qué es mecatrónica

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http:// mecatronica.li2.uchile.cl/ material.html http:// mecatronica.li2.uchile.cl/ Manual.pdf http://www.mecatronica.es/ modules.php? name=News&file=article&sid=6 Qué es mecatrónica? Acuñada en 1969 por el ingeniero japonés Yakasawa, la palabra mecatrónica ha sido definida de varias maneras. Un consenso común es describir a la mecatrónica como una disciplina integradora de las áreas de mecánica, electrónica e informática cuyo objetivo es proporcionar mejores productos, procesos y sistemas. La mecatrónica no es, por tanto, una nueva rama de la ingeniería, sino un concepto recientemente desarrollado que enfatiza la necesidad de integración y de una interacción intensiva entre diferentes áreas de la ingeniería. Con base en lo anterior, se puede hacer referencia a la definición de mecatrónica propuesta por J.A. Rietdijk:

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Page 1: Qué es mecatrónica

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http://www.mecatronica.es/modules.php?name=News&file=article&sid=6

Qué es mecatrónica?Acuñada en 1969 por el ingeniero japonés Yakasawa, la palabra mecatrónica ha sido definida de varias maneras. Un consenso común es describir a la mecatrónica como una disciplina integradora de las áreas de mecánica, electrónica e informática cuyo objetivo es proporcionar mejores productos, procesos y sistemas. La mecatrónica no es, por tanto, una nueva rama de la ingeniería, sino un concepto recientemente desarrollado que enfatiza la necesidad de integración y de una interacción intensiva entre diferentes áreas de la ingeniería.

Con base en lo anterior, se puede hacer referencia a la definición de mecatrónica propuesta por J.A. Rietdijk:[1]"Mecatrónica es la combinación sinérgica de la ingeniería mecánica de precisión, de la electrónica, del control automático y de los sistemas para el diseño de productos y procesos". Existen, claro está, otras versiones de esta definición, pero ésta claramente enfatiza que la mecatrónica está dirigida a las aplicaciones y al diseño.

Un sistema mecatrónico típico recoge señales, las procesa y, como salida, genera fuerzas y movimientos. Los sistemas mecánicos son entonces extendidos e integrados con sensores, microprocesadores y controladores. Los robots, las máquinas controladas digitalmente, los vehículos guiados automáticamente, las cámaras electrónicas, las máquinas de telefax y las fotocopiadoras pueden considerarse como productos mecatrónicos. Al aplicar una filosofía de integración en el diseño de productos y sistemas se obtienen ventajas importantes como son mayor flexibilidad, versatilidad, nivel de "inteligencia" de los productos, seguridad y confiabilidad así como un bajo consumo de energía. Estas ventajas se traducen en un producto con más orientación hacia el usuario y que puede producirse rápidamente a un costo reducido.

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¿QUÉ ES MECATRÓNICA? 

El termino "mecatrónica" fue acuñado en Japón a principios de los 80’s y comenzó a ser usado en Europa y USA un poco después.

"El espíritu de la mecatrónica rechaza dividir a la ingeniería en disciplinas separadas". Pero una definición aproximada seria la utilizada por la comunidad europea: "mecatrónica es la integración cinegética de la ingeniería mecánica con la electrónica y con el control de computadores inteligentes para el diseño y la manufactura de productos y procesos".

 

Una definición más amplia de mecatrónica en el diseño de productos y máquinas ha sido adaptada así para estas notas: "mecatrónica es el diseño y manufactura de productos y sistemas que posee una funcionalidad mecánica y un control algorítmico integrado".

¿Porqué mecatrónica?

Desde la concepción de ingeniería de la manera romántica se observo a un D'vinci como un hombre que utilizaba su ingenio y sus conocimientos para crear los mas diversos inventos y aparatos a un Arquímedes que proponía ya sistemas de propulsión y control a maxwell que proponía la integración de las ciencias; todos estos hombres tenían algo en común contaban con un equipo interdisciplinario y se comprendían con el {sabían el lenguaje de todos.} A esto se refiere la mecatrónica que queremos hacer en la universidad y es el termino que define mejor el perfil del ingeniero que este tiempo necesita.

 

Diseño mecatrónico:

En el proceso de diseño para un producto o sistema con un controlador electrónico de forma convencional. Los componentes mecánicos son diseñados aisladamente del controlador electrónico, el cual es entonces diseñado y ´sintonizado´ para encajar con la mecánica. No hay razón para que esto deba llevar a una mecánica de solución general de diseño óptima (de hecho usualmente no lo hace). La partición entre las funciones, mecánica y electrónica

 

Se requieres individuos con amplias habilidades en ingeniería, y equipos bien integrados, cuyos miembros traigan una apreciación general de la amplitud del campo tecnológico, tanto como de su propio campo de especialización. Al cabo, estás no son las clases de ingenieros que nuestra tradicional educación en ingeniería (disciplinas separadas) ha estado produciendo.

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Se podría decir, por tanto, que los practicantes modernos de la mecatrónica son los herederos del espíritu de los grandes hombres cuyas cualidades ya se mencionaron, se espera que el término ´mecatrónica´ ayude a resaltar la existencia de éste tipo de ingeniería, y a traer más ingenieros a intentar esta experiencia por ellos mismos.

 

¿Qué puede hacer la mecatrónica?

 

La habilidad para incorporar el control microprocesador en sus diseños, será útil mirar los objetivos para hacer esto en la creación de los productos y sistemas que puedan considerarse mecatrónicos.

 

Objetivos de diseño para sistemas mecatrónicos

 

MEJORAMIENTO

SIMPLIFICACIÓN:

INNOVACIÓN DISCUSIÓN

 

Las primeras dos categorías señaladas: mejoramiento y simplificación, no son mutuamente exclusivas.

Se llama mecatrónica a la integración de mecánica, electrónica y software para crear ahorros de energía y de recursos y sistemas de alta inteligencia.

La mayoría de los productos desarrollados bajo parámetros mecatronicos cumplen ciertas características.

 

Características comunes de estos productos mecatrónicos:

 

Mecanismo de precisión. Control de software mediante medios electrónicos, principalmente mediante

microcomputadores. Necesarios para tecnología de producción precisa y avanzada

 

 

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Concepto de mecatrónica.

 

La mecatrónica de por sí no apunta a ser precisamente una tecnología y/o ingeniería, es la síntesis de tecnologías, usando no solamente tecnología mecánica convencional, sino también tecnología de ingeniería existente tal como electrónica, ingeniería de sistemas, etc. Libremente para los propósitos necesarios. O sea, se requieren dos conceptos básicos para mezclar las tecnologías en este rango amplio y organizarlas, el concepto de sistema y el de interface.

 

Las características del sistema mecatrónico son: mecanismo preciso de operación como elemento componente de la función principal, y del propósito más importante, y la función de información de control avanzada.

 

Donde los elementos componentes ejecutan cada una de las funciones independientemente. La comparación entre los elementos componentes del sistema mecatrónico y los del ser humano. El computador responde al cerebro, los sensores a los cinco sentidos, los ejecutores a los músculos, el mecanismo al esqueleto, y la fuente de energía al metabolismo. Ya que el robot es el típico sistema mecatrónica que logra hacer actividades humanas con la ingeniería, la meta del sistema mecatrónico es el desarrollado bien balanceado y la conexión orgánica. {Estructuración.}

 

Redes Neuronales

Las redes neuronales como su nombre lo indica pretenden imitar a pequeñísima escala la forma de funcionamiento de las neuronas que forman el cerebro humano. Todo el desarrollo de las redes neuronales tiene mucho que ver con la neurofisiología, no en vano se trata de imitar a una neurona humana con la mayor exactitud posible. Entre los pioneros en el modelado de neuronas se encuentra Warren McCulloch y Walter Pitts. Estos dos investigadores propusieron un modelo matemático de neurona. En este modelo cada neurona estaba dotada de un conjunto de entradas y salidas. Cada entrada está afectada por un peso. La activación de la neurona se calcula mediante la suma de los productos de cada entrada y la salida es una función de esta activación. La principal clave de este sistema se encuentra en los pesos de las diferentes entradas. Como se ha visto, las entradas son modificadas por el peso y las salidas son función de estas modificaciones. Esto nos lleva a concluir que los pesos influyen de forma decisiva en la salida y por lo tanto pueden ser utilizados para controlar la salida que se desea.

 

En realidad cuando se tienen interconectadas muchas de estas neuronas artificiales lo que se hace inicialmente es entrenar el sistema. El entrenamiento consiste en aplicar unas entradas determinadas a la red y observar la salida que produce. Si la

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salida que produce no se adecua a la que se esperaba, se ajustan los pesos de cada neurona para interactivamente ir obteniendo las respuestas adecuadas del sistema. A la red se le somete a varios ejemplos representativos , de forma que mediante la modificación de los pesos de cada neurona , la red va "aprendiendo".

LA NEURONA BIOLÓGICA

A finales del siglo XIX se logró una mayor claridad sobre el trabajo del cerebro debido a los trabajos de Ramón y Cajal en España y Sherrington en Inglaterra. El primero trabajó en la anatomía de las neuronas y el segundo en los puntos de conexión de las mismas o sinapsis. Se estima que en cada milímetro del cerebro hay cerca de 50.000 neuronas, conteniendo en total más de cien mil millones de neuronas y sinapsis en el sistema nervioso humano. La estructura de una neurona se muestra en la figura 1.

Figura1. La Neurona

El tamaño y la forma de las neuronas es variable, pero con las mismas subdivisiones que muestra la figura. Subdividiéndose así en tres partes:

 

1.el cuerpo de la neurona,

2.ramas de extensión llamadas dendritas para recibir las entradas, y

3.un axón que lleva la salida de la neurona a las dendritas de otras neuronas.

