sábado, 24 de noviembre de 2012

Ingeniería Mecatronica.






UNIDAD 1 - "Generalidades de la ingenieria mecatronica".

1.1 Desarrollo histórico de la mecatronica.

La mecatrónica está centrada en mecanismos, componentes electrónicos y módulos de computación los cuales combinados hacen posible la Generación de sistemas más flexibles, versátiles, económicos, fiables y simples.La palabra "mecatrónica" fue acuñada por el ingeniero Tetsuro Moria mientras trabajaba en la compañía japonesa Yaskawa en 1969.
Asi pués la mecatrónica se expandió alrededor del mundo y ha ido creciendo de forma constante y continua ; en los años 70 , la mecatronica , en los años 70 , la mecatrónica hizo del servomotor su bastón para caminar en la innovación de mecanismos y maquinas tales como puertas automáticas , Aires acondicionados y Maquinas Fotográficas.
En la década de los 80, la mecatrónica incorporó microcontroladores a maquinas para optimizar su rendimiento y bajar los costos de producción . Esta aplicación se extrapolo a Robots industriales, Automóviles,Candados de seguridad , discos duros etc.
En la década de los 90, dada la revolución de la información que se dio, los productos mecatrónicos ahora pueden estar conectados a través de enormes conexiones, que no solo se limitan al planeta tierra , si no que establecen comunicación y retroalimentación a lo largo del sistema solar, y esto expande aun mas el campo de la ingeniería mecatrónica.
Mecatronica Mundialmente:
Japón a tenido un importante Papel en el establecimiento y desarrollo del campo de la Mecatrónica, y fue de hecho en Japón donde Se concibió la palabra Mecatrónica por Yaskawa Electric Company Ltd , en la década de los 60, para referirse al control electrónico de los motores eléctricos de la compañía.
Asi pues actualmente , Japón es el país líder en aplicaciones Mecatrónicas, tanto en producción como en investigación.


La “MECATRONICA” nace a causa de la revolución industrial, que tuvo como consecuencia la creación de maquinas para el aumento en la calidad y cantidad de productos de uso ,o, consumo masivo, luego a mediados de los años cuarenta del siglo pasado la llamada así segunda revolución industrial que tuvo como característica relevante la creación del transistor semiconductor y la miniaturizacion de los componentes electrónicos acoplados en circuitos integrados, dio origen al computador digital, este invento cambio totalmente el pensamiento de la sociedad y de la industria. En medio de estas dos épocas  los países que emplearon, pero en especial que produjeron estas nuevas tecnologías se pusieron a la cabeza o a la vanguardia de la sociedad.
Pero el termino como tal fue acuñado en Japón a principios de los ochenta´s y comenzó a ser usado en Europa y USA un poco después hoy en día la mecatronica es un termino que une distintas tecnologías “ mecánica, electrónica, programación de computadores ,etc”

1.2 Panorama general de la carrera de ingeniero en mecatronica.

El Ingeniero Mecatrónico imagina y crea el mundo del futuro por medio de una visión capaz de concebir productos y sistemas en los que se fusionen la electrónica, la mecánica y la informática. Él es el principal promotor de la modernización tecnológica de la industria y de la sociedad en conjunto. Así, el Ingeniero Mecatrónico se mantiene en la constante búsqueda de soluciones que mejoren la actividad industrial y la vida de las persona.

El diseño y desarrollo de productos y procesos inteligentes representan la actividad del Ingeniero Mecatrónico; de esta forma, está concentrado en adaptar las tecnologías a las necesidades actuales de las personas, analizando y evaluando el impacto económico, social y ambiental en el desarrollo de estos proyectos.

El Ingeniero Mecatrónico posee las habilidades para comprender problemas y presentar alternativas de solución a éstos, a través del empleo de los recursos tecnológicos, lo que le lleva a centrar su creatividad en la innovación, mejora y adaptación de la


El acelerado desarrollo tecnológico en el Mundo ha provocado que, desde los aparatos de uso cotidiano hasta los más modernos robots, estén compuestos por dispositivos que utilizan mecanismos precisos, controlados por sistemas electrónicos y computarizados. 

Esto le permite al Ingeniero Mecatrónico desarrollarse en industrias como la automotriz, la aeronáutica, la biotecnología, las telecomunicaciones, la robótica, la electrónica, y los sistemas informáticos, entre otras.

Así, el campo de acción del Ingeniero Mecatrónico comprende tanto los aspectos relacionados con la mecánica de precisión como los sistemas de control electrónico y la tecnología informática. Los conocimientos del Ingeniero Mecatrónico lo hacen capaz de diseñar un sinnúmero de sistemas y equipos, desde componentes para computadoras y periféricos, sistemas de navegación para automóviles, automatización de líneas de producción, proyectos para edificios inteligentes, dispositivos de apoyo para personas con capacidades diferentes, equipos de rehabilitación, componentes de ingeniería aeronáutica y cualquier sistema que permita mejorar la calidad de vida del ser humano.


