La ingeniería y su historia by esteban torrealba

Ingeniería online Mi revista digital Ing. Esteban Torrealba

Año 1. N°1.

Barquisimeto, Octubre de 2019

EDITORIAL Para mis lectores La Revista “Ingeniería online Mi Revista Digital” se origina por un compromiso de revelar temas de sumo interés, para el sector educativo en todos los niveles y el público en general que le guste estar informados de temas de la actualidad. Aquí encontraras los mejores artículos de reflexión y aprendizaje de escritores destacados. En esta oportunidad se publican varios artículos referente a | los estudios de la Ingeniería y su historia , así como la aplicación de ellos en la rama de la educación así como en la rama empresarial.

Ingeniería online Mi revista digital Panorama de la Ingeniería Ingeniería Aplicación de los conocimientos científicos a la invención, perfeccionamiento y utilización de la técnica industrial en todas sus ramas. Conjunto de estudios que permiten determinar, para la realización de una obra o de un programa de inversiones, las orientaciones más deseables, la mejor concepción, las condiciones de rentabilidad óptimas y los materiales y procedimientos más adecuados.

Conjunto coherente de conocimientos relativos a ciertas categorías de hechos, de objetos y de fenómenos: los progresos de la ciencia. Ciencias Exactas Las matemáticas y las ciencias cuyo método conjuga las matemáticas y las ciencias con la experimentación. Tecnología Estudio de los medios, de las técnicas y de los procesos empleados en las diferentes ramas de la industria. Flexibilidad

Ingeniero

Calidad de flexible.

Facultativo o persona que se dedica a la ingeniería con un título oficial de grado superior, que entiende de la construcción de máquinas, puentes, caminos, fortificaciones, entre otros.

Flexible

Ingenio Facultad de discurrir (Pensar, meditar) o inventar con prontitud y facilidad. Habilidad para inventar ó resolver dificultades.

Que puede doblarse fácilmente. Ánimo, genio ó índole que tiene disposición a ceder ó acomodarse fácilmente al dictamen ó resolución de otro. Eficiencia Poder y facultad para obtener un efecto determinado: la eficiencia de una máquina.

Ingeniar

Aptitud, competencia, en el trabajo que desempeña.

Imaginar, inventar. Buscar la manera de conseguir lo que uno quiere.

Computación

Ciencia

La computación es la ciencia del tratamiento automático de la información,

Ingeniería online Mi revista digital que puede estar constituida por un conjunto de palabras, números o símbolos, lo que se denomina en general expresión alfanumérica.

Basada en el desarrollo de modelos, perfeccionamiento de modelos mediante un proceso creador llamado diseño (modelos tangibles).

La computación es importante debido a que permite tener conocimientos más profundos acerca de los computadores (software, hardware, sistemas que tienen y muchas otras herramientas y opciones que éstas poseen). Además, la computación es necesaria porque las computadoras le facilitan al hombre la mayoría de todos los trabajos que necesita hacer, y adicionalmente, tener entretenimiento para un largo tiempo, bien sea por medio del Internet o por medio de juegos que se tengan en algún CD o en la memoria del computador.

Ciencia

Diferencias entre Ciencia e Ingeniería

El interés primario de los científicos radica en explicar los mecanismos de control existentes en la naturaleza. Ingeniería El objetivo primario de los ingenieros es crear sistemas que satisfagan las necesidades de control en los sistemas creados por el hombre. Ciencia El énfasis está en la explicación. Ingeniería El énfasis está en la creación. Ciencia Las preocupaciones primarias de los científicos radican en la validez de sus teorías y la posibilidad de reproducir sus experimentos. Ingeniería

Ciencia Conjunto de conocimientos, los cuales son ampliados mediante procesos de investigación (modelos hipotéticos).

Ingeniería

Las preocupaciones primarias de los ingenieros están basadas en la factibilidad económica, seguridad y aceptación del público.

Ingeniería online Mi revista digital Ramas de la Ingeniería

Ingeniería Eléctrica 

Ingeniería Civil Es la más antigua de todas las ingenierías. Se requiere gusto y disposición por el dibujo, así como por la mecánica estática. Sus profesionales pueden dedicarse a varias funciones técnicas dentro del ejercicio de su profesión: Calculistas, Interventores, Constructores. Así mismo pueden distinguirse varias especialidades como por ejemplo:

A escala mundial es la ingeniería de mayor demanda. Su función principal se centra en el diseño de circuitos eléctricos, redes de distribución, sistemas de tracción, control de procesos, entre otros. Se requiere buena capacidad de abstracción y un gusto especial por las matemáticas y la física de la electricidad.

Dentro de las especialidades podemos mencionar: 

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Estructuras: Diseño de todo tipo de estructuras puentes, túneles, presas. Transporte: Diseño de vías de comunicación, puertos, ferrocarril. Sanitaria: Diseño de acueductos, alcantarillado, plantas de tratamiento. Hidráulica: Evaluación de nuevas fuentes de agua potable, desarrollo de facilidades portuarias y fluviales.



Electrónica: Diseña circuitos y aparatos para producir, detectar, amplificar y modificar señales eléctricas. Comunicaciones: Diseño y construcción de sistemas de comunicación, circuitos de fibra óptica, telefonía celular, radares, satélites de comunicaciones, entre otros. Potencia: Su núcleo principal está en la generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica. Automática: Se centra en el diseño y construcción de sistemas para el control de aparatos y procesos: control de refinerías, plantas industriales, entre otros. Instrumentación: La medición de variables que intervienen en los procesos industriales (Temperatura, viscosidad, humedad), así como su almacenamiento, procesamiento y transmisión.