 

El cuerpo de la neurona o Soma contiene el núcleo. Se encarga de todas las actividades metabólicas de la neurona y recibe la información de otras neuronas vecinas a través de las conexiones sinápticas (algunas neuronas se comunican solo con las cercanas, mientras que otras se conectan con miles).

 

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Las dendritas, parten del soma y tienen ramificaciones. Se encargan de la recepción de señales de las otras células a través de conexiones llamadas sinápticas. Si pensamos, desde ahora, en términos electrónicos podemos decir que las dendritas son las conexiones de entrada de la neurona. Por su parte el axón es la "salida" de la neurona y se utiliza para enviar impulsos o señales a otras células nerviosas. Cuando el axón está cerca de sus células destino se divide en muchas ramificaciones que forman sinapsis con el soma o axones de otras células. Esta unión puede ser "inhibidora" o "excitadora" según el transmisor que las libere. Cada neurona recibe de 10.000 a 100.000 sinapsis y el axón realiza una cantidad de conexiones similar.

 

La transmisión de una señal de una célula a otra por medio de la sinapsis es un proceso químico. En el se liberan substancias transmisoras en el lado del emisor de la unión. El efecto es elevar o disminuir el potencial eléctrico dentro del cuerpo de la célula receptora.

Si su potencial alcanza el umbral se envía un pulso o potencial de acción por el axón. Se dice, entonces, que la célula se disparó. Este pulso alcanza otras neuronas a través de la distribuciones de los axones.

 

Una neurona se puede comparar con una caja negra compuesta por varias entradas y una salida. La relación de activación entre la salida y la entrada, o en términos circuitales o de teoría de control, la función de transferencia se encuentra en la figura 2.

 

 

 

Figura2. Función de

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Transferencia de una neurona

 

La variable f es la frecuencia de activación o emisión de potenciales y u es la intensidad del estímulo del soma.

 

1.1.1.2 La Neurona Artificial.

 

Un circuito eléctrico que realice la suma ponderada de las diferentes señales que recibe de otras unidades iguales y produzca en la salida un uno o un cero según el resultado de la suma con relación al umbral o nivel de disparo, conforma una buena representación de lo que es una neurona artificial. La función de transferencia para la activación o disparo de la neurona puede ser de umbral lógico (figura 4ª) o de limitación dura (figura 4b) o de función sigmoidal (tipo s) (figura 4c). W representa el peso o ponderación de la conexión a través de una entrada.

 

 

 

 

Figura 4. Funciones de transferencia o activación

de una neurona artificial

 

En particular, la función sigmoidal se define así:

 

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La neurona artificial es un dispositivo eléctrico que responde a señales eléctricas. La respuesta la produce el circuito activo o función de transferencia que forma parte del cuerpo de la neurona. Las "dendritas" llevan las señales eléctricas al cuerpo de la misma. Estas señales provienen de sensores o son salidas de neuronas vecinas. Las señales por las dendritas pueden ser voltajes positivos o negativos; los voltajes positivos contribuyen a la excitación del cuerpo y los voltajes negativos contribuyen a inhibir la respuesta de la neurona (figura 5).

 

 

Figura 5. Excitación, inhibición, disparo

 

1.1.2 REDES NEURONALES

 

1.1.2.1 La Red Neuronal Biológica

 

El sistema de neuronas biológico está compuesto por neuronas de entrada (sensores) conectados a una compleja red de neuronas "calculadoras" (neuronas ocultas), las cuales, a su vez, están conectadas a las neuronas de salidas que controlan, por ejemplo, los músculos. La figura 6 muestra un esquema conceptual.

 

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Figura 6. Estructura neuronal

 

 

Los sensores pueden ser señales de los oídos, ojos, etc. Las respuestas de las neuronas de salida activan los músculos correspondientes. En el cerebro hay una gigantesca red de neuronas "calculadoras" u ocultas que realizan la computación necesaria. De esta manera similar, una red neuronal artificial debe ser compuesta por sensores del tipo mecánico o eléctrico.

 

Redes neuronales artificiales (Artificial Neural Networks (ANN))

 

Supervisado.- mediante este tipo se introduce a la red una serie de patrones de entrada y salida . La red es capaz de ajustar los pesos con el fin de memorizar la salida deseada

No supervisado.- aquí la red responde clasificando los patrones de entrada en función de las características mas adecuadas de cada uno

Autosupervisado.- en este tipo la propia red corrige los errores en la interpretación a través de una realimentacion.

 

El entrenamiento de la red es muy importante ya que servirá para que posteriormente la respuesta del sistema sea la adecuada. Si nos fijamos un poco eso tiene mucho que ver con el aprendizaje humano. Cuando a un niño se le ordena coger un vaso , empieza moviendo el brazo de forma cuasi-aleatoria hasta que choca con el vaso y lo presiona con sus dedos. La próxima vez que se le ordene al niño, éste alcanzará el vaso con mayor soltura y precisión . Este mismo modelo se ha ensayado en redes neuronales de características similares a las del niño. Una vez que el brazo mecánico choca con la pieza y memoriza la secuencia , en posteriores ocasiones al brazo le cuesta menos realizar la misma operación se dice entonces que el sistema adquirió experiencia.

 

En conclusión las redes neuronales se orientan a desarrollar máquinas o sistemas inteligentes capaces de simular, desarrollar y optimizar muchas de las funciones de un ser humano así como también la investigación científica ya que pueden hacer cosas que el hombre por sus limitaciones físicas no puede realizar.

 

1.2 CLASIFICACIÓN DE LAS ANN

 

Teniendo en cuenta estas ocho componentes básicas de toda red neuronal, los distintos modelos de red neuronal pueden clasificarse de acuerdo con cuatro

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criterios básicos (Hilera y Martínez, 1995): (1) la naturaleza de las señales de entrada y salida, (2) la topología de la red, (3) el mecanismo de aprendizaje que utilizan y (4) el tipo de asociación de las señales de entrada y salida y la forma de representar estas señales. Las distintas posibilidades de presentarse estos aspectos junto con las distintas funciones de activación y transferencia nos permiten la clasificación de los distintos modelos.

 

 

1.2.1 De Acuerdo Con Su Naturaleza

De acuerdo con la naturaleza de las señales de entrada y de salida podemos clasificar las redes neuronales en analógicas, discretas (generalmente, binarias) e híbridas:

 

Las redes analógicas procesan datos de entrada de naturaleza analógica, valores reales continuos, habitualmente acotados y usualmente en el compacto [-1,1] o en el [0,1], para dar respuestas también continuas. Las redes analógicas suelen presentar funciones de activación continuas, habitualmente lineales o sigmoides. Entre estas redes neuronales destacan las redes de Backpropagation , la red continua de Hopfield, la de Contrapropagación, la Memoria Lineal Asociativa, la Brain-State-in-Box, y los modelos de Kohonen (mapas auto-organizados (S.O.M.)y Learning Vector Quantizer, (L.V.Q.) .

Las redes discretas (binarias) procesan datos de naturaleza discreta, habitualmente {0,1}, para acabar emitiendo una respuesta discreta. Entre las redes binarias destacan la Maquina de Boltzman, la Máquina de Cauchy, la red discreta de Hopfield, el Cognitrón y el Neogognitrón.

 

Las redes híbridas, procesan entradas analógicas para dar respuestas binarias, entre ellas destacan el Perceptrón, la red Adaline y la Madaline.

 

 

1.2.2 De Acuerdo Con Su Topología

 

Por lo que hace a la topología de la red, las redes pueden clasificarse de acuerdo con el número de capas o niveles de neuronas, el número de neuronas por capa y el grado y tipo de conectividad entre las mismas. La primera distinción a establecer es entre las redes Monocapa y las Multicapa.

Las redes Monocapa sólo cuentan con una capa de neuronas, que intercambian señales con el exterior y que constituyen a un tiempo la entrada y salida del sistema. En las redes Monocapa (red de Hopfield o red Brain-State-in-Box, máquina de Boltzman, máquina de Cauchy), se establecen conexiones laterales entre las neuronas, pudiendo existir, también conexiones autorrecurrentes (la salida de una

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neurona se conecta con su propia entrada), como en el caso del modelo Brain-State-in Box.

Las redes Multicapa disponen de conjuntos de neuronas jerarquizadas en distintos niveles o capas, con al menos una capa de entrada y otra de salida, y, eventualmente una o varias capas intermedias (ocultas).

Normalmente todas las neuronas de una capa reciben señales de otra capa anterior y envían señales a la capa posterior (en el sentido Entrada - Salida). A estas conexiones se las conoce como conexiones hacia delante o feedforward. Si una red sólo dispone de conexiones de este tipo se la conoce como red feedforward. Sin embargo, puede haber redes en las que algunas de sus neuronas presenten conexiones con neuronas de capas anteriores, conexiones hacia atrás o feedback. En tal caso hablaremos de una red feedback o interactiva. Entre las primeras destacan los distintos modelos de Kohonen, aunque presentan conexiones laterales y autorrecurrrentes, el Perceptrón (multicapa) o M.L.P., las redes Adaline y Madaline, la Memoria Lineal Adaptativa y las Backpropagation.

 

Entre las segundas debemos mencionar el Cognitrón y el Neocognitrón, junto con los modelos de Resonancia y las máquinas multicapa de Boltzman y Cauchy.

 

 

Las redes neuronales se clafican según su artitectura:

</FON

apa de entrada Capa de salida

 

Capa oculta

ARQUITECTURA RBF

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Entrada de patrones ARQUITECTURA KOHONEN

 

Entradas

 

 

 

 

 

 

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ARQUITECTURA HOPFIELD

 

 

ARQUITECTURA FEEDFORWARD

 

Frecuentemente se habla en la artitectura de lo que sxon las capas ocultas, las definiremos como las capas intermedias entre al capa de salida y la capa de entreda; recuerde que el toolbox de matlab trabaja solo con capas ocultas.

 

 

Neurona Artificial

 

La neurona artificial se caracteriza por tratar de asimilar ciertas características y propiedades de la neurona biológica.

