Introducción a la materia/ los procesos productivos

Ver el siguiente video y leer el texto que se encuentra debajo:

¿Qué se estudia en la materia Educación Tecnológica?

El objetivo de la asignatura es el estudio sistemático de todo lo referente a las tecnologías. De este modo se analizan las formas en las cuales se obtienen los productos tecnológicos, la evolución de las tecnologías, las técnicas y los procesos de trabajo a lo largo de la historia y los impactos sociales que producen los avances tecnológicos.

¿Qué es un producto tecnológico?

Podemos definir a los productos tecnológicos como aquellos bienes que son útiles o necesarios para el ser humano que son obtenidos a partir de la acción humana de transformación de una parte de la naturaleza. Dentro de esta categoría podemos incluir a todos los objetos que usamos en nuestra vida cotidiana que van desde la ropa que usamos, los muebles, los dispositivos electrónicos, etc., como también a los conocimientos que son necesarios para producirlos y usarlos.

Procesos Productivos

Los procesos productivos son el conjunto ordenado de pasos u operaciones necesarios para obtener un producto tecnológico. Es decir que la finalidad del proceso productivo es lograr elaborar un bien o servicio que sea útil o necesario para el ser humano.

¿Qué es una operación?

Es una acción de transformación de un objeto (tangible o intangible) en la cual se pasa de una situación inicial a una final. Existen 3 grandes tipos de operaciones: las de transformación, las de transporte y las de almacenamiento.

Entendemos como operaciones de transformación de materia a aquellas acciones que la modifican para convertirla en un producto útil para los seres humanos. Por ejemplo para la elaboración de una mesa podemos hablar de operaciones de cortado, calado, ensamblado, empaquetado, etc.

Estructura de los sistemas productivos

Desde el punto de vista estructural los sistemas productivos poseen 3 elementos que se van a transformar a lo largo del proceso para obtener el producto. Se los denomina insumos y son las materias primas, la energía y la información. Como resultado del proceso productivo, además del producto, se obtendrán residuos que son el sobrante de los insumos que se descartara o reciclara para reutilizar en otros procesos productivos.

Materias primas

Podríamos definir a las materias primas como las sustancias naturales o artificiales transformadas industrialmente para crear un producto. Por ejemplo, el petróleo es la materia prima de numerosos combustibles.

El análisis de distintos tipos de procesos (de manufactura, de montaje, de elaboración de alimentos, entre otros) es un conjunto de actividades relacionadas y ordenadas para operar una modificación de las materias primas con el propósito de conseguir un objetivo determinado.

Dentro de estos procesos, hay diferentes pasos como:

• El diseño y definiciones de planes, programas y proyectos.
• El diseño, integración, organización, dirección y control de sistemas.
• La optimización del trabajo.
• La evaluación de resultados.
• Establecimiento de normas de calidad.
• El aumento y control de la eficiencia.

El rol de la energía en los procesos

La energía es otro insumo importante que interviene en los procesos productivos. La energía no se crea ni se destruye, no aumenta ni disminuye, se transforma.

La más utilizada en los procesos productivos es la energía eléctrica, la misma se utiliza para energizar a las máquinas para que puedan realizar operaciones sobre las materias. En este caso la transformación de energía que se produce es la conversión de la energía eléctrica en energía mecánica. Otro tipo de energía muy utilizada es el calor, el mismo es obtenido a partir de quemar gas o algún derivado del petróleo y se utiliza en hornos para derretir y transformar materias primas, sobre todo metales. En este caso mediante una reacción química, como puede ser la combustión, se libera la energía potencial acumulada en el gas o el petróleo y se transforma en calor. Además se utiliza la energía del cuerpo humano para realizar todas las tareas que se hacen manualmente.

Más adelante vamos a abordar los procesos de generación de la energía eléctrica.

 La información en los procesos productivos

Para realizar operaciones sobre las materias es necesario contar con determinado tipo de información que nos proporcione el modo en que debe realizarse el proceso de trabajo. Dicha información generalmente está incluida en un plano o manual donde, dependiendo del tipo de proceso, estarán volcados aspectos como medidas, temperaturas, torques, etc.

En los procesos productivos automatizados, donde es una máquina la que se encarga de realizar las operaciones sobre las materias, toda esta información es cargada en un sistema informático y será el software del artefacto el encargado de procesar dicha información (este tema será ampliado cuando nos detengamos a estudiar los sistemas de control automático).