Ingeniería online Mi revista digital 

Ingeniería Mecánica

Junto con la Ingeniería Civil, la mecánica representa una de las ingenierías más antiguas, y también una de las más apetecidas. El Ingeniero Mecánico aplica los principios de la mecánica y energía al diseño, construcción y mantenimiento de máquinas y dispositivos mecánicos. Se requiere de una buena disposición hacia el diseño gráfico, así como dedicación al estudio de la mecánica y termodinámica. Dentro de las especialidades tenemos: 1. Sistemas Energéticos: Se dedica a la conversión de un tipo de energía en otra, típicamente de mecánica a calor y viceversa, por ejemplo plantas de generación de vapor. 2. Estructuras Dinámicas: Parte de su trabajo lo constituye el diseño de automóviles, camiones, aviones, trenes, entre otros. 3. Manufactura: Implica la conversión de la materia prima en productos terminados. Ingeniería Química Los Ingenieros Químicos aplican sus conocimientos de física y química al diseño de procesos que trabajan con materia prima que cambia sus propiedades químicas durante el proceso. Trabaja en |

plantas de procesos farmacéuticos, fibras sintéticas, artículos para uso doméstico, entre otros. Los Orígenes de la Ingeniería Moderna El desarrollo de la humanidad está estrechamente ligado al desarrollo de la Ingeniería. Es fácil imaginar que nuestros primeros ingenieros no tenían un gran parecido con las personas a las que hoy identificamos con ese nombre. Sin embargo, las realizaciones que nos han legado permiten afirmar que poseían rasgos creativos y capacidad analítica de características similares a las de los ingenieros actuales. De los factores que más han contribuido al desarrollo de la ingeniería, pueden destacarse tres: el conocimiento necesario para realizar algo, las herramientas indispensables para construirlo y los instrumentos de medida, sin los cuales muchos de esos logros no hubieran podido cumplir a cabalidad su misión. De alguna manera, la contribución de estos tres elementos impulsó el desarrollo de la ingeniería y de la humanidad.

Ingeniería online Mi revista digital La Ingeniería Actual La diferencia más significativa entre los antiguos ingenieros y los de nuestros días, es el conocimiento en que se basan sus obras. En contraste con los ingenieros actuale s, los antiguos practicantes carecían casi por completo del conocimiento de la ciencia, lo que es explicable ya que la ciencia prácticamente no existía. En el siglo pasado y en lo que va del presente, el conocimiento científico ha florecido con una inmensa acumulación de información. En el siglo XIX los ingenieros se dieron cuenta de la potencialidad que este cuerpo creciente de conocimientos científicos ofrecía para la resolución de los problemas prácticos de la humanidad, y comenzaron a aprovecharlo. El médico y el ingeniero tienen un trabajo que realizar, y llegarán a la solución de un problema mediante la experimentación, el sentido común, el ingenio. La Revolución Industrial contribuyó enormemente al desarrollo de casi todas las ingenierías, generando las condiciones necesarias |

para que tecnología y ciencia avanzaran en forma mancomunada y produjeran los efectos espectaculares en el siglo XX. En los últimos cincuenta años se ha logrado más desarrollos tecnológicos que en toda la anterior historia de la humanidad. La segunda mitad del siglo XX está marcada por la exploración espacial. Gran parte de los adelantos que hoy nos parecen tan naturales, se derivan de la comercialización de los logros científicos alcanzados a través de la investigación espacial. Hay que destacar los enormes adelantos que la ciencia y la ingeniería unidas han alcanzado en el área de la salud. Este es uno de los campos en los que las naciones desarrolladas están invirtiendo más dinero. De esta unión nació la bioingeniería, que aplica los principios de la ingeniería a las áreas de la medicina y de la biología. La última década del siglo XX será conocida como el inicio de la era de la información, recurso estratégico de la aldea global. Internet y la Web, las dos palabras más pronunciadas en este final de siglo, están cambiando vertiginosamente nuestra forma de vida: la diseminación de la información, los negocios electrónicos (e-Business), la educación virtual, el entretenimiento en línea, forman parte de esta revolución acelerada.

Características 

Un problema proviene del deseo de lograr la transformación de un estado de cosas en otro.

Ingeniería online Mi revista digital 

En la mayor parte de los problemas hay muchas soluciones posibles; muchas más de las que haya tiempo de investigar.



Un problema involucra algo más que hallar una solución; requiere encontrar una forma preferible de lograr la transformación deseada.

Dentro de los problemas que han de enfrentar los ingenieros del siglo XXI podemos mencionar: 

Es difícil imaginar un problema en que no haya restricciones a las soluciones. Una restricción es algo que debe cumplir una solución.

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Descubrimiento de fuentes alternativas de energía. Desarrollo de formas de mantenimiento y rehabilitación de infraestructura de obras públicas en deterioro. Desarrollo de tecnologías para incrementar la productividad agrícola. Diseño de estructuras más resistentes a terremotos, tormentas y otros fenómenos. Desarrollo de mejores formas de manejo de desechos peligrosos. Exploración del espacio interplanetario. Investigación espacial.

Cualidades, Habilidades y Actitudes del Ingeniero Competente Cualidades: Conocimientos Basados en Hechos

Problemas que Enfrentarán Ingenieros del Siglo XXI

los

Tales como las Ciencias Físicas Básicas (Física, Química). Para crear dispositivos, estructuras, un Ingeniero debe tener un conocimiento fundamental de las leyes del movimiento, de la estructura de la materia, comportamiento de los fluidos, transformación de energía y otros. Ciencias Físicas Aplicadas: Análisis de

Circuitos Eléctricos, Termodinámica,

Ingeniería online Mi revista digital Mecánica de Sólidos, Mecánica de Fluidos y otros. Conocimientos Empíricos: Basados en la

práctica, rutina, experiencia. Ideas, prácticas, observaciones. Otros Conocimientos: Economía, Literatura, Sociología.

