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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

4.3 Registros y patentes.

Patente:

Una patente es la certificación que el Gobierno de nuestro país otorga, tanto a personas físicas como morales, la cual les permite explotar exclusivamente invenciones que consistan en nuevos productos o procesos durante un plazo improrrogable de 20 años contados a partir de la presentación de la solicitud correspondiente.

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.

Es importante debido a que con este tipo de "monopolios temporales" el Gobierno de nuestro país promueve la creación de invenciones de aplicación industrial, fomenta el desarrollo y explotación de la industria y el comercio así como la transferencia de tecnología.

Beneficios:

Primero: La seguridad que la protección de la patente le ofrece al inventor, motiva su creatividad, toda vez que tiene la garantía que su actividad inventiva estará protegida durante 20 años y será el único en explotarla.

Segundo: Si la patente tiene buen éxito comercial o industrial, el inventor se beneficia con la o las licencias de explotación que decida otorgar a terceras personas, ya que sin la patente otorgada su actividad creativa sería poco remunerada y se expondría al plagio de sus ideas inventivas.

Tercero: Debido a que la actividad inventiva no es algo que tenga como fin guardarse o que el inventor la utilice para sí evitando su explotación industrial, el inventor siempre Quiere dar a conocer, publicitar y explicar los beneficios que la invención conlleva, por lo que está expuesto a que sus ideas sean plagiadas, con la consecuencia gravísima de que si la invención no está patentada y el plagiario obtiene primero la patente el inventor se verá envuelto en acciones de tipo legal para adquirir o recuperar sus derechos, con los consabidos costos y tiempos perdidos.

Licencia:

Una licencia es, en Derecho, un contrato mediante el cual una persona recibe de otra el derecho de uso de varios de sus bienes, normalmente de carácter no tangible o intelectual, a cambio del pago de un monto determinado por el uso de los mismos.

Estos activos son propiedad del otorgante, y pueden ser bienes de propiedad intelectual como una marca, patentes o tecnologías. También pueden ser objeto de licencia otros bienes de carácter intangible como la distribución de obras intelectuales.

Registro:

El Registro es un mecanismo administrativo para la protección de los derechos de propiedad intelectual de los autores y demás titulares sobre las creaciones originales de carácter literario, artístico o científico.

Asimismo, el Registro ofrece protección sobre las actuaciones y determinadas producciones contempladas en la Ley de la propiedad intelectual.

Los derechos de propiedad intelectual otorgan además del reconocimiento a los creadores, la retribución económica que les corresponde por la realización de sus obras y prestaciones. Es también un incentivo a la creación y a la inversión en obras y prestaciones de la que se beneficia la sociedad en su conjunto.

El Registro protege los derechos de propiedad intelectual al proporcionar una prueba cualificada sobre la existencia y pertenencia de estos derechos.

La inscripción tiene, por tanto, un efecto de prueba. Se presume que los derechos inscritos existen y pertenecen a su titular, salvo que se demuestre lo contrario, es decir, quien lo niegue, deberá demostrarlo en un proceso judicial. Asimismo el Registro cumple la finalidad de dar publicidad a los derechos inscritos.

A los autores les surge la siguiente duda: ¿es obligatoria la inscripción en el registro para adquirir los derechos de propiedad intelectual?:

El rasgo esencial del Registro es la voluntariedad. La protección que la Ley otorga a los derechos de propiedad intelectual no se adquiere con la inscripción, sino por la creación de la obra o prestación protegida. Los derechos de propiedad intelectual no están subordinados a ninguna formalidad. La importancia del Registro radica en su efecto de prueba antes mencionado. 

4.2 Normas internacionales

Esta Norma Internacional especifica los requisitos para un sistema de gestión
de la calidad, cuando una organización

a) necesita demostrar su capacidad para proporcionar de forma coherente
productos que satisfagan los requisitos del cliente y los reglamentarios
aplicables, y 
b) aspira a aumentar la satisfacción del cliente a través de la aplicación eficaz
del sistema, incluidos los procesos para la mejora continua del sistema y el
aseguramiento de la conformidad con los requisitos del cliente y los
reglamentarios aplicables.