Continuación se muestra un diagrama de una neurona artificial

 

 

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S Y e

d

La regla de aprendizaje esta dada por :

Donde

Pesos

Error

Rata de aprendizaje

Entradas

Salida deseada

Funcion de activacion

Valor ponderado de las entradas por los pesos

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El Perceptrón fué propuesto por Rosenblatt en 1959 en su obra "Principles of Neurodynamics"[3]. Los Perceptrones son redes de propagación hacia adelante basados en unidades binarias. En una forma sencilla, el Perceptrón consta de una capa de entrada de n elementos, dichas entradas, se propagarán a una capa de m unidades actuadoras y de estas a una sola unidad de salida. El objetivo de esta operación es aprender a dar una transformación dada usando muestras de aprendizaje, con entrada x y su correspondiente salida y. En la definición original la actividad de las unidades actuadoras puede ser cualquier función f de la capa de entrada, pero el procedimiento de aprendizaje sólo ajusta las conexiones de la unidad de salida. La razón para esto es que no hay una fórmula para encontrar el ajuste de conexiones entre la capa de entrada y la función f. La unidad de salida de un Perceptrón es un elemento lineal o elemento de umbral, el cual se adecua a la siguiente regla:

 

Perceptrón con dos entradas, cada entrada es multiplicada por el peso W correspondiente, y los resultados son sumados, siendo evaluados contra el valor de umbral, si el resultado es mayor al mismo, el perceptrón se activa.

 

La función se puede expresar:

????????

a = x1w1 + x2w2 +... + xnwn

b = umbral

y = F(a)

 

Si a >= b, y=1

Si a < b, y=0

 

 

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El perceptrón es capaz tan sólo de resolver funciones definidas por un hiperplano que corte un espacio de dimensión N. Un ejemplo de una función que no puede ser resuelta es el operador lógico XOR.

 

El vector de pesos [w1 w2... wn] es perpendicular al hiperplano.

 

<Picture>

 

El hiperplano divide en dos zonas un plano de 2 dimensiones, note que el vector de pesos (w1=1 y w2=1, con b=0.5) es perpendicular al hiperplano.

 

El entrenamiento de un perceptrón es por medio de la regla de aprendizaje delta:

Para cada peso W se realiza un ajuste dW según la regla:

 

dW = LR ( T - Y ) X

 

Donde LR es la razón de aprendizaje, T el valor deseado, Y el valor obtenido, y X la entrada aplicada al perceptrón.

 

 

Rosemblatt probó un teorema sobre el aprendizaje del perceptrón y dado esto, en los 60´s los Perceptrones crearon un gran interés en la comunidad científica sobre las Redes Neuronales.

 

La euforia inicial se convirtió en desilusión cuando Minsky y Paper publicaron su libro "Perceptrons: An Introduction to Computational Geometry"[4] en 1969, en el cual ellos mostraban las deficiencias de los modelos del Perceptrón, con lo cual frenaron el desarrollo de las Redes Neuronales. Por un tiempo sólo algunos investigadores continuaron trabajando, los más notables fueron Teuvo Kohonen, Stephen Grossberg, James Anderson y Kunihiko Fukushima.

 

 

 

Page 17: Qué es mecatrónica

Adaline

 

El "Elemento Lineal Adaptable", también llamado Adaline (primeramente conocido como Neurona Lineal Adaptable), fue sugerido por Widrow y Hoff en su obra "Adaptive switching circuits"[5]. En una simple implementación física, la cual es Ejemplo de aplicación a una compuerta logica OR

 

1. inicialmente la neurona toma los siguientes pesos

Y tomando una función de activación en escalón de un solo polo {0 1}

a. iniciamos calculando el valor ponderado de la suma de las entradas por los pesos en la iteración 1 (k=1)

 

b. Luego se compara el valor con la función de activación

 

c. Calculando el error

tenemos que = -1

 

d. Los nuevos pesos quedan

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1. a. Se inicia una nueva iteración (k=2), hallamos de nuevo S

 

b. La comparación con la función de activación

 

 

c. El error es

tenemos que = 0

 

d. El nuevo calculo de los pesos no se ve alterado por e = 0

3. a. Se inicia una nueva iteracion (k = 3)

b. La comparacion con la funcion de activacion

 

Page 19: Qué es mecatrónica

 

c. El error es

tenemos que = 0

 

d. El nuevo calculo de los pesos no se ve alterado por e = 0

4. a. Iteracion con k = 4

b. La comparacion con la funcion de activacion

 

 

c. El error es

tenemos que = 0

 

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d. El nuevo calculo de los pesos no se ve alterado por e = 0

Despues de llegar hasta la novena iteracion (k=0) y ver que el e=0 decimos que la neurona aprendio despues de haber pasado un ciclo osea dwi/dt = 0

 

BACKPROPAGATION (Retropropagación)

 

 

 

 

Antecedentes Históricos

 

La neurona formal

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El primer desarrollo es presentado por McCulloch y Pitts en 1943 en su trabajo "A logical calculus of the ideas immanent in nervous activity"[1]. En este trabajo, las neuronas fueron presentadas como modelos de las neuronas biológicas y como componentes conceptuales de los circuitos que pueden desarrollar eventos computacionales.

 

 

 

 

Aprendizaje de Hebb

 

Hebb señaló en 1949 en su trabajo "The Organization of Behavior" [2] que si dos neuronas que están interconectadas entre sí, se activan al mismo tiempo esto indica que existe un incremento en la fuerza sináptica. Así mismo, la forma de corrección que emplea esta regla, es incrementar la magnitud de los pesos si ambas neuronas están inactivas al mismo tiempo.

Aplicaciones de las redes neuronales..

 

Las RNA han sido aplicadas a un numero en aumento de problemas en la vida real y de considerable complejidad, donde su mayor ventaja es en la solución de problemas que son bastante complejos para la tecnología actual, tratándose de problemas que no tienen una solución algorítmica cuya solución algorítmica es demasiado compleja para ser encontrada.

 

En general, debido a que son parecidas al las del cerebro humano, las RNA son bien nombradas ya que son buenas para resolver problemas que el humano puede resolver pero las computadoras no. Estos problemas incluyen el reconocimiento de patrones y la predicción del tiempo. De cualquier forma, el humano tiene capacidad para el reconocimiento de patrones, pero la capacidad de las redes neuronales no se ve afectada por la fatiga, condiciones de trabajo, estado emocional, y compensaciones.

 

Se Conocen Cinco Aplicaciones Tecnológicas Aplicadas:

Reconocimiento de textos manuscritos. Reconocimiento del habla. Simulación de centrales de producción de energía. Detección de explosivos. Identificación de blancos de radares.

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Sistemas de control en reactores, procesos químicos físicos etc.

Que es la mecatronica? - Ahora en   video Mayo 31st, 2007 — mecatronika

El video que mejor define la ingeniería mecatrónica!!. Es un corto hecho por Daniel Wagner y Ruben Simon, estudiantes de mecatronica (Diplom-Mechatronik) de la Hochschule Karlsruhe. Es por eso que el vídeo esta en alemán, pero no te preocupes que por eso he sacado un extracto de lo que dicen en español - claro que si tienes conocimientos básicos seguro lo podrás entender, además de ser un buen ejercicio para practicar-.

Para definir la mecatrónica, usan un proyecto que hicieron llamado “Die PC Fernsteuerung“, algo asi como “El control de TV para el PC”, exlpica porque es un sistema mecatrónico y como se aborda desde la interdiciplinaridad de la mecatronica.

Antes que lo vean, aprovecho para pedir disculpas por haberlo subido a YouTube sin la debida autorización, pero aquí les presento todos los creditos, y les dejo al final como vinculo la página donde están colgados los vídeos en formato .wmv en 527p y en HD de 720p y 1080p.

Was ist Mechatronik?

Aca el link de Mechatronik Informationsfilm

La palabra mecatrónica se deriva de la unión de las tres ingenierías clásicas Mecánica, Informática y Electrónica. Por supuesto también hemos escuchado sobre las intersecciones de cada dos disciplinas. Estas son Modelamiento, el Control de Procesos y la Sensórica.Podemos aclarar esto mediante nuestro “Control del TV para el PC”.

Debemos primero enviar la señal del Control Remoto, para eso necesitamos un sensor receptor. SENSORIK - SENSORICA

La señal del sensor debe alimentarse y trabajar con una señal eléctrica. Esa señal la debemos diseñar y calcular nosotros mismos. Esto sería muy largo y costoso, para eso lo simulamos en el computador. Eso es llamado Modelamiento. MODELIERUNG - MODELAMIENTO

Estando diseñado el circuito, se seleccionan los elementos adecuados y se montan sobre un circuito (placa) impreso. ELEKTRONIK - ELECTRONICA

Para recibir señales del Control Remoto se usa un Microcontrolador que transite al computador. En ese sentido el control Remoto se puede vuelve en un simulador del teclado. PROZESSSTEURUNG - CONTROL DE PROCESOS

Para que el controlador sepa que es lo que tiene que hacer, se debe programar en un lenguaje de programación. INFORMATIK - INFORMATICA

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Se debe diseñar de tal forma que se proteja el circuito de los agentes externos y que tenga un bonito diseño. MECHANIK - MECANICA

Con esto se ve como un ingeniero mecatronico tiene conocimientos sobre “Construccion de mecanismos”. “Electrotecnia” e “Informatica”. (Lo que quieren decir acá son las tres ingenierias Mecanica, Electronica y de computacion).

De aqui en adelante explica un poco la metodologia y el enfasis en la TH Karlsruhe: se enfocan en la Electronica y blablabla…

Bueno tengo que disculparme por la traducción tan maluca que hice pero bueno se hizo el esfuercito.