Habilidades Las habilidades son perdurables, los conocimientos no. Esta frase resume lo que muchos expertos educadores opinan sobre la formación de los ingenieros, en especial. Según Pablo Grech, en su obra Introducción a la Ingeniería: "Es relativamente sencillo definir los conocimientos que debe adquirir un ingeniero para desempeñarse exitosamente; pero no es lo mismo definir las habilidades. Algunas de ellas son las siguientes: Creatividad: Capacidad de ser original, innovador, descubridor, inventor. Capacidad de Pensamiento Convergente: Permite la integración focalizada de los datos y el establecimiento de prioridades en las elecciones. Capacidad de Comunicación:

Indispensable en un mundo moderno en el que la información está conformándose como el activo más importante de las empresas; y en el que poder comunicarse con los demás de una forma eficiente, es un requisito para poder Capacidad Analítica: La que más identifica a todo ingeniero. Es quizás una de las habilidades que más utiliza en su vida profesional. Descomponer un todo en sus partes, establecer las relaciones entre ellas, extraer las variables principales del sistema, relacionar síntomas con causas, son actividades que desarrollan en grado extremo esta habilidad analítica.

Capacidad de Trabajar en Grupo: Habilidad muy importante en el mundo moderno en el que los problemas son tan complejos que no es posible imaginar equipos de una sola persona. : Actitudes del Ingeniero La actitud cumple un papel fundamental en el éxito o en el fracaso de un proyecto. La motivación, ese estado de ánimo de estar dispuesto a, es fundamental para resolver los problemas que se nos presentan. Según Pablo Grech, 2001, dentro de las actitudes que tienen relación con el proceso de diseño en ingeniería podemos encontrar:

Ingeniería online Mi revista digital Actitud Crítica: Considerar de manera integral los problemas y asuntos que están dentro de su alcance. Análisis de estructuras, fuentes, cada problema debe analizarse con su debido respaldo.

Actitud Imparcial: Disposición de ánimo que no deja que opiniones personales, favoritismos o presiones afecten o alteren el sano juicio. Responsabilidad Social: Donde la responsabilidad termina empieza la responsabilidad social. El ingeniero debe ir más allá de las normas legales, si considera que al seguirlas está perjudicando a la clase menos favorecida. Este aspecto tiene mucha relación con aspectos éticos en la profesión. Previsión: Ver más allá no solamente en la distancia sino en el tiempo. Saber interpretar los signos y mensajes que nos rodean para predecir el futuro y tomar las medidas del caso. Respeto a la Opinión de los Demás: Cuando se trabaja en grupo debe respetarse las opiniones de cada uno de sus integrantes, por disparatadas que parezcan.

de las situaciones, por malas que éstas puedan ser Aprendizaje y Pensamiento Crítico Aprendizaje Aprendizaje son cambios de comportamiento que sufre un organismo, como resultado de experiencias anteriores, y que afectan su tendencia innata de respuestas a diferentes estímulos. Por lo tanto, podemos decir que el aprendizaje constituye un proceso por el cual cambia la conducta de un organismo, como resultado de la experiencia. El aprendizaje se entiende entonces como un proceso de construcción individual, mediante el cual se hace una interpretación personal y única. Aprender no consiste en hacer una copia o reproducción interna de la realidad o información externa, sino hacer una interpretación y representación personal de dicha realidad. Lo que hace que el proceso de aprendizaje sea único e irrepetible en cada caso

Actitud Positiva:

Pensamiento Crítico

El enfrentar una situación con actitud positiva, es garantizar el éxito de la empresa. Ser positivo es ver el lado bueno

"Entendemos el Pensamiento Crítico como un juicio autorregulado y con propósito que conduce a interpretación,

Ingeniería online Mi revista digital análisis, evaluación e inferencia; así como a la explicación de la evidencia, concepto, metodología, criterio o contexto sobre el que se basa ese juicio. El Pensador Crítico ideal es habitualmente inquisitivo, bien informado, de raciocinio confiable, de mente abierta, flexible, evalúa con justicia, honesto en reconocer sus prejuicios, prudente para emitir juicios, dispuesto a reconsiderar, claro con respecto a los problemas, ordenado en materias complejas, diligente en la búsqueda de información relevante, razonable en la selección de criterios, enfocado en investigar y persistente en la búsqueda de resultados que sean tan precisos como el tema/materia y las circunstancias de la investigación lo permitan”. Un artículo de Linda Elder y Richard Paul, contiene una interesante lectura sobre los siete Estándares Intelectuales Universales que se deben aplicar al pensamiento cada vez que se quiera evaluar la calidad del razonamiento sobre un tema, un problema o una situación. El pensar críticamente implica dominar estos estándares: Claridad, Veracidad, Precisión, Pertinencia, Profundidad, Amplitud y Lógica. Para mayor información: http://www.eduteka.org/profeinvitad.php 3?ProfInvID=0008

la MORAL Y LA ÉTICA EN LA INGENIERÍA Ética La ética es una rama de la filosofía, por su interés en la relación íntima o esencia misma del acto humano, en el cual busca su valor de bondad moral. Durante siglos, el hombre ha batallado con los temas de lo que es correcto o incorrecto, la ética y la justicia. El diccionario define ética como "el estudio del carácter general de las normas de conducta y de las elecciones morales concretas que el individuo hace en su relación con los demás". La ética consiste simplemente en las medidas que el individuo toma consigo mismo. Es algo personal. Cuando uno es ético o "tiene su ética ‘dentro’", es por su propia determinación y lo hace él mismo. A todos se nos exige un comportamiento ético. Es decir, todos debemos cumplir reglas para poder vivir en sociedad. Las normas éticas no son inmutables, cambian de acuerdo con el tiempo y con las sociedades. Las sociedades primitivas tenían algunas normas de comportamiento que no serían aceptables en nuestra sociedad.