 Aplicación

Todos los requisitos de esta Norma Internacional son genéricos y se pretende
que sean aplicables a todas las organizaciones, sin importar su tipo, tamaño y
producto suministrado.

Cuando uno o varios requisitos de esta Norma Internacional no se puedan
aplicar debido a la naturaleza de la organización y de su producto, pueden
considerarse para su exclusión.

Cuando se realicen exclusiones, no se podrá alegar conformidad con esta
Norma Internacional a menos que dichas exclusiones queden restringidas a los
requisitos expresados en el capítulo 7 y que tales exclusiones no afecten a la
capacidad o responsabilidad de la organización para proporcionar productos
que cumplir con los requisitos del cliente y los reglamentarios aplicables

4.1 Normas nacionales

Los principales Organismos de Normas son:

• International Standardization Organization (ISO)
• Comité Europeo de Normalización (CEN)
• Oficina de Armonización del Mercado Interior (OAMI) - Marcas, Dibujos y Modelos
• Comisión Panamericana de Normas Técnicas (COPANT)

• Comité Mercosur de Normalización
• American National Standards Institute (ANSI)
  
  
  
  
  La ingeniería es la profesión que utiliza todos los recursos al alcance del hombre, conociendo y perfeccionando las aptitudes y relaciones de los mismos, con el fin de producir y gerenciar, sistemas socio-técnicos que provean bienes y servicios, para satisfacer necesidades de la humanidad, elevar sucalidad de vida, protegiendo el ambiente mediante un desarrollo sustentable, sobre bases éticas y económicas. Para ello crea con arte y ciencia aplicando conocimiento científico y tecnológicos y metodologías matemáticas experimentales e informáticas, partiendo de datos inciertos e incompletos.
  Tradicionalmente, la tarea de normar la calidad en México ha correspondido a la institución responsable de dirigir y controlar la industria, desde que esta función se incorporó al gobierno, el 28 de septiembre de 1841, con la creación del Ministerio de Instrucción e Industria, a raíz de la expedición de las llamadas "Bases de Tacubaya", durante el gobierno provisional de Francisco Javier Echeverría.
  
  Desde entonces los esfuerzos en esta materia han recaído en diferentes organizaciones, las cuales han nacido como una respuesta a la necesidad de establecer un marco de actuación nacional para traducir esta iniciativa en hechos.
  
  Actualmente existen varias instancias encargadas de elaborar y aplicar normas sobre sistemas de calidad apegadas a las leyes mexicanas, así como a los lineamientos internacionales de normalización en este campo
  .Las más representativas de ellas y que cuentan con una validez producto de su trabajo, son:
  
  1. La Secretaría de Comercio y Fomento Industrial (SECOFI), a través de la Dirección General de Normas y de la Dirección General de los Premios Nacionales de Calidad y Exportación.
  
  2. El instituto Mexicano de Normalización y Certificación, A.C. (IMNC).
  
  3. La Asociación Mexicana para la Calidad, A.C. (AMC).
  
  4. El Comité Técnico Nacional de Normalización de Sistemas de Calidad (COTENNSISCAL), que funciona en el seno del Instituto Mexicano de Normalización y Certificación, A.C.
  
  5. El Instituto Avanzado para la Calidad Total, México (IACT).
  
  6. Fundación Mexicana para la Calidad Total, A.C. Secretaría de Comercio y Fomento Industrial
  Esta dependencia del Ejecutivo Federal, por conducto de la Dirección General de Normas, certifica la calidad de los productos de origen nacional o internacional que se emplean en México.
  
  Por lo que se refiere a la Dirección General de los Premios Nacionales de Calidad y Exportación, es la responsable de todas las actividades relacionadas con el certamen nacional que premia anualmente a las mejores organizaciones del país por su desempeño.

