Revista de Tecnología by Universidad El Bosque

REVISTA DE TECNOLOGÍA - JOURNAL OF TECHNOLOGY

EDITOR EN JEFE Orlando López Cruz

orlandolopez@unbosque.edu.co

COMITÉ EDITORIAL Ernesto Sabogal - Editor Asociado - Universidad El Bosque Juan Carlos Lizarazo - Editor Asociado - Universidad El Bosque Mauricio Beltrán - Editor Asociado - Universidad El Bosque Alfonso Avellaneda - Editor Asociado - Universidad El Bosque Martha Ruth Mendoza Torres - Editor Asociado - Universidad El Bosque Guiovanna Paola Sabogal Alfaro - Editor Asociado - Universidad El Bosque Elizabeth Castañeda Ph.D. - Directora División de Investigaciones - Universidad El Bosque Sandra Leaño - Asesora Editorial, División de Investigaciones - Universidad El Bosque Ana María Krohne - Asesora, División de Investigaciones - Universidad El Bosque Blanca Nidia Delgado Delgado - Organización Sanitas Internacional COMITÉ CIENTÍFICO TÉCNICO Amilkar Sebastian Fragiel Alcina Ph.D. Universidad Central de Venezuela

Daniel Burbano Sefair MCpE. Universidad de los Andes, Colombia

Carlos Manuel Herrera Santos M.Sc.

Asociación Nacional de Empresarios de Colombia, ANDI

Oswaldo Gómez Díaz, M.D. Universidad Nacional de Colombia

Jaime Alberto Romero Infante M.B.A. Universidad El Bosque

Mario Fernando Castro F. Ph.D. Universidad El Bosque

Carolina Rico Restrepo Msc. Universidad El Bosque

William Hernando López Zuleta M. Universidad El Bosque

Fernando Rivera Insignares M.B.A. Universidad El Bosque

Clara Santafé Millán M Sc. Universidad El Bosque

Luis Manuel Carvajalino Fundación Emprender

Ana María Campos Ch. M.Sc. Pontificia Universidad Javeriana

Edna Bravo Ibarra, DEA.

Universidad Politécnica de Catalunya

Julián Ernesto Jaramillo I. Ph.D. Universidad Politécnica de Catalunya

Yoán Pinzón PhD.

Universidad Nacional de Colombia

Tomás León Ph.D.

Universidad Nacional de Colombia

APOYO LOGÍSTICO Carlos Eduardo Angarita Lores - Facultad de Ingeniería de Sistemas, Universidad El Bosque Laura Angélica Arias - Facultad de Ingeniería de Sistemas, Universidad El Bosque REVISIÓN DE ESTILO Mónica Lucía Suárez B. Revista de Tecnología - Journal of Technology ISSN 1692-1399 Volumen 8 Número 1 Enero a Junio de 2009

Journal of Technology Bogotá D.C., Colombia • revistatecnologia@unbosque.edu.co • Volumen 8 Número 1 • Enero a junio de 2009 • ISSN 1692-1399

REVISTA DE TECNOLOGÍA - JOURNAL OF TECHNOLOGY - ISSN 1692-1399: Fundada en 2002, es una publicación semestral de las Facultades de Ingeniería de la Universidad El Bosque. / Founded in 2002, is published by Universidad El Bosque on a semester-basis. OBJETIVOS Y ALCANCE La REVISTA DE TECNOLOGÍA - JOURNAL OF TECHNOLOGY de las Facultades de Ingeniería de Sistemas, Ingeniería Ambiental, Ingeniería Electrónica e Ingeniería Industrial de la Universidad El Bosque de la ciudad de Bogotá D.C. , propone convertirse en un espacio técnico y científico para socializar los avances en las diversas áreas que ocupan a las ingenierías que le dieron origen. Pretende dar a conocer y difundir la producción mencionada no sólo de los investigadores de la Universidad El Bosque sino de la comunidad científica a nivel nacional e internacional, los resultados obtenidos a través de procesos de investigación, diseño, análisis y reflexión teóricas sobre problemáticas y necesidades de la sociedad, presentes en el contexto de la actuación de la misma; que son abordadas desde la ingeniería mediante la aplicación del conocimiento científico al desarrollo de soluciones traducidas en innovación tecnológica y de gestión, que promueven la cultura por la vida, su calidad y su sentido, se manifiesta en el análisis del impacto que éstas soluciones tendrán sobre el bienestar de las personas, el medio ambiente y la viabilidad de las organizaciones y la sociedad en su conjunto en búsqueda de nuevos contextos civilizatorios de respeto por el ser humano y la naturaleza. La REVISTA DE TECNOLOGÍA - JOURNAL OF TECHNOLOGY va dirigida a la comunidad científica, académica, al sector productivo y a las organizaciones en general, que mediante los proyectos de investigación encuentran diversas formas de evolucionar y a su vez contribuyen a suplir las necesidades de la comunidad en sociedad dentro del marco del papel que corresponde a la universidad como espacio social de utilidad colectiva. Correo electrónico: revistatecnologia@unbosque.edu.co AIMS AND SCOPE REVISTA DE TECNOLOGÍA - JOURNAL OF TECHNOLOGY of the schools of Information Systems Engineering, Environmental Engineering, Electronics Engineering and Industrial Engineering at Universidad El Bosque in Bogotá D.C., is the technical and scientific forum to share advances in several knowledge fields of the disciplines of engineering where the publication come from. Its aim is to disseminate and spread knowledge produced by Universidad El Bosque researchers and, further, national and international researchers, results acquainted from research processes, theoretical design, analysis and thinking on problems and needs of society, tackling them from an engineering point of view by applying scientific knowledge to development of solutions translated into technological and managerial innovation, promoting a culture for life, its quality and meaning, expressed in terms of impact analysis of these solutions on people well-being, environment , organizations and society viability in search for new civilization contexts focusing on respect for human beings and nature. REVISTA DE TECNOLOGÍA - JOURNAL OF TECHNOLOGY is directed to the scientific and academic community, to industries and any organization that, by means of research projects find several ways to evolve and bring its contribution to attend needs of communities in society portrayed by the rol of university as a social space of collective revenues.