Ingeniería online Mi revista digital La Ética, la Moral y la Profesión Definitivamente, para ser un excelente profesional el ser humano debe reafirmar los principios adquiridos en el hogar y aplicarlos en el ámbito de la sociedad, permitiendo de esta manera que los valores éticos, morales, espirituales y profesionales conformen un todo que garantice un individuo capaz, pleno, integro, competente y con habilidades y destrezas propias de un profesional a tiempo completo. El ejercicio de la ingeniería exige la observación de normas mínimas de comportamiento profesional. La ética en ingeniería trata los asuntos morales que surgen en la práctica de la profesión. Deben establecerse claras normas éticas en las relaciones del ingeniero con la sociedad a la que sirve, con sus empleadores, con los clientes y con sus colegas. La sociedad establece claramente que toda actividad profesional desarrollada por los ingenieros debe tener como fin esencial la salud y el bienestar de los ciudadanos, reduciendo los posibles riesgos generados por esas actividades a límites manejables. Y para lograr lo anterior establece códigos de obligatorio cumplimiento. Es indispensable que un ingeniero se mantenga en un estado de permanente actualización que le permita cumplir a cabalidad con sus funciones. Nunca debe ofrecer sus servicios en áreas de ingeniería para las cuales no fue entrenado o en las que carece de

experiencia.

La Moral y la Profesión La moral: conjunto de normas de buena conducta, dictadas por la experiencia de la humanidad. Son los códigos de conducta que impone la sociedad para garantizar su permanencia. La moral se convierte en prohibiciones aceptadas en leyes que deben ser respetadas. Los códigos morales son vitales y necesarios; pero, al convertirse en una carga, ya que se hacen anticuados, deben ser revisados, pues generan violencia. La ingeniería se define como "la profesión en la que el conocimiento de las ciencias matemáticas y naturales, adquirido mediante el estudio, la experiencia y la práctica, se aplica con buen juicio a fin de desarrollar las formas en que se pueden utilizar, de manera económica, los materiales y las fuerzas de la naturaleza en beneficio de la humanidad". Dentro de esta definición se encuentran ciertos elementos fundamentales que describen la esencia de la ingeniería. La ingeniería es una profesión, y al igual que las leyes, la medicina, la arquitectura, la docencia, aspira a lograr elevados patrones de

Ingeniería online Mi revista digital conducta y reconoce la responsabilidad hacia los clientes, hacia los mismos ingenieros y hacia la sociedad como un todo. De allí que la moral y la profesión mantienen una La Ética y el Yo La ética es entendida como la razón, la racionalidad del ser humano. Es la conciencia del propio actuar y su efecto sobre los otros y el entorno. La ética es personal; constituye las restricciones que asume la propia persona para mejorar su conducta y su vida. No es impuesta, es una forma de vida. La persona se conduce de acuerdo a su propio código de ética, porque así lo desea para sentirse orgullosa, decente y civilizada. Se considera pérdida de ética, toda acción del ser humano que afecte sus dinámicas o las de otros, al actuar en contra de sus ideales (metas, principios) e intereses. Se considera conducta ética, todas las acciones que el individuo realiza para lograr un nivel óptimo de supervivencia, tanto para él como para los demás; las lleva a cabo por ella misma y lo hace por su propia determinación, por sí misma. No le son impuestas.

Deontología

Etimológicamente: obligación, deber.

Deon,

deontos:

Logía: Conocimiento, estudio. Según Hébarre, la Deontología es el "Conjunto de reglas de carácter ético que una profesión se da a sí misma y que sus miembros deben respetar." La definición según Desantes: Deontología es "conjunto sistemático de normas mínimas que un grupo de profesionales determinados establece y que refleja una concepción ética común o mayoritariamente de sus miembros". Este término es aplicable a cualquier profesión o actividad en que la falta de adecuación de los medios a los fines, despojaría a ésta de su valor. Pero ha sido especialmente la clase médica la que ha asumido y estabilizado el concepto de Deontología.

Código de Ley del Ejercicio Profesional Toda sociedad donde se respeten los espacios profesionales, amerita de condiciones legales válidas para garantizar el trabajo a quienes poseen la formación académica propia para su desempeño, en forma eficiente y eficaz. De allí que los ingenieros como entes que conforman un grupo de profesionales

Ingeniería online Mi revista digital que poseen formación académica y, por ende, capacidad para desempeñarse en el ejercicio de sus funciones específicas, se ven favorecidos con la presencia del Código de Ética Profesional y la Ley del Ejercicio Profesional de la Ingeniería, por cuanto allí se establecen lineamientos que abarcan variados aspectos relacionados no sólo con la profesión en sí y su ejercicio, sino también aquellos otros aspectos que pueden presentarse en el desenvolvimiento profesional del ingeniero, tanto en el ámbito legal, como también en el ilegal, ya que ambos casos están presentes.

La fundamentación para los Códigos de Ética Profesional es ejercida por una persona que se caracteriza por poseer un gran volumen de conocimientos especializados y un entrenamiento práctico de dichos conocimientos; así como también, reconocimiento de responsabilidad ante la sociedad, el ambiente, los usuarios de los servicios profesionales y sobre todo ante otros colegas. La Ley del Ejercicio Profesional de la Ingeniería es aquella que rige todo lo concerniente al alcance y limitaciones del título de Ingeniero, así como de lo que representa la profesión en sí y sus limitaciones. De igual manera, se refiere a la inscripción del título ante el Colegio de Ingenieros de Venezuela, al cual se le confiere autonomía y posee personalidad jurídica y patrimonio propio.

