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Ingeniería Investigación y Tecnología, ISSN 2594-0732 V. 4. 281-298, 2004 (artículo arbitrado)DOI:http://dx.doi.org/10.22201/fi.25940732e.2004.05n4.019

Factores que han impulsado la innovación en lainstrumentación industrial, un estudio de caso

L.R. Vega-GonzálezCentro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, CCADET

Coordinación de Vinculación, Laboratorio de Cibernética y SistemasE-mail: [email protected]

(recibido: octubre de 2003; aceptado: marzo de 2004)

ResumenLos productos de la instrumentación indus trial deben ser considerados comosistemas tecnológicos complejos, ya que en su fabricación se integran diversastecnologías de información básicas. El objetivo central de los instrumentos, esla medición, el registro y el control de las vari ables de proceso, lo que permitela supervisión de los procesos de transformación de las materias primas y demanufactura, manteniéndolos dentro de los límites de seguridad y calidadadecuados. Los datos que aportan los instrumentos de campo industriales, son agrupados en las bases de datos de los registradores, los sistemas de

adquisición de datos y los sistemas de control. Posteriormente, son com-partidos y diseminados a través de los distintos niveles jerárquicos de lasplantas y son la base de los sistemas de información gerencial. En base a estainformación, los supervisores y los operadores manejan y corren los procesos.

Diversos autores afirman que la dinámica de cambio de las tecnologías deinformación fundamentales ha seguido una trayectoria exponencial a partir delas últimas tres décadas del siglo pasado. A través de un estudio de caso yutilizando los diagramas “S” de difusión, y una adaptación de los árboles de

Giget, en este trabajo intentaremos mostrar que la instrumentación indus trialha seguido esa dinámica de cambio en forma natural y se discutirán cuáles hansido los factores impulsores de la innovación. Finalmente, se revisan algunos de los problemas a los que hoy en día se enfrentan los fabricantes y los usuarios de

instrumentos, dentro del modelo de innovación de aprendizaje organizacionalde última generación.

Descriptores: instrumentación indus trial, factores de innovación.

AbstractThe in dus trial in stru men ta tion prod ucts must be con sid ered as com plex tech no log i cal sys tems since its man u fac tur ing de parts from the in te gra tion of di verse ba sic in for ma tion tech nol ogy.The in stru ments cen tral ob jec tive is the mea sure ment, recordering and con trol of pro cess v ari -ables, per mit ting the trans for ma tion and man u fac tur ing pro cess su per vi sion, main tain ingthem within ad e quate qual ity and se cu rity lim its. Data pro vided by the field in dus trial

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mailto:[email protected]

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Factores que han impulsado la innovación en la instrumentación indus trial, un estudio de caso

in stru men ta tion is grouped in the re cord ers, data ac qui si tion sys tems and con trol sys te msdata bases. Later on, it is shared and dis sem i nated trough dif fer ent plant hi er ar chi cal le v elsand are the fun da men tals of the man age ment in for ma tion sys tems. With this in for ma tion i nhand, the op er a tors and the plant su per vi sors han dle and run the pro cesses. Some au thors af -firm that the in for ma tion tech nol ogy change dy nam ics has fol lowed an ex po nen tial tra jec -tory com ing from the last three de cades of the last cen tury. In this work, trough a case study,and us ing “S” dif fu sion di a grams and an ad ap ta tion of Giget’s trees meth od ol o gies, we willilustrate, that the in dus trial in stru men ta tion has fol lowed that dy nam ics change nat u rally,and also will dis cuss about the driven in no va tion fac tors. Finally, some to day’s man u fac tur -ers and us ers prob lems are re viewed within the frame work of the last gen er a tion “learn ing or -ga ni za tion” in no va tion model.

Key words: in dus trial in stru men ta tion, in no va tion fac tors.

Evolución histórica de las teoríasde la innovación tecnológica

En 1912, Schumpeter J.A. publicó su “Teoríadel desarrollo económico”, difundiendo uni-versalmente la concepción económica del tér-mino Innovación Tecnológica. El autor señala-ba, entre otras cosas, que el emprendedor esun individuo cuyo interés prin ci pal es el derealizar “nuevas combinaciones” de los medios de producción, por lo tanto, el emprendedorvisto como un agente económico es automáti- camente innovador (Schumpeter, 1912).

Tres décadas después, en 1942, estudiando las diferencias entre los diversos sistemaseconómicos existentes en el concierto mun-dial, el mismo autor reafirmó la necesidad de la innovación organizacional y la renovaciónempresarial (Schumpeter, 1942).

Aunque posteriormente diversos autorestrataron el tema, en realidad hubo escasasaportaciones relevantes para el mismo. Fuehasta 1982, cuando Na than Rosenberg en sulibro “In side the Black Box”, señaló que losantecedentes de la innovación eran la “socio-logía de la invención” y la dinámica de cambios en la estructura de la in du stria. Los avances sedieron al considerar que la capacidad inventivade las organizaciones tenía que ver con la

innovación y que el análisis previo hecho por Schumpeter era incompleto, ya que la estruc-tura in dus trial era cambiante y por lo tanto, sudinámica debería ser considerada.

