Theorema edición 7 by EDITORIAL UTCJ

Revista CientĂfica

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Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez UTCJ THEOREMA REVISTA CIENTÍFICA Edición No. 7, Julio-Diciembre 2017 Av. Universidad Tecnológica No. 3051 Col. Lote Bravo II C.P. 3265 Ciudad Juárez, Chihuahua Tels. (656) 649.06.00 a 26

Revista Científica

//utcj.edu.mx

M.D.O. Carlos Noé González Gutiérrez Corrector de estilo

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Revista Científica

Uriel Heredia Aguilar

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Luis Arnulfo Guerrero Chávez y Yamil Flores Robles

Ciudad Victoria, Tamaulipas, México

Perfil de mercado para la exportación a Reino Unido de “Mezcal 618” Paloma Ruiz Valles, Iván Israel Gutiérrez Muñoz y Alejandro Real Morales

José Lionso Salazar Huerta, Javier Gutiérrez Ávila y Ana Mayra Luna Rodríguez

102

Francisco Javier Espinoza Reyes

108

Alimentos funcionales derivados de pleurotus ostreatus y lentinula edodes, una alternativa para la cocina biológica

Andrés Martínez-Guerrero, Lidilia Cruz-Rivero, Fabiola Sánchez-Galván y

Morales, Raúl Delgado Delgado, Héctor Adrián García Martínez y Antonio

Eduardo Franco Austria

Hidalgo Millán

arbitrado # 25 + Artículo Diseño e implementación de un sistema de medición de

+ Artículo arbitrado # 26 118

Diseño e implementación de un dispositivo electrónico medidor de temperatura en chumaceras gez, Modesto Acosta Amparán, Adrián Vega Urías

arbitrado # 27 + Artículo El encoder óptico: funcionamiento, fallas y correcciones 126

+ Artículo arbitrado # 28

Franco L. Ruiz Santiago, Antonio Valadez Villarreal, Rafael García Jiménez, Josafat

Germán Domínguez Carrillo, Nallely Temiquel Cruz , Esteban López García,

A. Hernández Becerra y Roberto Rocher Córdova

Alfonso Ochoa Meza

arbitrado # 18 + Artículo Evaluación fisicoquímica y microbiológica del agua del acuífero

rrollo de PYMES del Estado de México

de la comunidad de la Pechuga municipio de Ixmiquilpan, Hidalgo

Fernando Pedroni Lara, Dania Elba Villaseñor Padilla y Edgar Olvera Espinosa

Carlos Abraham Reynoso Ocampo, Luis Salazar Cervantes, Celerino Arroyo Cruz,

+ Artículo arbitrado # 10

Implementación de Merchandising como estrategia para aumentar las ventas en las pymes

132

Ana Luisa Perea Camacho, Juan Manuel Luján Gil e Indelfonso Rodríguez

agua portátil

Espinoza

Javier Solís Hernández, Daniel Antonio Márquez Olivas, Carlos Felipe Ramírez

de partículas metálicas

200

Nancy Angélica Coronel González

138

arbitrado # 30 + Artículo Alternativas de producción y desarrollo económico para las

208

pequeñas unidades productivas del primer valle de la región Selva del Municipio de Ocosingo, Chiapas José Elías López Ocaña, Miguel Ángel Aguilar Flores

Espinoza y Rubén A. Fraire Flores

arbitrado # 20 + Artículo Predicción por dinámica molecular del movimiento atómico

arbitrado # 29 + Artículo Factores críticos de éxito en la gestión de la calidad: estudio del

194

caso industria manufacturera de autopartes

Ezequiel Fuentes López y Eric Nicolás Hernández

arbitrado # 19 + Artículo Diseño y construcción de un envase prototipo purificador de

188

Rafael Rodríguez Ponce, Francisco G. Mota Muñoz y Carlos A. Ugalde Caballero

sagittifolium schott) para preparar hot cakes

182

Alberto Ramírez Treviño, Ana Mayra Luna Rodríguez, Iván Oswaldo Luna Rodrí-

utilizando plásticos termoestables en desuso variando su cantidad y el tiempo de secado

arbitrado # 9 + Artículo Impulsar el emprendimiento en alumnos y contribuir al desa-

178

resistividad por LabVIEW

Mantenimiento productivo total y la relación de factores tecnológicos para su implementación en la empresa maquiladora

Carmen del Rosario Gómez Gómez y Erasmo Lara Román

172

Rodríguez y Héctor Armando González Soto

Ángel Efraín Rodríguez Rivera, Leticia Mónica Sánchez Herrera, Rosendo Balois

arbitrado # 17 + Artículo Desarrollo y evaluación de harina de macal (xanthosoma

Verificación de funcionamiento de circuito RC para módulo didáctico

José Luis Pérez Alonso, Israel Olvera Hernández, Carlos Iván Rodríguez

Norma García Montañez, Enrique Villaseñor Zetina, José María Martínez García

arbitrado # 16 + Artículo Cinéticas de secado y caracterización fisicoquímica de la

+ Artículo arbitrado # 24

164

Gabriela Meléndez Cano

Ana Cristina Pérez González, Lorena Santos Espinosa, Filemón Carreño Reyna y

harina elaborada a partir de residuo de jaca (artocarpus heterophyllus Lam.) en diferentes estados de madurez

+ Artículo arbitrado # 23

Análisis de la eficiencia de un sistema fotovoltaico autónomo de dos posiciones con respecto al ángulo de inclinación en ciudad Obregón, Sonora

+ Artículo arbitrado # 14

158

Kenia María Ramírez Meda

Ramón Ventura Roque Hernández, Sonia Faz Reséndez, Adán López Mendoza

Cumplimiento de las Normas Oficiales Mexicanas en la industria de la construcción, un análisis de las condiciones ambientales

arbitrado # 8 + Artículo Determinación de la resistencia de los block de construcción,

+ Artículo arbitrado # 22

Perspectivas de la inversión de China y Rusia en México en Energías Renovables, tras la Reforma Energética 2014

y Julio Damián Zuñiga

Karla María Nava Aguirre

+ Artículo arbitrado # 7

La brecha tecnológica entre los campos académico y profesional de la contaduría pública

+ Artículo arbitrado # 15

sector aeroespacial de la ciudad de Chihuahua

150

y Carlos Omar González Morán

Siembra de semillas de cilantro con la Máquina Semiautomática Sarilse

Gerardo Moras Sánchez

arbitrado # 6 + Artículo La localización de empresas IED. Un estudio multicaso en

Óscar González Woge, Juan Carlos Baltazar Escalona, Héctor Herrera Hernández

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Víctor César Olguín Zárate, Lorena Santos Espinosa, Miguel Flores Zárate y Christian

arbitrado # 5 + Artículo Medición de la comunicación organizacional en empresas del

Pérez y Juan Carlos Hernández Ortega

y Dante Rodríguez Cordero

Básica de Rehabilitación del DIF Municipal en la Ciudad De Ajalpan

Artículo arbitrado # 4 + Simulación con simio aplicada a la vialidad de una ciudad

Cristina Rodríguez Suárez, Miguel Antonio Mascarúa Alcázar, Sagrario Juárez

Diseño, construcción y estudio de la eficiencia de los paneles verdes, mediante un sistema de monitorización de variables físicas

+ Artículo arbitrado # 12

José Estrada Romero, Jesús J. Aguirre Solís y María de los Ángeles Ramírez

+ Artículo arbitrado # 21

144

MANUAL DE ESTILO PARA PUBLICAR EN THEOREMA

214

2017

Humano Digital

arbitrado # 3 + Artículo Análisis de datos sobre las patologías atendidas en la Unidad

Situación financiera de las micro y pequeñas empresas en Tehuacán

Enrique Cuevas Rodríguez y Ana Lucía Ruano Carranza

arbitrado # 2 + Artículo Rediseño de una estación de trabajo mediante simulación con

+ Artículo arbitrado # 11

No. 7

Aplicaciones algebraicas, matriciales y de cálculo para la estimación y optimización de una función de ingreso laboral

JULIO-DICIEMBRE

+ Artículo arbitrado # 1

THEOREMA

CONTENIDO

UTCJ THEOREMA REVISTA CIENTÍFICA Año 3, No. 07, es una publicación semestral, julio-diciembre 2017, editada por la Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Avenida Universidad Tecnológica #3051, Col. Lote Bravo II, C.P. 32695, Tel. (656) 6490604, www.utcj.edu.mx. Editor responsable: Idalí Meléndez Domínguez. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2016-061713532700-203, ISSN: 2448-7007, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Responsable de la última actualización de este número, Departamento de Prensa y Difusión, L.D.G. José Castro Castruita, Avenida Universidad Tecnológica #3051, Col. Lote Bravo II, C.P. 32695, fecha de la última modificación 29 de enero de 2018. Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización del Instituto Nacional del Derecho de Autor.

Francisco Diaz Camacho, Sandra Senobio López, Elizabeth Castañeda Zaragoza y Alejandra Mercado Ramírez

Revista Científica

THEOREMA

Por segundo número consecutivo, UTCJ Theorema Revista Científica se congratula en presentar 30 trabajos de investigación que reflejan el esfuerzo de sus autores por incrementar el conocimiento en sus respectivas áreas, publicaciones que incluyen diversos temas que van desde el derecho, la econometría, las matemáticas, los procesos industriales y el área de la salud, entre otros. Lo anterior, permite asumir que esta obra se encuentra ya en fase de consolidación, con aquiescencia de la comunidad científica local, estatal y nacional.

EDITORIAL

Actualmente, se vive una era encaminada a la búsqueda de la mejora continua y UTCJ Theorema Revista Científica no es la excepción; a partir de la presente edición, la revista se encuentra incluida en dos índices internacionales: Latindex y Actualidad Iberoamericana, una distinción que nos impulsa a mantener altos niveles de revisión y aceptación de artículos candidatos a publicarse. Es necesario insistir en que la revista está abierta a la recepción de los trabajos de investigadores sin exclusión de área de investigación, por lo que no pretende elegir los proyectos por su temática u orientación, sino por su rigor científico.

Todos los que hacemos posible esta publicación sabemos de la importancia de tener escaparates para el quehacer científico de investigación, que permitan divulgar los trabajos y la contribución al conocimiento o especialización de los investigadores, por lo que los invitamos a que disfruten y lean los trabajos presentados en este número. a mantener los niveles de revisión y aceptación de los artículos candidatos a publicarse. Es necesario insistir en que la revista está abierta a la recepción de los trabajos de investigadores sin exclusión de área de investigación, por lo que no pretende elegir los trabajos por su temática u orientación, sino por su rigor científico. Lo anterior debido a la firme convicción de todos los participantes de la importancia de tener escaparates a la labor científica investigadora, que permitan divulgar los trabajos y la contribución al conocimiento o especialización de los investigadores, por lo que los invitamos a que disfruten y lean los trabajos presentados en esta edición.

COMITÉ TÉCNICO DE UTCJ THEOREMA REVISTA CIENTÍFICA

Edición 1

Edición 2

Revista Científica

Edición 3

Edición 4

Edición 5

Edición 6 Especial

Edición 7

Revista Científica

(ENOE) of the second quarter of 2008 and compared with the total expanded sample of second quarter of 2016. The human capital theory approach was used to estimate and explain the rate of return of education based on a Mincerian income function. It was found that the rate of return is 6.6%, with the sub-sample of 45 data in 2008, and 8.2% with the total of the sample (121 thousand 529 data) in 2016 year.

Keywords: Linear regression, ordinary least squares method, rate of return of education, Mincer equation, human capital.

Introducción Una de las aplicaciones más importantes de las ecuaciones lineales es el ajuste de curvas a datos que pueden representarse mediante puntos en el plano. Un método para “ajustar” una curva a puntos de datos consiste en encontrar la recta con respecto a la cual se agrupen los datos; esto se puede hacer mediante el proceso llamado regresión lineal de mínimos cuadrados (Perry, 1990). La solución de un sistema de ecuaciones lineales que contiene tanto un gran número de ecuaciones como de incógnitas puede ser resuelto mediante los procedimientos del álgebra matricial. En efecto: “el álgebra matricial permite realizar muchas cosas. Ante todo, escribir un sistema de ecuaciones, por grande que sea su número en forma compacta. En segundo término, conduce a una forma de probar la existencia de una solución mediante la evaluación de un determinante, concepto estrechamente relacionado con el de matriz. En tercer lugar, suministra un método para hallar esa solución (si existe)” (Chiang, 2006).

Enrique Cuevas Rodríguez1y Ana Lucía Ruano Carranza2

Profesor Investigador adscrito al Departamento de Métodos Cuantitativos del Centro Universitario de Ciencias Económico Administrativas (CUCEA) de la Universidad de Guadalajara. 2 Maestra en Negocios y Estudios Económicos por el CUCEA-UdeG, lruano. 1

ecuevas@cucea.udg.mx carranza@gmail.com

Resumen: El presente trabajo está destinado a estudiantes que cursan la materia de Econometría en su primer nivel, de ahí su objetivo general: explicar el uso de métodos matriciales y de cálculo diferencial para estimar y optimizar una función que relacione, de manera lineal, el ingreso laboral de personas trabajadoras con el nivel educativo, la edad y el sexo, a partir de datos tomados de una sub-muestra de trabajadores captados por la Encuesta Nacional de Ocupación y Empleo (ENOE) del segundo trimestre de 2008 y se comparan con la muestra total expandida del segundo trimestre de 2016. Se utilizó el enfoque de la teoría del capital humano para explicar y estimar la tasa de retorno de la educación en una función minceriana del ingreso. Se encontró que ésta es de 6.6% con la sub-muestra de 45 datos de la base de datos de 2008, y de 8.2% con el total de la muestra (121 mil 529 datos) de 2016.

+ Palabras clave: Regresión lineal, mínimos cuadrados ordinarios, tasa de retorno de la educación, ecuación de Mincer y capital humano.

Recibido: Mayo 25, 2017. Recibido en forma revisada: Junio 25, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

Revista Científica

Abstract: This paper is intended for students enrolled in some course of Econometrics in their first level. Its general objective is to explain the use of matrix methods and differential calculus to estimate and optimize a function that relates, in a linear way, labor income of workers with their educational level, age and sex, based on data taken from a sub-sample of workers captured by the National Survey of Occupation and Employment

El presente trabajo se realiza con fines de apoyo a la docencia, de ahí su objetivo general: explicar a estudiantes que cursan la materia de Econometría en su nivel introductorio (Econometría I, o Introducción a la Econometría), el uso de métodos matriciales y de cálculo diferencial para encontrar una función que relacione, de manera lineal, la variable dependiente Y con un conjunto de variables X, a partir de datos reales tomados de una muestra de la población trabajadora a nivel nacional, así como los valores críticos de una función cuadrática que resultó de la aplicación de las técnicas de regresión lineal utilizadas. La variable dependiente Y será el salario observado de una muestra de 45 trabajadores, que fue seleccionada de manera aleatoria, de una encuesta que el INEGI aplica trimestralmente a la población total mexicana (Encuesta Nacional de Ocupación y Empleo, ENOE)1. Las variables X que se considerarán en la ecuación serán aquellas que, desde el punto de vista de la teoría del capital humano, determinan el ingreso salarial de las personas, tales como la escolaridad y la experiencia laboral. Se utilizará la nomenclatura tradicional de la Econometría, de forma tal que, la función a estimar pueda especificarse como: y=Xβ+u

(1)

1 La ENOE es la encuesta con la que el INEGI mide, en el país y a nivel estatal, el empleo y el desempleo. Capta información de los ingresos, ocupación, rama de actividad, tipo de empresa, y otras de interés laboral. Para fines del ejercicio desarrollado en este trabajo se tomaron los datos de la ENOE del segundo trimestre de 2008, pero se compararon con resultados de una estimación con los datos más recientes, correspondientes al año 2016.

Donde y representa el vector que contiene los datos de la variable dependiente, el ingreso laboral, medida en logaritmos2; β es el vector de parámetros estimados que se asumen como una función lineal de X, la matriz de características de las personas ocupadas; u es el término de error estocástico del modelo de regresión, que se asume como normal, con media cero y varianza constante, es decir: u ~ N[0, σ2]. Se optó por un desarrollar un ejercicio como éste porque las siguientes dos razones:

Es un ejemplo muy ilustrativo de aplicación de los temas vistos en los cursos iniciales de Matemáticas que se imparten a nivel licenciatura: a) álgebra lineal; b) transformaciones y procedimientos del álgebra convencional (escalar) y, c) cálculo diferencial. El álgebra lineal se utiliza para estimar los parámetros de la función de ingreso laboral; el álgebra escalar está implícita en todo el ejercicio, aunque de manera más específica en la justificación y procedimiento para estimar la tasa de retorno de la educación; el cálculo diferencial se aplica en la interpretación de los parámetros β’s cuando las variables son logarítmicas y en la optimización de la función estimada, lo cual requiere encontrar el punto crítico definido por un máximo absoluto;

II. La estimación de la ecuación de ingreso salarial permitirá demostrar algunos de los supuestos más elementales de la teoría del capital humano, y mediante la solución del óptimo en la función estimada, se determinará el ingreso máximo y la edad a la que las personas incluidas en la muestra llegan a este ingreso. Ello permitirá demostrar también el supuesto del ingreso marginal decreciente de las personas con respecto a la edad. La teoría del capital humano La inversión en capital humano se refiere al hecho de aumentar las cualidades productivas de la fuerza de trabajo por el otorgamiento de mayor educación, así como por el desarrollo de las habilidades, la salud y los niveles nutricionales. Todo esto implica un costo y generalmente proporciona un ingreso (un beneficio). Por esto se puede considerar como una inversión, tal como si se tratara del suministro de más maquinaria. El costo de la inversión en capital humano comprende tanto costos directos (tales como el suministro de profesores y escuelas, médicos, hospitales, técnicos y centros de entrenamiento), como costos indirectos o de oportunidad (tales como las ganancias que se dejan de percibir mientras se atiende a las escuelas, a los centros de entrenamiento y de salud). El rendimiento de tales inversiones en capital humano se puede medir por el aumento en la productividad y más altas ganancias o ingresos (Salvatore y Dowling, 1979). Theodore Schultz (1961), Gary Becker (1962) y Jacob Mincer (1974) –los dos primeros Premios Nobel de economía en 1979 y 1992, respectivamente- plantearon el modelo de capital humano, mediante el cual sugieren que la educación es una inversión que tiene un efecto positivo sobre el ingreso y el empleo. Así, definieron al capital humano como la capacidad que poseen los individuos de generar ingreso, e incluye tanto la habilidad y el talento innato, como la educación y la especialización 2 La justificación del por qué en logaritmos se dará en la sección siguiente. Revista Científica

adquiridas. En sus trabajos probaron que la escolaridad constituye uno de los determinantes más significativos del comportamiento de las curvas de ingresos de las personas. Ellos demostraron también que una forma de capital humano no sólo es la educación en general (y la específica, como la capacitación en y para el trabajo) sino también la experiencia laboral. Ésta es una forma de capital humano porque las personas adquieren conocimientos derivados de la experiencia, y ésta, como cualquier otra forma de capital, puede irse depreciando con la edad, ya que los conocimientos pueden volverse obsoletos con el avance de la técnica. Una forma de expresar lo anterior puede hacerse mediante la siguiente formulación: y=f(s,t)

(2)

Donde “s” es la variable que representa los años de escolaridad y “t” la experiencia laboral. La experiencia laboral es una variable muy relacionada con la edad, ya que puede suponerse que a mayor edad, la experiencia o habilidad adquirida aumenta. Así, teóricamente, se esperaría que a mayor escolaridad y experiencia, la cual a su vez se incrementa con la edad, el nivel de ingresos de una persona aumentará. Esta relación puede mostrarse mediante un diagrama. Suponiendo al caso de dos personas, la persona A sin escolaridad (S=0) y B, un individuo con cierto nivel de escolaridad. Teóricamente se espera que las curvas de ingreso a largo plazo tomen las siguientes formas (figura 1):

da del rendimiento monetario de la escolaridad. Ernst Berndt (1996) hace una exposición bastante clara del mecanismo mediante el cual se explica el efecto de los rendimientos de la educación que desde la década de los sesenta expuso Jacob Mincer. A continuación se sigue la explicación de Berndt. Sea Y0 el ingreso obtenido por una persona con cero años de escolaridad, y Y1 el obtenido –por esa misma persona- después de terminado el primer año de formación escolar. La tasa de retorno o rendimiento (r) de la educación durante el primer año de escolaridad (r1 ) puede escribirse como:

r1 = (Y1 −Y0 ) / Y0

(3)

Despejando (3) en función de Y1 se obtiene:

Y = Y (1 + r ) 1 0 1

(4)

De la misma manera, para el segundo año de educación, la tasa de retorno r2 de las personas se definirá como:

r = (Y − Y ) / Y 2 2 1 1

(6)

(7)

Figura 1. Curvas de ingreso a largo plazo.

El ingreso de B crecerá a partir de un cierto momento – cuando se integre al mercado laboral – y crecerá a una tasa mayor que la de una persona sin escolaridad, dado que para esta última, el ingreso sólo dependerá de la experiencia adquirida a lo largo del tiempo. Este ingreso aumentará a una tasa decreciente dado el supuesto de los rendimientos marginales decrecientes, que se presentan cuando la edad del individuo es cada vez mayor.

Determinación de la tasa de rendimiento de la educación La tasa de retorno de la escolaridad es definida, por la teoría del capital humano, como el incremento porcentual de los ingresos por cada año de estudio de las personas, de esta forma, suele ser considera como una medi-

Revista Científica

lnYi=β0+ β1 si+ β2 Xi+ β3 Xi2+ ui

(13)

En donde los subíndices “i” expresan al i-ésimo individuo en la muestra, la variable representa la experiencia laboral del individuo “i” y X2 la experiencia al cuadrado. Esta variable se incluye en forma cuadrática debido al supuesto de concavidad de la función, lo cual significa que los ingresos aumentan, pero en forma decreciente, con la experiencia, de ahí la forma de la curva de ingreso mostrada en la figura anterior4. Ahora bien, debe tenerse claro que la experiencia laboral está altamente correlacionada con la edad de las personas. En efecto, a mayor edad, la experiencia potencial del individuo, aumenta también. De ahí que pueda utilizarse a la edad como una variable proxy (representativa) de la experiencia.

(8)

Ahora bien, suponiendo que las tasas de retorno sean iguales para cada año de escolaridad, es decir, que r1 = r2 = … = rs = r se tiene:

Y = Y (1 + r )(1 + r ) ⋅ ⋅ ⋅ (1 + r ) = Y (1 + r ) s s 0 0

Cada parámetro en (13), desde β1 hasta β3 expresa, como en cualquier función de tipo lineal, el cambio en Y con respecto al cambio en X, es decir, la derivada de Y con respecto a X ó, más exactamente (como se trata de una función en varias variables) la derivada parcial de Y con respecto a X: ∂Y/∂X

β1=∂lnY/∂X= (∆%Y) ⁄∆X

Al cabo de “s” años de escolaridad se tendría un ingreso Ys expresado como:

Y = Y (1 + r )(1 + r ) ⋅ ⋅ ⋅ (1 + r ) s 0 1 2 s

La Ecuación (11) o la Ecuación (12) son la forma más elemental de la función de ingreso minceriana. No obstante, el mismo Mincer (1974) incluyó, además de la escolaridad, la experiencia laboral de las personas, ya que ésta es una variable que indica el aprendizaje de las personas atribuido a la edad. Así, el modelo minceriano del ingreso se podría expresar como:

Ahora bien, dado que Y está expresada en logaritmos, el coeficiente β1 expresaría:

Sustituyendo (4) en (6) se obtiene la Ecuación (7):

Y = Y (1 + r ) = Y (1 + r )(1 + r ) 2 1 2 0 1 2

En esta sección se hará uso del álgebra matricial para estimar los parámetros β´s de la ecuación de los ingresos planteada inicialmente. Se seguirá básicamente a Gujarati (2010).

(10)

La tasa de retorno de la educación como una semi-elasticidad

(5)

Donde Y2 es el ingreso después del segundo año de escolaridad. Despejando (5) en función de Y2:

Y = Y (1 + r ) 2 1 2

Y = Y e rs s 0

(9)

Dado que es de suponerse también que “r” es pequeña (menor a 1, porque las tasas de rendimiento de la educación es muy poco probable que sean superiores al 100%), 1+ r puede aproximarse por er, donde e es la base de los logaritmos naturales o neperianos3. Es decir: 3 Para demostrar ello basta con dar valores hipotéticos a “r” y observar cómo (1 + r) es aproximadamente igual que er:

Una función con k-variables independientes puede expresarse, en su forma estocástica como: Yi=ß̂ 1+ ß̂2 X2i+ß̂3 X3i+...+ ß̂k Xki +Ûi

i=1,2,3,…n

(15)

Donde ß̂ 1 es el término de intersección (ordenada en el origen) estimado; ß̂ 2 “hasta” ß̂ k son los coeficientes parciales de pendientes estimados, û es el término de perturbación (error) estocástico estimado, el subíndice i representa a la i-ésima observación (individuo) en la muestra, siendo n el tamaño de la muestra. Como es sabido y como se mencionó en la introducción de este trabajo, una de las aplicaciones más relevantes del álgebra matricial consiste en estimar los parámetros ßs de la (1). El método es conocido como Mínimos Cuadrados Ordinarios (MCO), el cual consiste en minimizar la suma de los residuos (ui) al cuadrado. Procedamos a aplicar el método. La Ecuación (1) es una expresión abreviada del siguiente conjunto de n ecuaciones simultáneas: Y1=ß̂ 1+ß̂2 X2,1+ ß̂3 X3,1+ ∙∙∙ +ß̂k Xk,1+û1 Y2=ß̂ 1+ß̂2 X2,2+ ß̂3 X3,2+ ∙∙∙ +ß̂k Xk,2+û2 ............................................................ Yn=ß̂ 1+ß̂2 X2,n+ ß̂3 X3,n + ∙∙∙ +ß̂k Xk,n+ûn

(16)

El sistema (16) puede escribirse en forma matricial como:

(14)

En palabras: la derivada parcial del logaritmo natural de Y con respecto de X es igual al incremento porcentual de Y con respecto al incremento absoluto en X, lo cual es congruente con la definición minceriana de la tasa de retorno de la educación, si Y = ingreso y X = escolaridad en años: Tasa de retorno de la educación (TR) = β1 ×100 =

Δ%Ingreso Δ por Año de Escolaridad

La cual puede expresarse en forma más compacta, en notación matricial, como:

Como ya se dijo antes, los estimadores MCO se obtienen minimizando la suma de los residuales cuadráticos:

La demostración de la expresión (14) es la siguiente:

Lo cual es lo mismo que:

Enfoque matricial del modelo de regresión lineal

Donde ∑ûi2 es la suma de los residuos al cuadrado (SRC), que en notación matricial equivale a minimizar la multiplicación de los vectores: û’û

Ahora, de (18) se obtiene:

4 Más adelante se explicará más sobre este punto. Revista Científica

Por consiguiente, al sustituir (21) en (20):

Para obtener esta multiplicación5 será conveniente aplicar, en el primer factor del lado derecho de la igualdad, la propiedad de las matrices que consiste en: [A+B]’=A’+ B’ Por lo que el primer factor del lado derecho de la expresión (22) puede escribirse como: [y’-(Xß̂2)’] que al sustituirse en el producto de û’û, se obtiene:

Hay que recordar, antes de continuar, que en la multiplicación de matrices no es conmutativa, y que para conmutar un producto, se puede aplicar la propiedad siguiente: [AB]’=B’A’ Esta propiedad se aplicará al segundo término del lado derecho de (23) y al primer factor del último término, con lo cual la expresión (23) se reducirá a:

Diferenciando parcialmente (24) con respecto de ß̂ se obtiene:

Finalmente, despejando β ̂ se obtiene el estimador MCO de los parámetros de la función original (1):

Este es el método que se aplicará para estimar los parámetros de la función de ingreso laboral. Lo que la fórmula (28) expresa es, que los parámetros β’s del modelo de regresión lineal se obtienen siguiendo los siguientes pasos: transponer la matriz de variables X, y multiplicarla por la matriz X, invertir dicho producto, multiplicar esa inversa por la transpuesta de X y, finalmente, multiplicar por el vector de valores de la variable Y.

El diagrama de dispersión sugiere un comportamiento lineal, creciente, de los ingresos con respecto a la edad. Lo cual confirma lo expuesto por la teoría del capital humano, de que el ingreso aumenta por cada año de escolaridad de las personas. Por MCO puede obtenerse la recta que pasa por el promedio de los puntos, llamada también línea de tendencia o de regresión. En esta sección se hará uso del software para obtener la ecuación de la recta, y hasta la siguiente, utilizando todas las variables consideradas en el modelo, se aplicará la metodología del álgebra lineal explicada en la sección previa.

En donde: Y = Ingreso laboral (en pesos mensuales) X = Escolaridad en años

(32)

Y dado de que se trata de una curva que abre hacia abajo, se espera probar que:

En la figura 3 se muestra la línea recta estimada por MCO, comprobándose la hipótesis de que la pendiente de la recta es positiva, es decir:

Análisis de datos Como ya se mencionó, para la realización de este trabajo se tomó de la base de datos de la Encuesta Nacional de Ocupación y Empleo (ENOE) de 2008, una muestra aleatoria de 45 trabajadores6. Se consideró como variable dependiente Y el ingreso laboral, y como variables X las siguientes :

luego empezar a descender conforme siga aumentando la edad. Todo ello supone una curva parabólica que abre hacia abajo, que en términos matemáticos se expresaría como:

(33)

La gráfica del ingreso contra la edad de los trabajadores puede ayudar a visualizar esta curva. En la figura 4 se muestra esta relación. En el eje X se representa la edad, y en el Y los ingresos. El alto de las barras muestra el ingreso del trabajador a un nivel dado de edad. Así, por ejemplo, una persona (o varias) con 20 años de edad tuvo (o tuvieron) un ingreso de 6 mil pesos; a los 43 años, uno o varios obtuvo (u obtuvieron) 8 mil pesos mensuales. La curva parabólica que se muestra es el promedio de los ingresos obtenidos por cada año de edad, la cual fue estimada por MCO9.

1) Escolaridad en años cursados. 2) Edad. 3) Sexo del informante.

El comportamiento de los datos, según variable de interés, se muestra en las siguientes7 sub-secciones. El análisis del comportamiento de la información sirve como base para construcción de hipótesis a demostrar con el modelo de regresión8.

Figura 3. Ajuste lineal de data analizados.

La recta obtenida por MCO (haciendo uso del software) es: Y=2343.8+169.5X

El término intermedio del lado derecho de 25 puede expresarse, asociando de manera conveniente y utilizando la propiedad de que la transpuesta de un producto de dos matrices es el producto de las transpuestas en orden inverso como:

La ordenada en el origen, β0, está representada por el valor de 2343.8, el cual se interpreta como el ingreso promedio estimado con 0 años de escolaridad, y la pendiente, β1, por el valor de 169.5, el cual se interpreta como el incremento promedio en el ingreso mensual del trabajador, por cada año de escolaridad, es decir:

Que al sustituir en (25) e igualando a cero (condición de primer orden para optimizar una función) nos da:

Reordenando y dividiendo entre 2 se obtiene:

5 De aquí en adelante, Gujarati (op. cit.) obvia un gran número de pasos intermedios, pero para fines de este trabajo, se intentará, en lo posible, evitar dichas obviedades y desarrollar el álgebra matricial implícita en los procedimientos. 12

Revista Científica

(30)

Figura 2. Comportamiento de datos seún la variable de interés.

6 Como ya se mencionó en la nota 1, se compararán estos resultados con una estimación realizada con los datos correspondientes al año 2016. 7 Los datos se muestran al final del documento en el anexo. 8 Se recomienda que el lector de este trabajo vacíe en STATA o Excel los datos que se representan en forma matricial en la sección 6, y que nos siga a partir de esta sección en la obtención de gráficas y resultados de las estimaciones y modelos.

(31)

Con esta recta pueden estimarse los ingresos mensuales según los años de escolaridad, pero esto se hará en la última parte del trabajo una vez que se disponga de la ecuación general obtenida.

Ingresos y edad Tal y como se explicó, la teoría predice que a medida que las personas tienen más edad, y con ello mayor experiencia laboral, los ingreso aumentan, pero debido a los rendimientos decreciente de la edad, este incremento es cada vez más pequeño, llegando así a un máximo, para

Figura 4. Relación ingresos y edad de trabajadores.

La tendencia es, en efecto, una curva parabólica que abre hacia abajo. Se observa que el máximo de la función está alrededor de los 4 mil pesos mensuales, y que la edad aproximada a la cual se obtiene ese ingreso máximo es de 40 años. La ecuación parabólica, estimada por MCO (con el software) es: Y=622.2+171.0X-2.1X2

(34)

Los parámetros estimados confirman lo predicho por la teoría del capital humano: el ingreso aumenta por cada año de edad (el signo positivo del coeficiente de la variable X) pero en forma decreciente (signo negativo del coeficiente de la variable X2). Es sencillo optimizar la función con el objetivo de encontrar la edad a la que se logra el ingreso máximo, basta con derivar la función, igualar a cero y despejar para X (la edad):

(35) 9 Igual que en el caso anterior, la estimación MCO se realizará al final de esta sección considerando toda la información. Revista Científica

Resolviendo para X, se obtiene:

El signo de la segunda deriva es negativo, por consiguiente, la función tiene un máximo en el punto B.

(36)

Es decir, la edad a la que se logra el ingreso máximo es de casi 41 años. Sustituyendo éste valor en la función obtenida se encuentra el ingreso máximo: Y=622.2+171.0*(40.8)- 2.1*(40.8) =4103.26 2

(37)

Ingreso según sexo Se incluyó la variable sexo debido a las diferencias salariales por género12. Aún en los textos más connotados sobre economía laboral se trata el tema de la discriminación por género. Se advierte de cómo las mujeres reciben salarios inferiores a los hombres. Ello puede observarse en la figura 6. En promedio, los hombres ganan 4 mil 131 pesos mensuales y las mujeres 3 mil 279, una diferencia aproximada de casi mil pesos mensuales.

Para verificar que el punto (40.8, 4103.26) es un máximo, se puede aplicar el criterio de la primera derivada, que consiste en dar un valor de X inferior al del punto crítico obtenido y calcular la derivada; luego se dará un valor superior y nuevamente se calcula la derivada. “El punto representa un máximo relativo si el signo de la primera derivada f’ (x)>0 a la izquierda inmediata del punto x0 y es negativo a su derecha inmediata”10.

f’ (50)= 171.0-4.2(50)= -39

(39)

Por consiguiente, al pasar f’(x) de positivo a negativo, se tiene un máximo en el punto B. Esto mismo puede verificarse si se toma la segunda derivada de la función estimada. Así, “si el valor de la primera derivada de una función f en x = x0 es f’ (x0 )=0, entonces el valor de la función en x0, f(x0), será un máximo relativo si el valor de la segunda derivada en x0 es f’’ (x)<0”11.

Ecuación de ingresos de los Hombres: y=3933.31+22.41X Ecuación de ingresos de las Mujeres: y=402.83+364.28X

(41)

Igualando y resolviendo para X (la escolaridad) se obtiene:

(42)

Figura 8. Ingresos estimados por sexo según edad.

Es decir, se requieren 10.33 años de escolaridad para que los ingresos se igualen. El ingreso de equilibrio se obtiene sustituyendo este valor en cualquiera de las ecuaciones de ingresos y resolviendo para Y: Y*=3933.31+22.41(10.33)=4164.81 Equilibrio = (10.33, 4164.81)

(38)

Ahora, tomando X2 = 50, y se proyecta a la curva, punto C de la figura y haciendo lo mismo que antes se tiene:

La solución del sistema es el siguiente:

3933.31+22.41X= 402.83+364.28X 22.41X-364.28X= 402.83-3933.31 -341.87X= -3530.48 X*=10.33

Si se toma a X1 = 30, y se proyecta a la curva, punto A en la figura 5 (la cual muestra la parábola obtenida en la figura 4, quitando las barras y dejando sólo la curva) y se sustituye en la función derivada se obtiene: f’ (30)= 171.0-4.2(30)= 45

Si se estiman las ecuaciones por separado y se obtiene la solución de equilibrio (y*, x*) se encuentran los años de escolaridad que se requieren para que se igualen los ingresos.

Figura 6. Diferencias salariales entre mujeres y hombres.

Podría ser interesante observar las diferencias salariales por sexo según años de escolaridad. Para ello, pueden obtenerse, por separado -para hombres y mujeres- las ecuaciones de ingresos en función de la escolaridad. La representación de estas ecuaciones se muestra en la figura 7. Se observa dos cosas interesantes:

I. El ingreso de los hombres en relación al de las mujeres es considerablemente más alto. II. Sin embargo, la tasa de crecimiento de los ingresos de las mujeres con respecto a la escolaridad es considerablemente más alta. Ello supone que la rentabilidad de la educación para las mujeres es más alta que para los hombres.

(43)

Esto significa que si los ingresos de las personas sólo dependieran de los años de escolaridad, se igualarían, el de hombres y mujeres, con 10 años de educación. Sin embargo, de acuerdo a la teoría del capital humano, los ingresos también dependen de la edad (básicamente de la experiencia potencial) por lo cual la solución encontrada representa la solución de un modelo muy simplificado. Para observar ahora el comportamiento de los ingresos en función de la edad según sexo, se estimaron estas funciones separadamente para hombres y mujeres con el mismo método que se aplicó en la sección previa. Como ya se había visto, este comportamiento representa una curva parabólica que abre hacia abajo. La Figura 8 muestra estos comportamientos. Los resultados son muy interesantes:

Se observa que los hombres tienen ingresos más altos, ya que el máximo se localiza a un nivel más alto que el de las mujeres. II. Sin embargo, pero contrario a las evidencias empíricas de trabajos al respecto, la edad a la que se logra el ingreso máximo es mayor para las mujeres que para los hombres13. El punto A muestra el máximo de la curva de los ingresos para los hombres. La solución gráfica muestra que este máximo es de aproximadamente 4 mil 500 pesos, y se logra a una edad de 40 años; en cambio, para las mujeres, este máximo es menor a los 4 mil pesos, y se logra aproximadamente a los 48 años. En el punto C se muestra el equilibrio de ambas curvas (x*, y*), este muestra la edad a la que se igualan los ingresos. Ésta es a los 62 años (aproximadamente).

Figura 5. Máxima de la función.

Calculando la segunda derivada: f’’ (x)= -4.2 (40) Figura 7. Ingresos estimados por sexo según años de escolaridad.

10 Alpha Chiang, op.cit. 11 Ibíd. 14

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12 Ver a Mc Conell, 2003.

13 En diversos trabajos empíricos puede demostrarse que las mujeres llegan más jóvenes que los hombres al ingreso máximo. En este ejercicio esto no se corroboró debido a que la muestra no es representativa de la población. Recuérdese que se tomó sólo como ejemplo para desarrollar el ejercicio en este trabajo.

Estimación de la función de ingresos laborales En esta última sección se incorporará la información previa, tanto teórica como empírica, para estimar la función de ingresos salariales. Se utilizará el enfoque matricial, desarrollado en la sección 4. La variable dependiente se especificará en logaritmos naturales para obtener un estimado de la tasa de retorno de la educación, y se incluirán las variables independientes estudiadas en las secciones previas. La especificación de la función a estimar es:

(44)

Donde: ln(yi )= ingreso salarial en pesos mensuales, medida en logaritmos naturales. X1= 1 si el trabajador es hombre, y es igual a 0 si es mujer. X2= edad medida en años. X3i2= edad elevada al cuadrado. X4= escolaridad medida en años. β0= es el parámetro (constante) que representa la ordenada en el origen. β1,…,β4= son los parámetros (constantes) que representan las pendientes, es decir, los cambios en la variable Y por cada incremento de la variable X respectiva. ui= es el término que representa el error de estimación. El subíndice i representa el individuo 1, 2, … 45 en la muestra. Las hipótesis que se esperan probar, según lo observado en las secciones previas de este trabajo son las siguientes: (45)

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IV. El incremento en los ingresos es positivo con respecto al incremento en los años de escolaridad. Es decir: I. Se espera que el ingreso de los hombres sea mayor que el ingreso de las mujeres14. II. Que por cada año que aumenta la edad de las personas el incremento en el ingreso aumenta también. III. Dado el supuesto de rendimientos decrecientes, este aumento en el ingreso va decreciendo con la edad. 14 Cuando la variable independiente es cualitativa con dos categorías, como en este caso, en donde el valor de X=1 representa a los hombres, y X=0 a las mujeres, el parámetro β estimado no se interpreta como una pendiente, sino como la diferencia en el ingreso promedio de los hombres respecto a las mujeres.

de los vectores de variables independientes descritas en la sección previa. Se incluye una columna de “unos”, que representa a la constante en el modelo y que fue justificada en la expresión (17) de la sección previa:

La inversa de esta matriz es:

Se utilizará el estimador obtenido por métodos matriciales:

Los datos se muestran en la Tabla 1 siguiente. Intentaremos mostrar en esta sección paso a paso, cada uno de los cálculos realizados con las matrices. Los cálculos se harán con Excel. Se recomienda que el lector interesado nos siga paso a paso, vaciando los datos a su hoja de cálculo y corrobore los resultados que aquí se van generando. El vector-columna de Y está representado por los ingresos salariales de las personas, y la columna Ln(Y) es el logaritmo natural de ese ingreso. La matriz X se compone

El primer paso consiste en transponer la matriz X y multiplicarla por la original para obtener X´X. Dado que se trata de multiplicar una matriz de (5 X 45) y una de (45 X 5), el resultado será la matriz de (5 X 5):

Tabla 3. Matriz (x1x)-1.

Al multiplicar esta inversa por la matriz transpuesta de X, el resultado será una matriz de (5 X 45) (ver página siguiente)15:

Tabla 2. Matriz x1x.

15 Por falta de espacio, en lugar de anotar las 45 columnas de manera seguida, en forma horizontal, se mostrarán particionadas en forma consecutiva hacia abajo.

Tabla 3. Matriz (5x45) resultante de (x1x)-1 x1 Tabla 1. Datos estimados en base a (44)

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estimada se requiere calcular el antilogaritmo natural. Los resultados se muestran en la tabla siguiente:

Finalmente, se requiere multiplicar la matriz anterior por el vector conformado por la variable Y, el resultado será un vector columna de (5 X 1):

De acuerdo al caso tratado, estos resultados finales mostraron que: 1. Los hombres ganan, en promedio, 40% más que las mujeres; 2. Por cada año de edad las personas incrementan su ingreso en

un 4.73 por ciento, pero disminuye a una tasa anual de 0.05%. Este es el decremento que hace que los ingresos lleguen a un máximo para luego descender.

Tabla 5. Vector columna (x1x)-1 x1y

Este último vector muestra la estimación de los parámetros β’s. Sustituyendo estos parámetros en la ecuación que se planteó originalmente en (1) resulta:

(46)

Interpretación de resultados Los parámetros estimados por MCO pueden interpretarse como sigue:

+ ß̂ 0=6.3165 es el intercepto de la recta estimada. Muestra el valor de los ingresos, medido en logaritmos, si todas las variables X´s fueran 0. Para obtener el ingreso en pesos mensuales basta con tomar el inverso del logaritmo natural de ese número: e^6.3165=553.62. Esto significa que, si todas las variables fueran cero, el ingreso sería de 553 pesos con 62 centavos. + ß̂ 1=0.3907 representa la diferencia, en términos porcentuales, del ingreso de los hombres con respecto a las mujeres. Es decir, los hombres ganan en promedio 39.1% más que las mujeres. + ß̂ 2=0.0473 representa el incremento de los ingresos por cada año de edad. Si éste coeficiente se multiplica por 100, el resultado muestra que, por cada año de edad, las personas incrementan su ingreso en un 4.73 por ciento. + ß̂ 3=0.0005 es el coeficiente que muestra los rendimientos decrecientes de los ingresos con respecto a la edad. Se interpreta como el porcentaje en el que van disminuyendo los ingresos por cada año de edad, 0.05%. Este es el decremento que hace que los ingresos lleguen a un máximo para luego descender. + ß̂ 4=0.0656 es la tasa de retorno de la educación. Muestra que por cada año de escolaridad, las personas incrementan sus ingresos en un 6.56%. Dicho de otra forma, es el rendimiento por cada año invertido en escolaridad. Como se observa, éste rendimiento es mayor que el obtenido por experiencia (edad), lo cual es congruente con la teoría del capital humano expuesta en la segunda sección de este trabajo. Los resultados proporcionados por STATA con datos de la ENOE del segundo trimestre de 2016 utilizando datos expandidos, proporciona el siguiente resultado:

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Tabla 6. Resultados obtenidos mediante software STATA

Interpretación:

- Los hombres ganan en promedio 37.4% más que las mujeres. - Por cada año de edad se gana 5.4% más, pero este incremento decrece a una tasa de -0.06%. - La tasa de retorno de la escolaridad es de 6.22%, esto significa que, por cada año de escolaridad, las personas ocupadas ganan en promedio 6.22% más.

Como se observa, los resultados con los datos más recientes, y utilizando la muestra completa de la ENOE, que fue de 121 mil 529 personas ocupadas, no difieren sustancialmente de los obtenidos con una sub-muestra de algunos años anteriores. En efecto, mientras que con los datos de nuestro ejercicio se obtuvo que la diferencia promedio entre hombres y mujeres era de 39.07%, con el total de la muestra y los datos de 2016 fue de 37.43%; el incremento del ingreso por cada año de edad fue de 4.7% contra 5.4%, respectivamente; los rendimientos decrecientes fueron de -0.05% de nuestra sub-muestra, contra -0.06% con los datos actualizados; y finalmente, mientras que la tasa de retorno de la educación fue de 6.56%, con los datos de 2016 y utilizando la muestra total, fue de 8.21%.

Optimización de la función de ingresos laborales Para obtener la edad a la que se logra el ingreso máximo, se requiere obtener la derivada parcial de la función con respecto a la edad, igualar a cero, y resolver para X. Es decir:

Es decir, la edad a la que se logra el ingreso máximo es a los 45.6 años. El ingreso máximo dependerá de los supuestos o valores que se hagan respecto al resto de variables. Supondremos algunas hipótesis relevantes para obtener el ingreso máximo. Se obtendrá el ingreso máximo tanto para hombres como para mujeres a diferentes niveles de escolaridad. Para estimar el ingreso máximo de los hombres se sustituirá en la ecuación obtenida el valor de 1 en la variable X1 (sexo) y el valor de 0 para obtener el de las mujeres. Los niveles de escolaridad se obtendrán de la siguiente manera: primaria completa = 6 años de escolaridad; secundaria = 9 años; bachillerato = 12 años y, licenciatura = 17 años de escolaridad. Hay que recordar que a cada valor obtenido directamente de la ecuación

Tabla 7. Ingreso máximo estimado según sexo y nivel de escolaridad escolaridad.

Es conveniente recordar también que estos ingresos máximos (expuestos en la columna del exponencial de Yi) representan promedios, es decir, es el ingreso promedio máximo. Habrá personas que estén por arriba de ese promedio y personas que estén por debajo. Se confirma que a medida que aumentan los años de escolaridad, el ingreso laboral aumenta también. Y que estos ingresos difieren según el sexo de las personas. Asimismo, el ingreso variará, en forma positiva, con respecto a la edad. Aquí se obtuvieron los puntos óptimos por sexo y nivel de escolaridad, pero los ingresos difieren según la edad o rango de edad de las personas.

Conclusiones Los métodos matemáticos aplicados en este trabajo han permitido no solo estimar y analizar una función de ingresos laborales, sino que también nos ha ayudado a comprender uno de los planteamientos más esenciales de la teoría del capital humano: la educación es una inversión en capital humano, que reporta beneficios que pueden medirse a través de una tasa, la llamada tasa de retorno de la educación. La muestra utilizada en este trabajo fue una muestra aleatoria tomada de la Encuesta Nacional de Ocupación y Empleo (ENOE) del año 2008, por consiguiente, los resultados representan en cierta medida el comportamiento general de la población ocupada en México. La estimación y optimización de las funciones de ingreso salarial por género corroboraron las evidencias empíricas que demuestran que en México existe discriminación por género, manifestada en el hecho de que los ingresos salariales son más altos para los hombres que para las mujeres. Las ecuaciones lineales encontradas, corroboraron que los ingresos son una función lineal positiva de los años de escolaridad; en tanto que, las ecuaciones de los ingresos en relación a la edad de las personas mostraron un comportamiento predicho por la teoría: una parábola que abre hacia abajo, que denota el rendimiento decreciente de los ingresos con respecto a la edad. Finalmente, la aplicación del álgebra matricial permitió hacer la estimación por Mínimos Cuadrados Ordinarios de la ecuación de los ingresos. Los parámetros estimados confirmaron lo expuesto en el análisis previo de datos y las predicciones de la teoría económica.

3. La tasa de retorno de la educación estimada, mostró que por

cada año de escolaridad, las personas incrementan sus ingresos en un 6.56%. Dicho de otra forma, este el rendimiento por cada año invertido en escolaridad.

4. Todos estos resultados, desde el inciso 1 hasta el 3, no mostra-

ron diferencia relevantes con las estimaciones realizadas con los datos de la ENOE de 2016 y utilizando la muestra total que fue de 121 mil 529 personas ocupadas.

5. El óptimo de la función estimada mostró que, la edad a la que

se logra el ingreso máximo es a los 45 años. El ingreso máximo varía según el género y la escolaridad de las personas. Este máximo es más alto para los hombres que para las mujeres; y de acuerdo al nivel de escolaridad, los máximos podrían ir desde los 3 mil 560 pesos para los hombres con primaria completa, hasta los 7 mil 323 pesos para los que disponen de licenciatura. Para las mujeres estos máximos van de los 2 mil 408 pesos (con sólo la primaria) hasta los 5 mil pesos mensuales (para las que cuentan con licenciatura). Bibliografía

+ Becker, Gary (1962). “Investment in Human Capital: A Theoretical Analysis”. The Journal of Political Economy, Vol. 70, No. 5, Part 2: Investment in Human Beings. + Berndt, Ernst (1996). The Practice of Econometrics Classic and Contemporary, Addison Wesley, USA. + Chiang, Alpha (2006). Métodos Fundamentales de Economía Matemática. Editorial McGraw-Hill, México. + Gujarati, Damodar (2010). Econometría, Editorial McGraw-Hill, México. + INEGI (2008 y 2016). Encuesta Nacional de Ocupación y Empleo (ENOE), México. + Mc Conell (2003). Economía Laboral, Editorial McGraw-Hill, México. + Mincer, Jacob (1974); Schooling, Experience, and Earnings, Columbia University Press, USA. + Perry, William (1990); Álgebra Lineal con Aplicaciones. Editorial McGraw-Hill, México. + Schultz, Theodore W. (1961). “Investment Human Capital”. The American Economic Review, Vol. 51, No. 1.

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+ Keywords:

Workstation redesign, human digital simulation, RULA and musculoeskeletal disorders (MSDs)

Introducción El objetivo ideal en el diseño de estaciones de trabajo manuales, es lograr un balance entre la tarea a desarrollar, el medioambiente y las capacidades y necesidades del trabajador. El resultado esperado de esto, es la mejora en la productividad y bienestar del trabajador. Debido a las diferencias antropométricas de las personas, las dimensiones físicas de los elementos de la estación de trabajo, así como su ubicación física de los mismos, son importantes en la búsqueda de este balance, ya que pequeños cambios pueden tener un impacto significativo en la productividad y en la salud del trabajador (Das, 1991). Se han propuesto varios métodos y principios para el diseño de las estaciones de trabajo manuales, algunos de estos combinan la ingeniería de métodos con la ergonomía física, y otros combinan la ingeniería de métodos, la ergonomía y recursos computacionales, como la simulación con un humano digital (SHD), sistemas expertos y otros dispositivos virtuales (Niebel y Freivalds, 2009; Ben-Gal y Bukchin, 2002).

José Estrada Romero1, Jesús J. Aguirre Solis2 y María de los Ángeles Ramírez3

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Av. Universidad Tecnológica #3051 Colonia Lote Bravo II, C.P. 32965, Ciudad Juárez, Chihuahua.

2,3

Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez Av. Tecnológico 1340 Fracc. El Crucero, CP 32500 Ciudad Juárez, Chihuahua.

Resumen: En este artículo se propone un rediseño físico de una estación de trabajo de ensamble manual para reducir el riesgo de desórdenes musculo-esqueléticos (DMEs) de una operadora. El rediseño consiste en reubicar la posición física de dos contenedores: para esto, se simuló la operación mediante un humano digital, y con base en los índices del riesgo ergonómico calculados con el método RULA (Rapid Upper Limb Assessment), se propusieron cambios en la ubicación física de los contenedores. El resultado de la simulación, es un rediseño que permite reducir el riesgo ergonómico de la operadora.

+ Palabras clave: Rediseño de estación de trabajo, simulación con humano digital, RULA y desórdenes músculo esqueléticos (DMEs).

jose_estrada@utcj.edu.mx

Recibido: Diciembre 05, 2016. Recibido en forma revisada: Agosto 15, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Abstract: This paper proposes a physical redesign of a manual assembly workstation to reduce the operator´s risk of musculoskeletal disorders (DMEs). The redesign consisted of relocating the physical location of two bins. The operation was simulated by a human digital, and using the ergonomic risk indexes calculated by the RULA method, changes in the bins location were proposed. The result is a workstation redesign that reduces the operator’s ergonomic risk.

tos factorial, para mejorar una solución inicial de la estación actual que se desea mejorar, generada en la computadora y 2) a partir de la solución mejorada en el paso anterior, identificar los factores o variables independientes y los valores que se van a modificar en la estación de trabajo durante la simulación para encontrar el óptimo o una mejora en su diseño, mediante superficie de respuesta. Para esto recomiendan seleccionar los factores tomando en cuenta lo siguiente: 1) que influyan en la variable dependiente; 2) que puedan controlarse en la realidad, tanto física como económica y legal; 3) que puedan ser modelados por el software de simulación en forma precisa y fácil y 4) que los factores sean continuos.

La metodología que se usó en este trabajo fue la siguiente:

1. Identificar la necesidad y el problema a solucionar. 2. Analizar la tarea actual y dibujar su estación de trabajo en la computadora.

Duffy (2012) dice que la modelación con humano digital puede ser considerada una representación digital del humano insertado dentro de una simulación o ambiente virtual para facilitar la predicción de la seguridad y/o el desempeño. Los recursos computacionales, como la SHD, han probado ser de utilidad en el diseño de estaciones de trabajo manuales (Braatz, Tonin, Fonte y Menegon, 2016). Una ventaja importante de la simulación, es que se puede experimentar con un modelo que represente la estación de trabajo y la operadora, sin intervenir en la estación de trabajo. Existen varios sistemas comerciales para llevar a cabo la SHD, los cuales ofrecen al usuario bases de datos con las medidas antropométricas de ciertas poblaciones, algunos métodos usados en los estudios de ergonomía, herramientas para el análisis visual y la simulación (Duffy, 2012). Con esto, se puede modelar y simular la maniobra de la operadora usando sus medidas antropométricas, y emplear los métodos ergonómicos que dispone el software para la selección de mejores diseños.

3. Simular la estación actual de la estación de trabajo con la

En este trabajo, se presentan los resultados de emplear la SHD para la mejora de una estación de trabajo ubicada en una planta maquiladora local. En esta isl, la operadora ensambla dos abrazaderas a una manguera de uso automotriz, en ciclos repetitivos, en posición sentada, aunque incomoda por la presencia de una columna metálica ubicada en el centro de la mesa de trabajo, cerca de sus piernas.

en el paso anterior.

Metodología La metodología usada en este trabajo tomó como referencia los trabajos de Ziolek y Kruithof (2000), y Ben-Gal y Bukchin (2002). Los primeros, proponen dividir en tres el proceso de SHD: 1) el medioambiente, con dibujos en la computadora de la estación de trabajo y sus componentes, tales como los contenedores; 2) el maniquí o humano digital generado con sus medidas antropométricas, y 3) el análisis, con base a la simulación de la estación de trabajo y el humano digital. Los segundos proponen una metodología de dos etapas: 1) se propone el uso del diseño de experimen-

SHD, con las medidas antropométricas de la operadora.

4. Obtener los índices del riesgo ergonómico con el método RULA.

5. Con base en esta información, identificar las posturas con los mayores índices de riesgo y proponer cambios en la ubicación de los dos contenedores para disminuir estos índices.

6. Generar nuevas soluciones con base a los cambios propuestos

7. Obtener los índices del riesgo ergonómico con el método RULA para estas soluciones.

8. Identificar las soluciones con menores índices de riesgo ergonómico.

9. Analizar estas soluciones y proponer el mejor diseño.

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Desarrollo

necesidad de llevar a cabo, lo más pronto posible, mejoras en el diseño de la estación a fin de reducir el riesgo de desórdenes musculo-esqueléticos (DMEs) de la operadora (ver Figura 2). La estación se presenta en la Figura 3 y en ella se muestra la operadora con su brazo extendido para alcanzar el contenedor de abrazaderas, que arroja una ponderación de 6 en el índice de RULA.

La estación de trabajo a mejorar se seleccionó entre algunas estaciones de una planta maquiladora local, y el criterio de selección fue observar las diferentes posturas que adopta la operadora en el desarrollo de sus operaciones. En la selección de la estación, se tomó en cuenta lo siguiente: en la ejecución de uno de los procedimientos, la operadora levanta su brazo por arriba del nivel del hombro, y lo extiende para alcanzar y tomar varias abrazaderas de un contenedor. Se consideró que si se cambia de posición el contenedor puede haber una mejorar en la postura de su brazo al ejecutar esta operación, y por tanto, reducir su riesgo de posibles DMEs.

Los valores del método RULA son mayores en: la operación 1 con mano derecha con ponderación de 6 (ver Figura 2), la operación 6 con mano izquierda con ponderación de 5 y la operación 10 con ponderación de 5. Con base en esta información, en este estudio se propuso reubicar los contenedores 1 y 2 para reducir sus ponderaciones (ver operaciones 1 y 6 en la Tabla 2). En la operación 10 no se propuso algún cambio a la estación, por lo que su ponderación de 5 permaneció constante durante toda la investigación.

En el siguiente paso se tomó video de la operadora en la estación de trabajo, se tomaron sus medidas antropométricas (ver Tabla 1), se modeló y se simuló la operación mediante SHD. La estación está diseñada para ensamblar dos abrazaderas a una manguera de uso automotriz. La secuencia de las operaciones simuladas para la mano izquierda y mano derecha se presentan en la tabla 2. Para fines de este trabajo, esta secuencia y sus movimientos de la mano derecha y la mano izquierda se mantuvieron sin cambio, y la mejora de la estación se limitó a la reubicación física de sus dos contenedores. Una vista en planta de la estación se presenta en la figura 1. Sus elementos son los siguientes: el 1 es el contenedor de mangueras, el 2 el contenedor de abrazaderas, el 3 la fixtura con sus palancas, el 4 la mesa de trabajo, el 5 el contador, y el 6 el depósito de las mangueras terminadas.

Tabla 4. Variación de la ubicación de los contenedores.

Resultados y conclusiones Se hicieron los cambios necesarios al modelo de simulación inicial para modelar cuatro casos de ubicación de los contenedores que se presentan en la Tabla 5, con las reubicaciones que aparecen en la Tabla 4. El modelo 1 es con ambos contenedores en su posición inicial (la original), en los modelos 2 y 3 se cambian de posición los contenedores uno a la vez, y en el modelo 4 se cambian ambos. En los casos que se requiere acercar el contenedor de abrazaderas, fue necesario relocalizar el contador de piezas en el dibujo, ya que este no permitía acercar el contenedor de abrazaderas. Se corrieron estos modelos de simulación y los valores de los índices de RULA, estos modelos aparecen en la tabla 6 como simulación 1, simulación 2, simulación 3 y simulación 4, respectivamente. Los valores son tanto para el lado derecho como el lado izquierdo de la operadora.

Tabla 2. Secuencia de operaciones de mano derecha e Izquierda.

Tabla 1. Medidas antropométricas de la operadora.

Para medir el riesgo de DMEs de la operadora en la estación actual de trabajo, se usó el método RULA (McAtamney y Corlett, 2004). RULA es un método que evalúa la exposición de los trabajadores a factores de riesgo que pueden ocasionar molestias o lesiones en el cuello y en las extremidades superiores de las personas debido a posturas no neutras, repetitividad de movimientos y fuerza excesiva aplicada.

Figura 2. Tabla con puntajes RULA situación inicial.

Tabla 5. Simulaciones creadas según la posición de los contenedores.

De estos datos se observa que en la operación 1 el puntaje de riesgo baja de 6 a 4 al momento de acercar el contenedor de abrazaderas; también, en la operación 5, el puntaje de riesgo baja de 5 a 4 al acercar el contenedor de mangueras.

El método recomienda cuatro niveles de acción, según los puntos que se obtengan al evaluar la operación, los cuales se indican en la Tabla 3.

Figura 3. Estación de trabajo actual.

Figura 1. Medidas antropométricas de la operadora

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Tabla 3. Niveles de acción de RULA

Se calculó, mediante SHD, su riesgo ergonómico con el método RULA, y los puntos obtenidos fueron entre 5 y 6, lo que nos indicó la

Esto, originó que se realizaran cuatro simulaciones: la primer simulación es con los contenedores en su posición original, y las otras tres son variando la posición de estos contenedores en la proporción que indica la tabla 4, con sus valores en centímetros. La variable de respuesta es el valor de los puntos obtenidos con el método RULA. Esta variable es discreta y sus valores posibles se presentan en la Tabla 3.

Tabla 6. Resultados de Rula de las simulaciones.

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Además, se observa que el modelo de simulación 4 es el mejor diseño, ya que obtiene los menores índices de riesgo ergonómico al acercar los dos contenedores, obteniéndose las reducciones del riesgo en la operación 1 de 6 a 4 (ver Figura 4), y en la operación 6 la reducción de 5 a 4. Para la simulación 2 solo se obtiene la reducción del riesgo de la operación 6 de 5 a 4 por haber acercado el contenedor de mangueras, y para la el modelo de simulación 3 solo se obtiene la reducción de la operación 1 de 6 a 4 por haber acercado el contenedor de abrazaderas.

Figura 5. Estación de trabajo recomendada.

Una mejora no generada por las simulaciones es quitar la estructura en forma de T que se aprecia a un lado de las piernas de la operadora, la cual la obliga a tener una posición no cómoda. El modelo de esta recomendación se muestra en la Figura 6. Tabla 6. Resultados de RULA de las simulaciones.

+ Ben-Gal, I. y Bukchin, J. (2002). The ergonomic design of workstations using virtual manufacturing and response surface methodology. IIE Transactions, vol 34 pp. 375-391.

Para el análisis de mejores resultados se elaboró la Tabla 7, que compara la simulación 1, que es la posición original de los contenedores, y la simulación 4, que es el momento en que ambos contenedores se acercan, observándose números negativos que indican la reducción del riesgo ergonómico.

+ Braatz, D., Tonin, L., Fontes, A. y Menegon, N. (2016). Digital Human modeling and simulation for ergonomics workspace design: two Brazilian cases. Accesado el 12 de septiembre de 2016, de http://www.researchgate. net.

Figura 6. Estacion mejorada con modificacion de la mesa de trabajo.

Tabla 7. Cambios en los valores de RULA entre la simulación 1 y 4.

En el análisis de todas las comparaciones, la que se muestra en la Tabla 7, es donde se tienen las mayores reducciones en el índice de riesgo de RULA, y por esta observación, se propuso a la administración que se modifique el diseño de la estación, acercando el contenedor de mangueras 15 centímetros y acercando y bajando el contenedor de abrazaderas 10 y 15 centímetros respectivamente, hasta ubicarse al nivel de la mesa de trabajo. También se recomienda mover hacia la derecha el contador de piezas (triangulo azul) para poder acercar el contenedor de abrazaderas, y que contenedor de mangueras tenga un acceso libre, como se presenta en el círculo rojo de la Figura 5, que muestra el modelo de la estación recomendada.

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Bibliografía

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thologies within the basic unit of rehabilitation (UBR) municipal DIF city Ajalpan, Puebla, this information aims at identifying groups age, most frequent pathologies and the definition of study groups, these processes represent the first stage of a research project entitled “Strengthening Program learning in special education centers with Robot NAO” which aims to create teaching strategies and development of motor skills through the use of Robot NAO as a tool for people with disabilities, at the end of the investigation the impact of this technology in the study groups will be analyzed.

Keywords: Special Education and NAO Robot

Introducción

Víctor César Olguín Zárate1, Lorena Santos Espinosa2, Miguel Flores Zárate3 y Christian Uriel Heredia Aguilar4

Instituto Tecnológico Superior de la Sierra Negra de Ajalpan, Avenida Rafael Ávila Camacho Oriente, No. 3509, Ajalpan, Puebla, México, C.P. 75910. 1,2,3,4

lsantos_03@hotmail.com

Resumen: El análisis de datos es un proceso de inspeccionar, limpiar y transformar datos con el objetivo de resaltar información útil, lo que sugiere conclusiones y apoyo a la toma de decisiones. El contenido de este artículo se centra en el análisis de la información referente a los pacientes y sus patologías dentro de la Unidad Básica de Rehabilitación (UBR) del Desarrollo Integral de la Familia (DIF), municipal de la ciudad de Ajalpan, Puebla, esta información tiene como objetivo la identificación de grupos de edades, patologías más recurrentes y la definición de grupos de estudio, estos procesos representan la primera etapa de un Proyecto de Investigación denominado “Programa de Fortalecimiento al Aprendizaje en Centros de Educación Especial con Robot NAO”, cuya finalidad es crear estrategias de enseñanza y desarrollo de las capacidades motrices a través del uso del Robot NAO como herramienta en personas con capacidades diferentes; al final de dicha investigación, se analizará el impacto de esta tecnología en los grupos control.

+ Palabras clave: Educación, especial y Robot NAO. Recibido: Abril 25, 2017. Recibido en forma revisada: Junio 23, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Abstract: Data analysis is a process of inspecting, cleaning and transforming data with the aim of highlighting useful information, suggesting conclusions, and supporting decision-making. The content of this article focuses on the analysis of information concerning patients and their pa-

La información es un punto clave para la toma de decisiones y útil como guías para la construcción de conocimientos. En 1969, Robert R. Sokal y F. James Rohlf, en su obra Biometry se aventuraron a predecir que el Análisis de Datos era la especialidad más prometedora de la estadística moderna. Esta disciplina consiste en la búsqueda sistemática de información y de relaciones a través de conjuntos de datos (Gozálvez, 2014). El análisis de los datos que se presentan en este artículo fue a partir de información proporcionada durante los meses de agosto y septiembre de 2016 en la Unidad Básica de Rehabilitación (UBR) del DIF, ubicada en la ciudad de Ajalpan, Puebla. En este lugar se atienden discapacidades motrices en pacientes de diversas edades y géneros. La importancia de realizar este análisis de datos fue conocer las características de los pacientes y poder determinar un grupo control sobre el cual se aplicarán terapias definidas por especialistas en la materia, utilizando al Robot NAO como herramienta, de acuerdo a las capacidades de cada sujeto. La programación de rutinas en el Robot que servirán como terapias en el grupo control, será realizada por alumnos de la carrera de Ingeniería en Sistemas del Instituto Tecnológico Superior de la Sierra Negra de Ajalpan, a través del programa Choregraphe y el lenguaje de programación Python.

estudio, en este método los datos se agruparon según la frecuencia de los valores, con lo que se definió la distribución. La forma de tabular estuvo relacionada con el número de datos en este estudio. Se realizó una revisión de literatura enfocada a conocer los síntomas y tratamientos para las patologías más recurrentes en este análisis, con el propósito de poder definir las terapias en las que puede ser utilizado el Robot NAO como herramienta de una manera efectiva.

Resultados A continuación se presenta información sobre los datos recolectados, la cual tiene como objetivo contribuir a la determinación del grupo control sobre el cual se desarrollará la investigación. Se recolectaron un total de 137 datos individuales, donde 70 de ellos pertenecen a mujeres y 67 a hombres.

Figura 1. Gráfica de pacientes atendidos por género en la Unidad Básica de Rehabilitación.

Otra etapa del análisis fue identificar el número de patologías diferentes que son atendidas en la UBR; el resultado del análisis de esta variable cuantitativa arrojó un total de 89 patologías diferentes, las cuales se atienden durante la semana (lunes a viernes) por personas especializadas en el área de Fisioterapia y Rehabilitación Física.

Material y métodos La obtención de datos para este estudio se llevó a cabo dentro de la (UBR) del DIF municipal de la ciudad de Ajalpan, Puebla; para este proceso se contó con el apoyo del encargado de esta unidad el L.T.F. José Sánchez Solís. El proceso de recolección de datos se efectuó a través de la revisión de todos los expedientes de los pacientes; de tal forma se identificaron las edades y patologías que presentaban al ingresar o al acudir regularmente a terapias en la UBR. Así, fue posible identificar a toda la población atendida, esto generó una mayor representatividad para este análisis. Es importante mencionar que solamente se tomaron en cuenta, para conformar el grupo de control, a pacientes recurrentes a las terapias, ya que se observó que existían casos de pacientes que no le daban seguimiento a la atención y rehabilitación de la patología que padecían. Para este análisis de datos se utilizó el Software, Microsoft Excel 2013, con el cual se construyeron tablas y gráficas que se adecuaban mejor a la representación de variables. Con la utilización de esta herramienta se realizó el proceso de conteo y tabulación. El método para tabular los datos fue a partir de la distribución de frecuencias para variables cualitativas y cuantitativas encontradas en este

Figura 2. Gráfica de patologías atendidas con mayor número de pacientes en la UBR.

Otro aspecto que se identificó fue establecer la distribución de las patologías por intervalos de edad, en donde se detectó que la mayoría de pacientes atendidos son niños, y el segundo grupo que genera representatividad es el de personas entre 45 y 54 años.

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+ Cuadriplejía o cuadriparesia: los cuatro miembros están paralizados. + Pareplejía o paraparesia: afectación de los miembros inferiores. + Monoplejía o monoparesia: se encuentra afectado un solo miembro. + Triplejía o triparesia: se encuentran afectados tres miembros.

presentan anomalías estables, más o menos inmodificables (Olea ,1990). La parálisis cerebral infantil no tiene tratamiento pero, con una atención adecuada que le permita mejorar sus movimientos, que le estimule su desarrollo intelectual y le permita alcanzar el mejor nivel de comunicación posible y que estimule su relación social, podrá llevar una vida plena y enteramente satisfactoria. El niño debe ser controlado por un especialista en Rehabilitación y tiene que ser valorado de forma periódica (Bugle y Lorente, 1988). Los pilares del tratamiento de la Parálisis Cerebral son cuatro: - Terapia Física. - Terapia Ocupacional. - Logopedia. - Escuela.

Figura 3. Gráfico de barras del número de pacientes atendidos por grupos de edades. Figura 5.- Gráfico de pastel de atención de niños con PCI.

Los objetivos del tratamiento deben ir encaminados a: Parálisis Cerebral Infantil La P.C.I. es un trastorno no progresivo de la movilidad o de la postura que se debe a una lesión o anomalía del desarrollo del cerebro inmaduro.

+ Normalizar el tono muscular, por lo que se deben realizar movimientos terapéuticos específicos y no sólo ejercicios, para poder lograr el control de puntos clave (cabeza, cuello, gateo, caminar, etcétera).

Es un trastorno que no se agrava con el paso del tiempo y que su origen se encuentra en un problema durante el desarrollo del cerebro. La Parálisis Cerebral no permite o dificulta los mensajes enviados por el cerebro hacia los músculos, lo que obstaculiza el movimiento de éstos (Francois, 2005).

Figura 4. Gráfico radial de pacientes atendidos por grupos de edades.

Las principales patologías detectadas en este análisis con un mayor número de pacientes fueron: La Parálisis Cerebral Infantil, Parálisis Facial, Eventos Cerebrovasculares, Lumbalgia, Hidrocefalia, Contracturas Musculares, Mielomeningocele, Espolón Calcáneo Bilateral, Retraso en el Desarrollo Psicomotor, Estimulación, Esguince, Tendinitis, Escoliosis, Pie Plano, Artritis, Hernia Discal. La Parálisis Cerebral Infantil fue la patología con mayor número de casos atendidos dentro de la Unidad Básica de Rehabilitación. Las niñas con Parálisis Cerebral Infantil representan una mayor cantidad de pacientes atendidas.

Clasificación Existen muchos tipos de Parálisis Cerebral Infantil: Según su tipo: + Espasticidad (espásticos): aumento exagerado del tono muscular, por lo que hay movimientos exagerados y poco coordinados. Afecta al 70-80% de los pacientes.

+ Ataxia: sentido defectuoso de la marcha y descoordinación motora, tanto fina como gruesa. Es una forma rara en la que las personas afectadas caminan inestablemente, al poner los pies muy separados uno del otro.

Según la parte del cuerpo afectada: + Hemiplejía o hemiparesia: se encuentra afectado uno de los dos lados del cuerpo. + Diplejía o diparesia: La mitad inferior está afectadas más que la superior.

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Figura 6. Cuadro resumen de la P.C.I. (Cuadro tomado de http://apacetoledo.org/).

Dentro de la UBR solo se identificó la atención de un caso de P.C.I. Espástica para el caso de las niñas; para el caso de los niños, todos los pacientes presentan P.C.I. Mixta.

+ Atetosis (atetósicos): pasa de hipertonía a hipotonía, por lo que hay movimientos incoordinados, lentos, no controlables. Estos movimientos afectan a las manos, los pies, los brazos o las piernas y en algunos casos los músculos de la cara y la lengua, lo que provoca hacer muecas o babear. Los movimientos aumentan a menudo con el estrés emocional y desaparecen mientras se duerme. Pueden tener problemas para coordinar los movimientos musculares necesarios para el habla (disartria).

+ Mixta: es la más frecuente, manifiestan diferentes características de los anteriores tipos. La combinación más habitual es la de espasticidad y movimientos atetoides.

+Inhibir los patrones de postura refleja anormal. Facilitar las reacciones de enderezamiento y equilibrio, así como el uso de férulas y aditamentos inhibitorios.

Figura 7. Gráfico de Pastel de Niñas atendidas por tipo de P.C.I.

Los datos identificados ayudaron a definir el grupo control a través del primer criterio, en el que los pacientes del género masculino y femenino atienden una patología de P.C.I. Mixta. Tratamientos de la P.C.I. Para poder definir una rutina de tratamiento utilizando como herramienta al Robot NAO, fue necesario conocer las formas actuales de atención y rehabilitación de la P.C.I. La perturbación neurológica, al igual que la maduración neurológica normal, sufre una transformación con el correr de los años, y es justamente esto lo que debe aprovecharse para el tratamiento (Olea ,1990), es por esto que cuanto más precoz se inicie el tratamiento tanto mejores resultados dará, pues los casos antiguos, no tratados,

+Facilitar las posturas adecuadas y los movimientos anormales.