CONOCIMIENTOS QUE SE EMPLEAN EN LA INGENIERÍA Representación por Modelos Los Modelos son Prototipos elaborados para demostrar, ayudar o servir de guía a futuros proyectos o acciones que tengan que ver en el campo de la ingeniería. Para un ingeniero, un Modelo es algo que describe la naturaleza o comportamiento de un objeto real. Tal descripción la puede efectuar por medio de palabras, números, símbolos, esquemas, gráficas y diagramas, entre otros. Importancia de los Modelos 

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Sirven como instructor para resolver dudas en algunas ejecuciones. Los modelos se realizan para probar una teoría en forma práctica, y eso conlleva al desarrollo y a las innovaciones. Sirve como enlace entre lo ideal de lo que se espera y lo que se está realizando. Legado para realizaciones de nuevos modelos o trabajos. La modelización mejora el

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entendimiento. Los modelos ayudan en el diseño experimental. Pueden ser utilizados de manera predictiva para el diseño y control. Sirven para la optimización del proceso.

Cómo Utilizan los Modelos los Ingenieros

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Para Pensar: Visualizar la naturaleza o comportamiento de un sistema o de un fenómeno. Modelos Icónicos, Esquemáticos y Gráficos son especialmente útiles para proporcionar una vista compacta, global y simplificada del conjunto. Para la Comunicación: Toda la comunicación se realiza mediante modelos: Símbolos, Fotografías, Croquis, Esquemas, Matemáticas, Gráficas y Diagramas. Para la Predicción: El Ingeniero depende de un modelo matemático para efectuar sus predicciones. Los Modelos son extremadamente útiles para este propósito, permiten al Ingeniero hacer las predicciones requeridas del funcionamiento de la solución, sin tener que crearla físicamente. Para Control: Se desarrolla un modelo y se obliga a que la situación representada se adapte a él. Para el Adiestramiento: Ya que la inversión en equipo es alta y las

probables consecuencias de equivocaciones son graves. Por ejemplo, entrenamiento de pilotos, controladores de tráfico aéreo, astronautas. Los modelos se pueden representar mediante: 

Representaciones Icónicas:

Físicas

Representación en dos o tres dimensiones que guardan semejanza física con los objetos de la vida real: un tren de juguete, un globo terráqueo, una estatua (representación tridimensional de una realidad física), una fotografía, un croquis (representación bidimensional). 

Representaciones Gráficas: Gráficos y Diagramas para visualizar las relaciones y las magnitudes relativas.

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Representaciones Esquemáticas: Representa en forma simbólica un objeto real.

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Representaciones Matemáticas: Por medio de las matemáticas pueden realizarse predicciones de muchos otros fenómenos naturales, así como también del comportamiento de dispositivos, estructuras y procesos construidos por el hombre. Las matemáticas proporcionan un repertorio de representaciones matemáticas ya

Ingeniería online Mi revista digital hechas (una función parabólica, una función exponencial, entre otras.). 

Simulación: Proceso de experimentación en que se utiliza una representación de un objeto real para predecir su comportamiento. Dentro de los tipos de simulación podemos mencionar:

de operaciones numéricas ejecutadas paso a paso, puede realizarse por medio de una computadora. Simulación Participativa: En ella intervienen directamente seres humanos. Sirve para efectuar predicciones y para fines de entrenamiento.

Simulación Física: Cuando los experimentos se efectúan con representaciones icónicas. Hay otras dos formas de Simulación, pero en estos casos las representaciones sobre las que se realizan los experimentos tienen sólo semejanza funcional o de comportamiento, en vez de física, con los objetos reales. Una de dichas representaciones es la:

Simulación Analógica: En ella se emplea un medio que se comporta análogamente al fenómeno real, como vehículo para experimentación. Simulación Digital:

Consiste en la experimentación con un modelo digital. Es un proceso en términos de números que resulta notablemente poderoso, no obstante su sencillez. Debido a que es una serie |

Diferencias entre Modelo y Mundo Real 1. En el mundo real están dadas las verdaderas condiciones bajo las cuales van a funcionar los sistemas. En cambio, en los modelos, por ser una aproximación a un sistema, hay muchos factores que son imposibles de adaptar y tener las verdaderas condiciones. 2. Hay muchas condiciones fijas y variables en el mundo real. En cambio, un modelo puede requerir en cada ocasión ser modificado o adaptado para poder llegar a representar el sistema. 3. Un modelo es una representación idealizada de un sistema de la vida real, el mundo real involucra todos los sistemas. 4. El mundo real es un todo integrado. En cambio, un modelo puede ser dividido en submodelos para luego integrarse. 5. Sobre el mundo real están planteados todos los problemas. Een cambio, un modelo se refiere a una o varias soluciones a problemas del mundo real.

Ingeniería online Mi revista digital Optimización El concepto de Valor Óptimo se presenta en casi todos los aspectos del trabajo de un Ingeniero. Guía sus acciones y decisiones. Sirve como meta, tanto para las soluciones que obtiene, como para la forma en que llega a las mismas. La optimización es el proceso de buscar el valor, la condición o la solución óptima. Es un proceso de transacción (pacto, acuerdo, trato) y llega a ser muy complicado cuando hay más de dos criterios conflictivos o cuando estos no pueden ponerse o expresarse en términos numéricos. Procedimiento de Optimización 

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Método Iterativo: Es un proceso de aprendizaje acelerado. Mediante una serie de aproximaciones sucesivas, el ingeniero se acerca gradualmente al valor óptimo de una variable manipulada. Método Analítico: Un modelo matemático proporciona directamente el valor óptimo. El modelo se deduce mediante el cálculo diferencial. Este modelo es más directo, pero en muchos casos resulta demasiado difícil matemáticamente.

El Valor Óptimo como una Meta :

En la práctica, se trata solamente de avanzar hacia la solución óptima, buscando continuamente mejores soluciones en forma progresiva, hasta que resulte más conveniente dedicar los esfuerzos a otra cosa.