La mecatrónica representa un nuevo nivel de integración multidisciplinario para la tecnología de la manufactura, los procesos y los productos. Esta disciplina está incrementando la rapidez con que se transforman las ideas en productos más avanzados y funcionales. Actualmente se reconoce que el futuro en la innovación tecnológica vendrá con la optimización de la unión entre los sistemas electrónicos y los sistemas mecánicos. Esta unión es ya un hecho en algunas aplicaciones de manufactura avanzada, sistemas de producción y en el diseño de productos. 

El campo laboral de los ingenieros mecatrónicos está compuesto no sólo por aquellas industrias en donde se utiliza el control, la automatización, la robótica y el diseño de máquinas, sino también por aquellas donde se realiza el diseño de productos. Se requieren expertos en mecatrónica cuyos conocimientos les permitan dominar el proceso completo de diseño de productos y procesos, respondiendo así a las necesidades de la nación y la industria. tecnología.

1.3 Perfil y campo de desarrollo del ingeniero en mecatronica.

 Ingeniero Mecatrónico es el profesional que utiliza los conocimientos para desarrollar actividades en aspectos tales como el control, la instrumentación y automatización de procesos industriales, así como el diseño, construcción, operación y mantenimiento de productos y equipos mecatrónicos.


El Ingeniero en Mecatrónica tendrá la capacidad de:
  • Proponer soluciones, integrando tecnologías emergenes de la mecatrónica.
  • Controlar, automatizar, operar, supervisar, evaluar y mantener procesos mecatrónicos.
  • Interactuar, integrar y comunicarse con equipos multidisciplinarios.
  • Identificar áreas de oportunidad para analizar y comprender problemas de Ingeniería, proponiendo soluciones integrales con tecnologías emergentes, con un sentido de desarrollo sustentable.
  • Administrar y asegurar la calidad, eficiencia, productividad y rentabilidad de los sistemas y procesos mecatrónicos.
  • Participar en el desarrollo, transferencia, adaptación y asimilación de tecnologías en Ingeniería Mecatrónica.

    El enfoque de la Ingeniería Mecatrónica está encaminado hacia el área industrial, la investigación tecnológica y el desarrollo tecnológico.
    Con el perfil profesional planteado se pretende que el egresado tenga las capacidades, es decir, conocimientos, habilidades y actitudes, que le ayuden a competir en el mercado globalizado acorde a las nuevas herramientas que están siendo utilizadas en los procesos de producción y que a su vez, sirven para optimizar sistemas y procesos mecatrónicos que ocupan un importante espacio en ámbitos muy distintos como la manufactura avanzada, robótica, automatización, diseño, medicina, domótica, biotecnología, nanotecnología entre otros y que forman parte de las nuevas herramientas tecnológicas utilizadas en la producción actual.

    El Ingeniero Mecatrónico imagina y crea el mundo del futuro por medio de una visión capaz de concebir productos y sistemas en los que se fusionen la electrónica, la mecánica y la informática. Él es el principal promotor de la modernización tecnológica de la industria y de la sociedad en conjunto. Así, el Ingeniero Mecatrónico se mantiene en la constante búsqueda de soluciones que mejoren la actividad industrial y la vida de las persona.

    El diseño y desarrollo de productos y procesos inteligentes representan la actividad del Ingeniero Mecatrónico; de esta forma, está concentrado en adaptar las tecnologías a las necesidades actuales de las personas, analizando y evaluando el impacto económico, social y ambiental en el desarrollo de estos proyectos.

    El Ingeniero Mecatrónico posee las habilidades para comprender problemas y presentar alternativas de solución a éstos, a través del empleo de los recursos tecnológicos, lo que le lleva a centrar su creatividad en la innovación, mejora y adaptación de la tecnología.





1.4 Conceptos de ciencia e ingeniería.

Ciencia: 
Muchos autores sostienen que la ciencia es un conjunto de conocimientos racionales, ciertos y probables, obtenidos metódicamente, sistematizados y verificables, que hacen referencia a objetos de una misma naturaleza.
Sin embargo, otros opinan que es un creciente cuerpo de ideas establecidas provisionalmente que puede caracterizarse como conocimiento racional, sistemático, exacto, verificable, y por consiguiente, falible.