La gestión de los procesos

La Dirección de las Operaciones se ocupa de la producción de bienes y servicios que la gente consume y utiliza todos los días. Es la función que permite a las organizaciones alcanzar sus metas mediante la eficaz adquisición y utilización de recursos.

Los fabricantes de helados, aceros y computadoras necesitan de la Dirección de Operaciones. Lo mismo ocurre con las tiendas de ropa, los proveedores de servicios de salud, los bancos y los supermercados. Toda organización, ya sea de gestión pública o privada, de manufacturas o servicios, cuenta con una Dirección de Operaciones.

Un sistema de producción comprende los insumos, procesos, productos y flujos de información que lo conecten con los clientes y el ambiente externo. Los insumos incluyen los recursos humanos (trabajadores y gerentes), capital (equipo e instalaciones), materiales y servicios comprados, tierra y energía. Por ello decimos que un proceso es cualquier actividad o grupo de actividades mediante las cuales uno o varios insumos se trasforman y adquieren valor agregado, creando así un producto destinado a un cliente.

Actividad 1: 

Toca sobre la imagen:

Actividad 2:

Ver el siguiente video:

Identificar, en el proceso productivo visto en el video, las materias primas, energías, residuos y operaciones y volcarlas en un cuadro como el que se encuentra abajo:

Tutorial para armar una tabla en Word:

Una vez llenada la tabla guardar el archivo y enviarlo a la dirección de mail indicando en el asunto curso, turno, nombre y apellido de los integrantes de grupo:

Ignaciomininni@yahoo.com.ar

Planificación y organización de los procesos de producción

No hay duda de que la planificación de la producción es un proceso necesario. En la vida cotidiana constantemente se efectúa este proceso: se planifican las vacaciones, las horas de estudio, las excursiones, las actividades de cada semana. A veces surgen imprevistos que impiden que esta se realice (una visita inesperada, el mal tiempo, accidentes en las rutas); y será preciso volver a planear la actividad. A pesar de los contratiempos que tarde o temprano aparecerán, hace falta incorporar sistemáticamente la planificación.

Parece razonable pensar que las empresas también tandrían que planificar el trabajo de sus empleados. En ese sentido, el principal reto del planificador no es la terea en sí misma, sino su habilidad para reaccionar frente a los imprevistos sin perder la motivación para seguir planificando. Por otro lado, no existen fórmulas mágicas capaces de resolver de manera eficaz y automática la planificación de una empresa. Por eso, esta función depende en gran parte de la persona encargada de llevarla a cabo. En síntesis, esta actividad podría ser considerada casi como "un arte"; y quien la realiza un artista.

Tipos de organización de la producción

En la historia existieron 3 formas de organizar la producción de bienes tecnológicos: la producción artesanal, la producción en línea y la producción flexible. Las ultimas dos corresponde a los sistemas de producción industrial.

Producción artesanal 

La primer forma de producción que existió fue la producción artesanal. Esta se caracteriza por la pequeña escala de producción, o sea se producen pocos productos. Además el trabajo se caracteriza por ser predominantemente manual, con escasa o nula presencia de maquinaria y por ser un sistema donde no existe la división del trabajo, esto implica que el mismo trabajador conoce y desarrolla todo el proceso de trabajo, mientras que en la producción industrial se dividen las tareas del proceso entre varios trabajadores. El predominio en el trabajo manual y la poca escala de producción hace que a los productos artesanales se los consideren "únicos" ya que ninguno será exactamente igual, lo que les agrega valor, mientras que en la producción industrial se busca que los productos sean exactamente iguales.

Otras características de este proceso de producción es que los tiempos de cada tarea u operación no están regulados, esto implica que el artesano organiza los tiempos para la elaboración del producto, mientras que en la producción industrial están bien delimitados los tiempos en el que se hace cada una de las tareas.

Como ejemplo de producción artesanal ver los siguientes videos:

Actividad 3

Responder las siguientes preguntas:  

Podes descargarte la actividad de este link, completarlo y reenviarlo:

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La Producción Industrial

Existen 2 modelos de producción industrial: la producción "en línea" y la producción "flexible".