Sistema mecatrónicoJulio 23rd, 2007 — mecatronika

Que es un Sistema mecatrónico? : Ejemplos y definicion

La Mecatronica ebe combinar la mecánica, la electrónica y la informática unos con otros, y hacer una descripción integradora en un solo modelo mecatrónico, en vez de varios modelos independientes. Los sistemas mecatronicos tienen la tarea de, con la sensorica, el procesamiento, la actorica y elementos de la mecánica, electronica e informatica (asi como otras tecnologías que sean necesarias), transformar, transportar o almacenar la energía, la materia y/o la información.

Los sistemas mecatrónicos pueden entonces ser divididos en grupos funcionales, unos que forman los lazos de control mediante módulos eléctricos - magnéticos - térmicos - ópticos - mecánicos, sensores para la recolección de variables a supervisar, actuadores para la regular y controlar así como procesadores e informática para manejo de la información.

No es posible imaginar ninguno de los campos de la tecnología sin los sistemas mecatrónicos. Se encuentran en muchos aspectos, desde la fabricación de autos, pasando por los procesos de producción y hásta en las telecomunicaciones. En los automóviles modernos los frenos ABS, control de encendido electrónico, inyección electrónica, control adaptativo de estabilidad (ESP) o cajas de cambios automáticas, probablemente ya no son nada especial. Pero todos estos son ejemplos clásicos de sistemas mecatrónicos. Desde hace poco tempo estos sistemas mecatrónicos son

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incluidos en los coches de serie. Así como por ejemplo el nuevo Coupe Clase-S de Mercedez-Benz, el primer automóvil con suspensión activa, gracias a la cual el confort al conducir permanece siempre elevado.

Los sistemas mecatrónicos también se ven en las técnicas de producción flexible, gracias a las cuales se pueden fabricar con facilidad, precisa y rápidamente complicados componentes, en los que se usan máquinas herramientas con seis o más grados de libertad controlados numéricamente.

Además en la electrónica de entretenimiento y comunicación los instrumentos y “gadgets”digitales han remplazado por completo su predecesor análogo. CD-Player*, camaras Digitales o Perifericos de computador: Equipos digitales con un alto menejo del confort, vida útil y la calidad.

Otros ejemplos de sistemas mecatrónicos son:

Mecanismos automáticos Brazos Robots - por ejemplo los que arman las carrcerias de los carros, o los de

los submarinos - Módulos de máquinas-herramientas Cámaras digitales Basculas Electrónicas Reproductores CD/DVD Conducción asistida de vehículos - bastante de moda hoy en día por cierto -

* La Óptica tiene casi en cualquier sistema mecatrónico un roll importante. El ejemplo de sistema mecatronico (reproductor de CD) requiere como elemento lector un diodo laser, un diodo de luz, un receptor del rayo y un lente enfocante en la formación óptica. El diseño de este sistema y de sistemas similares que involucren tareas de medición óptica o bien en procesos productivos (Ejemplo: Procesamiento de imagenes) , así como sensores de movimiento o de suciedad en el parabrisas del auto, no estan mas alla del campo de accion de un ingeniero mecatronico tipico.

MECATRÓNICA

La Mecatrónica es una de las disciplinas más modernas de ingeniería hoy en día. El comité técnico sobre Mecatrónica de la International Federation for the Theory of Machines and Mechanisms, define la Mecatrónica como "the synergistic combination of precision mechanical engineering, electronic control and systems thinking in the design of products and manufacturing processes." Aún cuando ésta es una de las definiciones más aceptadas, en el Departamento de Mecatrónica y Automatización del campus Monterrey del ITESM hemos ampliado esta definición, y la expresamos de la siguiente manera:

La Mecatrónica es una filosofía de diseño que consiste en la integración sinérgica de la ingeniería mecánica, la electrónica, los sistemas computacionales y la automatización, para crear productos, equipos o sistemas de producción inteligentes que mejoren sus cualidades y su desempeño respecto

Page 25: Qué es mecatrónica

a los demás.

La sinergia y la integración son los elementos que distinguen a un diseño mecatrónico del diseño multidisciplinario convencional. Estos elementos de integración y sinergia en el diseño de procesos o productos se logran mediante un balance entre tres tipos de habilidades fundamentales de un ingeniero mecatrónico:

Habilidades de modelación y análisis. Habilidades de experimentacion e implementación mediante hardware. Habilidades de trabajo en equipo.

En resumen, podríamos decir que la Mecatrónica le da al ingeniero una visión más amplia al resolver un problema de diseño de procesos o productos, le permite generar más y mejores soluciones, y le facilita la comunicación eficiente y el trabajo en equipo con profesionales de otras disciplinas.

Algunas otras definiciones de Mecatrónica son:

Loughborough University (Inglaterra):

"Mechatronics is a design philosophy that utilizes a synergistic integration of Mechanics, Electronics and Computer Technology (or IT) to produce enhanced products, processes or systems."

ME Magazine:

"Mechatronics is the synergistic use of precision engineering, control theory, computer science, and sensor and actuator technology to design improved products and processes.

Is simply the application of the latest techniques in precision mechanical engineering, controls theory, computer science, and electronics to the design process to create more functional and adaptable products."

Una excelente representación simbólica de la Mecatrónica es la del Dr. Kevin Craig, del Departamento de Ingeniería Mecánica de Rensselaer Polytechnic Institute:

Page 26: Qué es mecatrónica

Este esquema ilustra la naturaleza integradora y multidisciplinaria de la Mecatrónica.

Si quieres conocer más acerca del campo de la Mecatrónica, el Journal of Mechatronics: es una excelente referencia.

Productos y procesos mecatrónicos

La Mecatrónica ha dado origen a una enorme variedad de productos de uso diario, tanto en la industria como en el hogar. Algunos ejemplos de productos y procesos derivados de un diseño mecatrónico son:

Cámara con enfoque y exposímetro automáticos

Para usarla se pone frente a lo que se quiere fotografiar y se oprime el botón. La cámara ajusta automáticamente la abertura y velocidad del obturador a fin de lograr la cantidad de luz que se requiere.

Page 27: Qué es mecatrónica

Suspensión automotriz inteligente

Se ajusta a cargas desbalanceadas para mantener la plataforma nivelada durante las vueltas que da el vehículo, y a los caminos de superficie difícil para mantener una buena amortiguación.

Líneas de producción automatizadas

Una línea de este tipo posiblemente involucra varios procesos de producción que se realizan automáticamente, en la secuencia y forma correctas.

Mecatronica

Introduccion a La Ingenieria Mecatronica http://www.mitecnologico.com/mecatronica/Main/IntroduccionALaIngenieriaMecatronica

Ingenieria Mecatronica

En este sitio se construye con la colaboracion de todos ustedes el temario y material de este curso, invito a maestros y alumnos a

aportar sus temas prof lauro soto

1 Introduccion a la ingenieria y al diseno de ingenieria

Page 28: Qué es mecatrónica

1.1 Definicion y evolucion de la ingenieria

1.2 Diferencia entre ingenieria ciencia tecnologia investigacion diseno de ingenieria proyecto de ingenieria y manufactura de una

obra de ingenieria

1.3 Caracteristicas deseables en un ingeniero

1.4 Metodologia para diseno en ingenieria

2 Mecatronica Filosofia de diseno

2.1 Desarrollo historico de la Mecatronica a nivel nacional e internacional

2.2 Definicion de Mecatronica

2.3 Elementos claves de la Mecatronica

2.3.1 Modelacion de sistemas fisicos

2.3.2 Sensores y actuadores

2.3.3 Sistemas de control

2.3.4 Computadoras y sistemas logicos

2.3.5 Software y adquisicion de datos

2.4 Integracion interdisciplinaria

2.4.1 Mecanica de precision

2.4.2 Control electronico

2.4.3 Ciencias computacionales

2.5 Integracion del Diseno Proyecto y Manufactura de ingenieria

3 Mecatronica una perspectiva industrial

3.1 Desarrollo de sistemas mecatronicos

Page 29: Qué es mecatrónica

3.2 Clasificacion de sistemas mecatronicos

4 Aspectos legales en la ingenieria

4.1 Normas que rigen el ejercicio de la ingenieria nacional e internacional

4.2 Registros licencias y patentes

5 Perspectiva futura de la Mecatronica: la Micro Nanotecnologia, una introduccion

5.1 Introduccion a la Micro y Nanotecnologia

5.1.1 Microactuadores: Analisis, Diseno y Fabricacion

5.1.2 Microsensores: Analisis, Diseno y Fabricacion

5.1.3 Nano maquinas

5.2 Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)

5.2.1 Modelacion y Simulacion

5.2.2 Sintesis

5.2.3 Microfabricacion y Aplicaciones Comerciales

5.2.4 Analisis y Optimizacion

5.3 Nano Electro Mechanical Systems (NEMS)

5.3.1 Aplicaciones Nems

5.3.2 Paises trabajando en este campo y sus Inversiones economicas

6 Campos emergentes de la mecatronica. Electronica Molecular

6.1 Seleccion de temas a investigar que se encuentren en la frontera del conocimiento de la mecatronica

Page 30: Qué es mecatrónica

6.2 Elaboracion de una agenda de actividades de acuerdo a la cual trabajaran los alumnos

6.3 Realizacion del proceso de investigacion

6.4 Discusiones grupales de los resultados encontrados en el proceso de investigacion

6.5 Formulacion de conclusiones que muestren el aprendizaje de conocimientos de calidad

Introduccion a La Ingenieria Y Al Diseno De Ingenieria

1.1 DEFINICIÓN Y EVOLUCIÓN DE LA INGENIERÍA

Anteriormente el término de ingeniería se aplica a la profesión en la que el conocimiento de las matemáticas y la física, alcanzando con estudios, experiencia y práctica se aplicada a la utilización eficaz de los materiales y las fuerzas de la naturaleza con materiales y las fuerzas de la naturaleza con materiales. Los avances técnicos del siglo XIX ampliaron en gran medida el campo de la ingeniería e introdujeron un gran número de especializaciones gracias a la demanda socioeconómica, se ha incrementado su campo de acción.