Forma de Adquisición Compra, canje o suscripción. Precio Venta Público / Retail Price: COL$9.000. Suscripciones o Solicitudes de Canje Subscriptions or Exchange: Revista de Tecnología Journal of Technology. Carrera 7B Bis No. 132-11, Edificio El Campito, Piso 2. Teléfono (571) 520 4018 - Fax (571) 625 2030. Correo electrónico: revistatecnologia@unbosque.edu.co Bogotá D.C., Colombia. PUBLICIDAD La REVISTA DE TECNOLOGIA - JOURNAL OF TECHNOLOGY ISSN - 1692-1399 invita a dirigir sus órdenes publicitarias al correo electrónico orlandolopez@unbosque.edu.co o a la dirección geográfica: Revista de Tecnología Journal of Technology. Carrera 7B Bis No. 132-11, Edificio El Campito, Piso 2, Bogotá D.C., Colombia. Aunque todos los anuncios y demás contenidos de la revista dicen estar conforme a estándares éticos, por su inclusión en esta publicación, el anunciante declara que la responsabilidad por perjuicios o daños a personas o propiedades como resultado de la calidad o confiabilidad de los productos, la negligencia, cualquier uso u operación de los métodos, productos, instrucciones o ideas contenidas en el material corresponde enteramente a quien origina la pauta publicitaria. ADVERTISING REVISTA DE TECNOLOGIA - JOURNAL OF TECHNOLOGY - ISSN 1692-1399 invites to adver tise by inquiring by e-mail to orlandolopez@unbosque.edu.co or requesting a place for an ad to the geographical address: Revista de Tecnología Journal of Technology. Carrera 7B Bis No. 132-11, Edificio El Campito, Piso 2, Bogotá D.C., Colombia. Although all advertising and further contents is expected to conform to ethical standards, inclusion in this publication does not constitute a guarantee or endorsement of the quality or value of such a product or the claims made of it by its manufacturer. No responsibility is assumed by the publisher for any injury and/or damage to personas or property as a matter of products liability, negligence or otherwise, or form any use or operation of any methods, products, instructions or ideas contained in the material herein.

© De cada texto su Autor. © 2009 Universidad El Bosque Carrera 7 B Bis No. 132-11 PBX: 6331368 - 6331320 Fax: 6252030. Tel.: 5204018 Página Web: www.unbosque.edu.co Correo electrónico: revistatecnologia@unbosque.edu.co Bogotá, D.C., Colombia. ISSN 1692-1399 Tarifa Postal Reducida No. 002948 Diseño de Portada: Facultad de Diseño, Imagen y Comunicación. Centro de Diseño y Comunicación - Universidad El Bosque. Ricardo Correa S. Diagramación: Facultad de Diseño, Imagen y Comunicación. Centro de Diseño y Comunicación - Universidad El Bosque. Mauricio Gutiérrez M. PBX: 6489000 Ext.: 311-322 Impresión: Editorial Kimpres Ltda. Calle 19 Sur No. 69C-17 PBX: 413 6884 • Fax: 290 7539 Bogotá D.C., Colombia Junio de 2009 Portada: "Como fondo, el origen de las especies de Darwin, y en el frente, las cuatro disciplinas de ingeniería desarrolladas en la Universidad El Bosque, a las que están asociadas icónicos nombres de pensadores que han permitido la evolución del pensamiento en cada una de ellas.”

Contenido

Editorial Charles Darwin, Galileo Galilei e Isaac Newton: o ¿Por qué existe el universo? Orlando López Cruz

Ingenieros sin Fronteras Editorial - Ingenieros sin Fronteras. Jesús M. Beltrán J. Diseño e implementación de una herramienta orientada por objetos para el manejo de inventarios y planeación de la producción. Fernando Jairo La Torre Zurita, Gonzalo Mejía Delgadillo Responsabilidad social empresarial - “Un aporte al proceso de desarrollo”. Claudia Cárdenas Acosta

11 23

Ingeniería Electrónica Editorial - Ingeniería Electrónica. Juan Carlos Lizarazo

Prototipo de laboratorio y especificaciones técnicas industriales de un control semafórico para el Instituto de Financiamiento, Promoción y Desarrollo de Ibagué. Diana Castro Penagos, Luís Francisco Granada Correcha

Automatización de pruebas de motricidad fina y memoria visual - auditiva para niños con síndrome de Down en edad de 8 años. Erika Carvajal Fajardo, Carolina Vargas Murillo

Tecnologías clave del protocolo de comunicación de datos móvil celular HSDPA (3.5G). Oscar Mauricio Arias Ballén

Senderos Ambientales Editorial - La Ingeniería Ambiental - Más allá de la tecnología. Alfonso Avellaneda Cusaría

Propuesta metodológica para el análisis y planificación ambiental en procesos industriales: estudio de caso Multidimensionales S.A. Alfonso Avellaneda Cusaría, Natalia Ivone Lombana, Ana María Mogollón

Análisis de la diversidad de escarabajos coprófagos (Coleoptera: Scarabaeidae) en el departamento de Cundinamarca. Jorge Ari Noriega Alvarado

Instrucciones a los autores

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 5-7

Editorial Charles Darwin, Galileo Galilei e Isaac Newton: o ¿Por qué existe el universo? Orlando López Editor en jefe Orlando López Cruz

“…Si encontrásemos una respuesta a esto, sería el triunfo definitivo de la razón humana, porque entonces conoceríamos el pensamiento de Dios”. Stephen Hawking.