La Producción en línea

El ejemplo más claro de la producción en línea es el de Henry Ford, industria estadounidense, fundador de la compañía automotriz Ford Motor Company y padre de las cadenas de producción en línea modernas. Como único propietario de la compañía Ford, se convirtió en una de las personas más conocidas y ricas del mundo. A él se le atribuye el fordismo, sistema que se desarrolló entre fines de la década del treinta y principios de los años cuarenta del siglo XX, y que fabricó un gran número de automóviles de bajo costo mediante la producción en cadena. Esta sistema constaba de maquinaria especializada y un número elevado de trabajadores en plantilla con salarios elevados.

Este modo de producción resulta rentable siempre que el producto pueda venderse a un precio bajo en una economía desarrollada. El fordismo apareció promoviendo la especialización, la transformación del esquema industrial y la reducción de costos. Esto último, se logró no a costa del trabajador, sino a través de una expansión del mercado.

La idea de sumar la producción en línea a la producción de mercancías no solo originó transformaciones sociales, sino también cambios culturales que podemos resumir en la idea de "cultura de masas". Como ejemplo se puede hablar de la creación de automóviles en serie, luego redundaría en el aumento de las ciudades, autopistas, y bienes como televisores, heladeras.

En resumen, podemos contar como elementos centrales del modelo fordista:

• Organización del trabajo diferenciada (aumento de la división del trabajo).
• Profundización del control de los tiempos productivos del obrero (vinculación tiempo hombre/máquina).
• Reducción de costos y aumento de la circulación de la mercancía (expansión del mercado) e interés en el aumento del poder adquisitivo de los asalariados para su posterior consumo.
• Políticas de acuerdo entre los obreros organizados (sindicato) y el capitalista.

Ejemplo de producción en línea. Ver el siguiente video:

Actividad 4

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La producción Flexible

La flexibilidad se considera la característica principal de una forma de producción denominada posfordista, etiqueta que pretende marcar las diferencias respecto de un período anterior conocido como fordista. La idea principal es que la organización sea lo suficientemente flexible como para enfrentar la variabilidad de una demanda en constante cambio. Por otra parte, en estos momentos, la necesidad de trabajadores con mayores competencias está permanentemente en aumento, fruto de los avances de las tecnologías de la información. En ese sentido, los procesos de producción basados en la especialización flexible exige a los trabajadores aprender y realizar múltiples tareas.

Además, a diferencia del fordismo donde cada trabajador realiza una sola tarea repetitiva durante toda la jornada laboral, en el sistema flexible se trabaja en equipos.

En este tipo de producción se comienzan a elaborar los productos una vez que se hace el pedido del mismo, por esta característica se dice que es un sistema que funciona a partrir de la demanda, mientras que en la producción en serie, primero se elaboran un numero determinado de productos, se almacena en un deposito (lo que se denomina el stock de productos) y luego se venden, por dicha característica se dice que este proceso funciona a partir de la oferta.

La producción flexible al trabajar a partir de la demanda puede lograr una mayor variedad de productos que la producción en línea, ya que puede ajustar la producción a los pedidos de los clientes.

La empresa que desarrollo este sistema de producción fue la automotriz japonesa Toyota y es por ello que también se conoce a este sistema de trabajo como toyotismo. 

Actividad 5

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Impresión 3D

Presente y futuro en la produccion de objetos:

Uso de las impresoras 3D:

Impresoras 3D y medicina:

Malos usos de la impresión 3D:

Introducción a la programación

Algoritmos, lenguajes y lógicas de programación

Definiremos la metodología como el conjunto de acciones que se deben cumplir para alcanzar ciertos objetivos. Las metodologías que se utilizan para resolver los problemas de computación y programación se organizan habitualmente en cuatro etapas que garantizan un resultado correcto frente a cualquier problema que no se plantee:

· Identificar el problema: En esta fase se entiende el problema y se destacan los datos que ayudan a su comprensión. Esta es una fase muy importante en la metodología, pues de esta fase depende el desarrollo correcto de la solución. Un problema bien delimitado es una gran ayuda para que el proceso general avance bien. En cambio, si no tenemos bien definido el problema habrá desvíos conceptuales que serán difíciles de remediar. Sera fundamental el análisis de la información inicial (entrada) con el fin de distinguir los datos pertinentes de aquellos que no lo son. Así se puede elegir la estructura más conveniente para las posibles soluciones.