Además se han incorporado campos del conocimiento que antes eran ajenas a la ingeniería como la investigación genética y la nuclear. El ingeniero que desarrolla su actividad en una de las ramas o especializaciones de la ingeniería ha de tener conocimientos básicos de otras áreas, ya que muchos problemas que se presentan en la ingeniería son complejos y están interrelacionados.

El hombre siempre ha declinado mucho trabajo al desarrollo de dispositivos y estructura que hagan más útiles los recursos naturales. En épocas anteriores, existieron expertos dedicados a crear dispositivos y obras que resolvieron los problemas. Es a ellos, los ingenieros “primitivos”, se les debe la creación de armas fortificaciones, caminos, etc. Tales hombres fueron predecesores del ingenuiero de la era moderna. La diferencia entre aquellos ingenieros y los de ahora es el conocimiento en que se basan sus obras puesto que anteriormente a los ingenieros primitivos, diseñaban puentes, maquinas, etc., sobre la base del conocimiento

Page 31: Qué es mecatrónica

empírico, el sentido común, la experiencia y la inventiva personal. En contraste con los ingenieros de nuestros días, los antiguos practicantes carecieron casi por completo de la ciencia porque prácticamente no existía. Por esta razón, las obras realizadas en aquellas épocas se daban con el ingenio de los ingenieros, las aportaciones de los predecesores y la exploración por tanto, a veces durante periodos de años y décadas.

Hoy en día, el conocimiento científico ha florecido con una inmensa acumulación de información. En el siglo XIX los ingenieros se dieron cuenta de la potencialidad de este cuerpo de conocimientos, aplicado en la resolución de problemas, prácticas de la humanidad y comenzaron a aprovecharlo. Con este cambio tan grande como lo es el extenso empleo de los principios científicos para la resolución de problemas, la ingeniería antigua evolucionará hasta su forma moderna.

La ingeniería de nuestros días se enfrenta esencialmente a los mismos tipos de problemas, pero la ciencia se utiliza ahora en forma amplia en la resolución de tales problemas. Obsérvese, sin embargo que la capacidad inventiva, el criterio experimentando y los conocimientos empíricos ayudan mucho todavía a solucionar los problemas de la ingeniería.

Definicion Y Evolucion De La Ingenieria

1.2 Diferencia entre ingeniería, ciencia, tecnología, investigación, diseño de ingeniería y manufactura de una obra de ingeniería

La diferencia entre ingeniería y ciencia esta en los procesos básicos de cada una (investigación- diseño), los objetos de interés que tienen día a día y el producto final primario (conocimientos, obras y aparatos físicos). La ciencia es un cuerpo de conocimientos, es específicamente el conocimiento, es humano acumulado de la naturaleza. Los científicos encaminan sus trabajos primordialmente a ampliar y mejorar tal conocimiento. Buscan explicaciones útiles, clasificaciones y medios de predecir los fenómenos naturales.

El objetivo primario del hombre de ciencia es el conocimiento como un fin en si mismo. Encontrar el producto final del trabajo de un

Page 32: Qué es mecatrónica

ingeniero es usualmente un dispositivo físico, una estructura o un proceso, El ingeniero desarrolla estos artefactos mediante el proceso científico llamado diseño. Algunos de los interese primarios del ingeniero desarrolla estos artefactos mediante el proceso creativo llamado diseño. Por lo contrario los hombres de ciencia tiene como intereses primordiales: la validez de sus teorías, la reproductividad de sus experimentos y la adecuada de sus métodos para observar los fenómenos naturales.

Ingenieria

La Investigación es un proceso que, mediante la aplicación del método científico, procura obtener información relevante y fidedigna (digna de fe y crédito), para entender, verificar, corregir o aplicar el conocimiento.

Para obtener algún resultado de manera clara y precisa es necesario aplicar algún tipo de investigación, la investigación esta muy ligada a los seres humanos, esta posee una serie de pasos para lograr el objetivo planteado o para llegar a la información solicitada. La investigación tiene como base el método científico y este es el método de estudio sistemático de la naturaleza que incluye las técnicas de observación, reglas para el razonamiento y la predicción, ideas sobre la experimentación planificada y los modos de comunicar los resultados experimentales y teóricos.

Además, la investigación posee una serie de características que ayudan al investigador a regirse de manera eficaz en la misma. La investigación es tan compacta que posee formas, elementos, procesos, diferentes tipos, entre otros.

La investigación es fundamental para el estudiante y para el profesional, esta forma parte del camino profesional antes, durante y después de lograr la profesión; ella nos acompaña desde el principio de los estudios y la vida misma. Para todo tipo de investigación hay un proceso y unos objetivos precisos.

La investigación nos ayuda a mejorar el estudio porque nos permite establecer contacto con la realidad a fin de que la conozcamos mejor, la finalidad de esta radica en formular nuevas teorías o modificar las

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existentes, en incrementar los conocimientos; es el modo de llegar a elaborar teorías.

Ciencia

CIENCIA.- Es el conjunto de conocimientos susceptibles de probarse, sistematizados, realizables y dirigidos a objetos de una misma naturaleza. Esta serie de conocimientos pueden ser ciertos o probables, racionales, sistematizados y verificables, dirigidos a objetos de igual naturaleza. Dicho de otra manera el único objeto de la ciencia es comprender el mundo en que vive el hombre.

Fernando Abreu Novelo. Estudiante de Ingenieria Mecatrónica

Tecnologia

Tecnología. Aplicación del conocimiento científico u organizado a las tareas prácticas por medio de sistemas ordenados que incluyen las personas, las organizaciones, los organismos vivientes y las máquinas.

Fernando Abreu Novelo. Estudiante de Ingenieria Mecatrónica.

Investigacion

Una investigación se caracteriza por ser un proceso:

Sistemático: a partir de la formulación de una hipótesis u objetivo de trabajo, se recogen datos según un plan preestablecido que, una vez analizados e interpretados, modificarán o añadirán nuevos conocimientos a los ya existentes, iniciándose entonces un nuevo ciclo de investigación. La sistemática empleada en una investigación es la del método científico.

Organizado: todos los miembros de un equipo de investigación deben conocer lo que deben hacer durante todo el estudio, aplicando las mismas definiciones y criterios a todos los participantes y actuando de forma idéntica ante cualquier duda. Para conseguirlo, es imprescindible escribir un protocolo de investigación donde se especifiquen todos los detalles relacionados con el estudio.

Objetivo: las conclusiones obtenidas del estudio no se basan en impresiones subjetivas, sino en hechos que se han observado y

Page 34: Qué es mecatrónica

medido, y que en su interpretación se evita cualquier prejuicio que los responsables del estudio pudieran tener.

Fernando Abreu Novelo. Estudiante de Ingenieria Mecatrónica.

Diseno De Ingenieri

Diseño: Diseño = Plan, proyecto, croquis. Creación, muestra…, etc.

En muchas de las ocasiones podremos decir entonces, que el diseño es una idea, el proyecto de una idea, el croquis de una idea; es también al mismo tiempo una solución a un problema en estas tantas ocasiones. LA implantación de una idea, después de evaluarla generalmente lleva consigo múltiples situaciones, entre ellas el hecho de fomentar competencia, puede llegar a generar un numero significativo de empleos y lo mejor es que con todas las combinaciones que surgen genera el desarrollo que principalmente es tecnológico, puesto que las herramientas de las que alguien se puede valer para hacer un diseño a veces no se encuentran, son complicadas o de muy alto precio. (En parte, aquí es donde entra la Ingeniería).

Cuando la aplicación tecnológica es compleja y cuando el resultado es muy abstracto entra lo que conocemos como Diseño en Ingeniería.

Con lo anterior podemos ver que la ingeniería va de la mano con el diseño, debido a que el análisis, la aplicación de conceptos y habilidades se ven conjuntadas por una estructura de pensamiento que podemos denominar Ingeniería; de hecho lo que distingue a los objetos con diseño en ingeniería de otros diseños son los conceptos y factores tecnológicos con que se realiza dicho diseño, implicando una optimización de los recursos, (humanos tecnológicos, económicos, etc.).

Proyecto De Ingenieria

El ciclo de un proyecto de ingeniería está compuesto de las siguientes fases:

Prediseño o diseño preliminar: En esta fase se estudian en grandes líneas las posibles soluciones al problema que se quiere

Page 35: Qué es mecatrónica

afrontar. Los diseños son aproximados, se trabaja básicamente con información secundaria, y los costos se determinan con base en costos unitarios conocidos en el mercado local o internacional. En este nivel de estudio, pueden considerarse varias soluciones, uno de los aspectos relevantes que debe considerarse en esta fase es el potencial impacto ambiental de cada una de las soluciones.

Diseño básico: generalmente asociado a un estudio de factibilidad económico y financiero: Para una o dos soluciones que aparecen como más convenientes en la fase anterior se detalla el diseño, con estudios de campo, sobre todo de carácter topográficos, geológicos, geotécnicos, hidrológicos e hidráulicos. Se detallan los costos unitarios de los materiales y de las diversas fases de la construcción. Todo este proceso permite disponer de un costo de la obra más cercano a la realidad. Tomando este costo como base se procede al estudio de carácter económico y se estudian las diversas posibilidades de financiamiento para la obra. Paralelamente se detalla también el estudio de los posibles impactos ambientales y se elaboran planes de mitigación, cuyo costo debe ser incluido en el costo general de la obra a ser financiada. La necesidad de desplazar poblaciones afectadas por la construcción de la obra es un factor sumamente importante y debe considerarse como un impacto de carácter social. Si en el curso de esta fase de los estudios, se detecta que por algún motivo la obra excede los costos considerados como razonables, o los impactos ambientales son inaceptables, se deberá volver a analizar otras alternativas en la fase anterior, de diseño preliminar.

