca mas contaminación, haciendo que el medioambiente sea mas vulnerable que lo debilite, pero hay muchas empresas que ya están entrando en nuevos programas de desarrollo sustentable, ayudando al medio ambiente son las empresas que quieren aportar nuevas tecnologías para el desempeño de las labores que en ella se ejercen, y a su vez esta cuidando el medio ambiente.

5.2 Integración con el medio ambiente.



El ingeniero en la sociedad y la naturaleza

El papel del ingeniero en la sociedad, y en su relación con la naturaleza, ha sido un tema poco estudiado. El análisis de este papel supone encontrar larazón de la existencia de la tecnología, la precisión de sus alcances, y lavaloración de su actuación. Esto es, se requieren respuestas a las preguntas: ¿por qué existen las ingenierías?, ¿cuál es la trascendencia de su actuación?, ¿cuál es la responsabilidad de los ingenieros por las implicancias de sus obras?
Ninguno de estos temas constituye preocupación de la enseñanza universitaria de las diversas ingenierías. Esta falta de atención es un reflejo de la equívoca percepción que tiene el ingeniero sobre la aparente neutralidad de su trabajo. En los hechos, los ingenieros son los principales actores en la vinculación del hombre con una naturaleza a la que busca transformar, pretendiendo que sólo responde ante quien le encargó el trabajo. Sin embargo, las obras elaboradas por la ingeniería tienen implicancia en los ámbitos físico, social y económico. Es más, muchos cambios en el comportamiento de distintas sociedades, incluso en sus aspectos ideológicos, son explicados tomando en cuenta los avances y las disponibilidades tecnológicas.
De otro lado, y felizmente, cierto desarrollo tecnológico está ayudando a reducir elementos contaminantes. La proporción de minerales en artefactos metálicos es cada vez menor al encontrarse diseños más livianos. La abundante arena, es la base para el uso de sílice en conductores, o la propuesta de obtener energía para automóviles a partir del hidrógeno y el oxígeno.

Técnica y tecnología

Conviene diferenciar entre técnica y tecnología. Aunque los alcances de esta diferencia no constituyen una cuestión acabada, la aceptación más común considera que la técnica incluye los procesos que conducen a un resultado determinado (por ejemplo, la técnica para manejar un vehículo, la técnica para preparar cemento, o la técnica para efectuar una operación quirúrgica). Mientras, la tecnología engloba las técnicas (esto es, los procesos) así como los medios e instrumentos que son necesarios para la obtención de ese resultado.
Las técnicas y tecnologías han evolucionado desde los procesos intuitivos primarios, a las habilidades artesanales, y a sustentarse en conocimientos científicos. Es en esta última etapa en que devienen en ingenierías. Los componentes científicos con los cuales interactúa cada ingeniería, son a su vez parte intrínseca de la misma; por ello, no se reconoce una categoría depre-ingeniería. Su desarrollo se consolida a partir de la Revolución Industrial de los siglos XVIII y XIX. A los procesos manufactureros que la caracterizaron originalmente, se incorporaron también los procesos conceptuales, propios de la informática.

Visiones en torno a la tecnología

Es diferente cómo percibe un ingeniero el papel o razón de ser de las tecnologías en la historia, a cómo se visualiza este rol desde el lado de las humanidades. Estas son dos escuelas de pensamiento distintas en relación con las tecnologías y las ingenierías, y así son distinguibles en los trabajos de quienes han estudiado este tema. Para la primera de ellas, a través de sus obras, el ingeniero o el tecnólogo le facilita al hombre un mayor espacio de actuación. En la segunda, los humanistas consideran que las obras construidas delimitan o confinan el espacio del hombre.
¿Es posible pensar en una suerte de síntesis de ambas escuelas, expresada en la visión de un ingeniero humanista?, que al parecer no ha sido escrita en forma organizada.

Desde el punto de vista del tecnólogo

El comienzo de esta perspectiva es atribuido a Newton, cuya escuela aspiraba a explicar el mundo a partir de las relaciones mecánicas. Sin embargo, se admite que Ernst Kapp (1808 – 1896) estableció las bases de este pensamiento. Además, Kapp fue un pionero en relacionar la actuación del técnico con el medio ambiente. Para empezar, este filósofo alemán consideraba que la geografía condicionaba la actuación y desenvolvimiento de las sociedades. Especialmente, esta apreciación la relacionaba con los cuerpos de agua (caracterizando de esta manera a sociedades pesqueras o agrícolas, por ejemplo).
Contando con la experiencia de haber vivido y trabajado en el campo, Kapp postulaba que la tecnología había orientado la historia, al posibilitar al hombre la liberación de su dependencia respecto a la naturaleza y superar sus desafíos. Por ello, con el auxilio de las distintas ingenierías, el hombre delinea y amplía su espacio, e incluso el tiempo (a través de las tecnologías de comunicación). De acuerdo a esta concepción, y según los postulados de Kapp, la tecnología extiende las posibilidades de acción del hombre tanto con la naturaleza como con los otros hombres.
Esta actuación del hombre respecto a la naturaleza, la efectúa a través de instrumentos, que a decir de este filósofo, simulan una extensión del hombre mismo. Así, un gancho semeja un dedo doblado, un plato a la parte central de la palma de la mano, un arado al brazo y la mano. Este diseño, sin embargo, habría resultado de una actuación inconsciente del hombre.
Este punto de vista, que después sería ampliado por otros pensadores, junto también con una cada vez más extensa y compleja acción de los tecnólogos, consideran que tal actuación se constituye en el eje del desarrollo humano. La tecnología que también le permitió al hombre dejar la tierra, y recrear la vida en pequeñas probetas.
A través de la tecnología, el hombre opta por no ser parte de la naturaleza, antepone su existencia.