Segundo centenario del nacimiento de Darwin El 12 de febrero de 2009 se conmemoró el segundo centenario del nacimiento de Charles Robert Darwin, más conocido por la publicación de “On the origin of species by means of natural selection” (“El Origen de las Especies por la selección natural”) en 1859, obra en la que presenta sus observaciones acerca de la manera como sucede la selección en la naturaleza, es decir, la forma en la que el ser vivo como individuo y como especie- se ajusta a su entorno cambiante para continuar siendo viable. Se cree que después de leer “An essay on the principle of population” (“Un Ensayo del Principio de la Población”) escrito por el economista Thomas Robert Malthus, en donde se explica el proceso a través del cual las poblaciones humanas se mantienen endógenamente estables, formuló la hipótesis sobre el funcionamiento de la selección natural en los organismos vivos, hipótesis que la genética de comienzos del siglo XX vino a explicar. Pero no fue su único escrito, también se reconoce como autor de “Cuadernos sobre la transmutación de las especies” (1836), "Diario de investigaciones" (1839), “Zoology of the Voyage of the Beagle” (Zoología del viaje del Beagle, 1840), "Estructura y distribución de los arrecifes de coral"(1842), "Observaciones Geológicas en América del sur" (1846), "Monografía sobre los Cirrípedos" Primer volumen en 1851 y segundo en 1852, "Fertilización de las orquídeas" (1862), “Variation of Animals and Plants under Domestication” ("Variación de animales y plantas bajo domesticación",1868), “Descent of Man and Selection in Relation to Sex”, ("El descendiente del hombre",1871), que antecede la explicación de las causas sociales que determinan la separación de la especie humana de otras especies: el trabajo, el lenguaje articulado, la horda primitiva, presentada por Federico Engels en “El papel del trabajo en la transformación del mono en hombre”, "La expresión de las emociones en el hombre y los animales" (1872),"Las plantas insectívoras" (1875), "Sobre los movimientos y costumbres de las plantas trepadoras" (1875), "Los efectos de la autofertilización y de la fertilización cruzada en el reino vegetal" (1876), "Las diferentes formas de las flores"(1877), "Vida de Erasmus Darwin"(1879), "El poder del movimiento de las plantas" (1880) y "La formación del mantillo vegetal por la acción de las lombrices" (1881). Charles Darwin nació el 12 de febrero de 1809 en Shrewsbury, Inglaterra: el año anterior al del grito de independencia del 20 de julio de 1810 en Santa Fe de Bogotá en el Nuevo Reino de Granada. Inició estudios de Medicina en la Universidad de Edimburgo. Sin terminarlos, pasó a estudiar Teología en el Christ's College de Cambridge. El 19 de abril de 1882 falleció y fue sepultado el 26 de abril en la abadía de Westminster, junto a la tumba de Isaac Newton (1.6421.727) autor de “Philosophiae naturalis prinicipia mathematica” (The Mathematical Principles of Natural Philosophy, jul. 5, 1686).

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 5-7

Galileo, Telescopio y el Año Internacional de la Astronomía Hace cuatrocientos años Galileo Galilei hizo las primeras observaciones por telescopio con resultados científicos. También en el año 2009 se conmemora el cuarto centenario de la publicación de “Astronomia Nova” de Johannes Kepler. Por eso, luego de una solicitud efectuada por el gobierno italiano, la 62ª asamblea general de la Organización de las Naciones Unidas UNO, en 2007, respaldó la iniciativa de que el año 2009 fuese el año internacional de la astronomía. En específico, United Nations Educational, Scientific and Culture Organization-UNESCO, y la International Astronomical Union (IAU) son los organismos encargados de divulgar entre los ciudadanos del mundo el interés por redescubrir su lugar en el universo.

Darwin y Galileo No sólo Darwin aplicó el “método científico” originado en los trabajos de Galileo Galilei y Francis Bacon. Charles Darwin y Galileo Galilei también comparten otras cosas: empezaron a estudiar Medicina y no terminaron. Hubo una reacción similar en la sociedad de sus épocas correspondientes por sus publicaciones en las que sus respectivas sociedades los censuraron por abordar la realidad desde una perspectiva distinta. Pueda ser que en esa época la publicación de documentos de la ciencia no tuviese que exponerse al proceso de evaluación de pares académicos, pero una vez publicado un documento, sus árbitros podían llegar a ser más que rigurosos, indolentes. Cuando Galileo Galilei publica “Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano” (1632) sus árbitros censores lo llevan al tribunal de la inquisición. Fue procesado y condenado puesto que revolucionaba la creencia geocentrista y la sustituía por una visión heliocentrista. Por su parte, al publicar Darwin su “On the origin of species by means of natural selection”, revolucionó las ideas creacionistas aceptadas y fortalecía las ideas evolucionistas de los seres vivos y fue condenado moralmente por sus pares evaluadores, tal como data en los registros históricos populares. Pero también en los registros historiográficos se haya evidencia de que ninguno de los dos hallaba contradicción entre la sabiduría de las Sagradas Escrituras y el conocimiento de la ciencia.

Conocimiento, Universo y el conocimiento del universo Y a propósito de ello, es oportuno resaltar que uno de los mejores físicos contemporáneos, Stephen Hawking, ha declarado de una u otra forma- que tampoco ve contradicción entre el conocimiento de la ciencia y la sabiduría de la fe. De hecho, al final de su libro de divulgación “Historia del Tiempo”, afirma “…Entonces todos, filósofos, científicos y la gente corriente, seremos capaces de tomar parte en la discusión de por qué existe el universo y por qué existimos nosotros. Si encontrásemos una respuesta a esto, sería el triunfo definitivo de la razón humana, porque entonces conoceríamos el pensamiento de Dios”. Valga la pena leer sin apasionamientos, con calma y rigurosidad el escrito: Hawking no habla de un triunfo de la razón humana sobre la fe y mucho menos sobre Dios. No. El científico se refiere a la posibilidad de que la ciencia conduzca a un acercamiento al conocimiento divino, no a una sustitución o superposición sobre él. Sólo la lectura descuidada, por no decir amañada, de sus censores es lo que lleva a afirmar que hay contradicciones entre el conocimiento científico y la fe, o negaciones de la existencia de Dios en las teorías científicas de los científicos antes mencionados. En el mismo texto Hawking formula la pregunta “¿Qué es lo que insufla fuego en las ecuaciones y crea un universo que puede ser descrito por ellas?”. La respuesta a esta pregunta de un humilde científico que ha enfrentado su vida con una terrible enfermedad degenerativa sólo puede ser una y debería parecer evidente para quienes se mueven en la vanidad de tener la verdad tan sólo porque leen la Biblia, el Corán u otro libro que se diga sagrado. Deberían admitir que es perfectamente posible que Dios trascienda a su misma palabra, que Él mismo no puede estar limitado por su palabra (Juan 1:1; Proverbios 2:6-7; 3:13-20; Lucas 21:15) (para sólo citar unos pocos apartes de la Biblia) y que es lícito cuando menos, que los seres humanos procuren la búsqueda del conocimiento en la naturaleza, en toda la creación evolutiva, cuidando de no envanecerse con sus hallazgos y de no destruir aquello que pretenden conocer. También es cierto que como han existido hombres de fe que se han equivocado, por ejemplo los censores de Galileo, han existido aquellos científicos que, quizá cegados por el método, han declarado que no creen en

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 5-7

milagros que contradigan las leyes de la naturaleza. Ellos han olvidado dos cosas: primero, que aquellas propiedades llamadas leyes de la naturaleza son sólo enunciados humanos que condensan y simplifican su restringido conocimiento que está sujeto al devenir permanente y, segundo, que como seres contingentes es posible que otros humanos puedan encontrar leyes que explican de manera más completa, con mejor integridad aquello que hoy llamamos milagros. Como dice Hawking, en el camino del Big Bang a los agujeros negros todo y todos somos un milagro que la ciencia se esfuerza por comprender. Lo maravilloso es la respuesta que sugiere la pregunta antes referida- “¿Qué es lo que insufla fuego en las ecuaciones y crea un universo que puede ser descrito por ellas?”.