· Sugerir alternativas de solución: Apela al ingenio del desarrollador en la propuesta de las posibles soluciones. Una vez definido el problema y analizando los datos de entrada, el proceso continúa con el análisis de las alternativas de solución. Por lo general, los problemas pueden resolverse por varias vías. Es conveniente tratar de plantear la mayor cantidad de alternativas posibles para aumentar las probabilidades de encontrar aquella óptima.

· Diseñar el algoritmo y seleccionar una de las opciones: El resultado de esta etapa es crear una serie de pasos que servirán para resolver el problema planteado. Una vez que tengamos varias posibles soluciones será necesario pasar a otra etapa: la elección de la mejor entre todas las posibilidades. Esta fase es igual de importante, porque aquí escogeremos la mejor solución posible, de la que dependerá el avance hasta el final. Se debe elegir la alternativa más adecuada, tomando en cuenta que características tiene el problema, y por ende, la solución, así como los elementos, datos o información que se conserva.

· Desarrollar la solución y comprobar los resultados: En esta fase se comprueban los resultados. Después de decidir cuál es la mejor alternativa se aplican las operaciones necesarias para solucionar el problema. Si la alternativa es óptima, llevará a la solución deseada. El desarrollo de la solución debe ser evaluado para que sea el óptimo, es decir, el desarrollo debe llegar a la solución por el camino más corto y eficaz. Aún resta una última etapa que será la evaluación de la solución. En esta fase, será indispensable pulir los procesos para mejorarlos, ya que el algoritmo más eficaz es aquel que llega a la solución deseada con la menor cantidad de procedimientos posible.

Lenguajes de programación

Un lenguaje de programación es un lenguaje formal, diseñado para que maquinas como las computadoras lleven a cabo ciertas labores. Por otro lado, la programación es el proceso de creación de un programa de computadora, aplicando procedimientos lógicos, a través de los siguientes pasos:

• El desarrollo lógico del programa para resolver un problema en particular.
• Escritura de la lógica del programa empleando un lenguaje de programación específico (codificación del programa).

Para resolver un problema, necesitamos generar un algoritmo formado por distintas clases de instrucciones, las cuales pueden ser luego implementadas en cualquier lenguaje de programación. Entre principales tipos se encuentran:

• Instrucciones de inicio-fin.
• Instrucciones de lectura de datos (entrada).
• Instrucciones de escritura de resultados (salida).
• Instrucciones de control de flujo.

Instrucciones de inicio-fin

Son utilizadas para indicarle al algoritmo cuando inicia y cuando termina, ya sea el algoritmo completo o alguna parte de él. Generalmente, se usan las palabras "inicio" y "fin". Son especialmente útiles cuando usamos alguna instrucción de bifurcación.

Instrucciones de lectura de datos (entrada)

Son usadas para señalar la entrada de un dato para nuestro algoritmo por medio de algún dispositivo (como el teclado, el mouse, un escáner) o incluso de algún otro programa. Habitualmente usamos la palabra "leer".

Instrucciones de escritura de resultados (salida)

Son empleadas para indicar la salida de resultados desde algún dispositivo (como la pantalla, la impresora, los parlantes) o hacia algún otro programa que usará nuestras salidas como entradas.

Instrucciones de control de flujo

Permiten dividir la secuencia de ejecución o repetir algunas o todas las instrucciones de nuestro algoritmo sobre la base de alguna condición. Si esa condición se cumple, se ejecuta (o repite) un conjunto de instrucciones; y si no se cumple, se ejecuta (o repite) un grupo distinto.

Ver el siguiente video:

Actividad 1:

A partir de lo visto en el video crear 2 personajes y un escenario utilizando el programa mBlock.

Ver el siguiente video:

Actividad 2:

Descargar el proyecto "laberinto" que se envió por mail, abrirlo con el programa Mbloq y crear los comandos para mover al oso panda y atravesar el laberinto. El panda debe moverse mediante las flechas del teclado

Actividad 3:

Crear un programa que al apretar la tecla "G" el panda recorra todo el laberinto de forma automática. 

Actividad 4:

• Crear como personaje a un semáforo
• Crear un fondo
• Crear un programa para hacer que las luces del semáforo cambien cada 3 segundos de la forma en que lo haría un semáforo real.

Actividad 5:

• Crear un edificio de 5 pisos con un ascensor dentro
• Crear un fondo
• Crear un programa para que cuando se toque un número del teclado, el ascensor vaya al piso correspondiente.