Poco después, en 1986, Utterback realizódiversos estudios tratando de identificar laforma en que la estructura de diferentes in-dustrias influía en el desarrollo de innovacio-nes. La idea cen tral que manejaban los autores que trabajaban en el tema, era que la inno-vación se centraba en la estructura y en ladinámica de las organizaciones y de lasindustrias.

No satisfecho con la explicación an te rior,en 1991, Roy Roth well (1991), realizó en elScience Pol icy Re search Unit, SPRU, de la Uni-versidad de Sus sex en Inglaterra, diversos es-tudios para determinar cuáles eran los factorescríticos que influían en la innovación in dus trialde la época. En su investigación determinóque los cambios en la tecnología y en elproceso de comercialización del cambio tec-nológico eran las vari ables que impulsaban el proceso de innovación in dus trial. A partir deentonces el fenómeno de cambio tecnológicose hizo presente al hablar de innovación.

Los diversos estudios hechos sobre el te-ma, han arrojado como resultado el uso de modelos, en su mayoría lineales, que intentan

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explicar el proceso de innovación. El primermodelo, también conocido como modelo deprimera generación, fue usado a principios delos años sesenta del siglo pasado y es mos-trado en la figura 1. Esta concepción extrema-damente sintética, consideraba que la inno-vación se daba por el bal ance de fuerzas entre el empuje tecnológico y el jalón del mercado.

Para fi na les de la misma década, el modelolin eal se amplió a un mínimo de siete etapas,dentro de las cuales ya se consideraba a lasempresas como actores centrales de la inno-vación. En la figura 2 se muestran las activi-dades mínimas que según el modelo, deben

realizarse en la empresa. Por supuesto, hoy sesabe que en algunos casos las ideas tambiénsurgen al in te rior de las empresas. Los modelos de primera y segunda gene-ración muestran una clara influencia delpensamiento económico Schumpeteriano, yaque proponen que los receptores de la in-novación son el mercado o los usuarios,dándole a la innovación un sentido estric-tamente utilitario.

En la figura 3 se muestra el modelo de“acoplamiento”, o de tercera generación queprevaleció du rante la siguiente veintena deaños. Éste incorporó los elementos de losmodelos previos, ya que hizo explícitos losprocesos que se dan al in te rior de la empresa.Las distintas fases del proceso se ven sujetas a la dinámica de las vari ables ampliadas de lasnecesidades del mercado y la tecnologíadisponible. También se reconoció que el usode las innovaciones se da en el mercado.

Vol.V No.4 -octubre-diciembre- 2004 283

L.R. Vega-González

INNOVACIONEmp ujeTe cno ló gico

Jalón d elM erca do

Figura 1. Modelo de innovación lineal de primerageneración

1.Idea 2.InvestigaciónBásica

3.InvestigaciónAplicada

4.DesarrolloT ecnológico

5 .Desar rollo deproducto

6.Producción

7. Uso

Figura 2. Modelo de innovación lineal de segunda generación

NuevasNecesidades Necesidades de la Sociedad y el Mercado

Ideas Desar rolloProducción

deproto tipos

Manufactu raMercadeoy Ventas

NuevaTecnología Estado del ar te en la Tecnología y la Producción

Mercado

Figura 3. Modelo de innovación de tercera generación



Las ideas de Rosenberg y Utterback sobre lainfluencia de la dinámica in dus trial, aportaronnuevas luces para entender el proceso. Estu-diando la dinámica de diferentes industrias enNorteamérica, Japón y Europa se desarrolló lacuarta generación de modelos de innovación.

En este modelo, la percepción de la formaen la que se daba el proceso de innovacióncambió, al proponer que el fenómeno se dabacomo un gran proceso con etapas en paralelo,en lugar de un proceso secuencial lin eal. Estapropuesta estaba muy de acuerdo con laingeniería concurrente para el desarrollo denuevos productos, usada entonces por em-presas líderes en los países mencionados.

Hacia fi na les del siglo pasado, Roy Roth well(Op. Cit.), propuso la quinta generación demodelos de innovación, a la que llamó “inte-gración estratégica y redes”. De acuerdo coneste modelo, la innovación era cada día másrápida e involucraba redes de diversas em-presas que se auxiliaban con el uso de

herramientas electrónicas tales como lossistemas de modelado y simulación. Estemodelo mejoró y actualizó el modelo de 4ªgeneración, en el sentido de que hizo uso delas tecnologías de comunicación por Internet,por lo que también se conoce como desarrollo paralelo de productos totalmente integrado.