Ingenieros sin Fronteras

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 10

Ingenieros sin Fronteras

La sección “Ingenieros sin Fronteras” del programa de Ingeniería Industrial de la Universidad El Bosque, es uno de los medios de difusión del conocimiento integrado, desarrollado y aplicado en el ámbito de ésta disciplina, y se enmarca en la misión de la facultad que es “Preparar Ingenieros Industriales dentro de un marco científico, tecnológico y social respondiendo a las necesidades del mercado. El proceso está basado en la investigación y el emprendimiento inculcando pro-actividad, liderazgo y responsabilidad social para crear y dirigir empresas competitivas que contribuyan al desarrollo del país. Se cuenta con un recurso humano idóneo y con metodologías y técnicas que faciliten los resultados de aprendizaje acordes a criterios de desempeño laborales [1]”. Ser un Ingeniero sin fronteras implica tener una visión amplia y global, una preparación exigente y un desempeño distinguido por estándares de categoría mundial, tanto durante la formación, como en su ejercicio profesional. Esto se logra al generar una gestión integral que combina los conocimientos esenciales de la ingeniería industrial con el ámbito empresarial que se desarrolla actualmente a nivel nacional e internacional, articulando la visión empresarial, la Gestión ambiental y la gerencia de proyectos complementados con el factor diferenciador del programa que se basa en el contacto empresarial, el mejoramiento de procesos en sectores no tradicionales de Ingeniería y en la formación biopsicosocial. Los ingenieros sin fronteras estarán en capacidad de desempeñarse con éxito tanto en el ámbito tradicional como en el no tradicional de la Ingeniería Industrial ya que durante su formación encontrarán importantes oportunidades para su desarrollo personal y académico; habrán adquirido habilidades y destrezas para gerenciar proyectos competitivos de producción de bienes, de ideas y servicios que respondan al contexto del país; desarrollarán la capacidad de optimizar proyectos industriales logrando el mínimo impacto negativo al medio ambiente mediante el uso racional de los recursos, la adaptación racional de tecnologías modernas o la innovación de tecnologías propias; se habrán convertido en un estratega industrial especialmente entrenados en la obtención de un producto adecuado, en el momento y lugar correcto, con una visión amplia de las condiciones regionales y globales [2]. En esta sección y al tenor del objetivo y alcance de la Revista de Tecnología - Journal of Technology, usted encontrará algunos artículos correspondientes a la producción técnica y científica, no sólo de los investigadores de la Universidad El Bosque, sino de la comunidad científica y empresarial a nivel nacional e internacional, que nutre el desarrollo continuo de la Ingeniería Industrial. [1] Programa de Ingeniería Industrial de la Universidad El Bosque. [2] Perfil del Egresado del Programa de Ingeniería Industrial de la Universidad El Bosque.

Jesús M. Beltrán J. Editor asociado. 10

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 11-22

Diseño e implementación de una herramienta orientada por objetos para el manejo de inventarios y planeación de la producción Design and implementation of an object oriented toll for inventory management and production planing Fernando Jairo La Torre Zurita * Gonzalo Mejía Delgadillo **

Resumen

Abstract

La planificación de la producción es una tarea muy importante en el funcionamiento de una fábrica. Este proyecto propone un modelo para realizar dicha planificación a mediano plazo, que consiste en programar los pedidos mediante reglas de despacho, y luego aplicar la lógica del MRP (Materials Requirement Planning por sus siglas en inglés) para generar la política de manejo de inventarios. Este modelo se denomina CPSMRP (Capacitated Production Scheduling and Materials Requirement Planning, por sus siglas en inglés), permite obtener programas factibles porque considera tanto información táctica del Programa Maestro de Producción como información operativa del piso de la planta. Para un eficiente manejo de todos los parámetros y datos requeridos, se construyó una herramienta informática orientada por objetos, que permite crear los programas de producción automáticamente, y se probó su utilidad en una fábrica de envases plásticos.

This project proposes a model for medium term planning based on the CPSMRP (Capacitated Production Scheduling and Material Requirement Planning) model. First, a Master Production Plan is devised, jobs are scheduled using dispatch rules and finally the MRP (Material Requirement Planning) logic is applied to manage inventories. This model allows obtaining feasible schedules because it integrates the Master Production Schedule infor mation with the fac tor y's f loor information. The CPSMRP model was incorporated into an object oriented computer application to manage efficiently both parameters and information. We tested its validity on a plastic package factory. Key words: Capacitated Production Scheduling, Materials Requirement Planning, Decision Support Systems.

Palabras clave: Programación de Producción de Capacidad Finita, Planificación de Requerimientos de Materiales, Sistemas de Apoyo a la Decisión.

Recibido: 07/11/08. Aceptado: 13/04/09. * Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Industrial, Universidad de Los Andes, Bogotá D.C., Colombia. ** Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería Industrial, Universidad de Los Andes, Bogotá D.C., Colombia.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 11-22