Actividad 6:

Crear un programa para una estación de peaje. Deberán crear como personaje a un batimóvil y a una barrera de peaje. Crear el fondo. Cuando el auto llega a la estación de peaje, se toca una tecla del teclado de la computadora, la barrera se levanta y el batimóvil pasa. 

Sistemas de control automático

Los sistemas automáticos tienen como función el controlar, sin la intervención de las personas, algún objeto o variable física. Por ejemplo una heladera controla su temperatura interna manteniendo los alimentos que se encuentran dentro de ella a una temperatura determinada. Un reloj controla el movimiento continuo de sus agujas permitiendo a quien lo observa tener un parámetro del paso del tiempo.

Características de los sistemas automáticos

• En los sistemas automáticos ocurren cambios en su comportamiento sin la intervención directa de las personas. Ciertos comportamientos internos se ocupan de provocar esos cambios.
• Es posible diferenciar grados o niveles de automatización de acuerdo con la cantidad de cambios que suceden sin la intervención de las personas.
• La automatización no está relacionada solo con las tecnologías "modernas" tales como la electrónica o la informática. No es una característica asociada a un tipo de tecnología en particular.
• La automatización está asociada a las operaciones sobre la información y a la delegación de las acciones de control.
• La automatización no es inherente a los artefactos, sino a los procesos sobre la información.
• Un sistema puede contener procesos automáticos y no automáticos.

Componentes de los sistemas de control automáticos

Los sistemas automáticos están compuestos por los siguientes elementos:

• Los actuadores
• Los sensores
• Lo temporizadores
• Los controladores

Actuadores: Son dispositivos que actúan sobre el objeto o la variable que queremos controlar. Ejemplos: motores, palancas, luces, mecanismos, etc.

Sensores: Los sensores son dispositivos que toman datos de la variable u objeto a controlar y les transmiten esa información al controlador. Son los ojos y oídos del sistema de control automático. Pueden ser de distintos tipos dependiendo de la magnitud física a captar, por ejemplo existen sensores de movimiento, de luz, de presión, de temperatura, etc.

Temporizadores: Son dispositivos que miden el tiempo y le pasan dicha información a los controladores.

Controladores: Son dispositivos que reciben la información que les envían los sensores o los temporizadores y de acuerdo a dicha información le envían órdenes a los actuadores de cuando y como deben actuar sobre la variable a controlar. En general son dispositivos electrónicos programables, pero también hay controladores que no contienen elementos electrónicos, ni eléctricos (por ejemplo un reloj de arena es un sistema automático porque mide el paso del tiempo a partir de regular el paso de arena en un recipiente, el controlador sería la forma angosta en la parte media de dicho recipiente que permite pasar solo una pequeña parte de la arena).

Tipos de sistemas de control automáticos

Los sistemas automáticos se pueden dividir en dos tipos según si funcionan mediante un temporizador o mediante sensores.

Los que funcionan con temporizadores actúan en un tiempo determinado y se llaman sistemas de lazo abierto. Los que funcionan mediante sensores ajustan su acción dependiendo de lo que sucede con la variable u objeto a controlar, se llaman sistemas de lazo cerrado.

Sistemas de control de lazo abierto

Los sistemas de control de lazo abierto se caracterizan porque la información o variables que controlan el proceso circulan en una sola dirección. Es por ello que decimos que son sistemas sin realimentación, o sea que no reciben información proveniente del objeto o variable a controlar. Son sistemas que funcionan mediante un temporizador, o sea que el sistema actúa en un tiempo determinado independientemente de lo que ocurra en el objeto o variable a controlar. 

Sistemas de control de lazo cerrado

Los sistemas de control de lazo cerrado se caracterizan porque existe una realimentación a través de los sensores desde el proceso hacia el sistema de control, que permite a éste último conocer si las acciones ordenadas a los actuadores se han realizado correctamente sobre el proceso.

Los sensores toman datos del objeto o variable a controlar, según esos datos el controlador le indicara al actuador como y cuando debe actuar. En este sentido la información que controla al sistema proviene del propio objeto o variable a controlar.

Actividad:

Completar el cuadro marcando con una cruz en el casillero que corresponda y justificando la elección según lo leído en el texto (si no se conoce como funciona algunos de los sistemas automáticos propuestos en el cuadro buscar en internet información sobre su funcionamiento).