3.3 Integración de componentes y dispositivos.

Suponga una necesidad sencilla para un dispositivo que debe activar un actuador, po ejemplo, un motor durante cierto tiempo preestablecido. La solución mecánica podría ser una leva giratoria. La leva gira a velocidad constante y el seguidor de la leva sirve para accionar un interruptor: el lapso en el que el interruptor permanece cerrado depende de la forma de la leva.
Una solución con un PLC tiene la ventaja, a diferencia de la leva, de contar con tiempos de encendido y apagado que se puede modificar con sólo modificar, en el programa, los valores preestablecidos del temporizador; en cambio en la mecánica, para realizar una modificación, sería necesario cambiar la leva.

Suponga que se requiere de un dispositivo mediante el cual oscile un brazo describiendo un arco, hacia adelante y hacia atrás, como el limpiador de parabrisas.
Una posible solución es recurrir a un motor paso a paso.
Los elementos básicos de un programa serían:
Avanzar un paso
Saltar a la rutina de retraso de tiempo y dar margen a la conclusión del paso.
Hacer un ciclo o repetir lo anterior hasta completar la cantidad necesaria de pasos en dirección de avance.
Invertir la dirección.
Repetir lo anterior la misma cantidad de pasos, pero en retroceso.

3.2 Criterios de selección de componentes y dispositivos.

El diseño de un ingeniero es un proceso complejo que involucra diversas disciplinas y hablidades. La parte medular del enfoque mecatrónico radica en la participación conjunta de disciplinas como la electrónica, la tecnología de cómputo y la ingeniería de control. Por ejemplo, una opción para diseñar una báscula para baño es considerar sólo la compresión de resortes y un mecanismo que convierta el movimiento en la rotación de un eje y, por lo tanto, en el  desplazamiento de una aguja a través de una escala. Un aspecto que se debe tener en cuenta en el diseño es que el peso indicado no debe depender de la posición de la persona en la báscula.
En mecatrónica existe la posibilidad de recurrir a otras alternativas. Por ejemplo, los resortes se pueden remplazar  por indicadores de presión con deformímetros; la salida se alimenta a un microprocesador para producir una lectura digital del peso en un visualizador de LED. Este tipo de báscula es más simple desde el punto de vista mecánico, ya que utiliza menos componentes y partes móviles. La complejidad se transfiere al software.

3.1 Metodología para la solución de problemas de ingeniería.

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El primer paso es plantear el problema claramente. Es en extremo importante preparar un enunciado claro y conciso del problema para evitar cualquier malentendido. 

Para el presente ejemplo, el enunciado del problema es el siguiente:
Diseñar tres filtros que se usaran con una señal muestreada a 10 kHz. Un filtro debe ser pasabajas con un corte de 100 Hz; otro debe ser pasabanda con una banda de paso de 500 Hz a 1 kHz; otro debe ser pasaaltas con un corte de 2 kHz.

2. DESCRIPCIÓN DE ENTRADAS/SALIDAS

El segundo paso consiste en describir cuidadosamente la información que se da para resolver el problema y luego identificar los valores que se deben calcular. Estos elementos representan las entradas y salidas del problema y pueden llamarse colectivamente entrada/salida o E/S. En muchos problemas resulta útil hacer un diagrama que muestre las entradas y 1as salidas. En este punto, el programa es una "abstracción" porque no estamos definiendo los pasos para determinar las salidas; solo estamos mostrando la información que se usará para calcular la salida.

3. EJEMPLO A MANO

El tercer paso es resolver el problema a mano o con una calculadora, empleando un conjunto sencillo de datos. Se trata de un paso muy importante y no debe pasarse por alto, ni siquiera en problemas sencillos. Éste es el paso en que se detalla la solución del problema. Si no podemos tomar un conjunto sencillo de números y calcular la salida (ya sea a mano o con una calculadora), no estamos preparados para continuar con el siguiente paso; debemos releer el problema y tal vez consultar material de referencia.