I. INTRODUCCIÓN La planificación de la producción a mediano plazo, ha sido construida empleando diversas metodologías, una de las más importantes es el MRP (Materials Requirement Planning). El MRP utiliza como datos de entrada el Plan Maestro de Producción MPS (Master Production Schedule). En una segunda etapa verifica si cuenta con los materiales necesarios mediante la lista de materiales o BOM (Bill of Materials), y el estado del inventario. El último paso es la explosión de materiales que establece las cantidades y los tiempos de requisición y ejecución de las órdenes de producción (Vollmann, 1996). Generalmente las órdenes no se ejecutan de acuerdo con lo planeado. Uno de los problemas más comunes que se presentan es el hecho de no contar con la capacidad suficiente para cumplir con el MPS. Con la lógica MRP nunca se llega a conocer el estado real de la planta ni los pedidos en cola que tienen los diferentes centros de trabajo. Es por esta razón que en muchas ocasiones el MPS original sufre muchos cambios. Tampoco se detallan las fechas de inicio y finalización, por tanto los tiempos de demora de fabricación son estimados vagamente (Fogarty Blackstone and Hoffmann, 1994). En este trabajo se propone un modelo en el que se utiliza tanto información del MPS, como información del piso de la planta y del estado de los inventarios de materia prima y producto terminado para establecer un plan de producción factible. Este modelo denominado CPSMRP (Capacitated Production Scheduling and Materials Requirement Planning,) (Segerstedt, 1996; Sohn, 2004), permite conocer las fechas en las que se tienen programadas las requisiciones y de esta forma se puede conocer tanto del tiempo de demora de las órdenes, como las fechas en que se podrá disponer nuevamente del centro de trabajo para asignarle nuevas tareas. Este modelo también considera el estado del inventario de los insumos y las materias primas necesarios para llevar a cabo el programa de producción generado. Además de una gestión de reaprovisionamiento, para contar con niveles de inventario, que permita cumplir con el programa maestro y con las fechas de inicio de fabricación programadas para cada orden de producción. El CPSMRP combina un modelo de programación de producción con uno de control de inventarios. La programación de piso tiene en cuenta criterios como la fecha de entrega, la prioridad y el tamaño de la orden de producción. Para el manejo de los inventarios se emplea el sistema MRP. El manejo de la información para ambos elementos, se hace bastante complicado si se toma en cuenta que se está trabajando en un sistema de producción que puede manejar varias líneas de

producción y múltiples productos. Esa combinación de variables tanto de inventario como de programación de producción requiere de un manejo de información muy grande que sólo puede ser realizada a través de un sistema informático. En este artículo también se presenta una herramienta informática para planeación y control de producción que utiliza el modelo CPSMRP.

II. MARCO TEÓRICO Aquí se definen los conceptos básicos, tanto de programación de la producción como de requerimientos de materiales. 1. PROGRAMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN La finalidad de este tipo de programación es asignar las órdenes de producción a los centros de trabajo y definir la fecha de inicio y de finalización de cada una de las mismas. Se tienen objetivos como la maximización de la utilización de recursos o la minimización de trabajos tardíos. En este trabajo se supone un sistema ajustado al sector de plásticos. Por tanto establece un conjunto de máquinas en paralelo, cada una de los cuales es capaz de producir diferentes tipos de productos con distintas capacidades de producción. La función objetivo que se pretende optimizar es la minimización de los tiempos de retraso de las órdenes de producción. Se utilizan reglas de despacho porque son fáciles de entender para el personal de piso, brindan soluciones rápidamente y generan programas que aceptables que son muy útiles en un ambiente dinámico en el cual no es posible aplicar métodos muy sofisticados por los constantes cambios e imprevistos que se pueden presentar (Pinedo, 2002). Para la programación de las órdenes de producción en el sistema propuesto, compuesto por varias máquinas en paralelo, se aplica una regla de despacho combinada, EDD, Priority y LPT. Estas reglas tienen el siguiente significado: EDD (Earliest Due Date), se programan primero las ordenes de producción que tengan una fecha de entrega menor o más cercana a la fecha de programación. Priority (Prioridad), adicionalmente cada orden de producción cuenta con una prioridad que indica que tan urgente es el trabajo. La orden que tiene la mayor prioridad es programada antes. LPT (Longest Procesing Time), esta regla asigna una mayor prioridad a los trabajos que tengan un mayor tiempo de proceso.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 11-22

2. REQUERIMIENTOS DE MATERIALES La lógica fundamental del MRP se basa en la lista de materiales que tiene cada producto, la conversión de requerimientos brutos a netos, los registros de cantidades requeridas y los desfases de tiempo que se explican en las siguientes secciones. 2.1. Lista de materiales El modelo CPSMRP trabaja con productos que tienen una estructura de un solo nivel de componentes. La estructura de un producto con un solo nivel de componentes se muestra en la Figura 1.

Los requer imientos br utos se or iginan en los requerimientos netos del nivel inmediatamente superior en la explosión de materiales. Y finalmente en le MPS; el inventario inicial en el periodo uno viene de los registros del inventario y se calcula el inventario disponible en cada periodo. Un requerimiento neto existe siempre que lo proyectado disponible sea menor que el inventario de seguridad. Si se utiliza una orden de cantidad fija se crea una recepción planeada por esa cantidad siempre que exista un requerimiento neto. El valor y la localización en la gráfica de la emisión de una orden planeada indica la cantidad a ser ordenada así como el periodo en el cual se ha planeado para darle ya sea el área de producción o a compras la autoridad para ejecutar la orden.

2.4. Nerviosismo

En el caso de la materia prima para envases plásticos, se pueden mencionar algunas como los pellets de resina de polietileno y los pellets de poliestireno, que se mezclan en ciertas cantidades para obtener envases con diferentes propiedades. 2.2. Requerimientos brutos y netos El módulo propuesto utiliza la lógica MRP para determinar los requerimientos brutos y netos de producto terminado y materia prima. Los requerimientos brutos son las cantidades requeridas, bien sea de producto terminado o de componentes; los requerimientos netos son los requerimientos brutos menos las cantidades disponibles en inventario. Se deben combinar con un conocimiento de cuánto tiempo toma producir o comprar los componentes, con el fin de programar una fecha para iniciar cada ensamble. 2.3. Registros del MRP El sistema MRP emplea tablas en las que se contabilizan los requerimientos tanto brutos como netos para la realización de las transacciones.

Este concepto se refiere al efecto que tiene un pequeño cambio en el plan maestro de producción, que puede ocasionar cambios muy grandes en los materiales de niveles más bajos, debido a que los productos pueden estar formados por un número grande de componentes y a medida que estos niveles crecen, cualquier cambio en la demanda inicial, se convierte en un cambio grande en los niveles de componentes. 2.5. Fecha de congelamiento Para reducir el nerviosismo y evitar que al cambiar la programación de la producción en fechas muy cercanas se genere infactibilidad en los niveles de inventarios requeridos, se emplea la fecha de congelamiento, que se define como: fecha posterior a la fecha en la que se esta realizando la programación, que permite dejar las requisiciones cuya fecha de inicio sea anterior sin ningún cambio, mientras que las requisiciones con fechas de inicio posterior son reprogramadas. 2.6. Tipos de requisiciones Existen dos tipos de requisiciones en el sistema que se esta trabajando, las cuales son: ATP (Available To Promise): son aquellas que se fabrican para ser almacenadas en inventario y no tienen un cliente definido. Este tipo de requisición se programa con base en

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 11-22

pronósticos de venta o para anticipar picos de demanda futuros.

III. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA La metodología MRP ha sido empleada en gran parte de los sistemas productivos, pero al tener limitaciones en cuanto a la factibilidad de los programas de producción generados, se han propuesto diversas metodologías para incluir en el análisis la capacidad del sistema de producción. Mula et. al. (2005) proponen un análisis del sistema MRP en ambientes de fabricación con estructuras de producto complejas y múltiples etapas de producción a partir de un modelo de programación lineal que resuelve el problema con una función objetiva difusa de minimización de costo de producción y con variables y restricciones difusas. Su principal objetivo es generar el programa maestro de producción, para crear un horizonte de planificación determinado que además permita protegerse contra la incertidumbre. Rom et al. (2002) resuelven el problema MRP a través de un modelo de programación de proyectos con recursos limitados (RCPSP), donde cada orden de producción es un proyecto, confirmándose un sistema de proyectos en paralelo. Los centros de trabajo son considerados recursos renovables que son empleados en el proceso de producción de varios productos, son escasos y por lo tanto críticos en cuanto a la construcción de un programa de producción factible. La función objetivo a minimizar es el tiempo de finalización de todos los proyectos (Cmax).

teoría de colas, que en primera instancia aplica una rutina de optimización con diferentes tamaños de lote que permiten satisfacer la demanda existente el horizonte de tiempo de planeación. Posteriormente, para cada tamaño de lote se estiman el tiempo de demora y el WIP (Work in Process). Por último se calcula la función de costo de producción. Todo este procedimiento se ejecuta iterativamente en cada etapa de la programación dinámica. Al final se elige el camino óptimo con la reconstrucción de la programación aplicada en sentido contrario (backward programming).

IV. MODELO CSPMRP El modelo CPSMRP recibe como dato el MPS que contiene requisiciones en firme o ATP, las cuales tienen que ser programadas en los diferentes centros de trabajo tomando en cuenta la carga que tienen dichos centros y el estado de los inventarios. Los pasos que ejecuta este modelo son mostrados en la figura 1. Este modelo ha sido pensado para ser utilizado en casos en que el cliente quiera realizar un pedido de producción y quiera conocer con alguna certeza la fecha para la cual pueda quedar listo dicho pedido. Por tanto CPSMRP se constituye en un modelo que permite simular la solución o el tiempo de fabricación empleando los datos de piso de planta, de inventario y de demanda para generar un programa que sea factible en cuanto a las existencias de materia prima requerida para producir las requisiciones del MPS. En la figura 2 se muestra los pasos que realiza el CPSMRP para construir un programa de producción.

Segerstedt (1996) presenta una formulación matemática para resolver el problema de manejo de inventario y programación de la producción de un sistema con capacidad limitada. Se basa en la metodología del modelo de Billington, McClain y Thomas (1983) y para resolverlo emplea programación dinámica con el objetivo de minimizar una función de costo de producción. Anward y Nagi (s/f) se concentran en resolver el problema de programación de la producción y el manejo materiales justo a tiempo (JIT) de líneas de ensamblaje complejas bajo las restricciones de capacidad múltiples. La función objetiva es reducir el periodo de demora total del programa de producción (total Makespan) y al mismo tiempo minimizar el trabajo en proceso (WIP). Formulan el problema mediante programación lineal y proponen una heurística denominada TISH (Transpor tation Integrated Schedule Heuristic). Muthuvelu (2003) resuelve dos problemas uno es el tiempo de demora planeado y otro el tamaño de lote de pedido, mediante una rutina de programación dinámica y

Fase1: En la primera etapa se construye el programa de producción de acuerdo con el plan maestro, el cual se hace en base a los pedidos en firme que se tienen y el pronóstico

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 11-22

de demanda de cada uno de los diferentes productos. Con estos datos de demanda y la información acerca del estado de la planta se realiza la programación de las órdenes de producción mediante una regla de despacho combinada EDD-Priority-LPT. La programación de las órdenes de producción es realizada en dos etapas; en la primera, se elabora la secuencia de programación, y en la segunda, se asigna el centro de trabajo que realiza cada orden de producción. A continuación se asigna al centro de trabajo que tenga la menor fecha de disponibilidad en el tiempo con respecto a los demás centros de trabajo, la primera orden de producción de la lista construida en la primera etapa. Esta heurística se aplica hasta que se programen todos los trabajos existentes en cola.

1.1. Programación de la producción Este módulo aplica el modelo CPSMRP a partir de las especificaciones y estado de carga de los centros de trabajo. También debe conocer el catálogo de productos que elabora la empresa, así como la lista de materiales de dichos productos y el estado del actual del inventario de materia prima y productos terminados. Los dos actores principales del sistema son; en primer lugar el usuario, que en el caso de cualquier planta es el jefe de producción, y el segundo actor es la base de datos que la misma que contiene toda la información tanto de producción como de inventario.

Fase 2: La segunda parte del modelo CPSMRP, calcula la cantidad de productos que deben ser fabricados, tomando en cuenta el inventario existente. Luego se emplea el BOM para calcular la cantidad bruta de ítems. Posteriormente se verifica la cantidad de ítems existentes en almacén y se generan los requerimientos netos. Por último, se determina la fecha de liberación de la orden de compra, con el objetivo de que la materia prima esté en el almacén a tiempo para iniciar la producción del programa obtenido mediante la primera parte del modelo. Este proceso se muestra en la Figura 3. El modelo y la herramienta CPSMRP considera varios aspectos que permiten construir una programación más cercana a la realidad, entre estas se pueden mencionar las siguientes: a) Horas de trabajo al día: son las horas de trabajo de la fábrica. Aspecto muy importante si se toma en cuenta que de acuerdo al tamaño de la demanda y a la época del año, el número de turnos que trabaja una empresa puede ser de uno, dos y hasta tres, llegando a tener hasta 24 horas de trabajo.