Uso de las Computadoras en el Diseño : La

Computadora

un medio indispensab le para la resolución de problemas y para auxiliar al Ingeniero en varias formas, ya que está interviniendo notablemente en la práctica de ingeniería. Búsqueda de Información : Las búsquedas de información son laboriosas. Sin embargo, con el uso de la computadora, el Ingeniero sólo hace una lista de palabras clave, las envía a un centro de computación, la computadora revisa los archivos de aplicación y consigue así las informaciones requeridas en el menor tiempo posible. Quiere decir, entonces, que las computadoras están reduciendo a un mínimo el trabajo rutinario, repetitivo y tedioso del Ingeniero; se minimizan los costos y tiempo, haciendo el trabajo en forma rápida, barata y exhaustiva. Registros : Sistema que requiere sólo que se le indique qué tipo de elemento o componente se busca y en unos pocos

Ingeniería online Mi revista digital minutos da la información necesaria. Es decir, actúa como el archivo general del Departamento de Ingeniería, almacenando la mayor parte de la información que anteriormente se guardaba en archivadores, libros de registro, catálogos, entre otros. Reducción de Datos: Es posible aplicar actualmente una amplia variedad de poderosas técnicas matemáticas, puesto que la computadora hará todas las laboriosas operaciones con rapidez y a un costo razonable. Por ejemplo: Cálculos de promedios y medidas de variabilidad, ajustes de curvas, pruebas estadísticas. Resolución de Ecuaciones : Las operaciones matemáticas pueden ser ejecutadas por una computadora.

Los sistemas de control gozan de una importancia muy extensa en las organizaciones sociales, políticas, biológicas y económicas, lo mismo que en los sistemas creados por la ingeniería. Es un sistema de control con retroalimentación el que le permite andar en bicicleta, aprender cualquier actividad motriz y mantener la temperatura de su cuerpo prácticamente constante. Hasta la acción, al parecer sencilla, de tomar la esquina superior de una página antes de darle vuelta requiere de un sistema de control relativamente elaborado. La entrada en un sistema de control es la orden o el incentivo que se produce, fundamentalmente desde una fuente externa de energía, para obtener una respuesta específica en el sistema de control; y la salida, es la respuesta que se obtiene. Retroalimentación:

Finalmente, la computadora ha ampliado grandemente "la capacidad de realizar" del Ingeniero. Muchos de los más notables logros del hombre en la astronáutica, la fuerza motriz nuclear, el aerotransporte y las telecomunicaciones, hubieran sido imposibles de alcanzar ó, por lo menos, hubieran tomado mucho tiempo, sin las computadoras. Sistemas de Control : Un sistema de control es un conjunto de componente s físicos ordenados, relacionados de tal forma, que mandan y dirigen al mismo sistema o a otro.

Es la información que caracteriza a la situación real que el procesador compara con el estado de cosas que se intenta. La discrepancia entre lo que se intenta y lo real (el error), se convierte en la base de la acción correctiva. Un sistema de retroalimentación es una actividad común en la ingeniería. La cual empieza como una necesidad específica de control. Se debe conocer acerca de las características de respuesta, oscilación, muestreo, sensibilidad, estabilidad, falta de linealidad, ruidos, entre otros. Conociendo los elementos básicos de un sistema, se puede apreciar mejor lo que podrían hacer los humanos si aplicaran su tecnología para conquistar la naturaleza, empleando, por supuesto, los

Ingeniería online Mi revista digital mecanismos retroalimentación.

adecuados

EL PROCESO DE DISEÑO Diseño: Proceso general mediante el cual el Ingeniero aplica sus conocimientos, destrezas y puntos de vista a la creación de un producto o un sistema, que permita solucionar un problema y satisfacer una necesidad, con suficientes detalles para permitir su realización Para el proceso de diseño se deben tomar en cuenta los siguientes pasos: Formulación de Problemas: Según Pablo Grech, "la función más importante que desarrolla un ingeniero en su actividad profesional es la de diseñar; es la esencia de la ingeniería, su razón de ser. Las demás funciones se derivan de esta principal. Con el diseño se busca y halla la mejor solución a un problema planteado. En general, los problemas que se le presentan a los ingenieros tienen una característica en común: son abiertos. Esto quiere decir que admiten múltiples soluciones; una de ellas se considera la mejor. Por "mejor" se entiende la que

satisface simultáneamente una serie de restricciones (Tiempo, costo, calidad, entre otros) en cierto modo opuestas; y optimiza un conjunto de criterios de selección." Para este autor "Un problema es todo aquello cuya solución se desconoce. Ese desconocimiento puede ser para un grupo de personas o para la humanidad. Por ejemplo, el procedimiento para colocar un hombre en la Luna, ya no es problema para los Estados Unidos, pero si para el resto del mundo. La curación del SIDA o del Cáncer son problemas de la humanidad; nadie ha resuelto ese problema aún. La contaminación del ambiente sigue siendo un problema para la humanidad, aunque se hayan planteado soluciones parciales al mismo." Para resolver un problema es primordial definirlo previamente, con el objeto de que la solución corresponda exactamente al que se planteó y no a uno diferente. Al respecto, Pablo Grech dice: "Definir un problema es establecer los límites, es delimitar el problema y el alcance de la solución que está buscándose. Es indicar lo que se quiere hacer y, en cierto modo, adónde no se desea llegar. Definir un problema es la parte más complicada en el proceso de diseño; una equivocación a esta altura representa un enorme error al final." Análisis de Problemas: Es necesario conocer la o las causas que generan un problema. Para ello, puede procederse de dos maneras diferentes, dependiendo del tipo de problema: la búsqueda de la relación causaefecto y el método