4. SOLUCIÓN MATLAB

Una vez que podamos resolver el problema para un conjunto sencillo de datos, estamos listos para desarrollar un algoritmo: un bosquejo paso a paso de la solución del problema. En el caso de problemas sencillos como este, puede escribirse de inmediato el algoritmo usando comandos MATLAB ;Si el problema es más complicado puede ser necesario escribir a grandes rasgos los pasos y luego descomponer esos pasos en otros más pequeños que puedan traducirse a comandos MATLAB.
Una de las ventajas de MATLAB es que sus comandos coinciden notablemente con los pasos que seguimos para resolver problemas de ingeniería; por tanto, el proceso de determinar los pasos para resolver el problema determina también los comandos de MATLAB.

5. PRUEBA

El paso final de nuestro proceso de resolución de problemas es probar la solución. Primero debemos probar la solución con los datos del ejemplo a mano porque ya calculamos la solución antes.

2.6 Controladores programables

 El término PLC de amplia difusión en el medio significa en inglés, Controlador Lógico Programable. Originalmente se denominaban PCs (Programmable Controllers), pero, con la llegada de las IBM PCs, para evitar confusión, se emplearon  definitivamente las siglas PLC.

           En Europa, el mismo concepto es llamado Autómata Programable.

           La definición más apropiada es: Sistema Industrial de Control Automático que trabaja bajo una secuencia almacenada en memoria, de instrucciones lógicas.

           Es un sistema porque contiene todo lo necesario para operar, e industrial por tener todos los registros necesarios para operar en los ambientes hostiles encontrados en la industria.

           Esta familia de aparatos se distingue de otros controladores automáticos en que puede ser programado para controlar cualquier tipo de máquina, a diferencia de otros muchos que, solamente pueden controlar un tipo específico de aparato. Un programador o Control de Flama de una caldera, es un ejemplo de estos últimos.

Los PLC's o Autómatas Programables, son dispositivos electrónicos creados específicamente para el control de procesos secuenciales, es decir procesos compuestos de varias etapas consecutivas, con el fin de lograr que una máquina o cualquier otro dispositivo funcione de forma automática. Puesto que están pensados para aplicaciones de control industrial, su diseño les confiere una especial robustez.

El PLC es realmente el cerebro que gestiona y controla automáticamente nuestras instalaciones. Dependiendo del tamaño de la planta y de la complejidad de la automatización, el número de autómatas puede variar desde uno hasta un número importante de autómatas enlazados.

Los autómatas nos ofrecen muchas posibilidades de configuración. Así, como decíamos anteriormente, dependiendo de la magnitud de la instalación, es posible que el que lo solicite encuentre desde el autómata compacto más básico al más complejo equipo de control con multitud de módulos de entradas y salidas, sin que ello repercuta en las posibles ampliaciones futuras del sistema. Como ejemplo, si nuestra instalación va a dedicarse simplemente a llenar sacos desde una tolva hasta llegar a un peso determinado, solamente vamos a necesitar un visualizador de peso y un pequeño autómata que nos permita controlar la descarga. Si por el contrario, disponemos de varios silos, con una o más básculas, con transporte neumático a diferentes destinos, con cintas transportadoras, etc., el sistema puede constar de varios autómatas comunicados entre sí a través de una red, cada uno de ellos controlando una parte de la planta, sin perder por ello el concepto de conjunto, lo que nos permite tener un control total sobre el sistema.

Es posible que las instalaciones sean capaces de realizar distintas funciones simultáneamente. Esto significa que se puede controlar varios procesos tanto secuencialmente como en paralelo.

A modo de ventaja que ofrecen estos autómatas, es que poseen un gran número de funciones internas que ayudan a identificar problemas, se trata de la capacidad de diagnósticos avanzados (autodiagnosis). Es el propio autómata el que, a través de su propia estructura y software interno, nos informa de su estado, lo que evita pérdidas de tiempo en búsquedas infructuosas o muy costosas (fallos de interruptores, pilas agotadas, etc.)