V. DISEÑO DE LA HERRAMIENTA CPSMRP 1. DIAGRAMA DE CASOS DE USO El diagrama de casos de uso permite definir las principales tareas que ejecuta la herramienta. Como se observa en la Figura 4, la herramienta CPSMRP tiene como principales tareas las siguientes:

b) Número de días laborales a la semana: cada fábrica puede tener una política de trabajo diferente, trabajando desde 5 días a la semana hasta llegar a trabajar los 7 días de la semana. Este parámetro es tomado en cuenta en la asignación del tiempo de proceso de un centro de trabajo para la elaboración de cada requisición. c) Fecha actual del sistema: es la fecha en la que se esta realizando la programación, y permite determinar la factibilidad de la programación obtenida mediante reglas de despacho. También permite realizar simulaciones en caso que se quiera conocer la manera como quedan programadas ciertas requisiciones en función al cambio de fecha de programación.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 11-22

d) Fecha de inicio de producción: Es la fecha a partir de la cual las requisiciones que se encuentran ya programadas son reprogramadas junto con las nuevas órdenes que ingresan como parte del MPS. Este parámetro debe ser al menos una semana posterior a la fecha actual del sistema, ya que los requerimientos de materiales obtenidos por el modelo son semanales, y se realiza la liberación de orden de compra con el objetivo de que toda la materia prima este en inventario el lunes de la semana en que la requisición haya sido programada. 1.2. Consultar planta Consiste en que la herramienta sea capaz de brindar la información de: • El estado de las requisiciones nuevas y programadas. • Las capacidades de producción de los centros de trabajo. • Los niveles de inventario de los componentes o ítems y de los productos. • El catálogo de productos y sus respectivas listas de materiales. 1.3. Modificar planta La herramienta debe ser capaz de agregar y modificar las características de: • Centros de trabajo. • Estructura de productos. • Datos de requisiciones. • Estado de inventario. Donde existe mayor flexibilidad es en el cambio de datos en las requisiciones puesto que en el ambiente industrial es muy frecuente que existan cambios en las cantidades y fechas debido a contratiempos o modificaciones de último momento que surgen en días posteriores a la realización del programa de producción.

La lógica propuesta como se puede ver en la figura 5, define a la clase “Planta “como la principal, la cual consulta la información de varias clases. Como es en la realidad “Planta” cuenta con un inventario, el mismo que est á for mado p or dos cla ses, “EstadoInventarioProducto” y “EstadoInventarioItem”. Estas clases contienen la información del nivel de inventario para todos los productos e ítems que fabrica y utiliza la planta. La clase “Catálogo” brinda a “Planta” la información de la lista de productos que se pueden producir y la lista de materiales de los mismos. La clase “ParametrosSingleton” contiene la información de los parámetros necesarios para que la planta pueda aplicar el modelo CPSMRP; estos son: la fecha de actual del sistema, la fecha de congelamiento, el número de horas laborales al día, y el número de días laborales a la semana. En la figura 6 se muestra la segunda parte del diagrama de clases. La clase “Planta” trabaja con los datos de una clase “MPS”, la misma que contiene la información de las re quisicione s nueva s ordenada s en la cla s e “GrossRequirement” que engloba las requisiciones de una misma fecha.

2. DIAGRAMA DE CLASES Este diagrama muestra la estructura y la lógica del sistema, además de permitir la observación del flujo de información que existe entre las diferentes clases, siendo un primer acercamiento para la comprensión de las partes y operaciones que tiene cada clase.

La clase “DAO” (Data Access Object) es la que se encarga de almacenar consultar y modificar la información de la base de datos, y cargar todos los parámetros y datos de la planta. Haciendo un símil con el layout de la fábrica, la clase “CentrosDeTrabajo”, contiene la información de las características de las máquinas, como son la capacidad

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 11-22

de producción y las requisiciones que han sido programadas en cada centro de trabajo. “Mrp” es una clase que contiene las cantidades requeridas de productos e ítems organizada en periodos semanales.

De esta forma se aprovechó la potencia que brindan los objetos para representar el modelo industrial y transformarlo en un sistema de información. 3. BASE DE DATOS La base de datos permite persistir la información del estado de la planta y los centros de trabajo. Las figuras 7 y 8 muestran el diagrama entidad relación que emplea la base de datos para guardar y obtener la información del sistema CPSMRP. Se emplearon llaves primarias y secundarias para mantener la integridad referencial de lo modelo. Se puede observar la semejanza que existe entre la lógica basada en objetos, con la lógica de la base de datos, puesto que esta última surge a partir de definir las clases y atributos que serán almacenados en cada uno de los objetos.

Nuevamente “Planta” es la tabla principal que se relaciona con todas las demás tablas a partir de los identificadores de por ejemplo centros de trabajo y requisiciones empleadas como llaves primarias.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 11-22

4. EJEMPLO DE APLICACIÓN Un sistema productivo para el cual CPSMRP puede funcionar adecuadamente es el de inyección de envases plásticos, proceso que sólo tiene una operación de inyección en el cual se mezclan las resinas plásticas para luego termoformar cada tipo de envase. Una fábrica de este tipo está formada por máquinas inyectoras dispuestas en paralelo, cada una de las cuales es capaz de fabricar diferentes clases de productos. La elaboración de un plan de producción en esta clase de ambientes de manufactura debe ser realizada teniendo en cuenta los pedidos en cola que tienen los diferentes centros de trabajo y monitoreando las existencias tanto de la materia prima y componentes, como de los productos terminados. Para explicar el funcionamiento del programa se utiliza un ejemplo de planificación de la producción en una fábrica de producción de envases plásticos que posee 3 máquinas inyectoras y fabrica 4 tipos de productos en poliestireno. 4.1. Datos Planta La planta produce 4 tipos de productos: - Producto M, tiene como identificador el código M. - Producto R, tiene como identificador el código R. - Producto S, tiene como identificador el código S. - Producto E, tiene como identificador el código E. El layout está conformado por 3 centros de trabajo (inyectoras): • Centro de trabajo 10, es capaz de producir los siguientes productos:

• Centro de trabajo 20, puede producir los productos de la lista presentada a continuación:

• Centro de trabajo 30 tiene la capacidad de producir:

Las fechas importantes para este ejemplo son dos, la fecha actual y la fecha de congelamiento: Fecha actual: 25/09/2006 Fecha congelamiento: 02/10/2006 El número de horas que se trabaja al día son 8, de lunes a viernes, con esta información ya se tienen todos los parámetros para aplicar el modelo CPSMRP. En la fecha en la que se está realizando la programación, los centros de trabajo cuentan con requisiciones programadas. A continuación se muestran los datos de dichas requisiciones para los centros de trabajo 10 y 20, el centro 30 no tiene ninguna orden en cola. En la tabla 1 se muestran los datos de las requisiciones que se tienen antes de ser programadas, y que servirán en caso de que tengan una fecha de inicio posterior a la fecha de congelamiento. Centro de trabajo 10:

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 11-22

Centro de trabajo 20:

Figura 10. Ejemplo Lista de materiales: Producto E.