Diseño ejecutivo o final: El énfasis de esta fase del diseño está en los detalles constructivos, tanto de las partes civiles de la obra como en las partes elécticas y mecánicas si las hubiera.

Fernando Abreu Novelo. Estudiante de Ingenieria Mecatrónica.

Manufactura De Una Obra De Ingenieria

El ingeniero observa a la manufactura como un mecanismo para la transformación de materiales en artículos útiles para la sociedad. También es considerada como la estructuración y organización de acciones que permiten a un sistema lograr una tarea determinada.

Page 36: Qué es mecatrónica

Procesos de manufactura

Fundición, Formado en frío y caliente, Metalurgia de polvos, Moldeo de plástico, Trabajo en banco Cepillado, Torneado Brochado, Taladrado, rimado, barrenado mandrilado y avellando, Esmerilado, Fresado,

Caracteristicas Deseables En Un Ingeniero

1.3 CARACTERÍSTICAS DESEABLES DEL INGENIERO

Con base en el desempeño esperado de un Ingeniero Mecatrónico, a continuación se mencionan las competencias que definen su perfil profesional, por el tipo de actividades que desarrolla, las habilidades indispensables para su desempeño profesional así como las actitudes requeridas para su ejercicio y práctica profesional.

Comprender problemas y proponer soluciones integrando las tecnologías

Manejar herramientas de vanguardia en la solución de problemas de la mecatrónica.

Administrar y asegurar la calidad, eficiencia, productividad y rentabilidad de los sistemas, procesos y productos mecatrónicos.

Controlar, automatizar, operar, supervisar, evaluar y mantener procesos mecatrónicos.

Proyectar, diseñar, simular y construir sistemas, procesos y productos mecatrónicos.

Asimilar y aplicar tecnologías adaptándolas a las necesidades del entorno productivo, social y ambiental, propiciando un desarrollo sustentable.

Tener la habilidad de interactuar, integra y comunicarse en equipos multidisciplinarios.

Ser creativo, emprendedor y comprometido con su formación y actualización continua.

Observar las normas y disposiciones legales relacionadas con el ejercicio de su profesión.

Participar en la generación y realización de proyectos de investigación o desarrollo tecnológico para la innovación de procesos mecatrónicos.

Participar en procesos de capacitación en mecatrónica, para los sectores productivo y social.

Ejercer con ética sus actividades profesionales.

Page 37: Qué es mecatrónica

Para poder conocer las carateristicas de un ingeniero, primero debemos saber que es un ingeniero. Para precisar el concepto de ingeniero puede servir la siguiente definicion: “Un ingeniero es un profesional que, por medio de sus conocimientos cientificos, su habilidad creadora y su experiencia, desarrolla los planes, métodos y procedimientos para transformar los recursos naturales en formas utiles para el uso del hombre”.

Las caracteristicas principales con las que cuenta o debe contar un ingeniero son:

Conciencia profecional: el trabajo que desarrolla un ingeniero consiste en rendir un servicio a cierto cliente. Frente a todos ellos el ingeniero debe mantener su personalidad profesional para poder servir mejor. Fundamentalmente, deberá ser siempre recto en sus tratos con el personal al que dirige y con las personas a las que presta sus servicios. Debe ser responsable y conocer sus capacidades. Deberá trabajar siempre al máximo de su capacidad y siempre tendra en mente los intereses de sus clientes.

Cumpliendo con estos simples preceptos siempre sera un profesional respetado y estimado por sus colegas y por sus clientes.

Habilidad para resolver problemas: la constituyen tres elementos esenciales, uno es la preparación academica del ingeniero, el segundo es la inventiva o el ingenio que tiene y que agregado a su preparacion tecnica, le permitirá encontrar soluciones a problemas con mayor rapidez o con menor costo, el tercero es la experiencia que ira adquiriendo con el ejercicio profesional.

Actitud de investigacion: cuando el ingeniero se enfrenta a un problema nuevo debe ser un reto a su capacidad profesional. Mediante la investigacion, ya sea en el laboratotio, en el taller, en consultas con otros prfesionales, o en libros y revistas de una biblioteca especializada, podrá descubrir los distintos elementos del problema.

Superacion constante. Rige la vida profesional del ingeniero. La educación no acaba con la obtencion del titulo tan codiciado, pues la tecnologia avanza a pasos agigantados, los cursos de maestria y doctorado que se ofrecen en algunas instituciones permiten al

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ingeniero estar al tanto de los recientes descubrimientos y metodos que se desarrollan constantemente.

Manuel E. Meléndez Carrillo Ing. Mecatronica

Metodologia Para Diseno En Ingenieria

INTRODUCCIÓN

DENTRO DE AMBIENTE DE DISEÑO DE PRODUCTOS O PROCESOS, ES COMÚN DISTINGUIR MÉTODOS O TÉCNICAS PARA RESOLVER PROBLEMAS ESPECÍFICOS EN INGENIERÍA, ESPECIALMENTE CUANDO SE TRATA DE SISTEMAS EN DONDE INCIDE MÁS UNA DISCIPLINA QUE OTRA. SIN EMBARGO, LA EVOLUCIÓN DE LAS MÁQUINAS Y LAS TÉCNICAS ASOCIADAS A SU DISEÑO MUESTRAN QUE EXISTEN DIFICULTADES PARA LOGRAR INTEGRAR TÉCNICAS Y MÉTODOS QUE HAN FUNCIONADO BIEN DE FORMA AISLADA, PERO QUE EN DISEÑOS ESPECIALES, PRINCIPALMENTE EN AQUELLOS EN DONDE SE COMBINAN EFECTOS DE DIFERENTE NATURALEZA, APLICAR LAS TÉCNICAS DE DISEÑO CONVENCIONAL NO SIEMPRE ES LA MEJOR ALTERNATIVA PARA SOLUCIONAR LOS PROBLEMAS DE DISEÑO. EN ESTE SENTIDO, HACE MÁS DE VEINTE AÑOS SE INICIÓ EN JAPÓN UNA DISCIPLINA DE INGENIERÍA ORIENTADA A RESOLVER PROBLEMAS MECÁNICOS Y ELECTRÓNICOS EN EL DISEÑO DE PRODUCTOS [1]. A ESTA DISCIPLINA SE LE DENOMINÓ: MECATRÓNICA, Y CONSISTIÓ EN INTEGRAR TÉCNICAS DE DISEÑO MECÁNICO CONSIDERANDO LA INTERACCIÓN DE DICHOS SISTEMAS CON LOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS. EN EUROPA, HACE UNA DÉCADA LA MAYORÍA DE LOS INGENIEROS NO CONOCÍAN O BIEN TENÍAN POCA IDEA DE LO QUE SIGNIFICABA LA MECATRÓNICA, YA QUE ESTA SE CONSIDERABA COMO UNA FORMA DE DISEÑO REVOLUCIONARIA, PERO NO MUY CLARA. SIN EMBARGO, PARA ALGUNOS GRUPOS EUROPEOS RESULTÓ SUMAMENTE INTERESANTE ESTA NUEVA FORMA DE DISEÑO, POR LO QUE SE CREARON DIVERSAS ASOCIACIONES COMO THE DANISH MECHATRONICS ASSOCIATION, THE MECHATRONICS GROUP OF FINLAND, THE HUNGARIAN MECHATRONICS ASSOCIATION, Y DIVERSOS CENTROS DE DISEÑO EN ITALIA, INGLATERRA, ALEMANIA Y SUECIA, PRINCIPALMENTE[2]. EN ESTADOS

Page 39: Qué es mecatrónica

UNIDOS DE AMÉRICA, EN LA ÚLTIMA DÉCADA SE HAN EFECTUADO DIVERSOS EVENTOS ORIENTADOS A CONOCER Y A DIFUNDIR LA MECATRÓNICA [3], ASÍ MISMO SE HA INTENTADO FORMAR INGENIEROS CON ALGÚN CONOCIMIENTO SOBRE LA MECATRÓNICA. A PESAR DEL INTERÉS, SE HAN TENIDO PROBLEMAS YA QUE PRINCIPALMENTE SE HAN CREADO MATERIAS O MÓDULOS EN DONDE SE INCLUYEN ESTUDIOS DE MICROPROCESADORES O APLICACIONES DE MICROCONTROLADORES Y SENSORES, LOS CUALES NO SON SUFICIENTES PARA LOGRAR UNA METODOLOGÍA CLARA DE INTEGRACIÓN. UNIVERSIDADES COMO COLORADO STATE, GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY, UNIVERSITY OF WASHINGTON, IOWA UNIVERSITY, PURDUE UNIVERSITY OFRECEN ALGUNOS CURSOS SOBRE MECATRÓNICA, PERO HAN SIDO POCOS LOS RESULTADOS POR OFRECER UNA LICENCIATURA. EN MUCHOS CASOS, LA ESTRUCTURA OPERATIVA DE LAS UNIVERSIDADES NO LES HA PERMITIDO ABRIR UNA LICENCIATURA, DEBIDO A QUE PRIMERO SE DEBE CREAR UN DEPARTAMENTO DE MECATRÓNICA. A PESAR DE ESTOS PROBLEMAS, DIVERSAS UNIVERSIDADES OFRECEN ESTUDIOS DE LICENCIATURA EN INGENIERÍA CON ESPECIALIDAD EN EL DISEÑO DE SISTEMAS ELECTROMECÁNICOS, COMO LA UNIVERSIDAD DE OHIO. EL HECHO DE QUE ESTE TIPO DE DISCIPLINAS SE DESARROLLE EN LAS UNIVERSIDADES E INSTITUTOS ES IMPORTANTE PARA LOGRAR UNA FORMACIÓN Y UN CAMBIO EN LA MANERA EN QUE LAS PERSONAS EFECTÚAN DISEÑOS DE MÁQUINAS COMPLEJAS, ASÍ TAMBIÉN COMO DESARROLLAR HABILIDADES DE INTEGRACIÓN QUE LES PERMITA UNA MAYOR EFICIENCIA EN EL PROCESO DE DISEÑO. METODOLOGÍA