En definitiva, al utilizar los PLC ó autómatas y software se puede realizar un control total sobre la instalación, desde la carga de material hasta el destino, pasando por cada uno de los subprocesos intermedios de la producción. Todo esto se realiza de una forma totalmente automatizada, minimizando en lo posible la intervención del operario, aunque siempre ofreciendo la posibilidad de ajustar el funcionamiento de la instalación mediante los numerosos parámetros de los que se dispone, debidamente detallados y proporcionando toda la información necesaria para el seguimiento del proceso.  

DESCRIPCION Y FUNCIONAMIENTO DE UN PLC.

Los Controladores Lógicos Programables, (PLC s, Programable Logic Controller), nacieron esencialmente como tales, a finales de la década de los 60s y principios de los 70s. Las industrias que propiciaron este desarrollo fueron las automotrices. Ellas usaban sistemas industriales basadas en reveladores, en sus sistemas de manufactura. Buscando reducir los costos de los sistemas de control por relevadores, la General Motor preparo en 1968 ciertas especificaciones detallando un "Controlador Lógico Programable", Estas especificaciones definían un sistema de control por relevadores que podían ser asociado no solamente a la industria automotriz, si no prácticamente a cualquier industria de manufactura.

Estas especificaciones interesaron a ciertas compañías tales como GE-Fanuc, reliance Electric, MODICON, Digital Equipment Co., De tal forma que el resultado de su trabajo se convirtió en lo que hoy se conoce como Controlador Lógico Programable. Los PLCs surgen como equipos electrónicos sustitutos de los sistemas de control basados en relevadores, que se hacían más complejos y esto arrojaba ciertas dificultades en cuanto a la instalación de los mismos, los altos costos de los equipos. Losa altos costos de operación y mantenimiento y la foca Flexibilidad y confiabilidad de los equipos.

Los primeros PLCs se usaron solamente como reemplazo de relevadores, es decir, su capacidad se reducía exclusivamente al control On -Off (de dos posiciones) en maquinas y procesos industriales. De echo todavía se siguen usando en muchos casos como tales. La gran diferencia con los controles por relevador fue su facilidad de instalación, ocupan menor espacio, costo reducido, y proporcionan autodiagnósticos sencillos.

En la década de los 70s con el avance de la electrónica, la tecnología de los microprocesadores agrego facilidad e inteligencia adicional a los PLCs generando un gran avance y permitiendo un notorio incremento en la capacidad de interfase con el pèradpr. ,amoìñacopm de datps. isp de ter,omps de vodep. desarrpññp de `rpgra,as etc. se fue poco a poco mejorando la idea inicial de los PLCs convirtiéndose en lo que ahora son, Sistemas Electrónicos Versátiles y Flexibles.

En su creación, los requerimiento sobre los cuales se han desarrollado los PLC s, los enumero la General Motors de la manera siguiente

1. El dispositivo de control deberá ser fácil y rápidamente programable por el usuario con un mínimo de interrupción.

2. Todos los componentes del sistema deben ser capaces de operar en plantas industriales sin un especial equipo de soporte, de hardware o de ambiente.

 3. El sistema debe ser de fácil mantenimiento y reparación. Deberá diseñarse con indicadores de status y modularidad para facilitar las reparaciones y la búsqueda de errores.

4. El sistema deberá ocupar menor espacio que los sistemas de relevador y deberá consumir menor potencia que los sistemas de control por relevadores.

5. El PLC deberá ser capaz de comunicarse con un sistemas central de datos para propósitos de monitoreo.

6. Deberá ser capaz de trabajar con 120 volts de corriente alterna y con elementos estándar de control, con interruptores de presión interruptores de limite, etc.