Algunos años después, Hinterhuber y Levin(1994), ampliaron el concepto del modelo deredes, indicando que las organizaciones futurastendrían que estar constituidas por redesestratégicas horizontales, verticales y diago-nales. Además, la organización por sí misma, en su conformación interna, pasaría a estar cons-tituida por una red. Esto se cumplió plenamen-te en el caso de las organizaciones virtuales.En la misma época, Giget (1997), desarrolló elmodelo del “Dia mante de Innovación”, usando algunos conceptos propuestos por Takeda(1993), quien propuso la necesidad de realizarinnovaciones a través de la Cooperación(Figura 6).



Desarrollo paralelo de I&D yde ingeniería de prod ucto• Diseños• Aspectos mecánicos• Aspectos eléctricos

Producción de Prototipos

Manufactura

Mercadeo

Red esV erticalesFran quicias, subcon tra tos

Redes Ho ri zonta lesAl ianzas

Redes Internas : ce ntro sdeutil idades, S BU’s , etc .

Rede sDi agonal esInterdi sc ipl inar ias

Figura 5. Modelo de 5ª. generación de innovación de integración estratégica y redes. Roth well, (Op. Cit.),Hinterhuber, (Op. Cit.)

Figura 4. Modelo de innovació n de cuarta generación. Ingeniería concurrente.



Tal vez el modelo de innovación más ac tual, tuvo sus inicios cuando Drucker (1992), reco-noció la importancia del conocimiento, comoel fac tor que hacía que una organización fueradistinta y por lo tanto, constituía un recursope cu liar.

En los años siguientes, poco a poco seempezó a entender que lo más importante, sería la habilidad de usar el conocimiento cien-tífico y tecnológico, así como el económico,so cial y administrativo. De esta manera, a fines del siglo pasado, se inició la corriente del“aprendizaje organizacional” con Sengue (1997),íntimamente relacionada con el conocimiento, como una de las vari ables más importantesimpulsoras de la innovación.

Dentro de esta corriente, Camp bell y Sommers (1997), reconocieron en las competencias críticas y las habilidades directivas el corazón de todaactividad exitosa. El concepto de competenciascríticas ha sido identificado por diversos autorescomo las fortalezas, las habilidades, las capaci-dades, el conocimiento organizacional y los activos in -tan gi bles de la organización.

Hoy en día, el foco de la innovación se ha con-centrado en el aprendizaje organizacional, elcual, de acuerdo con los autores, se manifiestasiguiendo las siguientes etapas: 1) adquisiciónde conocimientos, 2) diseminación y 3) utili-zación de los mismos.

Al relacionar la innovación con el cono-cimiento, este campo de estudios se abrió alos sociólogos, antropólogos y estudiosos delas organizaciones, quienes han demostradoque existen diversos tipos de conocimientocomo el tácito y el codificado.

La corriente del conocimiento y del apren-dizaje organizacional, está llevándonos a unatransición de la economía del conocimiento.Según la OCDE (1999), la habilidad de crear,distribuir y explotar el conocimiento y la infor-mación se está convirtiendo muy rápidamenteen la mayor fuente de ventaja competitiva,provocando la emergencia de colaboracionesy redes en forma intensiva. En resumen, lahabilidad que tenga una organización paraaprender la hará más innovadora.


L.R. Vega-González

In ves tiga ci óny Desarroll o

Recu rsosHum anos

Producci ón

Mercad eoyV entas

Re cursosFinanci eros

In novaciones e n laadmi nis tración de

person al investigadorInnova ci ones al n ive lde la fuerza de ve ntas

Innovaciones enfin anci ami ento de

l a producci ónInno vacione senfina nciamie nto

d e I&D

I nnova cio nes enfinanc iamiento de Ve ntas

Inn ovac ion es deproduc tos

Innovaciones dedi stribu ci ón

In novacio nes d eprocesos

Inn ovac ión social yorgan izac io nal

Figura 6. M odelo de 6ª. Generación, el Diamante de Innovación de Giget (Op. Cit)



El modelo de innovación de 7ª generación aúnno está concluido, se encuentra en proceso.La figura 7 muestra la propuesta de Danneels(2002), que in dica que los conocimientosaprendidos en una organización se conviertenen nuevos productos a través de sus propias competencias tecnológicas y las de susclientes.

En resumen, la revisión de los distintosmodelos de innovación muestra que el procesode innovación tecnológica tiene el común deno-minador de que el corazón de los productos oservicios innovadores son las organizacionesque los producen.

A través de diversas técnicas de gestión, lasorganizaciones pueden implantar procesosdinámicos de innovación tecnológica quedeben ser parte de sus planes tecnológicosglobales.Finalmente, podemos decir que el proceso deinnovación tecnológica tiene, entre otras, lassiguientes características:

• Alto sentido utilitario; es decir, susresultados deben poder medirse en in-crementos de las utilidades, en la pro-ductividad, en la mejora a los nivelesde bienestar social, etcétera.

• Favorece la articulación de las for-talezas técnicas de la organizacióncon las necesidades de su entorno.