Desde el punto de vista del humanista

Esta orientación concede la preeminencia de lo humanístico sobre lo tecnológico. Parte del reconocimiento de que el hacer o construir obedece a fines distintos a los de si mismo. Así, se construye una casa no por la casa misma. Su planeamiento e implementación responde al reconocimiento de necesidades del hombre, así como de sus raíces culturales.
Al norteamericano Lewis Mumford (1835 – 1900) se le considera un pionero distinguido de esta escuela. En el marco de una orientación romántica respecto a la naturaleza y su armonía con la vida urbana, Mumford postulaba que las motivaciones psicológicas y culturales del desarrollo tecnológico, no conducen finalmente a la expansión humana de la relación del hombre con la naturaleza. Por el contrario, están representando su propia limitación. La vivienda urbana, por ejemplo, restringe –en vez de ampliar- el espacio que de esta manera el propio hombre se asigna.
Para Mumford, el mejor reconocimiento del que pensar e interpretar es superior al hacer, se hace evidente en la siguiente comparación. Si todos los inventos mecánicos desaparecieran, las condiciones de vida serían seriamente afectadas, pero el hombre seguiría siendo hombre. Sin embargo, si perdiese su capacidad de reflexionar, dejaría de ser hombre. En el pensamiento de Mumford sólo es aceptable la tecnología que esté en armonía con las variadas necesidades y aspiraciones de la vida, y rechaza la que es alentada por la acumulación material y el poder. Así, los logros tecnológicos deben ser evaluados tanto en términos de la propia tecnología, como desde los puntos de vista ético y estético.
Por el mismo tiempo, el filósofo José Ortega y Gasset (1883 – 1955) expresó sus meditaciones sobre la técnica. Para él, el hombre es un constructor tanto de si mismo como de lo que lo rodea y circunscribe. Esto significa que elhomo faber, no sólo debe construir su realidad material, sino también crear su propia realidad espiritual. A partir de tal concepción, según lo expresara Ortega y Gasset en 1951, el hombre es un ser técnico. El mito del filósofo es que en sus inicios, el hombre se siente parte de la naturaleza. Posteriormente, es motivado por múltiples fantasías que le provocan insatisfacción y deseos de crear un mundo nuevo, lo cual logrará a partir de la técnica.


5.1 Código de ética profesional del ingeniero mexicano





  1. El Ingeniero reconoce que el mayor mérito es el trabajo, por lo que ejercerá su profesión comprometido con el servicio de la sociedad mexicana, a tendiendo 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.

  1. El Ingeniero debe rechazar los trabajos que tengan como fin atentar contra el interés general, de esta manera evitara situaciones que involucren peligro o constituyan una amenaza contra el medio ambiente, la vida, la salud y demás derechos del ser humano.

  1. Es un deber ineludible del ingeniero sostener el prestigio de la profesión y velar por su cabal ejercicio; así mismo, mantener una actitud profesional amentada en la capacidad, la honradez, la fortaleza, la templanza, la modestia, la franqueza y la justicia, con la conciencia de subordinar el bienestar individual al bienestar social.

  1. 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 capacitación de los trabajadores  brindar reconocimiento, apoyo moral y material a la educación educativa donde realizo sus estudios de esta manera revertirá a la sociedad las oportunidades que ha recibido.

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

  1. En el ejercido de su profesión, el Ingeniero debe cumplir con diligencia los compromisos que haya asumido y desempeñara con dedicación y lealtad los trabajos que se le asignen, evitando anteponer sus intereses personales en la atención de los asuntos que se le encomienden, o coludirse para ejercer competencia desleal en perjuicio de quien reciba sus servicios.

  1. Observara 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 o abuso de autoridad y de disponer o autorizar a un subordinado conductas ilícitas, así como de favorecer indebidamente a terceros.

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

  1. Cumplirá con eficiencia que en ejercicio de sus atribuciones le dicten 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.

  1. El Ingeniero tendrá como norma crear y promover la tecnología nacional, pondrá especial cuidado en vigilar que la transformación tecnológica se adapte a nuestras condiciones conforme el marco legal establecido. Se obligara a guardar secreto profesional de los datos confidenciales que conozca en ejercido de su profesión salvo que sean requeridos por autoridades competentes.