Discusión A través de los datos presentados en este análisis se pudo establecer una focalización en la búsqueda de la patología mayormente atendida en la Unidad Básica de Rehabilitación del DIF municipal de la ciudad de Ajalpan, Puebla, siendo la P.C.I. el eje sobre el cual se definirán líneas de acción, las cuales tendrán que ser autorizadas por los familiares o tutores del grupo control, deberán considerarse pacientes cuyos síntomas sean similares. Con los datos hallados será posible definir una rutina programada en el Robot NAO y así poder validar en qué grado el uso de esta herramienta genera una mejoría, en comparación con los métodos de atención tradicionales utilizados en la U.B.R. Debido a que la P.C.I. no tiene un tratamiento bien definido y se adecúa más a la búsqueda de mejorar los movimientos y calidad de vida del paciente, es aquí donde se presenta un área de oportunidad para el desarrollo de rutinas dirigidas por los especialistas en el campo de Rehabilitación y Fisioterapia que laboran en la UBR, además que se podrán evaluar nuevas propuestas que apoyen a la rehabilitación de los pacientes.

Conclusión El análisis de datos permitió obtener información que condujera a la adecuada selección del grupo control; para este caso, se eligieron tres niños y tres niñas con P.C.I. Mixta. Fue necesaria la revisión de literatura sobre las patologías que son más atendidas dentro de la UBR con el objetivo de contar con un marco de tratamiento para la generación de Rutinas de Rehabilitación. Las rutinas que se definieron con los especialistas para atender la mo-

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vilidad en pacientes con P.C.I. se basan en gateo, marcha, levantamiento de pierna izquierda y derecha, todos estos movimientos serán incluidos en la segunda fase de esta investigación la cual consiste en la generación de programas que serán cargados al Robot NAO para que pueda interactuar con los pacientes, todos los resultados serán debidamente documentados y evaluados.

Bibliografía

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and Cárdenas (2007), the implementation of a traffic light must meet six requirements to ensure improvements in traffic and provide safety, both drivers and pedestrians. The simulation using SIMIO® allowed to know measures of performance of the system that were evaluated against the requirements resulting justifying the installation of the traffic light.

Keywords: Simulation, road, traffic light and SIMIO.

Formulación del problema Según lo ilustra la Figura 1, el crucero está formado por dos arterias unidireccionales llamadas Avenida Independencia y Calle Mariano Matamoros. La alta afluencia vehicular, la falta de dispositivos de control de tráfico y la mala cultura vial de la población, han hecho del crucero un crucero peligroso, registrando de enero a mayo de 2016 un total de 7 accidentes.

Introducción La urbanización de las ciudades tiene como objetivo brindar una mejor calidad de vida a sus habitantes, sin embargo, suele traer consigo otros desafíos, uno de ellos es la congestión en la vialidad, que se da debido al poder adquisitivo de los habitantes que les permite adquirir un vehículo, provocando que el parque vehicular de las ciudades se incremente. La Organización Mundial de la Salud (OMS), en 2015 refirió que de 2010 a 2013 las cifras de población y vehículos se incrementaron 4% y 6% respectivamente. En los países de ingresos bajos y medianos circulan aproximadamente la mitad de los vehículos del mundo, en ellos se producen más del 90% de las muertes relacionadas con accidentes de tránsito. La mitad de las personas que mueren por esta causa en todo el mundo son “usuarios vulnerables de la vía pública”, es decir, peatones, ciclistas y motociclistas (OMS, 2015).

Liliana Fuentes Rosas1, Lucila Guadalupe Tobón Galicia2, Lot Rojas Mora,3 y Constantino Gerardo Moras Sánchez4

Instituto Tecnológico Superior de Tierra Blanca Av. Veracruz s/n Esq. Héroes de Puebla Tierra Blanca , Veracruz, México, C.P. 95180. 4 Instituto Tecnológico de Orizaba Oriente 9, Emiliano Zapata Sur Orizaba, Veracruz, México, C.P. 94320. 1,2,3

Lilyfros@hotmail.com

Recibido: Mayo 15, 2017. Recibido en forma revisada: Junio 11, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Resumen: En este artículo se aborda la aplicación de la simulación, una de las técnicas más versátiles e importantes de la ingeniería industrial, a un crucero vial de la Ciudad de Tierra Blanca, Veracruz, México. La característica que mejor representa a dicho crucero es la recurrencia de accidentes, situación por demás lamentable. La colocación de un semáforo es una alternativa que se plantea como posible solución. De acuerdo con Cal y Mayor y Cárdenas (2007), la implementación de un semáforo debe cumplir seis requisitos para que garantice mejoras en el tránsito y provea seguridad, tanto a conductores como a peatones. La simulación utilizando SIMIO® permitió conocer medidas de desempeño del sistema que fueron evaluadas contra los requisitos resultando justificada la instalación del semáforo.

Palabras clave: simulación, vialidad, semáforo y SIMIO.

Abstract: TThis article deals with the application of simulation, one of the most versatile and important techniques of industrial engineering, to a road cruiser in the city of Tierra Blanca, Veracruz, Mexico. The characteristic that best represents this cruise is the recurrence of accidents, a situation that is very regrettable. The placement of a traffic light is an alternative that is posed as a possible solution. According to Cal and Mayor

En México, de acuerdo con el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI, 2015), durante el año 2015 se registraron 378,232 accidentes de tránsito en las zonas urbanas México. El 34% de las víctimas mortales ocurrieron en accidentes en intersección de vialidades (STCONAPRA, 2015). Con relación a las víctimas por entidad federativa, durante 2015 se identificó a los estados de Chihuahua, Michoacán, Sinaloa, Jalisco, Veracruz y Nuevo León, como los de mayor número de víctimas mortales en accidentes de tránsito (INEGI, 2015).

Municipio de Tierra Blanca, Veracruz, México Ubicado en la región central del Estado de Veracruz, se erige en municipio de Tierra Blanca con una extensión territorial de 1,522.61 kilómetros cuadrados y una población de 94, 087 habitantes (SEDESOL, 2016).

Figura 1. Crucero bajo análisis en Tierra Blanca, Veracruz.

Recolección de datos y definición del modelo El análisis del sistema se realizó a través de las medidas de desempeño: tiempo de arribo por cada una de las arterias, tipo de vehículo que arriba, destino del vehículo, tiempo de cruce, número de peatones en el sistema. Cada una de estas medidas fue considerada como variable y se tomaron sus mediciones en el sistema real durante 30 días en horarios aleatorios, generando bases de datos. Se dio tratamiento estadístico a todas las variables usando las pruebas de bondad de ajuste de Anderson Darling y Kolmogorov Smirnov (K-S) con un nivel de significancia de 5%. Los resultados arrojaron que las variables se ajustan a distribuciones teóricas conocidas. El proceso que siguen los vehículos cuando entran al crucero es el ilustrado en la Figura 2.

De acuerdo a las cifras proporcionadas por la Delegación de Tránsito del municipio, se atienden 18 accidentes viales a la semana del 100% de los accidentes fatales en motocicleta del Estado de Veracruz, el 26% corresponde a Tierra Blanca.

Descripción del Método

Figura 2. Diagrama de flujo del proceso en el crucero bajo análisis.

De acuerdo con Law (2014), un estudio de simulación debe seguir una metodología compuesta por diez pasos y fue la misma que se siguió para efectos del presente estudio de simulación.

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Es menor o igual que (donde >0, y β es el error absoluto el cual es elegido junto con el experto del sistema) entonces:

Se estimó el tiempo promedio en segundos entre arribos de vehículos por la calle Matamoros, con un error absoluto de 2.00 segundos y un nivel de confianza del 90%. El procedimiento se muestra a continuación:

Verificación del modelo Usando como referencia el diagrama de la anterior, se contrastó la información con protección civil y la regiduría del Ayuntamiento, quienes lo aprobaron.

Construcción del programa Para la construcción del programa que representa al crucero, se utilizó el simulador SIMIO® que es un software de modelización, simulación y animación 3D. La Figura 3 ilustra el layout del programa.

Tabla 1. Tiempos en segundos entre arribos por la Avenida Independencia para la prueba t-pareada.

Con los datos de la Tabla 1, se construyó un intervalo de confianza al 95% para Z en donde Zi=Xi-Yi Solución:

Por lo que tiene un error absoluto de a lo más β con una probabilidad de aproximadamente 1-α. En otras palabras, si se construyen 100 intervalos de confianza independientes al 90%, es de esperarse que tenga un error absoluto de a lo más β en 90 de los casos; alrededor de 10 intervalos el error absoluto sería mayor a β. Suponga que se ha construido un intervalo de confianza para μ basado en un número fijo de replicaciones n. Si se asume que el estimador de la varianza poblacional no cambia apreciablemente a medida que el número de replicaciones se incrementa, una expresión aproximada para el número total de replicaciones n*(β) requerido para obtener un error absoluto de β es dado por:

Es posible determinar n*(β) incrementando i en uno hasta que un valor de i se obtiene para el cual:

Figura 3. Crucero bajo análisis representado por un modelo de simulación en SIMIO®.

Se realizaron diez corridas de prueba del modelo de simulación en SIMIO® para su validación en el siguiente paso.

La validación es el proceso mediante el cual se corrobora que los datos que arroja el programa de simulación son estadísticamente iguales a los del sistema real, para tal propósito se utiliza la prueba t-pareada. En donde el intervalo resultante se obtiene mediante la siguiente fórmula: Todas las variables fueron validadas, se muestra el proceso de una de ellas: tiempos entre arribos por la avenida Independencia. Los cálculos se muestran en la Tabla 1. Xj= tiempo promedio en segundo entre llegadas por avenida independencia del sistema real. Yj= tiempo promedio en segundos entre llegadas por avenida independencia del modelo de simulación.

Análisis de resultados Los resultados del modelo de simulación se analizan junto con las características propuestas por Cal y Mayor y Cárdenas (1994).

Requisitos que justifican la implementación de un semáforo Si la instalación y operación de los semáforos es correcta, éstos podrán aportar diversas ventajas a la vialidad, en cambio, si uno o más semáforos son deficientes, servirán para entorpecer el tránsito, tanto de vehículos como de peatones (Cal y Mayor y Cárdenas, 2007). Son seis los requisitos que justifican la implementación de un semáforo: 1. Volumen mínimo de vehículos: es la intensidad de tránsito de las vías que se cruzan.

Realización de pruebas piloto

Validación del modelo

Por lo tanto, el número de replicaciones que se corrió el programa fueron 400 veces.

Para calcular el número de replicaciones se utilizaron los datos correspondientes a los tiempos entre arribos por la calle Matamoros. La Tabla 2 muestra los resultados de las 10 corridas piloto, independientes. Puesto que el intervalo resultante incluye al cero, se dice que el programa de simulación es válido y que cualquier diferencia observada entre los datos reales y la simulación se debe a fluctuaciones aleatorias.

Interrupción del tránsito continuo: se aplica cuando las condiciones de operación de la calle principal son de tal naturaleza que el tránsito en la calle secundaria sufre demoras o riesgos excesivos al entrar o cruzar la calle principal.

3. Volumen mínimo de peatones: se satisface este requisito si durante cada una de cualquiera de las ocho horas de un día representativo cruzan 150 o más peatones por hora.

Diseño de experimentos y Corridas del programa

4. Circulación progresiva: debe haber por lo menos 300 metros de distancia entre el semáforo más próximo.

Para tomar decisiones útiles a partir del programa de simulación es necesario determinar el número de replicaciones o corridas óptimas. Para tal objetivo se utiliza el procedimiento de estimación de la media μ=E(x) con un error específico, una vez que el modelo ha sido validado. Si el estimador es tal que, entonces se dice que tiene un error absolutoβ. Si se hacen replicaciones de una simulación hasta que la mitad del intervalo de confianza dado por:

5. Antecedentes acerca de accidentes: este requisito debe ir relacionado con los anteriores porque por sí solo no justifica la instalación del semáforo. Se considera cuando en los últimos doce meses se han presentado cinco o más accidentes.

Tabla 2. Datos de los tiempos promedios en segundos entre arribos por la Calle Matamoros.

6. Combinación de los requisitos anteriores: cuando ninguno de los requisitos anteriores se cumple en un 100% pero dos o más se satisfacen en un 80%. Tomando como referencia los valores de cada uno de los requisitos y los resultados del programa de simulación se elaboró la tabla 3, en la que

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se aprecia que la instalación del semáforo en el crucero bajo análisis en la ciudad de Tierra Blanca se justifica.

Bibliografía

+ Cal y Mayor, Rafael y Cárdenas, James (2007). Ingeniería de Transito. Fundamentos y aplicaciones. Octava Edición. México: Alfaomega. ISBN # 970-15-1238-3. + Cerón, J. y López, A. (2013). Aplicación de simulación con Promodel ® para mejorar el sistema de vialidad en el primer cuadro de la localidad del Maltrata, Veracruz. (Tesis de licenciatura). Instituto Tecnológico Superior de Tierra Blanca. + Consejo Nacional para la Prevención de Accidentes CONAPRA (2013). Accidentes de tránsito México 2013. Recuperado de http://conapra.salud. gob.mx/Interior/Documentos/Infografia2013.pdf + Fuentes, L. (2004). Aplicación de simulación para mejorar el sistema de recolección de basura de las casas-habitación de la localidad de Maltrata, Ver. (Tesis de maestría). Instituto Tecnológico de Orizaba. México. + Fuentes, L.; Moras, C.; Tobón,

Tabla 3. Comparación de los requisitos de Cal y Mayor y Cárdenas versus programa de simulación/sistema real.

Conclusiones Con base en el cumplimiento de tres requisitos al 100% se tiene la evidencia suficiente para que se proceda a la implementación del semáforo en el crucero analizado. Se comprueba una vez más la versatilidad de la técnica de Simulación, ahora enfocada en la solución a un problema social. El simulador SIMIO® resultó ser poderoso y confiable, sencillo y atractivo para simular el sistema.

Revista Científica

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Revista Científica

+ Palabras clave: comunicación, emisor, mensaje, medio, receptor, retroalimentación, confiabilidad y validez Abstract: The Integral and Dynamic Model to Develop Work Groups include nine factors, between the communication is included. Some authors says that problems afflict the organizations are produced by a bad communication. Based on that, is very important to keep an organization healthy, perform a diagnosis to realize how the communication is and the main contributors to be corrected if it is required. Since no valid a reliable instruments were found to be used to measure organizational communication and its elements, an instrument was developed based on Berol’s Model, including assertions to evaluate source, message, channel, receiver and feedback. The instrument was applied to a work teams of Production, Engineering and Quality 3 Aerospace Companies located in Chihuahua City, getting an reliability of 0.8668 using the Alpha Cronbach´s coefficient and a contents and experts validity cosigned by results exhibited by a company satisfaction´s survey.The results showed feedback was the main improvement opportunity.

Keywords: communication, source, message, channel, receiver, feedback, reliability y validity.

Introducción El trabajo en equipo es una de las características clave que muchas grandes corporaciones establecen dentro de su misión, visión y principios guías, considerado por una de cada cuatro compañías en la ciudad de Chihuahua como un requisito indispensable para su contratación (Guerrero y Ruiz, 2015). El Modelo Integral y Dinámico para el Desarrollo de Grupos de Trabajo mide la madurez de un grupo para determinar su nivel de desarrollo, considerando nueve factores, dentro de los cuales se encuentra la comunicación (Guerrero, 2013).

Luis Arnulfo Guerrero Chávez1 y Yamil Flores Robles2

Instituto Tecnológico de Chihuahua Av. Tecnológico 2909 Chihuahua, Chihuahua, México, C.P. 31310 1,2,

lguerrer@itch.edu.mx

Recibido: Agosto 23, 2017. Recibido en forma revisada: Septiembre 29, 2017. Aceptado: Enero 18, 2018.

Revista Científica

Resumen: El Modelo Integral y Dinámico para Desarrollo de Grupos de Trabajo contempla nueve factores, dentro de los que se encuentra la Comunicación. Algunos autores mencionan que los problemas que aquejan a una organización son derivados de la mala comunicación. Es por ello que es de gran importancia para la salud de las organizaciones, realizar periódicamente un diagnóstico que arroje como se encuentra la comunicación y en cuales aspectos habría que trabajar si es necesario. Primeramente, se desarrolló una búsqueda documental para encontrar instrumentos válidos y confiables que pudieran utilizarse para medir la comunicación organizacional y a sus elementos, pero como no se encontraron instrumentos con dichas características, se procedió a desarrollar un instrumento basado en el Modelo propuesto por David Berlo. Se incluyeron en el instrumento aseveraciones para evaluar al Emisor, al Mensaje, al Medio, al Receptor y a la Retroalimentación. El instrumento de medición se aplicó a 3 empresas de Manufactura del Sector Aeroespacial en sus Departamentos de Producción, Ingeniería y Calidad de la ciudad de Chihuahua, obteniendo una confiabilidad, aplicando el Coeficiente Alfa de Cronbach de 0.8668 y una validez de contenido y expertos avalada por la opinión del Gerentes de Recursos Humanos de una de las compañías estudiadas, basadas dichas opiniones en los resultados arrojados por el instrumento y contrastados con resultados de un instrumento de satisfacción que aplica una de las compañías. De los resultados se encontró que la retroalimentación es el elemento con mayor oportunidad de mejora.

presas, en función de lo que hacen las personas. Ludlow y Panton (1997) enmarcan que la comunicación es hecha por las personas que deriva en acciones y resultados, y que esta puede realizarse de manera formal o informal, que puede ser sencilla o complicada, y que puede ser efectiva o inefectiva. Verderber (1999) establece seis funciones de la comunicación: (1) Para satisfacer necesidades por su naturaleza gregaria, (2) Para mantener y fortalecer el sentido de identidad, (3) Para cumplir con las obligaciones sociales, (4) Para desarrollar relaciones, (5) Para intercambiar información y (6) Para influir en otros.

Importancia de la comunicación Una comunicación deficiente puede derivar en desinformación de todos los involucrados en ciertas tareas a desarrollar en uno o varios departamentos de una empresa, puede provocar malos entendidos y dudas, que llevan a la falta de materia prima, a tiempos muertos por maquinaria y equipo detenidos, al incumplimiento de los programas de producción, a altos inventarios de material en proceso, a diseños funcionalmente adecuados, pero no manufacturables, a un ambiente laboral deteriorado, a problemas de calidad nuevos y reincidentes que impactan a los clientes de la empresa y un sinfín de problemas más. Por lo anterior, es necesario poder medir, con un instrumento válido y confiable, el estatus que guarda la comunicación en la organización, para poder entender que puede ir mal para y corregirlo. Muchas compañías del Sector Manufacturero de la ciudad de Chihuahua piden Comunicación en sus solicitudes de empleo, como una habilidad necesaria para contratar a los candidatos, como puede verse en la Figura 1, para la posición de Program Buyer.

La Comunicación Comunicación es la acción de comunicar y a su vez comunicar se refiere a transmitir o participar a otros alguna cosa (García-Pelayo, 1982); Peter Drucker determinó que el 60 por ciento de los problemas que tienen las empresas se deben a una mala comunicación (Drucker, 2011). Chester Barnard (1938) reconoció que en cualquier ámbito de la organización, la comunicación ocupa un lugar central, porque su estructura, alcance y ambiente de desarrollo están basados casi enteramente por la comunicación. Wilbur Schram (1955) describió la comunicación como el acto de establecer contacto entre un emisor y un receptor, con ayuda de un mensaje. Katz y Khan (1966) definen a la comunicación como un proceso social de gran relevancia para el funcionamiento de cualquier grupo, organización o sociedad. Rogers y Agarwala-Rogers (1980) definen la comunicación como el proceso por el cual se transfiere una idea de una fuente a un receptor, con intención de cambiar su comportamiento y que está conformada de seis elementos principales que son: fuente, mensaje, canal, receptor, efecto y retroalimentación. Low y Panton (1997) consideran a la comunicación como un proceso individual que conlleva la transferencia de información y que influye en el comportamiento del individuo o de grupos de individuos que deriva en acciones y resultados, que puede realizarse de una manera formal o informal y que puede ser efectiva o inefectiva. La comunicación incide directamente en los resultados que obtienen las em-

Figura 1. Comunicación como una habilidad requerida (El Heraldo, 2017).

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El Modelo Integral y Dinámico para Desarrollo de Grupos de Trabajo (Guerrero, 2013) incluye a la Comunicación como uno de los nueve factores que definen la Madurez de un Grupo de Trabajo, que es la variable utilizada para determinar el grado de su desarrollo. Un estudio realizado a 65 Grupos de 21 empresas de la ciudad de Chihuahua, arrojó una alta correlación entre la Comunicación y la Madurez, con un coeficiente R de Pearson de 0.8195, como puede apreciarse en la Figura 2. Figura 3. Modelo FMCR de Bero, complementado con efectos y retroalimentación (Rgers y Agarwala-Rodgers, 1980).

Características de un Instrumento de Medición Lord Kelvin dijo que “Lo que no se define no se puede medir, lo que no se mide no se puede mejorar, y lo que no se mejora se degrada siempre”. Todo es susceptible de medirse, incluso cuestiones cualitativas como la madurez de grupos y personas, el liderazgo, el ambiente laboral la toma de decisiones y la comunicación. Medir es el proceso de evaluar conceptos abstractos utilizando con indicadores empíricos. Un buen instrumento de medición colecta los datos observables que representan los conceptos o variables que se han definido en el planteamiento de una investigación (Hernández, Fernández y Baptista, 1998). Figura 2. Modelo FMCR de David Berlo (Berlo 1979).

Modelos de Comunicación Lasswell estableció a finales de la década de los 1940, que los elementos que conforman la comunicación son quien dice que, en que canal, a quién y con qué efecto (Bryson, 1948); Shannon y Weaver (1949) concluyeron que la comunicación maquinal, basada en la comunicación humana, está constituida de cinco componentes que son la fuente, un transmisor, una señal, un receptor y un destino; Berlo (1979) diseñó el modelo conocido como FMCR, que está conformado por una fuente, un mensaje un canal y un receptor (Figura 2), que luego introduce los efectos que produce la comunicación y que se complementa con una retroalimentación (Figura 3).

Para ser capaces de describir esas características plenamente y de la manera más precisa, exacta es necesario que los instrumentos utilizados tengan tres características: validez, confiabilidad y valor práctico (Thorndike y Hagen, 1975). La validez se refiere al grado en un instrumento realmente mide la variable que pretende medir. Existen tres maneras diferentes con las cuales puede evaluarse la validez: (1) Validez de contenido que es el grado en que el instrumento posee los conceptos que se desean medir, (2) Validez de criterio avalada por expertos en el tema que se desea medir y, (3) Validez de constructo que relaciona la variable dependiente medida, con una o varias variables independientes, por medio de coeficiente r de Pearson. La confiabilidad de un instrumento de medición se refiere al grado en que su aplicación repetida al mismo sujeto u objeto produce iguales resultados. Los métodos más usados son: (1) El test y re-test, en el cuál el instrumento se aplica dos o más veces y sus resultados se correlacionan, (2). El de mitades partidas, en donde el instrumento se parte a lamitas y sus resultados se correlacionan, (3) El coeficiente KR-20,que se recomienda principalmente para instrumentos con escala dicotómica y (4) El coeficiente alfa de Cronbach, que mide la consistencia inter ítems y que solo requiere aplicarse en una sola ocasión (Hernández, Fernández y Baptista, 1998). El valor práctico tiene que ver con la interpretación que determina si un test tiene valor práctico para su uso amplio (Thorndike y Hagen, 1975).

Desarrollo del Instrumento de Medición

Figura 2. Modelo FMCR de David Berlo (Berlo 1979).

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En el desarrollo y diseño del instrumento, se consideraron las variables que propone el modelo de David Berlo para medir el estado que guarda la comunicación organizacional de las empresas seleccionadas, y que son: (1) El emisor que es la persona con ideas e información, que tiene por objetivo el transmitir el mensaje. (2) El mensaje, que expresa el objetivo que persigue el emisor y lo que espera comunicar al receptor. (3) El medio por el cual se envía el mensaje del emisor al receptor y que son juntas semanales, boletines, memorándums, e-mail, teléfono, circuito de tv, tableros,

pantallas, etc. Los mensajes pueden ser también de forma no oral, por medio de posturas corporales, expresiones del rostro y movimientos de manos y ojos. Cuando la comunicación de un emisor es contradictoria (el mensaje no oral contradice al oral), el receptor suele dar más importancia al contenido no oral de la comunicación que recibe. Este tipo de comportamiento no oral guarda relación con la capacidad de persuasión del emisor hacia su receptor. (4) El receptor, que es la persona que recibe y decodifica el mensaje. Y por último, la retroalimentación, que corresponde a la respuesta del mensaje por parte del receptor y que le permite al emisor saber si se ha recibido el mensaje en forma correcta. La retroalimentación nos ayuda a saber de la existencia de fallas en la comunicación. Para cada una de las variables, se escribieron cuarenta frases que midieran el estado de cada una de ellas, utilizando una escala de nivel ordinal desarrollada por el Psicólogo Rensis Likert en 1932, que consiste en un conjunto de ítems presentados en forma de aseveraciones, es ampliamente aplicada por su rapidez y sencillez de uso por la persona encuestada. La escala considera cinco alternativas que van desde totalmente de acuerdo, hasta totalmente en desacuerdo. El instrumento completo se muestra en la Figura 3.

Para determinar la validez del instrumento, se seleccionó la validez de expertos y para ello, se les pidió a los Gerentes de Recursos Humanos y de los departamentos evaluados, una carta con sus comentarios sobre los resultados obtenidos por el instrumento de medición.

Resultados

Estructura del instrumento de medición El instrumento de medición logrado se muestra en la figura 4, que está constituido de una escala de likert y de 40 aseveraciones separadas en cinco grupos que evalúan los cinco elementos de la comunicación y que quedaron distribuidas de la siguiente forma: emisor: 3, 18, 20, 23, 26 y40; medio: 8, 9, 10, 14, 22, 25, 30, 31, 32 y 33; mensaje: 1, 2, 4, 21, 24 y 28; receptor: 6, 7, 12, 15, 16 y 17 y la retroalimentación: 5, 11, 13, 19, 27, 29, 34, 35, 36, 37, 38 y 39. Se establecieron los criterios para interpretar los resultados, quedando de la siguiente forma, mostrada en la Tabla 1.

Se realizó una prueba piloto en una de las empresas que formaron parte del sujeto de investigación, para calcular la confiablidad de instrumento, antes de su aplicación en extenso a todos los sujetos de la investigación. Debido a un convenio de confidencialidad con las empresas participantes, no se incluyen sus nombres y características. Durante la aplicación del instrumento, se garantizó la secrecía de los participantes, utilizando un lugar exclusivo, y la entrega de los formatos llenos fueron entregados por los participantes, a los investigadores para conservar la confidencialidad.

Tabla 1. Criterios para interpretación de los resultados de la aplicación del instrumento de medición.

Cálculo de la confiabilidad del instrumento Para determinar la confiabilidad del instrumento se utilizó el coeficiente alfa de Cronbach, desarrollado por el psicólogo estadounidense Lee Joseph Cronbach. Esta medida de confiabilidad solo requiere de una aplicación del instrumento y genera valores que van de cero a 1. Puede calcularse a partir de las correlaciones de los ítems que se conoce como coeficiente Alpha de Cronbach estandarizado. Una de las fórmulas que se utilizan, es la basada en las correlaciones entre los ítems, que se presenta a continuación (Hernández, Fernández y Baptista, 1998).

(1)

En donde: α es el Coeficiente alfa de Cronbach, N es el número de ítems, p corresponde al promedio de las correlaciones y n son las correlaciones diferentes a cero; entre más se aproxime a 1, es mayor la confiabilidad. En ciertas aplicaciones se considera que valores mayores a 0,7 son suficientes para garantizar la confiabilidad de los resultados.

Determinación de la validez del instrumento

Figura 4. Instrumento de medición.

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Confiabilidad del instrumento Se realizó una prueba piloto en la empresa para calcular la confiablidad de instrumento, antes de su aplicación en extenso a todos los sujetos de la investigación. Los datos que arrojó la aplicación piloto del instrumento, se condensaron en la matriz mostrada en la Tabla 2.

Como los valores de las variables son: y N=40; la sumatoria de las correlaciones Σ Correlaciones = 106.93; N que es el número de ítems es igual a 40; n que son las correlaciones diferentes a cero es n = 780-16 = 764, y p que corresponde al promedio de las correlaciones es p = Σ Correlaciones / n = 106.93/764 = 0.13996. Integrando los valores anteriores en la ecuación para calcular el coeficiente alfa de Cronbach:

Validez del instrumento

Tabla 2. Matriz de datos recolectados con el instrumento de medición.

A partir de los datos de la Tabla 2, se correlacionaron los datos entre ítems, que se muestran en la matriz de correlaciones se presenta en la Tabla 3.

De los comentarios realizados por los gerentes a los que se les solicitó su opinión sobre los resultados proporcionados por el instrumento de medición se agrega el siguiente extracto: “Los resultados presentados…siguiendo el modelo de Berlo reflejan un área de oportunidad en la oficina de diseño en el ámbito de la comunicación. La calificación obtenida de los 4 grupos encuestados es muy similar entre ellos, por lo que representa un resultado confiable. Adicionalmente los resultados arrojados en el trabajo de comunicación concuerdan en ciertos puntos con la encuesta de satisfacción realizada por la empresa cada año. La encuesta de satisfacción del año pasado realizada por la empresa nos ayudó a detectar áreas de oportunidad en el área de comunicación en nuestra oficina. ..las acciones propuestas son válidas y confiables…”

Tabla 4. Resultados obtenidos por el Equipo LA.

Resumen de los resultados obtenidos por todos los equipos estudiados. Al igual que el equipo LA. Debido a la asimetría de las escalas para calificar los resultados de comunicación de los cinco elementos, fue necesario transformar los puntajes a porcentajes para poder comparar los elementos y obtener un resultado para la comunicación total, mostrados en la Tabla 5.

Sobre el valor práctico o estado de la comunicación organizacional en los grupos estudiados Los resultados que entregó el instrumento de medición sobre el estado de la comunicación en general y de sus elementos en lo particular se presenta en las siguientes tablas:

Sobre los resultados que arrojó el instrumento

Tabla 5. Criterios en porciento, para comparar elementos y determinar la comunicación total.

A continuación se presentan en las Tablas 6, Tabla 7 y y Tabla 8, los resultados obtenidos de las empresas L, Z y T respectivamente y en la tabla 8, un cuadro comparativo de los resultados totales que arrojó el instrumento para cada grupo de las tres empresas estudiadas.

Ejemplo de cálculo de los resultados de uno de los equipos. Se presenta un grupo, denominado LA, que consta de 11 personas para mostrar cómo se calcula el estado de la comunicación de cada uno de los elementos que componen la comunicación. Los resultados arrojados por el instrumento se muestran en la Tabla 4.

Tabla 6. Resultados de comunicación de grupos de la empresa L. Tabla 3.- Matriz de correlaciones entre ítems de datos de la tabla 2.

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Por lo anterior, se deduce que el instrumento es confiable para los equipos estudiados.

Sobre la validez

Tabla 7. Resultados de comunicación de grupos de la empresa Z.

De acuerdo a los comentarios presentados en los resultados de la validez, en donde se menciona que los resultados entregados por el instrumento, coinciden con los resultados obtenidos por medio de la encuesta de satisfacción, el instrumento se considera válido para los equipos estudiados.

Sobre los resultados de la comunicación total y sus elementos

La comunicación total en las tres empresas, como se aprecia en la tabla 10, va de regular a buena (Empresa L 53%, Empresa Z 48% y Empresa T 56%, Total Promedio 52%). El instrumento de comunicación se puede aplicar en cualquier momento que se requiera, a los grupos que se desee o necesite estudiar, y los resultados los puede evaluar el jefe del Departamento que lo requiera.

Limitaciones del estudio Por acuerdo de confidencialidad con las Empresas que participaron en la investigación, no fue posible utilizar su nombre, por lo que solo fue posible utilizar la primera sigla de su razón social, seguida de una letra o número para su identificación.

Una característica importante del instrumento es que evalúa por separado cada uno de los elementos de la comunicación propuesto por Berlo y presenta cuál de ellos tiene oportunidades de mejora, para realizar un plan de acción de mejora específico. Tabla 8. Resultados de comunicación de grupos de la empresa T.

En la Figura 5 se presentan por elemento y por empresa, los resultados que arrojó la aplicación del instrumento, en dónde se aprecia que los resultados e todos los elementos son muy parecidos, excepto en el elemento Retroalimentación.

Tabla 9. Resultados promedio de los elementos y comunicación total de las empresas.

George y Mallery (2003) definen como criterio general los siguientes valores para evaluar los resultados de coeficientes de alfa de Cronbach:

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Sobre la confiabilidad del instrumento

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Conclusiones

El resultado calculado del coeficiente de confiabilidad alfa de Cronbach es: 0.8668. La interpretación de los resultados del coeficiente alfa de Cronbach se realizó bajo los siguientes criterios:

Bibliografía

Figura 5. Comparación de Resultados por elemento de las Empresas estudiadas.

En la Figura 6, en la que se presentan los resultados promedio por elemento de las tres compañías, se aprecia que la principal oportunidad de mejora de la comunicación se encuentra en el elemento Retroalimentación con un 46%, seguida del elemento Mensaje.

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Revista Científica

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Figura 6. Resultados compuestos de las 3 Empresas por Elemento.

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(1997) is the main theoretical reference location criteria. A multiple-case study was conducted, the main instrument to recollect data was the questionnaire as well as the review of secondary sources of information. The results allowed determining just one localization factor of IED firms in Ciudad Victoria and identify key characteristics that allowed companies to get their demands in search of their competitiveness.

Keywords: Localization factors, conditional factors and FDI firms.

Introducción En el contexto mundial, la inversión extranjera directa (IED) es la que permite una rápida integración económica entre los países. Sin embargo, según las diferentes teorías del comercio internacional, las empresas solo deciden invertir fuera de su país de origen si detectan oportunidades de crecimiento y condiciones únicas que las hagan más competitivas. Por lo anterior, la competitividad se ha difundido como una estrategia de desarrollo para las empresas. Porter (1995) afirma que la competitividad es un proceso localizado que fomenta la especialización y la eficacia local, por consecuencia las regiones son espacios que pueden ofrecer ventajas competitivas, debido a que poseen distintos factores de atracción según las necesidades de cada empresa.

Karla María Nava Aguirre1

Universidad de Monterrey, Av. Ignacio Morones Prieto. 4500 pte. C.P. 66238. San Pedro Garza García, N.L., México. 1

karla.nava @udem.edu

Resumen: De acuerdo con los diferentes argumentos teóricos del comercio internacional, las empresas solo deciden invertir fuera de su país de origen si detectan oportunidades de crecimiento y condiciones únicas. Por lo anterior, el objetivo principal de esta investigación es identificar los factores de localización de empresas de inversión extranjera directa (IED) en Ciudad Victoria, Tamaulipas, México. Se establecieron las once condiciones de localización planteadas por Hyter (1997) como referente teórico principal. Se llevó a cabo un estudio multicaso donde se utilizó como instrumento principal el cuestionario, además de la revision de fuentes secundarias de información. Los resultados permitieron determinar solo un factor de localización de las empresas IED en Ciudad Victoria e identificar las características clave que permitieron satisfacer las demandas de la empresa en busqueda de su competitividad.

+ Palabras clave: Factores de localización, condiciones de localización y empresas IED.

Recibido: Julio 01, 2017 Recibido en forma revisada: Octubre 18, 2017. Aceptado: Enero 17, 2018.

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Abstract: In accordance with different theoretical arguments of international trade, the companies just decide to invest outside their country of origin if they detect growth opportunities and unique conditions. Therefore, the main objective of this research is to identify the location factors of foreign direct investment (FDI) firms in Ciudad Victoria, Tamaulipas, Mexico. The eleven conditional factors of localization proposed by Hyter

En las últimas tres décadas ha habido un aumento en los flujos de la IED así como nuevos participantes en los orígenes y destinos de la misma. La propia apertura y economía global ha obligado a las empresas a explotar los recursos o activos específicos de una localización. Existen argumentos a favor y en contra de la IED, los primeros hablan de beneficios para el país anfitrión en el sentido de la transferencia de recursos, los empleos y la balanza de pagos aunque advierten de las desventajas respecto a la competencia y a la pérdida de soberanía nacional. El país origen de la inversión también tiene beneficios directos en su balanza de pagos y sobre todo la transferencia de conocimientos y habilidades desde la empresa subsidiaria. Según datos de la Comisión Nacional de Inversiones Extranjeras (CNIE) México registró 26,738.6 millones de dólares (mdd.) por concepto de IED al cierre del 2016. Los flujos se canalizaron a la industria manufacturera con 16,401.2 mdd. (61.3%); servicios financieros, 2,575.7 mdd. (9.6%); los trasportes, correos y almacenamiento 1,584.3 mdd. (5.9%), minería, 1,256.6 mdd. (4.7%); generación, transmisión y distribución de energía eléctrica, 1,154.6 mdd. (4.3%); y construcción 1,082.9 mdd. (4.1%). Los once sectores restantes captaron 2,683.3 mdd. (10.1%). En ese mismo año, Tamaulipas ocupó la séptima posición con una participación del 4.2% del total de la IED en México. Por lo anterior, el objetivo principal de esta investigación es identificar los factores de localización de empresas IED en el centro del Estado de Tamaulipas, en específico su capital Ciudad Victoria. Se llevó a cabo un estudio de caso múltiple donde se utilizó como instrumento principal el cuestionario aplicado a las seis empresas IED establecidas en la ciudad. Se consultaron fuentes secundarias de información principalmente Comisión Nacional de Inversiones Extranjeras del INEGI y de Gobierno del Estado de Tamaulipas.

Condiciones de localización En el nuevo contexto comercial mundial, la inversión extranjera directa es la que permite una rápida integración económica entre los países. Sin embargo, según la teoría del comercio internacional, las empresas solo deciden invertir fuera de su país de origen si detectan oportunidades de crecimiento y condiciones únicas, es decir, aquellas ventajas o características de cierta ubicación que generan competitividad para las empresas. Al respecto, el término de competitividad a nivel local y nacional fue expuesto por Porter (1990) y este se ha difundido entre los países en desarrollo y desarrollados, convirtiéndose en una estrategia de desarrollo para las empresas al identificar el conjunto de factores que favorecen el su crecimiento. Porter (1995) afirma que la competitividad favorece la especialización y por ende las ventajas competitivas de la empresa y esa misma razón es la que las vuelve atractivas para la ubicación de las mismas. Hayter (1997) señala que las estrategias definen la posición competitiva de las empresas a largo plazo y las nuevas plantas representan un factor importante para esta definición. La localización es el estudio que determina la ubicación más conveniente para una organización que brinde la mayor rentabilidad de las operaciones respecto a su inversión o donde se cumpla efectivamente con los objetivos de la empresa (Sapag y Sapag, 2000). Hayter agrupa las principales corrientes clásicas de localización como las expuestas por Von Thünen (1826), Weber (1909), la Teoría de los Lugares Centrales basado en la relación centro-área, de Christaller (1933) y Hotelling (1929). Más adelante surgirían otros autores como August Losch (1940) y Beckmann (1958) con aportaciones valiosas similares a las de Christaller. Como se mencionó líneas arriba, Hayter (1997) integra las teorías precedentes de localización industrial clasificándolas en teorías neoclásica, conductual e institucional. La teoría neoclásica analiza la localización desde la minimización de costos y maximización de las utilidades, desde esta perspectiva la empresa es entendida como un ente económico que opera en un terreno económico que es interpretado en términos de costos e ingresos y cuya maximización de las ganancias es un beneficio total. Las empresas neoclásicas sobreviven a largo plazo al adaptarse a las leyes de la oferta y la demanda. La teoría conductual interpreta la localización de las empresas como un proceso de toma de decisiones y aprendizaje (lo que la industria busca en los lugares), la cual está basada en factores no estrictamente económicos. Por último, la teoría institucional visualiza a la empresa en realidad al entorno institucional del lugar (Alvarez, 2011). Es importante señalar que mientras las condiciones de localización están dadas por el lugar (ventajas comparativas) para todas las empresas, los factores de localización corresponden a aquellas características únicas y atractivas para cada una de las empresas de acuerdo a sus necesidades y demandas (Hayter, 1997; Nishioka, H. y G. Krumme ,1973). La tipología de condiciones de localización planteada por Hayter (1997) se describen a continuación:

• Servicios de transporte: Este atributo hace referencia a los servicios indispensables de toda empresa para tener acceso a las materias primas o su mercado meta. En ambos casos, se espera un servicio de calidad y eficiente con accesos disponibles (intangible) mientras que los costos de los servicios de transporte ya sea para la obtención de los insumos o para la distribución de productos finales se traduce en un tangible muy impor-

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tante para la competitividad de la empresa.

• Materiales: Son los insumos o las materias primas que se utilizan para obtener el producto final. El costo de las materias primas es muy importante pues determina en la mayoría de los casos la elección de una ubicación. Mientras los tangibles se identifican con los costos, los intangibles de definen por la calidad de los mismos y su disponibilidad. • Mercado: Es el acuerdo establecido entre compradores y vendedores para hacer negocios. La distribución del producto final al mercado seleccionado determina el costo para la empresa como atributo tangible (acceso), mientras que la relación de negocios entre comprador y vendedor, conocimiento de mercado, del consumidor (gustos) y la competencia entre otros elementos corresponden al atributo intangible. • Mano de obra: Se refiere al salario, esquema de compensaciones, beneficios y contratación de los empleados mientras que las características intangibles corresponden a las habilidades, capacidades, capacitación, disponibilidad así como el rol que juega el sindicato. • Economías externas o economías de aglomeración:

Hace referencia a las reducciones de costos que realiza una empresa debido a su proximidad geográfica con otras empresas.

• Energía: Es un factor determinante como fuente de energía dependiendo del tipo de industria. Al día de hoy con el enfoque de energías alternativas se abre una oportunidad para ciertas localidades. El costo (tangible) y la disponibilidad del recurso (intangible) son muy importantes pues determinan la ubicación de una empresa. • Infraestructura: Forman parte de este criterio los edificios, bodegas, naves industriales, parques, puertos, carreteras, accesos, servicios, escuelas, y demás elementos que utilizan los gobiernos para atraer la inversión y que permiten y facilitan la instalación y la operación de las empresas. Además del costo de la infraestructura como recurso tangible, la disponibilidad y calidad de la misma son intangibles fuertemente evaluados por las empresas. • Capital: Se refiere al valor de todos los bienes invertidos en la empresa con el objetivo de producir y obtener ganancias. El capital físico destinado a la compra de infraestructura por ejemplo es un tangible importante. • Terrenos: Es el lugar donde se ubicará la empresa. Influyen sus costos pero también la disponibilidad, calidad y acceso a servicios del mismo. Las características se dividen por una parte en los costos, y por otra a la disponibilidad y la diversidad de los mismos. • Entorno: Se refiere a los elementos externos a una organización como el medio ambiente (clima, cultura, inseguridad, población, estilo de vida) y por otra parte a las regulaciones y la forma de gobierno. Esta condición es un factor externo a la empresa y no depende de ella. • Políticas gubernamentales: En este apartado se refiere a las

medidas de los gobiernos de los tres niveles para favorecer la política industrial, en específico la inversión extranjera. Los gobiernos manejan paquetes de incentivos para favorecer la llegada de capitales extranjeros los cuales incluyen exención de impuestos, subsidios, impuestos, donaciones

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y en general el clima de negocios. El objetivo del gobierno es estimular la industrialización de ciertas regiones.

Materiales y métodos La investigación tiene un alcance descriptivo – exploratorio. Como estrategia de investigación, se utilizó el estudio de caso múltiple siendo las unidades de análisis las seis empresas IED localizadas en Ciudad Victoria en el Estado de Tamaulipas, México. Yin (2009) señala que un estudio de caso es una indagación empírica que investiga a profundidad un fenómeno contemporáneo dentro de su contexto en la vida real, especialmente cuando los límites entre el fenómeno y el contexto no son claramente evidentes. Considera que el estudio de caso una de las varias formas de hacer investigación en las ciencias sociales contestando a preguntas de investigación de “cómo” y “por qué”. El estudio de caso no es solo una forma de investigación cualitativa aunque así ha sido reconocida. “Algunos estudios de caso van más allá del tipo de investigación cualitativa al usar una mezcla de evidencia tanto cualitativa como cuantitativa” (Yin, 2009). Como instrumento de recolección de información principal se utilizó el cuestionario. Para Bernal (2006) el cuestionario es un “conjunto de preguntas diseñadas para generar los datos necesarios para alcanzar los objetivos del proyecto de investigación. Se contó con el apoyo de la Secretaría de Desarrollo Económico y Turismo del Estado de Tamaulipas para el contacto con cada una de las empresas. Para el procesamiento de la información se utilizó la estadística descriptiva para posteriormente realizar un análisis final de los hallazgos.

bajado por detonar y generar desarrollo y bienestar social a la población. Una de las estrategias ha sido la atracción de inversión extrajera con el fin de generar empleos a la población y en consecuencia un crecimiento económico. En el contexto de la apertura comercial, a partir de los noventas se da un auge industrial en Ciudad Victoria, generando con ellos la apertura de empresas, franquicias y el establecimiento de seis industrias en la modalidad IED (maquiladoras). Las inversiones de las maquiladoras provienen de los Estados Unidos y Asia, específicamente Taiwán. En conjunto han generado más de 5000 empleos y exportan a un gran número de países. Los sectores industriales que representan son el textil, autopartes, eléctrico-electrónico, químico y petroquímico, tecnologías de la información y software. La población de Victoria es de 346, 029 habitantes (Ciudad Victoria, 2016).

Factores de localización de empresas IED en Ciudad Victoria (maquilas) La empresa A tienes sus orígenes desde 1917 como líder mundial en productos, servicio y sistemas contra incendio. En 1998 comenzó una nueva era en protección contra incendios y la empresa sufre transformaciones importantes. La empresa decide comprar aun distribuidor local e integrar una sola empresa que incluyera la fabricación de polvo químico para extintores en Ciudad Victoria Tamaulipas. En 2007 se abrió una división formal de servicios completos, incluyendo diseño, instalación y puesta en marcha de soluciones de supresión, detección y alarma para el mercado en general, iniciando un camino que consolidaría un modelo de negocio diferente, creando así una alternativa de confianza en sistemas integrales de protección y supresión de incendio. En 2016 transforma su modelo de negocio y sigue en expansión.

Tabla 2. Factores de localización de empresa B. Fuente: Resultados del cuestionario.

De acuerdo con los hallazgos, la empresa textil determinó como factores de localización en primer lugar el mercado, le siguieron el terreno, entorno y política gubernamental. En los cuatro casos la variable determinante fue el recurso tangible relacionado con los costos, incentivos, multas o impuestos. No se consideró alguna variable intangible como la disponibilidad ni calidad de los servicios. La empresa C fue fundada como una empresa de servicios profesionales de tecnologías de la información (TI) en Nueva York, Estados Unidos en 1994. Se dedica al desarrollo de software para empresas a la medida, consultoría, movilidad y servicios administrativos de TI. En 1998 inicia operaciones en la India y en 2009 en México. Al día de hoy, cuenta con centros de soluciones en Nueva York (EUA), Nueva Delhi (India) y Cd. Victoria (México), ofreciendo soluciones rentables a través de una combinación de modelos de negocios.

Ciudad Victoria, Tamaulipas Ciudad Victoria se ubica en el Estado de Tamaulipas, la entidad mejor comunicada con los Estados Unidos de Norteamérica, cuenta con 17 cruces internacionales: 14 puentes vehiculares, 2 puentes ferroviarios y un chalán. Además, cinco recintos fiscales en la frontera y dos en los puertos de altura fortalecen nuestra vocación para el comercio internacional. Por los cruces fronterizos y puertos marítimos transita más de un tercio del comercio exterior de México, y nuestros cinco ejes carreteros, con una longitud total de un 1 mil 885 kilómetros, interconectan a las regiones noreste, centro, litoral del Golfo de México y occidente del país. Tamaulipas cuenta con cinco aeropuertos internacionales, más de 13 mil kilómetros de carreteras y caminos y 968 kilómetros de líneas ferroviarias (Gobierno del Estado de Tamaulipas, 2014). El estado también dispone de servicios logísticos en 48 parques industriales con una superficie de 12 mil hectáreas totales, entre los que destacan: Altamira con 5 mil 869 hectáreas, Reynosa con 1 mil 476 hectáreas, Nuevo Laredo con 1 mil 122 hectáreas y Matamoros con 800 hectáreas. El desarrollo de parques industriales especializados fortalece la infraestructura logística para el asentamiento de agrupamientos industriales de las ramas eléctrico-electrónico en Reynosa, tecnologías de información en Victoria, petroquímico en Altamira, automotriz y de autopartes en Matamoros y de desarrollo logístico para el comercio exterior en Nuevo Laredo. El Gobierno del Estado en comunión con el Gobierno Municipal ha tra-

Tabla 1. Factores de localización de empresa A. Fuente: Resultados del cuestionario.

Para la empresa A los factores determinantes más importantes para ubicarse en Ciudad Victoria, fueron el entorno, seguido de los materiales, mercados, infraestructura, y política de gobierno. Es importante destacar que en esta empresa todas las variables correspondieron a un atributo intangible relacionado con la calidad, disponibilidad y el ambiente de negocios, a excepción del mercado en donde se consideró el costo de la distribución y servicios como determinante para la ubicación de la empresa. La empresa B fue fundada en 1986, es una compañía de origen taiwanés de giro textil dedicada a la fabricación y distribución de prendas de vestir. En México inició operaciones en 1997 instalando su empresa con dos plantas en Ciudad Victoria, una de corte y otra de confección de prendas de mezclilla. Cuenta con aproximadamente 900 empleados. Tiene presencia en América, África, y Asia.

Tabla 3. Factores de localización de empresa C. Fuente: Resultados del cuestionario.

De acuerdo con los resultados señalados en la Tabla 3, la empresa C es la empresa que determinó nueve de las once condiciones (indicadores) como determinantes para su localización en Ciudad Victoria. Los atributos tangibles como costos, salarios, e incentivos correspondieron a los indicadores de materiales, mano de obra, economía externa y política gubernamental. Por otra parte, para los indicadores relacionados con el

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mercado, energía, infraestructura, terreno y entorno fueron las características de relaciones y contacto con el personal, la calidad, diversidad y disponibilidad de servicios las características claves de atracción para fijar su ubicación en el centro de Tamaulipas. Es importante aclarar que los factores más importantes independientemente del atributo tangible o intangible fueron la mano de obra, economías externas, infraestructura de la comunidad y el entorno. Otra empresa representativa de la localidad es la D fundada oficialmente a finales de 1990, una empresa líder dedicada a la fabricación de componentes electrónicos. Sus orígenes se remontan desde el año 1919. En México sus plantas se localizan en Matamoros, Monterrey, y Ciudad Victoria. La empresa K tiene plantas en China, Italia, Inglaterra, Portugal, Finlandia, Suecia, Macedonia, Indonesia, Alemania, Bulgaria, y Estados Unidos (EU). La planta ubicada en Ciudad Victoria originalmente se instaló para la fabricación de capacitores de tantalio (microchips). Cuenta con 800 empleados. Sus oficinas principales se encuentran en Simpsonville, Carolina del Sur en los Estados Unidos.

y no la calidad ni la disponibilidad de las variables lo que determinó su decisión de instalación. La empresa F es una las compañías proveedoras de la industria automotriz más grande del mundo. Diseña, fabrica y distribuye componentes y sistemas mecánicos y electrónicos para el sector de la industria automotriz y de transporte. Sus inicios datan desde 1990 pero se consolida oficialmente en 2002. En México inició con la instalación de su primera planta en 1978, al día de hoy cuenta con más de 20 en donde han obtenido importantes premios por su calidad y desarrollo. En Ciudad Victoria cuenta con 3 plantas con más de 3000 empleados.

Tabla 6. Factores de localización de la empresa F. Fuente: Resultados del cuestionario.

Según los datos de la Tabla 6, para la empresa F fueron los costos de la mano de obra y la confiabilidad y disponibilidad de los servicios de transporte los factores clave para decir instalarse en Ciudad Victoria. El factor mano de obra fue el más importante tal como lo señaló la empresa D. Tabla 4. Factores de localización de la empresa D. Fuente: Resultados del cuestionario.

Según los hallazgos mostrados en la Tabla 4, la empresa D fue determinante en señalar que solo fueron dos condiciones que ofreció la zona las que consideraron para ubicar la planta. En primer lugar, la confiabilidad y disponibilidad de los servicios de transporte pero sobre todo de la mano de obra, además de los bajos salarios y costos de contratación y reclutamiento de los empleados. El factor mano de obra fue considerado el más importante. Por otra parte, la empresa E se dedica a la fabricación de productos metálicos (persianas) desde 1939. Su negocio incluye las marcas Bali, Graber, SWF Contract, Horizons, MechoSystems, SunSetter, Mariak y Patrician, esta última adquirida en este año. Su oficina matriz se encuentra en Middleton Wisconsin y cuenta con 13 plantas en diferentes partes del mundo. La planta de Ciudad Victoria inició operaciones en el año 2009 y cuenta con 800 empleados y continua con sus planes de expansión.

Tabla 5. Factores de localización de la empresa E. Fuente: Resultados del cuestionario.

Para la empresa dedicada a la fabricación de persianas fueron dos indicadores claves que determinaron la instalación de la planta en Ciudad Victoria, la mano de obra y los terrenos. En ambos casos fueron los costos

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Resultados globales El origen de la inversión de las empresas participantes es origen extranjero, todas cuentan con presencia fuera de México. De los factores de localización de las empresas en Ciudad Victoria, Tamaulipas, el 66% de las participantes lo atribuye a la mano de obra en donde el 100% de dichas empresas considera el atributo tangible relacionado con los salarios, beneficios no salariales y costos de contratación como las características clave para ubicarse en la ciudad. Las características como especialización de la mano de obra, habilidades, disponibilidad, rotación del personal y sindicatos no fueron determinantes en su decisión. Un hallazgo adicional se relaciona con los beneficios de localización de reciben las empresas IED en donde el 83% considera que la reducción en los costos de producción es el beneficio más importante mientras que el 66% lo atribuye a la ubicación estratégica de la ciudad en el estado que lo conecta a los mercados más importantes principalmente los Estados Unidos de Norteamérica así como fáciles accesos a los cruces internacionales del Noreste de Tamaulipas. Por otra parte, las empresas coinciden en relación al beneficio más importante para Tamaulipas como consecuencia de la inversión extranjera directa que arriba al estado ya que el 83% de las empresas consideran que es la generación de empleos. Como visión a cinco años, el 50% de las empresas participantes consideran que Tamaulipas tendrá mayor inversión extranjera en la zona.

Conclusiones A partir de los hallazgos, se concluye que solo un factor de localización, es decir, la mano de obra fue la razón principal para que las empresas se instalaran en Ciudad Victoria independiente de su giro. Lo anterior, confirma el postulado de Hayter (1997) al identificar que de las once condiciones que plantea la teoría solo una se consideró como la determinante. Además, se concluye que las necesidades y demandas de las empresas estaban encaminadas a una reducción en sus costos de producción a través de los bajos costos de mano de obra en la zona independientemente de la calidad y disponibilidad del servicio. Así mismo, la estratégica ubicación de las empresas cercana a los Estados Unidos favorece directamente la reducción de sus costos por cuestiones de gastos de transportación y el tiempo que se lleva en trasladar la mercancía de un lugar a otro. En este sentido, es importante señalar que los esfuerzos encaminados por promover y generar empleos por las autoridades gubernamentales deberán estar encaminados principalmente a la generación de un bienestar de su población el cual muy difícilmente se logrará manteniendo salarios tan bajos en las empresas. Por otra parte, es importante resaltar que los hallazgos por empresa concluyen y confirman que las condiciones de una localidad no serán percibidas por cada una de ellas con la misma importancia. En síntesis, se pudo corroborar que la elección de un lugar para el establecimiento de una empresa, se producirá en el momento en que las condiciones de localización logren satisfacer las necesidades de la empresa mediante la estrategias para ser competitiva. Por ejemplo, la empresa A le dio más importancia a a la calidad de los servicios que a los costos. Finalmente, es importante señalar que las empresas manifiestan una ligera desconfianza en la atracción de inversión extranjera en el centro del Estado, además del problema de inseguridad que se vive desde hace varios años y que no es exclusiva de Tamaulipas, un nuevo proteccionismo global y la política incierta de los Estados Unidos parece afectar. A pesar de lo anterior, el Gobierno del Estado de Tamaulipas sigue con su labor de promoción y de atracción de inversiones no solo en el centro sino en el Norte y Sur del Estado.

Bibliografía

+ Álvarez, Maritza (2011). La localización: estrategias diferenciales de la industria textil. México: Pearson Education. + Bernal, Cesar (2006). Metodología de la Investigación. México: Pearson Education. + Christaller, Walter (1933). Central place in southern Germany. New Jersey: Prentice-Hall. + Ciudad Victoria (2016). Obtenido desde http://www.ciudadvictoria.gob.mx/ciudad.htm + CNIE (2016). Comisión Nacional de Inversión Extranjera. México: INEGI. + Hayter, Roger (1997). The dynamics of industrial location: The factory, the firm and the production system. Londres: Wiley. + Hotelling, Harold (1929). “Stability in competition”, en The Economic Journal, 39, p.41-57. + Nishioka, Hisao y Krumme, Gunter (1973). “Location, conditions, factors and decisions: An Evaluation of Selected Location Surveys”. Land Economics, núm. 49(2), p. 195- 205. + Porter, Michael (1990). The competitive advantage of nations. New York: Free Press. + Porter, Michael (1995). The competitive advantage of the inner city. St. Louis: Harvard University Press. + Sapag, Nassir y Sapag, Reynaldo (2000). Preparación y evaluación de proyectos. México: McGraw Hill. + SEDET (2014). Obtenido desde http://sedet. tamaulipas.gob.mx/programas-en-la-sedet/tamaulipas-impulsa-inversion/infraestructura-logistica/ + Von Thünen, Johann, (1826). “Der IsolierteStaat in Beiziehung au Landschaft und Nationalökonomie”. The dynamics of industrial location: The factory, the firm and the production system. Londres: Wiley. + Weber, Alfred (1909). “Theory of the location of industries”. “Las teorías de localización industrial: Una breve aproximación”, en Revista de Estudios regionales, núm. 35, pp. 51-76. + Yin, Robert (2009). Case Study Research: Design and Methods, California: Sage.

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Introducción La Secretaría del Trabajo y Prevención Social (STPS, 2014), menciona que el Reglamento Federal de Seguridad y Salud en el Trabajo tiene por objeto establecer las disposiciones en materia de seguridad y salud en el trabajo, que deberán observarse en los centros de trabajo, a efecto de contar con las condiciones que permitan prevenir riesgos y, de esta manera, garantizar a los trabajadores el derecho a desempeñar sus actividades en entornos que aseguren su vida y salud, con base en lo que señala la Ley Federal del Trabajo. El objetivo principal del presente estudio es analizar y evaluar las condiciones ambientales (ruido, iluminación y temperatura) a la que están expuestos los trabajadores de la industria de la construcción en una jornada laboral a la intemperie, y mediante el método de Fanger y basados en las Normas Oficiales Mexicanas, determinar si son las condiciones adecuadas y posteriormente, se muestra el procedimiento y la interpretación de los resultados obtenidos.

Marco Teórico

Andrés Martínez Guerrero1, Lidilia Cruz Rivero2, Fabiola Sánchez Galván3 y Eduardo Franco Austria4

Maestría en Ingeniería Industrial. Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca Desv. Lindero Tametate, S/N, Col. La Morita Tantoyuca, Veracruz, México, 92100. 4 Instituto Tecnológico Superior de Tamazunchale, Carretera Tamazunchale - San Martín, 79960 Tamazunchale, San Luis Potosí 1,2,3

lilirivero@gmail.com

+ Palabras clave: Condiciones ambientales en la industria de la construcción, método fanger, science cube.

Abstract: This article is to analyze and assess the environmental conditions to which they are exposed workers in the construction industry regarding lighting, noise, and thermal environment in a workday, based on the Fanger method and Standards Mexican officials and determine whether conditions are suitable or if there is ergonomic as well as risks and determine whether to implement improvements.

Recibido: Diciembre 05, 2016.

+ Keywords: Environmental conditions in construction industry, Fanger me-

Recibido en forma revisada: Junio 19, 2017.

thod, science cube.

Aceptado: Enero 08, 2017.

Resumen: El presente artículo consiste en analizar y evaluar las condiciones ambientales a las que están expuestos los trabajadores de la industria de la construcción respecto a la iluminación ruido, y el ambiente térmico en una jornada laboral, con base al método Fanger y las Normas Oficiales Mexicanas y determinar si las condiciones son aptas o si existe riesgos ergonómicos y también, determinar si es necesario aplicar mejoras.

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García y Rodríguez (2010), presentan una investigación de una evaluación ergonómica en dos áreas de una empresa de alimentos, con el fin de identificar los factores de riesgo y sus niveles de nocividad. Para ello, estimaron la capacidad física, la postura, el ambiente laboral y los factores psicosociales en ocho puestos de trabajo. Los resultados muestran que los trabajadores del área de vegetales presentan un mayor riesgo a lesiones musculoesqueléticas, y que el ruido y la temperatura son los factores ambientales de mayor impacto; de los componentes psicosociales, la iniciativa y el estatus social presentan nocividad. Echeverría y González (2011) efectuaron un estudio de aspectos estratégicos y los procedimientos necesarios para llevar a cabo las funciones de evaluación, control y seguimiento del ruido proveniente de las fuentes fijas de emisión de ruido, de una manera estandarizada, adecuada, repetible y confiable, por lo que determinaron con especial énfasis la selección precisa de los protectores para los oídos. Por otra parte, Mata y Velásquez (2012) desarrollaron una investigación y el objetivo fundamental fue el estudio de los factores de riesgos ambientales físicos: condiciones de temperatura (calor-frío), ruido, iluminación y radiaciones no ionizantes en el área de reducción I de la empresa CVG Venalum, y los resultados de la evaluación de los factores de riesgos a los cuales se exponen los operadores del área de reducción son principalmente: ruido, iluminación, ambiente térmico (calor), radiaciones no ionizantes, polvo respirable y fluoruros totales, se realizó en el ambiente de trabajo, el lugar donde los trabajadores del área se exponen durante una jornada laboral de ocho horas diarias. Hernández (2013), efectúo un estudio donde aborda los factores de riesgo y vulnerabilidad asociados a la exposición al ruido en el ambiente militar, los aspectos más actuales relacionados con la lesión auditiva inducida por ruido y su protección y los resultados reafirman que el personal militar tienen la vulnerabilidad a padecer algún tipo de lesión del aparato auditivo inducida por ruido, originado por los niveles de ruido elevado que se producen en el medio militar, por lo que recomendó implementar

sistemas de protección auditiva eficientes, con el fin de elevar la calidad de vida de los expuestos a ruido y evitar que se produzca la discapacidad auditiva, considerando que la mejor opción es su prevención. Sierra (2015), elaboró un estudio para determinar la prevalencia de hipoacusia inducida el control pasivo del ruido, la población objeto de estudio fue de 20 trabajadores del área de maquinado, expuestos a ruido en cuatro empresas de aserríos del sector madera, dedicadas a la transformación de la madera en tablas y listones a través de operaciones de corte, cepillado y canteado, donde se determinó que la prevalencia de hipoacusia neurosensorial inducida por ruido fue del 20%. Se encontró en el grupo objeto de estudio un 5% con hipoacusia entre trabajadores de 41 a 45 años de edad y un 15% en trabajadores de más de 46 años de edad. Cajavilca (2011), menciona que el golpe de calor es una condición común que pone en riesgo la vida, donde el deterioro es rápido, caracterizado por una elevación de la temperatura corporal. Existen el llamado golpe de calor clásico y el golpe de calor asociado al ejercicio. Esto, tradicionalmente ocurre en condiciones ambientales de temperatura elevada. Ramírez y Cota (2011), en su revisión práctica de 78 registros de pacientes con diagnóstico de golpe de calor entre 2006 y 2010, detectaron 39 ingresos al servicio de urgencias en los meses de mayo a agosto; diez ingresos en el año 2007, de julio a septiembre; seis ingresos en el año 2008 de junio a agosto; en el año 2009 once ingresos de julio a agosto, y en 2010 un total de ocho ingresos, de junio a agosto. El mayor número de ingresos se registró en el año 2006, que representó el 50.6% del total de ingresos en cuatro años. Esto se relacionó con la temperatura ambiental de 48.1 centígrados como máxima. La hora con mayor ingreso de pacientes comprende de las 12:00 a las 18:00 hrs, con un pico a las 12:00 hrs. con un total de 12 ingresos que representan 15%. Del total de los ingresos, se presentó una mortalidad de 34% (24 fallecidos).

Estudio de caso El Economista (2014) expone, en un comunicado, los resultados de una encuesta aplicada en México sobre ocupación y empleo, e indica que los obreros del sector de la construcción tienen una jornada laboral en promedio de 45 horas por semana, el 38.8% se emplea por más de 48 horas semanales y 41.6% entre 35 y 48 horas en igual periodo. Para efectos de esta investigación, se requiere realizar un estudio enfocado a los trabajadores de la industria de la construcción, los cuales desempeñan diversas actividades, como hacer trazos, nivelar, pegar tabique, cimbrar, armar cadenas, colar, alzado de muros, acarreos de mezcla o material y preparación de mezcla manual, entre otras actividades, y la mayor parte del tiempo están expuestos a trabajar a la intemperie.

Método y Materiales Se consideraron trabajadores de la industria de la construcción en la ejecución de sus actividades en una jornada de trabajo, y para el desarrollo de las mediciones se utilizó los siguientes materiales y métodos para lograrlo:

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Niveles sonoros (ruido)

+ Se utilizó el Science Cube, que sirve para aplicar sensores simultáneamente que evalúen condiciones del medio ambiente, y a su vez los memorizan.

El ruido se puede definir como un sonido no deseado. Si se tiene en cuenta la influencia del buen funcionamiento del oído humano para ejecutar las órdenes recibidas y efectuar el trabajo de forma correcta, sin el posible riesgo de accidente, así como en las relaciones sociales, ya sean de tipo cultural, informativas, de entretenimiento, diversión, etcétera y su influencia, en el caso de la disminución de la audición o sordera en las funciones psíquicas, comprenderemos que en nuestros días el ruido constituye uno de los problemas más acuciantes del mundo desarrollado (Díaz, 2007). Basados en la Norma Oficial Mexicana NOM-011-STPS-2001, condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se genere ruido, en el apéndice A, establece los límites máximos permisibles de exposición de los trabajadores a ruido estable, inestable o impulsivo durante el ejercicio de sus labores, en una jornada laboral de ocho horas, en el cual se argumenta que los niveles máximos de ruido que deben incidir en el área de trabajo, como se muestra en la Tabla 2.

+ Se utilizó el Luxómetro, es un instrumento de medición que permite valorar simple y rápidamente la iluminación, su medición es en lux. + Se utilizó el Sonómetro, ya que es un instrumento de medida que sirve para calcular niveles de presión sonora. La unidad con la que trabaja el sonómetro es el decibel. + Se utilizó el Sensor de Temperatura se utiliza para medir el calor y asegurar que el proceso se encuentre o bien dentro de un cierto rango durante el periodo de medición. + Se utilizó el Software del Método Fanger, ya que es un sistema que influye en la valoración de ambiente térmico en un entorno laboral. En el cual se considera el nivel de actividad, las características de la ropa, la temperatura seca, la humedad relativa, la temperatura radiante media y la velocidad del aire. En la actualidad, el método Fanger es uno de los procedimientos más extendidos para la estimación del confort térmico (Ergonautas, 2016) +

Mediante las Normas Oficiales Mexicanas se comparan los resul-

Niveles de iluminación Una buena iluminación facilita considerablemente que un determinado trabajo sea realizado en condiciones satisfactorias de eficiencia y precisión, aumentando su cantidad y calidad y reduciendo la carga y la fatiga visual.

El aumento de la temperatura del ambiente también provoca el aumento de la temperatura corporal de las personas (Cavassa, 2009). Basados en la Norma Oficial Mexicana NOM-015-STPS-2001, Condiciones térmicas elevadas o abatidas- condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo, en el apéndice A, establece los niveles y tiempos máximos permisibles de exposición a condiciones térmicas extremas, que por sus características, tipo de actividades, nivel, tiempo y frecuencia de exposición, sean capaces de alterar la salud de los trabajadores, como se muestra en la Tabla 3.

Tabla 3. Límites máximos permisibles de exposición a condiciones térmicas elevadas. nom-015-stps-2001. Tabla 1. Niveles de iluminación recomendados nom-025-stps-2008.

tados.

Evaluaciones ergonómicas

Niveles de temperatura (ambiente térmico)

Para corroborar que los niveles de iluminación a los que estan expuestos los trabajadores de la industria de la construcción en una jornada laboral fuera la adecuada, como lo marca la Nom-025-STPS-2008, se procedió a tomar datos de los niveles de iluminación en seis puntos distintos del lugar de trabajo, mediante el uso del Science Cube, a través del luxómetro, como se muestra en la Figura 1, por lo que se procura no proyectar sombras sobre el luxómetro en el momento de tomar las medidas y leer el valor.

Tabla 2. Límites máximos permisibles de exposición de ruido NOM-011-STPS-2001.

Para corroborar que los niveles del ruido fueran los adecuados a lo que establece la norma NOM-011-STPS-2001, se procedió a medirlo mediante el uso del dispositivo Sonómetro, con el que se realiza las medidas de la intencidad sonora máxima, y se debe hacer cuando los trabajadores realicen sus labores de pie, la altura del micrófono debe ser de 1.45 ± 0.10 m, en relación al plano de sustentación de los trabajadores, como se muestra en la Figura 2, por lo que se procura, a la hora de tomar las medidas, no interferir con el cuerpo la línea imaginaria que une las fuentes sonoras con el micrófono captador del sonómetro.

Para corroborar que los niveles de temperatura fueran los adecuados, se evaluó el confort térmico, de acuerdo con las condiciones como fija la Nom-015-STPS-2001, se procedió a medirlo a través del dispositivo Science Cube mediante el Sensor de temperatura, y se debe hacer cuando los trabajadores realicen sus labores de pie, en relación al plano de sustentación de los trabajadores como se muestra en la Figura 3, por lo que se procura a la hora de tomar las medidas, no interferir con el cuerpo.

Basados en la Norma Oficial Mexicana NOM-025-STPS-2008, Condiciones de iluminación en los centros de trabajo, en el apéndice 7 Niveles de iluminación para tareas visuales y áreas de trabajo, argumenta que los niveles mínimos de iluminación que deben incidir en el plano de trabajo, para cada tipo de tarea visual o área de trabajo, como se muestra en la Tabla 1, la cual señala que la iluminación en un centro de trabajo rudo debe ser igual o mayor a 200 lux. Figura 3. Medición de la temperatura con el Science Cube.

Figura 1. Medición de la iluminación con el Science Cube y luxómetro.

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Figura 2. Medición del ruido con el Sonómetro.

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Resultados de las evaluaciones ergonómicas

Resultados niveles de iluminación Al realizar la toma de evaluación de condiciones ambientales, a continuación en la Tabla 4 se detallan los resultados de los niveles de iluminación obtenidos, en la Tabla 5 se detallan los resultados de los niveles de ruido, y posteriormente en la tabla 6 se tienen los resultados de los niveles de temperatura, así como los resultados de la evaluación con el software del método Fanger.

Resultados niveles de temperatura En la Tabla 6 se muestran los resultados de los niveles de temperatura tomados con el sensor de temperatura y se comprobó que los niveles de temperatura no están dentro de las medidas de seguridad aceptables, ya que los niveles de temperatura se encuentra arriba de los 33°C, aproximadamente y la Norma 015-STPS-2001 establece que si se va estar expuesta al 100% al trabajo pesado se debe procurar estar en una tempertura igual o menor a 25°C en una jornada laboral de 8 horas. El aumento de la temperatura del ambiente también provoca el aumento de la temperatura corporal de las personas. Cuando la temperatura aumenta, el cuerpo reacciona con la sudoración y la elevación del riego sanguíneo para facilitar la pérdida de calor a través de la piel; a su vez son causa de una serie de trastornos, tales como la pérdida de elementos básicos para el cuerpo, (agua, sodio, potasio, etc.), motivada por la sudoración o la bajada de tensión provocada por la vasodilatación que puede dar lugar a que no llegue el riego suficiente de sangre a órganos vitales del organismo como el cerebro, produciendo los típicos desmayos o lipotimias (Cavassa, 2009).

Tabla 4. Resultados de los niveles de iluminación.

Con las mediciones anteriores mediante el uso del Science Cube se comprobó que los niveles de iluminación no están dentro de las medidas aceptables para realizar el trabajo, ya que se perciben en aproximadamente 15912 lux y la Nom-025-STPS-2008 establece que se debe tener una intensidad de iluminación de 200 lux, ya que la iluminación defectuosa es causa costosa y común de accidentes y defectos visuales, mientras que las estadísticas demuestran que un 40% de obreros tienen vista defectuosa, consecuencia de mala iluminación. (Cavassa, 2009).

Resultados niveles de sonoros (Ruido) En la Tabla 5 se muestran los resultados de los niveles de ruido tomados con el sonómetro, y se comprobó que los niveles de ruido. No están dentro de las medidas de seguridad aceptables ya que los niveles de ruido se encuentran mayores a 100 dB, y la Norma 011-STPS-2001 esablece que en areas de trabajos se debe procurar tener una intensidad máxima de Ruido de 90 dB aproximadamente en una jornada laboral de ocho horas. Según (Díaz, 2007), cuando el ruido actúa sobre el oído, dependiendo de su intensidad, el espectro de las frecuencias y el tiempo de exposición, puede llegar a producir un trauma auditivo definitiva, con una lesión irreversible del órgano de Corti, dando lugar a la sordera.

Tabla 5. Resultados de los niveles de ruido.

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Tabla 6. Resultados niveles de Temperatura.

Resultados evaluación con el software Fanger. En la Figura 4 se muestran los resultados del método Fanger, el cual determina que el ambiente térmico en el entorno laboral, en este caso la situación es ambientalmente inadecuada para las personas que ahí laboran. Según el Instituto Riojana de Salud Laboral, el estrés por calor no es el efecto patológico que el calor puede originar en las personas, sino la causa de los diversos efectos patológicos que se producen cuando se acumula el exceso de calor en el cuerpo. La carga de calor que los trabajadores reciben y acumulan en su cuerpo es el resultado de la interacción entre las condiciones ambientales, la actividad física y metabólica, y la vestimenta que llevan (IRSL, 2010).