7. Las señales de salida deberán ser capaces de manejar arranques de motores y válvulas solenoides que operan a 120 volts de C.A.

8. Deberá ser expandible desde su mínima configuración hasta su máxima, con una mínima de alteración y de tiempo perdido.

9. Deberá ser competitivo en costo de venta e instalación, respecto de los sistemas en base a relevadores.

10. La estructura de memoria empleada deberá ser expandible a un mínimo de 4000 palabras o elementos de memoria. Los PLC actuales no solamente cumplen estos requisitos si no que lo superan. El PLC actual es una computadora de propósito especifico que proporciona una alternativa más flexible y funcional para los sistemas de control industriales. La figura 1 muestra en general las funciones básicas de un PLC.

Debido a la gran aceptación que ha tenido el PLC, se ha dado una definición formal por la NEMA (Nacional electrical Manufacturers Association), descrita como sigue:

EL PLC es un aparato electrónico operado digitalmente que usa una memoria programable para el almacenamiento interno de instrucciones las cuales implementan funciones especificas tales como lógicas, secuénciales, temporizacion, conteo y aritméticas, para controlar a través de módulos de entrada /salida digitales y analógicas, varios tipos de maquinas o procesos. Una computadora digital que es usada para ejecutar las funciones de un controlador programable, se puede considerar bajo este rubro. Se excluyen los controles secuenciales mecánicos. De una manera general podemos definir al controlador lógico programable a toda maquina electrónica, diseñada para controlar en tiempo real y en medio industrial procesos secuenciales de control. Su programación y manejo puede ser realizado por personal con conocimientos electrónicos sin previos conocimientos sobre informática.

 También se le puede definir como una "caja negra" en la que existen unas terminales de entrada a los que se conectaran pulsadores, finales de carrera, foto celdas, detectores, etc... unos terminales de salida a los que se le conectaran bobinas de contactores, electro válvulas, lámparas., De tal forma que la actuación de estos ultimo están en función de las señales de entrada que estén activadas en cada momento, según el programa almacenado.

Esto quiere decir auxiliares, relees de encallamiento, temporizadores, contadores.. Son internos. La tarea del usuario se reduce a realizar el "programa que no es mas que la relación entre las señales de entrada que se tienen cumplir para activar cada salida.

CAMPOS DE APLICACION DEL PLC.

EL PLC por sus especiales características de diseño tiene un campo de aplicación muy extenso. La constante evolución del Hardware y Software amplia continuamente este campo para poder satisfacer las necesidades que se detectan en el aspecto de sus posibilidades reales.

Su utilización se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en donde es necesario realizar procesos de maniobra, control, señalización, etc,.. por tanto, su aplicación abarca desde procesos de fabricación industrial de cualquier tipo al de transformaciones industriales, control de instalaciones, etc.

Sus reducidas dimensiones, las extremas facilidades de u montaje, la posibilidad de almacenar los programas para su posterior y rápida utilización, la modificación o alteración de los mismos, etc., hace que su eficiencia se aprecie fundamentalmente en procesos en que se reduce necesidades tales como: Espacio reducido. Procesos de producción periódicamente cambiantes Maquinaria de procesos variables. Instalación de procesos complejos y amplios. Chequeo de programación centralizada de las partes del proceso. 

EJEMPLOS DE APLICACIONES DE UN PLC.

A).-MANIOBRAS DE MAQUINAS.

Maquinaria industrial del mueble y la madera.

Maquinaria en proceso de grava, arena y cemento.

Maquinaria en la industria del plástico.

Maquinas-herramientas complejas.

Maquinaria de ensamblaje.

Maquinas de transferencia.

B).-MANIOBRA DE INSTALACIONES.

Instalaciones de aire acondicionado y calefacción.

Instalaciones de seguridad.

Instalaciones de almacenamiento y transporte.

Instalaciones de plantas embotelladoras.

Instalaciones en la industria automotriz

Instalación de tratamientos térmicos.

Instalaciones de la industria azucarera.