• Es un proceso complejo y multidis-ciplinario.

• Es un proceso socialmente distribuido.• La evaluación de su calidad debe estar

basada en la medida de impactos tan-gibles (social, ambiental, rentabilidad,índices, sostenibilidad).

Caso de estudio: una empresa deinstrumentació n indus trial en

México

Antecedentes

Según el marco teórico presentado en lasección an te rior, a continuación trataremos de identificar los factores que han propiciado elproceso de innovación en el campo de lasorganizaciones que desarrollan y aplican lainstrumentación in dus trial.La instrumentación para medición, registro ycon trol es in dis pens able en toda in du stria endonde se realicen procesos de transformación, ya que permite la supervisión y la adminis-tración de las vari ables físicas generadas en los mismos.

Los procesos parten del agregado de dis-tintas materias primas, las cuales se transfor-man por medio de la energía suministrada enformas y equipos diversos, tales como cal de ras, reactores, digestores, columnas fraccionado-ras, etcétera. Se requiere la transportación

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Competencia s Tecnoló gicas• Planta de manufactura• Equipo• Know How• Herramientas de aseguramien to

de la calidad

Competencia s del cliente• Conocimiento de

necesidades y procesosdel cliente

• Canales de distr ibución yventas

• Canales de comunicación• Marcas y reputación

Nuevosproductos

Figura 7. La innovación de productos relacionada con las competencias. Danneels, (Op. Cit)



masiva de materiales diversos, materias primas, reactivos, catalizadores y otros componentesque se combinan y transforman hasta que seobtienen los productos terminados. Existencontroles automáticos para gobernar el flujo detodos estos materiales en la planta.

La instrumentación in dus trial para medi-ción y con trol puede verse como el respaldode operación más importante para los pro-cesos de transformación, ya que la supervisión del comportamiento de las vari ables que inter- vienen en un proceso, permite, entre otrascosas lo siguiente:

• Revisar y controlar que las condicionesde funcionamiento de los sistemas queintervienen en el proceso sean las ade- cuadas para obtener los productos conla calidad adecuada, en condiciones decostos de producción mínimos y totalseguridad de los operadores, los equi-pos y sistemas.

• Prestar auxilio a los operadores en las se-cuencias de arranque o paro de plantas.

• Optimizar las condiciones de seguri-dad de la planta.

• Detectar posibles fallas y elaborarplanes de mantenimiento preventivo ycorrectivo.

• Analizar el comportamiento de laplanta.

• Realizar estudios para optimizar laoperación de los equipos de procesocon el fin de establecer programas deahorro de energía.

• Analizar el comportamiento global dela planta a fin de determinar la correctaoperación de acuerdo con las normasde desechos ambientales, tanto líqui-dos, sólidos o gaseosos.

• En caso de fallas, accidentes, paros deplanta o condiciones de emergencia,la

instrumentación permite tener ac-ceso a información de primera mano

para determinar las causas de lasituación.

De tal manera que, por pequeño que sea unproceso, siempre se requerirá de al menos uninstrumento de indicación o registro.

Por otra parte, hay que considerar, que ladinámica de la innovación en la instrumen-tación in dus trial puede estudiarse teniendocomo objeto de estudio las posibilidades si-guientes: la in du stria manufacturera de instru-mentos, las diferentes industrias consumi-doras o la forma como han evolucionadotecnológicamente los instrumentos.

Los estudios sobre la dinámica de lainnovación en los segmentos industriales sonextremadamente complejos, debido a la mul-titud de vari ables que se manejan, Utterback(Op. Cit.). Para simplificar este análisis, a con-tinuación realizaremos una semblanza de loque ha ocurrido con las empresas de instru-mentación in dus trial en México,

Posteriormente, se estudiará la forma en quese ha dado la innovación en este campo, a travésdel estudio de la evolución de las característicastécnicas relevantes de los instrumentos indus-triales du rante las últimas décadas.

El mercado y el inventarionacional de instrumentos

industriales

El mercado de la instrumentación in dus trial enMéxico, comenzó escasamente desde los años cuarentas. En esa época existían represen-taciones lo cales de empresas manufacturerasde instrumentos, principalmente con sede delos Estados Unidos de Norteamérica, talescomo Honeywell y Tay lor In stru ments, entreotras. Cabe aclarar, que el mercado era


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compartido en una menor proporción por al-gunos fabricantes europeos como Siemmens.

Para mediados de la década de los añosochenta, el tamaño del mercado de la instru-mentación de procesos en México sin incluirválvulas ni elementos fi na les de con trol, pro-mediaba aproximadamente 200 millones dedólares cada año, de acuerdo con datos delINEGI (1990), la Sociedad de Instrumentistasde América, Sección México y de la Asociación Mexicana de Fabricantes de Equipos deMedición y Con trol (AMFEMCA).