Conclusión En este estudio, se evaluó y se determinó mediante las Normas Oficiales Mexicanas (NOM-011-STPS, NOM-015-STPS, NOM-025-STPS) que las condiciones ambientales a la intemperie a las que están expuestas los trabajadores de la industria de la construcción no son las adecuadas para laboral, y a través del software Fanger también se determinó que el ambiente térmico al que están expuestos los trabajadores son inadecuados. Por lo cual, se recomienda utilizar el equipo de protección personal ya que es necesario que los trabajadores utilizen gafas oscuras para realizar cada actividad a la intemperie y puedan soportar la intencidad luminosa para que e reflejo de la iluminacion no los deslumbre y puedan ocasionar daños irreversibles en la vista. También es muy importante que no deba haber exposición a más de 90 dB sin equipo de protección personal auditiva (tapones auditivos) en el tiempo que realizan sus actividades ya que una exposicion a mas de 90 decibeles en largos periodos pueden provocar perdidas auditivas precoses (hipoacusias) irrecuperables. Considerando que la temperatura es un factor que debe observarse, ya que pueden generarse lesiones o afectaciones como (hipertermia, cáncer en la piel e insolación) se están expuestos al 100% a los rayos ultravioletas, por lo que es necesario vigilar periódicamente al personal a la intemperie y establecer periodos de descanso para la realización de tareas a expuestas al sol de manera que el trabajador tome un descanso, y establecer medidas adicionales como ingerir más líquidos ya que cabe mencionar que las evaluaciones se realizaron entre la 1:00 p.m. y 4:00 p.m. cuando el sol es más intenso. El software del método Fanger determina que, para las condiciones deben estar entre -0.5 y 0.5, por lo tanto la situación es ambientalmente inadecuada, ya que los resultados obtenidos son de 3.24 puntos y la estimación de satisfacción laboral por las condiciones evaluadas es 99.76% insatisfecha, ya que la temperatura del lugar de trabajo es un factor más común en los lugares de trabajo y cuando son excesivos pueden afectar la salud y la productividad de la empresa. Por ejemplo, las inadecuadas condiciones de humedad y calor aumentan el cansancio y el desgaste físico (SURA, 2016)

Bibliografía

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+ STPS, (2014). Reglamento Federal de Seguridad y Salud en el Trabajo. Obtenido de Reglamento Federal de Seguridad y Salud en Trabajo: http://

Figura. 4. Resultados obtenidos del software Fanger.

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from The National Standardization Agency and The Certification of Construction and Building (For it’s acronym in Spanish ONNCCE). It was achieved designing experiments by blocks taking in consideration two factors (The amount of the Thermostable polymer into disuse and the days of drying). Looking to accomplish the goal of a mayor resistance of 35 Kgf/cm2 for the no structural use and more than 90 Kgf/cm2 for structural use as specified by the norms.

+ Keywords: Thermosetting polymer, structural block y no structural block.

Introducción Los residuos plásticos particularmente los termoestables, actualmente se encuentran en todo lugar y esto genera un gran problema para la sociedad y el medio ambiente. Gaggino, Arguello y Berretta, (2013), hacen mención de que “los residuos que por su escasa o nula bio-degradabilidad, como en el caso de los plásticos, se acumulan, entierran o incineran en basurales (legales o ilegales) produciendo contaminación, y desaprovechando irracionalmente los recursos.”

Germán Domínguez Carrillo1, Nallely Temiquel Cruz2, Esteban López García3, Carmen del Rosario Gómez Gómez 4 y Erasmo Lara Román5

Instituto Tecnológico Superior de Álamo Temapache Km. 6.5 Carretera Potrero del Llano-Tuxpan, Xoyotitla Álamo Temapache, Veracruz, México, C.P. 92750. 1,2,3,4,5

ger_1098@hotmail.com

Resumen: El cambio constante y repentino de productos y servicios, es cada vez frecuente, se trata de buscar propuestas de solución mediante innovaciones que beneficien tanto a las personas como al ambiente en el que se desarrollan. Esta investigación tiene como objetivo principal construir un block que contenga una nueva materia prima (materiales plásticos en desuso termoestables), basándose a las normas NMX-C-441-ONNCCE-2013 y la NMX-C-404-ONNCCE-2012 del Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C (ONNCCE). Para ello se realizó un diseño de experimentos por bloques tomando en cuenta dos factores (la cantidad de plástico termoestable en desuso y los días de secado). Buscando cumplir con el objetivo de una resistencia mayor a 35 Kgf/cm2 para uso no estructural y mayor de 90 Kgf/ cm2 para uso estructural como se especifica en las normas.

+ Palabras clave: Plásticos termoestables, block de uso estructural y block de

uso no estructural.

Recibido: Agosto 10, 2017. Recibido en forma revisada: Octubre 25, 2017. Aceptado: Enero 17, 2018.

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Abstract: The constant and sudden change of products and services, every time are frequent, because as it treats to find proposals of solution through innovations that benefit both people and environment in which they develop. The first aim of this research is to build a block that contain a new raw material (Thermostable polymer into disuse), Basing under the norms NMX-C-441ONNCCE-2013 and NMX-C404-ONNCCE-2012

En Chile se está realizando este material de construcción como propuesta para minimizar el impacto ambiental que generan estos residuos. Gaggino, (2008) menciona que “puede considerarse Desarrollo Sustentable a la habilidad de una sociedad o sistema para continuar funcionando indeﬁnidamente en el futuro sin ser forzado a declinar por el agotamiento o sobrecarga de los recursos fundamentales de los cuales este sistema depende la tecnología constructiva desarrollada es simple, económica, no contaminante, reduce el consumo de recursos naturales (como tierra fértil, madera o piedra)”. Según la Global OceanCommission, en su documento denominado “Piastics/ keepingthemout of theocean/; entre 2002 y 2013 la producción global anual de plásticos aumentó casi un 50%, pasando de 204 millones de toneladas a 299 millones, esperando que la producción mundial de plásticos llegue a 500 millones de toneladas para el año 2020. La situación en México no es diferente, ya que se estima un desecho de 10 mil toneladas de residuos plásticos al día, de las cuales un alto porcentaje termina en tiraderos de basura a cielo abierto, así como en cuencas de ríos, lagos, mares y los océanos, desplazándose por esta vía hacia todo el mundo. (Escudero, 2017). Entre las propiedades que tienen los plásticos termoestables se encuentran que no se funden y no reblandecen, son materiales que presentan muy buenas propiedades a elevadas temperaturas. Junto con su alta resistencia térmica presentan alta resistencia química, rigidez, dureza superficial, buena estabilidad dimensional (Peláez y González, 2011). Para minimizar el exceso de residuos plásticos termoestables y aprovechando las propiedades que estos tienen se plantea utilizar este material en desuso para homogeneizarlos con materiales convencionales en la elaboración de block de construcción. El objetivo del análisis de experimentos es determinar la mejor combinación que cumpla con las especificaciones

que establecen las normas mexicanas de la industria de la construcción (bloques, tabiques o ladrillos y tabicones) para uso estructural y para uso no estructural. En Córdoba, Argentina han buscado minimizar los residuos plásticos por medio del procedimiento de elaboración de los mampuestos es similar al de los bloques de mortero de cemento, reemplazando la arena gruesa por los plásticos triturados. Los plásticos que se utilizan son: PET (polietilen-tereftalato), procedentes de envases descartables de bebidas (residuo post-consumo); PE (polietileno), BOPP (polipropileno biorientado) y PVC (cloruro de polivinilo), estos últimos procedentes de envoltorios de alimentos (residuo de fábrica por problemas de espesor o entintado). Los polímeros termoestables son aquéllas que cambian irreversiblemente bajo la influencia del calor, de la luz, de agentes fotoquímicos y de agentes químicos. Entre las características que estos materiales posen destacan su “conductividad térmica y por lo tanto los elementos constructivos obtenidos son malos conductores del calor, por lo que proveen una excelente aislación térmica, superior a la de otros cerramientos tradicionales y su alta resistencia al fuego puesto que los elementos constructivos con PET reciclado tienen buena resistencia al fuego, según se comprobó en Ensayo de Propagación de Llama realizado en el laboratorio de INTI, del cual surge su clasiﬁcación como “Clase RE 2: Material combustible de muy baja propagación de llama”. No se realizaron ensayos normalizados sobre elementos constructivos con otros tipos de plásticos” (Gaggino 2008). Entre los polímeros termoestables se encuentra los ftalatos de los cuales “existen evidencias de que los efectos biológicos adversos ocasionados por los ésteres de ftalatos son mediados por metabolitos de los mismos” (Bustamante, Lizama, Olaíz, y Vázquez, 2001)

Problemática Se expresa una inquietud por saber el funcionamiento de estas alternativas para la elaboración de block de tal manera encaminar el desarrollo sustentable. ¿La homogeneización de material de plásticos termoestables en desuso con los materiales convencionales para elaborar block de construcción se mantienen dentro de los parámetros de resistencia a la compresión establecidos por la Norma Mexicana NMX-C-404-ONNCCE-2012 o la NMX-C-441-ONNCCE-2013? Para dar respuesta a esta pregunta se plantea una investigación sobre estos materiales que podrían ser utilizados para fines de construcción de manera óptima, es por ello que esta investigación se basa fundamentalmente en las normas NMX-C-404-ONNCCE-2012, NMX-C- 441ONNCCE-2013 en donde se establecen los parámetros de físico-mecánicos del block.

Metodología

Análisis de resistencia con base a un diseño de experimentos a los Block convencionales Se eligió un diseño de bloques completamente al azar con tres niveles (periodo de vida 7, 14 y 28 días) variando la cantidad de plástico termoestable en desuso (150 gramos, 300 gramos, 450 gramos, 600 gramos, 750

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gramos y 900 gramos); el método general utilizado para poder determinar cuál de los bloques resiste una carga mínima de 15 toneladas, reformular la cantidad adecuada de materia prima que compuso al bloque con cantidades de plástico termoestable en desuso ideal y finalmente evaluado bajo la norma NMX-C-404-ONNCCE-2012 es a partir de un diagnóstico y un análisis causal para llegar a demostrar la hipótesis planteada.

la prueba de Kolmogorov-Smirnov utilizando los datos de la resistencia a la compresión en los 120 datos obtenidos de las pruebas. Los resultados se muestran en la siguiente gráfica.

La primera prueba que se realizó a los datos fue plantear una hipótesis de normalidad de los datos, esto para garantizar la confiabilidad y a su vez comprobar que el experimento fue controlado de manera adecuada para poder realizar las pruebas estadísticas. A continuación, se muestran las hipótesis planteadas:

Diseño de un experimento para evaluar el comportamiento de las variables involucradas en la homogeneización para la elaboración de Block De acuerdo a sus propiedades se empleó un diseño estadístico observacional debido que fueron analizados los datos obtenidos por los respectivos blocks con plástico termoestable en desuso donde prevaleció la observación estadística para descartar sesgos, inclusiones y exclusiones de datos además de considerar siempre los criterios seleccionados. El procedimiento de recolección de datos juega un papel importante en la investigación ya que determina la validez y confiabilidad de los resultados. El tipo de variable corresponde a la nominal por utilizar 6 cantidades diferentes de plástico termoestable en desuso al inicio de la prueba de resistencia a la compresión simple.

Análisis del experimento para determinar la homogeneización de acuerdo a la norma NMX-C-404-ONNCCE-2012,NMX-C-441-ONNCCE-2013 Por último, el análisis se desarrolló en dos fases, la primera que se considera como análisis preliminar de donde se obtuvo el diagnóstico el cual presenta o describe ese análisis exploratorio en la realización de los bloques de plástico en desuso y el análisis causal donde muestran las principales variables que afectan que un bloque cumpla o no con la norma NMX-C-404- ONNCEE-2012. En la segunda fase se consideró el análisis definitivo, donde se relacionaron las variables (causales) independientes que resultaron con la variable dependiente (efecto).

H0: los datos provienen de una población normal H1: los datos no provienen de una población normal

Figura 1. Prueba de normalidad de los blocks convencionales.

Con las hipótesis anteriores se plantea un supuesto en el cual define el comportamiento normal de las pruebas de resistencia a la comprensión del block con material termoestable en desuso. Con la finalidad de verificar si efectivamente se comportan de manera normal y aceptar o rechazar la hipótesis nula. En la Figura 3 se muestra el comportamiento de lo antes mencionado.

El gráfico anterior muestra las pruebas de resistencias a la compresión presentando una media de 14.44 kgf/cm2 y una desviación estándar de 4.49 kgf/cm2 y con el valor de P alcanzó un valor menor a 0.01, es decir, que el valor de P es menor a 0.05 y por lo tanto no son normales los datos. De tal manera se puede decir que el proceso que realizan las empresas de la región no están estandarizados. La Figura 2 muestra el comportamiento de las medias obtenidas.

Resultados

Tabla 1. ANOVA de dos factores: resistencias a l vs. Tiempo de secado, cantidad de termoestable.

Contemplando que k= 3 tratamientos y n = 6 datos que corresponde a las cantidades de termoestable que contiene la homogeneización para la elaboración de los blocks, F calculada es 85.56 y es mayor que F de tablas que corresponde a 5.786, es decir, se rechaza la hipótesis nula y se acepta la alternativa donde al menos un tratamiento es diferente. Y se concluye que significativamente los dos factores influyen en el resultado, y estadísticamente el tiempo de secado es el factor que más afecta. La figura 4 presenta el comportamiento de cada uno de los tratamientos en los tres periodos realizados los cuales fueron 7, 14 y 28 días de vida de los blocks, también se observa la desviación de cada tratamiento, tomando en cuenta los que presentan mayor control y mayor desviación, incluso si la media se encuentra centrada o más cargada hacia uno de los limites. Por otro lado, las cantidades de termoestable son 150 gramos, 300 gramos, 450 gramos, 600 gramos, 750 gramos y 900 gramos, los cuales están representados en la gráfica con numeración del 1 al 5 respectivamente.

Figura 3. Prueba de normalidad del block propuesto.

Para analizar los blocks que se comercializan en esta zona se obtuvieron con una duración de vida en tres periodos los cuales son 7, 14 y 28 días, como se marca en la norma NMX-C-036-ONCCE-2013, con la finalidad de determinar las pruebas de resistencia a la compresión, según la norma anterior, en la cual establece que se debe realizar por lo menos a cinco especímenes de resistencia a la compresión. Para llevar a cabo el muestreo se probaron cuarenta blocks en cada periodo haciendo un total de 120 datos los cuales se presentan en esta investigación.

resistencia a la compresión, utilizando 150 gramos, 300 gramos, 450 gramos, 600 gramos, 750 gramos y 900 gramos de material termoestable, estos a su vez fueron realizados en tres periodos los cuales fueron a los 7, 14 y 28 días de vida de los blocks, realizando 5 réplicas por cada periodo y por cada tratamiento.

Como se puede observar en la Figura 3, los datos siguen un comportamiento normal y el valor de P es mayor a 0.05. De esta forma se concluye que se acepta la hipótesis nula. Esto garantiza que el experimento estuvo controlado y existe una estandarización en cuanto a los parámetros de normalidad. Figura 2. Prueba de caja para la resistencia a la compresión de los blocks convencionales.

Se observó que el valor más pequeño de resistencia a la compresión fue 7.95 Kgf/cm2 durante los primeros siete días de vida de los block, de 9.675 Kgf/cm2 para 14 días y de 19.63 Kgf/cm2 para 28 días, el comportamiento de la línea de datos se debe a que cada cinco block corresponde a un tratamiento, es decir, se realizaron cinco ensayos de cada tratamiento, el valor más alto se ve reflejado en 14.621 Kgf/cm2 de igual manera con siete días, 14.16 Kgf/cm2 para 14 días y 20.71 Kgf/cm2 para 28 días de vida de los block.

Como se puede apreciar en la Figura 2, en el primer periodo la media está sobre el límite superior, en el segundo periodo la media aún sigue sobre el límite superior, pero con una desviación significativa, finalmente el tercer periodo realizado a los 28 días de vida de los blocks presenta un mayor control, con una media alcanzada sobre los 20 Kgf/cm2. Con este estudio, se logra cumplir el primer objetivo, ya que es el análisis de la situación actual de los blocks convencionales con base a su resistencia.

Se realizó una prueba de normalidad para verificar si el procedimiento que siguen estas empresas se encuentra normalizado, para ello se utilizó

Se desarrolló un diseño de experimentos por bloques para facilitar el análisis de las variables donde se obtuvieron 90 datos en las pruebas de

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Después de haber identificado el comportamiento de los block con material termoestable, se desarrolla posteriormente un análisis de datos utilizando el ANOVA con la ayuda del software Minitab 16, tomando 2 factores, el primero es el tiempo de secado el cual se considera que tiene dos grados de libertad para considerar la formula n-1 que da como resultado 3-1= 2 grados de libertad, el segundo factor es la cantidad de tiempo considerando 5 grados de libertad es decir que es 6-1= 5 grados de libertad, como se muestra a continuación en la Tabla 1.

Figura 4. Prueba de Cajas, de los blocks con material termoestable en desuso.

En la Figura 4 se observa que la mejor homogeneización es considerar 450 gramos de termoestable con un tiempo de 28 días el cual está representado por el número 3 en el tiempo de secado también se observa que presenta menos desviación en los procesos, por otro lado, la homogeneización de 750 gramos con 7 días de secado fue la de menor resistencia. Observando la figura 4 también se puede destacar que la homogeneización con menor desviación obtenida es de 300 gramos a los 28 días de secado. Para tener una mejor perspectiva sobre la mejor homogeneización y determinar cuál fue el valor alcanzado en base a su media y con ello compararlo más a delante con los supuestos de la investigación se presenta la gráfica de medias. (Figura 5).

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Símbolos Resistencia mecánica (Kgf/cm2) Kilogramos (Kg) Fuerza (f) Área (cm2) Gramos (gr)

Figura 5. Gráfica de medias sobre la mejor homogeneización.

Estadísticamente las medias alcanzadas por los block que contienen 750 gramos y 900 gramos son iguales teniendo como medias 25.4941 y 27.4270 Kgf/cm2 con respecto a la resistencia a la compresión considerándose las menores alcanzadas en la prueba, en esta misma gráfica se observa que las medias de los block que contienen 300 gramos y 450 gramos de material termoestable son iguales estadísticamente y son de mayor valor en la media, consideradas como las mejores combinaciones alcanzando valores de 33.1852 y 33.7614 Kgf/cm2. La gráfica de medias con base al tiempo se presenta a continuación en donde se desataca que la mejor media alcanzada es 33.8189 Kgf/cm2 y corresponde a los 28 días de secado de los blocks donde estadísticamente ninguna de las medias es igual puesto que se presenta una separación significativa es decir el tiempo de secado influye de manera considerable en el resultado de las pruebas con base a la resistencia a la compresión.

Bibliografía

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Figura 6. Gráfica de medias con base al tiempo

Conclusión Los diseños de los blocks con 450 gramos de material termoestable superan los parámetros de resistencia mecánica con una media de ocurrencia de 33.7614 Kgf/cm2, superando los parámetros alcanzados por los blocks convencionales que obtuvieron como máximo 20 Kgf/cm2 de resistencia a la compresión. Cabe mencionar que los blocks con material termoestable tienen un peso de 7 kg, mientras que los blocks convencionales tienen un peso de 10 kg, es decir, hay una disminución de un 30% haciendo más favorable el uso del material.

+ Industria de la construcción-mampostería-resistencia a la compresión de bloques, t. o.-m. (3 de Julio de 2013). Norma Oficial Mexicana NMX-C-036-ONNCCE-2013. Obtenido de Diario Oficial de la Federación. + Peláez, L., & González, M. (8 de Febrero de 2011). Universidad de Salamanca. Recuperado el 2017, de Departamento de Construcción y Agronomía: http://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/materiales-ii/contenidos/PLASTICOS.pdf/view

Los resultados de las pruebas de experimentos para los blocks con 450 gramos de material termoestable cumplieron con los parámetros mínimos de resistencia a la compresión de 35 Kgf/cm2 que establece la norma NMX-C-441-ONNCCE-2013 (Norma Mexicana para Uso No Estructural).

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However only a small group is focused on business development, while the other areas of study are oriented towards a different profile, which makes it difficult for them to start up their business idea. Beyond training students to enter the labor market, it aims to foster in them an entrepreneurial spirit that allows them to create their own company and thus contribute to the development of the country. The present project is a mixed one (qualitative-quantitative) and useful elements were integrated for the university’s entrepreneurial students, who develop every four months innovative projects with the appropriate potential to get started, through concepts that will be based on Creating your business plans

Keywords: Entrepreneur, advisor, productivity and support to the economy

Introducción El presente proyecto es desarrollado en coordinación con la Universidad Tecnológica del Valle de Toluca, con base en una encuesta realizada a un grupo de estudiantes de la misma. Actualmente las universidades tecnológicas están comprometidas con el desarrollo de proyectos innovadores y la orientación de sus alumnos hacia el emprendimiento, de aquí surge la necesidad de la creación de una herramienta que ayude a estos mismos a poner en marca sus ideas de negocio, debido a que el perfil de la gran mayoría de los estudiantes dentro de la universidad no les permite hacerlo.

Fernando Pedroni Lara1, Dania Elba Villaseñor Padilla2 y Édgar Olvera Espinosa3

Universidad Tecnológica del Valle de Toluca, Carretera del Departamento del D.F., km 7.5, Santa María Atarasquillo, Lerma, México, C.P. 52044. 1,2,3

fpedroni2005@yahoo.com.mx

Resumen: El presente trabajo de investigación tiene como finalidad el contribuir al desarrollo del emprendimiento de los alumnos de una institución académica, y que actualmente la Universidad Tecnológica del Valle de Toluca promueve el crecimiento de proyectos innovadores; sin embargo, solo un pequeño grupo está enfocado al desarrollo de negocios, mientras que las demás áreas de estudio están orientadas hacia un perfil distinto, el cual les dificulta poner en marcha su idea de negocio. Más allá de formar a los estudiantes para ingresar al mercado laboral, se pretende fomentar en ellos un espíritu emprendedor, que les permita crear su propia empresa y poder así contribuir al desarrollo del país. El presente proyecto es de carácter mixto (cualitativo-cuantitativo) y se integraron elementos útiles para los estudiantes emprendedores de la Universidad Tecnológica del Valle de Toluca, los cuales desarrollan cada cuatrimestre proyectos innovadores, con el potencial adecuado para ponerse en marcha, a través de conceptos que serán de base en la creación de sus planes de negocios.

Palabras clave: Emprendedor, asesor, productividad y apoyo a la economía.

Recibido: Agosto 23, 2017. Recibido en forma revisada: Octubre 18, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Abstract: This research aims to contribute to the development of the entrepreneurship of the students of an academic institution and that the university currently promotes the development of innovative projects;

Fundamento teórico Harper define al emprendedor como “una persona capaz de revelar oportunidades y poseedor de las habilidades necesarias para elaborar y desarrollar un nuevo concepto de negocio; esto es, tiene la virtud de detectar y manejar problemas y oportunidades mediante el aprovechamiento de sus capacidades y de los recursos a su alcance, gracias a su autoconfianza” (Alcaraz, 2011). De acuerdo a Emprende PyME (2017), se denomina emprendedora a aquella persona que identifica una oportunidad y organiza los recursos necesarios para aplicarla. Alcaraz Rodríguez (2011) divide a los emprendedores en cinco tipos de personalidades:

+ El emprendedor administrativo: hace uso de la investigación y del desarrollo para generar nuevas y mejores formas de hacer las cosas. + El emprendedor oportunista: busca constantemente las oportunidades y se mantiene alerta ante las posibilidades que le rodean. + El emprendedor adquisitivo: se mantiene en continua inno-

vación, la cual le permite crecer y mejorar lo que hace. + El emprendedor incubador: en su afán por crecer y buscar oportunidades y por preferir la autonomía, crea unidades independientes que al final se convierten en negocios nuevos, incluso a partir de alguno ya existente.

+ El emprendedor imitador: genera sus procesos de innovación a partir de elementos básicos ya existentes, mediante la mejora de ellos.

La importancia del emprendimiento en México El emprendimiento es una iniciativa personal con proyección comunitaria, que se desarrolla en contextos sociales y económicos, generando sinergias cooperativas entre los diferentes actores que participan en toda acción emprendedora. Emprender es más que gestionar una empresa, es adaptarse a los nuevos escenarios de mercado que la economía impone, según Vázquez (2012).

Importancia de las Pymes en México De acuerdo al Consejo Esatatal para la Planeación de la Educación (COEPES) 2015, las pequeñas y medianas empresas, Pymes, tienen particular importancia para las economías nacionales, no solo por sus aportaciones a la producción y distribución de bienes y servicios, sino también por la flexibilidad de adaptarse a los cambios tecnológicos y el gran potencial de generación de empleos. Representan un excelente medio para impulsar el desarrollo económico y una mejor distribución de la riqueza. De acuerdo a Entrepreneur (2016), el plan de negocios es un documento escrito que incluye básicamente los objetivos de tu empresa, las estrategias para conseguirlos, la estructura organizacional, el monto de inversión que requieres para financiar tu proyecto y soluciones para resolver problemas futuros (tanto internos como del entorno).

El modelo CANVAS de acuerdo a Marketing y Finanzas (2013) El Método CANVAS o como se le conoce mundialmente, el “Business Model CANVAS”, fue creado inicialmente como tesis del doctorado de Alex Osterwalder; esta herramienta simplifica mucho los pasos para generar un modelo de negocio rentable, sustentado en la Propuesta de Valor para los clientes de nuestros productos o servicios.

Elementos o bloques del Método CANVAS Segmentos de Clientes, ¿Para quién?; Propuesta de Valor, ¿el qué?; Canal, ¿cómo hacemos llegar los productos a nuestros clientes?; Relación con los Clientes: ¿qué tipo de relación esperan nuestros clientes, qué relación tenemos ahora?; Flujo de Ingresos: ¿cuál es valor que están dispuestos a pagar nuestros clientes por nuestros productos?; Recursos Clave: ¿qué recursos clave necesito para generar Valor en mis productos?; Actividades Clave: ¿qué actividades clave necesito desarrollar para generar

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valor en mis productos o servicios?; Alianzas: Este bloque es muy importante ya que debemos definir cuáles serán nuestros socios estratégicos en proveedores, clientes y accionistas entre otros, Costos.

+ Al ingresar a la carrera de Desarrollo de Negocios, el 55% quería emplearse en una gran empresa, sin embargo el 36% deseaba emprender su propio negocio. +

Metodología Método para la identificación del problema de investigación:

Después de la experiencia de haber desarrollado un plan de negocios y haber realizado el curso del Programa de Incubación en Linea del Instituto Nacional del Emprendedor (INADEM), el objetivo a corto plazo del 71% de los estudiantes, al concluir sus estudios, fue emprender su propio negocio, mientras que el 16% continuaron con la idea de emplearse en una gran empresa.

+ El 78% de los alumnos consideró que una limitante de importancia a la hora de emprender son los recursos para invertir en el nuevo negocio.

Alcance El manual está dirigido principalmente a la comunidad estudiantil de las diferentes disciplinas de la Universidad Tecnológica del Valle de Toluca, y los docentes de la misma ya que son ellos los que coordinan a los estudiantes en el progreso de los proyectos y por lo tanto, contribuyen en la creación de nuevos conocimientos, así como también les será útil a los emprendedores de la región de Lerma, quienes no tienen un perfil que les permita desarrollar eficazmente un plan de negocios, y que desde luego puede acudir a la Universidad, donde se les proporcionará un asesoramiento a cerca de cómo implementar cada uno de los pasos del manual.

+ El 100% de los encuestados señalaron que el conocer organismos y programas de apoyo al emprendedor son un motivo para el emprendimiento.

Antes de comenzar con la elaboración como tal, de un plan de negocios, es necesario definir algunos aspectos que le darán personalidad a la entidad, tales como lo son:

Nombre de la empresa.

Descripción de la empresa.

Análisis FODA.

Misión.

Visión.

Objetivos.

Figura 1. Metodología de investigación.

El presente proyecto es de carácter mixto (cualitativo-cuantitativo), ya que las opiniones de los estudiantes de la Universidad Tecnológica del Valle de Toluca se analizaron de forma estadística y utilizando el método deductivo.

Tipo y tamaño de la muestra Se eligió una muestra más bien representativa de 55 estudiantes de la carrera de Negocios y Gestión Empresarial que cursan el quinto cuatrimestre, los cuales cuentan con la experiencia a la hora de desarrollar planes de negocios, ya que han trabajado en madurarlos.

Instrumento de investigación Se determinó la aplicación de un cuestionario de preguntas cerradas, para que los encuestados eligieran entre las opciones dadas en el mismo, para su posterior análisis e interpretación.

Resultados

Figura 4. Estructura del manual.

Figura 2. Resultados de la identificación del problema.

Como resultado de la investigación, se desarrolló un manual para la elaboración de un plan de negocios a través del método CANVAS, que tiene el objetivo de servir como base a los estudiantes de la Universidad Tecnológica del Valle de Toluca en el desarrollo de su plan de negocios gracias a la estructura de su diseño, ya que ofrece herramientas que le permiten llevar al lector, paso a paso, en el desarrollo de su idea.

Propuesta de solución del problema de investigación

En cada etapa del desarrollo del plan de negocios se presentan los conocimientos teóricos básicos, un ejemplo y las bases para desarrollar la idea:

El manual tiene como finalidad el servir de base a los estudiantes de la universidad en el desarrollo de su plan de negocios, gracias a la estructura de su diseño, ya que ofrece herramientas como:

El análisis de los datos cuantitativos De acuerdo a una encuesta realizada a los alumnos del quinto cuatrimestre de la Universidad Tecnológica del Valle de Toluca, acerca del emprendimiento, se obtuvieron los siguientes resultados:

+ El 60% de los alumnos, al ingresar a la UTVT, tenía la idea de emprender un negocio propio, mientras que el 40% no tenía esa visión.

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Figura 3. Portada del manual

Figura 5. Ejemplo de contenidos.

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Recomendaciones Es importante buscar la asesoría del personal adecuado en el desarrollo de planes de negocio, los cuales ayudarán a visualizar y perfeccionar su idea, traduciéndolo en un plan de negocios de fácil comprensión; por lo cual, se sugiere que los alumnos de las diferentes carreras de la Universidad Tecnológica del Valle de Toluca desarrollen sus proyectos con estudiantes de la carrera de Desarrollo de Negocios y Gestión Empresarial, los cuales les servirán de apoyo en esta etapa del proyecto.

Dado que son los profesores de la mima Universidad los que coordinan estos proyectos, el presente trabajo les será de gran ayuda a la hora de brindar asesoría a sus alumnos en el desarrollo de su idea. Esto se verá reflejado en la creación de pequeñas y medianas empresas altamente rentables, las cuales contribuirán en la creación de nuevas fuentes de empleo, reducir las tasas de delincuencia en la zona, atraer más desarrollo al área donde la empresa esté establecida, etc. Una investigación previamente realizada arrojó que los estudiantes en verdad desean emprender un negocio propio, más allá de emplearse en una gran empresa.

A las personas de la región, que carecen de un nivel de conocimientos en el área, este manual está diseñado con el objetivo de que puedan hacer su propio plan de negocios y acudir a la misma Universidad Tecnológica del Valle de Toluca, para que se les brinde la ayuda que necesiten. En primer lugar, se les dará una capacitación acerca de los elementos que conforman el modelo CANVAS en cada una de sus etapas, ya que es indispensable forjar los conocimientos necesarios a la hora de ponerlos en marcha, posteriormente, a través de la implementación de un curso de inducción, se guiará a los emprendedores en el desarrollo del mismo.

Todo esto tendrá un impacto positivo, principalmente en la economía de las regiones aledañas a la Universidad y, posteriormente con el crecimiento de las mismas se alcanzará un impacto nacional por lo que se propuso la creación de un manual que les diera las bases y herramientas indispensables para le elaboración de su plan, gracias a la implementación de una metodología que los lleva de la mano (les da los conceptos claves, después un ejemplo de cómo se aplican esos conceptos dentro de cada uno de los nueve pasos que conforman el modelo CANVAS y finalmente impulsa al emprendedor a desarrollarlo para su empresa).

Beneficios Para los alumnos, el desarrollar o fortalecer competencias, así como contar con los conocimientos para asesorar a personas interesadas en mejorar su negocio o cristalizar una idea para docentes de otras especialidades, contar con una herramienta para apoyar a sus alumnos.

Bibliografía

+ Alcaraz Rodríguez, Rafael (2011). El emprendedor de éxito. México: McGraw-Hill . + COEPES Portal de Noticias. (30 de Mayo de 2015). Obtenido de COEPES: http://www.noticiascoepesgto.mx/ articulos/255-pymesroke + El Instituto del emprendedor. (15 de Abril de 2017). Obtenido de El Instituto del emprendedor: http://www. institutodelemprendedor.com/ + Emprende PyME (21 de Abril de 2017). Obtenido de Emprende PyME: http://www.emprendepyme.net/ que-es-ser-emprendedor.html + Entrepreneur (28 de Abril de 2016). Obtenido de Entrepreneur: https://www.entrepreneur.com/article/269219

+ Fisher, E. L. (2011). Mercadotecnia. México D.F.: Mc Graw Hill.

+ Marketing y Finanzas (10 de Marzo de 2013). Recuperado el 11 de Mayo de 2017, de Marketing y Finanzas: https://www.marketingyfinanzas. net/2013/03/modelo-canvas-una-herramienta-para-generar-modelos-de-negocios/ + Secretaría de Economía (25 de Junio de 2009). Recuperado el 11 de Mayo de 2017, de Secretaría de Economía : http://dof.gob.mx/nota_detalle_popup. php?codigo=5096849 + Vázquez, J. A. (2012). El emprendimieto empresarial. La importancia de ser emprendedor. México : IT Campus Academy. + Yosoypyme (15 de Abril de 2017). Obtenido de Yosoypyme: https:// www.yosoypyme.net/nota.aspx?nota=03808057-b5a6-44f2-a811-e80eb7644ca2&t=Caracteristicas-y-perfil-de-un-emprendedor-exitoso-

+ Gestiópolis . (19 de Abril de 2017). Obtenido de Gestiópolis: https:// www.gestiopolis.com/espiritu-del-emprendedor/

Figura 6. Esquema de beneficios

Conclusiones A lo largo del desarrollo del presente proyecto se integraron elementos útiles para los estudiantes emprendedores de la Universidad Tecnológica del Valle de Toluca, los cuales desarrollan cada cuatrimestre proyectos innovadores con el potencial adecuado para ponerse en marcha, a través de conceptos que les servirán de base en la creación de sus planes de negocios.

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Introducción La rentabilidad de cualquier empresa es primordial, ya que esta tiene como objeto medir la eficacia con que utiliza sus recursos financieros Según Guiltinan, J y Gordon, W. (1984) plantean, desde el enfoque de Marketing, que “la rentabilidad mide la eficiencia general de la gerencia, demostrada a través de las utilidades obtenidas de las ventas y por el manejo adecuado de los recursos, es decir la inversión, de la empresa…” El Merchandising es: “el conjunto de estudios y técnicas de aplicación llevados a la práctica, de forma conjunta o separada, por distribuidores y fabricantes, con el objeto de aumentar la rentabilidad del punto de venta y dar mayor salida a los productos, mediante una adaptación del surtido a las necesidades del mercado y la presentación propia de las mercancías” (Instituto Francés de Merchandising,1973). Desde la perspectiva global, el merchandising nace con la llegada de los mercados antiguos, en Europa; con el gran almacén en Francia en el año de 1852, surge el nacimiento de los almacenes populares en los Estados Unidos en 1878, y más tarde el nacimiento de los supermercados en los Estados Unidos en el año 1930. Por otra parte, en Centroamérica, en países como Perú, actualmente se ha utilizado esta técnica y les ha traído grandes beneficios al decir que al utilizar de manera correcta el merchandising podría aumentar hasta en 30% sus ventas. Actualmente, esta práctica es aplicada por centros comerciales y tiendas especializadas. Sin embargo, las medianas y pequeñas empresas también pueden potenciar sus oportunidades de negocios si la aplican con creatividad.

Ana Luisa Perea Camacho1, Juan Manuel Luján Gil2 e Indelfonso Rodríguez Espinoza3

Universidad Tecnológica de Nogales, Av. Universidad #271, Col. Universitaria, C.P. 84097. Nogales, Sonora. 1,2,3

ana.perea@utnogales.edu.mx jlujan@utnogales.edu.mx irodriguez@utnogales.edu.mx

Resumen: Las PYMES en México son parte fundamental de su economía, por tal motivo es necesario realizar acciones para mejorarlas. Este documento tiene como objetivo difundir la estrategia Merchandising utilizada para gestionar la marca de un producto muestra en una PYME regional en la ciudad de Nogales, Sonora. Sabiendo de las deficiencias existentes en mecanismos de mercadeo, se utilizaron encuestas personales como técnica cuantitativa de recolección de datos, las cuales arrojaron información que fue analizada y sirvió para gestionar la estrategia e implementación, la cual dio como resultado acercar el producto al consumidor, establecer la marca en el gusto del cliente, determinar lugares preferenciales para exhibición, motivar las compras por impulso y aumentar la rotación de inventario, lo que repercute en el aumento de ventas y utilidad para tienda de autoservicio, ayudando a formar la estructura de marketing que en ocasiones está ausente en las Pymes.

+ Palabras clave: Merchandising, producto, PYMES regionales, consumidor y mercadotecnia.

Recibido: Noviembre 11, 2016. Recibido en forma revisada: Julio 28, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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A México llegan estas técnicas modernas de ventas importadas de Estados Unidos, Francia e Inglaterra, inicialmente, con el uso del autoservicio y después con el supermercado, que trajeron los nuevos modelos de la venta visual, de la comercialización de los productos, que, al ser utilizadas, al igual que en otros países, se cumple con el objetivo de esta estrategia, el cual es el atraer al consumidor y lograr la venta por impulso. Al igual que países europeos como centroamericanos, se considera que las Pymes mexicanas pueden utilizar Merchandising para lograr incrementar sus ventas y por ende su rentabilidad.

Marco Teórico Según el profesor Santesmases (2004), un producto es “cualquier bien material, servicio o idea que posea un valor para el consumidor y sea susceptible de satisfacer una necesidad”. La mercadotecnia se encargar de llevar todos y cada uno de los productos existentes al mercado y de ahí a la vista del cliente de la mejor forma posible. La parte medular de la mercadotecnia la viene a constituir un sinnúmero de estrategias que existen, las cuales permiten que el producto llegue al mercado consumidor, compensando la necesidad del cliente. Uno de los conceptos más reconocidos es el que aporta Kloter (2003), quien dice “la mercadotecnia es la actividad humana que pretende satisfacer las necesidades, los deseos y expectativas de los consumidores por medio de procesos de intercambio”. Determinar las acciones necesarias para incrementar las ventas de un producto, a simple vista, parece tarea fácil, pero considerando el sinnúmero de estrategias que existen, en ocasiones es complicado hacer seleccionar la mejor opción. Merchadising incluye toda actividad desarrollada en un punto de venta, que pretende reafirmar o cambiar la conducta de compra, a favor de los artículos más rentables para el establecimiento (De Castro, 2006).

Las metas esenciales del Merchadising son: llamar la atención, facilitar la acción de compra y dirigir al cliente hacia el producto, con el fin de aumentar la rentabilidad. Entendemos por rentabilidad como concepto que está ligado directamente a la eficiencia, la cual, a su vez, está relacionada con la competitividad. La competencia sigue siendo el gran reto al que se afrontan todas las empresas en los mercados. Un estudio de mercado nos lleva a una serie de interrogantes; para poder seguir, es necesario dar respuesta.

Análisis situacional La empresa “Súper del Norte” es una tienda de autoservicio regional en el estado de Sonora, su giro principal es la venta de abarrotes y verduras de la región; para este estudio, se eligió la sucursal ubicada en la ciudad de Nogales, Sonora. Súper del Norte, en la temporada otoño invierno 2016-2017, presentó una disyuntiva con el producto café Dolca 170 gramos., del cual tenía una sobre existencia en el inventario y además, el proveedor advertía sobre un cambio de presentación, pretendiendo disminuir tamaño y mantener el precio al consumidor. Era imperante aumentar las ventas del producto para sacar el excedente del inventario y evitar tener las dos presentaciones en el punto de venta.

Descripción del método Para poder implementar alguna estrategia de Merchandising sobre el café Dolca de 170 gramos es relevante conocer cuántos de los clientes de Super del Norte prefieren café, la frecuencia con lo que lo toman y con qué producto acompañan su café; al conocer el producto “imán”, podremos acercar y asociarlo con el café y crear una compra por impulso. Para esto, se propone construir un instrumento cualitativo que ayude a conocer los gustos y preferencias del consumidor. Para aplicar el cuestionario se creará una muestra por conveniencia, se aplicará a 100 personas de 30 años en adelante, dentro de las horas “pico” de un domingo, que es momento en el que acuden más clientes a Súper del Norte (en la Figura 1 se puede observar la afluencia de clientes otorgada por Súper del Norte). A partir de los resultados obtenidos en el muestreo, se establecerá el área idónea de dónde colocar el producto para poder generar el impulso de la compra por parte del consumidor de Súper del Norte.

Figura 1. Tráfico de clientes semanal.

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Recolección de Datos En un domingo, que es el día que más afluencia de clientes tiene Súper del Norte, se implementó el instrumento de recolección de información que se adjunta en el apéndice; durante todo el día, se estuvo encuestando a los clientes de acuerdo a como iban entrando a la tienda.

Análisis de los datos obtenidos Se obtuvo el estudio de mercado de los clientes que consumen el producto, en este caso Café Dolca de 170 gramos en el establecimiento Súper del Norte, lográndose deducir que es un producto rentable para la colocación de una exhibición en el piso de ventas en el área de panadería integrando a este material Punto de Venta (POP, por sus siglas en Inglés), conforme a los datos recopilados de dicho estudio se desglosan un alto tráfico de cliente, como se aprecia en la Figura 1. Analizando la Figura 2, sobre las preferencias por el consumo de café, nos muestra que, de las 100 personas encuestadas, a 21 personas no les gusta el café, y los 79 restantes que sí les gusta el café.

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Figura 4. Marcas de café de mayor consumo Figura 2. Preferencias por el consumo de café.

Continuando con el análisis, la Figura 3 sobre el consumo de café al día, tenemos que de las 79 personas que degustan café, se manifiesta el número de ocasiones que las personas ingieren la bebida al día. Como se puede observar, la media de estos porcentajes esta entre tres y cinco o más veces al día. De esta manera nos percibimos que el consumo de café en los clientes de este establecimiento es elevado.

Figura 3. Consumo de café diario.

La Figura 4 muestra las marcas de café de mayor consumo entre los clientes de Súper del Norte, quedando claro que el café Dolca está por encima del resto de las marcas que la tienda ofrece.

La Figura 5 muestra que la preferencia de tomar el café acompañado de otro producto. El 77% respondió que sí lo acompaña con otro producto, mientras que el 23% lo acostumbra tomar solo.

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Después de implementar la estrategia de mercadeo la venta semanal en tienda aumenta de 225 piezas a 350 piezas de Café Dolca de 170 gramos. Como se puede observar se logró aumentar las ventas semanales que es el objetivo al implementar la estrategia de mershandising, ya que, al acercar el café a el área de panadería, se generó una compra por impulso, logrando con esto el aumento del 56%.

Figura 5. Preferencias de consumo de café.

La figura 6 nos muestra que la preferencia de tomar el café acompañado de pan es del 52.68% justificando de sobre manera la implementación de la estrategia de Merchandising, ya que el 25.32% de la población encuestada respondió que prefiere tomar el café acompañado de galletas.

Figura 6. Preferencias sobre tomar café.

Implementación del Merchandising Según León (2015), algunos propósitos del Merchandising son: potenciación de la rotación de productos, reducción del tiempo de compra, potenciar la rotación de productos, aprovechar al máximo el punto de venta y potencializar los productos “imán” del punto de venta. La estrategia de mercadeo consistió en mover el producto del pasillo del café, donde tradicionalmente se localiza al área de panadería, para provocar la compra por impulso y que los consumidores de pan se lleven el Café Dolca, cabe mencionar; que el implementar esta estrategia llevó negociaciones previas para lograr la colocación de alguna exhibición en el área de piso de venta ubicada en la panaderia, y el movimiento físico del producto.

Resultados Con base a todo lo expuesto y después de impletemanter la estrategia de Mershandising de gestión en la tienda Súper del Norte, la cual consistió en colocar el producto de Café Dolca de 170 gramos en el pasillo principal, el cual tiene vital importancia ya que logra dirigir a los clientes a las principales secciones; en este caso, este pasillo se dirige al área de panadería.

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Asímismo, como también hay cambios notables en cuanto a la venta diaria por piezas en esta tienda esto se ha logrado con una exhibición en el área de panadería, llevando con ello una compra, ya sea por impulso, o por necesidad y mayor facilidad de adquisición para los clientes, mismos que harán ver reflejado el cambio tanto en pedido, como en lo vendido en el Súper.

Recomendaciones El proyecto impacta de manera positiva, con una representación de información real, con una expectativa de resultados rentables y viables, ya que la estrategia de mercado utilizado como lo es Merchandising se enfocó solamente en un producto en específico. Se considera como una técnica multifuncional ya que pudiera ser ejecutado y llevado a cabo en diferentes supermercados, con diferentes productos, inclusive con productos que en un futuro se vean afectados por la falta de consumo.

+ De Castro, E. C. D., Bercebal, F. J. L., y García, A. N. (2006). Merchandising: teoría y práctica. Ed. Pirámide

Se considera pertinente mencionar que la implementación del merchandising permite al producto venderse por sí solo, una vez posicionado y colocado a la vista del consumidor, lo cual hará que la rentabilidad del producto aumente.

+ Guiltinan, Joseph P. y Gordon W., Paul. (1984). Administración de Mercadeo. Estrategias y programas, Ed. McGraw-Hill, Mexico.

Por lo tanto, es de suma importancia llevar a cabo estos estudios llevados a cabo ya que los resultados quedan plasmados, es por eso que se observan los grandes cambios; la rentabilidad que estos datos arrojan es de alta conveniencia ya que en la actualidad las ventas se elevan prácticamente por una buena publicidad, una buena presentación, sin embargo, es muy extinta la manera de elevar las ventas de manera impulsiva o impactante para los consumidores como se ha hecho en este caso. Utilizando dentro de esta herramienta materiales POP los cuales ayudaron a resaltar y a enfatizar la exhibición en una ubicación más adecuada para el del producto. En este caso fue a un lado de la panadería, llamando la atención de los clientes, logrando con ello que estos hagan compras por impulso o por necesidad del producto implementado.

Bibliografía

+ León, A. (2015). ¿Qué es el merchandising y cuál es la importancia en marketing?. Consultado el día 15 de marzo de 2017. Disponible en: https:// www.merca20.com/movistar-regalara-televisores-a-sus-clientes-en-navidad/ + Kotler, P. (2003). Dirección de marketing: conceptos esenciales. Pearson educación. + Kotler, Philip y Armstrong, Gary, (2003). Fundamentos de Mercadotecnia, 6º Ed. Prentice Hall, México + Santesmases, M. (2004). Marketing: conceptos y estrategias. + Uso correcto de visual merchandising (2015). Consultado el día 15 de mayo de 2017. Disponible en: http://www.peru-retail.com/ uso-correcto-visual-merchandising-podria-aumentar-ventas/#sthash. zrMhk8JN.dpuf

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financial environment and it doesn’t allow a development in the short run, all this because exists a great industrial competition into the markets where they operate and a lack of confidence in the traditional financial institutions and tolerance to the slow growth. The theoretical frame that support this is about the businessmen with an accountant system that know their income, debt and profitable situation. This paper ends exposes a little and limited growth in Mypes because the financial sources are friends, family or other not institutional source that don’t involve to the entrepreneur in a difficult paper work.

+ Keywords: Mypes, Pymes, accountant information, debt models y financial institutions Introducción La mayor parte de los estudios sobre empresas pequeñas se hacen en Pequeñas y Medianas Empresas (PyMes), lo que incluye a las empresas medianas también. En lo tocante a las microempresas existen pocos estudios que ofrezcan una idea general de su situación empresarial. Las microempresas tienen una dinámica flexible por su aportación a la producción nacional y por la capacidad de generar empleos. El estudio de esa dinámica es lo que le da origen a este trabajo que busca hacer un estudio de las percepciones de los microempresarios sobre la manera en que operan sus negocios y en particular sobre la manera en que llevan sus finanzas.

Cristina Rodríguez Suárez1, Miguel Antonio Mascarúa Alcázar2, Sagrario Juárez Pérez3 y Juan Carlos Hernández Ortega4

Universidad Tecnológica de Tehuacán Prolongación de la 1 Sur 1101, San Pablo Tepetzingo Tehuacán Puebla, C.P. 75859

1,2,3,4

cristina.rodriguez@uttehuacan.edu.mx miguel.mascarua@uttehuacan.edu.mx sagrario.juarez@uttehuacan.edu.mx juan.hernandez@uttehuacan.edu.mx

Resumen: En este trabajo se presentan unas breves anotaciones sobre las micros y pequeñas empresas (Mypes) en la ciudad de Tehuacán, Puebla, desde su perspectiva de las finanzas. Este estudio es eminentemente cualitativo dado que se encuestaron 753 negocios que es una muestra suficientemente confiable y que permite ver que los empresarios de la ciudad no tienen un clima de finanzas que permita un desarrollo en el corto plazo debido entre otras cosas a la exagerada competencia en los mercados donde operan y la falta de confianza en las instituciones financieras tradicionales y una tolerancia hacia el lento crecimiento. El marco teórico que sustenta este trabajo es el de las empresas que cuentan con un sistema contable y que conocen su situación de ingresos, deuda y utilidades. El trabajo concluye exponiendo que el crecimiento es limitado en las Mypes porque las fuentes de financiamiento son los amigos, familiares u otras fuentes no institucionales que le permiten al microempresario atender otros problemas sin involucrarse en trámites complicados.

+ Palabras clave: Mypes, PYMES, información contable, esquemas de endeudamiento e instituciones financieras.

Recibido: Noviembre 11, 2016. Recibido en forma revisada: Junio 26, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Abstract: This paper shows information about Mypes in Tehuacán Puebla from the financial perspective. In this qualitative study was interview 753 businessmen. This is a significant group that shows the deficient

Durante el año pasado se ha trabajado en la obtención de información sobre las microempresas y pequeñas empresas (Mypes) en Tehuacán como parte de un estudio más grande que ha tenido un impacto notorio sobre la información de su situación en términos de desarrollo, competencia y alcance de los negocios, y en la injerencia en la vida de los empresarios. Éstas constituyen un apoyo fundamental en la Economía, de acuerdo con Mascarúa, Juárez, Colmenares y Flores (2016), las Mypes en el Estado de Puebla contribuyen con el 99.41% del PIB estatal y el 57.7% de la generación de empleos (Inegi, 2015). Generalmente se acepta que las empresas, en su mayoría tienen escasa profesionalización en el control financiero, lo que evidencia que faltan mecanismos para manejar eficientemente el dinero que se transporta en las operaciones diarias (Diaz, 2012). Así también existe una falta desde las autoridades para crear políticas públicas que permitan que las Mypes puedan crear uno (ULSA, 2010). Esto debido fundamentalmente a que tales políticas están diseñadas para beneficiar a las empresas grandes, dejando de lado la importancia de las Mypes en cuanto al aporte a la Economía Regional.

estudios de los empresarios, hace en promedio 8 años, lo que no permite el diseño de esquemas de financiamiento acordes con las necesidades del negocio y esto se traduce en bajos niveles de inversión para la innovación. Esta, en este caso, se limita a las necesidades más apremiantes y son reactivas puesto que son resultado de la sugerencia de los consumidores que las Mypes atienden. La hipótesis de la que parte el presente trabajo es que a pesar de las condiciones internacionales que han llevado a la Economía a hacer ajustes para enfrentar los problemas, las Mypes no sufren los problemas porque no tienen un sistema que dependa del sistema financiero del País. Así también no existen las condiciones económicas para diseñar y poner en marcha un sistema financiero doméstico.

Marco teórico Para este estudio se parte de una ecuación general de Ruíz (2004) la cual menciona que las condiciones básicas de crecimiento financiero sobre el crecimiento en general tienen que ver con la presencia de inversión privada, teniendo un modelo de intermediación financiera de manera endógena, es producto del acervo agregado de capital multiplicado por el acervo de capital, esto se expresa en el modelo AK, donde el ingreso corriente (Yt) es el resultado de multiplicar la productividad marginal social de capital (A) por el acervo de capital (kt), por lo tanto se parte de la Ecuación 1. Yt= Akt (1) La que se integra a un modelo más amplio que explica a la tasa de crecimiento estable, éste quedaría: gt+1=A(It/Yt)-(δ+n)

(2)

Dónde: gt+1 = tasa de crecimiento en el tiempo t+1; A = productividad marginal social de capital; It = Inversión corriente; Yt = Ingreso corriente; δ = tasa de depreciación de capital; En tanto que n = tasa de crecimiento de la población. Según esto, la ecuación sugiere que la tasa de crecimiento es resultado de la productividad marginal social del capital y de la relación de la inversión entre el producto. El problema que exhiben las empresas de menor tamaño está relacionado con la Ecuación 2, esto es la inversión que en el caso de las empresas encuestadas se observa que casi la mitad de ellas no poseen una cuenta crediticia por lo tanto entonces no tienen acceso a las fuentes de financiamiento lo que al final se traduce en un factor crítico para las Mypes (Fernández & Mao , 2013).

Por otro lado, las Mypes exhiben falta de competitividad como resultado de tener presencia en mercados con exagerado nivel de competencia, una falta de normas regulatorias sobre la competencia, falta de uso de las Tecnologías de Información y Comunicación, lo que las lleva a hacer inversiones marginales en equipo para adecuarse con éxito a la competencia.

En las Mypes es difícil pensar en tener información de la productividad social del capital, de los montos de inversión y por lo tanto, mucho menos una relación de medición entre la inversión actual sobre el ingreso obtenido. Muchos microempresarios tienen equipos y maquinaria abiertamente obsoletos que usan para sus labores cotidianas. Por lo que el modelo descrito requerirá de mucha información para construirse, información con la que los empresarios no cuentan porque no han diseñado un sistema financiero.

Un elemento de interés que en las encuestas aparece es que el nivel de

A pesar de que las Pymes generan el 52% del PIB mexicano y tienen

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una tasa de empleo del 72%, éstas se caracterizan por su alta tasa de mortalidad (Pavón, 2010). Se asume que un factor determinante para la sobrevivencia y crecimiento de las Pymes tanto en México como en el extranjero están relacionado con el acceso al financiamiento y según esto en los países emergentes los sectores bancarios son poco competitivos. En estos países los grandes bancos atienden los créditos de las empresas grandes pero dependen menos de los créditos a la micro empresa (Fernández y Mao , 2013). Por otra parte las Pymes no requieren préstamos financieros a largo plazo debido a que en sus primeros años de vida sus necesidades de financiamiento tiene que ver con la cuestión de flujo de caja, a través de créditos a corto plazo (Glisovic y Martínez, 2012). De acuerdo a lo expuesto antes y según el Banco de México (2012) las Pymes tienen como principal fuente de financiamiento a sus proveedores con el 84.2% seguido de la Banca Comercial con el 25.2% además de los recursos de la propia empresa que corresponden al 24.2% y de forma cuasi marginal a la banca de desarrollo con 3.5%. Aunque se han detectado financiamiento de Banca domiciliada en el extranjero con el 2.3% y a través de la emisión de deuda con el 1.3%. Uno de los requisitos para otorgar crédito en la Banca comercial es la presentación de Estados Financieros los cuáles rara vez existen en las empresas, así que sea difícil identificar y evaluar el riesgo.

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Metodología

llevan 20 años de existencia, y 41 de ellas 25 años de sobrevivencia, sin crecimiento hacia convertirse en una empresa mediana.

Debido a que los modelos para Pymes no pueden ser mensurables en la cotidianidad de las Mypes, se tiene que recurrir a la obtención de datos perceptuales por lo que el presente trabajo es eminentemente cualitativo, con enfoque exploratorio sobre las percepciones de los empresarios en cuanto al manejo de las finanzas de sus negocios. Se encuestaron 753 micros y pequeñas empresas de toda índole, con un modelo estadístico con error del 5%, una probabilidad de 50% y una confiabilidad del 95%. En este caso se realizaron una serie de preguntas que tienen que ver con el manejo de las finanzas (ver Tabla 1) de los empresarios. Estas forman parte de un cuestionario más extenso que se practicó para obtener un análisis nacional.

Resultados Al respecto del crecimiento se puede decir que el gran grueso de micro empresas en la ciudad cuentan con diez años de existencia (Figura 1) éstas se representan con el 20.8% seguidas por las empresas que llevan tres años de existencia con el 17% lo que equivale a 130 empresas y 159 en el caso del tamaño más grande y en tercer lugar se ubican 111 empresas con 14.5% y que tienen apenas un año de vida. Por lo que podemos observar que las Mypes en Tehuacán alcanzan periodos largos de vida, sorprende un dato en el cual 91 empresas llevan 15 años de existencia, 93 empresas

Tabla 1 . Resultados de encuestas.

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Según la encuesta desde el momento de la fundación hasta ahora (Figura 2), por lo que respecta a la percepción del incremento de los trabajadores, la situación general sigue siendo la misma, 30 encuestados respondieron que no conocen, mientras que 25 manifestaron que disminuyó mucho, 62 de ellos respondieron que disminuyó algo, el número más importante son 443 encuestados que dijeron que el número de trabajadores sigue siendo el mismo, 181 dijeron que ha aumentado algo y solo 21 manifiestan que el incremento en el número de trabajadores en sus negocios creció mucho.

Discusión

Figura 6. Deuda con la banca y otras instituciones. Fuente: Elaboración propia con datos de la encuesta.

Figura 4. Posesión de dinero. Fuente: Elaboración propia con datos de la encuesta.

Figura 1. Número de empresas y años de existencia. Fuente: Elaboración propia con datos de la encuesta.

Figura 2. Aumento en los trabajadores. Fuente: Elaboración propia con datos de la encuesta.

Un reactivo que se hizo para conocer el uso de cuenta bancaria, (Figura 3) se encontró que 167 esto es el 21.9% dijeron que sí, 575 micro empresas esto es el 75.5% dijeron que la empresa no maneja ninguna cuenta bancaria y 20 de ellas es decir el 2.6% no supo qué responder el empresario; esto evidencia poca relación de las Mypes con el sistema bancario y que las inversiones no proceden de un crédito bancario.

Por lo que toca a las ventas, se les preguntó a los empresarios sobre su percepción del crecimiento de las ventas, (Figura 3) teniendo como opciones de respuesta: Muy de acuerdo (MA), De acuerdo (A), Ni de acuerdo ni en desacuerdo (Ni), En desacuerdo (D) y Muy en desacuerdo (MD) y una última opción que es No sé (NC), para denotar que el empresario no tiene claro el comportamiento de las ventas. A esto el 7.6%, esto es 58 empresarios, manifestaron estar muy de acuerdo con el crecimiento de las ventas, 40% manifestaron estar de acuerdo, esto es 305 negocios; 24.1% manifestó indiferencia por el crecimiento de las ventas, 18.6% manifestó no estar de acuerdo, con lo que se infiere que 142 no vendieron más, mientras que el 5.8% manifestó estar muy en desacuerdo, esto es 44 negocios, mientras que 30 de ellos, esto es el 3.9% dijo no saber el comportamiento de la ventas de sus negocios. Esto revela que la situación de casi la mitad de los encuestados dijo tener la percepción de que las ventas han aumentado.

Por otro lado, sobre las deudas bancarias (ver Figura 6), el 24.7% de los encuestados dijeron tener muy en claro su nivel de deuda bancaria; el 26.5% dijo tener sólo claro cuánto deben a los bancos; el 13.9% dijo no estar seguro de la deuda con el banco; mientras que el 6.7% dijo no estar de acuerdo con las deudas que tiene el negocio con los bancos y el 24.9% dijo no estar nada de acuerdo con las deudas del negocio con el banco. Este indicador evidencia la falta de créditos hacia este tipo de negocios. Un dato que llama la atención en las gráficas 5, 6 y 7 es que ambos casos hay un número importante de empresarios que no usan el crédito ni con familiares y amigos ni con las instituciones de crédito, con lo que se pone en evidencia la falta de financiamiento para el crecimiento. Finalmente, debido a que los microempresarios viven al día, es notorio su conocimiento del valor de su inventario y el valor de venta de los activos del negocio, los valores que arrojó la pregunta (Figura 8) donde se cuestiona el conocimiento de lo que se tiene invertido es lógico dado que no hay crédito ni tampoco un esquema del registro de inventarios y manejo de pólizas de seguro y otros elementos financieros para proteger el patrimonio de ellos.

Este trabajo pone el énfasis en que la mayor parte de las investigaciones en pequeñas empresas se concentran en las Pymes, porque la presencia de las empresas medianas permite una mejor recopilación de la información respecto a sus operaciones. Sin embargo pocos son los estudios en Micro y pequeñas empresas porque su tamaño, a pesar de ser importantes para el desempeño de la Nación, no tiene las condiciones para implementar diseños financieros para recuperar los costos.

Para el caso de las expectativas del crecimiento para el siguiente año se encontró que el 65% de las Mypes las tiene. Por lo que toca a las percepciones en la cantidad de dinero que poseen los micro empresarios, (Figura 4) se encontró que el 32.2% saben con claridad cuánto dinero poseen; el 41.6% manifiestan que saben cuánto dinero tienen; el 13.4% dijo no estar seguro del dinero que tienen; el 5.8% no están seguros y el 6.6% no están nada seguros del dinero que poseen.

El estudio demuestra que los empresarios de la ciudad no tienen un clima de finanzas que permita un desarrollo en el corto plazo, pero también no hay un conocimiento sobre el manejo de las finanzas que les provea de la oportunidad de adquirir créditos institucionales para lograr un crecimiento sostenido en el mediano plazo.

Figura 3. Tenencia de cuenta bancaria. Fuente: Elaboración propia con datos de la encuesta. Figura 5. Deuda fuera de los banco. Fuente: Elaboración propia con datos de la encuesta. Figura 8. Valor de los bienes del negocio. Fuente: Elaboración propia con datos de la encuesta.

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Conclusiones

Los resultados que arrojó este análisis de datos corroboran lo que han dicho otras investigaciones al respecto de la realidad de las Pymes en otras partes del mundo y a nivel nacional. A esto, el presente estudio demuestra que la situación es similar para el caso de las Mypes y en el caso del municipio de Tehuacán, así como lo mencionan Góngora y Madrid (2010) los problemas más importantes en el caso de las Pymes son la debilidad financiera, la demora de los pagos, la falta de inversión, los problemas administrativos y de organización y los problemas de mercado. Estos problemas ocurren al interior de las Mypes.

Figura 7. Deuda con los proveedores. Fuente: Elaboración propia con datos de la encuesta.

Investigaciones anteriores demuestran que las Micro y pequeñas empresas no cuentan con las condiciones necesarias para ejecutar diseños financieros que les ayuden a recuperar los costos de sus inversiones. El estudio realizado no está lejos de investigaciones anticipadas, dado que los resultados que se obtuvieron de los 753 negocios encestados, muestra que los empresarios de la ciudad no cuentan con experiencia suficiente en las finanzas, mismas que les conceda un desarrollo a corto plazo, así mismo la creciente competencia y la escasa confianza en instituciones financieras tradicionales y la tolerancia hacia el lento crecimiento son factores de gran influencia para su desarrollo, crecimiento y permanencia. Hacer del conocimiento de este estudio a las cámaras podría beneficiar en mucho a revertir las pocas oportunidades con las que cuenta hasta el día de hoy las Micro y pequeñas empresas en Tehuacán, Puebla.

Es sorprendente encontrar Mypes con 20 años de existencia y saber que existen pocas que llevan casi 40 años sin haber logrado un crecimiento, estas aparecen relacionadas en la gráfica 1. Esto podría exhibir una situación donde la Mype genera cierto ingreso a los microempresarios que los ha llevado a la parsimonia y a la situación de que no tuvieron la necesidad de crecer. La falta de manejo de cuenta de las microempresas y la falta de endeudamiento bancario ponen el énfasis en lo escaso y oneroso que es adquirir uno. Por lo que la cultura financiera es pequeña en las Mypes. La hipótesis se demuestra de manera empírica dado que la falta de un sistema financiero propio que permita un endeudamiento crediticio que fomente el desarrollo de las empresas. Por lo que las oportunidades para hacer crecer e innovar negocios en el municipio son importantes.

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Símbolos Yt = ingreso corriente. A = Productividad marginal social de capital. Kt = Acervo de capital. gt+1= Tasa de crecimiento en el tiempo. It = Inversión corriente. δ = Tasa depreciación de capital. n = Tasa de crecimiento de la población.

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in their university courses as well as those used in their real-world job experiences. Forty employers of these students were also surveyed; they were asked to describe factors that were important in the selection hiring process. Results show that technologies and accounting software were scarcely used in the university courses. On the other hand, technologies and software were necessary to accomplish the participants’ job duties. Employers reported that abilities to use technologies and software were very important for them in the hiring process. This scenario shows a gap between the abilities developed in the university and the real world requirements in the Public Accounting field.

Keywords: Higher education, accounting software y technology.

Introducción

Ramón Ventura Roque Hernández1, Sonia Faz Reséndez2, Adán López Mendoza3 y Dante Rodríguez Cordero4

Universidad Autónoma de Tamaulipas Ayuntamiento Sur S/N Col. Infonavit Fundadores Nuevo Laredo, Tamaulipas, México, C.P. 88000.

1,2,3,4

rvHernandez@uat.edu.mx

Resumen: Este artículo presenta un estudio que caracteriza la falta de habilidades para manejar la tecnología y el software contable entre estudiantes y egresados de la carrera de Contador Público que se incorporan al mundo laboral. A cincuenta estudiantes y egresados se les pidió reportar las tecnologías que utilizaron en la universidad y las que han usado para su trabajo profesional. También se encuestó a cuarenta empleadores de estos alumnos y se les cuestionó sobre los factores importantes en el proceso de contratación. Los resultados muestran que los estudiantes utilizaron escasamente las tecnologías y el software contable durante su carrera universitaria; sin embargo, ambos fueron indispensables en su trabajo profesional. Los empleadores manifestaron que el uso de tecnologías y software es muy importante en las contrataciones. Este panorama deja al descubierto una brecha entre los contenidos abordados en el aula y la realidad laboral en el área de Contaduría Pública.

+ Palabras clave: Educación superior, software contable y tecnología. Recibido: Agosto 10, 2017. Recibido en forma revisada: Septiembre 20, 2017. Aceptado: Enero 17, 2017.

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Abstract: This paper presents a study conducted to characterize and understand the lack of abilities to use technology and accounting software in students that start working as Specialists in the Public Accounting field. Fifty participants were asked to describe the technologie¬s used

Muchos de los planes de estudio universitarios no han avanzado tan rápidamente como las tecnologías lo han hecho. Por ejemplo, en Nuevo Laredo, Tamaulipas, académicos, empleadores y los mismos estudiantes perciben que los programas educativos de Contaduría Pública no abordan de manera considerable el uso de tecnología y software contable en su retícula de materias. Los programas de estudios incluyen materias dedicadas al conocimiento básico de tecnología; sin embargo éstas no desarrollan en profundidad la competencia profesional de cada uno de sus egresados para el manejo específico del software contable comercial más popular, por lo que docentes y empleadores piensan que una capacitación tecnológica más sólida debe estar presente en estos estudios. Esta percepción dio origen al presente trabajo, en el que se realizó un estudio exploratorio para caracterizar y dimensionar el problema de la falta de habilidades para manejar la tecnología y el software contable, entre estudiantes o egresados que se incorporan al mundo laboral. Se plantearon los siguientes objetivos:

1. Caracterizar las tecnologías que usaron los estudiantes y egresados

de la carrera de Contador Público en Nuevo Laredo, Tamaulipas, México durante sus estudios profesionales.

2. Describir las tecnologías que utilizan los Contadores Públicos en el mundo laboral para realizar sus actividades profesionales. 3. Obtener una perspectiva de las necesidades de conocimientos sobre tecnologías y software requeridos por las empresas que contratan estudiantes o egresados del programa académico de Contador Público en esta ciudad. 4. Obtener una comparación de los resultados desde ambas perspectivas estudiadas: dentro del aula y dentro de las empresas.

Para el cumplimiento de estos objetivos se utilizó un enfoque descriptivo sobre datos recopilados de encuestas aplicadas a la población recién egresada o por egresar de esta carrera y a las empresas que contratan Contadores Públicos en la localidad. Además se condujeron entrevistas no

estructuradas para la recolección de datos cualitativos. Para mantener la confidencialidad de las instituciones educativas, se omitieron los nombres de las universidades cuyos alumnos o recién egresados participaron en este estudio. El artículo se encuentra estructurado de la siguiente manera: primero se presentan los antecedentes de esta investigación; luego se describe la metodología utilizada para conducirla. Posteriormente se presentan los resultados obtenidos así como la discusión de los mismos. Finalmente se presentan las conclusiones del trabajo.

Contabilidad De acuerdo a Lara (2012) la contabilidad es “la disciplina que enseña las normas y procedimientos para analizar, clasificar y registrar las operaciones efectuadas por entidades integradas por un solo individuo, o constituidas bajo la forma de sociedades (…)”. Una de las funciones principales de la contabilidad es suministrar datos económicos de la organización a personas internas como socios, accionistas o empleados y a entidades externas como el Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) o el Servicio de Administración Tributaria (SAT). Actualmente la contabilidad es un área indispensable en todas las organizaciones ya que, además de ser un elemento de control interno, sirve para llevar un registro de las transacciones realizadas, el cual es exigido por la ley. De esta manera, a una organización se le pueden requerir, por ejemplo: estados financieros, libros de inventarios, registros de diario, ingresos y egresos. La información económica también es usada para la planeación y control del futuro de la organización, por lo que se requiere que sea confiable, comprensible, objetiva, razonable y oportuna, características que se logran con un adecuado manejo de los registros contables bajo normas y consideraciones pertinentes a la empresa. Es así como un inadecuado manejo de movimientos contables repercutiría en información imprecisa que puede resultar en un proceso de toma de decisiones erróneas.

Software El software es un conjunto de elementos lógicos, como los programas de computadora y los datos, que son necesarios para que un equipo de cómputo pueda realizar una gran variedad de tareas útiles para el usuario final. También se considera software a los manuales y procedimientos para la instalación o modificación de programas (Sánchez, Sicilia y Rodríguez, 2012). El software se divide en dos categorías: el sistema operativo y los programas de aplicación (Forouzan, 2003). El software del sistema se refiere a todos aquellos programas que administran internamente los recursos de cómputo como el procesador y la memoria. El software de aplicación son los programas que interactúan con el usuario y le apoyan en sus actividades cotidianas a través de funciones específicas; por ejemplo, los programas administrativos y contables se encuentran en esta categoría. El software puede estar disponible comercialmente o puede ser desarrollado específicamente para una organización. Cuando está disponible comercialmente, el software puede ser comprado por muchos usuarios. Aunque la mayoría del software contable más popular es comercializado públicamente de esta manera, también existen empresas que desarrollan su propio software contable debido a la especificidad de sus tareas y procedimientos. Si una empresa desarrolla un sistema contable específica-

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mente para su uso, éste se utilizará únicamente por la empresa para la cual fue creado. En este último caso, debe intervenir personal especializado en el desarrollo de aplicaciones informáticas. Hasta hace algunos años, los programas de cómputo empresariales se ejecutaban típicamente en una computadora de escritorio. Sin embargo, con la llegada de nuevas tecnologías, este escenario ha cambiado. Ahora, también se cuenta con programas de cómputo que se ejecutan en dispositivos móviles o en la “nube”. De esta manera, el software contable también puede ser ejecutado en estas plataformas. Se dice que un programa de cómputo se ejecuta en la “nube” cuando no requiere de una instalación especializada en los equipos de los usuarios dentro de la organización, sino que el programa se instala en un servidor, al cual se accede remotamente a través de internet. Este modelo de trabajo permite el acceso sobre demanda a un servidor con la finalidad de compartir recursos que se pueden administrar fácilmente (Walz y Grier, 2010).

Software contable El término “software contable” se refiere a programas de cómputo que proporcionan al usuario funcionalidad específica para realizar tareas contables. Este tipo de programas puede producir la información financiera fundamental para la toma de decisiones en las organizaciones. Los módulos del software contable pueden estar vinculados con algún otro software administrativo para compartir datos y aumentar su ámbito de trabajo. El Software contable se encarga de gestionar las transacciones generadas por las empresas, por ejemplo, las operaciones relacionadas con los inventarios, las nóminas y los balances. Para ello, se alimenta la información requerida en el software y éste realiza las operaciones necesarias aplicando los algoritmos de cálculo y decisión apropiados. Para los contadores de profesión, es necesario conocer este tipo de herramientas ya que son de uso cotidiano en las áreas de trabajo en donde se desarrollan las tareas de una empresa.

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Todas las áreas de la contabilidad se pueden apoyar en las tecnologías en general y en el software contable en particular. El objetivo principal del software es automatizar y facilitar las tareas rutinarias. Todas las ramas contables tienen tareas susceptibles de ser automatizadas ya que hay incontables transacciones que deben realizarse repetidamente. Además del registro y modificación de operaciones, la obtención de reportes y consultas es otra de las aplicaciones en las que el software ayuda a cualquier tipo de contabilidad.

La tecnología en los programas académicos contables En las últimas décadas, los planes de estudio se han tenido que adaptar a las necesidades cambiantes de la sociedad. Sin embargo, en los programas académicos contables en el nivel superior en Nuevo Laredo, Tamaulipas se han incluido solo algunas materias relacionadas con las tecnologías que están orientadas principalmente al manejo de paquetes ofimáticos básicos y no a los programas de cómputo contables. Es por esta razón que los alumnos y egresados suelen capacitarse fuera de la universidad, motivados por sus empleadores o por cuenta propia para compensar esta deficiencia existente en el manejo de tecnologías y software contable. Si existiera la posibilidad de brindar a los estudiantes una sólida capacitación en tecnologías y software contable antes de que se gradúen de su carrera, ellos ya serían capaces de utilizar estas herramientas con mucha mayor facilidad en las empresas donde laboran. Esto sin duda sería una ventaja para las empresas y para ellos mismos. Resulta difícil pensar que en el mundo real un Contador Público o un Auditor de Estados Financieros pueda trabajar de forma manual en una empresa sin el apoyo de nuevas herramientas tecnológicas, ¿por qué entonces no brindar a los alumnos durante su carrera una experiencia más

enriquecedora para aprender software contable y de esta manera, prepararlos mejor para su futuro laboral?