Independientemente del concepto que se maneje, algo es claro: la ciencia avanza solamente a través de la investigación científica, pues ella ha permitido al ser humano hacer una reconstrucción conceptual de la realidad, que es cada vez más amplia, profunda y exacta.
El ser humano domina y moldea la naturaleza, sometiéndola a sus propias necesidades; reconstruye la sociedad y es, a su vez, reconstruido por ella; trata luego de remoldear este ambiente artificial para adaptarlo a sus propias necesidades materiales y espirituales, así como a sus ideales: crea así el mundo de los artefactos y el mundo de la cultura.
La ciencia es una actividad eminentemente social: en cuanto se aplica al mejoramiento de nuestro medio natural y artificial, a la invención y manufactura de bienes materiales y culturales, la ciencia se convierte en tecnología.

Entre las principales características de la ciencia se tienen las siguientes:
•  Es fáctica: parte de los hechos, los respeta, hasta cierto punto y siempre vuelve a ellos.
•  Trasciende a los hechos: descarta hechos, produce nuevos hechos y los explica.
•  Es analítica: aborda problemas circunscriptos, uno a uno, y trata de descomponerlos, de entender sus componentes; intenta descubrir los elementos que componen cada totalidad, y las interconexiones que explican su integración.
•  Es especializada: trata problemas específicos, ya sea de las ciencias naturales, sociales o formales. Estos géneros difieren en cuanto al asunto, a las técnicas y al grado de desarrollo, no así en lo que respecta al objetivo, método y alcance.
•  Es clara y precisa: sus problemas son distintos, sus resultados son claros.
•  Es comunicable: expresa información a quien haya sido adiestrado para entenderla.
•  Es verificable: debe superar el examen de la experiencia. Para realizar esto se pueden utilizar diferentes técnicas: la experimentación, observación, etc. Esto depende del tipo de objeto, de las hipótesis en cuestión y de los medios disponibles.
•  Es metódica: no es errática, sino planeada. Los investigadores no prueban en la oscuridad: saben lo que buscan y cómo encontrarlo.
•  Es sistemática: una ciencia no es un agregado de información inconexa, sino un sistema de ideas conectadas lógicamente entre sí.
•  Es general: ubica los hechos singulares en pautas generales, los enunciados particulares en esquemas amplios.
•  Es legal: busca leyes de la naturaleza y de la cultura y las aplica. En la medida en que la ciencia es legal, es esencialista: intenta llegar a la raíz de las cosas.
•  Es explicativa: intenta explicar los hechos en términos de leyes, y las leyes en términos de principios. Procura responder al porqué ocurren los hechos, cómo ocurren y por qué no ocurren de otra manera.
•  Es predictiva: trasciende la masa de los hechos de la experiencia, imaginando cómo puede haber sido el pasado y cómo podrá ser el futuro.
•  Es abierta: las nociones acerca de nuestro medio natural o social, o acerca del yo, no son finales, están todas en movimiento, todas son falibles. Siempre es concebible que pueda surgir una nueva situación en que nuestras ideas, por firmemente establecidas que parezcan, resulten inadecuadas en algún sentido.
•  Es útil: porque busca a la verdad. La ciencia es eficaz en la provisión de herramientas para el bien y el mal. La sociedad moderna paga la investigación porque ha aprendido que rinde. Es cosa de los técnicos emplear el conocimiento científico con fines prácticos, y los científicos pueden, a lo sumo, aconsejar acerca del cómo puede hacerse uso racional, eficaz y bueno de la ciencia.

Ingeniería:
La ingeniería es una profesión basada en el uso de los conocimientos científicos para transformar ideas en acción. De cada orientación depende la especialidad que con más intensidad se enseñe. Pero dado que la ingeniería trabaja con el mundo real, las áreas de la física y la química son comunes a todas las carreras, conjuntamente con la matemática que sirve para modelar los fenómenos que se estudian.

A diferencia de las ciencias puras cuyo objetivo es el conocimiento por el conocimiento en sí mismo, la ingeniería se basa en la aplicación del conocimiento científico en la solución de problemas reales.

En muchos aspectos se puede asociar la ingeniería a un arte. Porque requiere de capacidad creativa y de imaginación para concebir cosas que aún no existen. Luego aplica los conocimientos científicos de manera sistemática para transformar esa idea en una realidad. Emplea la ciencia como un medio, pero está íntimamente ligada con la experimentación, y la gestión. Su objetivo final es lograr resultados con el mejor uso de los recursos.
La ingeniería es el estudio y la aplicación de las distintas ramas de la tecnología. El profesional en este ámbito recibe el nombre de ingeniero.

La actividad del ingeniero supone la concreción de una idea en la realidad. Esto quiere decir que, a través de técnicas, diseños y modelos, y con el conocimiento proveniente de las ciencias, la ingeniería puede resolver problemas y satisfacer necesidades humanas.
 


UNIDAD 2 - "Introducción a los sistemas mecatronicos".