Ingeniería online Mi revista digital científico. El primer enfoque se usa preferiblemente en aquellos casos en que se conocen posibles causas y es preciso determinar las más importantes. El método científico se implementa cuando existe un desconocimiento inicial sobre las causas del problema y se necesita un enfoque igual al empleado por los científicos en sus investigaciones. Sobre la base de una considerable cantidad de deliberaciones, investigaciones y consultas, en esta etapa se define el problema con todo detalle. Búsqueda de Soluciones Es necesario generar el mayor número de soluciones posibles para un problema dado; ser creativo. No importa que un análisis posterior demuestre que muchas de ellas son imposibles de llevar a cabo. Cuantas más soluciones se planteen inicialmente, mayor será la probabilidad de encontrar la mejor. Es un error muy común quedarse solamente con la primera solución que se nos ocurre. Ejemplo En su libro de Introducción a la Ingeniería, Pablo Grech, 2001, p.289, plantea lo siguiente "Si los usuarios de un edificio de oficinas se quejan continuamente de la lentitud de los ascensores, la solución al problema no es, obligatoriamente, colocar más ascensores (quizás sí), sino reducir el nivel de quejas. ¿Quién garantiza que colocando más ascensores las quejas disminuirán?. La solución que se escogió al problema planteado en el ejemplo anterior, consistió en aumentar el número de ascensores. Cuando el administrador

del edificio llamó a los arquitectos e ingenieros pidiéndoles una solución, todos al unísono contestaron: aumente el número de ascensores. Hay que recordar que cuando todos piensan igual, nadie piensa. Las quejas siguieron. Afortunadamente, alguien muy creativo, quien no pensaba igual a los demás, se dio cuenta de que el problema era otro. Sugirió colocar espejos en todos los pisos del edificio y así se redujo sustancialmente el nivel de quejas de los usuarios de las oficinas. ¿Sospecha usted en qué gastaban el tiempo mientras llegaba el ascensor? El problema que se percibía inicialmente era aumentar la velocidad de los ascensores. El problema real que se descubrió más tarde era cómo emplear el tiempo libre de los usuarios mientras llegaba el ascensor. Los costos de las soluciones son astronómicamente diferentes: 10 espejos contra un nuevo sistema de ascensores". Fase de Decisión: Una vez que se ha generado el mayor número de soluciones posibles, es necesario seleccionar entre las mismas, la que cumple de la mejor manera posible los criterios de selección y todas las restricciones impuestas. Este proceso se desarrolla en dos partes. En la primera, se descartan las soluciones que incumplen algunas de las restricciones o que, después de un análisis pormenorizado, no parezcan llenar satisfactoriamente los criterios de selección establecidos. Dicho de otra

Ingeniería online Mi revista digital manera, las que parezcan difícilmente viables desde cualquier punto de vista se descartan en esta primera fase. El Proceso General de Toma de Decisiones: Aunque los aspectos específicos varían de un caso a otro, en casi todo problema hay que dar los cuatro pasos siguientes antes de que pueda llegarse a una inteligente decisión de diseño. 1. Seleccionar los criterios y determinar su importancia relativa: Por lo general, el criterio predominante es la razón beneficio a costo, que es la utilidad esperada (en unidades monetarias) de una solución con respecto al costo de crearla. 2. Predecir el funcionamiento de las soluciones alternativas con respecto a tales criterios: El predecir cuán bien resultará cada alternativa si es adoptada. Es la parte clave y más exigente del proceso de toma de decisiones.

3. Predecir el funcionamiento de las soluciones alternativas con respecto a tales criterios: El predecir cuán bien resultará cada alternativa si es adoptada. Es la parte clave y más exigente del proceso de toma de decisiones. 4. Comparar las alternativas sobre la base de los funcionamientos predichos: Para hacer una elección entre las alternativas, éstas deben compararse significativamente con relación a los criterios. Al tratar los criterios para lo que es factible hacer predicciones monetarias, las cifras

suelen tabularse o reunirse de manera que los costos y beneficios puedan compararse fácilmente. Estos procedimientos se deducen de un cuerpo de conocimientos bastante extenso, de fundamental importancia en la Ingeniería, que se llama generalmente Economía de Ingeniería. Hacer una elección. Especificación de una Solución: Los datos de entrada a esta fase son la solución elegida; parte de ella en forma de croquis, apuntes, cálculos; y gran parte de ella todavía en la cabeza del proyectista. Además de ser incompleto, este material está desorganizado y difícilmente en condiciones de poder ser presentado a los jefes o a los clientes. Falta describir con los detalles suficientes, los atributos físicos y las características de funcionamiento de la solución propuesta, de manera que las personas que deben aprobarla, los encargados de su construcción y quienes la manejarán y conservarán, puedan desempeñar satisfactoriamente sus funciones. El hecho de que alguien distinto de nosotros, por lo general construya, opere y cuide nuestras obras, hace que adquiera especial importancia la presentación cuidadosa por escrito y la comunicación exacta de ellas. Los datos de salida de esta fase consisten usualmente en dibujos del

Ingeniería online Mi revista digital proyecto, un informe escrito y, posiblemente, un modelo físico o icono tridimensional. Los primeros de estos medios de comunicación, llamados a menudo planos, simplemente son dibujos de la solución, cuidadosamente realizados, detallados y acotados. El segundo medio, el informe técnico, suele ser un documento bastante formal que describe la propuesta con palabras, diagramas y croquis. Este informe también describe el funcionamiento de la solución y proporciona una evaluación cabal de ella. Es por medio de estos informes como la aptitud de expresarse se manifiesta a la gente a la que queremos impresionar favorablemente. A veces, se complementarán los planos y el informe con un modelo físico. Este es un medio de comunicación efectivo y de gran ayuda para favorecer la aceptación de la propuesta por nuestros superiores, clientes y público. Ciclo de Diseño: El Ingeniero no concluye su trabajo cuando determina una solución específica, ya que ésta constituye sólo una etapa del ciclo de diseño, el cual se complementa con la aceptación del diseño en sí, la observación y evaluación del mismo durante su funcionamiento y la decisión de cuando sea aconsejable un nuevo diseño. Existe una serie de etapas para cumplir el ciclo de diseño: 1. Proyecto en sí del diseño.