Trabajo previo Las investigaciones sobre las competencias tecnológicas requeridas por los contadores públicos son muy escasas. Sin embargo, quienes han abordado este tema en México y en países latinoamericanos han encontrado resultados similares y han coincidido en que los contenidos estudiados en las aulas no corresponden con las necesidades detectadas en el campo profesional. En el trabajo de Valencia Moreno, Obregón Angulo y García Martínez (2016) se identifican las actividades contables más comunes en el área laboral en México; también se asocian a ellas las capacidades tecnológicas que son necesarias para llevarlas a cabo. Posteriormente se clasifican estas capacidades como básicas, intermedias y avanzadas. Por ejemplo, copiar archivos e imprimir son habilidades básicas; acceder a internet, usar el correo electrónico y manejar formularios web se consideraron en el nivel intermedio, mientras que el uso de software de contabilidad se encuentra en el nivel avanzado. En ese trabajo, los autores también reflexionan sobre los hallazgos de la revisión bibliográfica que realizaron y recomiendan que el contador público tenga amplios y sólidos conocimientos generales tecnológicos en estos tres niveles para desempeñarse adecuadamente en su profesión. En el trabajo de Mondragón, Cárdenas y Barreto (2013) se ponen en relieve las mejoras que se deben considerar en la formación de nuevos Contadores Públicos en el nivel universitario y se propone utilizar efectivamente las diferentes tecnologías existentes dentro de las aulas. Los autores concluyeron que en la práctica cotidiana todavía falta incorporar y usar adecuadamente las herramientas tecnológicas en las asignaturas de la carrera de contador público. Encontraron también que hace falta promover en los procesos de enseñanza-aprendizaje las videoconferencias, los puntos de encuentro virtuales y los servicios de streaming, pues

son herramientas muy útiles para trabajar colaborativamente. Por otra parte, también se halló que el 92% de los estudiantes encuestados en esa investigación utiliza dispositivos móviles para comunicarse, lo cual representa un nicho importante para la implementación de estrategias de enseñanza-aprendizaje. Los resultados mostraron que el software contable se encuentra en una etapa de infrautilización dentro del aula. La hoja de cálculo EXCEL se utiliza ampliamente pero otras herramientas especializadas se desconocen o se usan con menor frecuencia. Los autores subrayan que es importante prestarle atención a este problema porque los programas de cómputo contables permiten “agilizar y dinamizar la enseñanza y prácticas de contenidos en las asignaturas” para propiciar la toma de decisiones basada en análisis de la información. Por su parte, los docentes no solo deben aprender a utilizar estas tecnologías sino también a implementarlas como herramientas pedagógicas. El artículo de Kohler (2011) propone algunos consejos para que emprendedores y dueños de pequeñas y medianas empresas (PYMES) puedan tener un mejor control de su contabilidad y conozcan el proceso de registro de datos, conciliaciones y generación de reportes. Kohler destaca la recomendación de utilizar un software de contabilidad y familiarizarse con las funcionalidades generales que éste proporciona, sin importar si las tareas contables las realizará el mismo dueño o alguien más. En el trabajo de Barreto, Carbajal, Cárdenas y Mondragón (2011) se estudió el uso y la aplicación de las tecnologías de información y comunicación en cinco universidades colombianas. En relación al software, se encontró que las herramientas ofimáticas son ampliamente utilizadas, mientras que el software contable se usa en muy pocas ocasiones y principalmente en los cursos especializados de contabilidad. En cuanto a las posturas de los docentes, se identificó una división en las mismas: algunos estuvieron a favor de la enseñanza del software contable y otros en contra. Quienes estaban en contra argumentaron que existe una gran variedad de programas contables y es imposible abarcarlos todos; además, su

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inclusión en el plan de estudios podría crear compromisos con las casas creadoras y comercializadoras. Por otra parte, quienes estuvieron a favor de su enseñanza, externaron que es necesario que los alumnos conozcan el funcionamiento de aplicaciones contables y simuladores sin olvidar el contexto académico particular de cada asignatura ni el respeto por las políticas anti piratería vigentes. En la investigación de Briceño y Orozco (2014) se estudiaron las necesidades de entrenamiento de los contadores públicos en una comunidad de Venezuela y se encontró que los estudiantes que egresan de esta carrera están más orientados al tratamiento de la información financiera que al conocimiento tecnológico aplicado a su área, a pesar de que éste es fundamental en su práctica profesional. En unas encuestas que se realizaron a profesionales de la contabilidad se obtuvo una respuesta unánime a favor del conocimiento y uso del software contable, dadas las ventajas que proporciona en el procesamiento de la información y generación de informes. También en el trabajo de Echesuria y Montes (2009) se compararon las tecnologías que se enseñan en la carrera de Contador Público de una universidad venezolana con las tecnologías que se utilizan en el ámbito laboral. Se descubrió que existe una brecha tecnológica entre los contenidos académicos y las realidades laborales. Quedó en evidencia que las herramientas tecnológicas disponibles en la universidad para los alumnos están desactualizadas o son completamente diferentes a las que se usan en las empresas. Una de las principales recomendaciones que realizan los autores de ese trabajo es que la Universidad debería buscar medios para instalar y enseñar el uso del software contable que es más popular en las empresas.

Materiales y métodos El ámbito de este trabajo se circunscribe a la ciudad de Nuevo Laredo, Tamaulipas, México. Se consideraron las respuestas de recién egresados y estudiantes del último semestre de la carrera de Contaduría Pública, así como de sus empleadores. Las encuestas se realizaron durante el año 2016; todos los participantes eran residentes locales y estudiantes de alguna universidad que oferta esta carrera profesional en esta ciudad. Se utilizó un muestreo aleatorio para su selección. Todas las empresas encuestadas tienen una actividad contable profesional, tienen presencia física en esta ciudad y reportaron tener personal contratado que egresó o está por graduarse de Contador Público de universidades de esta ciudad. Para este trabajo se aplicaron 50 encuestas a estudiantes y egresados de la carrera de Contador Público y 40 encuestas a empresas de Nuevo Laredo, Tamaulipas, México que contratan a estudiantes y egresados de esta carrera de esta ciudad. Durante este proceso, se realizaron también entrevistas no estructuradas a algunos de los participantes con la finalidad de obtener datos cualitativos que enriquecieran las opiniones de los participantes. Para los datos cuantitativos se realizó la captura de los datos en Excel y luego se llevaron a cabo los análisis en el software estadístico SPSS (Wagner, 2014), en donde se aplicaron técnicas estadísticas descriptivas. Con base en los resultados obtenidos, se emitieron conclusiones y recomendaciones.

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Resultados A continuación se presentan los resultados obtenidos. En los siguientes sub apartados se mencionan únicamente las categorías para las que se recibieron respuestas en esas preguntas.

Resultados de alumnos y recién egresados Se encuestó a 33 estudiantes (66%) y 17 recién egresados (34%). De los cuales, 36 (72%) se encontraban trabajando al momento de la investigación; sin embargo, el 100% de los encuestados habían tenido alguna experiencia profesional fuera de la escuela. Solo 5 de los encuestados (10%) estuvieron de acuerdo en que durante su carrera se les brindaron directa o indirectamente los conocimientos suficientes para poder utilizar software contable.

Tabla 2. Tecnologías que los encuestados han utilizado para desarrollar su trabajo profesional fuera de la universidad. Fuente: elaboración propia.

Resultados de empleadores En relación al tipo de software que utilizan las empresas empleadoras de los Contadores Públicos, los resultados indican que de las 40 participantes, 26 (65%) utilizan software contable disponible comercialmente y solo 7 (17.5%) desarrollaron su propio software. El resto no respondió a la pregunta.

Por otra parte, 23 de los encuestados (46%) dijeron que su nivel de conocimientos en tecnologías de software influyó en su última contratación laboral; por el contrario otros 23 (46%) consideraron que no fue así.

•Factores que influyen en la contratación de personal para el área de contabilidad

30 estudiantes (60%) coincidieron en su percepción acerca de que los conocimientos sobre tecnología y software contable tienen efecto sobre las competencias profesionales propias de su carrera.

También se preguntó a los empleadores cuáles aspectos son importantes para ellos en el proceso de la contratación de personal para el área de contabilidad. Sus respuestas se resumen en la Tabla 3.

• Tecnologías utilizadas durante su formación académica como Contadores Públicos A los alumnos y recién egresados se les cuestionó sobre las tecnologías con las que trabajaron cuando estudiaban la carrera de Contador Público. Los resultados se resumen en la Tabla 1.

Tabla 3. Respuestas de los empleadores acerca de los aspectos importantes en el proceso de contratación de personal contable en su empresa. Fuente: elaboración propia. Tabla 1. Tecnologías que utilizaron los encuestados durante sus estudios profesionales. Fuente: elaboración propia.

• Tecnologías que han utilizado profesionalmente para desarrollar su trabajo. Al momento de la realización de este estudio, todos los participantes habían tenido alguna experiencia laboral contable ya sea como empleo o como prácticas profesionales. Por esta razón todos contestaron este apartado de la encuesta, en donde se les cuestionó sobre las tecnologías que han usado para desarrollar su trabajo profesional fuera de la universidad. Los resultados se presentan en la Tabla 2.

Resultados de las entrevistas no estructuradas Durante la investigación se realizaron entrevistas no estructuradas a alumnos de la carrera de Contador Público y a empleadores relacionados a esta área, de las cuales se obtuvieron diversas opiniones respecto al tema tratado. Los alumnos comentaron que durante su carrera profesional se les ha proporcionado poca o ninguna información en cuanto a software contable; la mayoría mencionó que los conocimientos que tiene los ha adquirido a través de su experiencia laboral. Por otra parte, algunos alumnos mencionaron que les ha resultado difícil encontrar empleos bien remunerados debido a que no cuentan con la experiencia suficiente en el área, y que solo los contratan como auxiliares y con sueldos bajos. Por otra parte, los empleadores mencionaron que hace años la contabilidad se controlaba de forma manual. Poco a poco esto fue cambiando y se requirió que los empleados se vieran forzados a capacitarse en las nuevas

tecnologías. A partir de este cambio fue muy importante que al momento de contratar a una persona, ésta contara con conocimientos en tecnología y software, o bien, con la habilidad de aprender a usar estas herramientas rápidamente. También dijeron que en muchas ocasiones a los alumnos recién egresados y sin experiencia laboral se les dificulta realizar los trabajos que involucran el manejo de software especializado o el portal del SAT, por lo que requieren de capacitación adicional.

Discusión En esta investigación se encontró que los estudiantes de la carrera de Contaduría Pública utilizaron escasamente las tecnologías y el software contable durante su carrera profesional. Sin embargo, los alumnos y egresados que laboraban profesionalmente reportaron que las tecnologías y el software contable fueron indispensables en el desarrollo de su trabajo cotidiano. Por otra parte, los empleadores valoraron a las tecnologías como un factor con un alto grado de importancia al momento de la contratación. Este panorama deja al descubierto una brecha entre los contenidos que se abordan en el aula y la realidad laboral en el área de Contaduría Pública. Estos resultados son concordantes con lo reportado por Mondragón, Cárdenas y Barreto (2013); Echesuria y Montes (2009). Para hacer más pertinentes los contenidos estudiados en la carrera profesional de Contador Público, se recomienda promover más el uso de tecnologías y de software contable durante la formación universitaria; también se recomienda adoptar un enfoque práctico en estos temas. Un buen comienzo podría ser la aplicación de casos reales planteados por los maestros desde las aulas. Se sugieren ejercicios que involucren las funciones proporcionadas por el portal del SAT y por el software contable comercial más popular. Si la adquisición de estos paquetes contables está fuera del presupuesto universitario, se sugiere contactar a los proveedores para trabajar con versiones de prueba o evaluación, las cuales, tienen una funcionalidad limitada pero muestran perfectamente el flujo de trabajo y la manera de operar el sistema. Otra alternativa sería el uso de software libre o gratuito, el cual, no es el más popular en las empresas, pero brindaría nociones básicas del funcionamiento de los programas contables. Los autores del presente artículo conocen las posturas contradictorias de los docentes en relación con el uso del software contable que se identificaron en el trabajo de Barreto, Carbajal, Cárdenas Mora y Mondragón (2011). Su postura al respecto es que el desarrollo de habilidades para aprender a utilizar nuevo software a partir del que ya conoce un alumno, es otra de las áreas que deberían impulsarse desde el aula. Esto significa que más que mecanizar procedimientos y memorizar secuencias de pasos en un software concreto, el alumno debe entender la funcionalidad del software contable en general como un “todo” compuesto por “varias partes”, las que pueden ser configuradas de una manera o de otra. De esta manera, el alumno no estará anclado a un software específico o versión particular y podrá aprender rápidamente nuevas aplicaciones relacionadas con su campo profesional.

Conclusiones En este trabajo se abordó la formación que los estudiantes de la Carrera de Contador Público de la ciudad de Nuevo Laredo, Tamaulipas, México tuvieron en sus estudios universitarios acerca de tecnologías y software

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contable. Los alumnos también describieron las tecnologías que han utilizado en sus actividades profesionales. Por otra parte, también se obtuvo un perfil del panorama laboral de las empresas en las que estos estudiantes son contratados. Al realizar una comparación entre estas perspectivas quedó al descubierto una diferencia entre las habilidades desarrolladas en las aulas y las requeridas por las empresas. Con la investigación se obtuvo un mayor acercamiento a esta problemática; sus resultados pueden orientarse a la implementación de innovaciones educativas prácticas y procedimentales aplicadas a la carrera de Contador Público con el objetivo de reducir la magnitud de la brecha identificada en este artículo. Para este fin, se subraya la importancia de fomentar en los alumnos de la carrera de Contador Público el uso de tecnologías y software contable con el objetivo de potenciar su educación integral y contribuir a una formación pertinente en el mundo contemporáneo de los negocios.

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Palabras clave: Mezcal, perfil y exportación.

Abstract: This analysis reveals a market profile for export for the mezcal production company “Mezcal 618” located in the state of Durango, Mexico, towards the United Kingdom, through the exportation of “Mezcal 100% Agave “produced by the company. The firm is young, it has 3 years in the spirits industry and has been positioned as a case of success within the regional producers. The methods used to determine the exporter profile of the company as well as the determination of the viability of the exportation, consists of an analysis and the interpretation of the trade flows between both countries, as well as a review regarding the trade treaties with which Mexico could obtain preferential treatment, the determination of the customs export regime, the tariff fraction based on a detailed merceological analysis, the compliance of the tariff and non-tariff restrictions between Mexico and the United Kingdom , the correct selection of the route and the logistic channels that give the company an optimal access and the determination of the costs involved within the commercial operation to make. Likewise, it is essential to consider the national regulations to comply with, such as certification before the Mexican Regulatory Council for the quality of Mezcal (COMERCAM), and the compliance with NOM-070-SCFI-2016 Alcoholic Beverages-Mezcal-Specifications, where they are detailed the requirements with which the product must count for marketing both in Mexico and for export.

La Denominación de origen es una expresión de autenticidad ligada a la tradición de los pueblos, que aprovecharon las condiciones geográficas y los recursos naturales para generar un producto único. Las denominaciones de origen generan crecimiento económico e implican la unión en torno a una tradición por parte de los productores, campesinos y comunidades. La declaratoria reconoce las particularidades de cada uno de los estados en los que se produce la bebida, ya sea por el tipo de maguey empleado o por las técnicas de elaboración de la bebida. La protección de la denominación de origen al mezcal, y su consiguiente certificación, le ha permitido posicionarse en el paladar del público consumidor. Las ventas nacionales ascienden a 650,000 litros, en tanto que las exportaciones rondan el millón de litros. (IMPI, 2016)

La norma reconoce tres categorías de mezcal en base al proceso utilizado en la cocción del maguey, la molienda, la fermentación y la destilación: Mezcal 100% Joven de Agave, Mezcal Ancestral y Mezcal Tradicional. (DOF, NOM-070-SCFI-2016, Bebidas alcohólicas-Mezcal-Especificaciones, 2016). Es importante destacar también la participación del Consejo Mexicano Regulador de la Calidad del Mezcal (COMERCAM), creado desde el 12 de diciembre de 1997 con el propósito de ser el Organismo de Certificación del Mezcal. El COMERCAM obtuvo su acreditación como organismo de certificación a través de la entidad mexicana de acreditación y la aprobación de la Dirección General de Normas e inicia formalmente sus actividades para la certificación del Mezcal en octubre del 2003.

Keywords: Mezcal, profile and export.

Introducción Paloma Ruiz Valles1, Iván Israel Gutiérrez Muñoz2 y Alejandro Real Morales3

Universidad Tecnológica de Durango Carretera Durango - Mezquital, Gabino Santillán. Durango, Dgo. México. CP. 34308 1,2,3

paloma.ruiz@utd.edu.mx

Recibido: Agosto 17, 2017. Recibido en forma revisada: Octubre 25, 2017. Aceptado: Enero 18, 2018.

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Resumen: El presente análisis da a conocer un perfil de mercado para la exportación de la empresa productora de “Mezcal 618” ubicada en el estado de Durango, México, hacia el Reino Unido, mediante la exportación del “Mezcal 100% de Agave” producido por la empresa. La firma es joven, cuenta con 3 años dentro de la industria de bebidas alcohólicas espirituosas y ha logrado posicionarse como un caso de éxito dentro de los productores de la región. Los métodos empleados para determinar el perfil exportador de la empresa, la determinación de la viabilidad de exportación, consisten en un análisis e interpretación de los flujos de comercio entre ambos países, así como una revisión detallada sobre los tratados en materia comercial vigentes con los que México pudiera obtener un trato preferencial, la determinación del régimen aduanero de exportación, de la fracción arancelaria a partir de un análisis merceológico detallado, el cumplimiento de restricciones y regulaciones arancelarias y no arancelarias entre México y Reino Unido, la correcta selección de la ruta y los canales logísticos que otorguen a la empresa un acceso óptimo y la determinación de los costos involucrados dentro de la operación comercial a realizar. De igual manera es indispensable considerar las regulaciones nacionales a cumplir, como la certificación ante el Consejo Mexicano Regulador de la Calidad del Mezcal (COMERCAM), y el cumplimiento de la NOM-070-SCFI-2016 Bebidas Alcohólicas-Mezcal-Especificaciones, en donde se detallan los requisitos con las que el producto debe de contar para su comercialización tanto en México como para su exportación.

Denominación de origen

Gracias a la apertura comercial, varias industrias en México cuentan con la capacidad de competir en un mercado internacional demandante y selectivo, mismo que impulsa a las empresas a elevar su competitividad, ofreciendo productos y servicios de calidad con un sello distinguido. La industria del mezcal, representa a un gran número de productores, envasadores y comercializadores que buscan posicionar al mezcal como una bebida gourmet en el ámbito internacional.

Normatividad aplicable Cada productor está sujeto al cumplimiento de la Norma Oficial Mexicana NOM-070-SCFI-2016 Bebidas Alcohólicas-Mezcal-Especificaciones, que detalla los procesos, categorías y características con los que debe de contar el producto para su comercialización, dicha norma unifica y estandariza los modos de producción, con el objetivo de que la calidad mínima aceptable de cada producto se asegure al público consumidor.

Mezcal se define como bebida alcohólica destilada, 100% de maguey o agave, obtenida por destilación de jugos fermentados con microorganismos espontáneos o cultivados, extraídos de cabezas maduras de magueyes o agaves cocidos, cosechados en el territorio comprendido, proveniente del vocablo náhuatl mexcalli (metl o meztl, maguey y de ixcalli, cocer), líquido de aroma y sabor derivado de la especie de maguey o agave empleado, así como del proceso de elaboración, diversificando sus cualidades por el tipo de suelo, topografía, clima, agua, productor autorizado, maestro mezcalero, graduación alcohólica, microorganismos, entre otros factores que definen el carácter y las sensaciones organolépticas producidas por cada productor (DOF, NOM-070-SCFI-2016, Bebidas Alcohólicas-Mezcal-Especificaciones, 2016).

La certificación inicia con el registro de plantaciones de agave, mismas que cumplen con la Solicitud de Aprovechamiento de Recursos No Maderables, según el Artículo 97 de la Ley General de Desarrollo Forestal Sustentable, donde se identifica la variedad del agave y se garantiza que se encuentra dentro de la zona protegida por la Denominación de Origen. (Illsley, 2004) Posteriormente se revisa la vinata, a través de verificaciones donde el productor debe de demostrar en todo momento que no se ha adulterado el producto. El COMERCAM otorga entonces el certificado NOM con vigencia de 6 meses, tiempo en el cual el organismo realiza una verificación permanente, para comprobar los métodos y elementos utilizados en la cocción, la fermentación y la destilación, donde se debe llevar un control estricto de las fechas y unidades trabajadas a reportar, a través de bitácoras de trabajo, que sirvan a COMERCAM para evaluar y reportar las unidades producidas por cada vinata o planta productora.

El mezcal es considerado una bebida ancestral, que data desde los primeros pobladores de Mesoamérica y es reconocido internacionalmente con una Denominación de Origen, la cual otorga una ventaja competitiva importante, dado que limita su producción y comercialización a solo ciertos productores en regiones específicas del país, entre los cuales se encuentran Durango, Zacatecas, Oaxaca, Guerrero, San Luis Potosí y algunas regiones de Michoacán, Guanajuato, Tamaulipas y Puebla.

De igual forma se certifica el proceso de envasado, para comprobar que únicamente el producto que haya sido elaborado bajo la norma, sea el producto a embotellar y el cual debe de ostentar en la botella el holograma de certificación del organismo, como distintivo que dicho producto es certificado por el consejo (COMERCAM, 2015).

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Cadena de suministro La cadena de suministro, constituye un aspecto prioritario para la adecuada producción del mezcal, en el caso de Durango el primer eslabón de la cadena está representado por los ejidatarios de los municipios de Nombre de Dios, Durango y El Mezquital, propietarios de hectáreas de agave Duranguensis, género de agave cenizo propio de la región, de donde se extrae la mayor parte de producción de mezcal, es en este escenario donde es necesario focalizar atención a la parte de la reforestación, evitando la sobreexplotación y al mismo tiempo procurando contar con la cantidad suficiente para el abasto. Es importante mencionar que dentro de los municipios mencionados, se tienen zonas productoras en miras de elevar la producción de maguey a niveles adecuados que permitan la transformación y abasto elevado dentro del estado, como lo son el poblado de Chacala en el Municipio de Tamazula, San José de Tuitán, San José de Acevedo, El Venado y la sierra del Registro dentro del Municipio de Nombre de Dios y Cachacuaxtle en el Municipio del Mezquital. (Valenzuela , Velasco y Márquez , 2003). El ejidatario que realiza el corte y jimado de las pencas, dispone de las cabezas de agave tanto para la venta como para la producción propia, continuando con la segunda etapa que es la cocción de las piñas de agave, en hornos de piedra, dentro de los palenques o vinatas familiares, se prosigue con la molienda, fermentación, y destilación, en este último punto donde la industria ha obtenido un giro innovador, ya que los productores del mezcal 100% de agave, con base a la normatividad, tienen la facilidad de destilar con autoclaves de acero inoxidable, mientras que en las otras dos categorías de mezcal ancestral y artesanal, no está permitido. (Morales, Paredes y Escobar, 2007).

Contexto local El Estado de Durango ocupa el lugar número cuatro respecto a los estados productores con denominación de origen en México, después de Oaxaca, Guerrero, Zacatecas y San Luis Potosí como se muestra en la Tabla 1.

Tabla 1. Distribución porcentual de la producción de mezcal por estado. Fuente: COMERCAM

La implementación de programas sectoriales por parte de los gobiernos federal, estatal y municipales, que brindan apoyo a productores de los municipios de Nombre de Dios y el Mezquital, impulsan el crecimiento progresivo que la industria ha tenido en los últimos años, así mismo, la campaña de concientización entre los consumidores acerca del patrimonio gastronómico que representa el mezcal, sirven de apoyo para colocar al producto en el mercado nacional e internacional, tomando los productores

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locales una participación activa en ferias y eventos de difusión organizados por organismos y dependencias de promoción sectorial, como lo son PROMÉXICO, la agencia federal del gobierno mexicano encargada de apoyar a los exportadores para colocar su producto de una manera exitosa en los mercados internacionales, la Secretaria de Desarrollo Económico del Gobierno del Estado de Durango y los diversos consejos empresariales a nivel nacional. El número de empresas comercializadoras con marcas debidamente registradas y certificadas ha ido en aumento alcanzando una cifra de 18 marcas para el año 2016, fruto de un apoyo constante e innovación tecnológica que abre las puertas a nuevos empresarios que desean incursionar en el ámbito mezcalero. “Mezcal 618 ” es un proyecto sustentable fundado en 2014, es una pequeña empresa envasadora y comercializadora de mezcal joven 100% de agave elaborado en el municipio de Nombre de Dios, Durango. Su producto posee calidad Premium de exportación según el COMERCAM. La empresa recibió en 2015 el Galardón “International Star Award For Quality” otorgado por desempeño empresarial en estándares de calidad. (Gerencia 618, 2016).

Metodología La presente investigación es de enfoque mixto, no experimental, transeccional, con un alcance descriptivo pues se busca identificar las variables que influyen el desarrollo exportador de la empresa y las condiciones que debe de cumplir para hacer llegar su producto al mercado meta. Para ello se utilizó como instrumento de recolección de información un cuestionario de preguntas cerradas y escala tipo Likert, administrado a través de entrevista personal. Dicho instrumento evalúa áreas estratégicas para determinar el perfil exportador de la organización, tiene como base la autoevaluación que PROMÉXICO solicita a una empresa para poder acceder a los apoyos que brinda para la exportación y contempla: Cultura Organizacional, Mercadotecnia, Finanzas, Cultura Exportadora, Investigación + Desarrollo + Innovación, Proceso Productivo e Internacionalización. Se cuenta con una escala porcentual, que revela el grado de perfil, siendo 100% la escala adecuada de desarrollo para cada área.

zar los flujos comerciales que se tienen con respecto al producto “Mezcal” y “Bebidas Aguardientes Espirituosas”. Se realizó una mapeo estratégico sobre los posibles mercados potenciales, posteriormente se determinó como mercado objetivo a Reino Unido, para lo que se consideraron tanto aspectos cualitativos y cuantitativos, para determinar objetivamente las variables que pudieran llegar a determinar una ventaja comercial. Así mismo se hizo uso de la plataforma Trade Help Desk, en la cual se pueden consultar a detalle las tarifas y restricciones arancelarias correspondientes para el mezcal hacia la comunidad europea así como los requisitos y procedimientos para la exportación. Es indispensable realizar un análisis merceológico sobre el mezcal, con el fin de determinar las correctas fracciones arancelarias aplicables dentro de la Ley Impuestos Generales de Importación y Exportación de México y de la tarifa Europea, analizar el marco del Tratado de Libre Comercio con la Unión Europea (TLCUEM), para así determinar los costos, las restricciones arancelarias y no arancelarias, así como los tipos de embalaje, envase, etiquetado, medios de transporte, tramites, contrataciones, seguros y los actos y procedimientos referentes a la operación comercial a realizar, dicha información es manejada con confidencialidad y resguardo, por petición de la empresa. Se determinó la ruta logística más viable, de acuerdo con el Término de Comercio Internacional (INCOTERM) más adecuado para la empresa y el comprador potencial, en función de los costos y riesgos de la operación, así como una revisión presupuestal para determinar los costos directos e indirectos de producción, y comercialización a fin de obtener un rendimiento óptimo y una correcta determinación de las contribuciones correspondientes.

Resumen de resultados La evaluación del cuestionario para determinar el perfil exportador de la empresa “Mezcal 618”, presenta un resultado que servirá de apoyo, para focalizar la atención de la gerencia en los aspectos prioritarios de la empresa, con el fin de facilitar el proceso de internacionalización de la misma. Se obtuvo una puntuación respecto de la máxima que son 100 puntos y se calculó una media que representa la calificación global de la empresa, que es de un 75% de desarrollo como se muestra en la Tabla 2.

Una vez determinada la calificación en cada una de las áreas estratégicas, es posible detectar mediante un análisis de las Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas (FODA) las áreas donde la empresa se encuentra más desarrollada y aquellas en que presenta áreas de oportunidad, con el fin de determinar estrategias competitivas que permitan conducir a una internacionalización exitosa de la empresa. Además se aplicó un cuestionario con preguntas específicas acerca del grado de cumplimiento de la NOM-070-SCFI-2016, la cual como se menciona anteriormente, establece las características y especificaciones que deben cumplir los usuarios autorizados para producir y/o comercializar la bebida alcohólica destilada denominada mezcal. Posteriormente se procedió a desarrollar un perfil de mercado internacional, que comenzó con el análisis de los flujos de exportaciones del mezcal a nivel mundial, se utilizaron las herramientas del Sistema de Información Arancelaria Vía Internet (SIAVI) y el Trade Map del Centro Internacional de Comercio (International Trade Center, ITC), para visuali-

Los pilares determinados para la evaluación del perfil exportador, como se mencionó anteriormente, se derivan de las áreas que evalúa PROMÉXICO para otorgar los apoyos para la exportación a las PYMES mexicanas. Una vez realizada la evaluación de la empresa, se puede indicar que las áreas de Producción y de Investigación + Innovación + Desarrollo, en donde se muestran los porcentajes más altos, reflejan sus dos principales fortalezas, que llegan a ser determinantes al momento de iniciar operaciones comerciales en mercados extranjeros, debido a que presenta un proceso productivo industrializado y ha desarrollado las características distintivas de su mezcal en base a los gustos y preferencias del mercado actual, como el gusto suave y el aroma a cítricos de este mezcal, así como la capacitación constante a su personal e innovación en instalaciones y equipos. Los pilares de Finanzas y Cultura Exportadora son aquellos en donde se presentan las oportunidades de desarrollo, en el primero se observa que la empresa no maneja líneas de crédito mayores a 30 días y realiza sus operaciones de compra venta con proveedores exclusivamente de contado, por lo que se reduce la liquidez de la empresa y en el segundo, no cuenta con lazos con los organismos dedicados a la promoción de las exportaciones, sino que lo hace directamente, desaprovechando la amplia red de contactos y recursos de apoyo que provee el gobierno mexicano para dicho fin. Sin embargo, es notable que la empresa ya ha realizado exportación directa con destino a Japón, España, Alemania y EE.UU. Con relación al cumplimiento de la NOM-070-SCFI-2016 se aplicó un segundo cuestionario de verificación respecto a las especificaciones dentro de toda la cadena de suministro, en concordancia con la norma, así como las especificaciones de envasado y etiquetado, la denominación al tipo de mezcal producido y la categoría correspondiente. La materia prima utilizada en la producción del Mezcal 618, es maguey cenizo (Agave durangensis), el cual es sembrado, cortado, jimado y transformado en el municipio de Nombre de Dios, Durango, la recolección es hecha en predios con autorización de Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA), por parte de ejidatarios de la localidad, para su posterior traslado a la planta productora “Tradiciones Mezcaleras S.P.R. de R.L.” la cual se encuentra ubicada en el domicilio Barrio de Veracaldo C.P. 34840, dentro del Municipio de Nombre de Dios, Durango; es en este sitio donde se someten las cabezas de maguey a los procesos de cocción, molienda, fermentación, destilación y homogenizado, bajo las especificaciones de la NOM-070SCFI-2016 posicionando el mezcal como “Mezcal 100% de Agave”. Se trata de un proceso tecnificado, que permite la producción de volúmenes elevados con respecto a productores con categoría ancestral o artesanal. Para el envasado, el suministro de las botellas de vidrio entintadas con capacidad de 750 ml y con rotulado de etiquetas vitrificables es dado por una empresa ubicada en Tonalá, Jalisco.

Tabla 2. Calificación de cuestionario diagnóstico. Fuente: Elaboración propia con datos obtenidos del cuestionario de diagnóstico.

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Las botellas cumplen con las especificaciones dictadas en la norma y cuentan con el etiquetado para su venta nacional e internacional, la cual contiene la marca comercial ”618”, nombre, y domicilio fiscal del tanto del productor como del comercializador tal como se muestra en la Figura 1.

nida de la fermentación y destilación de una especie de agave endémico de la región, gracias a su denominación de origen “Mezcal” se obtuvo la fracción arancelaria 2208.90.05 la cual la identifica como tal (DOF, Ley de Impuestos Generales de Importación y Exportación, 2016).

5, por lo que se prevé una demanda creciente del mezcal en los próximos años.

Tan solo en el último año, México registro una cifra comercial en sus exportaciones del sector de aguardientes y bebidas espirituosas 2208.90, sector en el cual el mezcal es uno de los productos conformantes, de 1.244.887 miles de dólares. El análisis específico sitúa a EE.UU, España, Alemania y Reino Unido como los primeros 4 países que han sido destino de exportación del producto como se muestra en la Tabla 3 (TRADEMAP, 2017). Tabla 5. Relación de importaciones para producto 2208.90.56.00 entre México y Reino Unido entre los años 2013 y 2016. Fuente: Elaboración propia con datos de Trade Help Desk.

Figura 1. Etiqueta de Mezcal 618. Fuente: Mezcal 618.

Se menciona además a México como país de origen, número de lote, código de barras, contenido alcohólico en porcentaje, información sanitaria en concordancia con el Artículo 218 de la Ley “el abuso de este producto es nocivo para la salud,” la leyenda “Mezcal”, según su categoría, la leyenda “Joven” según su clase, la leyenda “100% Agave Duranguensis”, en la superficie principal de exhibición, el nombre científico o tradicional (de uso común) del maguey o agave empleado, el nombre del estado de la República Mexicana en donde fue producido el mezcal, así mismo se verificó que la marca se encuentra registrada en el IMPI bajo el expediente 1462217.

Tabla 3. Lista de los mercados importadores para producto 220890 Alcohol etílico sin desnaturalizar con un grado alcohólico volumétrico < 80% vol; aguardientes y demás bebidas espirituosa. Fuente: Elaboración propia con datos de Trade Map.

Por otra parte de acuerdo al Sistema de Información Arancelaria Vía Internet (SIAVI) las exportaciones del Mezcal 2208.90.05 representan 26, 811,862 de dólares para el 2016. Se identifica a EE.UU, Australia, Chile, España, y Reino Unido como los primeros 5 países importadores del producto como se muestra en la Tabla 4 (SIAVI, 2017).

Actualmente la empresa cuenta con una capacidad productiva de 16,000 litros o 21,300 botellas de 750 ml. El embalaje utilizado es una caja de cartón con la capacidad de 12 botellas, con un peso aproximado de 12 kg y un volumen de 0.258 m3. Se utilizan pallets estándar de madera con tratamiento térmico, certificados y marcados de acuerdo a la NOM-144-SEMARNAT-2012. En relación con el análisis comercial para la determinación del mercado meta, se procedió a realizar un estudio de los flujos de exportaciones según la clasificación arancelaria del producto. Misma clasificación fue fundamentada en un análisis merceológico a detalle, contemplando los criterios de clasificación como lo son su origen, materia prima, grado de trasformación, características, y el sector industrial en donde se encuentra. Se determinó, que se trata de un líquido alcohólico, contemplado en el capítulo 22 del Sistema Armonizado de Designación y Codificación de las Mercancías como “Bebidas, líquidos alcohólicos y vinagre” con un grado de contenido alcohólico de no más del 80% de volumen, catalogado como bebida espirituosa, encontrada en la partida y sub partida 2208.90 y obte-

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bebidas con denominación de origen mexicana, el cual trae consigo flujos comerciales importantes, con una demanda extranjera representativa y constante, como se puede observar en la Tabla 6.

En relación al análisis cuantitativo del mercado meta, la población de Reino Unido es de 65,277,316 habitantes al año de 2016, basado en las últimas estimaciones de la Organización de las Naciones Unidas. Del total de la población, un 81.5% reside en zonas urbanas, representando un total de 53, 179,991 habitantes, poseen un nivel socio económico apto y en constante crecimiento, y tradicionalmente se perfilan como consumidores de bebidas alcohólicas. La economía del país presenta una estabilidad, centrada en los servicios, una tasa de empleo alta y largas horas de trabajo, los ingresos del consumidor han aumentado en los últimos años, otorgándole al británico un poder adquisitivo idóneo, con la capacidad de lograr realizar gastos en el sector de bebidas alcohólicas sin problemas, aunado al hecho de que 57.6% de la población en el Reino Unido cuenta con una edad de entre 25 a 69 años figurando de tal modo como un sector de atención importante y propuesta atractiva para la incursión del mezcal en el país (World Meters, 2017).

Dentro de los flujos de importaciones del Reino Unido para el Mezcal que proporciona Trade Help Desk, se puede observar un flujo creciente de valor en las importaciones del producto, según se muestra en la Tabla

Dentro de la posición competitiva en Reino Unido de las bebidas extranjeras con características similares a las de los destilados mexicanos, destaca el Vodka, como se muestra en la Tabla 7, el cual presenta flujos comerciales sostenidos y constantes, dichos productos sustitutos destacan en el mercado británico, por haber logrado posicionarse dentro de la industria de manera eficaz, con una antigüedad y permanencia mayor al de las bebidas destiladas mexicanas, siendo un reflejo de la innovación y adaptación dinámica, acorde a los panoramas y contextos que se presentan en un entorno globalizado, altamente competitivo y volátil.

Reino Unido es uno de los mercados de referencia a nivel mundial en el sector de bebidas alcohólicas. Este es el segundo país que más productos de esta categoría importó en el 2015 en el mundo, tanto en valor como en volumen, creciendo dichas importaciones un 7.7% en términos de valor y un 0.5% en volumen. Respecto de los canales de distribución potenciales para la venta del mezcal en Reino Unido, el e- commerce representa, una opción novedosa para este mercado. Las previsiones destacan que este canal experimentará un crecimiento del 92.90% en 2020 respecto de 2015. Además, las tiendas de conveniencia, se prevé que experimentarán un crecimiento del 17% en 2020 del 82.20% respecto de 2015.

Tabla 4. Relación de países importadores de la fracción 2208.90.05 “Mezcal”, de 2015 a 2017. Fuente: Elaboración propia con datos de SIAVI.

Tabla 6. Flujo de exportaciones del producto 22089003 “Tequila” 2015 2017. Fuente: Elaboración propia con datos de SIAVI.

En relación al análisis cualitativo del mercado, son varios los factores que pueden facilitar el posicionamiento del mezcal, como el reconocimiento de bebidas artesanales de categoría gourmet, la sólida imagen de centros especializados para su venta y consumo, la evolución de tecnologías de la información, que permiten una difusión más acertada del producto en territorios internacionales, el auge dentro de la generación millenial que gustan del consumo de productos artesanales y son más abiertos al consumo de la gastronomía internacional (Beitia de Pablo, 2015). La competencia directa al Mezcal lo es el Tequila, dentro de las demás

Tabla 7. Flujo de exportaciones del producto 22086001 “Vodka” 2015 y 2017. Fuente: Elaboración propia con datos de SIAVI.

La estrategia de penetración del mercado contará con el apoyo de la Cámara de Comercio Británica en México, la cual es una asociación civil sin fines de lucro que promueve inversión extranjera directa así como el crecimiento económico con base en exportaciones, entre México y el Reino Unido. El sector minorista es uno de los segmentos más importantes de la economía británica, contribuyendo al 5% del PIB y a más de 18 mil millones de libras esterlinas en impuestos, casi el 30% de los ingresos fiscales totales del país. El sector de la distribución de bebidas alcohólicas en el Reino Unido abarca todo tipo de empresas, desde grandes cadenas y grandes almacenes, hasta vendedores independientes y centros “Pubs” en donde la

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venta de bebidas alcohólicas artesanales, ha presentado un incremento y punto clave para la distribución. Las ventas en el sector de las ventas minoristas en este sector se estimaron en más de 300 mil millones de euros en 2014, lo que corresponde a un ligero aumento con respecto a 2013. Se pretende posicionar al producto dentro de este sector a fin de ofrecer una disponibilidad amplia a la población (Trade, 2017).

Board) debido a que el medio de transporte es marítimo, la empresa ya tiene la experiencia de haber realizado operaciones bajo ese INCOTERM en donde la responsabilidad y la transmisión de la propiedad y los costos se realiza a bordo del buque en territorio nacional, el cual resulta muy adecuado en el caso de pequeñas y medianas empresas que comienzan con los procesos de exportación.

La fracción arancelaria, pasa de ser 2208.90.05 en la tarifa Mexicana a ser 2208.90.56.00 con la tarifa de la Unión Europea, dicha fracción establece una medida de 2 litros o menos para el producto, en caso de querer exportar más de 2 litros la tarifa cambiara a ser 2208.90.77.00.

La carga consistirá en 6 niveles o estibas de 9 cajas de cartón corrugado, las cuales contienen 9 botellas de 700 ml cada una, todas colocadas en un “Europalet” el cual tiene medidas establecidas de 120 cm por 80 cm, específicas para poder ingresar a los países miembros de la Comunidad Europea. El embarque será de tipo consolidado, es decir, compartirá el contenedor con otras cargas con el fin de aprovechar el espacio disponible en el contenedor y abaratar los costos del transporte. Se debe de contar con el conocimiento de embarque (Bill of Lading) y una reservación de carga en puerto aduanal autorizado (Booking). La empresa ha manejado los servicios de despacho de mercancías en una agencia aduanal certificada y avalada por la Asociación de Agentes Aduanales de Tampico y Altamira (AATA) y la Confederación de Asociaciones de Agentes Aduanales de la República Mexicana (CAAAREM), dicha información por motivos de confidencialidad no se detallan.

La capacidad de producción con la que cuenta la empresa “Mezcal 618”, proyecta tener una cobertura suficiente para atender el mercado nacional e internacional, destinando aproximadamente el 70% y 30% de su producción. El detalle de los costos de producción y los costos logísticos para la exportación se omite por cuestiones de confidencialidad con la empresa. Los costos fijos contemplan la renta de la bodega, el pago de licencias y permisos, las cuotas al COMERCAM y los sueldos del personal administrativo y en los costos variables destacan la compra del mezcal, el pago de la mano de obra directa e indirecta en la planta envasadora, la energía eléctrica, el agua potable, los envases de vidrio, los sellos y marbetes, el embalaje, los costos de maniobras de carga y descarga, el transporte y los honorarios y demás gastos facturables por el agente aduanal. A partir de los costos de producción y los costos logísticos de exportación se determinó un precio unitario al público de 12.94 euros, mismo que oscila entre los precios análogos nacionales y extranjeros en el mercado meta. El producto está sujeto al pago de las contribuciones establecidas, tales como el Impuesto al Valor Agregado (IVA), Impuesto Especial para Productos y Servicios (IEPS), Impuesto General de Exportación (IGE) y Derechos de Trámite Aduanero (DTA). Gracias al Tratado de Libre Comercio México Unión Europea (TLCUE), el producto está sujeto a un arancel preferencial del 20% Ad Valorem.

En relación a la documentación requerida para la exportación se requieren los certificados de Viabilidad y de Exportación expedidos por el COMERCAM, los certificados de Buenas Prácticas de Higiene en Manufactura, de Libre Venta y de Análisis para la Exportación expedidos por la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (COFEPRIS). Además para obtener trato preferencial del TLCUE, se deberá de contar con el Certificado de Origen “EUR1”, el cual es una constancia de que la materia prima y todos los procesos de elaboración fueron realizados en territorio nacional tramitado en la Secretaria de Economía, el Pedimento Aduanal, el cual es un documento de declaración fiscal donde se desglosa que se han pagado todas las contribuciones referentes a la salida de las mercancías ante el Servicio de Administración Tributaria (SAT), la factura comercial a fin de establecer el valor de la mercancía, y la lista de empaque para comprobar el contenido de la carga presentada en la aduana. En relación a la logística de la exportación, la vía marítima perfila ser la mejor opción de transporte, debido a que es un medio de transporte económico, seguro y confiable en la entrega. Con base a la selección del transporte el INCOTERM más adecuado resulta ser el FOB (Free On

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El importador debe de cumplir con los lineamientos y procedimientos establecidos por la Comunidad Europea, como lo son el certificado del Sistema de Análisis de Riesgos y Puntos Críticos de Control (Hazard Analysis and Critical Control Points “HACCP”) y el cumplimiento de las Reglas Generales de Seguridad de Productos (General Product Safety Rules) que aseguran la inocuidad y calidad de los productos en cada parte del proceso productivo y en los destinos de comercialización, existe una regulación estricta, exigida por la Unión Europea en cuanto a ingredientes químicos, etiquetado y empaque que aplica para las bebidas alcohólicas. En relación con las reglamentaciones existentes aplicables en los países miembros de la Unión Europea, la etiqueta deberá contener la siguiente información: Nombre del país de embotellado, cantidad de ingrediente, volumen en centilitros, grado de alcohol, el contenido, indicando el volumen en cifra y letra L (mínimo cuatro milímetros de altura, en la botella, por litro) asimismo el nombre y graduación en la cara de la botella, se debe utilizar la llamada “letra e” como parte de un sistema medición del contenido de la botella, una pequeña letra “e” para un mínimo de tres milímetros de altura, esto al igual en la cara de la botella como la cantidad de indicación o graduación, nombre del comerciante y dirección del fabricante, del empacador o vendedor europeo establecido. En la parte frontal de la etiqueta se debe encontrar la información siguiente: la marca, incluyendo el símbolo de marca registrada, el logotipo y el nombre del producto. En la contra etiqueta (parte posterior) se presenta información referente a requisitos de información o información adicional importante como el holograma que lo certifica como mezcal premium para exportación, el país de origen, el nombre del producto, el nombre del importador/ envasador, Código EAN (European Article Numbering) que proporciona seguridad al cliente o comercializador ya que permite su rastreo al momento del transporte. Con respecto al envase, las botellas utilizadas para bebidas alcohólicas en el mercado europeo difieren de las del producto envasado de origen, para el mercado europeo, la capacidad reglamentaria es de 700 ml. Existe un código para bebidas alcohólicas, denominado Código Neerlandés, que es una autorregulación representada por diferentes asociaciones y uniones

de productores y comerciantes de cerveza, vinos, bebidas espirituosas y licores (PROMEXICO, 2005). La ruta logística óptima tiene punto de salida la ciudad de Durango, Durango, con destino al puerto de Altamira, Tamaulipas como se muestra en la Figura 2.

les fortalezas están en el área de Producción e Investigación +Desarrollo +Innovación, sus áreas de oportunidad en las de Internacionalización y Finanzas. Produce Mezcal Joven 100% de Agave, de 38° grados de alcohol, con un envasado de origen, certificado para la exportación por el COMERCAM. Su capacidad productiva es de 21,300 botellas de 750 ml, al año, de las cuales se puede destinar un porcentaje aproximado del 30% del total de la producción para el mercado extranjero de Reino Unido, sin comprometer la demanda al mercado nacional. El mercado meta determinado por la investigación dado su crecimiento y características económicas, poblacionales y sociales es Reino Unido, específicamente Londres y las ciudades aledañas, mediante el apoyo de la Cámara de Comercio Británica a fin de llegar al consumidor final, el cual es representado por un público joven, que gusta la calidad, sabor y diseño que maneja el Mezcal “618”, hombres y mujeres de 20 a 35 años, con un poder adquisitivo medio alto, el precio unitario al público perfila ser de 12.94 euros, mismo que oscila entre los análogos nacionales y extranjeros.

Figura 2. Ruta Terrestre en México. Fuente: http://ttr.sct.gob.mx

Para arribar al país destino tendrá como punto de entrada el puerto de Liverpool, Reino Unido, y de ahí dirigirse a Londres y ciudades aledañas, dicho destino será elegido al contar con la información de la Cámara de Comercio Británica quienes apoyarán en la correcta elección del punto de distribución más idóneo, como se muestra en la Figura 3.

Figura 3. Ruta Marítima transatlántica. Fuente: http://www.searoutefinder.com

Previo a la exportación deberán tramitarse diversos certificados en COMERCAM, COFEPRIS y de cumplimiento de las NOM, con los lineamientos establecidos por el organismo evaluador en México. La ruta logística más viable es Durango, Durango - Altamira, Tamaulipas, México – Liverpool – Londres, Reino Unido. La empresa previamente realizó exportaciones a Japón, España, Alemania y EE.UU, por lo que conoce y opta por la contratación de un INCOTERM FOB (Free On Board - Libre a bordo). De acuerdo a la fracción arancelaria 2208.90.05 en México y 2208.90.56.00 con la Unión Europea el producto está exento del pago de aranceles a la exportación, cuenta con un 16% en el Impuesto al Valor Agregado (IVA) y de acuerdo con el artículo 2 de la ley de Impuesto Especial para Productos y Servicios (IEPS) fracción 1 donde declara que se aplicará una tasa del 56% (DOF, Ley de Impuestos Especiales para Productos y Servicios , 2016). El perfil de mercado de exportación para el “Mezcal 618” planteado perfila tener una viabilidad alta, dada la demanda existente en el país destino, contando con importantes ventajas competitivas al ser un producto diferenciado, se cuenta con una buena estrategia de penetración de mercado, es factible debido a la planeación la cobertura de la demanda nacional y extranjera y los procedimientos en materia aduanal, que facilitan la salida del producto hacia el mercado extranjero, contando con la información actualizada y correcta que garantice el correcto cumplimiento de la normativa tanto mexicana como europea y por último es rentable dado que el precio de exportación resulta ser competitivo pues se empata a la capacidad adquisitiva del nicho de mercado objetivo y se equipara a los precios de la competencia.

En total se cubrirá una distancia de 866.02 km en el tramo terrestre nacional, para continuar con un transbordo marítimo de 9024.796 km, sumando un total de tiempo de 9 días con 14 horas.

Conclusión

Resultados El análisis determinó un alto grado de desarrollo del perfil exportador de la empresa productora “Mezcal 618”, con un 75%. Sus principa-

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+ SIAVI (22 de Julio de 2017).

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+ Palabras clave: Calidad, productividad y plántulas. Abstract: Mexico ranks fourth in the world as a coriander producer, in the year 2008 an average of 8000 hectares annual were cultivated with a yield of 13.00 tonnes per hectares, the states of Puebla, Hidalgo, Baja California and Michoacan stand out with the 61% of cultivated area (Sagarpa 2010). An almacigo (also known as planter, nursery or seeder) is a reduced area plot that is located in a suitable place with ease of use and care facilities where plants are cultivated for transplant in the land or plot in where they will complete their productive cycle. The proper managment of the seeders, offers the possibility of obtaining quality seedlings with desirable characteristics such as: healthy, vigorous with well-developed radical system, leaves of good size and color, available for replanting when required, reliable for rooting in the field, pest free, tolerant to enviromental changes and homogeneous size and development, considering the previous in Tecnologico Superior de la Sierra Negra de Ajalpan the semi-automatic machine SARILSE has built wich aims to mold the substrate and sow vegetable seeds. This article shows the effect that the machine has on planting coriander seeds (criolla variety), obtaining seedlings of homogeneous size and increasing productivity due to avoid the loss of 50% of the seeds compared to traditional sowing in the ground.

+ Keywords: Quality, productivity and plants. Introducción

Ana Cristina Pérez González1, Lorena Santos Espinosa2, Filemón Carreño Reyna3 y Francisco Javier Espinoza Reyes4

Instituto Tecnológico Superior de la Sierra Negra de Ajalpan, Avenida Rafael Ávila Camacho Oriente, No. 3509, Ajalpan, Puebla, México, C.P. 75910. 1,2,3,4

lsantos_03@hotmail.com

Recibido: Abril 25, 2017. Recibido en forma revisada: Junio 08, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Resumen: México ocupa el cuarto lugar mundial como productor de cilantro; en el año 2008, se cultivaron en promedio ochomil hectáreas anuales, con un rendimiento de 13.00 toneladas por hectárea. Destacan los estados de Puebla, Hidalgo, Baja California y Michoacán, con el 61% de la superficie cultivada (Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación, SAGARPA, 2010). Un almácigo (también llamado plantero, vivero o semillero) es una parcela de superficie reducida que se localiza en un lugar adecuado con facilidades de manejo y cuidados, donde se cultivan plantas para trasplante en el terreno o parcela en que completarán su ciclo productivo. El manejo adecuado de los almácigos, ofrece la posibilidad de obtener plántula de calidad, con características deseables como: sana, vigorosa con sistema radical bien desarrollado, sus hojas de buen tamaño y coloración, que esté disponible para replantar cuando se requiera, confiable para arraigo en el campo, libre de plagas, tolerante a cambios ambientales y que su tamaño y desarrollo sea homogéneo; considerando lo anterior, en el Instituto Tecnológico Superior de la Sierra Nengra de Ajalpan, se creó la máquina semiautomática SARILSE, que tiene como objetivo amoldar el sustrato y sembrar las semillas de hortalizas. En el presente artículo se muestra el efecto que tiene la máquina al sembrar semillas de cilantro (variedad criolla), obteniendo plántulas de tamaño homogéneo y con un aumento de la productividad debido a que se evitó la pérdida del 50% de semillas respecto a la siembra tradicional que se realiza en campo.

En el Instituto Tecnológico Superior de la Sierra Negra de Ajalpan fue creada la máquina sembradora semiautomática SARILSE, tiene como finalidad amoldar el sustrato y efectuar la siembra de semillas de hortalizas (principalmente jitomate y cilantro). Aunado a ello, se considera el ahorro de tiempo en la siembra y evita lesiones musculares en los sembradores debido a que ya no estarán inclinados realizando las actividades de forma manual; disminuirán los riesgo de intoxicación, porque ya no estarán tomando las semillas entre sus manos sin protección; desgaste de la vista, porque al ser de tamaño pequeño debe contabilizarse las semillas que se colocarán por alveolo; es tecnología de bajo costo, para que los pequeños productores puedan adquirir la máquina y automatizar sus procesos. Sin embargo, es importante realizar diferentes pruebas de siembra de semillas para evaluar cuantas coloca la máquina por alveolo; cuantas germinan y cuál es la calidad de plántulas; así como conocer en qué tiempo se lleva a cabo la siembra de semillas por charola y que movimientos se realizan. Un estudio realizado en el año 2015, con semillas de cultivo de jitomate, arrojó como resultados que con la máquina SARILSE se obtiene el 98% de germinación, plántulas de crecimiento homogéneo; por lo tanto, calidad en la producción. Se espera que con la siembra de semillas de cilantro se obtenga un porcentaje de 95 a 99 de germinación, se optimice la cantidad de semillas (ahorro del 30% con respecto a la que se utiliza a cielo abierto) y que las plántulas tengan un crecimiento homogéneo para garantizar calidad en la producción, conocer el tiempo que gastará el sembrador al efectuar el proceso y la exactitud de los movimientos que realizará en cada una de las operaciones.

Antecedentes En los departamentos de Ciencias de Energía y Mecánica y Departamento de Eléctrica y Electrónica de la Universidad de las Fuerzas Armadas, Extensión Latacunga, Ecuador, realizaron un estudio que consistió en el diseño y construcción de una máquina sembradora automática de semillas en bandejas con control de proceso para la empresa Hortifresh; el resultado obtenido fue que el mecanismo permite reducir costos de producción en un 50%, al producir 4,840 charolas por hora, empleando dos operarios, mientras que con un sembrado manual y cuatro trabajadores, la empresa produce 3,872 charolas por hora. Con la incorporación del módulo de siembra en el área de germinación de la empresa Hortifresh, se logró incrementar la producción de semilleros en un 25% esto es, 968 bandejas por hora adicionales a las que se produce en condiciones normales con un proceso de siembra manual. La máquina sembradora automática de semillas tiene una eficiencia del 86% trabajando al nivel de 0,3 MPa. La automatización del proceso de siembra en bandejas mejoró considerablemente las condiciones de trabajo en aspectos de ergonomía y bienestar del personal, al suprimir un conjunto de tareas repetitivas y desgastantes físicamente (Barrionuevo, Arteaga y Rivas, 2015). Palacios Álvarez (2015) realizó un estudio en el estado de Morelos sobre la producción de planta en charola, lo cual permite extraer la planta con cepellón y con todas sus raíces, por lo que al trasplantarse, se establece inmediatamente con un mínimo de afectación. Otra ventaja que permitió el cambio a trasplante, fue el gran ahorro en el uso de semilla, ya que en siembra directa se usaban 2 kilogramos de semilla por hectárea, y en los almácigos de charola se requieren únicamente 100 gramos para producir la plántula requerida por hectárea. Adicionalmente, se ahorran tres aplicaciones de insecticida y tres de funguicida, se evita el empleo de mano de obra para el aclareo de la planta y replante y una labor de cultivo. Un estudio realizado por Martínez de la Cerda y Moreno Carbajal (2015) sobre el llenado de charolas, comenta que se debe agregar el sustrato previamente húmedo, se siembran las semillas de 1 a 2 centímetros de profundidad, de lo contrario se dificulta la germinación si está muy profunda o puede deshidratarse antes de germinar si está poco profunda. La siembra se realiza en forma manual o mecanizada, depositando una semilla por cavidad; normalmente para chiles, se hace en charolas con 200 cavidades.

Medición de trabajo Es la aplicación de técnicas para determinar el tiempo que invierte un trabajador en llevar a cabo una tarea definida efectuándola según una norma de ejecución preestablecida (García Criollo, 2009).

Etapas básicas para efectuar sistemáticamente la medición del trabajo a) Seleccionar el objeto que va a ser estudiado. b) Registrar todos los datos relacionados con el trabajo que se realiza.

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c) Examinar los datos registrados, con sentido crítico, para verificar si se utilizan los métodos y movimientos más eficaces y separar los elementos improductivos.

po normal se modifica para reflejar cualquier tiempo adicional requerido (tolerancias), para obtener así el tiempo estándar final.

d) Medir la cantidad de trabajo de cada elemento, expresándola en tiempo.

El equipo mínimo que se requiere para llevar a cabo un programa de estudios de tiempos incluye:

e) Determinar el tiempo de la operación tomando en cuenta suplementos para breves descansos y necesidades personales, entre otros.

1. Cronómetro Hay diversas clases de cronómetros, la mayoría de los cuales están incluidos en algunas de las clasificaciones siguientes:

f) Definir con precisión la serie de actividades y el método de operación a las que corresponde el tiempo computado y notificar que ese será el periodo para las actividades y métodos especificados (Niebel y Freivalds, 2009).

a) Reloj de minuto decimal (0.01 de minuto). b) Reloj de minuto decimal (0.001 de minuto).

Técnicas de medición del trabajo

c) Reloj de hora decimal (0.0001 de hora).

a) Muestreo del trabajo.

d) Reloj electrónico.

b) Estimación estructurada. c) Estudio de tiempos. d) Tiempos predeterminados.

Estudio de tiempos Es una técnica para determinar con la mayor exactitud posible, partiendo de un número de observaciones, el tiempo para llevar a cabo una tarea determinada con arreglo a una norma de rendimiento preestablecido. Esta actividad implica determinar un estándar de tiempo permisible para realizar una tarea específica, con base en la medición del contenido de trabajo del método prescrito, la debida consideración de la fatiga y las demoras personales y los retrasos inevitables. El analista de estudios de tiempos tiene varias técnicas que se utilizan para establecer un estándar: el estudio cronométrico de tiempos, datos estándares, datos de los movimientos fundamentales, muestreo del trabajo y estimaciones basadas en datos históricos (García Criollo, 2009).

Tiempos estándar

Es el tiempo que se determina necesario para que un trabajador calificado, trabajando a un ritmo normal, con fatigas y demoras normales, realice una cantidad definida de trabajo con una calidad especificada, siguiendo los métodos establecidos (Niebel y Freivalds, 2009).

Trabajador calificado

Es aquel que tiene experiencia, los conocimientos y otras cualidades necesarias para efectuar el trabajo en curso, según normas satisfactorias de seguridad, cantidad y calidad (Niebel y Freivalds, 2009).

Estudio de tiempos con cronómetro

Este método es para establecer estándares de tiempo, se basa en los resultados de la observación directa del tiempo de una tarea tal como se efectúa. Este tiempo se ajusta para reflejar el ritmo y la habilidad de un trabajador promedio, al cual se llama tiempo normal. Finalmente, el tiem-

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Equipo para el estudio de tiempos

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2. Tablero de estudio de tiempos Es un tablero liso, generalmente de madera o de un plástico apropiado, donde se fijan los formularios para anotar las observaciones. Deberá ser rígido y ligero, de un tamaño mayor que el más grande de los formularios. Puede tener un dispositivo para sujetar el cronometro, de modo que el analista quede con las manos libres y vea fácilmente el cronómetro. 3. Formas para estudios de tiempos. Todos los detalles del estudio se anotarán en una forma para el estudio de tiempos. Es importante que la forma proporcione espacio para anotar toda la información necesaria que concierne al método que se estudie. Esta debe comprender información tal como: nombre del operador, descripción y número de la operación, nombre y número de la máquina y departamento en que se ejecuta la operación (Niebel y Freivalds, 2009).

Estudio de movimientos

Es el análisis cuidadoso de los diversos movimientos que efectúa el cuerpo al ejecutar un trabajo. Objetivos del estudio de movimientos Eliminar o reducir los movimientos ineficientes y acelerar los eficientes. Los movimientos se dividen en eficientes e ineficientes: a) Eficientes o Efectivos: - De naturaleza física o muscular: alcanzar, mover, soltar y precolocar en posición. - De naturaleza objetiva o concreta: usar, ensamblar y desensamblar. b) Ineficientes o Inefectivos: - Mentales o semimentales: buscar, seleccionar, colocar en posición, inspeccionar y planear. - Retardos o dilaciones: retraso evitable, retraso inevitable, descansar y sostener.

Siembra de semillas en charolas El sistema de producción de planta en almacigo utiliza charolas de poliestireno, las cuales permiten que alcance su desarrollo adecuado sin pérdida de raíz y suelo, lo que favorece a la planta establecerse inmediatamente sin resentir el trasplante. Las siembras se pueden realizar durante todo el año, según convenga al productor, siempre y cuando controle satisfactoriamente elementos como la temperatura, luz, humedad relativa, riego y nutrición. Para una buena germinación, las plantas deben de estar en un medio favorable; agua, oxigeno y temperatura son los tres factores esenciales en la germinación, la siembra se hace en un medio húmedo, sin exceso y posibilidad de drene, puesto que las semillas son exigentes a la humedad y sensibles a la asfixia. La temperatura determina la rapidez en el proceso de germinación, con una temperatura media en el sustrato de 25°C se obtiene una germinación rápida, cotiledones bien extendidos y con un elevado porcentaje de plantas normales. Después de lograda la germinación, la temperatura ambiental se debe entre 18 y 22°C si queremos tener de ocho a nueve hojas antes de la primera inflorescencia ramificada; con una temperatura entre 10 y 15°C, se tendrá la primera inflorescencia ramificada localizada muy abajo.

Almacigo Un almácigo (también llamado plantero, vivero o semillero) es una parcela de superficie reducida que se localiza en un lugar adecuado con facilidades de manejo y cuidados, donde se cultivan plantas para trasplante en el terreno o parcela en que completarán su ciclo productivo (Castañeda, 1983; Lardizábal, 2002).

con sistema radical bien desarrollado, sus hojas de buen tamaño y coloración, que esté disponible para replantar cuando se requiera, confiable para arraigo en el campo, libre de plagas, tolerante a cambios ambientales y que su tamaño y desarrollo sea homogéneo (Vavrina, 2002).

Material y métodos La investigación se llevó a cabo en el Instituto Tecnológico Superior de la Sierra Negra de Ajalpan, utilizando charolas de poliestireno expandido de 200 cavidades, Peat Moss fue el sustrato para la siembra y germinación, la variedad de semillas de cilantro corresponde a la criolla que los productores de la región de Ajalpan, Puebla, generalmente ocupan. Las charolas se lavan y desinfectan para garantizar su inocuidad, posteriormente se humedece el sustrato que se ocupará para rellenarlas. Las charolas se colocan en el carril de la máquina para que con el rodillo se amolde el sustrato, iniciando el proceso de la siembra con la máquina SARILSE; con la utilización de un cronometro se realizó la toma de tiempos de cada una de las operaciones implicadas en el proceso, finalmente las charolas se extraen de la máquina y se coloca una ligera capa de sustrato para cubrir las semillas, con la finalidad de evitar su deshidratación y se trasladan al vivero para iniciar el proceso de germinación. Diariamente debe cuidarse que el sustrato esté húmedo; de no ser así, con una regadera de orificios pequeños se puede aplicar agua corriente. Una vez que inicia la germinación, se riega dos veces al día; pasados cinco días, se realiza un conteo de las plántulas emergidas, evaluando su calidad a través de una valoración subjetiva.

Ventajas de los almácigos

Dentro de las ventajas de la producción de plántula en almácigos, (Castañeda, 1983) destaca que: se puede sembrar sin preparar el terreno definitivo y de esa manera adelantar las plántulas; la germinación y desarrollo de la plántula se realiza en condiciones de humedad y temperatura adecuada; se puede tener control de crecimiento de la plántula a través de prácticas de manejo; facilidad en el control de riegos, plagas y enfermedades en superficies reducidas; se tiene disponibilidad de plántulas de igual tamaño para reposición en caso de pérdidas por eventualidades debidas a clima, manejo y enemigos naturales; se logra mayor rentabilidad de la tierra al poder reducir el tiempo de permanencia del cultivo en el terreno definitivo; se obtiene mayor precocidad de producción, al establecer plantas con avance en su desarrollo. Otra ventaja del uso de plántulas producidas en almácigo incluye el uso de cantidades menores de semilla, por lo que el costo disminuye por este concepto; además, se logra uniformidad en el crecimiento al mantener las condiciones de producción más homogéneas en el almácigo durante la producción de la plántula, así como floración más temprana y por lo tanto precocidad en la producción (Montaño Mata y Núñez, 2003).

Plántula de calidad El manejo adecuado de los almácigos ofrece la posibilidad de obtener plántula de calidad con características deseables, como: sana, vigorosa

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Resultados Después de haber efectuado la siembra de semillas de cilantro con la máquina semiautomática SARILSE, se brindaron las condiciones necesarias para la germinación, obteniendo un 96.59% de nacencia. A continuación, se presenta el diagrama de proceso que implica la siembra de semillas de cilantro con la máquina SARILSE.

Los resultados del estudio de tiempos, efectuado a 10 charolas que fueron sembradas consecutivamente con la máquina SARILSE, se presenta en la Tabla 2.

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Tabla 2. Estudio de tiempos al sembrar con la máquina. SARILSE, ITSSNA, 2016.

Conclusión Después de haber efectuado la siembra de semillas de cilantro con la máquina SARILSE, es posible optimizar en un 45% la semilla que se utiliza cuando se siembra directamente al campo. Se presentó un 96.59% de semillas eclosionadas y plántulas de calidad.

Esperar cinco segundos

El diagrama de proceso es una herramienta útil para quien inicia a operar la máquina y se evita el tiempo muerto u ocio. El tiempo utilizado para efectuar la siembra de 10 charolas con la máquina SARILSE es de 12.70 minutos; lo que indica que para sembrar solamente una charola, se ocuparía un tiempo de un minuto con 20 segundos.

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Tabla 1. Diagrama de proceso de la siembra de semillas con SARILSE, ITSSNA, 2016.

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ducto de buena calidad ya que los resultados no mostraron diferencias significativas P<0.050, lo que declarar que la constitución de los alimento propuestos es de alto valor nutritivo, con buena apetencia por parte del consumidor y calidad microbiológica.

Palabras clave: alimento funcional, Pleurotus ostreatus, Lentinus edodes, valor agregado, hongos comestibles y cocina biológica.

Norma García Montañez1, Enrique Villaseñor Zetina2, José María Martínez García3 y Julio Damián Zuñiga4

Abstract: In Mexico dominates the production, marketing and consumption of mushrooms, shiitake mushrooms and fungus. While the Shiitake mushroom (Lentinus edodes), is marketed for human consumption with the functional category of bioactive compounds containing; the mushroom Pleurotus ostreatus, is categorized as a food of pleasant flavor and high nutritional value. The new global food trends generated a new development in the area of food science and nutrition corresponding to functional foods. Functional products derived from extracts of fungi have social acceptance and great potential for industrial application, which is beneficial for small farmers. Cultivation of edible fungus has meant source of food, agricultural development and training of agro-industries in many parts of the world.In the municipality of Tzitzio in Michoacan, they are produced, marketed and consumed wild and cultivated edible fungi Pleurotus ostreatus and Lentinus edodes, so they propose products who offer three characteristics highly valued by consumers: organic or biological, vegano- vegetarian and functional. The Chori-set and burgers-set, are analogous known by the general population, providing a healthy alternative to meat consumption commercial products (sausage and meat hamburger). The analysis of nutritional value, health, sensory and functional applied to these products gives us tools that allow us to present to the market a good quality product.

+ Keywords: Functional food, pleurotus ostreatus, lentinus edodes, value adUniversidad Tecnológica de Morelia, UTM Vicepresidente Pino Suárez 750, Cd. Industrial Morelia, Michoacán, México, C.P. 58230. 2 Biomilenuim S.P.R. de R.L., Cuauhtémoc s/n, Tzitzio, Michoacán. Mexico. 1,3,4

halokury@gmail.com

Recibido: Noviembre 11, 2016. Recibido en forma revisada: Agosto 23, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Resumen: En México predomina la producción, comercialización y consumo de los champiñones, las setas y el hongo shiitake. Mientras el hongo Shiitake (Lentinus edodes), se comercializa para consumo humano con la categoría funcional por los compuestos bioactivos que contiene; el hongo Pleurotus ostreatus, se categoriza como un alimento de sabor agradable y alto valor nutritivo. Las nuevas tendencias mundiales de la alimentación generaron una nueva área de desarrollo en las ciencias de los alimentos y de la nutrición que corresponde a los alimentos funcionales. Los productos funcionales derivados de los extractos de hongos tienen aceptación social y gran potencial de aplicación industrial, lo que resulta benéfico para los pequeños productores agrícolas. El cultivo de hongos comestibles ha significado fuente de alimentos, desarrollo agrícola y formación de agroindustrias en muchos lugares del mundo. En el Municipio de Tzitzio, en Michoacán, se producen, comercializan y consumen los hongos comestibles silvestres y cultivados Pleurotus ostreatus y Lentinus edodes, por lo que proponen transformarlos en productos que oferten tres características altamente valoradas por los consumidores: orgánico o biológicos, vegano-vegetariano y funcional. La Chori-set y Hamburgue-set, son análogos de productos comerciales (chorizo y carne de hamburguesa) conocidos por la población en general, proporcionando una alternativa saludable al consumo de carne. El análisis del valor nutrimental, sanitario, sensorial y funcional aplicado a estos productos nos brinda herramientas que nos permiten presentar al mercado un pro-

ded and comestible fungi.

Introducción El cultivo de hongos comestibles ha significado fuente de alimentos, desarrollo agrícola y formación de agroindustrias en muchos lugares del mundo, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) ha recomendado que se establezcan programas de extensión del cultivo de hongos en los países subdesarrollados para reducir la contaminación ambiental (Martínez-Carrera, Morales, Sobal, Bonilla, Martínez, Mayett, y Puebla, 2012). y contribuir el desarrollo de zonas agropecuarias para afrontar los problemas de desnutrición que aquejan a los sectores de población de escasos recursos económicos, además de contribuir al acceso a una dieta correcta (Romero-Arenas, Martínez Guerrero, Damián Huato, Ramírez Valverde y López-Olguín, 2015). La mayor parte de la producción, comercialización y consumo de los hongos comestibles silvestres y cultivados se lleva a cabo en la región central de México (Mayett, Martínez-Carrera, Sánchez, Macías, Mora y Estrada, 2004). El análisis integral del sistema de mercado indicó que la industria mexicana de hongos comestibles recolectados se destinan para autoconsumo, mientras que el resto se selecciona y prepara para su comercialización local y regional, directamente al consumidor en comunidades aledañas o a través de intermediarios en las grandes ciudades. Especies

seleccionadas son recolectadas por petición directa de compañías exportadoras, las cuales establecen condiciones de compra y pago. En México, se estima que los volúmenes de producción ascienden a más o menos 47,468 toneladas anuales de hongos frescos. La mayor proporción corresponde a los champiñones con 95.35%, seguido por las setas con 4.62%, y el shiitake con 0.038%. (Martínez-Carrera, Morales, Pellicer-González, León, Aguilar, Ramírez, Ortega, Largo, Bonilla y Gómez., 2002). Asimismo, las empresas se han involucrado directamente en la distribución de hongos frescos y procesados, por ello las variaciones anuales de precio (USD/kg) al consumidor se registran en las setas (2.07- 6.68 dólares) y el shiitake (8.79-10.34 dólares), en función del lugar de compra, ciudad, región y la época del año (Mayett, Martínez-Carrera, Sánchez, Macías, Mora y Estrada, 2006). El cultivo de los hongos presenta un potencial en los alimentos derivados de ellos que presentan óptimas calidades nutricionales y en la obtención de productos bioactivos (Arango y Nieto, 2013). En respuesta a la creciente demanda de los consumidores por nuevos productos y presentaciones de los hongos comestibles y medicinales se analiza el desarrollo de productos funcionales derivados de los extractos de hongos comestibles como son bebidas, cápsulas, extractos, suplementos alimenticios, jarabes, licores, cremas, conservas, paté, yogurt, vino, galletas y té, cuyo valor en el mercado de venta directa al consumidor ya oscila entre $60.00- 360.00 pesos ($5.56-33.36 dólares). En el contexto de cadenas de valor a nivel global, es pertinente que México desarrolle estrategias de mercado orientadas incursionar en los mercados internacionales con la elaboración de altos estándares de calidad y certificados como producto orgánico (Martínez-Carrera, 2007; Martínez-Carrera, 2002b; Mayett, 2006, Armendáriz, 2010 y Martínez-Carrera, 2007). La producción de hongos comestibles como lo es el Shiitake requiere de conocer el modelo productivo sostenible que sea replicado por los sectores más vulnerables y cooperativas agrícolas de la comuna, lo que potencializa el emprendimiento local en el sector agro-forestal y para ello existen investigaciones que tienen estandarizadas las técnicas de cultivo para esta especie. El hongo Shiitake (Lentinus edodes), se comercializa para consumo humano de las siguientes formas: hongo fresco, deshidratado, (Cisterna, 2003 y Silva, Fritz, Cubillos y Díaz, 2010). Michel-Aceves, Ariza-Flores, Otero-Sánchez y Barrios-Ayala, (2015), define al hongo Pleurotus ostreatus, como un alimento de alta calidad para consumo humano, de textura apreciable y alto valor nutritivo por su bajo contenido de grasa, su sabor es agradable y están entre los hongos con la producción más alta en varias regiones del mundo (Ibekwe, Azubuike, Ezeji, Chinakwe, 2008). Por tanto, su producción es una fuente generadora de ingresos y empleos, lo que hace del cultivo de hongos una actividad importante social, económica y ecológicamente, y representa una opción para el desarrollo rural sustentable de las comunidades marginadas (Ancona, Flores, Pech y Rejón, 2010). Pleurotus ostreatus, es un hongo comestible que se ha estudiado extensamente y los análisis de los cuerpos fructíferos expresado en g/100 g en peso seco, reveló valores de: Proteína (N x 6.25): 24.64+0.21 - 28.50+0.26; lípidos: 1.10+0.16 - 1.85+0.22; cenizas: 7.66+0.23 8.79+0.25; fibra dietética total: 32.14+0.14 - 36.81+0.40; y carbohidratos disponibles: 26.33+1.04 - 30.46+0.21. por, tanto, las setas proporcionan a la dieta algunas vitaminas del complejo B, fibra dietética, proteína y ácido

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linoleico. (Bautista Justo, Alanís Guzmán, González de Mejía y García Díaz, 1998). Lentinula edodes, hongo comestible conocido en el mundo como Shiitake, posee diferentes acciones biológicas; que lo convierten en el nutraceútico natural por excelencia. Las investigaciones realizadas presentan resultados sobre las propiedades de polisacáridos bioactivos, los β- glucanos, ácidos grasos y compuestos triterpenoidales, para incluirlos en otros tipos de alimentos que sean consumidos por una proporción mayor de la población. (Suárez Arango, 2012). En el sistema Mexicano de Equivalentes (Pérez-Lizaur, Palacios-González y Castro- Becerra, 2010) se declaran los siguientes valores nutricionales: por cada 5 gramos de shiitake deshidratado, 16 kcal, 0.5 gramos de proteína, 0.1gramos de lípidos, 4.1gramos de carbohidratos y 0.6 gramos de fibra. Mientras que el perfil de vitaminas y minerales es de 0.2 miligramos de ácido ascórbico, 8.8 miligramos de ácido fólico, 0.1 miligramos de hierro NO HEM y 82.8 miligramos de potasio. Al reconocer la funcionalidad de los nutrientes y bioactivos de los alimentos los consumidores empiezan a reconocen términos comerciales como comida y cocina biológica los cuales se refieren al hecho de incluir productos biológicos en la alimentación, esto se traduce en productos que tengan certificados de que no contiene productos químicos de síntesis de ningún tipo. Se trata de alimentos en cuyo proceso de cultivo, maduración o crecimiento no se ha utilizado ningún tipo de pesticida u otras sustancias químicas perjudiciales para la salud, y se caracteriza por ser responsable con el medio ambiente. Los alimentos no modificados, que nacen de la agricultura biológica, conservan y mantienen las propiedades reconocidas ancestralmente y le aportan una calidad sensorial mayor a los platillos que se preparan con ellos, es más, no necesitan azúcar, conservantes ni aditivos que los hagan más nutritivos y saciantes con evidentes beneficiosos para nuestro organismo (Marín, 2008). En el Municipio de Tzitzio, en el estado de Michoacán, existen la producción, comercialización y consumo de los hongos comestibles silvestres y cultivados del genero pleurotus y lentinula, por tanto se planteó esta investigación para promover la aplicación de la tecnología alimentaria y así impulsar el desarrollo de las comunidades rurales de dicho Municipio, con la elaboración de productos transformados o de valor agregado y vida anaquel prolongada, para obtener mayores beneficios, en la alimentación y en su economía. Debido a la gran competencia nutricional de los alimentos en el mercado, a la baja composición nutricional de los productos y a las variaciones de los patrones de alimentación de los consumidores los cuales manifiestan interés hacia ciertos alimentos, se genera la necesidad ofrecer al mercado un alimento derivado de hongos setas y lentinula que cumpla con las expectativas y normativas comerciales, obteniendo una fuente primaria de alimentación, que permita disminuir la ingesta diaria de grasas de origen animal y al mismo tiempo generar alternativas para revocar el hambre y la desnutrición en la región. La propuesta es desarrollar dos productos preparados a base de setas y lentinula, que oferten tres características altamente valoradas por los consumidores: orgánico o biológicos, vegano-vegetariano y funcional o nutraceutico. Los nombres seleccionados con fines comerciales para estos productos son: Chori-set y hamburgue-set, ambos son análogos de productos comerciales (chorizo y carne de hamburguesa) reconocidos por la

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población en general, aportando de esta manera a los usuarios una alternativa saludable al consumo de carne. En el año 2010, del total del gasto familiar destinado al consumo de carne, las familias mexicanas destinaron en promedio el 83 % al consumo de carne fresca y el resto, a la compra de derivados cárnicos entre los que destacan el chorizo y longaniza (4%), el jamón (3%), la salchicha (2%) y algunos otros (CMC, 2011). La producción y/o recolección de los hongos pleurotus y lentinula es de carácter orgánico en la región y en su preparación se pretende mantener esta característica saludable y comercial, por lo que no se le agregan conservadores. El análisis del valor nutrimental, sanitario, sensorial y funcional de Chori-set y Hamburgue-set nos brinda poderosas herramientas que nos permiten presentar al mercado un producto de buena calidad, recalcando su composición química asociada a la cantidad de nutrimentos y bioactivos funcionales que contiene.