Con la aparición de nuevas políticas eco-nómicas en el sec tor paraestatal, este mer-cado decayó al orden de 50 Millones de dóla-res EUA para principios de la última década del siglo pasado.

Debido al nuevo impulso en las inversiones, tanto del sec tor público como del privado, enla primera década del Siglo XXI, se estima queel mercado de instrumentos en México alcan-zará un mínimo de 40,000 Mdls, debido a pro-yectos muy importantes, tales como la recon- figuración de las Refinerías de PEMEX, la cons- trucción de nuevas plataformas de PEMEX, laHidroeléctrica “El Cajón” y diversos proyectosde la iniciativa privada, como la nueva plantaarmadora de Ford en Hermosillo.

En la figura 8 puede verse que entre 1980 y1985, tan sólo había unas veinte empresassubsidiarias o representantes de empresasextranjeras que ofrecían instrumentación in -dus trial instaladas en México, hoy en día elnúmero de empresas que participan en lasferias de instrumentación in dus trial es su pe rior a las doscientas. Además, es posible tenercontacto con cientos de otras empresas entodo el mundo a través de Internet. Por lotanto, con las nuevas reglas de los mercadosglobales, la oferta se ha disparado.

Para hablar del inventario de equipos enoperación, tenemos que hacerlo seleccio-nando un tipo específico de instrumentación.Tomemos como ejemplo, el caso de los regis-tradores multipunto. Hacia 1985, la Gerenciade Operación de la Comisión Fed eral deElectricidad, consideraba que el inventario deequipos operando dentro de las plantas delsec tor eléctrico superaba el millar de unida-des, considerando las plantas termoeléctricas, hidroeléctricas y geotérmicas.

Si se incluyeran también los instrumentosde las plantas petroquímicas y de refinación de PEMEX que operaban en esa época, elinventario sin lugar a dudas alcanzaría varias decenas de miles de unidades.



200

150

100

50

••

300

1970 1980 1 990 2000 2010

200

100

50

20

Demanda Mdls Oferta No. empresas

Figura 8. Vari ables del mercado de la instrumentación indus trial



Especificaciones del caso yMetodología de análisis

Uno de los objetivos de estudiar la evolución yprospectiva tecnológica de la instrumentaciónin dus trial, es el de comprender la forma comose ha llegado al estado del arte de las tec-nologías de la instrumentación. Es muy no-torio que esta evolución se alimenta de losavances en otras tecnologías de la información integradoras, tales como los dispositivos se-miconductores, las computadoras y los pro-tocolos de comunicaciones.

Las preguntas básicas de este tipo de investigación pueden ser:

• ¿Cuál es la tendencia de las tecno-logías relacionadas con la instrumen-tación?

• ¿Cómo definir las capacidades organi-zacionales a desarrollar para enfrentarel reto de mantener el inventario deinstrumentación nacional ?

• ¿Qué elementos se deben tener encuenta para realizar la planeacióntecnológica y orientar las adquisicio-nes de instrumentos para los grandesgrupos industriales?

• ¿Cómo generar capacidades críticas enlas empresas usuarias para realizar elmantenimiento y operar la instrumen-tación que tienen instalada?

• ¿Qué tipo de instrumentación se debedesarrollar en los Centros e Institutosde Investigación y Desarrollo paraatender a los usuarios de mercadonacional?

• ¿Cuál es la posición relativa que ocu-pan nuestros desarrollos dentro delcontexto de la oferta internacional deinstrumentación?

Dada la imposibilidad de analizar el total de la oferta de instrumentación existente, deci-dimos restringir la investigación a un análisisde caso.

La empresa fabricante de instrumentaciónin dus trial estudiada fue la firma Leeds &Northrup Co., empresa líder del ramo du rantelos últimos treinta años del siglo pasado, conuna amplia y reconocida reputación. Hoy endía, L&N Co. ya no existe en el mercadointernacional, debido a que a fi na les del siglopasado, fue absorbida por otras empresasinternacionales como resultado de diversasalianzas estratégicas.

En par tic u lar, se hizo el análisis de la evo-lución tecnológica de los registradores y con-troladores modulantes, desarrollados y difun-didos por la firma mencionada por más demedio siglo.

La información documental fue recopilada di-rectamente laborando en la subsidiaria mexicanade L&N Co. du rante más de veinte años.

Los resultados del análisis pueden serrepresentativos de la forma en como se handado estos fenómenos en otras marcas y tipos de instrumentación. Estudios similares pueden realizarse para otros dispositivos, utilizando elmismo método de análisis.

El estudio del cambio tecnológico se realizó sobre las características relevantes de losequipos. En caso de realizar un estudio sim i lar para otras marcas de instrumentación, proba-blemente existirán pequeñas diferencias, paralo cual, habrá que hacer adecuaciones a lametodología.