EL PROPÓSITO DE TENER UNA METODOLOGÍA QUE NOS PERMITA DESARROLLAR MÁQUINAS DE TIPO MECATRÓNICO, ES DECIR MÁQUINAS EN DONDE LOS SISTEMAS MECÁNICOS, ELECTRÓNICOS Y COMPUTACIONALES CONVERGEN DE FORMA SIGNIFICATIVA EN EL DISEÑO DE LA MÁQUINA, ES QUE DICHA METODOLOGÍA NOS AYUDARÁ A: • REDUCIR LOS TIEMPOS DE DISEÑO E IMPLANTACIÓN • REDUCIR LOS COSTOS ASOCIADOS AL DISEÑO Y LA IMPLANTACIÓN. • TENER UN ORDEN DE

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ACTIVIDADES EN UN PROYECTO INTEGRAL • VISUALIZAR LA DIRECCIÓN DE UN PROYECTO

FIG.1 DIAGRAMA DE ACTIVIDADES GENERALES AUNQUE ESTA METODOLOGÍA SE REFIERE PRINCIPALMENTE A LAS ACTIVIDADES ASOCIADAS DE DISEÑO Y AL DESARROLLO DE LA MÁQUINA, ASÍ COMO A LA RELACIÓN DE ESTAS ACTIVIDADES ENTRE ELLAS, ES IMPORTANTE MENCIONAR QUE ANTES DE APLICAR ALGUNAS DE ESTAS IDEAS, EL LÍDER O RESPONSABLE DEL PROYECTO, DEBE TENER PRESENTE UN TRABAJO PREVIO EN DONDE SE HAYAN DEFINIDO LOS SIGUIENTES PUNTOS: A) LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA MÁQUINA B) LAS NORMAS Y LIMITACIONES DEL PROYECTO C) LA JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO BAJO DIVERSOS CRITERIOS (ECONÓMICOS, SOCIALES, ETC.) D) LA DEFINICIÓN CLARA Y PRECISA DE LOS OBJETIVOS DEL PROYECTO. E) LAS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LA MÁQUINA F) LA EVALUACIÓN DE LOS CONCEPTOS DE DISEÑO DE LOS SISTEMAS DE LA MÁQUINA G) LA SELECCIÓN DE LA MEJOR ALTERNATIVA CON BASE EN CRITERIOS CLAROS Y DEFINIDOS CON RELACIÓN A ESTE ÚLTIMO PUNTO, HE DE MENCIONAR QUE ME HA DADO BUENOS RESULTADOS UTILIZAR LA TÉCNICA DE QFD, QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT [5]. DICHA TÉCNICA SE RECOMIENDA NO SOLO PARA EVALUAR DE FORMA OBJETIVA LA SELECCIÓN DE ALGÚN SUBSISTEMA O PARTE DE UNA MÁQUINA, SINO TAMBIÉN PARA EL USO Y/O LA ADQUISICIÓN DE EQUIPOS O HERRAMIENTAS REQUERIDOS EN EL DESARROLLO DE LA MÁQUINA. UNA VEZ QUE SE HA LOGRADO LA DEFINICIÓN Y SELECCIÓN DE LA MEJOR ALTERNATIVA, LA FIG.1 NOS INDICA DE FORMA GENERAL LAS ACTIVIDADES ASOCIADAS AL DESARROLLO DE UNA MÁQUINA DISEÑADA BAJO EL CONCEPTO DE LA MECATRÓNICA. EN ELLA PUEDE OBSERVARSE COMO ES POSIBLE LOGRAR CONJUNTAR ACTIVIDADES DE DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADORA, UTILIZANDO PARA ELLO DIVERSAS HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS, LAS CUALES DEPENDERÁN EN ALGUNOS CASOS DEL PROBLEMA DE DISEÑO A RESOLVER, EN OTROS DE LA INFRAESTRUCTURA CON LA QUE SE CUENTA PARA REALIZAR EL PROYECTO, Y EN OTRAS OCASIONES DE LA EXPERIENCIA DE LOS PARTICIPANTES EN EL PROYECTO, PRINCIPALMENTE. PARA CADA UNO DE ESTOS CASOS ES FUNDAMENTAL JUSTIFICAR DE FORMA OBJETIVA LA UTILIZACIÓN DE LAS TÉCNICAS QUE SE

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APLICARÁN, ASÍ COMO LA FORMA EN QUE SE INTEGRARÁN EN LAS ACTIVIDADES AL PROYECTO.

EL MÉTODO QUE SE PROPONE EN ESTE TRABAJO NO INTENTA MOSTRAR UNA NUEVA TÉCNICA DE DISEÑO, ES MÁS BIEN UNA MANERA DE COMO SE PUEDEN INTEGRAR LAS ACTIVIDADES DE DISEÑO Y SU INTERACCIÓN CON ACTIVIDADES DE MANUFACTURA, INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL EN MÁQUINAS ESPECIALES. LA FIG. 2 NOS MUESTRA EL COMPLEMENTO DE ACTIVIDADES ASOCIADAS AL DISEÑO DEL SISTEMA DE CONTROL, Y SU RELACIÓN CON LAS MOSTRADAS EN LA FIG.1

RESULTADOS

ES INDUDABLE QUE UN MÉTODO CUANDO SE APLICA Y MUESTRA SER EFECTIVO PARA LO QUE FUE CREADO ESTE SE FORTALECE Y SE MEJORA. EN ESTE SENTIDO, LA PROPUESTA AQUÍ PRESENTADA HA MOSTRADO SER EFECTIVA EN PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE MÁQUINAS, YA QUE HA LOGRADO DISMINUIR SIGNIFICATIVAMENTE EL TIEMPO ESTIMADO DE DISEÑO Y DESARROLLO DE SISTEMAS ELECTROMÉCANICOS, AUNQUE SU USO NO SE HA GENERALIZADO NI DIFUNDIDO DE MANERA AMPLIA [6].

FASES DEL PROCESO DE DISEÑO

ESTE PROCESO CONLLEVA LA REALIZACIÓN DE UN CONJUNTO COMPLEJO DE ACTIVIDADES, EN LAS QUE DEBEN INTERVENIR LA MAYORÍA DE LAS ÁREAS FUNCIONALES DEL DISEÑO. GENERALMENTE ESTE PROCESO DE DESARROLLO SE SUELE DIVIDIR EN CINCO FASES O ETAPAS: 1.- IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES. 2.- EVALUACIÓN Y SELECCIÓN. 3.- DESARROLLO E INGENIERÍA DEL PRODUCTO Y DEL PROCESO. 4.- PRUEBAS Y EVALUACIÓN. 5.- COMIENZO DE LA PRODUCCIÓN.

FUENTES DEL PROCESO DE DISEÑO

ENTRE LAS PRINCIPALES FUENTES DE IDEAS PARA ESTE PROCESO PODEMOS SEÑALAR LAS SIGUIENTES:

CLIENTES: EN UN ENTORNO COMPETITIVO EN EL QUE EL MERCADO JUEGA UN PAPEL DESTACADO PARECE EVIDENTE

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QUE EL CLIENTE DEBE JUGAR UN PAPEL ACTIVO EN EL DISEÑO DE NUEVOS PRODUCTOS. LA EMPRESA DEBE CONTAR CON LAS CANALES DE COMUNICACIÓN ADECUADOS PARA QUE EL CLIENTE PUEDA APORTAR SUS IDEAS AL PROCESO DE DISEÑO Y DESARROLLO.

INGENIEROS Y DISEÑADORES: PERO NO TODAS LAS IDEAS PUEDEN PROCEDER DEL MERCADO, YA QUE EN ESE CASO NO EXISTIRÍAN “INNOVACIONES RADICALES”, ES DECIR, PRODUCTOS TOTALMENTE NUEVOS. POR ELLO, SÓLO EL PERSONAL DEL DEPARTAMENTO DE I+D PUEDE CONOCER LOS ÚLTIMOS AVANCES TECNOLÓGICOS QUE PUEDEN DAR LUGAR A NUEVOS PRODUCTOS INNOVADORES.

COMPETIDORES: EN NUMEROSAS OCASIONES LOS NUEVOS PRODUCTOS SURGEN DE IDEAS DE LA COMPETENCIA QUE LA EMPRESA ADOPTA COMO SUYAS, REALIZANDO UN PROCESO DE IMITACIÓN CREATIVA, ES DECIR, MEJORANDO EL PRODUCTO DE LA COMPETENCIA PERO BASÁNDOSE EN SU DISEÑO INICIAL.

ALTA DIRECCIÓN Y EMPLEADOS DE LA EMPRESA: ESTA FUENTE DE IDEAS ES A MENUDO DESPRECIADA POR PARTE DE LOS ENCARGADOS DEL PROCESO DE DISEÑO Y EN MUCHAS OCASIONES ES UNA DE LAS FUENTES MÁS EFICACES. DADO QUE LOS EMPLEADOS DE LA ORGANIZACIÓN SON LOS QUE MEJOR CONOCEN LOS PROCESOS PRODUCTIVOS EXISTENTES, ASÍ COMO LAS CARACTERÍSTICAS REALES DE LOS PRODUCTOS FABRICADOS.

UNIVERSIDADES Y CENTROS PÚBLICOS DE INVESTIGACIÓN: LA EMPRESA DEBE APROVECHAR LA CAPACIDAD INVESTIGADORA DE ESTAS INSTITUCIONES PARA CONSEGUIR NUEVOS DESARROLLOS TECNOLÓGICOS. EN ESPAÑA, EL PAPEL DE LA UNIVERSIDAD EN EL PROCESO DE I+D ES TODAVÍA MUY BAJO, ESPECIALMENTE SI LO COMPARAMOS CON LA SITUACIÓN EXISTENTE EN OTROS PAÍSES COMO ALEMANIA, JAPÓN O ESTADOS UNIDOS. POR LO QUE RESULTA AVIDENTE QUE DESARROLLEMOS UNA SERIE DE HERRAMIENTAS PARA ADQUIRIR LA INFORMACIÓN NECESARIA, EN ESTE CASO SE DEBERA PLANEAR Y ESTRUCTURAR, ENCUESTAS Y

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ENTREVISTAS EN DONDE LAS PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN APORTEN LOS RESULTADOS ESPERADOS.