Materiales y métodos Descripción del ensayo Se inició el desarrollo de los productos nombrados Hamburgue-set y Chori-set; por ser análogos de productos comerciales reconocidos por la población en general y los cuales serán preparados según recetas tradicionales sustituyendo únicamente la carne de res y/o cerdo por los hongos pleurotus y lentinula. Se adquirieron ejemplares de los cultivos de la empresa Biomilenuim S.A. de R.L., ubicada en Tzitzio, Michoacán. Los ejemplares se trasladaron a el área de producción de alimentos en la empresa y se utilizaron el mismo día de cosecha para elaborar las formulaciones. El rendimiento de los productos de cosecha fue del 100%. Las muestras fueron transportadas al laboratorio en su empaque original a 4°C y se almacenaron las muestras testigo en refrigeración a la misma temperatura. Se realizaron 3 muestreos en intervalo de tres semanas. Se aplicó un análisis de varianza aleatorio en el diseño experimental para evaluar la diferencia entre la formulación y la referencia teórica establecida a partir de las bases de datos de la FDA y el Sistema Mexicano De Equivalentes (Perez-Lizaur, Palacios-González y Castro- Becerra, 2010). A partir de la consideración de Izquierdo, García, Allara, Rojas, Torres, y González, (2007), se aplicó la prueba de Tukey para detectar las diferencias entre los valores de medias estadísticas. Formulación y elaboración de los productos En ensayos preliminares se evaluaron formulas con variación en la proporción de los hongos pleurotus y lentinula, ya que en ambos productos su estabilidad depende de la concentración de estos los ingredientes obteniendo de esta manera, dos formulaciones finalistas de cada tipo de alimento (Tabla 1). Para seleccionar la formulación idónea de ambos productos se realizaron test de degustación del nivel de aceptación con personal calificado identificando la aceptación del producto, en base a pruebas organolépticas. La Hamburgue-set y Chori-set se elaboraron siguiendo el proceso de manufactura tradicional. La transformación se llevó a cabo en un proceso mínimo para evitar cambios drásticos en la composición química del alimento; mezclado, amasado, empanizado y sofrito a 110°C por 3 min para la Hamburgue-set, mientras mezclado, triturado, embutido en tripas

artificiales de 3.3 centímetros y empacado para la Chori-set. Los métodos de conservación propuestos son la refrigeración a 4ºC y el empacado en bolsas plásticas transparentes con sellado al vacío para mantener por un tiempo prolongado las características de textura, olor, sabor y sobretodo la característica orgánica. Para asegurar la salud del consumidor y evitar rechazos de los distribuidores, es necesario implementar prácticas de higiene y sanidad para el proceso de producción (NOM-120-SSA1-1994) que reducen los riesgos de contaminación por la presencia de peligros físicos, químicos y biológicos, introducidos tanto en la producción primaria como en los procesos de transformación de los hongos comestibles (Moreno Guavita, 2012). Evaluación sensorial La aceptación del consumidor hacia las variaciones de formulación y las variaciones de la formula seleccionada con un producto tradicional, se evaluaron utilizando un escala hedónica de 4 puntos, con los siguientes descriptores: excelente=4, buena=3, regular=2 y mala=1 con un panel de 70 jueces competentes en degustación y diferencias significativas de P<0.050, se aplico un análisis de varianza en bloque, basándose en las características de olor, color, sabor y textura. (Izquierdo, García, Allara, Rojas, Torres y González, 2007). Los productos se asaron a la parrilla hasta que soltaron jugo y se les dio a degustar a los jueces en porciones de 2cm2 de cada alimento. Adicionalmente, se evaluó la aplicación de los productos terminados en platillos sugeridos por chefs de cocina (Chereau y Flores, 2002). Para la aplicación de los productos se solicitó el apoyo de los alumnos de la licenciatura de gastronomía de la UTM, quienes prepararon acompañamientos y platos principales con la Hamburgue-set y Chori-set. La evaluación sensorial y tecnológica de los productos en los platillos se realizó con profesores chef reconocidos en la UTM mediante escala hedónica, para determinar la aceptación. Análisis proximal y microbiológico Los análisis que se requieren como un mínimo para la caracterización de la Hamburgue-set y Chori-se, incluyen las pruebas físico-químicas, microbiológicas y calidad sensorial de productos alimenticios, con diseños experimentales que garantizan la confiabilidad de los resultados (Izquierdo, García, Allara, Rojas, Torres, y González, 2007).), según los métodos de prueba de la Normatividad Oficial Mexicana vigente en materia de seguridad alimentaria y la Asociación Oficial de Químicos Analíticos (AOAC): humedad por secado en horno (110°C) hasta una constante (AOAC método 952.08) y cenizas por incineración en mufla (AOAC método 958.01), carbohidratos (azúcares reductores y fibra), proteínas por Micro-Kjeldahl, grasa por Extracto etéreo y sodio por espectrofotometría de absorción atómica, (métodos de prueba NOM-086-SSA1-1994) , recuento de aerobios mesófilos (NOM-092-SSA1-1994), mohos y levaduras (NOM-111-SSA1-1994), coliformes totales (NOM-113-SSA1-1994), coliformes fecales (NOM-000-SSA1-1995)y Salmonella (NOM-114SSA1-1994).

de lote de 50 unidades de producto y 8 muestras de cada alimento, y en paralelo las características sanitarias se evaluaron con una inspección por atributos de dos y tres clases para determinar el porcentaje no conforme. En ambos casos, se aplicaron las directrices del Codex, según la norma CAC/GL 50-2004.

Resultados y discusión Formulación de los productos y evaluación sensorial Se inició el desarrollo de los productos con dos variantes a la fórmula etiquetadas para su diferenciación como A1/B1 para Hamburgue-set (Tabla 1) y A2/B2 para Chori-set (Tabla 2). Los resultados de la evaluación hedónica evidenciaron la aceptación de la formula A1 para la Hamburgue-set; con variante en la porción del ingrediente Lentinula edodes y la B1 para la Chori-set; la cual muestra reducción en el tamaño de partícula del hongo Pleurotus, menor cantidad de Lentinula y mayor proporción de avena, ya que esta última le confiere una mejor consistencia al producto. Los resultados de los paneles de degustación realizados muestra el nivel de aceptación que tienen los productos en dos categorías. La primera donde se observa si encuentran diferencias significativas con los productos tradicional y la propuesta de alimentos a base de hongos, y la segunda para identificar si resulta agradable para el consumo habitual. En la Hamburgue-set el sabor y la textura fueron los parámetros con mayor aceptación (Tabla 3), y los que muestran diferencias significativas de (P<0.05), mientras que el olor y el sabor fueron distintivos de aceptación para la Chori-set, mostrando diferencias significativas en la percepción de la textura (P<0.05), por lo que suponemos que el proceso de molienda fue favorecedor para que los jueces lograron asociar el producto innovador con el tradicional. Para evaluar el nivel de aceptación de la Hamburgue-set y la Chori-set, se prepararon alimentos de la manera tradicional a base de carne de res y cerdo. Al comparar la Hamburgue-set y la Chori-set, con la hamburguesa de carne de res y el chorizo de carne res/cerdo respectivamente (Tabla 4), observamos que a criterio de los jueces el producto tradicional sabe mejor, sin embargo en ninguno de los casos se observan diferencias significativas de (P<0.05) para ninguno de los criterios. En el caso del color del Chorizo y Chori-set se entiende que se perciban igual ya que se usaron los mismos condimentos para ambas preparaciones.

El análisis de los productos se realizó por triplicado en cada prueba, a las 24 horas posterior a la fabricación del alimento. Las características de composición se analizaron a partir de un muestreo aleatorio sistemático por lotes aislados para una inspección de contenido medio para un tamaño

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resultados positivos para apariencia versatilidad en la aplicación del producto a recetas biológicas tales como: pimientos rellenos con chori-set, Choris-set a la sidra, Hamburgue-set con ensalada de judías a la lima y Hamburgue-set con guarnición.

Análisis microbiológico Tabla 1.Variantes en la formulación de la Hamburgue-set.

Tabla 2.Variantes en la formulación de la Chori-set.

El método de conservación seleccionado fue el envasado al alto vacío, el cual resulto eficiente ya que durante cuatro meses evito proliferación de los indicadores sanitarios (coliformes totales, mesófilos aerobios, mohos y levaduras), así como el deterioro de sabor y olor característicos en ambos productos. Los parámetros microbiológicos se encontraron por debajo de los límites establecidos en las normas del CODEX y las normas oficiales mexicanas. En paralelo, los resultados obtenidos con el plan de muestreo propuesto (Tabla 4) demuestran que el método de producción artesanal se encuentra en un “status” de estandarización consolidada ya que todos los lotes fueron aceptados. Aunque los resultados demuestran presencia de microorganismos estos no son considerados un peligro directo para la salud, más bien son alertas de deterioro o duración en almacén reducido, y dado que son ausente en Salmonella no fue necesario rechazar los lotes pues se considera que los productos no representan un peligro directo pero moderado para la salud derivado de su posible propagación amplia en el alimento, que puede aumentar con la manipulación.

Tabla 3. Evaluación sensorial de los alimentos derivados de hongos comestibles.

2. Plan de muestreo: n = número de la muestra; M = contenido

máximo admitido en cada elemento; c = número máximo de elementos de la muestra en los que la concentración x de Salmonella es superior a m.

3. Los criterios de m y M, se establecieron en base a las NOM093-SSA1-1994 y del Codex CODEX STAN 38-1981 para productos derivados de hongos.

Análisis proximal Los análisis proximales realizados a los productos no mostraron desviación significativa (P<0,05) a los de referencia (Tabla 5), por lo que se asume que el tratamiento térmico y molienda no afectaron su composición química. Se encontraron diferencias significativas (P<0,05). respecto a la humedad del producto tradicional (52.08 gramos) y el promedio experimental (61.81gramos) de la Hamburgue-Set, lo que ya estaba decretado en la referencia teórica (78.3 gramos), esto es compresible ya que los hongos contienen mayos cantidad de agua disponible. Respecto a los carbohidratos se refleja una diferencia significativa ya que en la tradicional se reporta nula presencia de carbohidratos y la teórica (28.33 gramos) del la Hamburgue-set diez unidades menos de las que se encontraron experimentalmente (37.404 gramos). Respecto a los datos obtenidos para el Chori-set (Tabla 6), se observa que hay mayor concentración de carbohidratos disponibles que en la Hamburgue-set, esto puede ser justificable ya que el chorizo requiere un proceso de molienda. El contenido de sal en ambos productos es menor ya que la formula de los productos innovadores evita los aditivos de las formulas tradicionales. La presencia de fibra resalta en la composición de los productos innovadores (31.57 gramos; Hamburgue-set y 29.744 gramos Chori-set) ya que no es un componente que exista en el producto comercial.

El subíndice diferente en la misma columna indican diferencias significativas (P<0.05). Escala Hedónica presenta los criterios de aceptación: Mala=1, Regular=2, Buena=3, Excelente=4. Los numerales en la literales marcan la diferencia de formulación en los productos.

Tabla 4. Datos de la evaluación microbiológica de la Hambuergue-set y Chori-set. Los parámetros microbiológicos son recuento de aerobios mesófilos (RAM), mohos (MH) y levaduras (LV), coliformes totales (CT), coliformes fecales (CT) y Salmonella (SS).

Criterios de la norma del Codex CAC/GL 50-2004 Tabla 4. Evaluación sensorial, diferencia significativas entre el producto innovador y el tradicional.

El subíndice diferente en la misma columna indican diferencias significativas (p<0.05). Escala Hedónica: Mala=1, Regular=2, Buena=3, Excelente=4.

La evaluación sensorial de los platillos se realizó con profesores chef reconocidos en la UTM, mediante escala hedónica de aceptación con un calificativo de “Buena=3”, quienes dictaminaron no detectar que predomine el sabor característico de las setas por lo cual los productos se integran perfectamente a los ingredientes; dato interesante ya que aumenta la posibilidad de que todo tipo de consumidores lo adopten como sustituto de la carne, considerado un

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1. Calidad inaceptable, con una concentración de microorga-

nismos superior al valor M (que no debe superarse en ningún elemento de la muestra). Calidad buena, en la que la concentración no debe superar el valor m. Calidad marginalmente aceptable. Algunos elementos marginales presentan una concentración superior a m pero inferior a M (esas concentraciones no son deseables, aunque pueden admitirse en algunos elementos; el número máximo aceptable se designa con la letra c).

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Los resultados en los análisis microbiológicos permiten detectar que son mínimos las consideraciones sobre las buenas practicas de manufactura en el proceso de producción ya que ninguno de los parámetros supero los limites establecido.

Tabla 5. Resultado del análisis de proximal del Hamburgue - set.

Componente expresado en g/100 g de muestra húmeda. Promedios de nueve mediciones ± Desviación Estándar. Literales dentro de una fila con distinto superíndice (a, b,c), son estadísticamente diferentes según la prueba de Tukey (P<0,05).

El dictamen de la evaluación sensorial de los platillos se realizó con profesores chef reconocidos en la UTM, mediante escala hedónica de aceptación aumenta la posibilidad de que todo tipo de consumidores lo adopten como sustituto de la carne, considerado un resultados positivos para apariencia versatilidad en la aplicación del producto a recetas biológicas tales como: pimientos rellenos con chori-set, Choris-set a la sidra, Hamburgue-set con ensalada de judías a la lima y Hamburgue-set con guarnición.

Componente expresado en g/100 g de muestra húmeda. Promedios de nueve mediciones ± Desviación Estándar. Literales dentro de una fila con distinto superíndice (a, b), son estadísticamente diferentes según la prueba de Tukey (P<0,05).

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Conclusión La comercialización de productos agrícolas perecederos en México enfrenta una diversidad de problemas, desde la producción hasta su distribución a los consumidores finales. Los productores con pequeñas cantidades de producción, que generalmente producen para su propio consumo y obtienen ingresos cercanos o inferiores al nivel de subsistencia, se enfrentan con desventajas a macroempresas que responden a las necesidades de la demanda en los mercados nacionales e internacionales. Las políticas de seguridad alimentaria globalizadas buscan alternativas de funcionalidad en los productos para erradicar el hambre y activar la economía de zonas rurales promoviendo la sustentabilidad, a través de dar valor agregado a la producción primaria de tal forma que cumplan con las características que actualmente demanda el mercado en cuestión de salud, generando una oportunidad comercial a los microempresarios que producen alimentos orgánicos, vegano-vegetarianos y funcionales. En este contexto la propuesta de fabricar alimentos funcionales derivados de hongos comestibles (Hambuergue-set y Chori-set) encuentra un nicho

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La investigación epidemiológica ha demostrado una relación entre un tipo de dieta rica en grasa y el aumento de una serie de enfermedades crónicas, incluyendo cáncer de colon, obesidad, enfermedades cardiovasculares y otros trastornos (OMS/ FAO, 2003). Con los resultados de los análisis que se realizaron a los productos nos permiten declarar que la constitución de los alimento propuestos es de alto valor nutritivo, con buena apetencia por parte del consumidor y calidad microbiológica, dejando al fundamento de la investigación documental las propiedades y beneficios funcionales de algunos bioactivos como los ß-glucanos presentes en el hongo Lentinula edodes y la avena a los cuales se les se atribuyen propiedades reducir los niveles de colesterol y el riesgo de enfermedad cardiovascular.

Símbolos m T t P ß

masa Temperatura tiempo Porcentaje Beta

(mg/100g) (°C) (min) (%) (ß)

Es indispensable en para asegurar la salud del consumidor y evitar

Bibliografía

Tabla 6. Resultado del análisis de proximal del Chori - set.

rechazos de los mercados que el personal involucrado en el proyecto de producción permanezca en capacitación para seguir innovando los productos funcionales a base de hongos comestibles, para establecimiento de sistemas de control de calidad y establecimiento de estrategias de penetración y desarrollo de mercado.

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Las formulaciones propuestas presentaron fueron bien aceptadas sensorialmente, sin embargo las formulas que presentaron mayor concentración de hongos Setas confirma que se prefiere el sabor agradable del hongo Pleurotus sobre la consistencia fibrosa de hongo Lentinula edodes.

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economic losses to the producer. This paper intends to use this waste to produce a flour with added value, as an alternative to reap the fruits without a market. Initially, the residue is dried at temperatures of 40oC, 45oC and 50°C finding drying times of 48 to 72 hours and moisture percent of 74.806 % -87.185%. With these results, material diffusivity was calculated obtaining 0.8917x10-8-4.542x10-8 m2/s for this residue. The physicochemical characterization determined that its most important components are carbohydrates (33.20% - 42.34%), followed by lipids (7.45% -10.79%) and proteins (5.49% -6.48%). The contribution of carbohydrates is in the form of fiber, so it is very suitable to be added to another food.

+ Keywords: Jackfruit residue, jackfruit residue flour, drying, and physicochemical characterization. Introducción

Ángel Efraín Rodríguez Rivera1, Leticia Mónica Sánchez Herrera2, Rosendo Balois Morales3, Raúl Delgado Delgado4, Héctor Adrián García Martínez5 y Antonio Hidalgo Millán6

Universidad Autónoma de Nayarit (UAN), Posgrado en Ciencias Biológico Agropecuarias (CBAP) 2, 3 Universidad Autónoma de Nayarit, Laboratorio de Tecnología en Alimentos, 4, 6 Universidad Autónoma de Nayarit, Área de Ciencias Básicas e Ingenierías (ACBI), Ciudad de la Cultura Amado Nervo S/N, colonia Los Frenos, Tepic, Nayarit, México, 63155. 5 Instituto Tecnológico Superior de la Ciudad Hidalgo. Av. Ing. Carlos Roja Gutiérrez 2120, Fraccionamiento valle de la herradura, Ciudad Hidalgo, Michoacán, México, 61182.

Resumen: Nayarit es el estado con mayor producción del fruto de jaca en México, siendo destinada al mercado extranjero. Los frutos fuera de los estándares de exportación son desechados, causando contaminación al ambiente y pérdidas económicas al productor. En este trabajo se propone usar el residuo para elaborar una harina, con el fin de aprovechar y dar valor agregado a los frutos sin comercializar. El residuo se secó a temperaturas de 40oC, 45oC y 50oC encontrando tiempos de secado de 48 a 72 horas y porcentajes de humedad de 74.806% - 87.185%, con estos resultados se calculó la difusividad del material obteniendo valores de 0.8917x108 a 4.542x10-8 m2/s para este residuo. La caracterización fisicoquímica determinó que sus componentes más importante son los carbohidratos (33.20% - 42.34%), seguido de los lípidos (7.45% - 10.79%) y proteínas (5.49% - 6.48%). El aporte de carbohidratos lo hace en forma de fibra por lo que es muy adecuado para ser adicionado a otro alimento.

antonio.hidalgo@uan.edu.mx

+ Palabras clave: Jaca, residuo de jaca, harina del residuo de jaca, secado y

caracterización fisicoquímica.

Recibido: Octubre 31, 2016. Recibido en forma revisada: Junio 21, 2017. Aceptado: Enero 08, 2018.

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Abstract: Nayarit is the state with the greatest production of Jackfruit in Mexico. The most part is destined for the US market. The fruit out export standards is discarded causing pollution to the environment and

La Artocarpus heterophyllus Lam., perteneciente a la familia de las moráceas, es conocida popularmente como Jackfruit (jaca). Esta se distribuye principalmente en la parte oriental del continente Asiático, prosperando en elevaciones que van desde los 0 hasta los 1,600 m.s.n.m. creciendo en climas cálidos y húmedos (Jagtap, Panaskar y Bapat, 2010). El fruto de la jaca puede alcanzar pesos que oscilan entre los 10 a 25 kilogramos (Prakash, Kumar, Mishra y Gupta 2009), incluso se han reportado casos de frutos con más de 45 kilogramos de peso, por lo que es considerado el fruto más grande del mundo (Muralidharan, Ganapathy, Velayudhan y Amalraj, 1997), el fruto es apreciado por su sabor y textura, considerado como un rico manjar por la población de origen Asiático. En México, el cultivo de jaca fue introducido en el año de 1984 en el poblado del Llano en el municipio de San Blas en el estado de Nayarit, con un área de cultivo de 2 hectáreas y una producción de 5 toneladas de fruta al año (datos de COFUPRO, 2010). Hoy en día la producción nacional asciende a 18 mil 610 toneladas de jaca al año, de las cuales el estado de Nayarit aporta más de 17 mil toneladas (reportes del Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera, 2016). Tan solo el municipio de San Blas cuenta con una superficie de siembra de 639 hectáreas con una producción superior a las 13 mil toneladas por año, cultivando variedades como Musimeci, Spear, Agüitada, Buchona y Virtud, siendo frutos de alta aceptación en el mercado internacional. Cabe mencionar que la mayor parte de la producción de jaca en el estado de Nayarit es destinada a la exportación, dirigida a los mercados de Estados Unidos de América y algunos países de Asía y Europa. Durante el proceso de selección de frutos para la exportación se deja fuera una gran cantidad de frutos que no cumplen con las especificaciones y estándares de calidad para su exportación. Una pequeña parte de estos frutos es comercializada en fresco en la localidad y lo demás es desechado, generando gran cantidad de residuos que causan contaminación al medio ambiente, fomentando la proliferación de plagas nocivas para el ser humano causando pérdidas económicas a los productores. Estos frutos desechados contienen mayor cantidad de nutrientes esenciales, comparados con otros frutos tropicales como el plátano, piña, mango, papaya y naranja (Piña, Quiroz, Magaña y Ochoa, 2010). Sin embargo, la jaca contiene un alto contenido de agua (Bhatia, Siddapa y Lal, 1955), en los frutos verdes se tiene entre el 76.5% al 85.2 % y en los frutos maduros contiene entre el 72% al 94 % de su peso en agua (Manjeshwar, Arnadi, Raghavendra, Jerome y Harshith, 2011). Por lo que el fruto de jaca es considerado un

producto óptimo para ser procesado mediante la operación del secado, para la preservación de sus nutrientes.

Proceso de secado Las operaciones de secado consisten básicamente en retirar el agua contenida en los materiales de proceso para la obtención de productos con mayor facilidad de manejo, almacenamiento y transporte (Resende, Arcanjo, Siqueira y Rodrigues, 2009). Esta operación unitaria, es usada a menudo como técnica de preservación en los alimentos, debido a que los microorganismos que provocan la descomposición de la materia alimenticia no se pueden desarrollar ni multiplicar en ausencia de agua, además, muchas de las enzimas que causan los cambios químicos en los alimentos inhabilitan sus funciones en ausencia de agua (Geankoplis, 2002). Por ejemplo los microorganismos se inactivan cuando el contenido de agua se reduce por debajo del 10% en peso. Sin embargo, es necesario reducir este contenido de humedad por debajo del 5% en peso en los alimentos, para mantener su sabor y su valor nutritivo permitiendo así preservar alimentos con alto contenido de humedad tal como las frutas y hortalizas, cuyo contenido de humedad es típicamente superior al 90%. (Ochoa, Ornelas, Ruiz, Ibarra, Pérez, Guevara y Aguilar, 2012). La eficacia del secado de un alimento está determinada por la resistencia interna del tejido al movimiento del agua y por una resistencia externa, que se presenta entre la superficie sólida y el fluido deshidratante, el cual en la mayoría de los casos es aire (Muratore, Rizzo, Licciardello y Maccarone, 2008) este proceso es realizado a temperaturas entre los 45oC hasta los 60oC siendo la temperatura de 45°C la recomendada comúnmente para la deshidratación de los alimentos, debido a que a temperaturas superiores a los 65oC, se produce el pardeamiento del alimento ya sea por la reacción de Maillard o por acción de la enzima polifenoloxídasa, teniendo degradación de los nutrientes y la caramelización de los azúcares lo que ocasiona la pérdida del sabor y el deterioro de los alimentos (Rajkumar, Kulanthaisami, Raghavan, Gariépy y Orsat, 2007). Los alimentos deshidratados pueden almacenarse durante periodos bastante largos lo que facilita su transporte y manejo, por ejemplo la molienda de los alimentos secos permite obtener harinas, las cuales son productos de fácil manejo y con mayor tiempo de vida en anaquel. Por lo que en este sentido, el presente trabajo propone dar un uso al residuo de jaca para la elaboración de una harina derivada de este subproducto la cual le dará un valor agregado, lo que permitirá a los productores tener una alternativa para aprovechar los frutos sin comercializar y adicionalmente incrementar sus ingresos.

Aplicaciones del secado en alimentos Se han realizado estudios para la obtención de tiempos óptimos en la deshidratación de alimentos mediante el uso de cinéticas de secado. En el caso del tomate, se presenta un alto contenido de humedad entre el 80% al 90% (Ochoa, Ornelas, Ruiz, Ibarra, Pérez, Guevara y Aguilar, 2012) por lo que requiere de una operación de secado para su preservación. Empleando un secador solar Sacilik, Keskin y Elicin (2006) reportaron que el secado del tomate requiere de 82-96 horas siendo menor en comparación al secado solar en la intemperie que es de 106-120 horas. Sin embargo, Doymaz (2007) reportó una disminución en los tiempos de secado de hasta 24 horas a una temperatura de 70°C utilizando flujos de aire caliente en el secador. La desventaja en este método utilizado, fue la formación de olores desagradables como consecuencia de la aparición de

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la reacción de Maillard (Botsoglou, Grigoropoulou, Botsoglou, Govaris y Papageorgiou, 2003). Estudios realizados por Euripedes, Pedroza, Meira, Cambuy, Damasceno y Tavares (2012) sobre la cinética de secado del café con un contenido de humedad del 60%, a temperaturas de 30oC, 40oC y 45oC reportan tiempos de secado de 108, 78 y 52 horas respectivamente con lo cual calcularon los coeficientes de difusión de 1.908x10-11 a 3.721x1011 m2/s, obteniendo un producto que conservo adecuadamente las propiedades organolépticas del café siendo adecuadas para el consumidor. Estudios realizados por Valencia, Rodríguez y Giraldo (2011), sobre el secado de manzana (85% humedad), utilizando tres diferentes métodos de secado (Convectivo, Microondas y Vacío) a temperaturas de 45oC y 60oC encontraron que el secado por convección se obtenían tiempos de secado de 250 y 180 minutos para las temperaturas de 45oC y 60oC, en contraste en el secado al vacío los tiempos disminuyeron a 220 y 150 min respectivamente. Sin embargo el secado por microondas, redujo el tiempo de secado hasta 180 y 120 minutos para las temperaturas de 45oC y 60oC respectivamente, esto debido a que el calor generado dentro del producto ocasiona una más fácil evaporación del agua almacenada en el interior del fruto. Además evaluaron la textura de las manzanas después de secarse, encontrando un aumento en la resistencia al corte en comparación a las manzanas frescas, debido a que al retirar el agua de la manzana, las células tienden a adherirse presentando una mayor resistencia mecánica al corte. Al final del secado obtuvieron productos en donde la humedad fue menor al 5%, con lo cual se incrementó el periodo de vida en anaquel de esta fruta. Otros estudios realizados por Salcedo Mercado, Vanegas, Fernández y Vertel (2014) sobre el secado de la yuca con flujo de aire caliente a velocidad constante de 3.0 m/s a temperaturas de secado de 34oC, 45oC y 55oC, encontraron un coeficiente de difusión de 1.261x10-11-4.137x10-9 para tiempos de secado entre 4.5 a 6 horas. Estudios hechos por López, Virseda y Abril en 1995 sobre el secado de láminas de papa de 2.5 mm a una temperatura de 60oC, reportaron tiempos de secado de 2 horas y un coeficiente de difusión de 1.21x10-8 m2/s. Otras investigaciones hechas por Fernández, Muñiz, García, Cervantes y Fernández en el 2015 encontraron que al someter previamente la papaya a deshidratación osmótica se obtuvieron tiempos de secado de 5 horas a una temperatura de secado de 60oC, reduciendo el tiempo de 10 horas en las muestras que no fueron sometidas a la deshidratación osmótica.

Elaboración de harinas Mediante la molienda de los productos secos se pueden obtener polvos de fácil manejo, transporte y almacenaje, precedentes de la molienda de cereales, tubérculos, legumbres, semillas y de otros materiales sólidos, estos productos reciben el nombre de harinas. La producción de harinas se considera un proceso sencillo y de bajo costo, la mayoría de las harinas consumidas por el ser humano están hechas a partir de cereales como el trigo, maíz, etc. Estudios realizados por Magaña, Ramírez, Platt, López, Torres y Sánchez (2009) encontraron que las propiedades fisicoquímicas de la harina de trigo estaba compuesta por un 13.68 % de humedad, 11.01% de proteínas, y un 0.442% de cenizas. Otros estudios hechos por Bello, Osorio, Agama, Núñez y Paredes (2002), reportaron la composición de la harina de maíz nixtamalizado siendo un producto muy importante en la dieta de la sociedad mexicana utilizada ampliamente en la elaboración de tortillas, tamales, etc. Ellos re-

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portaron que la harina de maíz nixtamalizado está compuesta por un contenido de 6.7%,-10.4% de humedad, un 7.5% -9.0% de proteínas, 3.7% -5.7% de grasas, 5.6% -5.7% de cenizas, y 67% de almidón. Investigaciones hechas por Contreras, Jaimez, Porras, Juárez, Añorve y Villanueva (2010), sobre la harina de amaranto, reportan un contenido de 4.62% de humedad, 2.64% de cenizas, 15.39% de proteína, 4.34% de grasa y 5.17% de fibra del análisis proximal realizado a esta harina. Compararon la harina de amaranto con la harina de maíz la cual contiene 9.71% de humedad, 2.29% de cenizas, 2.92% de proteína, 1.18% de grasa, 0.35% de fibra y con la harina de arroz que está compuesta por un 9.69% de humedad, 2.27% de cenizas, 4.24% de proteína, 0.58% de grasa, 0.86% de fibra. Los autores concluyen que la harina de amaranto contiene mejores propiedades nutrimentales que la harina de maíz y de arroz basados en la cantidad de proteínas y fibra de la harina de amaranto. Montoya, Quintero y Lucas (2014) investigaron la harina derivada del plátano sometido a un proceso de secado, Ellos cortaron el plátano en rodajas a 45oC y lo secaron durante 48 horas, posteriormente el producto fue molido hasta obtener una harina, ellos reportan que esta harina está compuesta de un 12.5% de humedad, 0.41% de proteína, 12.82% fibra, 2.26% de cenizas y 1.83% grasa, a pesar de tener un contenido nutrimental menor que las otras harinas, esta harina tiene un contenido aceptable en fibras, lípidos y minerales que pueden ser mejorados mediante la adición de otra harina para la elaboración de productos alimenticios. Flores, Lozano, Ramos, Salgado, Guerrero, Ramírez, Bello y Zamudio (2014) estudiaron la harina de avena de la región de Cuauhtémoc en Chihuahua, reportan que la harina está compuesta por lípidos 8%, proteínas 6.4%, cenizas 1.20%, fibra 4.03%, humedad 3.5% y almidón 67.20% teniendo un contenido nutrimental adecuado para la elaboración de productos alimenticios para el ser humano. Leyva, Ortiz, Martí y Valdivié (2013), reportan que la harina del fruto del pan (Artocarpus altilis) está compuesta en un 88.79% de materia seca (11.21% de humedad), de un 5.80% de proteínas, un 0.71% de lípidos, 6.17% lignina, 11.13% celulosa y un 7.74% de fibra. Adicionalmente, reportan un alto contenido de carbohidratos siendo del 77.25% de su peso, los carbohidratos totales están compuestos por un 56.43% de almidón, 13.66% de sacarosa, 14.5% de glucosa y un 13% de fructosa, esta harina fue usada como alimento de cerdos.

Materiales y Métodos

Materiales En este estudio se utilizó jaca de la variedad “Agüitada” procedente del ejido de Aticama en el municipio de San Blas, en el estado de Nayarit. Las muestras se recolectaron durante la tercera semana de junio en la estación de verano, estas consistieron de frutos verdes y frutos en madurez fisiológica. Inicialmente los frutos de jaca se lavaron con una solución al 2% de hipoclorito de sodio y posteriormente la jaca se cortó en rodajas de 1 cm de grosor con un cuchillo cubierto con una capa de aceite vegetal comestible para evitar la adherencia del látex sobre su superficie, retirando la parte comestible (cáscara y semilla) dejando únicamente el residuo no comercial.

Secado y obtención de la harina Para el secado de las rodajas de residuo de jaca se usó un secador convectivo marca Novatech® con un controlador de temperatura modelo BTC-9100. Las rodajas se distribuyeron cuidadosamente sobre la superficie de las charolas del secador con dimensiones de 50x50 cm realizando el secado de las muestras a temperaturas de 40oC, 45oC y 50oC, es decir se tuvo un diseño experimental factorial de 3x2 (3 temperaturas y 2 estados de madurez). Durante el secado del residuo de jaca, se verifico la pérdida de humedad mediante el peso de las rodajas en intervalos de una hora, pesando tres muestras seleccionadas (con un peso inicial de 100 g ± 5%), repitiéndose hasta no encontrar variación en el peso de las muestras durante 3 horas consecutivas. Con los datos obtenidos del proceso de secado del residuo de jaca se determinó el porcentaje de humedad, el coeficiente de difusión y el tiempo de secado de las rodajas en estas condiciones de operación. Posteriormente las rodajas del residuo de jaca fueron molidas usando un molino de mano y tamizadas hasta obtener una harina con un tamaño de partícula menor a 250 μm.

jaca, el tiempo de secado y los coeficientes de difusión del residuo de jaca verde y en madurez fisiológica. En la Fig. 1 se muestran las curvas de secado correspondientes a las rodajas del residuo de jaca verde. En la gráfica se observa la variación en el contenido de humedad de las rodajas del residuo de jaca verde respecto al tiempo.

Caracterización fisicoquímica El análisis fisicoquímico de las harinas elaboradas con el residuo de la jaca consistió en la determinación de humedad, cenizas, proteínas, extracto etéreo y carbohidratos solubles. En el caso de la humedad, esta se determinó en un horno marca Novatech® con un controlador de temperatura modelo BTC-9100 a presión atmosférica a 105°C durante 6 horas por diferencia de peso. Para la determinación de las cenizas totales de la harina del residuo de jaca se utilizó una mufla marca Novatech® con un controlador de temperatura modelo BTC-9100 a presión atmosférica a una temperatura de 500oC durante 5 horas, el porcentaje de cenizas se determinó por la disminución del peso de la muestra. La determinación de las proteínas fue realizada utilizando la técnica de micro Kjeldahl la cual consiste en la digestión, destilación y titulación de la muestra obteniendo así, el contenido proteico de la harina de residuo de jaca. Por último los carbohidratos solubles se obtuvieron utilizando el método colorímetro de Antrona y el extracto etéreo de la harina de residuo de jaca se obtuvo por pérdida de peso mediante el método de extracción de Soxhlet.

Análisis estadístico El análisis estadístico utilizado en nuestro diseño experimental factorial de 3x2 (3 temperaturas y 2 estados de madurez) fue el de la prueba de Tukey (α=0.05) con el fin de validar la diferencia significativa entre los tratamientos y elegir en base a los resultados obtenidos la mejor temperatura del proceso de secado.

Resultados y discusión

Curvas de secado y difusividad del material.

Figura 1. Cinéticas de secado del residuo de jaca verde a 40oC, 45oC y 50oC

Los tiempos del proceso de secado de las rodajas del residuo de jaca verde se muestran en la Tabla 1, con valores de 60, 56 y 48 horas para las temperaturas de 40oC, 45oC y 50oC respectivamente, estos tiempos de secado son menores a los tiempos de secado del tomate los cuales requirieron de más de 120 horas para secarse (Sacilik, keskin y Elicin, 2006). Posteriormente se determinó el contenido de humedad de las rodajas de residuo de jaca el cual se encuentra entre el 85.983% a 87.185%, siendo valores acordes a los reportados por Bhatia, Siddapa, y Lal (1955), de la cantidad de agua que posee la jaca en su totalidad (80% -95%). Asimismo, el residuo de jaca presenta un porcentaje de humedad similar a la manzana (85%) reportado por Valencia, Rodriguez y Giraldo (2011), por lo que este alto contenido de agua propicia los altos periodos de secado encontrados en este trabajo. Para calcular el porcentaje de humedad de las rodajas de residuo de jaca este se calculó mediante la Ecuación (1).

Dónde: H= Humedad; final de las rodajas.

=Peso inicial de las rodajas;

= Peso

Posteriormente usando la segunda ley de Fick (Ecuación 2) expresada en términos de humedad se calcularon los coeficientes de difusión entre las rodajas del residuo de jaca y el aire en el secador.

El estudio realizado en este trabajo, a través de las cinéticas de secado permitió obtener el porcentaje de humedad del residuo de

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10-10 a 9,631 x 10-10 m2 /s) estudiada por Akpinar, Bicer y Yildis (2003). Sin embargo, los valores son similares a los reportados para la papa por López, Virseda y Abril (1995) (1.21x10-8 m2/s).

Para resolver esta ecuación diferencial, se usaron las siguientes condiciones de frontera: HM=Ho; en t=0 en toda Z. HM=HS; en z=0 en todo t. HM=Ho; en z en todo t.

Caracterización Fisicoquímica de la harina

La solución para la segunda ley de Fick se obtiene a partir de manipulaciones matemáticas y cambios de variables, la solución de esta ecuación diferencial es demostrada en varias literaturas (Welty, 1998).

Donde Hx - Humedad al centro; H0- Humedad Inicial, HM- Humedad de la muestra H3-Humedad del aire, Z -Espesor de las rodajas, DAB– Difusividad o coeficiente de difusión, t-Tiempo de secado. Para el cálculo del coeficiente de difusión se consideró el porcentaje de humedad de la harina obtenida de la molienda, como la humedad en el centro de las rodajas del residuo de jaca, la humedad del aire en el secador fue determinada en cartas psicométricas usando las temperaturas de bulbo seco y bulbo húmedo del proceso de secado.

Figura 2. Cinéticas de secado del residuo de jaca en madures fisiológica secadas a 40oC, 45oC y 50oC

En la Tabla 2, se muestran los tiempos de secado obtenidos para las rodajas del residuo de jaca en madurez fisiológica. Se obtuvieron tiempos de secado de 72, 66 y 60 horas para las temperaturas de 40oC, 45oC y 50oC respectivamente. El rango de contenido de humedad de las rodajas del residuo de jaca maduro fue de 74.806% a 78.625%, el porcentaje de humedad fue calculado a partir de la Ecuación (1) y la difusividad con la segunda ley de Fick (Ecuación 2). En este caso al igual que en las rodajas del residuo de jaca verde, se encontró que la difusividad es dependiente de la temperatura (El coeficiente de difusión de las rodajas del residuo maduro mantuvo la tendencia de incrementarse con la temperatura, sin embargo, este disminuyo considerablemente en comparación con los coeficientes de difusión calculados para las rodajas de fruto verde, relacionando esta difusividad más baja con los mayores tiempos de secado obtenidos para el secado de las rodajas de residuo de jaca maduro.

Tabla 1. Tiempo de secado, porcentaje de humedad y difusividad para las rodajas del residuo de jaca verde secadas a 40oC, 45oC y 50oC.

En la Tabla 3 y Tabla 4 se muestran los resultados de la caracterización fisicoquímica de la harina del residuo de jaca verde y en madurez fisiológica respectivamente. La harina del residuo de jaca verde contiene un 8.21% -8.45% de humedad, 7.26% -7.50% de cenizas totales, 9.73% -10.79% de extracto etéreo, 6.25% -6.48% de proteínas y 33.20% -34.65% de su peso en carbohidratos solubles. La caracterización de la harina del fruto maduro determinó un contenido de 8.99% -11.36% de humedad siendo mayor al de la harina de jaca verde, la cantidad de cenizas aumento a 8.33% -8.43%, así como los carbohidratos solubles siendo aquí donde se presentó el mayor cambio llegando hasta un 40.86% -42.34% de su peso, en la harina de jaca madura se vio disminuido el contenido de extracto etéreo y de proteínas siendo de 7.45% -8.69% y 5.49% -5.65% respectivamente.

Tabla 3. Caracterización fisicoquímica de las rodajas del residuo de jaca verde secadas a 40oC, 45oC y 50oC.

El análisis estadístico determinó que no existe diferencia significativa entre los tratamientos para el análisis de humedad, determinación de cenizas y carbohidratos solubles en la harina del residuo de jaca verde secado a diferentes temperaturas, pero si existe diferencia significativa en la cantidad de proteínas y el extracto etéreo, por lo que se eligió la temperatura de 45oC como la mejor temperatura de secado ya que a esta temperatura se encuentra en conjunto la mayor la cantidad de proteínas e intermedia en el extracto etéreo.

menor cantidad de cenizas que van del 5.6% -5.7% en comparación a la harina de residuo de jaca verde (Bello, Osorio, Agama, Núñez y Paredes, 2002). Por otra parte, la harina de amaranto contiene un mayor contenido de humedad 4.62%, tiene menor cantidad de cenizas y de extracto etéreo con un 2.64% y un 4.39% respectivamente, el contenido de proteínas de la harina de amaranto es mayor al de la harina de residuo jaca, con un 15.39% reportado por Contreras, Jaimez, Porras, Juárez, Añorve y Villanueva (2010). La harina del residuo de jaca tiene menor contenido de humedad que la harina de arroz que tiene 9.68% pero con mayor cantidad de proteínas, debido a que esta contiene solo un 4.24%, el extracto etéreo es de un orden de magnitud menor con solo 0.58%. En comparación con la harina de plátano, estudiada por Montoya, Quintero y Lucas (2014) esta contiene menor cantidad de proteínas siendo apenas del 0.41%; su contenido de cenizas y grasa es menor, posee 2.26% y 1.83% respectivamente solo se tiene reportado mayor contenido de humedad con 12.5%. Para el caso de la harina de avena estudiada por Flores, Lozano, Ramos, Salgado, Guerrero, Ramírez, Bello y Zamudio (2014), esta contiene un contenido de proteínas y extracto etéreo similares al de la jaca, siendo del 8.0 y 6.4% respectivamente, su humedad es menor del orden del 3.5% pero su contenido de almidón es de 67.20%. Por último, Alonso, García, González y Benavente (2014), estudiaron las propiedades fisicoquímicas de la harina de papa. Los autores reportan un contenido de 4.10-4.5% de humedad, 2.84% -3.35% de cenizas, 0.0474% -0.0380% proteínas y 0.53% -0.60% de extracto etéreo. En estos cuatro parámetros la harina del residuo de jaca tiene un mayor contenido. Sin embargo, la harina de papa es rica en carbohidratos conteniendo del 92.56%-93.03% de carbohidratos totales. Al comparar la harina del residuo de jaca verde de este estudio con la harina de Artocarpus altilis estudiada por Leyva, Ortiz, Martí y Valdivié (2013), se encontró que la harina de residuo de jaca de la región de Nayarit, tiene un 3% menos de humedad, 1% mayor cantidad de proteínas, pero tiene el doble de carbohidratos, dado que esta contiene el 77.25% de su peso en carbohidratos siendo el 56.43% de los carbohidratos en forma de almidón. Con estos resultados, la harina del residuo de jaca demostró ser un producto con una cantidad moderada de proteínas, humedad y extracto etéreo, además de tener un alto contenido de carbohidratos solubles y cenizas. De aquí se desprende la idea de utilizar el residuo de jaca verde y maduro en la elaboración de productos alimenticios.

Conclusión A partir de los datos de la Tabla 1, se calculó la difusividad entre las rodajas del residuo de jaca verde y el aire. Encontrando en el caso de las rodajas de residuo de jaca verde, una dependencia de la difusividad con respecto a la temperatura de acuerdo a la última columna de la Tabla 1. En este caso, el valor de la difusividad se incrementó al aumentar la temperatura del proceso de secado, debido a la intensificación del movimiento de las moléculas de agua y aire causado por la elevación en la temperatura favoreciendo el proceso de difusión. Para el caso de la cinética de secado correspondiente a las rodajas del residuo de jaca maduro, los resultados obtenidos se muestran en la Figura 2. En este grafico se observa, una tendencia de las curvas de humedad contra tiempo de secado similar a la encontrada para el residuo de jaca verde. Sin embargo, se encontró un menor contenido de humedad y un mayor tiempo de secado en las muestras, sujetas a las mismas condiciones de operación.

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Tabla 2. Tiempo de secado, porcentaje de humedad y difusividad para las rodajas del residuo de jaca madura secadas a 40oC, 45oC y 50oC.

El hecho de obtener un mayor valor en la difusividad en las rodajas de los residuos de los frutos verdes que en los maduros, puede estar relacionado a la respiración celular de los frutos verdes, ya que los frutos verdes tienen un metabolismo más elevado que el de los frutos en madurez fisiológica lo que libera mayor cantidad de CO2 y vapor de H2O como consecuencia de una pared celular más delgada (Kader, 2011). Esta característica permite una mayor transferencia de masa del agua procedente del fruto hacia el aire, favoreciendo el proceso de secado. Con esto se puede explicar la razón de obtener menores tiempos de secado en los frutos verdes que en los frutos maduros. Los coeficientes de difusión encontrados para el residuo de jaca son mayores que los encontrados por Euripedes, Pedroza, Meira, Cambuy, Damasceno y Tavares (2012), para los granos de café (1.908x10-11 a 3.721x10-11 m2/s); mayores a los reportados por Salcedo Mercado, Vanegas, Fernández y Vertel en 2014, para la difusividad del secado de los tubérculos como la yuca (1.261x10-11-4.137x10-9); mayores a los reportados por Zogzas, Maroulis y Marinos en (1996), en cereales como el maíz (0,11 x 10-10 a 5,3 x 10-10 m2 /s); el trigo (5,1 x 10-10 a 2,2 x 10-9 m2/s); y el arroz (1,3 x 10-10 a 3,2x 10-9 m2/s) y mayores que en frutas como la fresa (4.528 x

Tabla 4. Caracterización fisicoquímica de las rodajas del residuo de jaca verde secadas a 40oC, 45oC y 50oC.

Respecto al análisis estadístico de la harina del residuo de jaca maduro se encontró al igual que en la harina del fruto verde, que no existe diferencia significativa entre el análisis de humedad, la determinación de cenizas, el extracto etéreo, la cantidad de proteínas y los carbohidratos solubles, por lo que se eligió nuevamente la temperatura de 45oC como la mejor temperatura en el secado del residuo de jaca maduro. Comparada con la harina de trigo, la humedad en la harina del residuo de jaca es menor, ya que la harina de trigo tiene un 13.68% de humedad, pero se tuvo una menor cantidad de proteínas ya que esta contiene un 11.01% de proteínas. En lo referente al porcentaje de cenizas en esta harina se encontró que es menor conteniendo solo un 0.442% (Magaña, Ramírez, Platt, López, Torres y Sánchez, 2009). Así mismo, al comparar la harina de residuo de jaca con la harina de maíz nixtamalizado esta última contiene un mayor porcentaje de humedad siendo de 10.4%, mayor en cantidad de proteínas ubicado entre 7.5% -9.0%, pero posee menor cantidad de extracto etéreo 3.7% -5.5% y

La temperatura de 45oC usada en el secado del residuo de jaca en diferentes estados de madurez es la que presenta tiempos de secado, coeficientes de difusión y pérdidas de humedad adecuadas en el proceso de deshidratación del residuo de jaca. El valor de la difusividad para el sistema agua-aire contenido en la pasta de la jaca es dependiente de la temperatura, aumentando al incrementar la temperatura en el secador. De acuerdo al análisis estadístico realizado, se determinó que a esta temperatura de 45°C, no existe diferencia significativa en la mayoría de los análisis fisicoquímicos de la harina de jaca por lo que es adecuado el uso de esta temperatura en el proceso de secado. La harina del residuo de jaca en diferentes estados de madurez demostró ser un producto con una moderada cantidad de nutrientes por lo que puede ser usada para su implementación como un alimento, lo cual traerá beneficio al productor de este fruto el poder darle un uso a este residuo reduciendo así las pérdidas económicas generadas por este subproducto agrícola.

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Símbolos

Agradecimientos

H – Humedad de la muestra al finalizar el proceso de secado (%) HO- Humedad inicial de la muestra (%) HS- Humedad del aire del secador (%) Hx- Humedad al centro de la muestra (%) Pi- Peso inicial de la muestra (g) Pf- Peso final de la muestra (g) Z- Grosor de la muestra (cm) DAB- Difusividad entre la muestra y el aire del secador (m2/s)

1193–1200. ISSN # 0309-1740.

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of carbohydrates that can improve the energetic contribution of the population, but still it is very limited and only takes place of backyard. To propose an alternative use of the flour of this tuber, five prototypes of flour were prepared to prepare hot cakes using combinations of tannia and wheat flour which were evaluated sensorially using acceptance tests in addition to using as reference a commercial sample elaborated with wheat flour. It was determined that the prototype F1 (100% tannia flour) presented the best level of satisfaction without finding significant differences between them. The selected prototype (F1) was characterized according to the current regulations, being a product of high energy content (85% carbohydrates), high concentration of fiber and low in fat, besides innocuous and economically accessible to the population.

+ Keywords: Tannia, prototype and hot cakes flour. Introducción

Franco L. Ruiz Santiago1, Antonio Valadez Villarreal 2, Rafael García Jiménez 3, Josafat A. Hernández Becerra4, Roberto Rocher Córdova5

Universidad Tecnológica de Tabasco Carretera Villahermosa-Teapa Km. 14.6 S/N Fracc. Parrilla II Parrilla, Centro, Tabasco, México. C.P 86280

1,2,3,4,5

francolucioruiz@hotmail.com

Resumen: El macal (Xanthosoma sagittifolium Schott) es un tubérculo generalmente utilizado como parte de algunos platillos como caldos y guisados, además de frituras, postres y bebidas. Su consumo provee una alta cantidad de carbohidratos que pueden mejorar el aporte energético de la población, pero aun así está muy limitado y solo se realiza de traspatio. Para proponer una alternativa de uso de la harina de este tubérculo, se diseñaron cinco prototipos de harina para preparar hot cakes utilizando combinaciones de harina de macal y trigo los cuales fueron evaluados sensorialmente utilizando pruebas de aceptación además de emplear como referencia una muestra comercial elaborada con harina de trigo. Se determinó que el prototipo F1 (harina 100% de macal) presentó el mejor nivel de agrado sin encontrarse diferencias significativas entre ellos. Se caracterizó el prototipo seleccionado (F1) de acuerdo a la normatividad vigente hallándose un producto de alto aporte energético (85% de carbohidratos), alta concentración de fibra y bajo en grasas, además inocuo y accesible económicamente a la población.

+ Palabras clave: Macal, prototipo y harina para hot cakes. Recibido: Noviembre 11, 2016. Recibido en forma revisada: Junio 21, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Abstract: Tannia (Xanthosoma sagittifolium Schott) is a tuber generally used as part of some dishes such as broths and stews, as well as fried foods, desserts and beverages. Its consumption provides a high quantity

En el ambiente rural de Tabasco su población, predominantemente étnica, ha creado una cultura alimenticia a través de los siglos manteniendo el abasto de alimentos de los sistemas de producción agrícola como los huertos familiares, las parcelas, y también a través del conocimiento y manejo de su entorno natural. Este legado ancestral ha permitido a los grupos indígenas mantener un profundo conocimiento de la flora alimenticia tropical. Sin embargo, la pérdida de hábitats por la deforestación, la contaminación de las costas y la alteración de las zonas húmedas podría reducir aún más la biodiversidad en esta región (Magaña, Gama, Mariaca y 2010). En el estado de Tabasco, existen aproximadamente 4,000 especies de plantas vasculares y aún hay información dispersa e incompleta y en algunos casos desconocida de las fuentes vegetales comestibles subestimadas que podrían contener altas cantidades de nutrimentos y que pueden reducir los problemas de desnutrición existentes en el estado (Ruiz, Peña, Lau, Maldonado, Ascencio y Guadarrama, 2014). Ejemplo de estos recursos, es el macal (Xanthosoma sagittifolium Schott) cuya harina contiene un elevado contenido de carbohidratos y puede considerarse para ser la base de aporte de energía en la dieta de sus consumidores, además de aportar fibra, diversas vitaminas (Poot-Matu, Centurión, Espinosa, Cazares y Mijangos, 2002). Aunque México, uno de los mayores productores del macal, no existen registros oficiales de producción en la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA). En Estados Unidos de Norte América, se utiliza para el complemento de dietas bajas en grasa. El cultivo en Tabasco es muy limitado, sirve como autoconsumo, aunque es común encontrarlos en todos los mercados del estado. Según información de la Secretaría de Desarrollo Agropecuario Forestal y Pesca, cada día son mayores el número de productores que están cultivando este tubérculo, destacando los municipios de Macuspana, Jalpa de Méndez y Teapa. La elaboración de productos a través de la harina de macal, es una alternativa ya que con ella se pueden preparar diversos productos entre los que destacan jarabes concentrados, harina para preparar atole, postres y harina para preparar hot cakes. Respecto a este último producto existen en el mercado diferentes marcas, todas elaboradas a partir solo de harina de trigo. Para este proyecto se elaboró una harina para preparar hot cakes, utilizando macal, materia prima diferente a lo tradicional y proponer una alternativa diferente, además de incentivar aún más el cultivo de esta especie.

Problemática El hambre afecta a millones de personas en el mundo, particularmente en las zonas rurales, y es un problema general del subdesarrollo. Según estimaciones cada año mueren 20 millones de personas por causas relacionadas por el hambre y la mayor parte pertenece a países del tercer mundo. El origen de los problemas de nutrición en el mundo en general y México en particular tienen en común elementos económicos-sociales. En Tabasco el panorama de la nutrición actual, no es una excepción a esta problemática, ya que como lo señala el Departamento de Seguimiento Nutricional de la Secretaria de Salud, el 27% de la población infantil menor de 5 años que habita en comunidades padece esta enfermedad, la cual afecta al individuo por falta de alimentos energéticos y con nutrientes, especialmente proteínas además de vivir en marginación, hacinamiento de la casa y la falta de higiene. (Gutiérrez, Rivera, Shamah, Oropeza y Hernández, 2013). Para contrarrestar esta situación el gobierno federal y estatal, han implementado diversos programas que han incluido el consumo de alimentos de buena calidad, fortificados que poco a poco han revertido la situación, aunque todavía existe mucho por hacer.

Objetivos

Objetivo general

Desarrollar una harina para preparar hot cakes a través de harina de macal (Xanthosoma sagittifolium Schott) con la finalidad de ofrecer un producto cuyo consumo futuro ayude a elevar el nivel nutricional de la población y sobre todo sea de bajo costo, inocuo y cumpla las especificaciones que marca la normatividad para este tipo de productos.

Objetivos específicos + Elaborar un producto nutritivo a través de harina de macal. + Elaborar un producto nutritivo y que cumpla con los parámetros que marca la normatividad. + Ser un producto accesible y económico a la población para así formar parte de su alimentación. Metodología La metodología empleada para este proyecto fue la siguiente:

Selección del producto a desarrollar Esta etapa consistió en seleccionar un producto que fuera formulado, utilizando harina de macal.

Elaboración de prototipos En esta etapa se diseñaron diferentes prototipos o formulaciones partiendo de una formula base emitida por el área de Tecnologías Domésticas de la Procuraduría Federal del Consumidor (PROFECO).

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Especificaciones

Como se observa en la Tabla 5, la harina de macal para preparar hot cakes cumple con las especificaciones sensoriales de la norma NOM 247SSA1-2008, ya que no presenta olores, colores y sabores extraños que pudieran afectar la aceptación del mismo.

Tabla 1. Formulación emitida por PROFECO. Fuente: Revista del consumidor en línea. PROFECO, diciembre 2014.

Evaluación sensorial Los prototipos fueron evaluados sensorialmente a través de una prueba de aceptación, para seleccionar tres de las formulaciones más agradables a los jueces. Se utilizaron para ello un panel de 15 jueces no entrenados. Las formulaciones seleccionadas en esta primera evaluación fueron sometidas a una segunda prueba, donde se utilizó una escala hedónica de cinco puntos que va desde me gusta mucho (5 puntos), me gusta (4 puntos), ni me gusta ni me disgusta (3puntos), me disgusta (2 puntos) y me disgusta mucho (1 punto). Además de solicitarle al juez su preferencia hacia una formulación en específico (Pedrero y Pangborn,1989). Se utilizaron para ello 50 jueces no entrenados en la Universidad Tecnológica de Tabasco y la prueba se realizó en el laboratorio de Análisis Sensorial. Los resultados fueron analizados a través de un análisis de varianza simple utilizando el software estadístico Statgraphics, para determinar si existen diferencias significativas y seleccionar la mejor formulación.

Figura 2. Grado de aceptación de cada formulación en la escala hedónica. Tabla 2. Relación harina de macal y harina de trigo utilizadas.

Considerando estas concentraciones cada prototipo que se desarrolló presentó la formulación mostrada en la Tabla 3.

Tabla 5. Especificaciones sensoriales de la harina de macal para preparar hot cakes. Tabla 3. Formulaciones de la harina para hot cakes.

El proceso de elaboración de la harina de macal para preparar hot cakes se muestra en la Figura No.1.

Esta etapa consistió en evaluar el producto seleccionado en base a lo especificado en la norma NOM-247- SSA1-2008 Productos y Servicios. Cereales y sus productos. Cereales, harinas de cereales, sémolas o semolinas. Productos de panificación. Especificaciones sanitarias. Información comercial.

Elaboración de prototipos o desarrollo de la formulación Una vez obtenida la formula base, se diseñaron cinco prototipos utilizando diferentes concentraciones de harina de macal y harina de trigo para cubrir el total de harina requerida. Los porcentajes utilizados se muestran en la Tabla 2.

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Revista Científica

En la Tabla 6 se muestran los resultados del análisis microbiológico del producto, donde se observa que se cumple con lo establecido con la normatividad, lo que indica que el producto es inocuo y que su consumo no representa riesgo de una enfermedad transmitida por alimentos. Es importante considerar también el cumplimiento de los buenos hábitos de manufactura que la NOM- 251-2009 establece para que esto se logre. Además, por el tipo de producto y proceso de elaboración se calcula que su vida de anaquel debe ser mayor de 6 meses.

Caracterización del producto

Resultados

Este producto fue diseñado y seleccionado a partir de la idea de la utilización del macal, con la finalidad de tener un alimento rico en carbohidratos para proporcionar energía que se encuentra disponible en el estado de Tabasco y es de poca utilización.

Figura 3. Porcentaje de aceptación global de cada prototipo.

El análisis de varianza realizado muestra que la formulación F1 (100% con harina de macal) fue la que presentó mayor grado de aceptación, diferenciándose de manera significativa con las demás formulaciones a un nivel de significancia de 1%.

Caracterización del producto

Selección del producto

Después de cuestionar a los jueces cuál de las formulaciones le parecía mejor, se observa en la Figura 3 que la formulación F1 (100% harina de macal) presentó el mayor porcentaje de aceptación, por lo que se seleccionó esta fórmula como la definitiva.

Figura 1. Proceso de elaboración de harina de macal para preparar hot cakes.

Evaluación sensorial

Información Nutrimental

En la Tabla 4 se muestra la composición nutrimental de la harina de macal para preparar hot cakes, con respecto a la harina tradicional de trigo. Se observa que, aunque es un producto bajo en proteínas y menor que al de trigo, este se enriquece al preparar los hot cakes ya que generalmente se preparan con huevo y leche. Se observa también su menor contenido de grasa por lo cual se sugiere su consumo. Destaca también el mayor contenido de fibra comparada con la del trigo, lo que el consumo de este producto puede ayudar al funcionamiento digestivo y reduce el contenido de colesterol. Otra ventaja de este producto con respecto al tradicional de trigo, es que no contiene gluten.

Como resultado de la primera evaluación sensorial, los prototipos de harina para hot cakes, que presentaron mayor nivel de aceptación fueron el F1 (harina 100% harina de macal), el F2 (harina con 75% harina de macal y 25% harina de trigo), el F3 (50% de harina de macal y 50% harina de trigo). Después de la segunda evaluación sensorial, los resultados muestran que el nivel de agrado de acuerdo a la escala hedónica fue que la F1 presentó una calificación de 4.2 que en la escala hedónica corresponde a “me gusta a me gusta mucho”, mientras que la formulación F2 y F3 presentaron 3.5 y 3.2 respectivamente que en la escala hedónica corresponde a “ni me gusta ni me disgusta a me gusta”. Todo esto se observa en la Figura 2.

Tabla 6. Especificaciones microbiológicas del producto.

Costo

Tomando en cuenta las materias primas, el costo por kilogramo de la harina para preparar hot cakes es de $8.19, aunque considerando otros aspectos como mano de obra, costos de venta, servicios, entre otros, el precio de venta sería de $15.00. Considerando además que productos similares de trigo en presentación de un kilogramo su precio de venta promedio es de $20, el precio obtenido para la harina de macal para preparar hot cakes es más económico y accesible a la población.

Tabla 4. Composición nutrimental de la harina para hot cakes de macal comparado con el de trigo. Revista Científica

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Bibliografía

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Conclusiones Al concluir con este trabajo, fue posible elaborar un polvo para preparar hot cakes con harina 100% de macal, con un alto nivel de aceptabilidad. Su composición proximal, confirman que es un producto de alto valor nutritivo. Sus resultados microbiológicos, muestran que es un producto inocuo y que cumple con la normatividad exige para estos productos. Sus atributos sensoriales señalan que es una propuesta agradable, además de que su costo es accesible a la población y que su consumo ayudará a mejorar su nivel nutricional.

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Revista Científica

rión Hidalgo, Dora; Espinosa Moreno, Judith; Cázares Camero, Jaime G. y Mijangos Cortés, Martin A. (2002). Rescate e identificación de raíces y tubérculos tropicales sobrexplotados del estado de Tabasco, México. Revista Etnobiologia, 2, 61-75. ISSN #1665-2703.

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Revista Científica

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el suministro de agua potable para el municipio de acuerdo a los resultados obtenidos. El control de servicios sanitarios, el drenaje del municipio y agua infiltrada no interfieren en el deterioro de la calidad del agua del acuífero en dicha zona.

+ Palabras clave: Evaluación fisicoquímica del agua, evaluación microbiológica del agua y acuífero la Pechuga-Ixmiquilpan.

Introducción La calidad del agua está dada por el contenido de sustancias minerales junto con las propiedades fisicoquímicas y biológicas. Es un concepto, de alguna manera relativa, ya que no se puede hacer una clasificación absoluta de la “calidad”. Esto es porque el grado de calidad del agua ha de referirse a los usos a que se destina. La calidad necesaria para cada uso varía, al igual que los criterios utilizados para evaluarla. Por ejemplo, para el agua potable se exigen altos estándares de calidad, mientras que se admite una menor calidad para su uso en los procesos industriales. En el caso del agua potable, estas normas se establecen para asegurar un suministro de agua limpia y saludable para el consumo humano y de este modo, proteger la salud de las personas. Estas normas se basan normalmente en unos niveles de toxicidad científicamente aceptables tanto para los humanos como para los organismos acuáticos (PNUMA, 2008).

Carlos Abraham Reynoso Ocampo1, Luis Salazar Cervantes2, Celerino Arroyo Cruz3, Ezequiel Fuentes López4 y Eric Nicolás Hernández5

Universidad Tecnológica del Valle del Mezquital Dirección: Carr. Ixmiquilpan-Capula Km. 4, Col. El Nith Ixmiquilpan, Hidalgo, México C.P. 42300. 1,2,3,4

creynoso@utvm.edu.mx

Recibido: Agosto 10, 2017. Recibido en forma revisada: Septiembre 20, 2017. Aceptado: Enero 18, 2018.

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Resumen: La calidad del agua está dada por el contenido de sustancias minerales junto con las propiedades fisicoquímicas y biológicas. Es un concepto, de alguna manera relativa, ya que no se puede hacer una clasificación absoluta de la “calidad (Robles, 2012). Bajo este contexto se analizó la calidad de agua del acuífero “La Pechuga-Ixmiquilpan, Hidalgo México. El acuífero se ubica al norte del estado de Hidalgo. Colinda en la porción norte con el municipio de Nicolás flores estado de Hidalgo, al oeste con el municipio de Zimapán estado de Hidalgo y al este con el municipio de cardonal del mismo estado”. Se efectuaron tres muestreos por cada pozo de los tres existentes del acuífero antes de añadirle cloro. Se determinó dos parámetros microbiológicos y 18 fisicoquímicos. Los resultados mostraron que el agua del acuífero está por debajo de los límites permisibles (NOM-127-SSA1-1994, NOM-201-SSA1-2015 y NOM-003-CNA-1996), mostrando concentraciones menores de sólidos disueltos y con un pH dentro de norma. Para el análisis de resultados microbiológicos se desarrolló un diseño experimental en bloques al azar, con la finalidad de comprobar si existen diferencias significativas entre los resultados microbiológicos obtenidos (coliformes totales y coliformes fecales) por cada pozo, seguido del planteamiento de un juego de hipótesis sobre la media de los resultados obtenidos de los análisis microbiológicos, con respecto al límite máximo que la normatividad indica y comprobando que los resultados obtenidos se encuentran dentro de los límites permisibles. Microbiológicamente, los 3 pozos son adecuados para

Por lo general, la calidad del agua se determina comparando las características físicas, químicas y microbiológicas del agua con unas directrices de calidad del agua o estándares. Para ello, se mide la concentración de sus componentes y los efectos o propiedades causadas por la presencia de estas sustancias. El riesgo más grave para la salud humana relacionada con la calidad del agua de beber es el que derivada de la contaminación microbiológica, particularmente la fecal. Por lo que la protección de la salud exige que las fuentes de contaminación microbiológicas estén situadas lo bastante lejos de las fuentes de agua potable para eliminar o reducir el riesgo que representan (PNUMA, 2008; Foster, Hirata y Gomes, 2003). El agua subterránea generalmente es de buena calidad ya que el agua filtrada por el suelo elimina los microorganismos que contiene. Pueden a veces contener, según la naturaleza del suelo, elementos a concentraciones superiores superando ampliamente las normas de potabilidad. Se puede encontrar por ejemplo hierro o manganeso (PSA, 2010).

afecciones resultantes del consumo de componentes químicos patógenos (arsénico, nitratos o flúor) (CONAGUA, 2014).

Situación del agua en el estado de Hidalgo Debido a la baja disponibilidad de aguas superficiales, el aprovechamiento de aguas subterráneas reviste mayor importancia, siendo en algunas zonas el único recurso disponible para satisfacer las crecientes demandas provocadas por el desarrollo que va experimentando la Entidad. Las regiones montañosas son la fuente principal de recarga de los mantos acuíferos. En estos últimos se ubica una infraestructura subterránea de 1550 aprovechamientos de los cuales 1110 son pozos profundos y 440 son norias, mediante ellos se extrae un volumen anual de 659.8 mm³, que son utilizados para uso agrícola en un 44%, público urbano un 18%, industrial un 11%, generación de energía eléctrica 2% y otros usos el 25%. En el Estado se tienen identificados 22 acuíferos en un área del orden de 6400 km2, con una extracción total anual de 660 Mm3 los cuales se describen a continuación (CONANP, 2014). Un aspecto relevante en el valle del Mezquital es que recibe aproximadamente 50 m3/s de agua residual no tratada proveniente de la Ciudad de México, a través del Gran Canal del Desagüe, el Interceptor Poniente y el Emisor Central. Esta agua se utiliza para el riego de alrededor de 45214 ha y parte se infiltra al acuífero. El 81% de los canales principales y el 52% de los canales laterales no se encuentran revestidos, permitiendo la infiltración y recarga del agua residual directamente al acuífero (Lesser, 2011).

Materiales y métodos

Zona de estudio El acuífero de La Pechuga-Ixmiquilpan se ubica al norte del estado de Hidalgo. Colinda en la porción norte con el municipio de Nicolás flores estado de Hidalgo, al oeste con el municipio de Zimapán estado de hidalgo, al este con el municipio de cardonal estado de Hidalgo, como se observa en la Figura 1.

Las aguas subterráneas desempeñan un papel de ascendente importancia en el crecimiento socioeconómico del país, gracias a sus características físicas que les permiten ser aprovechadas de manera versátil, pues funcionan como presas de almacenamiento y red de distribución, siendo posible extraer agua en cualquier época del año de prácticamente cualquier punto de la superficie del acuífero. Funcionan además como filtros purificadores, preservando la calidad del agua (CONAGUA, 2014). La provisión de agua potable y de saneamiento es un factor significativo en la salud de la población, al evitar su exposición a los agentes patógenos. El acceso adecuado a estos servicios es crucial para la reducción de la mortalidad y morbilidad entre la población menor de cinco años; la disminución de enfermedades de transmisión hídrica (hepatitis viral, fiebre tifoidea, cólera, disentería y otras causantes de diarrea), así como de

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Figura 3. Corrientes de agua del municipio de Ixmiquilpan. Fuente: INEGI, 2009

Figura.1. Localización del municipio de Ixmiquilpan en el mapa. Fuente: INEGI, 2009.

De acuerdo a la información de los pobladores, se realizó la ubicación espacial de La Pechuga en relación a las localidades vecinas. Además de que es posible apreciar la ubicación en cuanto a la cabecera municipal y la cercanía con otras localidades, como se observa en la (Figura 2), en relación al abastecimiento de agua su principal fuente es un manantial del cual se provee la población, los animales y es de uso para actividades domésticas y agrícolas. Cabe señalar que este manantial se encuentra en una propiedad de la comunidad vecina Banxu porque el dueño vive en Banxu, pero todavía no hay división, no se sabe a quién pertenecerá. El agua se trae por medio de tuberías a dos depósitos o tanques construidos en la localidad, así como las líneas necesarias para llevar el agua a las respectivas viviendas. En la siguiente (Figura 3). Se muestran las corrientes de agua del municipio de Ixmiquilpan (UAEH, 2015).

Diseño experimental Se colectaron 3 muestras de 100 ml por cada pozo de agua de los tres existentes del acuífero “La Pechuga, Hidalgo México”, para su evaluación microbiológica y fisicoquímica para comprobar la viabilidad para el consumo humano. Entre las pruebas fisicoquímicas se realizaron: pH, conductividad, dureza total, dureza debido al calcio, dureza debido al magnesio, alcalinidad total, alcalinidad a la fenolftaleína, acidez a la fenolftaleína, acidez al anaranjado de metilo, nitratos, fosfatos, hierro, zinc, sílice, cloro total, cloruros, sólidos disueltos, cloruro de sodio total, de acuerdo a las NOM-127-SSA1-1994, NOM-201-SSA1-2015 y NOM-003-CNA-1996. Se determinó el número más probable (NMP) de microorganismos coliformes fecales y totales, de acuerdo a la técnica de cultivo en agar nutritivo descrito por la NOM-127-SSA1-1994. Para comprobar que los resultados obtenidos están dentro de la norma oficial mexicana, se realizó una prueba de hipótesis sobre la media de la muestra haciendo inferencia sobre la media de la población µ de cada parámetro, con el nivel de significancia α= 0.05, (con la metodología estadística propuesta por Infante y Zarate, 2000). • Se planteó el siguiente juego de hipótesis: Ho: µ≥ 350 NMP vs Ha: µ < 350 NMP Ho: Rechazar, siendo < 350 NMP de microorganismos fecales por lo tanto cumple con la norma oficial mexicana. Ho: µ≥ 350 NMP vs Ha: µ < 350 NMP

Figura 2. Croquis regional de la comunidad de La Pechuga. Fuente: INEGI, 2009.

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De acuerdo con el análisis estadístico se rechaza Ho, siendo µ < 350 NMP de microorganismos fecales, por lo tanto la muestra de agua, cumple con la norma oficial mexicana.

Los datos microbiológicos obtenidos fueron definidos en un arreglo de diseño en bloques al azar, el análisis de los resultados contempló un análisis de la varianza, para evaluar si existían diferencias significativas entre los tratamientos, con el nivel de significancia α= 0.05, (de acuerdo a la metodología descrita por Infante y Zarate 2000). • Se planteó el siguiente juego de hipótesis: Rechazar Ho: τ1= τ2= τ3 vs Ha: τ1≠ τ2≠ τ3 Ho: No hay diferencias significativas de NMP coliformes en los pozos. Ha: Si hay diferencias significativas de NMP coliformes en los pozos. Asumiendo el siguiente modelo: yi= µ + τi + βi + εij

• Donde: yi= Es el NMP de coliformes totales y fecales contenido en el i-esimo pozo. µ= Media general de la población del NMP de coliformes presentes en el agua de los pozos. τi= Efecto del contenido microbiano en los pozos. βi= Efecto del tipo de microorganismo. εij= Error experimental.

Resultados En la tabla 1 se muestran los parámetros fisicoquímicos obtenidos de las muestras evaluadas procedentes de cada uno de los pozos, las pruebas de hipótesis planteadas con α= 0.05, confirman que cumplen con la norma oficial mexicana, con una confianza del 95%.