Para elaborar el análisis tecnológico seestudiaron algunos aspectos técnicos de la instrumentación, tales como el procesamientoelectrónico y algunos mecanismos con funcio-nes diversas. Se tomó es pe cial cuidado en lasespecificaciones relevantes de los instrumentos.


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Se consideró que en la evolución de la instru-mentación in dus trial han existido dos tipos de innovación:

1) Innovaciones radicales, entendidascomo aquellas que al presentarse pro-pician el diseño y el desarrollo de losnuevos instrumentos, e

2) Innovaciones incrementales que sedan cuando se incorporan modificacio-nes y mejoras en instrumentos ya exis-tentes en el mercado, utilizando losúltimos avances tecnológicos o nuevastecnologías.

Las curvas “S” de difusión de los instru-mentos, son parte de las herramientas másutilizadas cuando se estudia la difusión y/o elciclo de vida de cualquier tipo de productos. El crecimiento de una misma curva “S”, puede

prolongarse cuando los fabricantes le agreganal producto innovaciones incrementales.

Por otra parte, cuando a un instrumento sele adapta alguna innovación rad i cal, puedecambiar la curva “S” o la fa milia del instru-mento (Figura 9).

Para poder realizar el conteo de las di-ferentes familias de instrumentación presen-tadas dentro de un período definido detiempo, y con el ánimo de poder incluir en undiagrama la mayor cantidad posible de in-formación descriptiva de las característicasmás representativas de los instrumentos, mo-dificamos el modelo clásico de un instru-mento constituido por las etapas de entrada,procesamiento y despliegue en cascada, porun modelo modificado de árboles tecno-lógicos, (Giget, 1988) (Figura 10).



Discontinuidad oinnovación de ruptu ra

I nstrum ento 1

In strumento 2

Instrumento 3

Figura 9. Evolución de los instrumentos al presentarse innovaciones de ruptura

Figura 10. Construcción de un modelo de árboles tecnológicos a partir del propuesto por Giget (Op. Cit)

Etapa deP rocesamiento

Etapa deentrada

Etapade salida



Resultados

Las figuras 11 y 12 presentan los árbolestecnológicos realizados para registradores ycontroladores industriales de la empresaLeeds & Northrup Co. En la raíz de los árbolesse presentan los instrumentos desarrolladospor la firma en sus inicios (Clark, 1966).Posteriormente, se presentan las caracterís-ticas técnicas de los instrumentos según ladécada correspondiente. La copa de los árbo-les corresponde a los instrumentos actuales.Para la construcción de los árboles se utilizó lainformación de los distintos manuales deoperación y servicio de los instrumentos (Ma-nuales, hojas de datos y folletos 1 a 8 y 9 a 14), así como las aportaciones de Martín (1989 y1995), Szklanny y Behrends (1994), Tay lor(1982), Von Hippel (1988) y Kuhlman, et al.(1989). A partir de las figuras 11 y 12 seconstruyó la tabla 1.

En la tabla 1 pueden verse los resultadosdel análisis de la información contenida en losárboles tecnológicos de los controladores y de los registradores multipunto. La primera co-lumna muestra las fechas aproximadas de laaparición de innovaciones tecnológicas de

ruptura que afectaron a la instrumentación in -dus trial. Las siguientes columnas incluyenalgunos rangos de las fechas aproximadas en las que ya estaban disponibles para su comer-cialización los instrumentos que incorporabanlos desarrollos tecnológicos. Esto, nat u ral-mente, sucedía primero en los Estados Unidosde Norteamérica y posteriormente en México.

La quinta columna muestra la diferencial detiempo en estos eventos de forma apro-ximada. En las sexta y séptima columnas,puede verse cuantas familias de un mismo tipo de instrumentos, registradores y controladores aparecieron en forma comercial dentro de losperíodos considerados.

De la tabla 1 se desprende que en Méxicotuvimos un tiempo de atraso promedio de 5años, en el período que va desde 1950 hasta1985, entre la aparición comercial internacionalde los nuevos instrumentos que incorporabaninnovaciones tecnológicas y la posiblidad deintroducirlos y utilizarlos dentro del país.

En las últimas décadas, las innovaciones sehan multiplicado, ya que a cada tipo detecnología se le han hecho innovacionesincrementales o mejoras tecnológicas perma-nentes; por ejemplo, se aumentó la velocidad


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Tabla 1. Resultados del árbol tecnológico ( A significa diferentes versiones de instrumentos computarizadosdisponibles)

Fecha Aprox Tecnología Semiconductores

Instr. Comercial en México

Instr. Comercial en

México∆ T AÑOS

Familias de registradores

multipunto

Familias decontroladores

modulantes

1950 - 1960 Transistores 1965-1970 1975-1985 10 1 1

1965 - 1970 Circuitos integrados 1980-1985 1985-1990 5 2 2

1970 - 1975 µ Procesadorde 8 bits 1981 1985 5 3 4

1985 µ ProcesadorDe 32 bits

1988 1990 a la fecha 2 4A 4A

2003 µ ProcesadorPentium 2003 2003 0 10A 10A



de procesamiento de los microprocesadoresde 16 Mhz a 25 Mhz, y en menos de dos añosa 33 Mhz y así sucesivamente.

