Tecnología, Procesos y Automatización en Diseño e Ingeniería
Introducción a la Tecnología
La tecnología es una actividad humana que busca y encuentra soluciones a problemas prácticos y concretos en diversos ámbitos de la vida.
El Proceso Tecnológico
El proceso tecnológico es el conjunto organizado de pasos que dan lugar al producto tecnológico final. Este proceso generalmente incluye las siguientes etapas:
- Detección de Necesidades y Demandas: Responde a una necesidad que le da origen. Para la detección de la necesidad, se traduce un vocabulario tecnológico a lo que se llama especificación de la demanda o necesidad.
- Diseño Creativo del Proyecto Tecnológico: El diseño implica buscar una solución creativa al problema o necesidad detectados. Diseñar es proponer ideas creativas que se ajusten a lo que se busca.
- Organización y Producción: La fabricación de productos tecnológicos requiere de materiales que van a ser transformados hasta lograr el producto final. Al primer artículo que sale de la producción se lo llama prototipo, sobre el cual se realizan distintas pruebas y evaluaciones.
- Transporte y Distribución: Los productos deben llegar a la gente que los adquiere a través de centros comerciales destinados a su venta. Finalmente, los consumidores adquieren los productos y les van indicando a quienes los fabrican nuevas necesidades.
Tipos de Análisis
- Análisis Morfológico: Detectamos la forma y los aspectos externos del producto en el que participan los sentidos: la vista, el tacto, etc.
- Análisis Estructural: Conocemos las partes que conforman el producto. Nos interesa dar una vista a los distintos componentes y observar cómo se relacionan entre sí y cómo están distribuidos.
- Análisis Funcional: Intentamos responder para qué sirve el producto.
- Análisis Estructural-Funcional: Intenta conocer qué función cumple cada uno de los componentes del producto.
- Análisis Tecnológico: Centramos la atención en las ramas de la tecnología que intervienen en la fabricación del producto.
- Análisis Económico: Hay productos que se diseñan para ser utilizados una o pocas veces y luego se descartan, y su precio es bajo; en cambio, los que pueden tener una larga vida poseen un precio mayor.
Control de la Naturaleza y Automatización
Controlar es restringir o limitar el flujo de una variable de forma conveniente.
- Control Manual: El hombre trabaja y simultáneamente controla el objeto de su trabajo. La información para realizar el control proviene de los sentidos.
- Control Automático: Se usa un elemento llamado controlador en reemplazo del operario humano. Se puede considerar la automatización como la liberación del hombre de la carga que representan ciertas tareas elementales de control utilizando dispositivos mecánicos, eléctricos, electrónicos o de otro tipo.
Ventajas de la Automatización
- Simplifica el trabajo del hombre.
- Elimina las tareas repetitivas.
- Incrementa la producción.
- Controla y protege las instalaciones de las máquinas.
- Releva al hombre del trabajo en lugares insalubres.
- Promueve cambios laborales.
Tipos de Autómatas
- De Lazo Abierto sin Realimentación: Es el sistema de control más sencillo. Estos sistemas se caracterizan porque la variable que controla el proceso circula en una única dirección. Está formado por la señal de entrada, el controlador, los actuadores, el regulador y la fuente de energía.
- De Lazo Cerrado con Realimentación: En este caso, se toma una muestra de la variable de salida con un sensor, que es el elemento que cumplirá la función de los sentidos en el sistema manual. Luego, por un medio de enlace denominado cadena de retorno, la muestra es comparada con la variable de entrada.
Tres Operaciones Básicas de los Autómatas
- Medir: Medición de la variable a través de un sensor.
- Decidir: El controlador decide qué hacer para mantener la variable en el valor requerido.
- Actuar: Como resultado de la decisión, se efectúa una corrección en el sistema.
Procesos Industriales
- Producción en Serie: Se fabrican grandes cantidades de piezas del mismo producto. Se llama también producción de flujo continuo porque existe una permanente circulación de materia prima a transformar.
- Producción por Lotes: Se trabaja a pedido del cliente y, cuando se cumple con él, se para la producción. También se denomina intermitente.
Tipos de Procesos
- Procesos Primarios: Extracción, recolección de los materiales desde su fuente natural. Producción de materia prima para los procesos secundarios.
- Procesos Secundarios: Abastecimiento de insumos, elaboración o fabricación del producto especificado, control de calidad y evaluación de la producción. Transporte y distribución.
Normas y Prototipos
Las normas son reglas que los fabricantes deben seguir al realizar sus productos. Con esto se garantiza la compatibilidad de la producción.
El prototipo que surge del proyecto tecnológico es el que indica las especificaciones de calidad a partir de la etapa de diseño y evaluación del proyecto.