Tabla 1. Promedios de los parámetros fisicoquímicos y límites máximos permisibles de la NOM 127-SSA1-1994 (SSA, 2000) y de la NOM-201SSA1-2015.

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En la Tabla 2, se presentan los datos obtenidos de la evaluación microbiológica del NMP de coliformes totales y fecales, analizados en cada uno de los tres pozos mostrando el limite permisible de acuerdo a la NOM003-CNA-1996.

Conclusiones Acorde con los resultados obtenidos, los pozos 3 evaluados cumplen fisicoquímicamente y microbiológicamente con las normatividades vigentes citadas en el documento, bajo este contexto se determinó que el acuífero ubicado en la localidad “La Pechuga, Hidalgo México”, cumple con las normas oficiales mexicanas como fuentes de suministro para agua potable. En función al diseño experimental completamente al azar y una prueba estadística mediante análisis de la varianza (ANOVA), se acepta Ho porque no hay diferencia significativa de coliformes totales y fecales en los pozos cumpliendo con el límite aceptable del NMP de acuerdo a la norma NOM-003-CNA-1996. Se encontró que de acuerdo a la hipótesis planteada no existe diferencia significativa entre los tratamientos.

Tabla 2. Promedios de los parámetros microbiológicos y límites máximos permisibles de la NOM-003-CNA-1996.

En la Tabla 3 se muestra el análisis de varianza que confirma que no hay diferencias significativas del NMP de coliformes totales y fecales de los tres pozos analizados y la prueba de hipótesis confirma que las muestras cumplen con los parámetros permisibles especificados en la norma oficial mexicana.

Mediante el juego de hipótesis de la media sobre la muestra se demostró que los 3 pozos cumplen y están dentro de los límites permisibles con respecto a la norma oficial mexicana NOM-003-CNA-1996 como fuentes de suministro para agua potable. Los parámetros microbiológicos utilizados son aceptados por la comunidad científica internacional como buenos indicadores, ya que ofrecen la prueba más sensible para evaluar la calidad sanitaria del agua. Su presencia indica la posibilidad de que también estén presentes otros organismos fecales (virus, protozoos, etc.), y al contrario su ausencia también orientará sobre la posible ausencia de otros organismos de contaminación fecal. Es de notar que siendo un acuífero ubicado en una zona donde la contaminación y el control de servicios sanitarios, el drenaje del municipio y agua infiltrada no interfieren en el deterioro de la calidad del agua del acuífero en dicha zona, cumpliendo con la norma oficial mexica NOM003-CNA-1996 como fuentes de suministro para agua potable. Hay que señalar que los manantiales superaron los criterios de potabilidad ya que en los dos controles estudiados poseen una gran calidad en todos los parámetros de acuerdo a la normatividad mexicana vigente.

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Tabla 3. Resultados obtenidos de las pruebas microbiológicas realizadas a los tres pozos en realización al Diseño en bloques al azar.

Tabla 4. ANOVA Diseño en bloques al azar.

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morphology, thermal and leakage analysis, observing the behavior of the PLA at different temperatures in the water, hoping to obtain that the bond between fibers was impermeable and did not affect the impermeability with the temperature, according with characteristics of the studied samples, the use as a portable medium of fast and easy manufacture, for the purification of water for domestic use is recommended

Keywords: Desing, construction process, 3D printer, polymer and thermal analysis

Introducción La purificación de aguas sucias, estancadas, e incluso la que es proporcionada por la Junta Municipal de Agua y Saneamiento, es un aspecto clave para la confrontación a problemas de desastre e incertidumbre en la población. Desgraciadamente en el país no hay una fuente de purificación estandarizada, es decir, quienes tienen la posibilidad de tener en sus hogares algún purificador de agua son las familias de clase media y de clase alta. Según cifras del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), el 59.13% de la población es de clase baja, el 39.16% es de clase media y solo el 1.7% es de clase alta. Estas cifras fueron tomadas en el año 2010.

Javier Solís Hernández1, Daniel Antonio Márquez Olivas2, Carlos Felipe Ramírez Espinoza3 y Rubén A. Fraire Flores4

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Av. Universidad Tecnológica, No.3051, Col. Lote Bravo II, Cd. Juárez, Chihuahua. C.P. 32695

1,2

Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Av. Plutarco Elías Calles #1210, Fovissste Chamizal, Ciudad Juárez, Chihuahua, México. C.P. 32310 3,4

javier_solis@utcj.edu.mx.

Recibido: Mayo 20, 2017. Recibido en forma revisada: Junio 21, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Resumen: En el siguiente trabajo se evalúa el diseño y construcción de un envase prototipo para filtración de agua portátil, tomando como referencia algunos ya existentes en el mercado; el desarrollo del diseño y ensamble del prototipo se realizó con software SolidWorks, utilizando impresora 3D y el polímero PLA (ácido polylactico) para la fabricación. Se aplicaron técnicas de microscopia electrónica de barrido para determinar la morfología del envase, análisis térmico y de fugas observando el comportamiento del PLA con diferentes temperaturas el agua, esperando obtener que la unión entre fibras sea impermeable y no se afecte la impermeabilidad con la temperatura; de acuerdo con las características de las muestras estudiadas, se recomienda el uso como medio portable de rápida y fácil fabricación para la purificación de agua para uso doméstico.

Ahora bien, haciendo el análisis para el estado de Chihuahua y Ciudad Juárez, tenemos que Chihuahua está en el lugar 21 de pobreza, el lugar 20 con población que vive en pobreza extrema, lo que se estima en aproximadamente 225 mil personas en esta situación. En Ciudad Juárez se encontró que había poco más de 490 mil personas en pobreza, lo que le da el título al municipio con más habitantes de clase baja, esto según datos tomados en el 2010 por el Consejo Nacional de Evaluación de la Política de Desarrollo Social (CONEVAL).

Materiales y métodos

Software Solidworks Se empleó el software SolidWorks para el diseño mecánico. Los diseños obtenidos se convierten en archivo STL o Estereolitografía.

Impresora 3D Inicialmente se planeó la fabricación de un molde para la fabricación del envase, pero debido al alza de las divisas, el presupuesto no alcanzo para la realización de las corridas piloto, por lo que se optó por la alternativa de la impresora 3D. La selección de esta máquina es por rapidez y bajo costo de fabricación, ya que se analizó en tiempo real posibles errores de diseño. Esta impresora es de oficina exclusivamente para crear prototipos; el tiempo de impresión es más rápido que las de su clase. La impresora 3D markerbot repliactor quinta generación recrea diseños tan exactos con una precisión de calidad de impresión de hasta 0.1 mm3. Se utilizó una impresora 3D marca Markerbot Replicator de quinta Generación (figura 2) para la impresión de los diferentes partes del diseño del envase. Se utiliza el software de la misma compañía para la interface. Como material de impresión, se utilizó ácido poliláctico (PLA).

En el mercado actual existe un producto diseñado y fabricado por la empresa Vestergaard Frandsen, como el que se muestra en la Figura 1a (Filtro portátil) y la Figura 1b, (Filtro fijo), son de peso liviano (200 gramos aproximadamente) y que es capaz de bloquear partículas de hasta 15 micras, eliminando el 99% de bacterias y 98.5% de virus según dato de la empresa. Está basado en una serie de filtros y cámaras, carbón activado e iodo por donde pasa el agua, cabe mencionar que este purificador no es capaz de filtrar metales pesados y que, en exceso, podrían ser nocivos para la salud (Frandsen, 2014). Figura 2. Impresora 3D Markerbot Replicator quinta generación.

+ Palabras clave: Diseño, fabricación, polímero, impresoras 3D y térmico. Abstract: In the following work evaluates the design and construction of prototype of package for portable water filtration, taking as reference some already existing in the market, development of the design and assembly of the prototype was carried out with solidworks software, using 3D printer and polymer PLA (Polylactic acid) for manufacturing. Scanning electron microscopy techniques were used to determine the package

El objetivo de este trabajo está enfocado en el diseño y fabricación de un filtro purificador de agua para consumo humano, que sea portátil, confiable, de bajo costo y de fácil obtención para las personas que viven en colonias más marginadas de la ciudad. Además, se evaluó la porosidad, fugas, y comportamiento del material seleccionado para dicha construcción con diferentes temperaturas. Mostrando una buena relación costo-desempeño. Con este tipo de equipo de fabricación es posible realizar y observar los modelos creados en tiempo real.

Los parámetros de impresión se muestran en la Tabla 1, donde se pueden observar las diferentes calidades, llenado de la impresión y los costos de impresión.

Figura 1. (a) Filtro de agua portátil y (b) Filtro de agua fijo.

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hilatura por fusión) y en película. La temperatura de fusión del PLLA se puede aumentar 40ºC-50ºC y la temperatura de deflexión al calor puede incrementarse en aproximadamente 60ºC hasta 190ºC por mezclado físico del polímero con PDLA (poliácido-D-láctico) (CHEMICAL MARKET REPORTER , 2011). Tabla 1. Parámetros de calidad y costos de fabricación de sistema purificador.

Microscopio digital La morfología se observó por microscopía electrónica de barrido (MEB) en un microscopio Joel JSM-5800LV, equipado con un sistema para espectroscopia de rayos-X (EDX) marca EDAX.

Material seleccionado Las impresoras 3D, utilizan generalmente polímeros orgánicos e inorgánicos, por lo que la elección del polímero fue usar el PLA, ya que no es contaminante y puede ser utilizado para fabricación de modelos y prototipos en la oficina sin ninguna restricción, además es un compuesto biodegradable. Los plásticos biodegradables pueden ser fabricados a partir de recursos renovables de origen animal, vegetal, o de recursos fósiles. Las materias primas más comunes son, ácido poliláctico (PLA), y los (PHA), polihidroxialcanoatos. Es la estructura química (figura 3) lo que hace a un polímero biodegradable, lo diferencia de un polímero convencional, y permite que pueda ser destruido por microorganismos, como hongos y bacterias en ambientes biológicamente activos.

Tensión:

+ Módulo de tensión a 73ºF: entre 293,000 a 514,000 psi. +

Punto de fluencia 73ºF: 8,840 a 9,500 psi.

Rotura 73ºF: 7,080 a 8,150 psi.

Elongación máxima:

Punto de fluencia 73ºF: del 9.8 al 10%.

Rotura: 0.50 al 9.2%.

Módulo de flexión a 73ºF: 347,000 a 715,000 psi.

Resistencia a la flexión a 73ºF: 6,950 a 16,000 psi.

Figura 3. Parámetros de calidad y costos de fabricación de sistema purificador.

Propiedades físicas y químicas

El ácido poliláctico se puede procesar, como la mayoría de los termoplásticos, en fibra (por ejemplo, usando el proceso convencional de

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Resina de intercambio iónico-catiónico. Las resinas de intercambio iónico son materiales sintéticos, sólidos e insolubles en agua, que se presentan en forma de esferas o perlas de 0.3 mm a 1.2 mm de tamaño efectivo y redonda, como se muestra en la Figura 5.

(NMX-AA-108-SCFI-2001), dureza total (NMX-AA-072-SCFI-2001), nitratos y nitritos (NMX-AA-079-SCFI-2001 y NMX-AA-099-SCFI-2006); además, se determinó el pH (NMX-AA-008-SCFI-2011) y sulfatos (NMX-AA-074-SCFI-2014).

Diseño y fabricación

Diseño de envase prototipo El diseño está basado en un producto que se adapte a todo tipo de envase de plástico (ET reciclado) con rosca estándar, es decir, cualquier botella de refresco, agua u otro tipo de botella con rosca similar para poderla emplear como depósito de agua a filtrar. Esta se pondrá en la parte superior del sistema para que el agua fluya por medio de gravedad y pase a través del material filtrante, por lo tanto agua resultante puede ser utilizada para el consumo humano. El prototipo se dividió en cinco partes para facilitar el diseño y la fabricación, también se pensó en el posible daño que pudiera sufrir alguna de las partes y se pudieran reemplazar sin tener que desperdiciar todo el filtro. En la Figura 6 se muestra una vista auxiliar seccionada de las partes que componen todo el diseño para una mejor visualización de todo el entorno del envase prototipo para filtraje.

Carbón activado impregnado con plata coloidal El carbón activo es un material en forma de polvo muy fino o granular, como se muestra en la Figura 4, que presenta un área superficial excepcionalmente alta y se caracteriza porque contiene una gran cantidad de microporos (poros inferiores a dos nanómetros de diámetro). Una de las principales aplicaciones del carbón activado granular es la potabilización de agua. Su función es la retención de contaminantes orgánicos y la eliminación, por reacción química, del cloro libre residual, que permanece en el agua después de la etapa de desinfección.

Debido a la naturaleza quiral del ácido láctico, pueden obtenerse distintos tipos de polímero: el poliácido-L-láctico (PLLA) es el producto resultante de la polimerización de ácido L, L-láctico (también conocido como L-láctico). El PLLA tiene una cristalinidad de alrededor del 37%, una temperatura de transición vítrea entre 60ºC-65ºC, una temperatura de fusión entre 173ºC-178ºC y un módulo de elasticidad entre 2,7 a 16 GPa. Sin embargo, el PLA resistente al calor pueden soportar temperaturas de 110ºC (230º F). El PLA tiene propiedades mecánicas similares al PET, pero tiene una temperatura máxima de uso continuo significativamente más bajos.

circula el agua, mientras el equipo está fuera de servicio. Las bacterias se reproducen y convierten la cama de carbón en un foco de contaminación. Con el objeto de inhibir el desarrollo bacteriano, se impregna la superficie del carbón con plata metálica. Al carbón resultante se le denomina bacteriostático. Originalmente, la Organización Mundial de la Salud recomendó que el agua potable no contuviera más de 0.05 partes por millón de este elemento (Carbotecnia, 2014).

Figura 5. Resina de intercambio iónico de forma esférica.

Están compuestas de una alta concentración de grupos polares, ácidos o básicos, incorporados a una matriz de un polímero sintético (resinas estirénicas, resinas acrílicas, etc.) y actúan tomando iones de las soluciones (generalmente agua) y cediendo cantidades equivalentes de otros iones. La principal ventaja de las resinas de intercambio iónico es que pueden recuperar su capacidad de intercambio original, mediante el tratamiento con una solución regenerante, (José Puga Bullón, 2012).

Papel filtro del #2 y #4 Papel filtro redondo con retención de partículas de 8 a 25 micrómetros (cuatro filtros).

Figura 4. Carbón activo en forma granular.

La eliminación del cloro libre se lleva a cabo en los primeros centímetros de la cama de carbón, por lo que, en el resto de esta, ya no existe protección contra el desarrollo bacteriano. Tarde o temprano pueden incidir bacterias que provienen de un influente mal desinfectado, o de algún punto de la tubería del efluente. Esto sucede, principalmente, cuando no

Figura 6. Vista auxiliar seccionada, ensamble completo diseño de envase prototipo de filtro portátil.

Fabricación o impresión de envase prototipo. La etapa de fabricación se realizó por secciones, ya que cada parte requería posición especial para un mejor desarrollo de la impresora y de la sección fabricada. En la Figura 7 se muestran los componentes y el envase prototipo ya ensamblado.

Anillo para empaque plástico Empaque de plástico para sello de uniones roscadas con diámetro (anillo grande) 58 milímetros (exterior) espesor o grueso de 3.3 milímetros, y (anillo chico) 27 milímetros (exterior) espesor o grueso de 3.2 milímetro.

Análisis de la calidad de agua basado en la NOM-127-SSA1-1994

Figura 7. Envase prototipo filtro fabricado completo.

Se determinó coliformes totales y fecales (NMX-AA-042-1987), cloro

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siempre y cuando el diseño sea impreso en solido completamente (Impresión de capas al 100%).

Resultados

Conclusiones

Prueba de fugas de envase prototipo

El diseño presentado en este trabajo tiene todas las características requeridas para la innovación en sistemas de purificado de agua portátil ya que su peso es relativamente bajo, con un tamaño aproximado de 20 cm., y no requiere un sistema de presión para poder filtrar el agua. Su precio de fabricación oscila entre los 210 y 250 pesos, lo que lo hace accesible a todo tipo de usuario.

La primer prueba realizada fue analizar posibles fugas de agua en las partes por donde se ensambla cada componente del sistema de fitrado, y verficar también que las paredes del envase no presenten fugas durante el tiempo que estuvo el agua dentro del sistema, el tiempo de residencia fue de dos horas por cada envase y se le realizó esta prueba a cinco prototipos. Se pudo determinar la ausencia de escurrimientos de agua tanto por las paredes del envase como por las uniones roscadas.

Bibliografía

Prueba de flujo de entrada de agua en envase prototipo. En flujo de entrada de fluido de agua, el cálculo se realizó tomando de referencia una botella de refresco de un litro, se lleno la botella con la cantidad de fluido requerido y se realizo por 10 veces el experimento, cronometrando un tiempo promedio de 6.51 segundos por cada litro de agua, como se muestra en la tabla 2. Se debe mencionar que esta prueba se realizó con el envase de refresco solamente sin el envase prototipo.

Tabla 4. Parámetros determinados para la calidad de agua. Tabla 3. Toma de tiempos de flujo de salida del agua de envase prototipo.

Morfología En la Figura 8 se puede observar cómo la fundición de las fibras aumenta disminuyendo el espacio entre ellas logrando una mayor impermeabilidad y reduciendo el espacio por donde podría escurrir agua durante el proceso de filtrado. También se observa que a mayor calidad de impresión, las fibras se los bordes de las fibras se reducen, lo que produce la posibilidad de que material sufra separación de las fibras, produciendo daños por su uso continuo.

El ojo de Nuevo Casas Grandes, es un manantial que fluye en la parte noroeste de Chihuahua, su agua es utilizada por las comunidades para alimentación, riego y recreación sin tratamiento alguno. Se puede observar en los resultados que solo el agua de manantial está por arriba en algunos de los parámetros de calidad que pide la norma, como son coliformes totales (2 UFC/100ml) y fecales (0 UFC/100ml), pero al utilizar el sistema de filtrado se redujeron a valores dentro de normatividad, lo mismo pasó con la dureza total (500 mg/L), nitratos (10 mg/L), nitritos (0.05 µg/L) y sulfatos (400 mg/L). El único que estuvo dentro de parámetro fue el pH. También se observó que el agua de la llave mejoró sus parámetros de calidad al utilizar el sistema de filtrados a pesar de encontrarse dentro de la normatividad; por lo tanto, este sistema pudiera ser utilizado para purificar agua de bebida.

Discusiones

Figura 9. Toma de tiempos de flujo de entrada de agua a envase prototipo. Tabla 2. Toma de tiempos de flujo de entrada de agua a envase prototipo.

Prueba de flujo de salida de agua en envase prototipo Esta prueba se realizó llenando la botella de agua con un litro de agua, aproximadamente y se ensambló en el envase prototipo; se tomó el tiempo de inicio de la misma forma para todas las tomas de 10 muestras cronometrando un tiempo promedio 3.35 minutos por cada litro. En esta prueba, el envase de refresco se le realizo un orificio en la parte contraria a la salida del agua para que la presion atmosferica realizara el trabajo y el agua saliera más rápido, como se muestra en la Tabla 3.

Análisis de la calidad de agua (NOM-127-SSA1-1994) Se determinó la calidad de agua de bebida de una llave de agua potable y del ojo de Nuevo Casas Grandes para realizar la comparación, de los resultados obtenidos antes y después de utilizar el sistema de filtración basado en las diferentes metodologías normalizadas. Los resultados se presentan en la Tabla 4.

El sistema de filtrado portátil diseñado presenta características únicas, ya que puede filtrar la cantidad de agua que el usuario requiera siempre y cuando cuente con el depósito para el agua con rosca estándar, a diferencia de los filtros comerciales los cuales tienen que estar conectados a una línea de agua que funcionan con presión; lo mismo sucede con el filtro portátil la empresa LifeStraw®, el cual funciona cuando la persona succiona agua de un cuerpo de agua natural o deposito. El sistema propuesto funciona con la gravedad. Cabe destacar que los cartuchos con material filtrante son intercambiables, así como todo el sistema por lo que después de su uso se puede lavar para evitar contaminantes. También es importante que el PLA sea un material 100% biodegradable y no representa una fuente de contaminación ambiental. Se puede destacar que este sistema es económico en cuanto a su fabricación, ya que no requiere de hacer moldes, lo cual reduce su costo de producción. La impresión 3D brinda una herramienta tecnológica que mejora los sistemas de diseño, producción y aplicaciones de los diversos productos trabajados. La fundición térmica de las fibras no permite escurrimiento de agua entre las paredes de las secciones del filtro.

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El material PLA se sometió a prueba con agua a una temperatura de 70 grados y 3 grados centígrados, el cual no presentó alguna deformación,

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rest without having to carry out laboratory tests or in cases where experimentation is not possible. In engineering there are different mathematical models to evaluate natural processes, the differences can be attributed to the scope and the modeling methods of these. The processes may be of a physical, chemical or biological nature, such as reproduction of biological species, degradation of biochemical species, or species decomposition, diffusion, dispersion, absorption, reactions, kinetics, thermodynamic processes, among others . In this work the fundamentals of a physical model for the understanding of the position, speed and atomic acceleration are given, by means of the use of a mathematical model using Matlab as simulation tool, noting that of these movements are generated positions of the atoms that Intervene and that much have to do with their properties as a field to exploit in the science of materials.

Key words: Mathematical model, atomic movement, thermodynamic processes.

Introducción El presente trabajo se estructuro con la metodología de considerar conceptos físicos que rigen el movimiento de las partículas, mencionando en primer término el algoritmo de Verlet, relacionado con las ecuaciones de movimiento de sistemas formados por muchas partículas. Posteriormente se continuó con un análisis de las posiciones atómicas con respecto al tiempo empleando MATLAB, la importancia del modelado de sistemas y finalmente se concluye con aspectos generales de dinámica molecular.

Francisco Díaz Camacho1, Sandra Senobio López2, Elizabeth Castañeda Zaragoza3 y Alejandra Mercado Ramírez4

Tecnológico de Estudios Superiores de Jocotitlan Carretera Toluca-Atlacomulco. Km. 44.8 Jocotitlan , México, México, C.P. 50700 1,2,3

fjadiaz@hotmail.com

Recibido: Agosto 18, 2017.

Resumen: Actualmente las simulaciones computacionales se han vuelto una herramienta importante para realizar predicciones, modelar o comprender sistemas físicos de interés sin necesidad de llevar a cabo pruebas a nivel laboratorio o en casos en los que la experimentación no es posible. En ingeniería existen diferentes modelos matemáticos para evaluar procesos naturales, las diferencias pueden atribuirse al alcance y a los métodos de modelación de estos. Los procesos pueden ser de naturaleza física, química o biológica, como la reproducción de especies biológicas, la degradación de especies bioquímicas, o descomposición de especies, la difusión, la dispersión, la absorción, las reacciones, cinéticas, los procesos termodinámicos, entre otros. En este trabajo se dan los fundamentos de un modelo físico para el entendimiento de la posición, velocidad y aceleración atómica, mediante el uso de un modelo matemático utilizando MATLAB como herramienta de simulación, haciendo notar que de estos movimientos se generan posiciones de los átomos que intervienen y que mucho tienen que ver con sus propiedades como campo a explotar en la ciencia de materiales.

+ Palabras clave: Modelo matemático, movimiento atómico y procesos termodinámicos.

Recibido en forma revisada: Octubre 20, 2017. Aceptado: Enero 18, 2018.

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Abstract: Computational simulations have now become an important tool for predicting, modeling or understanding physical systems of inte-

La mayoría de los problemas que enfrenta la ciencia en estos días se encuentran íntimamente vinculados con el uso y la aplicación de las computadoras. Ya sea para resolver parte de algún problema o bien, después de tener el modelo correspondiente, construir una solución del problema lo más completa posible. Otra posibilidad en el estudio de diferentes sistemas consiste en: partiendo de ciertas hipótesis y parámetros, realizar una simulación que permita observar comportamientos que probablemente no podríamos ver en un laboratorio o por medio de una solución analítica. Tanto la solución de un modelo en la manera tradicional (las variables como función del tiempo) o en el espacio natural de la dinámica (el espacio fasei), como la simulación de eventos o fenómenos más allá de la materia inanimada son de gran importancia, en general, en el ámbito de la investigación cientıﬁca [1]. Actualmente, MATLAB se ha convertido en un referente de computo a nivel internacional, debido a que en la mayoría de las universidades, centros de investigación e industria lo utilizan para desarrollar y llevar a cabo proyectos de ciencia y tecnología [2]. Específicamente en el área de ingeniería MATLAB permite realizar simulaciones, las que resultan importantes cuando no se dispone de una adecuada infraestructura experimental. Sin embargo, la simulación depende de un buen modelo matemático que permita reproducir fielmente todos los fenómenos físicos del sistema real. La simulación es flexible ya que permite detectar posibles deficiencias en el diseño del modelado. Una vez depurado el modelo dinámico, entonces la simulación facilita el proceso para analizar, estudiar y comprender el comportamiento de la dinámica del sistema. Esta etapa es fundamental para el diseño de algoritmos de control. Cuando el modelo matemático del sistema es lo suficientemente completo entonces la simulación proporciona un medio virtual

del sistema real. En dinámica molecular las partículas que conforman un determinado sistema interactúan unas con otras mediante potenciales de interacción. Estas interacciones entre partículas generan fuerzas que actúan sobre las partículas causando su movimiento y con estos el cambio de sus posiciones relativas. La dinámica molecular permite estudiar sistemas complejos y conocer con exactitud la posición y velocidad de los átomos en todo instante mediante la integración numérica de las ecuaciones de movimiento. La dinámica molecular actúa como puente entre la teoría pura y la experimentación y facilita el análisis estructural y dinámico de los materiales [3].

Algoritmos de Verlet La intención de los algoritmos de Verlet es la de resolver las ecuaciones de movimiento de sistemas formados por muchas partículas en los que pueden haber interacciones de diferentes formas (gravitacional, eléctrica, dipolar, de colisión, etc.) e incluso entre diferentes tipos de partículas. Los tamaños y sobre todo la geometría de las partículas participantes son una complicación adicional muy difícil de tratar de manera analítica o incluso numérica [4,5]. El principio general de los algoritmos de Verlet consiste en resolver las ecuaciones de movimiento de cada una de las partículas que incluyen las interacciones, en principio, con todas las demás. La suma de todas las interacciones de todas las partículas, junto con los campos exteriores, sobre una partícula elegida resultaría en la fuerza neta que actúa, por un instante (dado que todas las partículas se encuentran en movimiento continuo), sobre esta. La técnica computacional que hace uso de esta idea se conoce como dinámica molecular. Esta técnica es aplicada principalmente en la simulación de sistemas de muchas partículas en los que se asume, o se propone, el tipo de interacción que interviene entre cada par de partículas (atomos o moléculas). Por un lado se pretende mostrar, con ejemplos típicos de la mecánica clásica, la aplicación y utilidad de las ecuaciones que conforman el algoritmo de velocidades de Verlet el cual, básicamente, nos dice cuanto cambia la posición de un cuerpo y cuanto su velocidad, en un intervalo pequeño de tiempo, cuando ese cuerpo se encuentra sujeto a fuerzas. Se menciona en [6] la forma y el signiﬁcado de una expresión simple que sirve como fundamento y como algoritmo para describir el movimiento rectilíneo uniforme en un espacio sin fuerzas que tiene como base la discretizacion del tiempo. Dado dt una cantidad pequeña, constante, se tiene dx = vdt o, en dos y tres dimensiones, d = dt, donde es un vector constante que representa la velocidad del movil mientras que d = (t+dt)− (t) es la diferencia de posiciones en el espacio entre el instante t y el instante t+dt. Entonces (t+dt) = (t)+dt permite encontrar la posición en el tiempo t+dt en términos de la posición al tiempo t y de la velocidad del móvil. Esta forma de calcular las posiciones sucesivas de un objeto, en pequeños pasos discretos de tiempo dt, es una aplicación del método de Euler de primer orden [6]. Una mejor aproximación, útil además cuando la velocidad no es constante, resulta de considerar las expansiones en serie de Taylor de las cantidades (t+dt) y (t−dt):

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Scanned and Edited By YORCH® en los sistemas físicos la mayoría de los modelos matemáticos que resultan útiles se describen en términos de ecuaciones diferenciales. La dinámica de sistemas trata del modelado matemático y el análisis de la respuesta de los sistemas dinámicos. Hoy en día, el diseño de ingeniería requiere de un concienzudo estudio de esa materia.

correspondientes al desplazamiento y al cambio de velocidad que sufre una partícula bajo el efecto de una fuerza neta. En el caso de dos partículas con interacción mutua habrá que evaluar la fuerza una sola vez ya que, de acuerdo a la tercera ley de Newton, esta misma fuerza con sentido contrario, actuara sobre la otra partícula [1]. Operando ambas ecuaciones de acuerdo a [1], se tiene:

Posiciones atómicas con ayuda de Mat Lab.

Las expresiones (3) y (4) conforman el algoritmo básico de Verlet [4,5]. Sin embargo, cuando el movimiento involucra fuerzas, se requieren conocer simultáneamente las dos cantidades que deﬁnen el estado de movimiento de la partícula (su posición y velocidad). Es decir, si se conocen las posiciones i (to) y velocidades i (to) con i = 1,2,3... de las partículas involucradas en el sistema en el tiempo to, entonces se debería poder conocer los valores de las posiciones y velocidades después de un intervalo dt de tiempo: i (to +dt) y i (to +dt). Esto es complicado en el algoritmo original de Verlet (3) y (4) puesto que para conocer la posición y la velocidad en t + dt se requiere conocer la posición en t, t−dt y t+2dt. Con el objetivo de tener las posiciones y velocidades evaluadas en el mismo instante -lo que hace más claro el algoritmo- es necesario a transformar un poco las relaciones (3) y (4). De esta última, sumando y restando algunos términos por conveniencia, dado en [1], tendremos finalmente las ecuaciones del algoritmo de velocidades de Verlet:

Al aplicar las leyes físicas a un sistema específico, es posible desarrollar un modelo matemático que describa al sistema. Tal sistema puede incluir parámetros desconocidos, los cuales deben evaluarse mediante pruebas reales. Sin embargo, algunas veces las leyes físicas que gobiernan el comportamiento de un sistema no están completamente definidas y la formulación de un modelo matemático puede resultar imposible. De ser así, se puede utilizar un procedimiento de modelado experimental. En este procedimiento, se somete al sistema a un conjunto de entradas conocidas y se miden sus salidas. A partir de las relaciones de entrada y salida se deriva entonces el modelo matemático.

De acuerdo a [7] se puede generar un entorno en Mat Lab para predecir y simular el movimiento atómico por dinámica molecular, partiendo de los términos de la física. Normalmente se conoce la velocidad de una partícula en un intervalo de tiempo finito, pero con frecuencia es necesario conocer la velocidad de una partícula en un instante de tiempo en particular, conocido como velocidad instantánea, x, el cual es igual al valor límite del cociente x/t, conforme t se acerca a cero:

Figura. 2. Comportamiento de la velocidad y la aceleración.

A partir de estas expresiones es posible definir diferentes parámetros de la trayectoria, como la distancia en un intervalo de tiempo, la posición, la velocidad máxima alcanzada, la cual se obtiene a partir del cruce por cero de la aceleración, al igual que la máxima distancia alcanzada que se obtiene del cruce por cero de la velocidad. Una ilustración sencilla de la simulación con MATLAB es la mostrada por [7] en las Figuras 1 y Figura 2, en donde a partir de la ecuación de la trayectoria de una partícula se puede graficar para conocer el movimiento realizado en un tiempo de 0 a 4 segundos.

Llevando a cabo esta metodología se observa que el manejo de herramientas de cómputo para la simulación de procesos puede ser de mucha utilidad para el entendimiento de métodos matemáticos, físicos, ambientales, etc. Con este caso sencillo se observa que la simulación de la velocidad y aceleración de una partícula es posible evaluando y visualizando los datos a partir de diferentes comandos. Se determinó la máxima posición y velocidad alcanzada en un tiempo determinado por la partícula a partir de las ecuaciones de velocidad y aceleración respectivamente.

Modelado de sistemas

Una cuestión importante para ﬁnes prácticos es el siguiente hecho: lo que se puede evaluar o conocer a priori en el sistema son las fuerzas. Esto implica que las expresiones anteriores sean reescritas en términos de la fuerza neta que está actuando sobre la masa correspondiente (que se asume constante). De ahí que:

La simulación, considerada como un método de experimentación controlada, es el proceso de imitación de aspectos importantes del comportamiento de un sistema, mediante la construcción de un modelo implementado en un computador de tal forma que permita generar observaciones dadas ciertas entradas. Mediante la simulación no es posible encontrar resultados óptimos, sino más bien, resultados satisfactorios a problemas de difícil, costosa o imposible resolución mediante otros métodos [8].

permiten obtener resultados evaluando las fuerzas que intervienen en el problema. Hay que notar que las expresiones (7) y (8) pueden interpretarse como los incrementos (o los cambios) en la posición y en la velocidad de la partícula: se pasa restando al lado izquierdo el primer término de cada una de las expresiones del lado derecho se tienen los cambios de posición y velocidad entre t y t + dt:

Para la construcción de un buen modelo es necesario contar con leyes (por ejemplo, físicas) que describan el comportamiento del sistema. También es importante la experiencia, la intuición, la imaginación, la simplicidad y la habilidad para seleccionar el subconjunto más pequeño de variables. El primer paso es establecer el problema en forma clara y lógica delimitando sus fronteras. Un modelo debe ser una buena aproximación al sistema real, debe incorporar los aspectos importantes del sistema y debe resultar fácil de comprender y manejar. Un factor muy importante es que haya una alta correlación entre lo que predice el modelo y lo que actualmente ocurre en el sistema real.

De esta manera, las expresiones (9) y (10) representan los incrementos

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Figura. 1. Descripción de la trayectoria de una partícula.

Cualquier tentativa de diseño de un sistema debe empezar a partir de una predicción de su funcionamiento antes de que el sistema pueda diseñarse en detalle o construirse físicamente. Tal predicción se basa en una descripción matemática de las características dinámicas del sistema. A esta descripción matemática se le llama modelo matemático. Para

Ningún modelo matemático puede representar cualquier componente o sistema físico con precisión. Siempre se involucran aproximaciones y suposiciones. Tales aproximaciones y suposiciones restringen el nivel de validez del modelo matemático; el grado de aproximación puede determinarse solamente mediante experimentos. Así pues, al hacer una predicción acerca del funcionamiento del sistema, debe tenerse presente cualquier aproximación o suposición involucrada en el modelo. El desarrollo de los computadores digitales a partir de la década de los ’50 y su aplicación a la resolución de problemas cientıficos, ha introducido lo que algunos han llamado “una tercera metodología” a la investigación cientıfica: la simulación computacional [9]. Este método, de carácter complementario y muchas veces alternativo a los modos convencionales de hacer ciencia, el experimental y el teórico, ha ejercido un fuerte impacto en prácticamente todos los campos de la ciencia. El objetivo de la simulación computacional es resolver los modelos teóricos en su total complejidad, mediante la resolución numérica de las ecuaciones involucradas, haciendo uso intensivo (y extensivo) de computadores. En el area de la física, la simulación computacional fue introducida como una herramienta para tratar sistemas de muchos cuerpos a comienzo de la década de los ’50, con el trabajo pionero de Metropolis, Rosenbluth, Rosenbluth, Teller y Teller [10]. Mediante un buen modelo computacional no solo se pueden reproducir experimentos de laboratorio, sino que además, gracias a que se pueden variar libremente los parámetros usados, permite probar (o falsar) modelos teóricos existentes en rangos de parámetros imposibles de alcanzar experimentalmente. Un papel fundamental también lo juega hoy día la visualización de los resultados obtenidos. No solo se obtienen datos numéricos que pueden ser contrastados con los experimentos, sino también se obtiene una imagen grafica del proceso en cuestión [11]. El método de la dinámica molecular y el de Montecarlo han sido empleados con éxito para simular gases, líquidos y solidos [12]. Los sistemas estudiados van desde cientos a miles y últimamente incluso a decenas de millones de átomos. Los aspectos estudiados incluyen propiedades estructurales, termodinámicas, mecánicas y cinéticas. En particular el método de Montecarlo se emplea con éxito en física de partículas [13].

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Dinámica molecular La técnica de dinámica molecular analiza los potenciales de interacción que existen entre los átomos que forman un determinado material, conociendo así la posición y la velocidad de cada átomo del material en cada instante. La calidad de los resultados de la simulación depende directamente de si el potencial interatómico refleja realmente la interacción entre los átomos [14]. En la dinámica molecular las partículas que conforman un determinado sistema interactúan unas con otras mediante potenciales de interacción. Estás interacciones entre partículas generan fuerzas que actúan sobre las partículas causando su movimiento y con estos el cambio de sus posiciones relativas [15]. En dinámica molecular el movimiento de las partículas es en función del tiempo, esto permite obtener diferentes propiedades macroscópicas del sistema. Las aleaciones metálicas muestran alta resistencia a la corrosión, alta resistencia mecánica y a la tracción, buenas propiedades físicas y mecánicas. Con apoyo de la simulación dinámica se estima conocer el comportamiento de una aleación metálica, permitiendo conocer su estructura y mecanismos de deformación en el software, para realizar una comparación comercial e identificar las posibles mejoras que se le pueden aplicar a esta aleación. Uno de los softwares que permite realizar la simulación del sistema es MATLAB. Sus prestaciones básicas se cuentan en la manipulación de matrices, representación de gráficas de datos funcionales, implementaciones de algoritmos y creación de interfaces de usuario [16].

lo más simple posible que reproduzca la esencia de ese modelo. Diferente es la situación si lo que se desea es simular materiales reales: entonces el potencial deberá contener el máximo de información posible a modo de reproducir los resultados no solo cualitativamente, sino también cuantitativamente [17]. El resultado bruto de una simulación de dinámica molecular es una muestra del espacio de fase accesible al sistema, esto es, del conjunto de posiciones y momentos lineales de las partículas en un instante de tiempo dado, bajo ciertas condiciones iniciales. Por esta razón, las herramientas estadísticas pueden utilizarse para obtener cantidades que sean comparables. De la función de distribución de las coordenadas de los átomos con respecto a las posiciones de equilibrio puede obtenerse información del grupo espacial de simetría de la estructura cristalina y sobre las distancias y ángulos de enlace promedios entre partículas del enrejado, entre partículas absorbidas y entre partículas del enrejado y absorbidas. Otra propiedad importante que puede ser simulada es el factor de estructura [18,19].

Conclusión La ciencia de materiales continua extendiendo los estudios en el comportamiento de las partículas a fin de profundizar más en la generación de nuevos materiales que en el campo de aplicación superen a los ya existentes, es por ello que se ha elegido la alternativa de proponer modelos matemáticos que simulen su comportamiento lo más apegado a la realidad y que permitan mediante ajustes a los mismos llegar a obtener el comportamiento deseado. Esta alternativa es más económica y rápida que aquellas que se basan en una serie de pruebas realizadas en laboratorios convencionales.

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La simulación dinámica permite visualizar o predecir el comportamiento de átomos sometidos a presión y temperatura distintas. La temperatura se relaciona directamente con la energía cinética del sistema a partir del teorema de equipartición de la energía cinética, que establece que la energía cinética se distribuye de manera igual entre las distintas partículas del sistema cuando se alcanza el equilibrio térmico.

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En dinámica molecular las partículas que conforman un determinado sistema interactúan unas con otras mediante potenciales de interacción. Estas interacciones entre partículas generan fuerzas que actúan sobre las partículas causando su movimiento y con estos el cambio de sus posiciones relativas. La DM permite estudiar sistemas complejos y conocer con exactitud la posición y velocidad de los átomos en todo instante mediante la integración numérica de las ecuaciones de movimiento. La dinámica molecular actúa como puente entre la teoría pura y la experimentación, y facilita el análisis estructural y dinámico de los materiales [3].

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Los experimentos para esos sistemas se llevan a cabo sobre muestras macroscópicas con un determinado número de moléculas, cada una pudiendo encontrarse en puntos distintos de la superficie de energía potencial. Mientras más detalles de la interacción posean el potencial, mejor será la simulación. La contrapartida de esto es que mientras mayor sea la complejidad funcional del potencial, mayor también será el tiempo de computación requerido. Evidentemente, si lo que se busca es solo probar ciertos aspectos de un modelo teórico, lo mejor será emplear un potencial

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Abstract: For this article, was a task, to design, construct and study, the behavior of the variables, temperature, relative humidity, soil humidity, quantity of Lux and mechanic and telluric vibrations, through a system for automatic monitoring that carried out captures of these variables from sensors connected to an Arduino board and send the data to a computer wired by a USB cable, with an interval of time defined by open source code, creating huge databases so that their graphics were studied, using central tendency measures and study of time series analysis applying models of simple and multiple linear regression with logarithmic, quadratic equations, etc. To graph the observations by means of a statistical software, named; R studio of open source, it was demonstrated the relationship between variables and their frequencies, densities and histograms, which helped with the interpretation of the data. At the end of the linear regression analysis there were results that confirm the efficiency of green panels in the layout that was built, giving results reinforcing the hypothesis of our experiment, demonstrating that mulches or green panels installed in buildings reduced up to 8 °C air temperature and relative humidity is potentialized up to 15%, more than in a common building.

Keywords: Arduino, mulches and monitoring.

Introducción

Óscar González Woge1, Juan Carlos Baltazar Escalona2, Héctor Herrera Hernández3 y Carlos Omar González Morán4

Universidad Autónoma del Estado de México Centro Universitario UAEM Valle de México, Blvd. Universitario S/N, Predio San Javier Ciudad López Mateos, Estado de México, C.P. 54500.

1,2,3,4

oscargw93@gmail.com

Recibido: Mayo 25, 2017.

Resumen: Para el presente artículo, se realizó una tarea, de diseñar, construir y estudiar, el comportamiento de las variables; temperatura, humedad relativa, humedad del substrato, cantidad de luxes,vibraciones mecánicas y telúricas, por medio de un sistema de monitoreo automático que realizaba capturas de dichas variables desde sensores acoplados a una tarjeta Arduino y mandaba los datos a un ordenador vía alámbrica, con un intervalo de tiempo definido por código abierto, creando inmensas bases de datos para que sus cifras fueran estudiadas, mediante medidas de tendencia central y estudio de series de tiempo, aplicando modelos de regresión lineal simple y múltiple con ecuaciones logarítmicas, cuadráticas, etc. Al graficar las observaciones por medio de software estadístico como R studio de código abierto, se demostró la relación que existía entre variables y sus frecuencias, densidades e histogramas, los cuales ayudaron a la interpretación de los datos. Al terminar el análisis de regresión lineal, se obtuvieron resultados que confirman la eficiencia de los paneles verdes en la maqueta que se construyó, dando resultados que reforzaban la hipótesis del experimento, demostrando que las cubiertas vegetales instaladas en edificios reducen hasta en 8 °C la temperatura atmosférica y la humedad relativa del viento se potencializa hasta en 15 % más que en un edificio común.

Recibido en forma revisada: Junio 30, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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+ Palabras clave: Arduino, paneles verdes y monitorización.

Actualmente las ciudades con gran densidad de población, muestran características que las hacen ser lugares donde ya no es posible contar con las comodidades que proveen los hogares, en parte todo esto es debido al efecto Isla de Calor Urbana, que es, un domo invisible que se forma en las zonas más densamente pobladas, porque la exposición de las superficies o cubiertas de los edificios absorben la luz y calor del sol, durante el día y la liberan durante la noche, generando cambios en el microclima de la ciudad. Por otra parte, un problema de estas características puede ser solucionado con una cubierta vegetal, conocidos como techos y paredes verdes, que tienen la virtud de ser aislantes térmicos, y, por lo tanto, no absorber el calor del sol, sino que lo disipa con el mismo tapete vegetal que está en contacto con los rayos solares. Mientras la superficie de materiales como el concreto tienen temperaturas muy altas a ciertas horas del día, la temperatura de una superficie cubierta con pasto o plantas es mucho más baja. Por otro lado, la expansión y contracción del material o superficie que cubre las casas tiende a desgastarse con rapidez, mientras que los techos y paredes verdes reducen el desgaste por enfriamiento y calentamiento de los materiales, actuando como una capa protectora del calor y frío durante las horas más calientes del día y viceversa, durante las horas más frías de la noche. Para la implementación del proyecto se recurrió a sistemas de ingeniería aplicada a la conservación del confort térmico y el aislamiento de las variaciones del clima externo, el objetivo fue analizar los datos que detectaban los sensores en intervalos regulares de tiempo, para crear una inmensa base de datos, que contenga las variaciones y que permita contestar las hipótesis que se conocen como parámetro del aumento o disminución de temperatura que existe entre un edificio común y uno dotado

de los paneles verdes, ya sea en el techo y/o en las paredes, además de las otras variables como humedad relativa, cantidad de luz expresada en luxes, vibración telúrica y humedad del substrato estos datos se registraron en un periodo de Agosto a Diciembre. Lo cual permitió demostrar que los sistemas de techos verdes son realmente eficientes, si se habla de confort térmico y aislamiento de factores externos que aumentan y/o potencializan las características deseadas de una casa o edificio.

Marco teórico Una particularidad de la vegetación es aumentar o reducir la humedad del lugar donde se encuentra. Las azoteas que cuentan con naturación tienen la ventaja de la regulación de la humedad, es decir en época de sequía cuando el aire es seco, la vegetación evapora agua que, contenida en las raíces, de esta manera aumenta relativamente la humedad del aire. Caso contrario cuando el ambiente es húmedo se presenta el proceso de la formación de rocío, condensando la niebla para que de esta se formen las gotas de agua y se infiltren hacia la capa de substrato. En estudios realizados en Kassel, Alemania por Robinette en 1972 se observó que durante la época de sequía, la vegetación evapora aproximadamente 1, 500,000 litros de agua por cada hectárea, y cuando existe demasiada humedad en el aire la vegetación de un metro cuadrado puede transformar hasta ½ litro de agua de rocío (Tobar, 2017). Un caso de éxito son los “árboles urbanos” de la empresa “Green city solutions”. Se trata de estructuras de cuatro metros de alto que, según sus creadores, purifican el aire de las partículas perjudiciales para la salud, como el óxido de nitrógeno y el ozono, tal y como lo harían 275 árboles. Desde el inicio de la empresa se han implementado en varias ciudades europeas con actuales instalaciones en Noruega, Francia, Alemania, Bélgica, Macedonia y Hong Kong. Este ‘árbol urbano’ une Internet de las Cosas (IoT) y el poder natural purificador del aire que tienen las plantas. Y lo hace mediante el uso de un tipo de musgo que forma un jardin vertical o pared verde conectado a un sistema con tecnología de IoT. Aseguran que el ‘árbol urbano’ es capaz de evitar la emisión de más de 200 toneladas de CO2 al año y, al mismo tiempo, se encarga de generar aire limpio ocupando hasta un 99% menos de espacio y terreno que los 275 árboles a los que equivale su función purificadora. Entre las ventajas que le atribuyen sus creadores se halla su casi total autosuficiencia. Para lograrlo, el ‘árbol’ lleva integrado un sistema de recolección de lluvia y un tanque de almacenamiento de agua, al que se suma un método que conecta la irrigación automática con el sistema de monitoreo del ‘CityTree’. La estructura tiene conexión wifi e incorpora un sistema de algoritmos que analiza los flujos de partículas. Además, genera datos de calidad del aire y del clima de la urbe, que pueden ser incorporados a las bases de datos abiertos de la ciudad, para su análisis a la hora de tomar decisiones relativas a cuestiones climáticas. Por otra parte, cuenta con una pantalla para mostrar información visual sobre calidad del aire o sobre el clima, entre otros contenidos, alimentada mediante energía limpia generada por la incorporación de un panel fotovoltaico (Honus, 2016). La Secretaría del Medio Ambiente ha venido impulsando desde el año 2007 la creación de áreas verdes inducidas mediante el sistema para la naturación de azoteas. Con este sistema se crean azoteas verdes en edificaciones de tipos diversos generando beneficios ambientales y sociales.

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La Secretaría del Medio Ambiente del Gobierno de la Ciudad de México a través de la Dirección de Reforestación Urbana, Parques y Ciclovías ha realizado o colaborado en las siguientes azoteas verdes:

1. En el 2007 se naturaron 2226.56 m² de azotea en colaboración con el Sistema de Transporte Colectivo Metro. (Cendi para trabajadores del Sistema de Transporte Metro con una superficie naturada de 1189.56 m² y la Glorieta del Metro Insurgentes del Sistema de Transporte Metro con una superficie naturada de 1037.00 m²). 2. En el año 2008 se naturaron 6752.15 m² de azotea principalmente en edificaciones públicas pertenecientes al Gobierno de la Ciudad de México. Los espacios naturados fueron: • Hospital de Especialidades Dr. Belisario Domínguez con una superficie naturada de 971.00 m². • Escuela Preparatoria Iztacalco “Felipe Carrillo Puerto” con una superficie naturada de 1477.85 m². • Escuela Preparatoria Coyoacán “Ricardo Flores Magón” con una superficie naturada de 2222.80 m². • Centro de Educación Ambiental “Yautlica” con una superficie naturada de 1500.00 m². • El Museo de Historia Natural con una superficie naturada de 60.00 m². • Secundaria técnica N° 14” Cinco de Mayo” con una superficie naturada de 220.50 m². 3. Durante el año 2009 se crean 3183.50 m² de naturación principalmente gracias a los resolutivos de impacto ambiental que indican la naturación como una de los medidas de mitigación por los impactos ambientales negativos de construcciones diversas. Los inmuebles en que se realizaron los trabajos: • Plaza Central con una superficie naturada de 3000.00 m². • Superama Horacio con una superficie naturada de 300.00 m². • Escuela Preparatoria Álvaro Obregón “General Lázaro Cárdenas del Río” con una superficie naturada de 183.50 m². 4. En el 2010 sólo se logró naturar el centro de Enseñanza Ambiental “Dr. Mario Molina” con una superficie de 140.00 m² (SEDEMA, 2011).

Metodología

Figura 1. Resumen de los pasos para construir el sistema de monitorización de variables físicas.

Después de completar el sistema de monitorización de variables físicas, deberán de construirse 2 sistemas, uno para la maqueta y otro para el exterior, luego, se pasa a construir una maqueta de un panel verde, donde se instalará el sistema de monitoreo, la maqueta es un modelo a escala de un edificio dotado de una cubierta vegetal en su techo y/o paredes, el cual servirá para cuantificar las variables que mencionadas anteriormente, se recurre a la utilización de materiales comerciales, para construir la maqueta; polines de madera, paneles de tablaroca de yeso, triplay y tapetes asfálticos para impermeabilizar. La construcción comienza por formar la base con un triplay de madera, sobre el cual se montarán 4 pilares compuestos por polines de madera, a los cuales se les sujetarán 4 travesaños igual a los polines de madera, para formar una estructura sobre la que se le encimarán paneles de triplay y en la superficie del triplay se le empalmarán paneles de tablaroca de yeso, para conformar las paredes de la maqueta, a su vez, se le añadirán tapetes asfálticos que servirán como impermeabilizante para la maqueta. Después se agregará el tapete vegetal en el techo de la maqueta definido con un bastidor de madera, para que no se desborde el substrato en el cual estará sembrado el pasto. Una vez terminada la maqueta, y el sistema de monitorización, se puede instalar en el interior de la maqueta, para dar comienzo al experimento. Ver Figura 2.

Cuando se termina el experimento de monitorización, se realiza el análisis estadístico de las variables físicas mediante estadística descriptiva por medio de software estadístico como R studio, E views, Stata, SPSS, SAS y Minitab, en el cual permitió realizar el análisis de regresión lineal y posteriormente se grafican las ecuaciones y se analizan los residuos, para comprobar el ajuste del modelo, una ecuación es el modelo de regresión y con esa, se puede realizar una estimación. Ver resultados.

Observar la relación entre variables registradas en la maqueta por medio de una matriz.

Resultados El presente análisis estadístico cuantitativo se basa en conceptos de estadística descriptiva, debido a que las observaciones fueron adquiridas por sistemas de monitorización, además de resumirlas en conjuntos descritos como poblaciones y muestras, y posteriormente, poder presentar estos resultados. El análisis se centra en obtener variables numéricas continuas, debido a que eran medidas por escalas numéricas y descritas en los sistemas de adquisición y monitorización como cantidades positivas de porcentajes de humedad relativa atmosférica, grados Celsius de temperatura ambiental, picofaradios para la humedad del subsuelo, cantidad de luz en el exterior e interior de la oficina de trabajo en luxes y porcentajes de vibración mecánica y telúrica. Para generar una población estadística se juntaron las hojas de cálculo de Excel en el programa SPSS de IBM, que nos permitió tener una inmensa base de datos, en total sumaba una población de 866042 observaciones divididas en 3 muestras: -Muestra maqueta -Muestra edificio F -Muestra exterior

Tabla 2. Medidas de tendencia central para observaciones en maqueta.

384046 observaciones de 4 variables. 141734 observaciones de 3 variables. 340262 observaciones de 3 variables.

Dependiendo del experimento, ciertas variables como: temperatura atmosférica, humedad relativa atmosférica, humedad del subsuelo y vibración telúrica, fueron aplicables a la maqueta, pero la variable; cantidad de luz, no fue aplicable, ya que no se contaba con ventanas en la maqueta, ni alguna fuente de iluminación artificial. Por otro lado, el experimento de monitorización en el exterior de la maqueta y en el interior del edificio “F”, contó con la selección de las siguientes variables; cantidad de luz, temperatura del ambiente y humedad relativa del ambiente, y fueron descartadas la humedad del subsuelo y la vibración telúrica, dado que no aplicaban a las condiciones de los experimentos efectuados en el exterior y en el interior del edificio “F”. Ver Tabla 1.

Figura 3. Matriz para gráficas de dispersión de las variables observadas en maqueta.

Humedad relativa y temperatura, se asignó como variable de respuesta a la temperatura y como variable explicativa a la humedad relativa, debido a que sus coeficientes de regresión eran estadísticamente altos y en la gráfica de dispersión demostró la correlación entre ambas variables. Lo cual resultó en el siguiente modelo de regresión lineal, ver ecuación (1): Ecuación

(1)

∆(log (Temperatura))= -0.0144*∆(Humedad)+0.1151(∆(log (Humedad2 ) )+0.0369*D__8316-0.3492*D__45119-0.7283*D__189798 +[MA(1)=-0.6299] Estadístico-t, para los coeficientes, β1, β2, β3, β4, β5 y una Media Móvil de primer orden: (-1120.2847)***(477.3974)***(188.4744)***(-12.8486)***(16.4321)***(-7576.5734)***

Para construir el sistema de monitorización de variables físicas se dispuso del hardware libre y de su código abierto, Arduino, para completar el objetivo, de construir un sistema que comprenda las variables deseadas, además de capturarlas automáticamente, se diseñó primero el circuito en el software 123D Circuits, de Autodesk, con el cual se puede simular el funcionamiento del circuito antes de construirlo, para lo cual, se seleccionan los componentes electrónicos como en este caso, sensor DHT 11 (temperatura y humedad relativa), LDR (cantidad de luz expresada en luxes), CNY 70 (vibraciones mecánicas) y capacitor de placas paralelas (humedad del substrato), una vez dispuestos todos los sensores y después de conectarlos a la tarjeta Arduino, se procede a cargar el código abierto, que se puede descargar de la red, o se puede codificar propiamente, según se requiera, además de requerir un enlace entre el monitor de Arduino

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y Excel, para la adquisición de datos, para éste fin, se optó por el PLXDAQ, el cual mediante pocas líneas de código, permite enlazar el Arduino y la hoja de cálculo de Excel, para guardar los datos de los sensores en un archivo de Excel. Una vez desarrollada la simulación del prototipo, se procede a dibujar las pistas para las conexiones del PCB (Printed Circuit Board), en el mismo software, para después imprimir el diseño y lograr transferirlo a la placa fenólica y poder hacer las pistas mediante corrosión para poder crear el circuito ya con los componentes soldados en su posición definitiva. Obsérvese la Figura 1.

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Tabla 1. Arreglo de las variables por experimento.

Resultados de la maqueta. Las medidas de tendencia central de cada una de las variables físicas, promedios, medianas, cuartiles, amplitudes máximas y mínimas, las encontramos en la siguiente Tabla 2. Figura 2. Maqueta de un panel verde con el sistema de monitorización de variables físicas en el interior.

Donde: Δ=primeras diferencias. log=logaritmo base 10. D=Variable dummy. MA=Moving Average o media móvil de orden 1. La ecuación nos dice que, la temperatura varía negativamente 1.4 %, mientras la humedad es incrementada en 1 porciento. Es decir, que cuando la humedad aumenta, la temperatura disminuye. Por su valor de β1=0.0144, el cual indica que su pendiente es ligera, por lo tanto, sus cambios en la temperatura, no son tan notables debido a que la variación total es explicada por las variables independientes, las cuales cuentan con coeficientes bajos.

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se simuló en un Protoboard, el cual se utilizó para comparar los valores que existen en un edificio y contrastarlo con los valores observados en la maqueta.

Tabla 3. Resultados de la regresión mediante el método de mínimos cuadrados.

Para las variables “dummies”, se justifican mediante las siguientes gráficas de dispersión, ver Figura 4, con la línea de ajuste, la cual indica que los valores atípicos “jalan” a las demás observaciones fuera de la línea recta, haciendo que la ecuación, no sea totalmente confiable. Por lo tanto, se sustituyen por variables ficticias o falsas, que no afectan el ajuste al ser reemplazados por valores de 1, los cuales no afectan las sumas de los mínimos cuadrados.

La ecuación indica que las cantidades de temperatura en el interior del edificio son altamente dependientes de la humedad relativa, dados sus coeficientes β1=-1.89782, indica que la pendiente tiene una inclinación notable y un mínimo de variación en la humedad relativa, hace que la temperatura varíe de forma inversamente proporcional, en un 1.89 %, lo cual demuestra que el coeficiente “Pearson” de correlación o R=-0.74, indica una correlación negativa casi perfecta. Es decir, que por cada por ciento de humedad que disminuye se ve reflejada en la temperatura en mas de 1.89 %. Ver Figura 9.

Tabla 4. Resumen de las medidas de tendencia central observadas en el interior del edificio “F”.

La Figura 6 que se muestra, es una matriz con las gráficas de dispersión, obsérvese, que la correlación entre humedad y temperatura es la más importante.

Figura 8. Dispersión de los datos con cada panel uno muestra la concentración del 68% en la elipse bivariada y una curva suavizada de loess, y el otro panel muestra la dispersión de los datos.

Dado el coeficiente de correlación o R = -0.74, y dada la alta volatilidad de los datos generados por el sistema de monitoreo, se utilizó un modelo GARCH (Bollerslev, 1986), se asignaron las variables independientes para humedad relativa del viento, y dependiente: temperatura atmosférica. Ver Ecuación (2): Ecuación Figura 4. Gráficas de dispersión para la línea de ajuste con observaciones atípicas, dummy #45119, dummy #8316, dummy #189798. Figura 6. Matriz con gráficas de dispersión para las variables observadas en el interior del edificio.

Gráfica de E views. Figura (5). Los datos presentados anteriormente, se pueden validar con sus coeficientes de correlación calculados con el método “Pearson”. Ver Figura 7.

Tabla 5. Resultados del modelo GARCH.

(2)

∆(Temperatura)= -1.8978*∆(log (Humedad) )+0.0001 *∆(Humedad)2+1.9557*D__132732+3.9391*D__79613-10.0166 *D__81513-1.9408*D__87248+[MA(1)=-0.7439] Estadístico-z, para coeficientes β1, β2, β3, β4, β5, β6 y una Media Móvil de primer orden: (-1264.09)***(115.3766)***(68.4684)***(1038.059)***(2791.554)***(-35.57716)***(-359.2208)*** Ecuación de la varianza. Ecuación

(3)

GARCH=0.0003+0.0671* RESIDUOS(-1)2+0.9284*GARCH(-1) Estadístico-z, para coeficientes constante, Residuos, GARCH: (879.2257)***

Figura 5. Matriz de dispersión para variables en la maqueta. Figura 7. Correlograma con coeficientes de correlación por método “Pearson”, para variables observadas en el experimento edificio “F”.

Resultados para el interior del edificio “F”. Para la muestra en la oficina de trabajo, compuesta de 141734 observaciones, se obtuvieron las siguientes medidas de tendencia central, ver Tabla 4. Cabe mencionar que, la muestra fue una prueba para detectar errores en el código de Arduino, y para corregir las conexiones en el circuito integrado antes de construirlo

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(242.9743)***

(11259.75)***

Donde: ∆=primeras diferencias. log=logaritmo base 10. D=Variable dummy. MA=Media Móvil de orden 1. GARCH= Generalizado Autorregresivo Condicional Heterocedástico.

Figura 9. Gráficas de dispersión que demuestran los valores atípicos, substituidos con “dummies”, #132732, #79613, #81513 y #87248..

Posteriormente, se graficó la ecuación en E views, dando la siguiente matriz de dispersión. Ver figura 10.

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Al analizar la cantidad de variación total de las muestras en la maqueta y el edificio, se encontró que los coeficientes de determinación para la maqueta, R2=0.3355, es decir, que el 34 % de la variación de la temperatura se explica mediante las variables humedad y humedad2, dicho coeficiente R2, es mayor que el del edificio, el cual se registró con un coeficiente de determinación R2=0.2096, que es lo mismo a que el 21 % de la temperatura es explicada por las variables humedad y humedad2, es decir, que su variación en la temperatura se explica por las variables independientes.

Figura 10. Matriz de dispersión con las variables en relación de columna - renglón.

Bibliografía

Conclusión El presente trabajo demostró la eficiencia de los paneles verdes mediante el sistema de monitorización que se utilizó para estudiar las variables en cuestión, se analizó por medio del estudio de series de tiempo, a principio del análisis las series eran estacionales, hasta que fueron transformadas por medio de primeras diferencias, logaritmos, términos cuadráticos y medias móviles, hasta que dejaron de ser estacionarias, siendo sus residuales analizados y mostraron normalidad en sus gráficas. Mediante técnicas de regresión o el método de mínimos cuadrados y modelos GARCH, se pudo representar el comportamiento de la temperatura (variable dependiente) y la humedad relativa atmosférica (variable independiente), mediante la ecuación que obtuvo el coeficiente β1 = -1.44 , el cual no fue tan alto como el experimento en los interiores del edificio, β1 = -1.89 , el cual es mucho mayor al coeficiente de la maqueta, debido a la mínima variabilidad de las condiciones atmosféricas generadas por los paneles verdes, es decir, que redujeron la variación en cuanto a temperatura y humedad del aire, lo cual es deseable para el confort térmico en una habitación. En cuanto al coeficiente de determinación de la maqueta que fue de R2 = 0.33. Es posible revisar que estas diferencias nos marcan, así como el coeficiente de determinación del edificio R2 = 0.21, nos permiten concluir que el modelo de regresión está ajustado, además de ser un modelo que tiene una alta confiabilidad en sus predicciones, si en cuanto al grado de variación que tendrán los resultados que se obtengan mediante la estimación(es) con el(los) modelo(s). Además de lo anterior se puede decir que los paneles verdes aportan diversos beneficios al medio ambiente, como puede ser la reducción del CO2 y monóxido de carbono en las áreas con concentración de edificios verdes, y además regulan la temperatura de las superficies que recubren los techos y paredes de las casas de las zonas urbanizadas, lo cual tiene el efecto de reducir o contrarrestar el fenómeno denominado “Urban Heat Island”.

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and Russia in our country, as well as the potential areas of investment, the third section presents some general conclusions and future lines of research.

Keywords: Energetic reform, renewable energy and investment.

Introducción Las temáticas ambientales vienen a tomar relevancia en la agenda pública a nivel local, específicamente en Estados Unidos en la década de los sesenta, mientras que trasciende al ámbito internacional a partir de los setenta cuando empiezan a generarse estudios acerca de las principales afectaciones en el medio ambiente, pero aún sin generar coherencia entre todos ellos como para poderlo llamar una agenda pública. Fue hasta 1980, que empieza a observarse dicha iniciativa y se establece entonces una agenda de corte internacional en donde se agrupan básicamente 10 tópicos en torno a las problemáticas medioambientales entre las cuales se incluye el calentamiento global y las emisiones de gases tóxicos, así como la necesidad de transitar hacia nuevas formas de generación de energéticos generados por métodos limpios y que sean reutilizables para poder atender las principales metas y compromisos internacionales en materia de reducción de gases de efecto invernadero.

Antecedentes: propuestas de reforma del sector 2000-2012 Kenia María Ramírez Meda1

Universidad Autónoma de Baja California, Facultad de Ciencias Sociales y Políticas Avenida Monclova s/n ex Ejido Coahuila Mexicali, Baja California, México, C.P. 21360

Resumen: Para efectos de ilustrar los progresos logrados en México en materia de energías renovables a partir del año 2000 este artículo presenta los principales avances que se han suscitado en materia de inversión en energías renovables por parte de China y Rusia en nuestro país, tras haberse suscitado la reforma energética 2013-14. El estudio se estructura en tres apartados; el primero presenta un análisis de los principales cambios institucionales y legales en nuestro país en materia de energías renovables a raíz de la citada reforma, el segundo presenta los principales avances en materia de inversión por parte de China y Rusia en nuestro país, así como las áreas potenciales de inversión, el tercer apartado presenta algunas conclusiones generales y futuras líneas de investigación.

+ Palabras clave: Reforma energética, energías renovables e inversión. kenia@uabc.eu.mx

Recibido: Junio 26, 2017. Recibido en forma revisada: Octubre 18, 2017. Aceptado: Enero 17, 2018.

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Abstract: For the purposes of illustrating the progress made in Mexico in the field of renewable energy from the year 2000 this article presents the main developments that have occurred in the field of investment in renewable energy by China and Russia in our country, having raised the energy reform 2013-14. The study is divided into three sections; the first presents an analysis of the main legal and institutional changes in our country in the field of renewable energy as a result of this reform, the second presents the main developments in the field of investment by China

años después, así se advirtió que “había llegado a su capacidad máxima alcanzable. Pemex dio a conocer sus previsiones, que consistían en que el ritmo de reducción de la producción del yacimiento promedio anual a partir de 2007 sería entre 200 y 250 Mbd, equivalentes a entre 15% y 25%, situación que se extendería hasta 2011, para de ahí en adelante acusar caídas menos pronunciadas” (Gutiérrez, 2008: 6). Aunado a esto, este período también se caracterizó por hacer de los ingresos petroleros, la principal fuente de financiación del gasto público, como ya se mencionó anteriormente por la erogación de diferentes impuestos especiales establecidos para la paraestatal, lo que provoca que la misma haya tenido que salir a la búsqueda de capital externo para amortizar sus gastos, incurriendo así en deuda externa1. Asimismo, durante el sexenio de Felipe Calderón 2006-2012, el Plan Nacional de Desarrollo y el Programa Sectorial de Energía, reflejaron la propuesta de reformar el sector y modificar el marco jurídico regulatorio, en aras de fortalecerlo tecnológicamente para poder lograr la explotación de yacimientos en aguas profundas y dotar a la empresa paraestatal de la tan necesaria autonomía de gestión. En este sentido, se envió al Senado de la República en el mes de abril de 2008, una propuesta para modificar el marco legal del sector petrolero en México, en total se envió la propuesta de 5 leyes secundarias, así como la creación de una nueva Institución, además cabe destacar que no se propusieron cambios al artículo 27, lo anterior se resume en la siguiente tabla:

Durante el sexenio del presidente del México, Vicente Fox, no existieron iniciativas contundentes para reformar el sector de fondo, ni tampoco existieron cambios sustanciales respecto del marco jurídico. Por otro lado, la ausencia de reformas estructurales, incluyendo la reforma fiscal representó la inminente inamovilidad de Pemex en su modernización tecnológica, pues el modelo de la financiación mayoritaria del gasto público con recursos provenientes de la venta de petróleo se mantuvo y la política fiscal se limitó a la aplicación extendida del IVA. En este sentido, se considera que esa administración se caracterizó por no contar con una planeación de políticas energéticas, que según Gutiérrez (2008) tuvieron como consecuencia; incapacidad para transitar de consumo de combustibles fósiles a fuentes de energía renovables debido a la política de subsidios al precio de estos energéticos, así como la no intervención para la modernización del parque vehicular incluido el transporte público, la reorientación de la industria eléctrica nacional al consumo de gas y lo más importante; la no utilización de los excedentes petroleros para invertir en la industria, ni en la generación de infraestructura. El autor puntualiza como; la responsabilidad de la inversión se centraba en los contratos de servicios múltiples y el esquema de Programas de Infraestructura con Impacto Diferido en el Gasto (Pidiregas), y enfatiza como estos excedentes fueron en cambio utilizados para el reforzamiento de la posición internacional del país por medio de la acumulación de reservas internacionales. Aun y cuando en el año 2000 se empezó a inyectar al pozo Cantarell 1 millón, 200 mil m3 de nitrógeno para aumentar su presión y así dinamizarlo, sus reservas probadas empezaron a reducirse de manera acelerada 2

Tabla 1. Propuesta de reforma al sector de hidrocarburos 2008. Fuente: Elaboración propia con base en Gutiérrez (2008).

1 La deuda consolidada de Pemex muestra la siguiente evolución: En 2005 tenía un débito de 49 mil 800 millones de dólares; en 2006, aumentó a 52 mil 200 millones; en 2007 descendió a 46 mil 100; en 2008 bajó a 42 mil 800 millones; en 2009 empezó con su carrera ascendente al llegar a 47 mil 900 millones; en 2010 subió a 53 mil 200 millones; en 2011 en 55 mil 951 millones y 2012; 59 mil 900 millones de dólares (Rodríguez, 2012).

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Dicha reforma, a decir de Gutiérrez (2008) implicó un adelanto, en el sentido de que se consideraron aspectos de sustentabilidad energética, se creó la Comisión Nacional de Hidrocarburos, se acordó que el capital privado no participaría en áreas de refinación, distribución y almacenamiento de crudo y petrolíferos y que no se abriría paso a los contratos incentivados, se da mayor margen de gestión financiera a Pemex, aunque esto no fue suficiente dado que no se configuró una reforma fiscal de fondo que permitiese la financiación del gasto público sin “desangrar” a la paraestatal. Por otro lado, la conversión de deuda corporativa de Pemex en deuda pública, así como el otorgamiento de mayores facultades para la contratación de deuda son elementos que contribuyen a mantener el déficit en las finanzas de la misma. Además de lo anterior,

y la expedición de las leyes secundarias en su materia en el año 2013, uno de los principales argumentos esgrimidos fue que la dependencia en los ingresos de un recurso que resulta ser volátil y vulnerable a los acontecimientos internacionales representa un factor de riesgo para las finanzas públicas del país, debido fundamentalmente a, (1) el precio del petróleo, un mayor precio por barril aumenta los ingresos por exportaciones, pero incrementa gastos de importación de hidrocarburos y; (2) plataforma petrolera, la extracción de hidrocarburos determina el nivel de ingresos petroleros a través de los ingresos por producción, derechos y aprovechamientos por su extracción. Se estima que una disminución en la producción de petróleo de 50,000 b/d genera una caída de los ingresos petroleros de 17.9 mil millones de pesos” (Pech, 2013).

“la negativa de los senadores a los contratos incentivados y a la apertura al capital privado de las áreas de refinación, distribución y almacenamiento de petrolíferos, ha contribuido a que varias de las instituciones privadas como el Consejo Coordinador Empresarial y el Centro de Estudios Espinoza Yglesias, manifiesten abiertamente que a pesar de la importancia de la reforma, se trata de un ejercicio insuficiente” (Gutiérrez, 2008: 22).

Por otro lado, el declive en las reservas probadas hacía vulnerable la independencia energética en México, pues de no darse una reforma sustantiva podría pasar de ser un país productor un país importador de barriles.

En este sentido, durante el sexenio de Felipe Calderón, a diferencia del de Vicente Fox, si pudo apreciarse la existencia de la formulación articulada de una política energética dado que, se propuso una reforma que si bien fue limitada en el sentido de la aceptación de la inversión privada, tuvo a bien considerar la transición energética hacia fuentes limpias de energía esto por supuesto no impidió que esta política energética atendiera meramente al sector petrolero y que se siguiera privilegiando el uso de los recursos por exportación de petróleo para la financiación del gasto público quedando de lado nuevamente el desarrollo tecnológico de la empresa paraestatal, lo que aunado a la llegada al tope máximo de producción de los principales yacimientos de hidrocarburos y la ausencia de una estrategia para reivindicar las prácticas políticas al interior de la empresa paraestatal y del Sindicato Petrolero, hace reflexionar que a pesar de la implementación de reformas de carácter limitado la industria de hidrocarburos no se trabajó en pro de la modernización del mismo, sino que se dejó como una tarea pendiente por emprender en el paquete de reforma estructurales recomendadas por los organismos financieros internacionales. Es a partir del año 2008 que encontramos entonces que en México se ha dado impulso al tema de las energías renovables a través de una serie de normativas que tienen como objetivo; “fomentar la implementación del uso de energías renovables, además de otorgar certeza jurídica para los interesados en invertir en esta materia” (Secretaría de Energía, 2012:53).

Propuesta de Reforma durante el sexenio de Enrique Peña Nieto Una de las principales razones de peso para potenciar una reforma al sector energético en México de manera general, y de manera particular al sector petrolero fue sin duda, la inminente necesidad de una autonomía de gestión de la empresa Pemex, pues queda claro que éste ha sido uno de los principales impedimentos para poder modernizar tecnológicamente a la empresa y sus procesos, en este sentido algunos de los principales argumentos emitidos fueron; la necesidad de una. Para potenciar la aprobación de la Reforma a la Ley de Hidrocarburos

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Al inicio de la actual gestión del presidente Enrique Peña Nieto y en el marco del “Pacto por México” se anunció la intención de finalmente impulsar una reforma energética integral que abarcara de manera especial la modernización del sector petrolero en todas sus fases; refinación, petroquímica, transporte, distribución, con la clara encomienda de que Pemex no se privatizaría. En este sentido, la propuesta de Reforma Energética del año 2013 se estructuró con los siguientes objetivos:

1. Mantener la propiedad de la Nación sobre los Hidrocarburos. 2. Modernizar y fortalecer sin privatizar a Petróleos Mexicanos (Pemex) y a la Comisión Federal de Electricidad como empresas productivas del Estado 100% públicas y 100% mexicanas. 3. Reducir la exposición del país a los riesgos financieros, geológi-

cos y ambientales en las actividades de exploración y extracción de petróleo y gas natural.

4. Permitir que la Nación ejerza, de manera exclusiva, la planeación y control del Sistema Eléctrico Nacional. 5. Atraer mayor inversión al sector energético mexicano. 6. Contar con un mayor abasto de energéticos a mejores precios. 7.

Garantizar estándares internacionales de eficiencia, calidad y confiabilidad de suministro energético, así como transparencia y rendición de cuentas en las distintas actividades de la industria energética.

8. Combatir de manera efectiva la corrupción en el sector energético. 9. Fortalecer la administración de ingresos petroleros e impulsar el ahorro a largo plazo en beneficio de las futuras generaciones.