En gen eral, podemos decir que cada una delas mejoras incrementales, permitió nuevasversatilidades o características para los ins-trumentos. En este esquema de innovaciónpermanente, muy pronto fue posible contarcon nuevas pantallas de despliegue en gasplasma, posteriormente en cristal líquido.También aumentó la capacidad de incluirnuevas funciones programables y muchasotras características técnicas (fea tures).

Es así como se originaron diferentesversiones de los instrumentos, a las cualeshemos llamado “familias” de registradores ode controladores, en el resumen de la tabla 1.

Análisis de factores de impulso ala innovación

La innovación en la instrumentación in dus trialha sido impulsada por alguno de los siguientes factores:

• Como la respuesta de los fabricantes alos requerimientos de nuevos instru-mentos por parte del mercado a travésde la aplicación de nuevas tecnologíasy técnicas aplicadas a los mismos.

• Por medio de la implementación denuevas ideas para generar cambios omejoras en la apariencia, funciona-lidad operación y reducción de costosde los instrumentos.

• Cuando la estrategia de los fabricanteses la pronta emisión de un nuevo instru-mento o la modificación de alguno yaexistente al presentarse el fenómeno de“saturación” del mercado de los equiposque ya han sido difundidos.

Aparentemente, la vari able común de todosestos procesos de cambio e innovación es labúsqueda de un aumento en la competitividad, tantode los fabricantes como de los usuarios deinstrumentos.






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Conclusiones

Empresas fabricantes

Al igual que el fenómeno que sucede enmuchos cam pos de la in du stria electrónica, en México prácticamente no hay empresasfabricantes de instrumentación in dus trial. Elmercado es atendido por subsidiarias y re-presentantes de las empresas fabricantesinternacionales tales como: Honeywell, Bailey,Asea-Brown Bovery, Tay lor-Combustion, Fox- boro, Texas Instuments, Rosemount, Mitsu-bishi, Toshiba y Hitachi, entre muchas otras.Estas empresas internacionales son las ver-daderas “atacantes” tecnológicas, según laclasificación de Fos ter (1986), ya que conti-nuamente incluyen innovaciones a sus pro-ductos y por lo tanto, promueven el acor-tamiento de los ciclos de vida de los mismos,el cual es cada vez menor.

En los últimos años, los fabricantes hanincrementado el número de nuevas versionesde los instrumentos y han hecho múltiplesinnovaciones de mejora. Algunos ejemplosson el aumento en la velocidad de proce-samiento, el manejo de nuevas pantallas, lainclusión de diferentes formas de progra-mación y de nuevas funciones programables,etcétera.

Cuando alguna de las etapas de uninstrumento alcanza sus “límites tecno-lógicos”, como es el caso de las etapas deprocesamiento de los instrumentos que usanprocesadores de última generación, la inno-vación se busca en alguna otra de las etapas.Fue muy notorio ver como a principios de estesiglo se logró el dominio de las tecnologías defabricación de las pantallas planas de cristallíquido, las cuales muy pronto fueronincorporadas a los instrumentos. Por esta

razón, ahora disponemos en el mercado devideo controladores y video registradores.

Empresas usuarias

El acortamiento de los ciclos de vida estágenerando una rápida obsolescencia de losinstrumentos. Esta situación está planteandoproblemas muy serios de operación y toma dedecisiones tecnológicas cotidianos en lasplantas de procesos industriales.

Las empresas usuarias enfrentan seriosproblemas de asimilación tecnológica, ya que eltiempo de retraso que se daba entre laaparición internacional del instrumento y laaparición en el mercado mexicano se havenido reduciendo a cero, como se ve en elúltimo renglón de la tabla 1. Esto significa quelos operadores y los superintendentes de lasplantas tienen que asimilar las nuevastecnologías de sus instrumentos “sobre lamarcha”; es decir, mientras los instalan.

También hay nuevos problemas para tomarlas decisiones sobre adquisición tecnológica.Las preguntas que comúnmente se planteanson las siguientes, entre muchas otras:

• ¿Qué instrumento comprar?, ¿el másnuevo tecnológicamente hablando?,

• ¿Igual a la tecnología instalada paracompartir la existencia de refacciones?,

• ¿O debemos esperar medio año más paraadquirir el modelo tecnológico reciente ?

La actuación de los usuarios debe estaracorde con el último modelo de innovación,es decir, con el modelo de “aprendizajeorganizacional”. Hoy en día, una de las tareascontinuas de los supervisores y los técnicos en instrumentación de las plantas debe ser elautoaprendizaje con tinuo.