2. Implementación del diseño



Facilitar la aceptación de la solución.  Vigilar la realización (fabricación o instalación) Pruebas de servicio inicial  Vigilancia del uso y funcionamiento inicial  Observación de la solución en servicio Reactivación del proceso de diseño  Evaluación de la efectividad  Decisión para el nuevo diseño La Primera Etapa que es el proyecto en sí del diseño, ya fue estudiada y analizada en los aspectos anteriores. La Segunda Etapa es la implementación de la solución, la cual se inicia con la especificación de una solución preferible, que se adapta a las exigencias del problema por resolver. El segundo paso es el facilitar la aceptación de la solución. Se sabe que la solución nace de un grupo de personas (Ingenieros), quienes creen que ésta es la adecuada, pero deben convencer a los demás integrantes de la organización de que así es. De lo contrario, su propuesta será rechazada. Si la propuesta es aceptada, se llega al paso de vigilancia de la realización (fabricación o instalación). Es aquí donde se observa que se esté llevando a cabo de manera eficiente y eficaz el ensamblaje de la solución ideada y corregir de manera inmediata las fallas que salgan de los patrones elaborados en la planificación.

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La Tercera Etapa del Ciclo de Diseño se inicia con la vigilancia del uso y funcionamiento inicial. El Ingeniero debe vigilar de forma minuciosa la forma cómo inicia el funcionamiento su proyecto, para así observar las fallas o verificar si su dispositivo o diseño está cumpliendo con las expectativas planteadas. Después de haber observado el funcionamiento inicial, se requiere una observación de la solución en servicio, que constituye el paso dos de esta etapa. Aquí, el Ingeniero verificará que el comportamiento de su solución, cumple con los objetivos planteados y si puede resolver los problemas para lo que fue diseñado, esta observación debe ser perenne, mientras la solución esté en funcionamiento. Si al observar el trabajo que ejecuta la solución creada, se determina que cumple satisfactoriamente con los objetivos planteados, el Ingeniero estará en presencia de un diseño bueno, lo cual le será retribuido y recompensado de diferentes maneras. La Cuarta Etapa del Ciclo de Diseño se inicia cuando se comienza a ver que el rendimiento y la efectividad de la solución ya no es la misma, es decir, ha desmejorado, ya sea por el uso, el tiempo de servicio, el desgaste de sus componentes, no cumplir la demanda existente, entrar en el campo de la competencia, entro otros. Es por esto que es necesario tener un mecanismo que

permita medir la efectividad y así tomar la decisión para crear el nuevo diseño. Es así como se ha denominado a este conjunto y pasos: El Ciclo de Diseño, en donde siempre existirá la retroalimentación con el tiempo. Optimización de los Métodos de Resolución de Problemas Un problema surge cuando el estado de cosas real, difiere del estado de cosas cuya existencia se desea. Sin embargo, en muchos casos, un problema puede no ser más que una oportunidad disfrazada. Las organizaciones que ponderan sus opciones y que calculan los niveles adecuados de riesgo, emplean el modelo racional de toma de decisiones. En primer lugar, se debe investigar la situación. Una investigación meticulosa presenta tres aspectos: definición del problema, determinación de objetivos y diagnóstico. En el proceso racional de la toma de decisiones, una vez seleccionada la mejor opción disponible, se han de hacer planes para afrontar las exigencias y problemas que pueden encontrar en su realización. Poner en práctica una decisión requiere algo más que dar simplemente las ordenes correspondientes. Deben adquirirse recursos y asignarse conforme sea necesario. Las acciones que se tomen para implantar una decisión han de tener seguimiento. ¿Están las cosas marchando

Ingeniería online Mi revista digital conforme lo planeado? ¿Qué está sucediendo en los ambientes interno y externo como consecuencia de la decisión? ¿Están los subordinados actuando según las expectativas? ¿Cuál es la respuesta de la competencia? La toma de decisiones es un proceso continuo y también un desafío constante. Además de utilizar el proceso racional en la solución de problemas, hay otras formas específicas en que los individuos pueden manejar su toma de decisiones de manera más eficaz: 1. Establecer prioridades. 2. Adquirir información relevante. 3. Proceder en forma metódica y cuidadosa. 4. Tener cuidado con los prejuicios. La familiaridad con el proceso racional de toma de decisiones y la solución de problemas, da confianza para entender y abordar situaciones difíciles. Esa confianza es importante por dos razones. Primero, aumenta la probabilidad de que traten de detectar los problemas y oportunidades en una organización. Y segundo, aumenta las probabilidades de que efectivamente encuentren buenas soluciones a los problemas que afrontan El Enfoque Ingenieril Resolución de Problemas

para

En la resolución de problemas, una vez formulado el mismo, pasamos a la búsqueda de soluciones, la cual es la fase más importante, pues debe seleccionarse la mejor; y ésta deberá ser factible desde todo punto de vista. Es en esta etapa, es donde interviene la habilidad para buscar información, la capacidad de análisis, el espíritu de |

observación , la creatividad, la previsión, el sentido común del Ingeniero, entre otras; y es aquí donde se pone de manifiesto el enfoque que hará el ingeniero para solventar cualquier problema, de cualquier índole o dificultad. " Los problemas de Ingeniería son abiertos, tienen muchas soluciones, buenas, malas e indiferentes. El arte consiste en llegar a una buena solución. Esto es una actividad creativa, que implica imaginación, intuición y selección intencional." Sir Ove Arup, Ingeniero, (19851988).