10. Impulsar el desarrollo, con responsabilidad social y ambiental (Presidencia de la República, 2014: 4).

En este tenor, el documento que plantea de manera integral la reforma energética emitido por el Gobierno de la República, admite que México enfrenta una problemática en el sector a raíz de la caída de la producción tanto de petróleo como gas, siendo este último, recurso el que enfrenta la mayor problemática dado que se importa hasta el 30% de lo que se consume en el país. La preocupación en torno al modelo energético mexicano radica no solo en la disminución sostenida de las reservas de gas y petróleo que nuestro país enfrenta a partir de la década de los ochenta sino que además, ha sustentado su consumo en energías fósiles lo que resulta en una alta dependencia de estos energéticos a pesar del potencial para el desarrollo de energías limpias. En este sentido, Arreola (2014) enuncia que nuestro país cuenta con un potencial de generación energética renovable de más de 200,000 megavatios en sus diferentes modalidades; fotovoltaica, térmica, eólica, mareomotriz, nuclear, geotérmica, hidráulica y de biomasa. Aunque si bien en el grueso de la Reforma Energética no se encuentran iniciativas contundentes para una transición del uso de energías fósiles a aquellas renovables, encontramos sí un conjunto de iniciativas para favorecer la transición de manera paulatina a continuación se enuncian:

a) La Secretaría de Energía proyecta que para el 2018 se duplique la capacidad de generar energía eléctrica con fuentes renovables, respecto del año 2012, en el marco del Programa para la Transición Energética. b) Lo anterior implica que para el año 2024 el 35% de la energía

eléctrica debe ser producida por fuentes limpias (Ley General de Cambio Climático, 2012).

c) Para favorecer esta transición se crean los Certificados de Ener-

gías Limpias donde los usuarios que cuenten con una demanda mayor a 3MW podrán contratar servicio eléctrico de CFE o de una empresa particular, en este sentido se apoya a proyectos que generen energía eléctrica por energías limpias y renovables.

d) Creación del fondo para la transición energética y el aprovechamiento sustentable de la energía “creado por mandato del artículo 27 de la Ley para el Aprovechamiento de las Energías Renovables y el Financiamiento de la Transición Energética, su objetivo es apoyar la Estrategia Nacional para la Transición Energética y el Aprovechamiento Sustentable de la Energía, en promover la utilización, el desarrollo y la inversión en las energías renovables y la eficiencia energética” (Secretaría de Energía, 2015). e) Impulso a la investigación en los Centros Mexicanos en Innova-

En este sentido es cuestionable que se haya dejado muy poco margen de acción para el desarrollo y la transición hacia el uso de las energías renovables dentro de la más reciente Reforma, pues el modelo a seguir de forma evidente es el de la potencialización de la explotación de los combustibles fósiles a través de la modernización de las técnicas de exploración y extracción de la mano de la inversión extranjera y del modelo de explotación de las cuencas de lutitas para la extracción del gas shale. El sector de las energías renovables se ve relegado en la Reforma por ejemplo al momento de considerar la transición energética por medio de la ejecución de un Programa y no de una Ley en sí, a decir de Arreola (2014); esto es un punto en verdad crítico pues en el citado documento aún no se describen las etapas de transición y consolidación para lo cual es necesario se eleve a rango de ley lo cual parece cada día menos viables. A pesar de estas lagunas legales y deficiencias institucionales se espera que al amparo de la Reforma se logren atraer cuantiosas inversiones al nivel público y privado en el sector de las energías renovables, “actualmente un tercio de la energía eléctrica del país ya se produce desde la iniciativa privada, se han otorgado ya 157 permisos para la generación de energía eléctrica en el país a través de energía renovable y en 2013 se recibió 7,343 millones de dólares en inversión extranjera directa en este sector” (Austria, 2014). Por lo tanto, es imperativo estudiar el potencial de inversión en este sector pues la Reforma busca impulsar la meta de generar 35% de energías limpias para el año 2024 para lo cual son necesarios esquemas de inversión que vendrán a completarse por parte de actores privados tanto nacionales como extranjeros.

Potencial de inversión en energías renovables en México Como fue mencionado anteriormente el potencial de generación energética renovable de nuestro país asciende más de 200,000 megavatios, en términos de capacidad efectiva PROMEXICO anota que para el año 2014 se contaba con una capacidad instalada para la generación de energía eléctrica por fuentes renovales de 16,070 MW lo que representa el 25% de la capacidad instalada, asimismo resalta como nuestro país cuenta con una excelente ubicación geográfica y extenso potencial de recursos renovables, por lo que resulta atractivo para la inversión extranjera. De acuerdo al mismo organismo y derivado de la Reforma se estima que para el año 2028 la capacidad instalada se incremente en 19,761 MW donde la energía eólica e hidráulica son las que aumentarán más su participación con 59% para la primera y 21% para la segunda. Entre 2010 y 2014 México recibió aproximadamente 45 proyectos de inversión extranjera en torno a las energías renovables las principales inversiones en esta materia provienen de España, Estados Unidos y Alemania (PROMEXICO, 2014).

ción en Energía establecidos en Baja California y Distrito Federal.

f) Creación de la Ley de Geotermia mismo que prevé la participación de la CFE en la Ronda Cero y aquellos campos que no se asignen a aquella, sean abiertos a licitación para la participación privada, así como la Ley de la Industria Eléctrica, que pretende desarrollar un mercado mayorista de energía eléctrica.

En este sentido es importante destacar el papel que Rusia y China pueden jugar en materia de energía renovables en México puesto que ambos países han sido los primeros interesados para la región de Asia-Cuenca del Pacífico en invertir en el sector energético mexicano tras la Reforma Energética 2013-14. En el caso de China, es destacable la participación vía la academia que se está gestando desde hace algunos años para el impulso de proyectos

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conjuntos en materia de energías renovables, al respecto es la Universidad Veracruzana a través del Centro de Estudios China-Veracruz quien lleva la vanguardia en la exploración y discusión de temáticas relativas a la dinamización de las relaciones bilaterales en este sector, el objetivo es ir estrechando lazos entre las instituciones para que por medio de la academia se desarrollen proyectos de investigación para que China se interese no sólo en invertir en el área de los combustibles fósiles, sino en el desarrollo y la financiación de proyectos conjuntos en materia de energías renovables. Y es que, es importante destacar que China podría representar un excelente aliado en ese sentido pues ha establecido como meta que para el año 2020 incluir a las energías renovables para el mejoramiento de la calidad de vida y la consolidación de su economía.

y extranjeros para la aceleración de la mejora en los procesos tecnológicos que son requeridos por los mercados demandantes de los recursos energéticos sobretodo del petróleo y del gas que abarcan el grueso de la reforma.

Cabe destacar que en 2012 China se consolidó como líder mundial en la industria de las energías renovables con una inversión de 67 mil 700 millones de dólares en el exterior. Actualmente el mayor productor mundial de equipos de energía solar, y posee el segundo lugar en cuanto a capacidad solar instalada y se prevé que ascienda al primer lugar a finales del año 2015. Asimismo la capacidad instalada de generación de energía hidroeléctrica supone hasta un cuarto del total mundial y su capacidad eólica instalada también es la mayor de todo el mundo (REVE, 2015).

Como observamos, el marco legal mexicano en esta materia aún se está moldeando y por eso es importante sostener acercamientos con más actores que ya poseen experiencia en estas áreas como lo es China quien ya es un país que está bastante avanzado en este sentido, o Rusia quien se encuentra aún en una fase inicial igual que México actualizando sus marcos legales e institucionales para entrar de lleno al desarrollo y uso de las energías renovables. Hay que observar de cerca las acciones de cada uno de estos actores, hay que evaluar la capacidad en el cumplimiento de sus metas y la contribución que pueden hacer a sus pares en materia de transferencia de conocimientos y experiencias para lograr una verdadera integración energética transpacífica.

Asimismo, en el año 2014 la empresa china Risen Energy anunció una inversión de 600 millones de dólares para la construcción de una planta de energía solar, con capacidad de 300 megawatts, en el estado de Durango. En el mismo año, se estableció también una alianza estratégica entre el Grupo Financiero Interacciones, y la empresa china Envision Energy, con el objetivo de “realizar conjuntamente la exploración, estructuración, seguimiento y/o instalación de proyectos de generación de energía eólica en México” (El Sol de México, 2014). En Rusia, a pesar de la alta dependencia del petróleo, gas y carbón para el flujo económico y comercial de este país, se ha iniciado una estrategia por parte del Presidente Vladimir Putin desde el año 2013 otorgando subvenciones para el establecimiento de plantas para la generación de energía eólica e hidroeléctrica. En este sentido, “se proyecta que para el año 2030 la energía eólica deberá aportar el 5.5 % del consumo de electricidad del país. México posee una capacidad instalada de energía eólica de 1289 MW en 2012, de los cuales sólo el 7% es operado por la CFE, mientras que el resto es operado a través de permisionarios bajo esquemas de autoabastecimiento, pequeños productores y productores independientes” (PROMEXICO, 2013), por tanto existe un potencial muy importante en materia de inversión en energía eólica pues es una de las áreas con mayor oportunidad en cuanto a energías renovables en nuestro, existen al menos 3 zonas identificadas como potenciales para el desarrollo de energía eólica; el Itsmo de Tehuantepec, la Rumorosa en el Estado de Baja California, la Costa del Golfo de México y la Costa de la Península de Yucatán y Nuevo León.

México ya ha empezado a trabajar de la mano de países como España y Alemania en materia de energías renovables, sin embargo queda pendiente de evaluar cuál es la participación conjunta y que potencialidades tiene con aquellos países de la Cuenca del Pacífico mismos que son fundamentales en su estrategia por ser los principales consumidores y productores de energía para el siglo XXI, muy especialmente el caso de China quien se ha convertido el principal importador mundial de energéticos gracias a su rápida industrialización.

Bibliografía

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Reflexiones finales En los últimos 15 años hemos transitado por una importante restructuración de nuestros esquemas energéticos sobre todo aquellos derivados de la más reciente reforma energética que dio pie al establecimiento de un nuevo modelo legal e institucional que apunta a la modernización del sector en todas sus fases de la mano de la inversión de particulares nacionales

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The methodology used is the Design Method in Engineering capable of providing a platform for the design and implementation of the experiment, first providing the means for its installation, sampling and finally the presentation of results and conclusions. The most important results were related to the efficiency obtained in the two stages of the experiment and the different climatological conditions; the main conclusion reached is that the system is more efficient in winter seasons.

+ Keywords: Photovoltaic system and solar energy.

Introducción

sistema fotovoltaico; Caracterización del sistema fotovoltaico y Análisis de la eficiencia. Este proyecto, contribuye a la región del sur de Sonora a mejorar los métodos, para utilizar y aprovechar al máximo la energía solar, para obtener la mayor eficiencia en los sistemas instalados. Así también, lograr satisfacer las necesidades de energía eléctrica, que permite a los sistemas fotovoltaicos proliferar en la región Sur de Sonora.

Desarrollo La metodología que se utilizó para el desarrollo del sistema fotovoltaico consta de 3 fases, la primera fase es la de ubicación e instalación del sistema fotovoltaico, que consta de cinco módulos fotovoltaicos marca SIEMENS modelo SR-100, de 100 Watts de potencia, con los que ya se contaba y que se muestra en la Figura 1.

Actualmente, las aplicaciones de la energía solar han tenido un repunte en su utilización, debido a la preocupación de la contaminación global, al consumo desmedido de hidrocarburos, al desgarramiento de la ecología del planeta, debido a la destrucción de la capa de ozono que se está ocasionando, por los tradicionales sistemas de generación de la energía eléctrica, que cada año incrementan su costo.

José Lionso Salazar Huerta1, Javier Gutiérrez Ávila2 y Ana Mayra Luna Rodríguez3

Instituto Tecnológico Superior de Cajeme, Carretera Internacional a Nogales Km. 2 s/n CP. 85024 Cd. Obregón, Sonora, México. 2 Instituto Tecnológico de Acapulco, Avenida Instituto Tecnológico S/N, Crucero del Cayaco C.P. 39905. Acapulco, Guerrero, México. 1,3

jsalazar@itesca.edu.mx

Recibido: Junio 09, 2017. Recibido en forma revisada: Julio 28, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Los sistemas fotovoltaicos, que transforman la energía solar en energía eléctrica, que empiezan a utilizarse a nivel mundial, como en los países desarrollados de Europa y Estados Unidos, han proporcionado mayor importancia a la explotación de la energía solar (Asociación de la Industria Fotovoltaica, 2003). En México, se ha empezado a utilizar los sistemas fotovoltaicos autónomos e interconectados a la red, que se han implementado en regiones donde CFE no existe y en zonas de tipo doméstico, residencial, comercial y en diferentes empresas, para el ahorro de energía. Así también, depende de las diferentes zonas de irradiación solar en el país, donde la región del Noroeste es muy bondadosa (Southwest Technology Development Institute, 2001).

Resumen: El proyecto de investigación consiste en monitorear un sistema fotovoltaico para casa habitación, con el objetivo de encontrar las mejores 2 posiciones respecto a la horizontal de los paneles solares, para obtener la mayor captación de energía solar, en los solsticios de verano e invierno. El alcance del estudio es solo para la región sur de Sonora y usando los paneles solares de la marca Siemens modelo SR-100. La metodología usada es la del Método de Diseño en Ingeniería capaz de brindar una plataforma para el diseño e implementación del experimento, primero brindando los medios para su instalación, posteriormente para la toma de muestras y por último la presentación de resultados y conclusiones. Los resultados más importantes fueron en relación a la eficiencia obtenida en las dos etapas del experimento y con las diferentes condiciones climatológicas, la principal conclusión a la que se llegó es que el sistema es más eficiente en temporadas de invierno.

En Ciudad Obregón, Sonora, se tiene un incremento del costo de la demanda de suministro de energía eléctrica, sobre todo en verano, lo que lleva a implementar nuevas alternativas de generar electricidad, diferente a las tradicionales, como los módulos solares fotovoltaicos, que están integrados por celdas fotovoltaicas, donde el conjunto de módulos, se denominan paneles solares fotovoltaicos de tipo mono y policristalino de diferentes capacidades de potencia, presentaciones y marcas.

La naturaleza y el alcance del problema a resolver es demostrar de qué manera se tiene la máxima eficiencia tomando en cuenta las condiciones climatológicas en temporadas de invierno y verano y la posición del conjunto de paneles solares respecto a la horizontal y respecto a la posición del sol en la región.

Palabras clave: Sistema fotovoltaico y energía solar.

Abstract: This paper describes the monitoring of a photovoltaic system for home usage, with the objective of finding the best angle from the horizontal at which the panel should be tilted, in order to obtain the highest solar energy capture in the summer and winter solstices. The scope of the study is only for the southern region of Sonora and using the solar panels Siemens model SR-100.

Figura 1. Conjunto de paneles solares marca Siemens SR-100.

Se utiliza una base metálica de 3 tramos de PTR de 1½ “, 1 tramo de PTR de 2” y 2 tramos de perfil de 2x1”, con soldadura, bisagras, tornillos y pintura. Esta base soporta el peso de los 5 módulos, la fuerza del viento y realiza los movimientos de las dos posiciones propuestas, como se muestra en la Figura 2.

Estos sistemas fotovoltaicos, que transforman la energía solar en energía eléctrica, contienen los componentes a un costo elevado como inversión y el tiempo de recuperación, depende del ahorro económico calculado (Centro de Estudios de la Energía Solar, 2004). Por otro lado, la compañía suministradora de energía tiene reglamentado la producción y consumo de energías alternativas.

Basado en el Método de Diseño en Ingeniería (Cline y Little, 2002), se ha desarrollado este proyecto en tres fases; Ubicación e instalación del

Figura2. Diagrama de la estructura.

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En la instalación eléctrica se utilizan diferentes calibres de cable, tubería conduit interna y externa, un centro de carga Square D, cinco interruptores termoeléctricos, un inversor de potencia de 1500 Watts y una batería de gel de 12 volts y 30 amperes. El arreglo de los módulos es en paralelo, para obtener 18V (36 x 0.5) y se utiliza su diodo de protección integrado. Para la conexión entre los paneles solares y el centro de carga se utilizó cable calibre # 12 AWG, la conexión entre el centro de carga y la batería se realizó con cable calibre # 8 AWG, porque cada módulo entrega 5,6 A de trabajo y la suma corresponde a 28 A, por los 5 módulos en paralelo. La conexión de la batería al inversor se hizo con cable calibre # 6 AWG, que es el recomendado para este tipo de instalación autónomo.

días de invierno y tres días de verano, se obtuvieron muestras cada hora, con 4 ángulos diferentes. Así también, se obtuvieron muestras para tres diferentes condiciones de clima, para día totalmente despejado, parcialmente nublado y completamente nublado. Las pruebas experimentales se realizaron cada hora, desde las 7:00 AM hasta las 6:00 PM, para cubrir un amplio rango de mediciones de la trayectoria del sol, desde la mañana, el mediodía y las últimas horas del día solar, donde las condiciones de posición de los módulos fotovoltaicos (MFV) fueron los siguientes 4 ángulos de inclinación: Ø1 = 0º, Ø2 = 10.5º, Ø3 = 21º, Ø4 = 29.5º, como se muestra en la Figura 4.

Figura 5. Tablero de cargas para pruebas experimentales.

Para caracterizar un módulo fotovoltaico (FV), en condiciones ambientales y geográficas de Ciudad Obregón, Sonora, se realizan mediciones al módulo FV, en cuatro diferentes ángulos de elevación, orientado hacia el sur, para determinar los dos ángulos eficientes, para colocar los paneles en dos posiciones, en los solsticios de invierno y verano, para obtener una mayor eficiencia en su desempeño. Teniendo la instalación mecánica y eléctrica del equipo, se procede a realizar las pruebas experimentales del sistema FV y compararlas, para realizar cálculos estadísticos y obtener conclusiones. La comparación de las muestras obtenidas son válidas y contundentes, que cumplen con las características del medio ambiente del sistema, como las temporadas del año, el estado del clima de los días de medición, la frecuencia de los tiempos de las mediciones y las mediciones con respecto a los ángulos de elevación de la base del sistema fotovoltaico. El equipo de medición, que se utilizó es un multímetro digital, un reloj digital, un termómetro de mercurio y un tablero de cargas fabricado con 13 focos del ramo automotriz. Las pruebas de medición sin carga eléctrica, se realizaron en las dos estaciones del año invierno y verano, debido a que en estas estaciones, se presentan los dos extremos en la inclinación de los ángulos, de la incidencia de los rayos solares, como se muestra en la Figura 3.

Figura 7. Mediciones en un día soleado en verano.

La Figura 8, muestra la potencia del PVF, debido a las mediciones realizadas en un día con condiciones de clima parcialmente nublado, para el solsticio de invierno.

Resultados La información obtenida de las mediciones son; ángulo de elevación; hora de la medición; voltaje de trabajo; corriente de trabajo; potencia; temperatura ambiente en el área de la base. Figura 4. Ángulos de inclinación del panel solar en la base.

Con las mediciones de los tres días de invierno y verano, se estableció un patrón de referencia, que se compararon, para lograr un análisis de resultados y obtener conclusiones sobre las mediciones de las dos temporadas.

De las mediciones realizadas, para un día soleado de invierno, se obtienen los valores de potencia de los cuatro ángulos de inclinación del PFV, que se muestra en la Figura 6. Esta gráfica, proporciona la diferencia entre magnitudes de potencia, que es mayor a las 12:00 horas del día.

Estas mediciones se decidió realizarlas con carga en un solo día de verano, en las siguientes tres horas; la primera a las 8:00 horas; la segunda a las 12:00 horas y la tercera toma 18:00 horas. Donde se obtuvieron 4 diferentes valores, para definir los dos ángulos eficientes de mayor captación de la energía solar y aprovechar la irradiación sin pérdidas, para los dos solsticios.

Figura 8. Mediciones en día parcialmente nublado en invierno.

La Figura 9, también muestra la potencia del PFV, donde se realizaron las mediciones en un día con condiciones de clima parcialmente nublado, en el solsticio de verano.

En estas mediciones con carga y sin carga eléctrica, se utilizó un termómetro analógico de mercurio, para obtener la temperatura ambiente a la sombra en el área de los MFV. Por otro lado, se consultó la página “the weather channel”, para obtener información del clima en Ciudad Obregón, Sonora, para hacer comparaciones a las mediciones realizadas. Figura 6. Mediciones en día soleado en invierno.

Así también, para comprobar las características eléctricas de los MFV de Vca e Icc, se colocó en las terminales de salida de la caja de conexión del panel fotovoltaico (PFV), con la finalidad de medir el Vca y Icc, que entrega el PFV. Esto se hizo a cada hora en los 4 ángulos, en tres días de invierno y tres días de verano.

Figura 3. Diferentes trayectorias del Sol y estaciones del año.

En la Figura 5, se muestra el tablero de cargas para realizar estas mediciones, con la finalidad de obtener la curva de Potencia y voltaje y la curva de corriente y voltaje, de la energía eléctrica que entregaba el PFV.

En la Figura 7, se muestra la potencia obtenida del PFV, para un día con condiciones de clima de un día soleado o despejado, en el solsticio de verano.

Figura 9. Mediciones en día parcialmente nublado en verano.

Con respecto a la frecuencia de las mediciones, se realizaron en tres

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La Figura 10, muestra la gráfica de las mediciones, para un día nublado en el solsticio de invierno. Esta gráfica, muestra la potencia obtenida en cada hora. Así también, se observa que el promedio de potencia obtenido es menor y no muestra variaciones de magnitud en los diferentes ángulos de inclinación de la base.

Figura 16. Gráfica corriente-potencia en día soleado de verano. Figura 14. Gráfica voltaje-corriente en día soleado de verano. Figura 10. Mediciones en día nublado en invierno.

En la Figura 11, se observa un pico de potencia, que aparece al mediodía. Este pico es generado debido a que a esta hora del día nublado de verano, salió temporalmente el sol, mostrando en el multímetro una lectura mayor de los parámetros de corriente y voltaje.

Análisis de los resultados

Figura 12. Gráfica del ángulo de inclinación de 0º y día soleado.

La Figura 13, muestra los valores obtenidos de potencia proporcionada por el PFV, en los dos solsticio de invierno y verano, en un clima soleado, para un ángulo de inclinación de 29.5º.

La Figura 15, también se muestra la curva voltaje-potencia, para un climas soleado de verano, con un ángulo de inclinación de la base de 21º. Estas curvas representan la magnitud de potencia capturada por el PFV con carga eléctrica en tres diferentes horas del día, en las pruebas experimentales.

Este valor del pico fue el más alto, con una magnitud de 125,19 W, que sobrepasa a las otras magnitudes registradas en los días soleados de las dos temporadas de invierno y verano, debido a que la temperatura del PFV, está en función a la eficiencia de conversión de energía solar a energía eléctrica. A mayor temperatura, la eficiencia disminuye.

La Tabla 1, muestra la potencia promedio en Watts por cada ángulo, para un día soleado. Así también, muestra el promedio más alto en el solsticio de invierno con un ángulo de inclinación 29.5º y una magnitud de 62.89 W. Esto concluye, que se obtiene mayor potencia en invierno que en verano, debido a que, a menor temperatura son más eficientes los PFV, porque el punto máximo de eficiencia son los 25°C y si la superficie de los MFV, es mayor de este valor, disminuye la eficiencia el 0.45%.

Figura 13. Gráfica del ángulo de elevación de 29.5º día soleado.

En la Figura 14, se muestra la curva de voltaje-corriente, para la condición de un clima soleado de verano. Estas curvas representan la magnitud de potencia capturada por el PFV, con carga eléctrica en tres diferentes horas del día, en las pruebas experimentales. Figura 11. Mediciones en día nublado en verano.

La Figura 12, muestra los valores obtenidos de potencia proporcionada por el PFV, en los dos solsticios de invierno y verano, para el clima de un día soleado y con un ángulo de inclinación de 0º.

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Los resultados de la Figura 6 y la Figura 7, se analiza que, las mediciones obtenidas en invierno, su magnitud es mayor, que en verano, para los 4 ángulos de inclinación. Este resultado de investigación, no se esperaba obtener, debido que se esperaba obtener una diferencia notable de magnitud entre ángulos de inclinación, tanto en invierno como en verano. Por otro lado, es importante aclarar, que en el solsticio de inviernos los días son cortos, con menos irradiación y pérdidas y las noches largas. Para el solsticio de verano, los días son largos, con mayor irradiación y pérdidas y las noches cortas.

Figura 15. Gráfica voltaje-potencia en día soleado de verano.

La Figura 16, muestra la gráfica corriente-potencia, para un clima con día soleado de verano. Estas curvas, representan la magnitud de potencia obtenida en las pruebas experimentales de los PFV, con carga eléctrica en tres diferentes horas del día.

Tabla 1. Potencia promedio por ángulo en día soleado.

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En la Figura 8 y la Figura 9, se muestras dos gráficas, respectivamente, donde se observa que no existe una diferencia marcada entre las magnitudes de los diferentes ángulos de inclinación, únicamente se observa que, la primera gráfica se localiza un pico invertido hacia abajo, pero la segunda gráfica aparecen dos picos invertidos hacia abajo, es debido a las variación en las condiciones del clima, para un día parcialmente nublado. En la Tabla 2, se observa que la máxima potencia promedio proporcionada por el PFV es de 59,305 W, en la temporada de invierno, para un ángulo de elevación de 29.5º. Así también, la condición del clima, es para diferentes ángulos de inclinación, donde la variación de las lecturas de medición es muy pequeña, debido a la refracción que se genera con las nubes, los rayos del sol son difuminados, provocando con esto un efecto, como si todo el cielo fuera una lámpara. Por otro lado, en las pruebas experimentales se obtienen valores de los diferentes parámetros, donde el PFV se localiza relativamente a menor temperatura, en relación a los días soleados, debido a que los PFV, transforman la energía solar difusa a mayor entrega de energía eléctrica, porque es menor de 25°C, que son más eficientes.

Bibliografía

Conclusiones Tabla 3. Potencia promedio por ángulo en día nublado.

Tosas estas observaciones son importantes, porque en el día soleado, se obtuvo la mayor potencia promedio de energía eléctrica, proporcionada por el PFV, comparado con el día parcialmente nublado y el día nublado, debido a que en un día despejado o soleado no se encuentra obstrucción a los rayos solares y por lo tanto se capta la mayor radiación de energía solar. Esto se demuestra, al observar y comparar las tablas 1, 2 y 3, que corresponden a las primeras pruebas experimentales. La Tabla 4 muestra la potencia promedio, para los dos solsticios de invierno y verano con un ángulo de inclinación de 0º de la base horizontal, en condiciones de clima de un día despejado o soleado, que corresponde a la Figura 12. En esta tabla se observa una diferencia de 9,298 W de la potencia promedio, que se considera mayor de acuerdo a las mediciones realizadas.

Tabla 4. Potencia promedio ángulo de elevación 0o en día soleado.

La Tabla 3 muestra los valores de potencia promedio por ángulo de inclinación, para el clima nublado, en las temporadas de invierno y verano. Así también, se observa, que la mayor magnitud de potencia promedio proporcionada por el PFV es de 38,638 W, en el solsticio de verano para un ángulo de inclinación de 29.5º. Cabe mencionar, que estas mediciones se realizaron sin carga eléctrica.

Se ha observado, que el SFV autónomo tiene mayor rendimiento, para el ángulo de inclinación de 0° horizontal en el solsticio de verano y para el solsticio de invierno, se utiliza el ángulo de inclinación de 30°. Se concluye, que en un día nublado de verano se tiene mayor rendimiento, debido a que el panel se encuentra relativamente a menos de 25°C de temperatura, porque los MFV tienen las características para 1000 W/m2, 1,5 de M.A. y a 25°C en la superficie del módulo. Es decir, la eficiencia de los MFV está en función de la temperatura de su superficie, donde la eficiencia disminuye a mayor temperatura y viceversa. Se concluye, que la época de mayor rendimiento del PFV es en invierno, a pesar de que la cantidad de horas-sol es menor y que el sol está más inclinado al sur, con respecto al cenit y por tener una temperatura menor en su superficie de captación. La región de Sonora es desértica, donde la temperatura en verano es mayor de 40°C, con sensación térmica mayor de 50 °C, con hasta 14 horas-sol, se espera tener una eficiencia mayor en verano, que en invierno, pero la temperatura en la superficie de captación es determinante para la eficiencia de cada MFV.

Tabla 2. Potencia promedio por ángulo en día parcialmente nublado.

Para esta prueba experimental, donde el promedio de potencia que entrega el PFV, para un día nublado, es completamente menor, comparado con las condiciones de día soleado y día parcialmente nublado, correspondiente para los solsticios de invierno y verano.

Este sistema fotovoltaico (SFV) autónomo, ha servido para obtener las siguientes conclusiones.

La Tabla 5, muestra la potencia promedio para los dos solsticios de invierno y verano con un ángulo de inclinación 29,5º de la base horizontal, en condiciones de un día despejado o soleado, que corresponde a la Figura 13. En esta tabla se muestra una diferencia de potencia promedio de 2,114 W, una diferencia muy pequeña, que se considera menor de acuerdo a las mediciones realizadas.

+ Asociación de la industria fotovoltaica (ASIF), Consejería de Economía e Innovación Tecnológica de la Comunidad de Madrid y la Cámara Oficial de Comercio e Industria de Madrid. (2003). “Energía Solar Fotovoltaica en la Comunidad de Madrid” Diseño y preimpresión: print A porter Comunicación, S.L. Imprime: Imprenta Modelo, S.L. + Centro de Estudios de la Energía Solar (Censolar). (2004). “Instalaciones de energía solar, tomo V, sistemas de conversión eléctrica”. Editado por Artes Gráficas Galas, S.L. http://www.asif.org/ principal.php?idseccion=236 + Cline L.Dym y Little P. (2002) “El Proceso de Diseño en Ingeniería, como desarrollar soluciones efectivas”. Primera edición. Editorial LIMUSA, México. Págs. 63-96. + McDaniels, David (1991). “The sun: our future energy source”. Editorial Frieger Publishing Company. + Rashid, Muhammad (1995). Electrónica de Potencia. Ed. Prentice Hall, segunda edición. México. + Southwest Technology Development Institute (SWTDI) (2001). “Guía para el desarrollo de proyectos de Bombeo de Agua con Energía Fotovoltaica”. Esta impresión ha sido autorizada por el Southwest Technology Development Institute, New Mexico State University.

Tabla 5. Potencia promedio ángulo de elevación 29.5o en día soleado.

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Revista Científica

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of the circuits designed in the didactic module complies with the expected behaviors based on the theoretical information seen in class.

Keywords: Validation , verification and circuit analysis.

Introducción Una de las fases más importantes al iniciar a trabajar con un nuevo equipo o maquinaria, es la validación. La validación de un equipo o proceso, es la evidencia documentada la cual nos provee una seguridad de que este equipo o proceso proporcionara de manera consistente un producto que cumpla con sus especificaciones y características predeterminadas de calidad. (Guideline on general principles of process validation FDA 1987). La validación es un práctica obligada para los procesos que están relacionados a la industria farmacéutica o producto médico, especialmente para aquellos productos o servicios que pudieran poner en riesgo la vida de un paciente; la validación requiere del seguimiento de una metodología muy específica, la cual incluye diversos procedimientos o pasos, entre los que destacan el protocolo de validación, la verificación del diseño y la cualificación del equipo, que también se aplican en diferentes campos ajenos a la industria médica. Existen además estándares de calidad como lo es la norma ISO: 9000 2008, en su cláusula 7.3 diseño y desarrollo, donde se establece la importancia de la verificación y validación del diseño del producto, además de la revisión del mismo con el propósito de identificar cualquier problema y proponer las medidas necesarias para contrarrestarlo, asegurando de esta manera que se obtendrá un producto que cumpla con los requerimientos de calidad o funcionamiento para el cual fue diseñado.

Gabriela Meléndez Cano1

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Av. Universidad Tecnológica #3051. Col. Lote Bravo II. C.P. 32695. Ciudad Juárez, Chihuahua.

gabriela_melendez@utcj.edu.mx

Recibido: Mayo 25, 2017. Recibido en forma revisada: Julio 03, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Resumen: El presente documento muestran los resultados de la verificación de un circuito RC y un circuito RCL incluidos en un módulo de prueba, el cual fue diseñado como una herramienta didáctica para ser utilizado como apoyo en la impartición de clases de la materia de sistemas de control a nivel TSU (Técnico Superior Universitario) en la Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, específicamente para los temas relacionados con modelado de sistemas de primer y segundo orden, además de la respuesta de estos sistemas ante una entrada escalón. Es importante entonces, asegurarnos que el comportamiento de los circuitos diseñados para el módulo didáctico cumple con lo esperado en base a la información teórica vista en clase.

+ Palabras clave: Validación, verificación y análisis de circuitos. Abstract: This document shows the verification results of an RC and RCL circuits included in a test module, which was designed as a didactic tool to be used as support in the teaching of the subject of control systems at TSU (Technical University Level ) at the Ciudad Juárez Technological University, the module was specifically design for the subjects related to first and second order systems modeling, as well as the response of these systems to a step input. It is important, then, to ensure that the behavior

El objetivo del presente artículo es analizar los circuitos eléctricos RC y RCL, incluidos dentro de un módulo didáctico que es alimentado externamente por el laboratorio Virtual Bench® de National Instruments y verificar que cumplan con las características requeridas ante una entrada escalón para sistemas de primer y segundo orden.

Sistemas eléctricos básicos Los sistemas eléctricos básicos están compuestos por tres elementos: resistencias, capacitores e inductores, cada uno de estos elementos es representado matemáticamente por una función característica. Para obtener el modelo matemático de un circuito eléctrico se hace el análisis del circuito aplicando las leyes de Kirchhoff correspondiente (Ventura Becerril, 2004).

Función de transferencia de un sistema La transformada de Laplace es el cambio o transformación de una función en tiempo a la frecuencia mediante la aplicación de la integral ∫0∞est f (t)dt , siempre que la integral converja. La transformación de una función en el tiempo a la frecuencia se hace necesaria para que el análisis de la función sea más sencillo, hablando en términos de procedimientos matemáticos, ya que los análisis en el tiempo suelen ser muy complejos (Mesa, 2012; W. Bolton 2005). La función de transferencia se define como el cociente de la transformada de Laplace de la variable de salida entre la transformada de Laplace de la variable de entrada, con condiciones iniciales nulas. Generalmente, la función de transferencia de un sistema es una expresión racional de polinomios en s. Los polos están definidos como las raíces del denominador y los ceros como las raíces del numerador, (Gil Nobajas, 2004). Para los sistemas lineales, los requerimientos de estabilidad están definidos en términos de polos y ceros (Bolton,2005).

Figura 1. Circuito RC y su función de transferencia.

Figura 2. Circuito RCL y su función de transferencia.

Respuesta de un sistema de control La respuesta de un sistema de control está dividida en dos partes, la respuesta transitoria y la respuesta en el estado estable. La respuesta transitoria se produce cuando hay un cambio en la señal de entrada y desaparece después de un periodo de tiempo. La respuesta en el estado estable, es la respuesta que permanece después que desaparecen todas las entradas transitorias (Bolton, 2005).

Respuesta de un sistema eléctrico de primer orden ante una entrada escalón

Tabla 1. Descripción de los elementos representativos de un circuito eléctrico.

Un sistema de primer orden está definido como un sistema en el cual su función de transferencia tiene un polo y ningún cero y se representa por la ecuación:

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a) Si los polos son raíces reales diferentes, el sistema será sobre amortiguado, el factor de amortiguamiento ζ es mayor que 1. b) Si los polos son raíces reales iguales, el sistema será críticamente amortiguado, el factor de amortiguamiento ζ es igual a 1.

c) Si los polos son raíces complejas, el sistema será sub amortiguado, el factor de amortiguamiento ζ es menor que 1.

2) Energizar circuitos utilizando generador de funciones del módulo VirtualBench y medir la señal de salida en el capacitor utilizando el osciloscopio VirtualBench.

Haciendo un análisis de la señal obtenida y medida con el módulo Virtual Bench, considerando que el tiempo de carga total del capacitor es aproximadamente 13.1 ms, se determinó que la capacitancia de la señal obtenida corresponde a un valor calculado de 12 uF, correspondiendo esto a un desfase de casi el doble del tiempo de respuesta.

3) Comparar las características y mediciones de las señales contra los cálculos teóricos obtenidos de acuerdo con las formulas aplicables al análisis de cada uno de los circuitos.

4) Verificar las condiciones de comportamiento reales de los circuitos para su uso como ejemplos de aplicación y análisis en las materias de sistemas de control y ecuaciones diferenciales.

Tabla 5. Análisis Final de Circuito RC. Figura 3. Circuito RCL y su función de transferencia.

Resultados a) Circuito RC

Figura 4. Algunas respuestas de un sistema de segundo orden a una entrada escalón. Tabla 2. Respuesta de un sistema de primer orden a una entrada escalón.

La respuesta de un sistema de primer orden ante una entrada escalón tiene un comportamiento predeterminado en el tiempo dado por la constante τ, para un circuito RC τ =RC, se considera que la carga del capacitor se alcanza a una constante de 5t , como lo muestran la Tabla 2 y la Figura 3.

La Tabla 3 muestra los resultados obtenidos de las mediciones del circuito simulado en Ni Multisim, las mediciones del circuito físico y compara los valores calculados de acuerdo con la tTbla 2. Los valores teóricos y simulados son muy parecidos, pero se observa una diferencia significativa con las mediciones del circuito físico energizado y medido con el modulo Virtual Bench.

Figura 6. Comparación de señales del circuito RC , con C=4.8uf y C=12uf.

Materiales y métodos

b) Resultados medición de circuito RCL

Los materiales utilizados para la verificación del circuito son: Software de simulación Ni Multisim, laboratorio virtual VirtualBench, Módulo didáctico que contiene circuitos RC y RCL. Tabla 3. Mediciones de Circuito Simulado. (Virtual Bench).

Respuesta de un sistema eléctrico de 2do. orden ante una entrada escalón

El circuito RCL analizado tiene el comportamiento de un sistema de segundo orden subamortiguado. Se midieron las siguientes medidas de desempeño:

Se revisó el circuito RC energizado con un generador Escort EGC3230 y la señal se obtuvo con el osciloscopio Agilent DSO3062A, las mediciones se hicieron aproximadas y de manera visual. Se encontró que los valores medidos son muy cercanos a los valores calculados y a los valores simulados con el software Multisim.

Un sistema de segundo orden está definido como un sistema en el cual su función de transferencia tiene dos polos y ningún cero (Gil Nobajas, 2004). El sistema de segundo orden se representa por la ecuación: Figura 5. Circuitos RC y RCL del módulo didáctico.

Figura 7. Medidas de desempeño para respuesta subamortiguada en un sistema de segundo orden ante una entrada escalón (Bolton, 2010).

Se siguieron los siguientes pasos para la verificación del circuito: Donde Wn representa la frecuencia angular de oscilación en ausencia de amortiguamiento y ζ es el factor de amortiguamiento relativo. Dependiendo de las características de los polos de la función de transferencia del sistema, será el comportamiento de la señal de salida del sistema ante una entrada escalón, considerando los siguientes criterios:

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Simulación de circuitos utilizando el software Ni Multisim.

a) Medición de voltaje de salida en constantes de tiempo definidas de acuerdo a las características del sistema, utilizando las herramientas del osciloscopio virtual.

El circuito RCL incluye una resistencia variable de 5 kΩ, la cual al ajustarse cambia la respuesta del sistema. Tabla 4. Análisis Inicial de Circuito RC (EGC-3230).

En la Tabla 6 y la Figura 8, se muestran las mediciones y la apariencia

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de la respuesta del sistema cuando la resistencia variable esta al 0%.

VirtualBench. En la Tabla 8 se muestran las mediciones encontradas con diferentes combinaciones de equipo generador de señal y de medición. Al revisar las especificaciones de impedancia en ambos tipos de equipo no se encontraron diferencias significativas, por lo que se recomienda un estudio para determinar las limitaciones de uso de este equipo.

Tabla 6. Mediciones con resistencia variable al 0%.

Tabla 8. Mediciones con diferentes combinaciones del equipo. Figura 8. a) Circuito RCL con R2 al 0% medido con VirtualBench b) Circuito RCL con R2 al 0% simulado.

En la Tabla 7 y la Figura 9, se muestran las mediciones y la apariencia de la respuesta del sistema cuando la resistencia variable esta al 100%

Por otro lado, se encontró que el uso de software de simulación y herramientas como el laboratorio portátil VirtualBench ofrecen ventajas didácticas para la enseñanza y el aprendizaje en el análisis de señales como son, por ejemplo, la capacidad de ampliar la imagen de las señales con mínima o nula distorsión, la utilización de guías para la medición de tiempos y voltajes, además de poder almacenar digitalmente las imágenes obtenidas.

Bibliografía

+ (s.f.). Recuperado el 12 de 05 de 2017,

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+ Bolton, W. (2010). Mecatrónica. Sistemas de control electrónico en la ingeniería mecánica y eléctrica. México: Alfaomega.

Figura 9. a) Circuito RCL con R2 al 100% medido con VirtualBench b) Circuito RCL con R2 al 100% simulado.

Discusión El comportamiento de los circuitos RC y RCL utilizados en el módulo didáctico, cumplen con los patrones de comportamientos consultados con los diferentes autores de las áreas de matemáticas y sistemas de control para los sistemas de primer y segundo orden ante una entrada tipo escalón.

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Además de los resultados presentados en el presente artículo, se hicieron los cálculos para la solución de las ecuaciones diferenciales planteadas en la Figura 3 y en la Figura 4, por lo que se concluye que el módulo didáctico pueden ser utilizados como herramientas didáctica para las materias de sistemas de control y ecuaciones diferenciales. Se encontraron discrepancias en las mediciones del circuito RC con el equipo de laboratorio tradicional comparado con el laboratorio portátil

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Introducción Cualquier material existente tiene un parámetro eléctrico característico llamado resistividad. Al medir la resistividad de cualquier material, nos proporciona información necesaria como la conductividad para poder clasificar a los materiales en general: conductores, semiconductores y aislantes (Wieder, 1979). Con el desarrollo de los circuitos de integración en escala muy grande (VLSI) a ultra gran escala de integración (ULSI), la resistividad de materiales de película delgada se convierte en los factores clave que deben tenerse en cuenta en el diseño del dispositivo y proceso de fabricación, especialmente en la industria de semiconductores, para seleccionar materiales y supervisar el proceso de producción. Las técnicas y métodos para la resistividad del material de película delgada de medición han llamado mucho la atención por su papel importante en la evaluación de la calidad del dispositivo y la medición de cuatro puntas es el método más utilizado en la vigilancia de resistividad de película delgada en el diseño y la fabricación de dispositivos (Schroder, 2006; Andrew, 2004; Sun, Wang y Qu, 2008; Weller, 2001; Cornils y Paul, 2008; Liu, Sun, y Zhang, 2004). Se obtiene la resistencia de la muestra mediante la medición de la corriente que fluye para una tensión aplicada dada. Esto podría hacerse con sólo dos puntas.

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Avenida Universidad Tecnológica, # 3051, Colonia Lote Bravo II, Ciudad Juárez, Chihuahua, México, C.P. 32695.

Resumen: En este trabajo se presenta el diseño y la implementación de un sistema capaz de medir la resistividad superficial y volumétrica de un material magnetorresistivo. El sistema propuesto consiste en utilizar el método de las cuatro puntas, donde en dos de ellas se utilizan para inyectar corriente y las dos restantes para medir el voltaje del material, esto por medio de un equipo (KEITHLEY 2400) controlado con LABVIEW. Se presentan resultados numéricos de la resistividad utilizando varios niveles de corriente.

+ Palabras clave: LABVIEW, resistividad y método de las cuatro puntas.

hector_gonzalez@utcj.edu.mx

Recibido: Mayo 22, 2017.

Abstract: This paper presents de design and implementation of a system capable of measuring the surface and volumetric resistivity of a magnetorresistive material. The propose system consist in using the fourpoint probe method, where two tips are used to inject current and the other two tips are to measure the voltage of the material, this by means of an instrument (KEITHLEY 2400) controlled with LABVIEW. Numerical results of the resistivity are presented using several current levels.

+ Keywords: LABVIEW, resistivity and four-point probe method.

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Este software tiene mucha versatilidad para aplicaciones ya sea de control y/o monitoreo, donde se pueden crear aplicaciones o sistemas completamente autónomos con comunicación bidireccional entre máquina y usuario, esto es de mucha importancia cuando se trata de recabar información para analizar datos y ver cómo se comportan los sistemas bajo ambientes diferentes (Xiaoxiang y Xiaoming, 2012).

Husain (2003) presenta un trabajo donde utiliza el bus interface de propósito general (GPIB) comunicando diferentes instrumentos para la obtención de la resistividad, variando el campo magnético sobre un material ferromagnético. Figura 1. Método de cuatro puntas para la lectura de resistividad.

Sin embargo, en ese caso, resistencias de contacto asociados con las puntas y los problemas de propagación actuales alrededor de las puntas son importantes y no se tienen en cuenta fácilmente en el análisis. Utilizando cuatro puntas, como se muestra en la Figura 1, nos permite forzar la corriente a través de las dos puntas externas, donde todavía habrá resistencia de contacto y los problemas de difusión actuales, para esto se mide la caída de tensión con las dos puntas internas utilizando un voltímetro de alta impedancia. La geometría usual es colocar los puntos de prueba en una línea con igual espaciado. La corriente debe pasar a través de las dos puntas exteriores y el potencial se debe medir en las otras dos puntas (Runyan, 1975). Así, los problemas con los contactos de la punta son eliminados en la medición de la tensión ya que ninguna corriente fluye a través de estos contactos.

Recibido en forma revisada: Junio 21, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

Figura 2. LABVIEW de National Instruments.

Hays, Bechtel, Turbeville y Tanner, (2013) presentan una investigación de una implementación de medición de resistividad por el método de las cuatro puntas, utilizando el LABVIEW para la adquisición de parámetros variando la temperatura. La técnica de las cuatro puntas fue utilizada para medir la resistividad de la superficie de varias muestras de materiales semiconductores, conectando las puntas a un instrumento KEITHLEY utilizando una configuración de Van der Pauw para la obtención de los voltajes y corrientes (Okumba y Njoroge, 2010; Brown y Jakeman, 1996).

José Luis Pérez Alonso1, Israel Olvera Hernández2, Carlos Iván Rodríguez Rodríguez 3 y Héctor Armando González Soto4

1,2,3,4

Instruments. Al integrar todas las herramientas que los ingenieros y científicos necesitan para construir una amplia variedad de aplicaciones en mucho menos tiempo, NI LABVIEW es un entorno de desarrollo para resolver problemas, productividad acelerada y constante innovación (National Instruments, 2017).

El software LABVIEW (Figura 2) es ideal para cualquier sistema de medidas y control, y el corazón de la plataforma de diseño de National

El objetivo de esta investigación es el diseño y la implementación de un sistema capaz de obtener la resistividad de un material, usando el LABVIEW para la comunicación y experimentación entre los equipos; en este trabajo en específico, se emplea un material magnetorresistivo, el cual es capaz de presentar un cambio en su resistividad con la aplicación de un campo magnético (Nickel, 1995). La selección de este material magnetorresistivo se da porque es producto de un trabajo de cooperación con el cuerpo académico Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez (UTCJ), quienes fabricaron dicho material.

Metodología

Diseño Como se mencionó en la introducción, se usó el método de las cuatro puntas, el cual consiste en inyectar corriente en la superficie del material y al mismo tiempo leer su voltaje, con esto se obtiene la resistividad de dicha superficie y del material completo.

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Conclusiones

Figura 3. Sistema A) Diseño final, B) Diseño físico.

En la Figura 3 se observa el diseño final y la versión ya construida; el material se pondrá en una base, después se baja un cabezal donde las cuatro puntas podrán hacer contacto con la superficie al mismo tiempo, el cabezal puede ser controlado de manera manual o automática, utilizando un cilindro neumático que se localiza en la parte superior del diseño, y por último, se pueden obtener nuestros valores experimentales.

Resistividad y LabVIEW Todo material tiene una resistividad específica, donde la resistividad de la superficie (Smits, 1958) del material se obtiene utilizando la siguiente ecuación (1) y la resistividad de todo el material se obtiene utilizando la ecuación (2) (Schroder, 2006).

Figura 4. Programa de LabVIEW. A) Panel Frontal, B) Diagrama de bloques.

Fue posible el diseño y la implementación de un sistema para obtención de la resistividad superficial y volumétrica de un material magnetorresistivo, comunicando el equipo 2400 de la marca KEITHLEY y utilizando el LABVIEW como interface; como se muestra en la sección anterior, a medida que la corriente va aumentando, el voltaje entra en una fase de carga, donde se puede observar que el material mantiene dicha carga entre un rango de 20-40mA, además de que la resistividad superficial y volumétrica del material obtenía un valor máximo entre 2-5 mA. Mas delante se pretende trabajar con la resistividad, pero ahora sometiendo la magnetorresistencia a un experimento más controlado, mediante variaciones de campos electromagnéticos y cambios de temperatura. Con este trabajo de investigación, confirmamos que la UTCJ tiene los recursos técnicos y humanos para proveer asistencia a las necesidades científicas del sector industrial y educativo de la región.

Los valores se obtienen utilizando el equipo 2400 de la marca KEITHLEY, con un rango de barrido desde 10μA hasta 100mA, con una escala de hasta 200V y con un total de 50 lecturas obtenidas dentro del barrido; con los resultados registrados, se procede a obtener las gráficas de comportamiento. La Figura 5 muestra el comportamiento del voltaje contra la corriente, durante todo el barrido se observa que entre la región de los 20mA y 40mA es más estable el material.

Bibliografía

+ Andrew P. Schuetze (2004). “A laboratory on the four-point probe technique”, Am. J. Phys., Volume 72, No. 2, pp. 149-153.

+ Cornils M. y Paul O. (2008). “Beyond van

donde:

Para obtener la resistividad se requiere obtener el voltaje del material para una corriente dada, para esto se utiliza el software de LabVIEW como se muestra en la Figura 4. El programa sigue un algoritmo preestablecido para poder conectarse con el equipo; en primer lugar hay que abrir un canal de comunicación, después se establecen los valores y condiciones en los cuales se va a trabajar, y por último se capturan en varios registros los valores obtenidos de las pruebas experimentales. Hay que seleccionar como salida la corriente y un sensado de cuatros puntas (el estándar es de dos), se especifica el grosor del material y la separación entre las puntas, ya que dentro del algoritmo del programa están las ecuaciones (1) y (2) que se utiilizan para obtener la resistividad de la superficie y volumétrica del material.

Se agradece, primero que nada al Programa para el Desarrollo Profesional Docente (PRODEP), por los fondos (UTCJ-PTC-048) aprobados y utilizados en la realización de este sistema, y también se extiende un agradecimiento al Cuerpo Académico Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UTCJ (Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez) quienes fabricaron y proporcionaron la magnetorresistencia de ferrita de zinc (ZnFe2O4), el cual ellos más delante publicarán cómo es que fue fabricado y además ahondarán en sus características y propiedades.

Resultados y discusiones

+ Brown M, Jakeman F (1996). “Theory of four point probe technique as applied to film layers on conducting substrates”, Brit J appl Phys 17: 1146-1149

ρ = resistividad t = espesor del material S = separación entre las puntas V = voltaje I = corriente

Agradecimientos

Figura 5. Grafica de I-V.

En la Figura 6 se observa la resistividad (k ohms/ y k ohms.cm) superficial y volumétrica del material magnetorresistivo, donde se puede ver que entre los rangos de 2-5 mA se obtiene la máxima resistividad del material; después de este rango claramente se denota una caída en la resistividad con la inyección de más corriente.

der Pauw: Sheet Resistance Determination of Arbitrarily Shaped Planar Four-Terminal Devices with Extended Contacts”, IEEE International Conference on Microelectronics Test Structures, pp. 23-28.

+ Hays, Aryn M.; Bechtel, Lindsay; Turbeville, Colton; Johnsen, Anthony; y Tanner, Chris A (2013). “Electrical and Magnetic Properties of High Temperature Superconductors Using Varying forms of Data Acquisition”, Journal of the Advanced Undergraduate Physics Laboratory Investigation: Vol. 1: Iss. 1, Article 3. + Husain, M. K. (2003). “Fabrication and characterization of ferromagnetic wires” (Doctoral dissertation).

+ Liu Xin-Fu, Sun Yi-Cai, y Zhang Yan-Hui (2004). “The measurement of square resistance for microarea by square four-probe techniques and using a modified Rymaszewski’s formula”. Acta Physica Sinica, pp. 2461-2466. + National Instruments. (2017). ¿Que es LabVIEW? Obtenido de http://www.ni.com/labview/ esa/ + Nickel, J. (1995). “Magnetoresistance Overview”, Hewlett Packard Computer Peripherals Laboratory HP-95-60, pp. 1. + Okumu, J., y Njoroge, W. K. (2010). “Design and fabrication of a simple four point probe system for electrical characterization of thin films”. + Runyan, WR. (1975). “Semiconductor Measurements and Instrumentation”. Mcgraw Hill, New York.

+ SUN Yi-cai, WANG Wei, y QU Huai-bo (2008). “Thickness Correction for the Measurement of the Resistivity for Micro-Areas by Using the Improved Rymaszewski Method with the Square Four-Point Probe”. Nanotechnology and Precision Engineering, pp. 454457. + Weller, Robert A. (2001). “An algorithm for computing linear four-point probe thickness correction factors, Review of scientific instruments”, Volume 72, pp. 3580-3586. + Wieder, H.H. (1979). “Laboratory notes on electrical and galvanomagnetic measurements”. Elsevier Scientific Publishing Company, p. 12. + Xiaoxiang Chen y Xiaoming Chang (2012). “Development of Intelligent Multimeter System Based on LabVIEW”. IEEE.

+ Schroder, D. K. (2006). “Semiconductor Material and Device Characterization”. 3rd ed., New York: Wiley. + Smits, F. M. (1958). “Measurement of sheet resistivities with the four-point probe”, Bell System Technical Journal, vol. 34, pp. 711-718.

Figura 6. Grafica de I-R.

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every two seconds; to process the data and send them via Wi-Fi; finally a series of PT100 RTD sensors were installed. In addition, a constant current power supply was designed for the power supply to the sensors.

+ Keywords: Arduino, plummer block, temperature and measurement, Wi-Fi transmission. Introducción La tecnología usada actualmente en la industria para los procesos de producción, busca mantenerse en la vanguardia para mejorar la competitividad y satisfacer las demandas de los clientes.

mación y manipulación de señales, así como de la información que ellas contienen (Vignolo, 2008). El procesamiento digital de señales se lleva a cabo mediante la utilización de una computadora o un microcontrolador, como los de las familias Microchip y Arduino, siendo el último una plataforma de electrónica abierta para la creación de prototipos basada en software y hardware flexibles y fáciles de usar. Para el desarrollo del proyecto, se siguió el método de ingeniería que se presenta en la Figura 1.

Por esta razón, en 2013 se crea el Centro de Investigación en Ingeniería de Procesos y Desarrollo Tecnológico (CIIPDETEC), el cual es un departamento especializado que se encarga de mejorar e innovar los procesos de producción en una fábrica de papel. Una de las áreas más importantes de la empresa es la de máquinas papeleras, cuya sección de rodillos pasa lona están sujetos a un uso constante las 24 horas del día, lo que ocasiona un desgaste importante en los rodamientos a pesar de su constante lubricación; los desgastes se acumulan con el tiempo lo que ocasiona que éstos comiencen a perder su integridad, provocando el aumento de temperatura por la fricción de los rodillos.

Alberto Ramírez Treviño1, Ana Mayra Luna Rodríguez2, Ivan Oswaldo Luna Rodrígez3, Modesto Acosta Amparan4 y Adrián Vega Urías5

Instituto Tecnológico Superior de Cajeme, Carretera Internacional a Nogales Km 2, Cd. Obregón, Sonora, México, C.P. 85000. 1,2,3

4,5

Centro de Investigación en Ingeniería de Procesos y Desarrollo Tecnológico Carretera Navojoa-Los Mochis Km 8.5 Navojoa, Sonora, México, C.P. 85895.

aluna@itesca.edu.mx

Recibido: Junio 26, 2017. Recibido en forma revisada: Septiembre 29, 2017. Aceptado: Enero 18, 2018.

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Resumen: En este documento se expone el diseño de un dispositivo inalámbrico para el monitoreo de temperatura en las chumaceras de las máquinas de una fábrica de papel, con la finalidad de evitar conatos de incendio, derivados del sobrecalentamiento en los rodillos pasa lona al momento de hacer fricción. El diseño se realizó en tres fases; la primera consistió en diseñar una tarjeta de instrumentación con amplificadores operacionales y multiplexores analógicos, posteriormente se elaboró una placa de procesamiento digital de la familia Arduino para tomar muestras de temperatura cada dos segundos, procesar los datos y enviarlos vía WiFi; finalmente se instaló una serie de sensores RTD PT100. Adicionalmente se diseñó una fuente de alimentación con corriente constante para el suministro de energía a los sensores.

+ Palabras clave: Arduino, chumaceras, medición de temperatura y transmisión Wi-Fi. Abstract: This paper describes the design of a wireless device for the monitoring of temperature in the plummer block of some machines of a paper mill, in order to avoid fire cones, derived from the overheating on the canvas rollers because of friction. The design was carried out in three phases; the first consisted of designing an instrumentation board with operational amplifiers and analogue multiplexers; a digital processing board of the Arduino family was developed to take temperature samples

La temperatura es la propiedad que describe que tan caliente está un sistema y aunque no mide, en forma directa, ni el calor, ni la energía térmica de una sustancia; podría definir una escala basada en la temperatura y llamarla frialdad; entonces se podría tener un número que describiera la frialdad o falta de calentamiento en una sustancia (Rolle, 2006). Un fallo por sobrecarga térmica ocurre cuando alguno de los elementos (fijos o móviles) estructurales se ve sometido a una temperatura elevada durante el funcionamiento. Este incremento de temperatura provoca un decremento notable en las propiedades mecánicas del material, lo que puede derivar en un fallo estructural (Sánchez, Pérez, Sancho y Rodríguez, 2007). Es posible encontrar una amplia variedad de sensores que pueden medir la temperatura, entre ellos se encuentran los Detectores de Temperatura por Resistencia (RTD), los cuales son muy populares por su tamaño pequeño y porque pueden instalarse en lugares que son inaccesibles (Enríquez, 2012). Existen dos tipos de RTD: (a) los de coeficiente de temperatura positivo (PTC) que incrementan su resistencia conforme la temperatura se incrementa; (b) los de coeficiente de temperatura negativo (NTC) que al aumentar la temperatura disminuyen su resistencia. Los medidores de temperatura requieren la adecuación de las señales obtenidas por los sensores, para ello es muy común el uso de amplificadores operacionales, los cuales se comportan como una fuente de tensión controlada por tensión (Alexander, 2006).

Figura 1. Proceso de Diseño de Ingeniería.

IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA El primer paso consistió en realizar una inspección de la máquina encargada de la producción de papel, para conocer las condiciones reales que provocaban el sobrecalentamiento en las chumaceras. En la Figura 2 se muestran los elementos que componen a la máquina de secado de papel, los cuales se describen a continuación:

1. Lona. Sirve como banda trasportadora del papel durante su proceso de secado, el papel se empalma entre dos lonas y ésta lo va pasando por los distintos rodillos de secado a vapor. 2. Chumacera. Esta pieza sirve como soporte para el rodillo pasa

lona.

3. Rodillo pasa lona. Su función es proporcionar tensión y dirección a la lona de secado.

Las señales se representan matemáticamente como funciones de una o más variables independientes. El procesamiento de señales es un área de la ingeniería electrónica que se concentra en la representación, transfor-

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ADECUACIÓN DE LA SEÑAL DEL SENSOR

Para la amplificación de la señal se utilizó el amplificador no inversor de la Figura 8, el cual tiene una ganancia de 10, calculada de la siguiente manera:

Fue necesario filtrar y amplificar la señal del sensor. Para el filtrado se diseñó un filtro Butterworth de tercer orden, que se presenta en la Figura 6.

Figura 4. Fuente de corriente. Figura 2. Máquina Papelera.

La máquina papelera cuenta con 94 rodillos y 188 chumaceras, la mitad de ellas son monitoreadas constantemente de manera manual, el resto no se monitorean debido a que se encuentran en lugares de difícil acceso mientras la máquina está en operación.

CARACTERIZACIÓN Y CONEXIÓN DEL SENSOR

Figura 6. Filtro Butterworth.

Las resistencias R1, R2, R3 y R4 son del mismo valor y el potenciómetro (POT) permite regular la corriente de salida. El voltaje de referencia (VREF) así como el voltaje de alimentación del MCP6022 es de 5.8 volts. La conexión del sensor se realizó a 4 hilos, alimentando el sensor por los hilos 1 y 4, y la medición se llevó a cabo por los hilos 2 y 3, ya que en éstos no se suministra corriente entonces se mide directamente el voltaje que hay en el sensor, tal como se observa en la Figura 5.

Se seleccionó el sensor RTD debido a que permite la instalación sin necesidad de realizar ningún tipo de modificación en la maquinaria, además de que se pueden realizar las tareas de lubricación sin necesidad de retirar el sensor.

Este es un filtro pasa bajas con una frecuencia de corte de 30 Hz, está formado por uno de primer orden y otro de segundo, las frecuencias de corte se calcularon de la siguiente manera: Filtro de primer orden:

Filtro de segundo orden:

Se realizaron pruebas al sensor para conocer la resistencia exacta que arrojaba a distintas temperaturas, en la Figura 3 se muestran las variaciones de resistencia obtenidas, donde el promedio de variación fue de 0.385 Ω/°C.

Figura 8. Amplificador no inversor.

Después de la amplificación, se utilizaron dos amplificadores diferenciales como el de la Figura 9 para poder tener un rango de temperatura de 0 a 200 grados centígrados. Para ello fue necesario hacer un escalamiento, donde el primer diferencial resta 1.22 volts y el segundo 1.69 volts, con lo que se logró aumentar la variación de voltaje por cada grado de temperatura.

Para comprobar el correcto funcionamiento del filtro, se utilizó un generador de funciones para generar la señal de excitación, así como un osciloscopio para poder visualizar el comportamiento de la señal de salida con respecto a la de entrada a distintas frecuencias. En la Figura 7 se puede observar, que si la señal de entrada (amarillo) tiene una frecuencia de 26 Hz, la señal de salida (azul) es 0.7 veces la señal de entrada, por ello se considera que esta es la frecuencia de corte real, entonces el filtro permitirá que señales con frecuencias menores a 26 pasen sin atenuarlas. Figura 5. Conexión a 4 hilos.

Figura 3. Variación de resistencia del RTD PT100.

El RTD PT100 requiere una corriente entre 1 y 2 mA para su funcionamiento, por lo que se diseñó una fuente de alimentación con el circuito integrado MCP6022, el cual contiene 2 amplificadores operacionales en su interior, que se presenta en la Figura 4.

Para poder realizar la lectura de varios sensores con una sola etapa de instrumentación se requirió un multiplexor analógico, para cambiar entre cada uno de los sensores conectados, sin necesidad de realizar una interconexión física.

Figura 9. Amplificador diferencial.

La última etapa de adecuación de la señal del sensor consistió en colocar a la salida de los dos amplificadores diferenciales un circuito que permitiera decidir cuál de ellos se quería leer, para esto de nuevo se optó por utilizar el multiplexor analógico HCF4051BE.

Se optó por el multiplexor CD4067BE, debido a su costo y a que cuenta con 16 canales Se usaron dos multiplexores, uno para la medición y otro para la alimentación de los sensores. Figura 7. Señal filtrada a la frecuencia de corte.

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PROCESAMIENTO DE LA SEÑAL Para el procesamiento se evaluó la opción de usar un PIC16F887 y un Arduino Uno, se decidió utilizar el Arduino Uno, debido a que presenta mejores características de rendimiento y confiabilidad como por ejemplo: mayor memoria RAM y mayor velocidad de reloj que duplica a la del PIC16F887. Para poder seccionar el rango de temperatura, el primer amplificador realiza una resta de 1.22 volts, para que a cero grados el voltaje también sea cero y el segundo tiene una resta de 1.69 volts, con ello cuando el primer restador llega a saturación el segundo apenas esta incrementado partiendo de cero. Para poder cambiar entre los restadores se lee el pin analógico y se realiza una comparación para saber si éste ya llegó a los 5 volts, si la comparación no se cumple se realiza la conversión de manera normal, pero si se cumple, se le ordena al multiplexor cambiar al segundo restador y después se realiza la conversión a grados centígrados incrementando en 100 grados el resultado, de esta manera se conoce cuál es el rango en el que opera el sensor. Para realizar la conversión de voltaje a temperatura, la salida de voltaje se conectó a un canal analógico del Arduino, el cual recibe de 0 a 1023 bits, donde cada bit implica un voltaje de 4.88mV, finalmente se consideró que el valor de 1°C en el programa consta de aproximadamente 10.23 bits, de esta forma la conversión de voltaje a temperatura queda en una simple división matemática. Los datos del sensor que se está leyendo y el valor de su temperatura se agrupan en una cadena-vector “string”, para muestreo y conocimiento de los datos.

TRANSMISIÓN INALÁMBRICA DE DATOS Para la transmisión de los datos procesados se utilizó una tarjeta Arduino Yun que incorpora comunicación inalámbrica mediante Wi-Fi utilizando un microprocesador de Linux.

se presentaron pérdidas en la red inalámbrica con la que cuenta la empresa, lo que ocasionó fallos en la recepción de los datos, sin embargo el sistema de lectura, adquisición y procesamiento no presentó errores. Como trabajo futuro, se planea la instalación de 14 sensores adicionales a los ya instalados, para obtener un mayor rango de medición en la máquina.

Bibliografía

+ Alexander, C. (2006). “Fundamentos de Circuitos Eléctricos”. Tercera edición. México. McGraw-Hill. + Enríquez Harper, G. (2012). “El ABC de la instrumentación en el control de los procesos industriales”. México. Limusa. + Rolle, K.C. (2006), “Termodinámica,” Sexta edición. México. Pearson Education. + Sánchez Marín, F.T., Pérez González, A., Sancho Bru, J.L. y Rodríguez Cervantes, P.J. (2007). “Mantenimiento mecánico de máquinas”. Castellón de la Plana: Universitat Jaume I. + Vignolo Barchiesi, J. (2008). “Introducción al procesamiento digital de señales”. Chile. Ediciones Universitarias de Valparaíso.

Para la transmisión de los datos, se utilizan las instrucciones de “Bridge” y “Console” las cuales inician la comunicación entre el Arduino y la red Wi-Fi, además de las instrucciones “HttpClient” y “Client.get” las cuales determinan la dirección IP de Internet y envían los datos, respectivamente. El dato que es recibido por el servidor consta de una cadena “string”, en la cual se incluyen la IP del servidor que solamente puede ser vista en la red de la empresa, el nombre del dispositivo, el sensor que se está leyendo y finalmente, el valor de temperatura detectado por este sensor. Para comprobar que la transmisión de datos fuera correcta, se enviaron diferentes lecturas de 2 sensores, y se corroboró con un empleado del área de informática que éstos se recibieran de manera exitosa.

CONCLUSIONES

Se implementaron de forma exitosa, en una fase experimental, dos sensores de temperatura en la máquina secadora de papel, en donde se realizaron las pruebas con diferentes valores de temperatura para poder validar el sistema de adquisición y el procesamiento de datos, así como la comunicación inalámbrica. Una vez realizadas las pruebas mencionadas, se puede concluir que el objetivo del proyecto se logró en un 90%, esto debido a que en ocasiones

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mally are highly complex algorithms that require high resource and processing computer systems. In this work the authors presents a solution based on finite state machines, implemented on a low resource FPGA board, which can detect lost pulses on high resolution encoders and regenerate them, so that the motor controller is unaffected.

Keywords: Rotational sensor, missing pulse detection, electrical motors, pulse correction.

Introducción Hoy en día, el robot industrial o manipulador robótico, es una máquina indispensable en la industria automotriz. Su uso se encuentra principalmente en aplicaciones tales como ensamblado, manipulación de piezas, pintura, y soldadura. Los beneficios de su utilización en líneas de producción son muchos y muy variados; el principal es debido a sus movimientos repetibles de alta precisión, con lo cual se puede asegurar una calidad consistente. Sin embargo, para lograr esta alta precisión, el manipulador depende en gran medida del encoder óptico.

Rafael Rodríguez Ponce1, Francisco G. Mota Muñoz2 y Carlos A. Ugalde Caballero3

Universidad Politécnica de Guanajuato Av. Universidad Sur 1001 Cortazar, Guanajuato, México, C.P. 38483. 1,2,3

rrodriguez@upgto.edu.mx

Resumen: El encoder óptico es una herramienta indispensable cuando se trata de determinar la velocidad angular o posición del eje de un motor. Sin embargo, debido a las condiciones adversas del ambiente industrial en el cual se utiliza, los pulsos digitales que genera pueden llegar a deformarse o perderse. Esto causa un transitorio de corriente que puede llegar a dañar los semiconductores de potencia del controlador del motor. Aunque se han propuesto soluciones remediales, estas normalmente son algoritmos de alta complejidad que requieren sistemas computacionales de altos recursos y procesamiento. En este trabajo los autores presentan una solución con base en máquinas de estados finitos, implementada en una tarjeta de FPGA de bajos recursos, la cual puede detectar la pérdida de pulsos de encoders de alta resolución y los regenera, de manera que el controlador del motor no se ve afectado.

+ Palabras clave: Sensor rotacional, detección de pérdida de pulsos, motores eléctricos y corrección de pulsos.

Recibido: Julio 02, 2017. Recibido en forma revisada: Octubre 20, 2017. Aceptado: Enero 17, 2018.

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Abstract: The optical encoder is an indispensable tool when it comes to determining the angular velocity or position of a motor axle. However, due to the adverse conditions of the industrial environment they are used, the digital pulses they generate can get deformed or lost. This causes a current transient that can damage the power semiconductors in the motor controller. Although remedial solutions have been proposed, these nor-

El encoder, también conocido como codificador electrónico en Español, es un dispositivo electro-mecánico que es parte primordial para el control del robot. Su función es convertir un movimiento mecánico angular en pulsos o datos digitales que son interpretados por un controlador electrónico. Este codificador se encuentra enlazado mecánicamente con los motores eléctricos del manipulador y brinda información para determinar su velocidad angular, posición e inclusive su dirección de rotación (Johnson, Mohan, Janson y José, 2013). Aun cuando el encoder óptico es un dispositivo sencillo, confiable y relativamente económico, los pulsos digitales que genera pueden verse afectados por el ambiente industrial. Esto se debe principalmente a la vibración, contaminantes externos y altos transitorios de corriente que pueden presentarse en la red eléctrica. Al ocurrir alguno de estos, el efecto que causan es una pérdida momentánea de pulsos en su trayecto hacia el controlador del motor (Bourogaoui, Jlassi, Khojet El Khil y Ben Attia Sethon, 2015). Para controlar los motores de los manipuladores robóticos, se utilizan algoritmos de alto desempeño, tales como Control Vectorial y Control Directo del Par (Wang, Shi, Xu y Lorenz, 2015). Estos algoritmos dependen en gran medida de los pulsos para el control de la corriente del motor y al no recibirlos, su intensidad puede incrementarse al tal grado que puede llegar a dañar la circuitería de potencia del controlador (Wang, Li, Sun y Ooi, 2010).

la intensidad de corriente. Para su implementación, solamente se requiere de una tarjeta electrónica con una matriz de compuertas reconfigurable (FPGA, del idioma inglés Field Programable Gate Array). La validación de resultados se llevó a cabo con base en simulaciones en computadora y experimentalmente utilizando un motor de corriente continua, utilizando un encoder de 500 ppr a diferentes velocidades de operación.

Funcionamiento del encoder óptico Existen básicamente dos tipos de encoders ópticos: encoder incremental y encoder absoluto. Adicionalmente existen otros tipos de encoder según su diseño y aplicación, sin embargo en este trabajo se concentrará en el encoder óptico debido a que es el más comúnmente utilizado en máquinas industriales como lo son los brazos manipuladores y los centros de maquinado CNC (de idioma inglés, Computer Numerical Control). El encoder óptico se compone básicamente de un disco que se encuentra conectado a un eje, el cual a su vez se conecta externamente al eje de un motor eléctrico. El disco normalmente está hecho de plástico o vidrio y se encuentra codificado, de manera que en algunas áreas es completamente transparente y en otras es opaco, con el fin de poder bloquear el paso de un haz de luz. Esta luz es generada por una o varias fuentes de luz infrarroja de un lado del disco; es concentrada y orientada hacia el lado contrario donde se encuentran sensores foto-detectores. A medida que el motor y el disco rotan, la luz es interrumpida por el disco y se genera una secuencia de pulsos digitales a la salida, la cual se utiliza en el controlador del motor para determinar su velocidad o posición angular. La diferencia principal entre un encoder incremental y uno absoluto, está en la disposición en la que se encuentran las áreas codificadas del disco (Figura 1). En el incremental, las áreas opacas se encuentran como diminutas líneas radiales dispuestas en una o más franjas concéntricas (Figura 1a); conforme rota el disco, a la salida del encoder se entrega un tren de pulsos para cada franja. En cambio, en un encoder absoluto las áreas opacas se encuentran ordenadas como un código binario, de manera que al leerlo radialmente entrega a su salida un dato digital único para cada posición angular del eje del motor (Figura 1b).

Algunos autores han presentado soluciones para la detección de pérdidas de pulsos, sin embargo han sido soluciones muy complicadas que requieren de una alta capacidad de procesamiento computacional (López y Artes, 2012) o solamente se limitan a detectar el fallo (Bourogaoui, Jlassi, Khojet El Khil y Ben Attia Sethon, 2015). Cuando este aparece, se detiene el proceso y se requiere de la intervención humana para proseguir. En este artículo, se presenta el desarrollo de una propuesta que detecta la pérdida de pulsos en un encoder óptico y a la vez, los regenera de manera que el controlador puede continuar trabajando sin una afectación a

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de la parte baja del mismo. Cuando se detecta que hubo la pérdida de un pulso, estos tiempos son utilizados para crear uno o varios nuevos pulsos, hasta que sea detectada nuevamente la señal del encoder. De esta manera se evita un incremento de corriente en el controlador del motor.

der. Este bloque contiene una FSM de 18 estados lógicos. En Figura 5 se muestra la lógica de la FSM del bloque DG.

El diseño se realizó con base en máquinas de estados finitos (FSM, del idioma inglés Finite State Machine) para llevar a cabo el control del sistema; al utilizarlas el código resulta más eficiente, más fácil de depurar y permite una implementación de hardware óptima, tanto en diseño como en desempeño (Pedroni, 2013). Figura 2. Disco codificador y señales de salida en cuadratura del encoder incremental.

La arquitectura del sistema consta de dos bloques principales: el bloque MP, que lleva a cabo la medición de los pulsos, y el bloque DG, el cual detecta el faltante y genera los nuevos pulsos (Figura 3).

Descripción de posibles fallas del encoder óptico Aun cuando el encoder incremental es un dispositivo muy confiable, es posible que por factores externos, haya una pérdida momentánea de pulsos hacia el controlado. Estos factores pueden ser de tipo mecánico, eléctrico u óptico (Bourogaoui, Jlassi, Khojet El Khil y Ben Attia Sethon, 2015).

Figura 1. Diferencias entre encoder incremental y absoluto.