L.R. Vega-González



Según las necesidades de las plantas, ¡ a veceslos operadores requieren aprender el uso, puesta enoperación, programación, verificación de la operacióncon tinua, mantenimiento, para tres o más tipos deequipos distintos a un mismo tiempo!

Por lo tanto, las necesidades de capa-citación tecnológica tanto para los tomadoresde decisiones como para los operadores delas plantas va en con tinuo incremento.

En conclusión, en el caso de la instrumen-tación in dus trial, la innovación se ha pro-piciado principalmente por el “empuje tec-nológico” más que por la demanda de losmercados globales crecientes de los procesosindustriales. Para poder cumplir con estadinámica los fabricantes han tenido querecurrir a instalar y trabajar bajo combina-ciones de los modelos de innovación másactuales, tales como el modelo in te gral deredes y los modelos de producción poringeniería concurrente.

México tiene una participación crecienteen esta demanda del mercado y se mantienecomo “usuario seguidor” ante la dinámicaimpresionante de estos dispositivos de altatecnología.

La instrumentación in dus trial es parte delas tecnologías de la información y su dinámica está sustentada en el seguimiento del “estadodel arte” de las tecnologías integradoras fun-damentales, tales como los dispositivos elec-trónicos, los procesadores, las memorias, elsoft ware de sistemas operativos y de apli-cación, así como del desarrollo de los sistemas de despliegue de datos. En el caso de lossistemas de instrumentación abiertos, losprotocolos de comunicaciones son tambiénuna vari able integradora fun da men tal.

Agradecimientos

Agradecemos al Sr. Joe Kulak, Di rec tor de Mar -keting Internacional de Leeds & Northrup Co., su autorización para publicar la informaciónsobre los instrumentos analizados.

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Manuales, hojas de datos yfolletos

Registradores

1 Boletín PO.0011BR-7/94. The ProgenyFamily, Leeds & Northrup Co., Phil a del -phia Penn syl vania, EUA.

2 Catálogo General de InstrumentaciónIndus trial (1971). HO.0001 171, Leeds & Northrup Co., Phil a del phia Penn syl -vania, EUA.

3 Catálogo General de InstrumentaciónIndus trial (1972). HO.0001-INT 172,Leeds & Northrup Co., Phil a del phiaPenn syl vania, EUA.

4 Catálogo General de InstrumentaciónIndus trial (1979). HO.0001 1179, Leeds& Northrup Co., Phil a del phia Penn syl -vania, EUA.

5 Hoja de Datos CO.7111-DS, Registradores Multipunto Speedomax 1650&2500,Leeds & Northrup Co., Phil a del phia Penn -syl vania, EUA.


L.R. Vega-González



6 Hoja de Datos CO.7130-DS, RegistradorMultipunto Speedomax 25000, Leeds & Northrup Co., Phil a del phia Penn syl -vania, EUA.

7 Manual de instrucciones 077990 Ed. 17 ysuplementos 077990/177232 Speedomax H, Leeds & Northrup Co., y amplifica-dores de estado sólido.

8 Manual de operación y servicio 177976 Rev.B, Registradores industriales Speedomax165& 250, Leeds & Northrup Co., Phil a del -phia Penn syl vania, EUA.

Controladores

9 Boletín de aplicación E9.9102-AB,Indus trial Boiler Stean Temper a tureControl. Leeds & Northrup Co., Phil a -del phia Penn syl vania, EUA.

10 Boletín de aplicación Self Tunning PIDController. Control Engi neering reprint, New Jersey, EUA.

11 Catálogo CO.6802 BR, InstrumentaciónIndus trial, Línea Centry, Leeds & Northrup Co., Phil a del phia Penn syl vania, EUA.

12 Hoja de datos CO.6824-DS, Controlador Supervisorio, línea Centry, Leeds &Northrup Co., Phil a del phia Penn syl -vania, EUA.

13 Manual de operación 177584 Issue 1,Controladores Electromax Mark III,modelo 6430, Leeds & Northrup Co.,Phil a del phia Penn syl vania, EUA.

14 Manual de operación 277650 Rev. J1,Controladores de propósito generalpara lazo sencillo, Electromax V Plus,Leeds & Northrup Co., Phil a del phiaPenn syl vania, EUA.



Semblanza del autorLuis Roberto Vega-González . Es ingeniero mecánico electricista por la Facultad de Ingeniería de la UNAM. Obtuvo la

maestría en ingeniería de sistemas en el área de planeación por la DEPFI-UNAM y la maestría en admi nistración

de las organizaciones por la División de Estudios de Posgrado de la Facultad de Contaduría y Administración de la UNAM. Asimismo, se especializó en gestión de la innovación tecnológica por el Centro para la Innovación

Tecnológica y la FCyA de la UNAM. Durante más de veinte años colaboró en diversas firmas nacionales e

internacionales con proyectos en las áreas de instrumentación, control y potencia. Actualmente es

coordinador de vinculación y gestión tecnológica del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecn ológico

(CCADET) de la UNAM.



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