EVALUACIÓN Y SELECCIÓN SE SELECCIONAN AQUELLAS IDEAS QUE PRESENTAN MAYORES POSIBILIDADES DE

ÉXITO. ESTE PROCESO DE EVALUACIÓN IMPLICA UN ANÁLISIS DE LA VIABILIDAD

DEL PRODUCTO DESDE DIFERENTES PUNTOS DE VISTA:

- VIABILIDAD COMERCIAL: CONSISTE EN ANALIZAR SI EXISTE UN MERCADO PARA ESE PRODUCTO.

- VIABILIDAD ECONÓMICA: SE REALIZA UN ANÁLISIS COSTE-BENEFICIO QUE NOS PERMITA ESTIMAR SI ESE PRODUCTO PROPORCIONARÁ UN MARGEN ADECUADO, TENIENDO EN CONSIDERACIÓN SU COSTE ESTIMADO DE PRODUCCIÓN, ASÍ COMO EL PRECIO AL QUE PODRÍAN VENDERSE.

- VIABILIDAD TÉCNICA: ES NECESARIO COMPROBAR QUE LA EMPRESA CUENTA CON LA CAPACIDAD TÉCNICA Y TECNOLÓGICA ADECUADA PARA LA FABRICACIÓN EN SERIE DEL PRODUCTO. - VALORACIÓN DE LAS REACCIONES DE LA COMPETENCIA: SE HACE NECESARIO VALORAR LA POSIBLE REACCIÓN DE LA COMPETENCIA ANTE NUESTRO LANZAMIENTO. YA QUE EN ALGUNAS OCASIONES NUESTRA EMPRESA NO CONTARÁ CON LOS RECURSOS SUFICIENTES PARA UNA “GUERRA ABIERTA” CON NUESTROS COMPETIDORES, POR LO QUE EN ESTOS CASOS, QUIZÁS LA ESTRATEGIA MÁS ADECUADA ES NO CONTINUAR CON EL PROCESO DE DISEÑO.

- AJUSTE A LOS OBJETIVOS DE LA ORGANIZACIÓN: LOS NUEVOS PRODUCTOS DEBEN RESPETAR LA ESTRATEGIA DE LA ORGANIZACIÓN, CONTRIBUYENDO A ALCANZAR LOS OBJETIVOS ESTABLECIDOS. - INGENIERIA DEL PRODUCTO Y DEL PROCESO

UNA VEZ APROBADO, EL PROYECTO PASA A LA INGENIERÍA DEL PRODUCTO Y DEL PROCESO. EN ESTA TERCERA FASE SE REALIZAN LA MAYORÍA DE LAS ACTIVIDADES DE DISEÑO DE DETALLE Y DE DESARROLLO DEL PRODUCTO, ASÍ COMO DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS NECESARIOS PARA LA FABRICACIÓN Y POSTERIOR LANZAMIENTO AL MERCADO.

PRUEBAS Y EVALUACION

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EN MUCHAS OCASIONES, DE FORMA PARALELA O SIMULTÁNEA, COMIENZA LA CUARTA FASE (PRUEBAS Y EVALUACIÓN), EN LA QUE SE REALIZAN LAS PRUEBAS Y EVALUACIÓN CORRESPONDIENTE A LOS DISEÑOS RESULTANTES DE LA TERCERA FASE, PARA LO CUAL SE PROCEDE A LA FABRICACIÓN DE PROTOTIPOS Y A LA SIMULACIÓN DEL PROCESO DE FABRICACIÓN, TRATANDO DE DETECTAR POSIBLES DEFICIENCIAS TANTO DEL NUEVO PRODUCTO COMO DE SU PROCESO DE FABRICACIÓN. POSTERIORMENTE SE PROCEDE A LA REALIZACIÓN DE PRUEBAS DE MERCADO QUE PERMITEN SIMULAR LAS CONDICIONES REALES DE MERCADO, BIEN SEA EN UN LABORATORIO (PRETEST DE MERCADO) O BIEN EN UNA PEQUEÑA ZONA DEL MERCADO AL QUE SE VA A DIRIGIR EL PRODUCTO (PRUEBAS ALFA DE MERCADO), CON OBJETO DE SELECCIONAR LA ESTRATEGIA DE LANZAMIENTO MÁS ADECUADA Y REALIZAR UNA PREVISIÓN DE LA CIFRA DE VENTAS.

DISEÑO PARA LA EXCELENCIA

TODO PRODUCTO TIENE QUE SATISFACER O CUMPLIR VARIOS OBJETIVOS: FUNCIONAR SATISFACIENDO LOS DESEOS DEL CLIENTE, SER FÁCIL DE ENSAMBLAR, DE MANTENER Y REPARAR, DE PROBAR, DE DISPONER DE ÉL Y MUCHOS OTROS. AQUELLAS EMPRESAS QUE QUIERAN TRIUNFAR DEBEN CONSIDERAR TODOS ESTOS OBJETIVOS DESDE LAS PRIMERAS ETAPAS DEL PROCESO DE DISEÑO. DE ANDRADE (1991) AFIRMA QUE, ADEMÁS DE LOS CLIENTES Y LA EMPRESA, EXISTEN OTRA SERIE DE PERSONAS U ORGANIZACIONES QUE SE VEN AFECTADAS POR EL NUEVO PRODUCTO Y POR LAS ACTIVIDADES DE SU CICLO DE VIDA. POR ELLO EL OBJETIVO DEL PROCESO DE DISEÑO DEBIERA SER QUE EL PRODUCTO RESULTANTE SATISFAGA EL CONJUNTO DE NECESIDADES DE TODAS LAS PERSONAS U ORGANIZACIONES AFECTADAS, DE LA FORMA MÁS EFICIENTE. PARA ALCANZAR ESTE OBJETIVO SURGE EL DENOMINADO DISEÑO PARA LA EXCELENCIA O DESIGN FOR EXCELENCE (DFE), QUE ENGLOBA UNA SERIE DE TÉCNICAS DE DISEÑO, CUYO OBJETIVO ES GESTIONAR LA CALIDAD, EL COSTE Y EL TIEMPO DE ENTREGA DEL NUEVO PRODUCTO. ASÍ, EL DISEÑO PARA LA EXCELENCIA (DFE) COMPRENDE LAS SIGUIENTES TÉCNICAS: - DISEÑO PARA EL ENSAMBLAJE O

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DESIGN FOR ASSEMBLY (DFA). - DISEÑO PARA LA FABRICACIÓN O DESIGN FOR MANUFACTURE (DFM). - DISEÑO PARA LAS PRUEBAS O DESIGN FOR TESTABILITY (DFT). - DISEÑO PARA EL SERVICIO O DESIGN FOR SERVICE (DFS). - DISEÑO PARA LA INTERNACIONALIZACIÓN O DESIGN FOR INTERNATIONAL. - DISEÑO PARA EL MEDIO AMBIENTE O DESIGN FOR ENVIRONMENT (DFE). - DISEÑO PARA FACILITAR LAS OPERACIONES O DESIGN FOR OPERABILITY (DFO).

BIBLIOGRAFIA

[1] COMERFORD R., “MECHA…WHAT?”, IEEE SPECTRUM, TUTORIAL/DESIGN, AUGUST 1994. [2] MEMIS A., ROBERT M. PARKING, “ENGINEERING EDUCATION FOR MECHATRONICS”, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL, ELECTRONICS, VOL.43, NO.1, FEBRUARY 1996. [3] STANFORD UNIVERSITY, “PROC. WORKSHOP MECHATRONICS EDUCATION”, STANFORD UNIVERSITY, USA, JULY 21, 1994. [4] VARGAS E. “MECATRÓNICA. PERSPECTIVAS DE APLICACIÓN Y DESARROLLO EN MÉXICO”, REVISTA NTHE

CENTRO BAJÍO, NO. 21 AÑO IV, SUPLEMENTO ESPECIAL, PP. 20, 1997. [5] COHEN L., “QUALITY FUNCTION DEPLOYMENT: HOW TO MAKE QFD WORK FOR YOU”, ADDISON-WESLEY 1995. [6] “DEVELOPING A NEW AUTOMATIC MACHINE TO MANIPULATE SHEET OF CARDBOARD”, W. RODRÍGUEZ, E. VARGAS. PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ROBOTICS AND AUTOMATION, ISRA 2004, ISBN 970–9702–00–9, 25–27 AUGUST, 2004. QUERÉTARO CITY.

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Desarrollo Historico De La Mecatronica a Nivel Nacional E Internacional

Acuñada en 1969 por el ingeniero japonés Yakasawa, la palabra mecatrónica ha sido definida de varias maneras. Un consenso común es describir a la mecatrónica como una disciplina integradora de las áreas de mecánica, electrónica e informática cuyo objetivo es proporcionar mejores productos, procesos y sistemas. La mecatrónica no es, por tanto, una nueva rama de la ingeniería, sino

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un concepto recientemente desarrollado que enfatiza la necesidad de integración y de una interacción intensiva entre diferentes áreas de la ingeniería. Con base en lo anterior, se puede hacer referencia a la definición de mecatrónica propuesta por J.A. Rietdijk:[1]”Mecatrónica es la combinación sinérgica de la ingeniería mecánica de precisión, de la electrónica, del control automático y de los sistemas para el diseño de productos y procesos”. Existen, claro está, otras versiones de esta definición, pero ésta claramente enfatiza que la mecatrónica está dirigida a las aplicaciones y al diseño.