El encoder más utilizado en equipo industrial es el incremental debido a su sencillez de operación y por ser más económico (Johnson, Mohan, Janson y José. 2013). El encoder absoluto tiende a tener un precio elevado debido a que su fabricación es muy elaborada. Sin embargo, este último normalmente cuenta con una tarjeta integrada que envía el dato de posición del motor utilizando algún protocolo de comunicación serial, por lo que no presenta el problema de pérdidas de pulsos antes mencionado. Por esta razón, en este trabajo se hará enfoque especial sobre el encoder incremental. El encoder incremental normalmente contiene 2 franjas concéntricas de líneas denominadas A y B. Las líneas de cada franja no se encuentran alineadas sino que se encuentran defasadas 90°. Este defasamiento es utilizado por el controlador del motor para determinar la dirección de rotación del motor. Además de las señales A y B, puede contar también con una marca adicional denominada señal de índice Z; esta marca Z genera un solo pulso en cada revolución del motor y es utilizada para determinar las revoluciones por minuto del motor o como punto de referencia inicial. Estas marcas y pulsos de salida se muestran en Figura 2.

Los problemas mecánicos normalmente se deben a la construcción física del encoder. Ya que el dispositivo es simplemente un disco montado sobre una flecha y cuenta con rodamientos en cada extremo, es importante que haya una perfecta alineación. De esta manera, se puede evitar una posible excentricidad. Un alto grado de vibración, altas temperaturas o defectos de fabricación pueden afectar la información de velocidad, posición y los estados lógicos del codificador. El encoder lleva a cabo funciones eléctricas que son principalmente la generación de los pulsos de salida, detección de dirección y filtrado de la señal. Si los circuitos electrónicos encargados de estas funciones son afectados por ruido eléctrico o transitorios en la fuente de alimentación, es posible que la calidad de las señales de salida se vea comprometida. Cambios en el nivel de tensión en los emisores de luz también puede llegar a acortar su tiempo de vida útil. Por último, una alta resolución en los encoders es posible siempre y cuando no exista ningún tipo de contaminante entre el disco rotatorio y los emisores/detectores de luz; la distancia entre las líneas opacas que interrumpen la luz es tan pequeña (10 µm), que el más mínimo contenido de polvo o suciedad podría causar una pérdida de pulsos. Sin embargo, debido al desgaste que sufren los sellos del codificador por el intenso ritmo de trabajo, puede llegar a existir una introducción de polvo o lubricante al interior del sensor, causando problemas intermitentes o falla total.

Metodología de corrección de pulsos propuesta En este trabajo se propone una arquitectura digital implementada en un FPGA para la detección de pulsos perdidos. Normalmente el sistema verifica cada pulso del encoder y mide tanto el tiempo de la parte alta como

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Figura 5. Diagrama algorítmico de la FSM del bloque DG. Figura 3. Bloques principales del sistema de detección y corrección de pulsos para un encoder incremental.

El bloque MP consta principalmente de contadores asíncronos de 17 bits, lo cuales llevan el conteo de la duración de la parte alta y baja del pulso del encoder. Estos tiempos se guardan en registros paralelos con el fin de tener siempre una referencia del último pulso detectado. En caso de pérdida, los pulsos serán reconstruidos con base en ese último pulso. Esta información se pasa al siguiente bloque DG. Todas las funciones de este bloque son controladas por una FSM de 10 estados lógicos. En Figura 4 se muestra la arquitectura interna del bloque MP.

El funcionamiento de la FSM del bloque DG se separó en etapas para un mejor entendimiento y se describe a continuación. En cuanto se recibe una señal indicando que el motor está encendido, lo primero es determinar el estado de la señal del encoder para poder empezar a medir la duración de los pulsos. El proceso inicia en la etapa A, en la cual la FSM permite al bloque MP llevar a cabo la medición de la parte alta y baja de un par de pulsos. Esto debido a que es necesario tener información del ancho de los primeros pulsos que llegan, antes de empezar a determinar si hay un faltante. Cuando existe un pulso faltante, la señal del encoder se encuentra en un nivel bajo. Si este tiempo en bajo se extiende más allá del tiempo en bajo del pulso anterior, significa que hay una pérdida de pulso. De esta manera, en la etapa B la FSM se cicla hasta detectar que la señal del encoder se encuentra en bajo.

Figura 4. Arquitectura interna del bloque MP.

El bloque DG utiliza los tiempos provenientes del bloque MP, para determinar si los pulsos están llegando regularmente del mismo tamaño y a la misma razón. Si existe una pequeña diferencia (la cual es determinada por el usuario), se atribuye a un cambio de velocidad del motor y se actualizan los tiempos registrados. De lo contrario, si el tiempo en bajo se extiende más allá de la tolerancia programada, inmediatamente se genera un pulso en alto para llenar el hueco en la señal del encoder. Este proceso se repite hasta que se detecten pulsos nuevamente en la señal del enco-

En la etapa C, la FSM se cicla mientras compara el tiempo en bajo actual contra el anterior; si durante este tiempo se detecta el siguiente pulso en alto, se regresa a la etapa B para esperar el siguiente ciclo en bajo. De lo contrario, si el tiempo actual excede al anterior, significa que no llegó un pulso y continúa a la etapa D, donde deja salir un nivel alto hacia el controlador. Debido a que es necesario que los pulsos tengan el mismo ancho, en la etapa E se verifica que el tiempo en alto del pulso generado, sea igual al último registrado. Una vez concluido el tiempo, regresa a la etapa B para esperar el siguiente ciclo bajo. De lo contrario, si durante el ciclo en alto, se detecta un nivel alto en la señal del encoder, significa que los pulsos empezaron a ser detectados nuevamente y regresa al inicio de la FSM para medir los nuevos pulsos, en dado caso que haya cambiado la

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ma propuesto, se puede visualizar en Figura 7c que la corriente se mantiene dentro de su rango de trabajo normal.

velocidad del motor. Este proceso se repite indefinidamente hasta que se detecte que el motor se ha detenido. En este caso regresa al inicio de la FSM y se cicla hasta que el motor haya sido habilitado.

Resultados

Bibliografía

+ Bourogaoui, M.; Jlassi, I.; Khojet El Khil, S. y Ben Attia Sethom, H. (2015). An effective encoder fault detection in PMSM drives at different speed ranges, IEEE 10th. Int. Symp. on Diagnostics for Electrical Machines, Power Electronics and Drives (SDEMPED), 90-96. ISBN # 978-1-4788-7743-7. DOI: 10.1109/DEMPED.2015.7303674.

La arquitectura propuesta fue implementada en una tarjeta de desarrollo FPGA Intel-Altera Cyclone V DE1-SoC y fue implementado utilizando el lenguaje descriptivo VHDL (Very-high-speed-integrated-circuit Hardware Description Language). En Figura 6 se muestra una simulación llevada a cabo en Modelsim Starter Edition, en donde se generan pulsos para simular un encoder de 1500 ppr rotando a una velocidad de 2000 rpm.

Figura 7. Formas de onda del motor donde se muestran (a) los pulsos del canal A del encoder y los reconstruidos durante el tiempo de borrado, así como el comportamiento de la corriente del motor (b) antes y, (c) después de la corrección de pulsos con el sistema propuesto.

Conclusión Figura 6. Simulación en Modelsim del sistema propuesto para un encoder de 1500 ppr rotando a una velocidad de 2000 rpm.

Cabe destacar que se utilizó una arquitectura adicional para llevar a cabo el borrado de pulsos de entrada por tiempos repetibles. Cada que el sistema detecta una señal en bajo en la entrada BORR_A, se inicia el borrado de pulsos por un tiempo de 1 ms. Se puede observar que durante el periodo de borrado de pulsos, la salida PAo regenera inmediatamente los pulsos, de manera que la señal del encoder se mantiene sin interrupción. También durante ese periodo, la señal ERASING sube a un nivel alto para indicar que el sistema se encuentra en la etapa de borrado y regeneración. La arquitectura de borrado no se describe, ya que solo es una herramienta auxiliar que no forma parte de este trabajo. Para la validación de resultados de manera experimental, se utilizó un motor de corriente continua de 24V y un encoder de 500 ppr. El rango de velocidades del motor fue variada desde 100 hasta 2000 rpm. La tarjeta se encuentra instalada entre el motor y el controlador, de manera que recibe los pulsos del encoder y hace llegar los pulsos originales o regenerados al controlador.

El trabajo de investigación presenta la descripción de un sistema de detección y regeneración de pulsos para el encoder óptico utilizado en máquinas industriales como son los manipuladores robóticos o máquinas de CNC. La propuesta incluye la descripción de la arquitectura digital y su funcionamiento para su implementación en una tarjeta de FPGA. Simulaciones en computadora y resultados experimentales muestran que el sistema puede detectar la pérdida de pulsos de encoders de baja o alta resolución y trabajando a diferentes velocidades de rotación, sin que el controlador del motor la detecte.

+ Johnson, N.; Mohan, K.J.; Janson, K.E. y José, J. (2013). Optimization of incremental optical encoder pulse processing, Int. Multi-Conference on Automation, Computing, Communication, Control and Compressed Sensing (iMac4s), 769773. ISBN # 978-1-4673-5090-7. DOI: 10.1109/ iMac4s.2013.6526510. + López, J. y Artes, M. (2012). A new methodology for vibration error compensation of optical encoders, Sensors, 12, 4918-4933. ISSN # 14248220. DOI: 10.3390/s120404918. + Pedroni, V. (2013). Finite state machines in hardware; theory and design (with VHDL and SystemVerilog). Cambridge, Massachusetts: The MIT Press. ISBN # 978-0262019668. + Wang, Y., Shi, Y., Xu, Y. y Lorenz, R. (2015). A comparative overview of indirect field oriented control (IFOC) and deadbeat-direct torque control and flux control (DB-DTFC) for AC motor drives, Chinese Journal of Electrical Engineering, 9-20. ISBN # 2096-1529. DOI: 10.23919/ CJEE.2015.7933134. + Wang, Z.; Li, G.; Sun, Y. y Ooi, B.T. (2010). Effect of erroneous position measurements in vector controlled doubly fed induction generator, IEEE Trans. Energy Convers., 25, 56-69. ISBN # 08858969. DOI: 10.1109/TEC.2009.2037216.

En Figura 7a se muestra el tren de pulsos del canal A del encoder, a una velocidad de 1500 rpm. La señal Erasing en alto indica el periodo de borrado y regeneración. Sin el sistema propuesto, es posible observar en Figura 7b, el incremento en la corriente del motor debido a que el controlador no registra los pulsos. Una vez implementado el siste-

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vity and at the same time raise the morale of workers and their satisfaction with the work done. This article presents the results of a survey of managers and supervisors of the industrial maintenance area of the maquiladora companies in the Ciudad Juarez area that are related to this technique. It included 15 questions about the implementation of the 4 pillars of the TPM, autonomous maintenance, scheduled maintenance, targeted improvements, and maintenance prevention, these are 15 questions in each of the above pillars, which was answered using a Likert scale. The questionnaire was validated using the Cronbach alpha index, and the results are shown below.

Keywords: Lean manufacturing, TPM, pptimization, Cronbach alpha and industrial maintenance.

Introducción El objetivo de cualquier empresa de fabricación es crear constantemente un beneficio. Ser una empresa de clase mundial en la fabricación significa que la empresa puede competir con éxito y obtener beneficios en un entorno de competencia internacional, no sólo ahora, sino también en el futuro. En esencia, siendo empresa de clase mundial, pose los medios para llevar los productos al mercado, que ofrece mejores precios que la competencia, sin pérdida de beneficios o de quiebra (Chand y Shirivani, 2000).

Alfonso Ochoa Meza1

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Av. Universidad Tecnológica, No.3051, Col. Lote Bravo II, Cd. Juárez, Chih. C.P. 32695

alfonso_ochoa@utcj.edu.mx

Resumen: El Mantenimiento Productivo Total (TPM, por sus siglas en inglés) no es un concepto nuevo en cuanto al envolvimiento del personal productivo en el mantenimiento de plantas y equipos. La meta del TPM es incrementar notablemente la productividad y al mismo tiempo levantar la moral de los trabajadores y su satisfacción por el trabajo realizado. A continuación, en este artículo, se presentan los resultados de una encuesta a gerentes y supervisores del área de mantenimiento industrial de las empresas maquiladoras en el área de Ciudad Juárez que están relacionados con esta técnica, constó de 15 preguntas sobre la implementación de los cuaro pilares del TPM, (mantenimiento autónomo, mantenimiento programado, mejoras enfocadas y prevención del mantenimiento) y que fue respondida utilizando una escala de Likert. El cuestionario se validó mediante el índice Alfa de Cronbach y se muestran los resultados a continuación.

+ Palabras clave: Manufactura esbelta, TPM, optimización, alfa de Cronbach y mantenimiento industrial

Recibido: Mayo 22, 2017. Recibido en forma revisada: Junio 27, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Abstract: Total Productive Maintenance (TPM) is a new concept in terms of the involvement of productive staff in the maintenance of plants and equipment. The goal of the TPM is to significantly increase producti-

El Mantenimiento Productivo Total (TPM, en inglés, Total Productive Maintenance) es un término introducido por Seiichi Nakajima, en Japón, en 1971. Su esencia es que los operarios de producción participen en el mantenimiento (Nasurdin Jantan, Wong y Ramayah, 2005), creando un sentido de propiedad en los operarios y supervisores (Gupta, Tewari y Sharma, 2006). El TPM apunta principalmente hacia la mejora de la productividad, calidad, costos, suministro, seguridad, medio ambiente, y moral (Nakajima, 1989), existiendo dos versiones según el Japan Institute of Productive Maintenance (JIPM) (Andreassen, Gertsen, Christiansen y Michelsen, 2004). Muchos son los artículo de investigación y estudios de caso que confirman el impacto positivo que la aplicación de un programa de TPM tiene a la organización (Brah y Chong, 2004), resaltando el generalizado consenso también en su amplia implementación por todo el mundo, normalmente unido a grandes corporaciones (Andreassen, Gertsen, Christiansen y Michelsen, 2004), siendo un bajo porcentaje de las empresas de tamaño pequeño y mediano que optan por su desarrollo (Gajdzik, 2009). . La gran mayoría de las organizaciones no son capaces de acometer con éxito la implantación del TPM (Cooke, 2000), al considerarse una tarea difícil, cargada de muchos obstáculos que estorban su desarrollo (Ahuja y Khamba, 2008). Para superar esta dificultad, existen autores que consideran necesario aprender de experiencias pasadas y entender la situación de la empresa y su organización (Bamber, Sharp y Hides, 1999), presentando la necesidad de su análisis en relación a los factores críticos que afectan al éxito de la implantación del TPM (Bamber, Sharp y Hides, 1999). Para superar esta dificultad, existen autores que consideran necesario aprender de experiencias pasadas y entender la situación de la empresa y su organización (Bamber, Sharp, Hides, 1999).

Planteamiento del problema Con esta investigación se espera contestar las siguientes cuestiones:

¿cómo el TPM mejora el rendimiento de fabricación de las plantas industriales?, y ¿cuál es el impacto en el rendimiento de fabricación global del TPM. El objetivo principal es cuantificar el rendimiento global de las diferentes plantas, analizando las relaciones existentes entre los diferentes métodos de implementación y aplicación de TPM y su impacto directo en las variables de rendimiento. Este trabajo de investigación tan sólo abarcara el análisis de la práctica de Mantenimiento Productivo Total, donde se examina el grado de implementación de los diferentes métodos de TPM que se detallan a continuación (Abdallah, Matsui, 2007): 1) Mantenimiento Autónomo, 2) Mantenimiento Preventivo, 3) Soporte al Mantenimiento, y 4) Equipos de Mantenimiento. Se limitará a la industria maquiladora en el área de Ciudad Juárez, Chihuahua.

Marco teórico El sistema de mejora continua del TPM se basa en ocho pilares, los cuales son las estrategias fundamentales para desarrollar el programa. Estos pilares sirven de apoyo para la construcción de un sistema de producción ordenado. Los pilares considerados por el JIPM como necesarios para el desarrollo del TPM en una organización son ocho los culés se muestran en la Figura 1.

Figura 1. Pilares fundamentales del TPM.

1. Mejoras Enfocadas o Kobetsu Kaizen

Son actividades que se desarrollan con la intervención de las diferentes áreas comprometidas en el proceso productivo, con el objeto de maximizar la Efectividad Global de Equipos (EGE), procesos y plantas.

2. Mantenimiento Autónomo o Jishu Hozen Una de las actividades del sistema TPM es la participación del personal de producción en las actividades de mantenimiento. Este es uno de los procesos de mayor impacto en la mejora de la productividad. Su propósito es involucrar al operador en el cuidado del equipamiento a través de un alto grado de formación y preparación profesional, conservación de las áreas de trabajo libres de contaminación, suciedad y desorden. 3. Mantenimiento Planificado

El objetivo del mantenimiento planificado es el de eliminar los problemas del equipamiento a través de acciones de mejora, prevención y predicción; para una correcta gestión de las actividades de mantenimiento, es necesario contar con bases de información y capacidad de programación de recursos, gestión de tecnologías de mantenimiento y un poder de motivación y coordinación del equipo humano encargado de estas actividades.

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4. Mantenimiento de la Calidad o Hinshitsu Hozen Esta clase de mantenimiento tiene como propósito mejorar la calidad del producto reduciendo la variabilidad, mediante el control de las condiciones de los componentes y condiciones del equipo que tienen directo impacto en las características de calidad del producto. 5. Prevención del Mantenimiento Son aquellas actividades de mejora que se realizan durante la fase de diseño, construcción y puesta a punto de los equipos, con el objeto de reducir los costes de mantenimiento durante su explotación.

Tabla 5. Varianza total.

6. Aéreas Administrativas Esta clase de actividades no involucra el equipo productivo. Departamentos como planificación, desarrollo y administración no producen un valor directo como producción, pero facilitan y ofrecen el apoyo necesario para que el proceso productivo funcione eficientemente. 7. Educación y Entrenamiento El TPM requiere de un personal que haya desarrollado habilidades para el desempeño de las siguientes actividades:

• Habilidad para identificar y detectar problemas en los equipos. • Comprender el funcionamiento de los equipos. • Entender la relación entre los mecanismos de los equipos y las características de calidad del producto. • Poder de analizar y resolver problemas de funcionamiento y operaciones de los procesos. • Capacidad para conservar el conocimiento y enseña a otros compañeros.

8. Seguridad y Medioambiente

El número de accidentes crece en proporción al número de pequeñas paradas; por ese motivo, el desarrollo del Mantenimiento Autónomo y una efectiva implementación de las 5´s son la base de la seguridad

Metodología La metodología empleada en esta investigación implicó el diseño de un instrumento de recolección de datos y la identificación del contenido específico de los cuatro pilares del TPM que se detallan a continuación: 1) Mantenimiento Autónomo, 2) Mantenimiento Preventivo, 3) Soporte al Mantenimiento, y 4) Equipos de Mantenimiento, las cuales se consideran importantes para la implementación del TPM. Se limitó a la industria maquiladora en el área de Ciudad Juárez, Chihuahua, dividido en diferentes etapas que se mencionan a continuación:

Etapa 1. Identificación de los atributos y diseño del instrumento Enfocándose en determinar las actividades críticas para aplicar en las plantas maquiladoras el TPM, encontrando 15 preguntas claves en cada uno de los cuatro pilares a investigar. Las 60 ítems fueron evaluadas en una escala del 1 al 5, donde el 1 indicaba una importancia nula y el 5 una importancia alta (Likert, 1932). Esta escala se muestra en la Tabla 1.

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Tabla 2. Matriz de variabilidad.

Tabla 1. Actividades y definiciones de importancia.

Para el Eje de Prevención del Mantenimiento La matriz de variabilidad de la Tabla 6, nos indica que la pregunta: ¿Se analizan las fallas y el cómo se relacionan para crear nuevas actividades de mantenimiento para la máquina?, que el 0.75 de los encuestados concuerdan que su labor en la empresa es analizar las fallas, los valores limítrofes de entre el 0.75-0.628 nos demuestran que la industria maquiladora en general monitorea al personal encargado de la revisión de la maquinaria.

Etapa 2. Aplicación del instrumento y recolección de la información En esta etapa de consideró la aplicación de la encuesta al personal perteneciente al sector maquilador en Cd. Juárez, Chihuahua, México, involucrados en el área de Mantenimiento Industrial, en 71 empresas de diferente giro de manufactura, involucrando diferentes posiciones en la organización, ya sea como gerentes, supervisores y algunos técnicos.

Etapa 3. Análisis de la información En esta etapa se realizó la captura de la información, se utilizó el software SPSS 22, en el cual se construyó una tabla, considerando los cuatro pilares en cuestión y las 15 actividades evaluadas. Para la validación del cuestionario se utilizó la prueba Alfa de Cronbach, con un factor de .862 Se incluyó la prueba o el índice KMO (Kaiser, Meyer, Olkin), para poder determinar los factores críticos; se realizó un análisis factorial por el método de componentes principales usando la matriz de correlaciones para obtener las componentes considerados como importante.

Tabla 3. Adecuación de la muestra

La Tabla 4 nos indica gráficamente como un 75% señala su preferencia arriba de la media, argumento suficientemente sólido para confiar en el instrumento de evaluación. El porcentaje de varianza nos permite extraer cuatro Factores Óptimos representativos mayores que uno de la tabla No. 5, que son: el 6.489, 1.77, 1.214 y 1.026.

Tabla 6. Matriz de componentes .

Etapa 4. Resultados Para el Eje de Mantenimiento Autónomo La matriz de variabilidad de la Tabla 2, nos indica que la pregunta: ¿Se llevan a cabo inspecciones para verificar la aplicación correcta del mantenimiento autónomo conforme a las 5’s que el 0.805 coinciden en que en sus empresas respectivamente es una práctica común el mantenimiento en base al 5’s, entre los límites de representatividad comparativa que se mantienen entre 0.805, la opinión del 0.836 da veracidad a la encuesta, como lo muestran los datos referidos por la medida Kaiser-Meyr-Olking en la Tabla 3.

Tabla 7. Adecuación de la muestra.

Tabla 4. Preferencias arriba y abajo de la media.

Aunque este eje muestra cierta disparidad, se mantiene en el común denominador de las funciones de la empresa maquiladora que resuelve sus problemas de fallas de manera sistemática, como lo demuestra el 0.76 en adecuación del muestreo mediante la prueba KMO-Bartlett de la Tabla 7. La gráfica de la Tabla 8 viene a reforzar que solo un 53.33% de las respuestas obtenidas sobrepasan la media del 0.607, pero la confiabilidad en el instrumento la basamos en los cuatro factores óptimos mayores que uno del porcentaje de varianza de la tabla de la Tabla 9 que son: 5,64, 1.55, 1.305 y 1.172.

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Para el Eje de Prevención del Mantenimiento En la fase matriz de variabilidad de la tabla no. 12 resalta la pregunta: ¿Se aplican eficazmente técnicas y métodos para la prevención del mantenimiento?, un .743 comprometen su actividad en la maquila en una práctica sistemática entre técnicas y métodos. La prueba de KMO-Bartlett de la tabla no. 13 prueba un valor alto del .879 limitado por el .743 a lo alto hasta el .635 como mínimo. El 80% de las respuestas se anida sobre la media lo que demuestra su veracidad mostrado en la tabla no. 14. Pareciera contradictorio que esta tendencia solo presenta dos factores óptimos mayores de uno 6.712 y 1.272 de la tabla de la tabla no.15. Lo representativo de esta disparidad nos permite concluir que la empresa maquiladora se encuentra en etapa de madurez en sus procesos de mantenimientos, correctivos, predictivos y preventivos cada uno en su propia especialidad.

cada uno de los ejes de investigación ya mencionados, como muestran las tablas de resultados para el análisis factorial en cada uno de los ejes de investigación; en lo que respecta al EMA, se encontró que es una práctica común para el mantenimiento en la industria maquiladora, además que los apoyos visuales, listas de verificacion y la metodología 5’s como orden rector del proceso, para EMP los encuestados coinciden en que su labor dentro de la empresa es una práctica común investigar y analizar las fallas ocurridas así como los posibles averías que pueden ocurrir; por otra parte, para EPM la actividad en la empresa maquiladora es práctica sistemática entre técnicas y métodos para un mantenimiento provisorio efectivo, esta práctica también está encaminada a extinguir de manera permanente las fallas más comunes, cada máquina, cada equipo es conocido de tal manera que su programa de mantenimiento se enfoca en las necesidades particulares en beneficio de la calidad y con el fin de abatir costos y tiempos a la empresa, y finalmente para EME en la respuesta de los encuestados muestran ser parte de un proceso integral de la empresa que va enfocada a la eficiencia programada, las respuestas se perfilan hacia las acciones y actividades tanto de los equipos como de los procesos, la capacitación y los cursos forman parte de los programas de reparaciones, mejoras y mantenimiento, así la mejora continua permea a todas las instancias activas de la empresa.

Tabla 8. Comportamiento de la muestra.

Tabla 15. Varianza total EPM.

Conclusiones La naturaleza de la investigación no centra su objetivo en una cualidad única de la empresa maquiladora, esta condición admite que los resultados del estudio presenten una dispersión representativa en la respuesta que externan los encuestados para determinar si en Ciudad Juárez se aplica y/o se lleva a cabo correctamente la metodología del TPM (Total Productive Maintenance) en este sector productivo de la región. Bajo esta limitante, el análisis estadístico que nos ocupa es de corte sectorizado para

Tabla 9. Varianza total.

Para el Eje de Mejoras Enfocadas La matriz de fiabilidad de la tabla no. 10 nos expone que la pregunta P40: es la más favorecida en la respuesta de los encuestados; así, la mejora continua permea a todas las instancias activas de la empresa, las técnicas como el 5 porque´s, Kaizen y AMFE son la base de la planeación. Estas prerrogativas de la planeación estructurada se hacen patentes en la tabla 11 desde el límite superior de 0.704 hasta 0.599, esta generalidad la comprueba el 0.819 de la prueba KMO-Bartlett.

Tabla 12. Matriz de componentes.

Bibliografía

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Tabla No. 10 Matriz de componentes

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Tabla No. 11 Adecuación de la muestra

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Tabla 14. Comportamiento de la muestra.

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Factorial Confirmatory Analysis (AFC) and finally a Structural Equation Model (SEM).

Keywords: Critical success factors, quality management and automotive sector.

Introducción En los últimos años, la Industria Manufacturera de Exportación ha experimentado un incremento en la implementación de sistemas de calidad con el fin de obtener ventajas competitivas y, como lo mencionan Giménez, Jiménez y Martínez (2014), la Gestión de la Calidad les permite generar a las empresas mayores beneficios. Abdullah y Tari (2012), realizaron un estudio sobre la relación entre la Gestión de la Calidad y el desempeño de las empresas, en el cual concluyeron que existe una influencia positiva. En esta investigación se estudiará el caso de una empresa perteneciente al sector automotriz, particularmente autopartes, la cual es líder en la manufactura de arneses en la localidad y cuenta también con una permanencia de más de 30 años operando en Ciudad Juárez, Chihuahua, México. De acuerdo con información obtenida en entrevistas a profundidad, esta empresa se encuentra certificada en el ISO 9001:2008 y su extensión correspondiente por pertenecer a la industria automotriz, la norma TS16949. Se llevan a cabo auditorías de calidad con regularidad. Y una fortaleza de la empresa es un centro de registro de datos; también cuentan con un Manual de Calidad detallado en donde se documentan con claridad los procesos de la empresa. Nancy Angélica Coronel González1

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Av. Universidad Tecnológica, No.3051, Col. Lote Bravo II, Cd. Juárez, Chih. C.P. 32695

nancy_coronel@utcj.edu.mx.

Recibido: Abril 25, 2017. Recibido en forma revisada: Mayo 29, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Resumen: El objetivo de esta investigación consiste en determinar, mediante métodos estadísticos, los Factores Críticos de Éxito en la Gestión de la Calidad. El estudio de caso es acerca de una importante empresa de la Industria Manufacturera de Exportación (IME), con presencia en la localidad por más de 30 años, perteneciente al sector automotriz, específicamente al ramo de autopartes y dedicada a la manufactura de arneses (Empresa Delphi). Se aplicó un cuestionario a 69 individuos para posteriormente realizar un Análisis Factorial Exploratorio (AFE), un Análisis Factorial Confirmatorio (AFC) y por último, un Modelo de Ecuaciones Estructurales (SEM).

+ Palabras clave: Factores críticos de éxito, gestión de la calidad, sector automotriz Abstract: The aim of this research is to determine by statistical methods the Critical Success Factors in Quality Management. The case study is about an important company of the Export Manufacturing Industry (IME), with presence in the locality for more than 30 years, belonging to the automotive sector specifically to the auto parts sector and dedicated to the manufacture of harnesses (Delphi). A questionnaire was applied to 69 employees to later perform an Exploratory Factor Analysis (AFE), a

Los objetivos de este estudio de caso son profundizar en los Factores Críticos de Éxito (FCE) en la Gestión de la Calidad, determinar el grado de importancia mediante la aplicación del Análisis Factorial Exploratorio (AFE), desarrollar un modelo aplicando Análisis Factorial Confirmatorio (AFC) y por último, efectuar una correlación de los datos obtenidos de cada elemento con el factor Gestión de la Calidad, para determinar su grado de influencia.

Desarrollo teórico Como mencionan Saraph, Benson y Schroeder (1989), los factores son áreas críticas de la planeación y acción de la dirección que deben practicarse para lograr una efectiva gestión de la calidad en una unidad de negocios. Posteriormente, Black y Porter (1996) basaron su investigación en algunos criterios del premio Malcolm Baldrige y desarrollaron un estudio enviado a 200 directivos; en conclusión, su investigación además de estar basada en la literatura, se fundamentaba en la percepción de los profesionales industriales reales. La lista se muestra en la Tabla 1. Rositas (2009) realizó una investigación en la industria manufacturera mexicana y desarrolló un instrumento basado en la revisión de la literatura y en investigaciones empíricas realizadas anteriormente. En este estudio se utilizó este cuestionario como guía. En la Tabla 1, se presenta un resumen de los FCE de estos tres estudios.

Tabla 1. Factores Críticos de Éxito en la Gestión de Calidad.

De igual forma, Zu Fredendall y Douglas (2008) identificaron las prácticas que son más significativas en la Gestión de la Calidad: apoyo de la alta gerencia, relación con proveedores, relación con clientes, administración del recurso humano, acceso a datos de calidad, enfoque al proceso y diseño de producto. Gadenne y Sharma (2009) proponen un modelo que combina las variables blandas y duras y mencionan que el impacto es positivo en los resultados organizativos. Baird, Hu y Reeve (2011) y Giménez, Jiménez y Martínez (2014) señalan la importancia de la cultura organizacional en la implantación de prácticas de calidad y destacan que la cultura organizacional está relacionada con una cultura de calidad, ya que pretende que todos los empleados compartan el objetivo de calidad. Abdullah y Tari (2012) presentan un estudio disgregando estos factores entre prácticas blandas (cultura organizativa, el liderazgo y el trabajo en equipo) y las prácticas duras, que constituyen la parte más técnica (herramientas estadísticas y técnicas de control del proceso). Los factores que presenta Giménez, Jiménez y Martínez (2014), en su estudio como elemento para la implantación de prácticas de calidad, son la orientación al mercado, las prácticas RRHH orientadas hacia calidad y el liderazgo ejercido por la dirección. Con base en lo anteriormente expuesto, se destaca la importancia de

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profundizar en los FCE y determinar el grado de influencia que tienen en la Gestión de la Calidad, por lo que proponen las siguientes hipótesis de investigación:

H1: El factor Planeación estratégica tiene una relación positiva y significativa en el factor gestión de la calidad.

H2: El factor Compromiso alta gerencia tiene una relación positi-

+ Instrumento Se utilizó el instrumento realizado por Rositas (2009), quien lo desarrolló mediante una investigación en la industria manufacturera mexicana y con base en la revisión de la literatura. El cuestionario consta de 11 factores y un total de 84 ítems. La escala utilizada fue tipo Likert, ya que permitió valorar las percepciones que el empleado tiene sobre los factores a considerar. La valoración en percepción fue: muy alto (5), alto (4), medio (3), bajo (2), incipiente (1).

va y significativa en el factor gestión de la calidad.

H3: El factor Participación empleados tiene una relación positiva y significativa en el factor gestión de la calidad.

H4: El factor Educación empleados tiene una relación positiva y significativa en el factor gestión de la calidad.

H5: El factor Compensaciones tiene una relación positiva y significativa en el factor gestión de la calidad.

H6: El factor Enfoque al cliente tiene una relación positiva y significativa en el factor gestión de la calidad. H7: El factor Diseño de productos tiene una relación positiva y significativa en el factor gestión de la calidad. H8: El factor Enfoque a procesos tiene una relación positiva y

+ Procedimiento Se aplicó el instrumento “Encuesta sobre grado de implementación de la gestión dentro de una cultura de calidad”, elaborado por Rositas (2009) en el 2009 a una muestra de n=69 al personal de la empresa de distintos niveles en jerarquía, desde nivel técnico hasta altos directivos. Posteriormente se integró la información en una base de datos y se analizó con el Paquete Estadístico para las Ciencias Sociales (IBM SPSS), versión 21 para Windows, y el AMOS versión 21. La confiabilidad del instrumento se evaluó mediante el Coeficiente Alpha de Cronbach. Se obtuvieron coeficientes de correlación de Pearson para establecer las correlaciones más altas entre las variables, se aplicó el Análisis Factorial Exploratorio en la determinación del grado de influencia y se realizó el contraste de las hipótesis mediante el Análisis Factorial Confirmatorio. Por último, se desarrolló un modelo de ecuaciones estructurales para la comprobación estadística del modelo hipotético.

significativa en el factor gestión de la calidad.

H9: El factor Relación con proveedores tiene una relación positiva y significativa en el factor gestión de la calidad.

H10: El factor Indicadores de desempeño y acceso a información

tiene una relación positiva y significativa en el factor gestión de la calidad.

Método Esta investigación constituye un estudio de caso de tipo descriptivo, ya que detalla el comportamiento del desempeño de esta organización, y de tipo correlacional, debido a que mide el grado de relación entre las variables de estudio. Es un análisis mixto ya que se analizan cuantitativamente datos recogidos de la administración de un cuestionario a personal de la empresa, también se realizaron entrevistas a profundidad a personal clave de la empresa.

Participantes El tamaño de la muestra fue de 69, no probabilística y fue obtenida a conveniencia, debido a restricciones con el acceso a la empresa, los datos sociodemográficos son los siguientes: el nivel de los participantes fue 20% altos directivos, 20% gerencial, 30% administrativo y 30% técnico. Respecto al sexo, el 10% fueron mujeres y el 90% fueron hombres. También dos directivos participaron en entrevistas a profundidad para obtener información sobre el desempeño de la Gestión de la Calidad.

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Resultados Se muestran los resultados del estudio cualitativo y cuantitativo; para el primero, se llevaron a cabo dos entrevistas a profundidad a dos directivos siendo el Gerente de Calidad y el Gerente de Mejoramiento Continuo de la empresa en estudio, obteniendo y contrastando la siguiente información: Los resultados obtenidos señalan que la empresa se encuentra certificada en el ISO 9001:2008, y su extensión correspondiente por pertenecer a la industria automotriz, la norma TS16949. Se llevan a cabo auditorías de calidad con regularidad. Mencionan que una fortaleza de la empresa es un centro de registro de datos, y se cuenta con un Manual de Calidad detallado en donde se documentan con claridad los procesos de la empresa. De igual forma, se presentan los resultados del estudio cuantitativo y de acuerdo a las hipótesis planteadas y al tratamiento de datos a través de diversas técnicas estadísticas, utilizando para dicho propósito el Paquete Estadístico para las Ciencias Sociales (IBM SPSS), versión 21 para Windows, y el AMOS, versión 21, se presentan los resultados obtenidos.

Prueba de confiabilidad Para medir la confiabilidad del instrumento de medición se aplicó la prueba Alpha de Cronbach al total de ítems y a su vez a los factores que fueron calculados con los valores de las variables, el resultado arrojó un coeficiente Alpha de Cronbach= 0.806 para los 11 factores y 0.889 para los 84 ítems. Los resultados se muestran en la Tabla 2 y la Tabla 3. Los resultados mayores que 0.70 son considerados aceptables, según Cronbach (1951).

Tabla 2. Prueba de confiabilidad por factor.

Tabla 3. Prueba de confiabilidad por ítem. Tabla 4. Estadísticos descriptivos.

+ Estadísticos descriptivos y correlaciones Se muestran los resultados de los estadísticos descriptivos en la Tabla 4, cabe mencionar que las respuestas contempladas van dentro de una escala Likert de 1 a 5, en donde 1 es incipiente y 5 es muy alto. Por lo tanto, se puede observar que la media más alta es para el factor Gestión de la Calidad.

Se aplicó un estudio de correlación que se muestra en la Tabla 5; dicho estudio, los factores fueron correlacionados con el factor Gestión de la calidad, los resultados arrojados de acuerdo al índice de Pearson, el cual va de 0 a 1, donde valores cercanos a 1, indican una relación positiva y significativa, (Hernández, Fernández y Baptista, 2010). De acuerdo con el índice de Pearson, los siguientes factores que se muestran en la Tabla 6 obtuvieron resultados significativos:

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Tabla 6. Factores con valores significativos de Pearson.

En la Tabla 9 se muestran los resultados de la extracción de los tres componentes principales (variables latentes); de igual forma, la Tabla 10 muestra la rotación mediante el método varimax (ortogonal), esta técnica se genera con el objetivo de una mejor interpretación de los componentes principales. En la Tabla 11 se presentan estos factores extraídos como resultado del método Análisis por componentes Principales.

Análisis factorial exploratorio

El análisis factorial exploratorio, (AFE), se utiliza con el objetivo de reducir el número de variables y obtener las cargas de los distintos factores y su relación de éstos con las distintas variables (Ruiz, Pardo y San Martín, 2010). Inicialmente se obtuvo un coeficiente KMO= 0.74, lo cual según Poza (2008), indica que es conveniente ejecutar un análisis factorial; el resultado se muestra en la Tabla 7.

Tabla 7. Prueba KMO y Bartlett´s.

Tabla 9. Matriz de componentes. Método de extracción: Análisis por Componentes Principales (Tres componentes extraídos).

En la Tabla 8 se observa el resultado del método de Análisis por componentes principales, con el objetivo de identificar los Factores Críticos de Éxito y sustituir el conjunto original de variables por otro sensiblemente menor en número de variables no observables o latentes, Poza (2008). Se observa que se identificaron tres componentes principales que sumados los porcentajes de varianzas, explican 66% de la variación en los datos.

Tabla 10. Matriz de componentes rotados. Método de extracción: Análisis por Componentes Principales. Método de rotación: Varimax con Normalización Kaiser.

Tabla 8. Varianza total explicada. Método de extracción: Análisis por Componentes Principales..

Tabla 5. Correlaciones con el factor Gestión de la Calidad.

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Tabla 11. Factores extraídos.

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+ Análisis factorial confirmatorio De acuerdo con Ruiz, Pardo y San Martin (2010), el análisis factorial confirmatorio (AFC) confirma mediante el análisis de la muestra las relaciones propuestas a partir de la teoría explicativa que se haya decidido utilizar como referencia. El análisis factorial confirmatorio arroja un nivel de confianza para poder aceptar o rechazar dichas hipótesis. Basado en el estudio de correlaciones y en la extracción de factores, se propone el siguiente Modelo de Ecuaciones Estructurales (Figura 1), el cual se ejecutó en AMOS versión 21. Con este modelo se probarán las hipótesis propuestas en este estudio Se muestra en la Tabla 12 un resumen de los índices de ajuste del modelo, los cuales indican un buen ajuste (Ruiz, Pardo y San Martin, 2010) y en la Tabla 13 los resultados que arroja AMOS. De acuerdo a los resultados obtenidos en el modelo propuesto se observa que el factor Compromiso de la alta gerencia tiene una influencia directo y positiva en los factores Educación de empleados y Participación de empleados, de igual forma tiene una influencia directa sobre el sistema de calidad, en total se explica el 25% de forma directa sobre el sistema de calidad y el 10% y 85% de una forma indirecta, a través de los factores Educación a empleados y Participación de empleados respectivamente.

así efectuar un contraste con los hallazgos de este estudio empírico, el cual se muestra en la Tabla 15. Se procesó la información recolectada mediante técnicas de análisis estadístico como Análisis Factorial Exploratorio, Análisis Factorial confirmatorio y Ecuaciones Estructurales, para la determinación de los Factores Críticos de Éxito.

Tabla 13. Resultados arrojados por AMOS sobre Índices de bondad de ajuste.

+ Pruebas de hipótesis Se muestra el estatus de las hipótesis planteadas en la Tabla 14.

Figura 1. Modelo propuesto para el estudio de caso.

Tabla 15. Contraste de FCE.

Conjuntamente, se probaron las hipótesis planteadas mediante técnicas como Índice Pearson, método de Análisis de Componentes principales y el Modelado de Ecuaciones Estructurales. Las hipótesis H1, H2, H3, H4, H5 y H10 fueron aceptadas, mientras que las hipótesis H6, H7, H8 y H9 no fueron aceptadas. Dentro de este procedimiento se efectuó una correlación, de todos los factores respecto al factor Gestión de la Calidad, probándose con el índice de Pearson, resultando así los factores que mostraban una mayor correlación, siendo estos: Compromiso de la alta geren-

+ Abdullah, M.M.B., Uli, J. y Tarí, J.J. (2008). The influence of soft factor son quality improvement and performance: Perceptions from managers. The TQM Journal 20(5), 436-452. + Baird, K., Hu, K.J. y Reeve, R. (2011). The relationships between organizational culture, total quality management practices and operational performance. International Journal of Operations & Production Management 31(7), 789 – 814. + Black, S. y Porter, L. (1996). Identification of the Critical Factor of TQM. Decision Sciences 27(1) 1-21. Tabla 14. Pruebas de hipótesis.

5. Discusión de resultados y Conclusión CMIN

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De acuerdo con los objetivos planteados en el diseño de esta investigación, se realizó una revisión en la literatura entre diversos autores respecto a los Factores Críticos de Éxito para la Gestión de la Calidad, permitiendo Revista Científica

Los resultados del Análisis Factorial Exploratorio mostraron una reducción de variables concentrando saturaciones en tres factores latentes, los cuales podrían deducirse como beneficios para el empleado, participación del recurso humano y por último la planeación estratégica la cual diversos autores señalan su importancia en el adecuado funcionamiento de sistemas de calidad (Abdullah, Uli y Tarí, 2012; Giménez, Jiménez y Martínez, 2014; Linderman, Schroeder y Choo, 2006). Para el Análisis Factorial Confirmatorio se desarrolló un Modelo de Ecuaciones Estructurales en el paquete AMOS versión 21, el cual mostró un índice de bondad de ajuste muy aceptable. Se optó por utilizar los factores que resultaron de la reducción de variables mediante la técnica de Análisis de Componentes Principales, resultando en el modelo propuesto el factor Compromiso de la alta gerencia como el más influyente. Respecto al factor Compromiso de la alta gerencia, se confirma el hallazgo con diversos autores que recalca este factor como el más influyente para la implementación de diversas técnicas de calidad (Ho, Chang y Wang, 2008; Giménez, Jiménez y Martínez, 2014; Zu, Fredendall y Douglas, 2008).

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Tabla 12. Índices de bondad de ajuste del modelo.

cia, Participación de empleados, Educación de empleados e Indicadores de desempeño y acceso a la información.

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Cabe resaltar que los Modelos de Ecuaciones Estructurales pueden ser muy variados y aun así presentar índices de bondad de ajuste aceptables, su elaboración depende de la teoría la cual se quiera demostrar o bien las hipótesis que se deseen comprobar. Debido a la naturaleza de la investigación como estudio de caso, los resultados no pueden ser generalizados, así que para una investigación futura, es recomendable ampliar la muestra para poder realizar una generalización, otra recomendación; sería analizar distintos sectores de la IME.

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+ Poza, C. (2008). Técnicas estadísticas mulRevista Científica

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Abstract: The study and analysis of the activities of production and economic development in the rural área of the Municipality of Ocosingo, Chiapas, takes the identification of existing opportunities as a main purpose for the diversification of the systems of production in the current prodcutive units, with it to contribute to offeranswer to the existing economic, productive and environmental problems; where it is claimed that the production units are autosuffient and capable of generating a production sustentable where the proper food is obtained, considering that the surpluses could be commercialized to generate direct income to the family; this as aresult to reduce the dependence on thein puts that come from other places and that are used to satisfy tje basic needs and the process of productive in the región. For it, in this investigation its importance takes root in realizing the trips and conference of a direct way toknow whtat is the real productive vocationn and the schemes of work for the use sustentable of the área and withit to define the implementation of alternate activities that in turn the generation of opportunities allows to improve the quality of life of the producers, but that at the same time are contributed to the generation of directand indrect in the locality.

+ Keywords: Economic revenue, condition of production, level of production, integral farms and production alternatives.

Introducción

José Elías López Ocaña 1 y Miguel Ángel Aguilar Flores 2

Universidad Tecnológica de la Selva Entronque Toniná Km 0.5, Carrerete Ocosingo- Altamirano Ocosingo, Chiapas, C.P. 29950.

1,2

Ocana71@hotmail.com

Recibido: Mayo 25, 2017. Recibido en forma revisada: Agosto 10, 2017. Aceptado: Enero 08, 2017.

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Resumen: El estudio y análisis de las actividades de producción y desarrollo económico en la zona rural del Municipio de Ocosingo, Chiapas, tuvo como finalidad principal la identificación de oportunidades existentes para la diversificación de los sistemas de producción en las unidades productivas actuales, con ello contribuir para brindar respuesta a la problemática económica, productiva y ambiental existente; donde se logró que las unidades de producción sean autosuficientes y capaces de generar una producción sustentable, obteniendo sus propios alimentos, la comercialización de los excedentes que les permite obtener ingresos directos a la familia; esto como consecuencia se pudo reducir la dependencia de los insumos que provienen de otros lugares y que se utilizan para satisfacer las necesidades básicas y el proceso de productivo en la región. Para ello, en esta investigación su importancia radicó en realizar los recorridos y vistas de manera directa para conocer cuál es la verdadera vocación productiva y los esquemas de trabajo para el aprovechamiento sustentable de la zona y con ello definir la implementación de actividades alternas que a su vez permitiera la generación de oportunidades para mejorar la calidad de vida de los productores, pero que al mismo tiempo se contribuya a la generación de beneficios directos e indirectos en la localidad.

+ Palabras clave: Ingreso económico, condición de producción, nivel de producción, granjas integrales y alternativas de producción.

La presente investigación tuvo como propósito realizar un estudio para identificar y justificar el impulso para la creación de Unidades de Producción Rurales con actividades alternativas, en el Municipio de Ocosingo, Chiapas; y que estas sean capaces de producir todo lo que permita su propia extensión territorial, considerando la vocación productiva, climas, suelos, agua, accesibilidad, potencial para la comercialización y servicios básicos. El ser autosuficientes trae como resultado la generación de la seguridad alimentaria, producción de energía, uso racional del agua, producción de semillas, reproducción de pie de cría de especies animales, cuidado y conservación de los ecosistemas principalmente. El objeto de esta investigación fue identificar a los productores que cuenten con extensiones mínimas de tierra, para realizar un inventario de actividades que realizan en la actualidad y determinar las actividades productivas alternas que se pueden introducir como la producción de abonos orgánicos (lombri-compost, humus, acondicionadores biológicos), granos básicos (maíz, frijol, arveja), crianza de especies menores de animales (cabras, conejos, gallinas), para proveer no solo de alimento a la familia, sino que a través de la venta de sus excedentes obtener ingresos y bienestar para los integrantes (Martínez, 2010) Esta propuesta consistió en aprovechar pequeñas áreas de terreno, mediante el uso de técnicas y métodos intensivos; que a mediano plazo será el proyecto de vida para las familias asentadas en el campo, viviendo con armonía hacia la naturaleza, preservando y disfrutando el medio que lo rodea, respirando aire puro, evitando la tala de bosques, conservando los nacimientos de agua y propiciando el mejoramiento de las tierras y de los cultivos. Adicionalmente se estimuló el uso de tecnologías apropiadas a bajo costo, así como el empleo de muchas personas lo cual contribuirá al bienestar de la familia rural (Nicholls, 2000).

Marco teórico La granja integral consiste en aprovechar pequeñas áreas mediante el uso de tecnología eficiente y con algunas mejoras en los pequeños ranchos, integrando diferentes rubros de manera sistemática, combinando con rubros pecuarios que nos beneficien el suelo y a la vez mantienen al cultivo libre de malezas, ejemplo (café, ovinos) y (INIA, 2017). Una granja integral auto-sostenible, es una extensión mínima de tierra, entre 3 a 5 hectáreas, en donde se integran la producción de abonos orgánicos (lombri-compost, humus, acondicionadores biológicos), granos básicos (maíz, fríjol, arveja), crianza de especies menores de animales (cabras, conejos, gallinas), a la tecnología y busca la mejor utilidad de todos los recursos existentes dentro y alrededor del centro agropecuario, para proveer no solo de alimento, sino que a través de la venta de sus excedentes obtener ingresos y bienestar para sus asociados (trabajadores, aliados estratégicos, proveedores y socios). Una granja Integral la cual también puede denominarse como granjas autosuficientes, micro empresas agropecuarias o con el nombre genérico de desarrollo endógeno agropecuario. y deben tomarse en cuenta la producción vegetal, producción animal, uso de insumos de bajo costo y la incorporación de valor agregado a los productos obtenidos, tomando en cuenta los aspectos claves que aseguraran su sustentabilidad económica y ecológica. La granja integral consiste en aprovechar pequeñas áreas mediante el uso de tecnología eficiente y con algunas mejoras en la finca, integrando diferentes rubros de manera sistemática y la combinación con rubros pecuarios que beneficien el suelo y a la vez mantengan al cultivo libre de malezas. Es un proyecto de vida para las familias asentadas en el campo, que además de asegurar una alimentación abundante y rica en proteínas, vitaminas y minerales (provenientes de la leche, carne, huevos, hortalizas, frutales, cereales), le enseña a cada uno de sus integrantes a vivir con armonía con la naturaleza, preservando y disfrutando el medio que lo rodea, respirando aire puro, evitando la tala de bosques, conservando los nacimientos de agua y propiciando el mejoramiento de las tierras y de los cultivos. Adicionalmente la granja integral autosuficiente, estimula el uso de tecnologías apropiadas a bajo costo, como el empleo de la energía eólica, energía solar y producción de gas metano que, manejadas de forma adecuada contribuyen al bienestar de la familia rural, lo cual facilita en corto tiempo alcanzar los niveles de autosuficiencia y sostenibilidad deseados. El desarrollo de un complejo agroindustrial integral como lo son las granjas integrales es de vital importancia, ya que se compone de diferentes disciplinas que orientan y generan comportamientos positivos hacia las personas para que ayuden a preservar el medio ambiente generando empleo, productividad perdurable y rentabilidad para los propietarios. Uno de sus principales objetivos y razón de ser es la generación de cultivos sanos mediante el uso de la biotecnología vegetal y aplicar la agricultura orgánica bajo prácticas de manejo agrícola, trabajar para la recuperación y generación de plantas nativas y ornamentales de la zona, otro punto importante es que puede dirigir su labor al servicio y atención del turista.

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Su importancia y éxito se basa en la utilización de todos sus recursos existentes dentro y fuera de su territorio, esta actividad provee no solo de alimento o recursos de autoconsumo, sino que a través de la venta de sus excedentes se obtienen Ingresos, por su naturaleza la filosofía que adopta es de cero basuras. La idea de una agricultura biodinámica, idea introducida originalmente por el científico austriaco Rudolf Stainer, es una en la que las unidades de producción rurales y comunidades pueden adoptar un paradigma distinto al de la agricultura química, responsable hasta hoy de la devastación de suelos, y la contaminación del aire, agua y seres vivos. Bajo esta nueva filosofía los cultivos y la ganadería están integrados y son saludables, al mismo tiempo existe un plus ecológico en el que se da el reciclaje de nutrientes, y la continuidad de los ciclos naturales. Lo que es más, el ranchero, granjero o campesino junto con su familia forma parte de este todo integrado (Diver Steve 1999). En un sistema como este, el objetivo clave es la reducción al mínimo de los insumos externos, mientras que por otro lado, los productos autogenerados permiten la reproducción de los procesos productivos ecológicos y sociales. Con ello se pretende hacer que el medio natural sea revitalizado, mejorar la calidad nutritiva de los alimentos y en última instancia hacer posible el avance en los planos físico y espiritual de las familias.

Método Para la realización de la presente investigación fue necesaria la utilización de instrumentos de geo-referenciación, los cuales nos permitan contar con la adecuada ubicación y dimensiones exactas de las regiones donde se localizan las unidades de producción objeto del presente estudio, así mismo el diseño bitácoras de registros que acumulen información relacionada a las principales actividades productivas a las que se dedican los productores organizados de las comunidades. De igual manera se realizaron talleres de diagnósticos participativos con la utilización del método del Marco Lógico (Haugland, Gjos, Hagen, y Ronning, 2005), el cual nos permitió conocer de manera eficiente el grado de involucramiento que tienen los productores de las localidades, en cuanto a su participación en estas actividades productivas; por lo tanto se realizaron visitas a cada grupo de productores organizados, para conocer las características y actividades que se practican en la extensión territorial de cada unidad de producción. Una vez definido el alcance de nuestra investigación se utilizaron diferentes herramientas para el estudio de campo donde se acopió toda la información requerida y proporcionada por parte de los propietarios de cada unidad de producción visitada; dichos materiales se describen a continuación:

+ Herramienta de las entrevistas, que nos permitió mantener una co-

municación directa con cada uno de los productores, lo cual garantizara la objetividad de la información proporcionada durante el estudio (Sampieri, 2009).

+ Herramienta de las encuestas a través de cuestionarios, los cuales

fueron aplicados a los colaboradores de las unidades de producción estudiadas para complementar la información de la investigación.

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+ Herramienta de la observación, que nos permitió percatarnos cuál es

la infraestructura, instalaciones, herramientas, insumos y procesos con los que cuenta cada unidad de producción. Así mismo durante el desarrollo de la presente investigación, es necesario la utilización de equipo, materiales e insumos para la obtención de la información, su procesamiento, interpretación y presentación de los resultados, y estos son:

+ Laptop: equipo que se utilizó para la captura de la información obtenida de las unidades de producción rural que sean consideradas en el desarrollo del proyecto, así como la integración del proyecto completo. + Impresora: utilizada para imprimir documentos (oficios, minutas de trabajo, cuestionarios, actas de asamblea, rutas, fichas técnicas) que se realizaran en las visitas programadas a las unidades de producción rural, así como el proyecto en completo. + Cámara fotográfica: para la captura de imágenes y fotografías de

las unidades de producción rural visitadas, con el objetivo de tener una perspectiva más clara y detallada de dichas actividades.

+ Cámara de video: para la grabación de los diálogos y entrevistas que se realicen a los productores durante las visitas, donde expliquen el desarrollo de sus actividades y la importancia de la producción sustentable. + Tablet: para llevar la agenda electrónica, mapas, rutas de trabajo; con la finalidad de hacer las actividades prácticas con la información oportuna y necesaria en la explicación de los diferentes temas, así como videos que permitían a los productores tener perspectivas de las actividades que desarrollen. + Proyector: para la explicación del proyecto a los productores rurales, con el objetivo de socializar adecuadamente el proyecto y con ello lograr su participación. + GPS: para la correcta ubicación de las unidades de producción rural y la visualización concreta, que nos permitirá obtener la geo-referencia de cada unidad de producción. + Automóvil: para el traslado y realización de las visitas a las unidades de producción, es indispensable la utilización de un vehículo que permita realizar las visitas. + Papelería: durante la realización del proyecto se utilizará papelería e insumos necesarios para recabar información necesaria de las unidades de producción rural involucradas en dicho proyecto.

Metodología Para la presente investigación, se procedió a recabar la información a través de la siguiente metodología: El trabajo de campo fue realizado directamente en la zona de influencia objeto de estudio de esta investigación, ubicado en la zona rural del primer valle del Municipio de de Ocosingo, Chiapas; donde se aplicó la utilización de la metodología del marco lógico, procesos de planeación

participativa, reuniones de trabajo, aplicación de encuestas, entrevistas, socialización en estancias durante el periodo de vigencia de la investigación, con el propósito de conocer de manera directa el papel que juegan los productores en las unidades de producción rural en cuanto al desarrollo de actividades productivas; así mismo la realización de asambleas comunitarias para conocer la percepción; por último la investigación documental y el trabajo de gabinete. La utilización de las diferentes técnicas para la investigación permitió obtener información de las diferentes actividades que se desarrollan en las unidades de producción rural; de esta manera la realización de entrevistas nos ayudó a registrar evidencia de opinión de los productores acerca del proyecto, sugerencias, expectativas y otros puntos relacionados a sus actividades, así mismo la utilización de la herramienta observación directa, nos permitió indagar los procesos de producción en las actividades que desarrollan las diferentes unidades productivas y sobre todo en aquellas actividades posibles donde se pueda tener éxito; al igual con esta misma herramienta identificamos los potenciales que tiene cada una de las unidades de producción rural. Por otro lado la utilización de fichas técnicas, permitieron obtener información básica de las unidades de producción rural visitadas, tales como: nombre de los propietarios, ubicación, principales actividades en las unidades de producción, el número de hectáreas, potencial para el desarrollo de alternativas de producción a desarrollar en dichas superficies, producción anual aproximada, entre otros registros con nivel de importancia para la investigación. Con la finalidad de contar con datos que nos ayudaran a realizar el proyecto con mayor factibilidad, otra herramienta utilizada fue la aplicación de entrevistas, obteniendo con ella, información más detallada. Para brindar el adecuado seguimiento de la metodología de investigación, dividimos el estudio en tres grandes apartados.

1. Aspectos Socioeconómicos del Municipio de Ocosingo • Características socioeconómicas: En este apartado se hace referencia al estudio de la población total por sexo, densidad, tasa anual de crecimiento, lengua, población ocupada por sector y la actividad productiva de cada unidad de producción rural. • Principales actividades económicas: Se clasificó la información de las unidades de producción rural, acorde a la producción del sector primario, secundario y terciario. • Producción Agrícola: se hizo referencia a los factores climatológicos, cantidad de tierra disponible por productor, fuerza de trabajo y los principales productos básicos producidos, superficie sembrada y cosechada.

2. Consideraciones teóricas acerca de la importancia de las unidades de producción • Diversificación de la producción: La participación activa en las unidades de producción. • Mano de obra calificada: Para conocer el nivel al desempeño de quienes ahí trabajan en las actividades de la unidad de producción.

3. Análisis del estudio de campo • Descripción socioeconómica de las unidades de producción rural del Municipio de Ocosingo. • Principales actividades económicas, modo de vida, población económicamente activa. • Proceso de producción: Se identificaron los principales productos básicos y la cantidad de producción, los tiempos de siembra y cosecha, medios utilizados para producir y los miembros de las familias que intervienen. • Trabajo asalariado: En este aspecto se detectó la cantidad de personas que venden su fuerza de trabajo y representación que esta tiene en las Unidades de Producción Rurales. • Actividades generadoras de ingresos económicos en las familias de la comunidad: En este apartado se conoció las principales actividades del núcleo familiar, así como aquellas que tienen mayor relevancia y perspectiva de negocios. • Modo de vida en las regiones donde se localizan las unidades de producción rural: Es de importancia destacar la situación en la que viven actualmente cada una de las familias el estrato social al que pertenecen y número de personas que habitan por vivienda. El estudio de este proyecto consistió en conocer de manera directa las actividades cotidianas de los productores que en su momento se seleccionen a través del método estadístico de muestreo, para identificar el comportamiento relacionado a la participación de los productores en actividades del campo, tomando en cuenta los siguientes criterios: *Tamaño del Universo de la Investigación. *Muestra representativa para la realización del estudio. De esta manera se considera que se conocen los datos de la población objeto de estudio, por lo cual se aplicara la siguiente formula:

• Producción Ganadera: Se identificó las principales especies de ganado producido en la región (Bovino, Ovino, Porcino, Aves, etc.). • Comercio: En este punto se conoció los diferentes canales de comercialización y su viabilidad con respecto a los ingresos familiares.

Donde: e = Error de estimación 5%. n = Tamaño de la muestra. p = Probabilidad a favor 70%. q = Probabilidad en contra 30%

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Z = Nivel de confianza 95% = .95/2 = 0.475 = 1.96 (Valor de Z). N = Población total o Universo 50 unidades de producción rural.

Ocosingo, Chiapas; se pudo percatar que la actividad agropecuaria cada vez es de menor impacto en esta zona, derivado de las consecuencias que acarrearon los problemas sociales y políticos que condujeron el inicio del movimiento armado en la zona selva del Estado de Chiapas; las grandes extensiones de terrenos que se encontraban en pocas manos y que a su vez eran productivas, en la actualidad esas grandes fincas y propiedades ya no generan los mismo dividendos; ante esta situación que ha generado un crecimiento económico y social lento en el municipio, se han buscado alternativas viables, rentables y factibles que puedan de manera significativa contribuir con el desarrollo en las comunidades, con los ejidatarios y pequeños propietarios de extensiones pequeñas de terreno donde puedan diversificar actividades productivas para satisfacer necesidades de autoconsumo, procurando que los excedentes se lleven a la comercialización para que de esta forma se genere actividad y flujo de efectivo en las familias Ocosinguenses. Los resultados de la presente investigación, permite identificar todo el potencial que existe en cada una de las zonas trazadas para el estudio en los ranchos y unidades de producción visitadas; la calidad de los suelos, la abundancia de agua, el clima inmejorable, los terrenos planos en su mayoría, todos estos elementos muy propicios para el establecimiento de cualquier actividad productiva enfocada a la agricultura, ganadería, pesca, silvicultura, entre otras más; pero un activo que no puede tener sustitución sin lugar a dudas es el compromiso, la voluntad y deseos de los productores que están ansiosos de emprender un proyecto de esta naturaleza.

En el trabajo de gabinete se hará la captura y análisis de la información recabada, utilizando para ello programas de la paquetería Office, tales como excel, word y publisher.

4. Infraestructura Para el desarrollo de este proyecto de investigación, es importante mencionar que se dispuso de equipo informático (computadoras portátiles, impresoras, cañón proyector, escáner), equipo fotográfico (cámara fotográfica y video), equipo de comunicación (teléfono celular), equipo de geo-referenciación (GPS). Así mismo la utilización de la infraestructura, auditorios de la Universidad Tecnológica de la Selva, para la realización de reuniones, talleres, capacitación y formación hacia los productores rurales del primer valle del Municipio de Ocosingo, Chiapas.

Resultados Las granjas integrales se convertirá en una estrategia de desarrollo económico en aquellas regiones donde las actividades del campo siguen siendo una vocación productiva de sus habitantes, esto obedece a que las necesidades de ingreso económico a los productores pero además de la seguridad alimentaria ya que cada vez son más recurrentes y las sociedades requieren de satisfacerlas, las granjas integrales o unidades de producción integral como lo llaman algunos investigadores no requieren de extensiones amplias de terrenos para que los productores puedan desarrollar diversas actividades, sino más bien una de las características importantes de esta propuesta es la optimización de los espacios reducidos de terrenos que existen en los ranchos. Durante el proceso de investigación de este proyecto en la región de

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Todos y cada uno de los productores, propietarios, encargados y administradores de las unidades de la producción que fueron visitados están consientes de la necesidad de incrementar y diferenciar su actividad productiva optimizando y aprovechando cada una de las partes y espacio que compone su propiedad, el 90% de los productores de este universo de la investigación se dedican principalmente a la actividad productiva de ganadería (ganado bovino). Escasamente el 10% utiliza su propiedad para el desarrollo de actividades en la ganadería mayor (cerdos, borregos). Con esta composición es posible apreciar de la necesidad de crear granjas integrales en otras zonas de la geografía chiapaneca bajo un esquema de sustentabilidad que permita el mayor aprovechamiento de los espacios para generar mayores y mejores ingresos. Las actividades productivas adicionales y alternas propuestas en esta investigación fueron: Producción de borregos, Producción de cerdos, Producción de conejos; Producción de abejas (colmenas); Producción de aves de traspatio (gallinas, pavo, pato); Producción de especies maderables; Producción de especies frutales; Producción de frutas exóticas; Creación de agroindustrial; Elaboración de quesos; Fabricación de pan; Productos derivados de la miel (dulces, caramelos, jarabes velas y veladoras); Industrialización de frutas y hortalizas; Talleres de cárnicos; Fábricas de muebles de madera; Producción de lombrices (lombricultura); Producción de peces; Producción de especies exóticas (iguana, venado ); Unidades de manejo ambiental (UMA); Producción de hortaliza de temporal y Implementación de viveros.

áreas de oportunidad para incrementar la oferta de actividades buscando mayor incremento de sus capacidades, conocimientos y recursos con los que cuentan. Cada unidad de producción cuenta con una innumerable lista de activos que se pueden disponer para el aprovechamiento de esos recursos en la diversificación de actividades productivas. Principales activos de las unidades de producción que fueron visitadas: extensiones de terrenos adecuadas para el desarrollo de actividades agrícolas y pecuarias; uso y disposición de tierras para cultivos; infraestructura ganadera (corrales, comederos, cercos); accesos y comunicación en buenas condiciones; suficiencia de agua, energía eléctrica, personal que labora con disponibilidad. Se considera que todos los ranchos que fueron visitados cuentan con la suficiente capacidad para establecer actividades productivas y convertirlos en ranchos o granjas integrales, que permitan mejorar e incrementar la producción, el ingreso y laseguridad alimentaria en la región donde se desarrolló el proyecto.

Conclusiones Hoy en día la producción agropecuaria representa una actividad vital para el desarrollo de cualquier país, ya que a través de ella se obtiene el alimento, sin tener que depender de las importaciones, además de ser considerado favorable para la salud y que protegen al ambiente. Aunque la mayoría de los cultivos se producen en forma extensiva, en la actualidad se ha incrementado el interés por la producción agropecuaria bajo el sistema de granjas integrales, como una alternativa para productores con pequeñas extensiones de terreno. Las granjas integrales ofrecen una serie de ventajas: uso eficiente de los recursos disponibles, obtención de diversos productos durante todo el año, bajos costos y posibilidad de autoabastecimiento familiar, entre otras. Es de esta manera que el desarrollo de las granjas integrales es de vital importancia, ya que se componen de diferentes actividades que generan condiciones altamente efectivas para el cuidado ambiental, así como la productividad y rentabilidad para los propietarios.

Bibliografía

+ http://sian.inia.gob.ve/repositorio/revistas_tec/FonaiapDivulga/fd53/granjas.htm + http://amsar-granjasintegrales.blogspot.mx/ + http://es.scribd.com/doc/6800359/La-Granja-Integral-Una-Alternativa-Para- Pequenos-Product-Ores + http://sian.inia.gob.ve/repositorio/revistas_ tec/inia_divulga/numero%2013/perez_y. pdf + http://es.scribd.com/doc/6800359/La-Granja-Integral-Una-Alternativa-Para- Pequenos-Product-Ores + http://granjaintegral.com/content/index. php?option=com_content&view=category&l ayout=blog&id=36&Itemid=58 + http://www.lanacion.com.ar/205431-la-aurora-no-es-una-granja-cualquiera + http://www.refugiocorazonesverdes.com/ actividades-y-servicios/ + p://amsar-granjasintegrales.blogspot.mx/ + http://www.buenastareas.com/ensayos/Ganaderia-Mexico/1778605.html + http://www.buenastareas.com/ensayos/Ganaderia-Mexico/1778605.html

Es importante mencionar que cada una de estas propuestas fueron enfocadas a cada tipo de unidad de producción, es decir, que de acuerdo a la naturaleza, tamaño, recursos disponibles, localización, accesibilidad, entre otros factores; se está realizando la propuesta para el establecimiento de las actividades, por otro lado los mismos productores han identificado

Revista Científica

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MANUAL DE ESTILO

No. 7

ESTRUCTURA DEL ARTÍCULO

MISIÓN

El material tiene que ser entregado en procesador de texto WORD, con letra tipo Arial, a 12 puntos, con espacio sencillo y alineación a la izquierda.

TÍTULO EN INGLÉS Y ESPAÑOL

Formato carta, extensión mínima 3 cuartillas y un máximo de 10, incluyendo notas y bibliografía.

ABSTRACTOS

Con la difusión de estos avances obtendremos el reconocimiento de la comunidad y lograremos el posicionamiento de la Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, en áreas de desarrollo científico.

Utilizar sangría francesa al inicio de cada párrafo.

ATRIBUCIONES

Todas las páginas deberán estar enumeradas en secuencia, comenzando por la portada.

1. El Consejo Editorial tiene como objetivo cuidar y promover la imagen y prestigio de la UTCJ.

Las siglas deben venir en su forma destacada (p. ej. UTCJ, Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez).

2. Realizar la corrección de estilo y todos los cambios ortográficos y de

Señalar la naturaleza del trabajo: artículo de investigación, avance, etc.

redacción que sean necesarios para mejorar la calidad de los artículos a publicar.

3. Verificar que todas las obras cuenten con los requisitos editoriales que marca nuestro Manual de Estilo y Normas de Publicación. 4. Contribuir en la difusión y distribución de nuestra revista científica.

Márgenes de 3 cm. superior y 2.5 cm. de derecha e izquierda.

El título de la obra debe ser colocado en la parte superior del documento, en forma centrada, destacado con negritas.

6. Vigilar la calidad de las obras que lleven el sello editorial.

LINEAMIENTOS I. Los artículos que se publiquen serán responsabilidad del autor. II. Cada artículo deberá contar con las siguientes características y li-

Presentar cinco palabras clave, en inglés y en español, estos términos deben de aparecer debajo del resumen, en la misma página. Se pueden utilizar palabras solas o términos compuestos.

ABREVIATURAS

Las abreviaturas deben de ser definidas la primera vez que se mencionan. Si fuera esto en el resumen, entonces debe de definirse de nuevo en el cuerpo principal del texto.

MATERIALES Y MÉTODOS

El solicitante y/o autor se compromete a estar disponible para atender cualquier asunto relacionado con su obra. En todos los casos, los manuscritos entregados no serán devueltos.

a. Tener como base los resultados de una investigación científica, ori-

El autor debe incluir un resumen breve de los contenidos del artículo.

Revista Científica

PALABRAS CLAVE

Anexar en el trabajo de investigación un currículum de autor (es).

La fecha de entrega del material será determinado por el editor y este a su vez se lo hará del conocimiento al autor.

Es importante que cada trabajo de investigación cuente con crédito de autor y/o colaboradores, crédito de fotografías (si las hay) y un correo electrónico.

Incluir los resúmenes en español y en inglés (abstract), de 150 palabras, cada uno. Debe de indicar clara y brevemente el propósito de la investigación, de los procedimientos básicos, de los resultados y de las conclusiones principales. Evite el uso de abreviaturas y de términos altamente especializados en el extracto.

INTRODUCCIÓN

neamientos editoriales:

ginal y relevante. b. Una vez publicado el artículo, los derechos de autor pasan a la Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez. c. Cubrir parte del estado de conocimiento vigente. d. Estar escritos con un lenguaje adecuado y que atiendan la serie de condiciones formales y de contenido propio de un texto científico.

No debe ser mayor a 15 palabras y describir el contenido del artículo de una forma clara, exacta y concisa.

Todos los textos deben incluir nombre completo del autor y/o colaboradores, grado académico y área de especialización, así como también un correo electrónico. Los nombres de los autores deben de aparecer en el orden de sus contribuciones.

5. Evaluar y supervisar el proceso editorial.

Este apartado plantea el propósito del artículo sin un despliegue extensivo del tema, utilizando solo las referencias más pertinentes. Indique las razones que motivaron a la investigación y cuando corresponda, dé cuenta de la hipótesis postulada.

Se describe el diseño de la investigación y se explica cómo se llevó a la práctica, justificando la elección de métodos, técnicas e instrumentos, si los hubiera, teniendo en cuenta la secuencia que siguió la investigación.

RESULTADOS

Se describen los resultados del estudio, resaltando los hallazgos relevantes (incluso los resultados contrarios a los objetivos propuestos, si es el caso). Los resultados se presentarán utilizando texto, tablas e ilustraciones.

DISCUSIÓN

Los trabajos deberán enviarse al correo electrónico:

editorial@utcj.edu.mx Para mayor información comunicarse al Tel. +52 1 656 649 0604

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Figuras numeradas, en número arábigo seguido de pie de figura para la parte inferior de cada una de ellas e insertadas dentro del cuerpo del artículo y no al final de este.

FORMATOS DE ENTREGA

VISIÓN

JULIO-DICIEMBRE

deben de ser claras y fáciles de leer.

CONSEJO EDITORIAL El objetivo principal del Consejo Editorial es divulgar mediante una revista de corte científico, de publicación semestral, todos aquellos logros realizados por los investigadores de nuestra Universidad y sus aportaciones a beneficio de la sociedad.

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THEOREMA

Interpretación de los resultados y su significado sobre el trabajo de otros autores.

AGRADECIMIENTOS

Al patrocinio o proyecto son lo más breve posible.

LAS TABLAS Y FIGURAS

A fin de garantizar los más altos estándares para la calidad de las ilustraciones, estás deben de ir a una resolución de 300 dpi´s. Las figuras

Las tablas tienen que ser menores de 17 cm. x 20 cm., enlistadas en números arábigos y tener un título, y/o leyenda en la parte superior para explicar cualquier abreviatura utilizada en ella, del mismo modo estar insertas dentro del cuerpo del artículo.

FOTOGRAFÍAS E ILUSTRACIONES

Todo material de foto e ilustraciones deben de enviarse en un archivo del artículo. Como también en formato aparte JPG o PSD, con una resolución mínima de 300 dpi´s, en tamaño real. Tanto las tablas, figuras, fotografías e ilustraciones se entregarán en procesador Excel.

CITACIÓN

Para la citación textual larga, de 40 palabras o más, es necesario separar el texto citado y disminuir el tamaño de la tipografía un punto. Del mismo modo, se deben aumentar los márgenes laterales 1 cm. y colocar inmediatamente después (autor, año), al que se cita.

FECHA

Se cita al final del trabajo, precedido del lugar donde se redactó el original.

BIBLIOGRAFÍA

La exactitud de las referencias es responsabilidad de los autores. Se incorpora al final del artículo, numeradas, incluyendo en orden alfabético todas las obras citadas en el texto y en los pies de página. El autor debe revisar cuidadosamente que no hay omisiones e inconsistencias entre las obras citadas y la bibliografía. La redacción se presenta de la siguiente manera: Nombre del autor y colaboradores (en su caso), comenzando con el apellido paterno, seguido de los nombres. Año de la publicación entre paréntesis. Título del libro en itálicas (cursivas). Edición (de la segunda en adelante). Casa editorial, ciudad de publicación, país y páginas totales.

EJEMPLO DE REFERENCIAS LIBRO

Wiener, Norbert, Cibernética: o el control y la comunicación en animales y máquinas, Barcelona, Tusquets, 2003.

ARTÍCULO DE REVISTA

Ádem, José, 1991, ´Algunas consideraciones de la prensa en México´, Avances y Perspectiva, vol. 10, abril-junio pp. 168-170

PÁGINAS WEB

Ramírez, E., 2012, Economía futura en América Latina. Recuperado de http://www.economico-online.com.

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