4.2. Datos Productos y BOM La lista de materiales de los cuatro productos con los que se trabajó y que se encuentra en el catálogo de la herramienta CPSMRP, mostrado en la figura 9.

En la herramienta CPSMRP, para introducir la estructura de los productos se debe ingresar a la opción “Consultar y Modificar”, y luego buscar la opción “Lista de Materiales”. Para observar un ejemplo, se presenta la figura 10 en la que se muestra la estructura del producto E. Los componentes o materia primas requeridos para la fabricación de los diferentes productos y sus respectivos tiempos de entrega (lead time), se presentan en la tabla 5.

4.3. Datos MPS El MPS esta compuesto por varias requisiciones, las mismas que se muestran en la tabla 9.

Como se dijo anteriormente los productos que se fabrican pasan por un sólo proceso, que para el caso de los envases plásticos es la inyección del poliestireno.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 11-22

Analizando el procedimiento del modelo se puede observar, en la figura 13, la programación que se obtendría aplicando las reglas de despacho (EDD, Priority y LPT). En esta solución no se toma en cuenta el estado del inventario y la factibilidad del mismo, en caso de no existir el inventario suficiente para fabricar todas las órdenes entrantes.

Figura 11. Introducción de las requisiciones del MPS. Cuando ya se tengan todos los datos de las requisiciones introducidas se presiona el botón “Guardar Cambios”, esta acción crea el espacio en la base de datos donde se llenarán todas las fechas cuando las requisiciones sean programadas. El segundo paso para realizar la programación de la producción es verificar los parámetros del modelo, es decir, la fecha actual del sistema, la fecha de congelamiento o de inicio de programación, los días que se trabajan a la semana y las horas que se trabajan al día. Estos dos últimos parámetros, permiten que el modelo considere el tiempo efectivo y real de trabajo para calcular el tiempo de proceso de una requisición. Por último se presiona el botón “Programar Requisiciones”, llegando a la pantalla mostrada en la figura 12.

Figura 13. Programación obtenida mediante reglas de despacho. En la figura 14 se muestra el diagrama de Gantt construido con el modelo CPSMRP que además de programar la producción verifica si se cuenta con el material necesario para llevar a cabo el programa obtenido.

Figura 14. Programación obtenida mediante CPSMRP.

Figura 12. Resultados mostrados por la herramienta CPSMRP.

La herramienta CPSMRP muestra dos tablas de resultados La primera tabla contiene los datos de las requisiciones que han sido programadas. En este grupo se encuentran órdenes que se encontraban en la cola del

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 11-22

centro de trabajo, y que fueron reprogramadas porque tenían una fecha de inicio posterior a la fecha de congelamiento. Y también forman par te de las requisiciones programadas, aquellas que fueron introducidas recientemente. Para el ejemplo que se está resolviendo, las requisiciones con identificadores mayores a 11 son las que fueron ing res ada s re cientemente, y los p e didos con identificadores menores a 10 fueron reprogramados. En la tabla de la parte inferior se encuentran los datos de requerimientos de materiales, las cantidades a pedir de las fechas en que deben ser realizadas, para cada tipo de ítem. Los resultados de esta tabla fueron obtenidos aplicando la segunda parte del modelo, que consiste en la construcción de los requerimientos a partir de la programación generada por la primera parte del modelo CPSMRP.

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES • El modelo CPSMRP, plantea una lógica diferente a la empleada en la teoría de utilización del MRP porque en este modelo, primero se determina qué centro de trabajo es capaz de fabricar la orden para luego determinar su factibilidad en cuanto a la existencia de materia prima. Y luego se realiza una corrección de acuerdo con los tiempos de demora de los proveedores. • El modelo CPSMRP sugiere un comportamiento mejor que el MRP tradicional, porque es capaz de tomar en cuenta el estado de la planta y la carga que tienen los centros de trabajo para realizar la programación de la producción. • La herramienta diseñada CPSMRP, representa una alternativa interesante respecto a otros Software comerciales como SAP R/3, que por tener un sistema integrado cuenta con métodos muy generales, mientras que la herramienta CPSMRP permite el manejo de la producción en pequeñas empresas, en sistemas productivos de un solo nivel de ensamblaje. • Se sugiere que en futuras versiones se amplíe esta versatilidad integrando herramientas de optimización y generando algoritmos para otro tipo de configuraciones de planta. • CPSMRP, al ser una herramienta diseñada para un tipo específico de sistema de producción, permite configurar la disposición de las máquinas y las capacidades de producción de las mismas, brindando al usuario la posibilidad de configurar la planta de acuerdo a sus necesidades.

• El programa de CPSMRP ha sido construido para realizar una programación a mediano plazo, su utilidad se pierde si se quisiera hacer la programación diaria. Además la opción de realizar pedidos de materia prima diariamente es muy difícil puesto que tendríamos que tener al proveedor a nuestra disposición. Una opción más práctica es la aplicada en este trabajo que consiste en considerar que la planta realiza pedidos semanales de materia prima. Es por esto que el modelo tiene dos fases; la primera, que se trata de la programación de las requisiciones en los centros de producción, se realiza en espacios de tiempo diarios. En la segunda parte que se trabaja con ítems y productos, se emplean espacios de tiempo semanales. • CPSMRP brinda flexibilidad al usuario final, porque permite realizar consultas y modificaciones a: - Requisiciones programadas y nuevas. -Capacidad de producción de centros de trabajo. - Estructura de los productos. - Cola de los centros de trabajo. - Inventario de materia prima y productos terminados. Los cambios más frecuentes son las modificaciones en la programación originadas por cualquier eventualidad, tan frecuentes en el ámbito empresarial. • Esta herramienta, puede ser utilizada como simulador en caso de existan ordenes de producción en las que el cliente realice el pedido y le solicite a la empresa la fecha en la que se finalizará dicha orden. En caso de no tener la capacidad CPSMRP brinda una programación factible, permitiendo realizar promesas de fecha de entrega acorde con la ocupación de los centros trabajo y el estado de los inventarios de las materias primas y componente. • Tanto la lógica del modelo CPSMRP, como la herramienta informática, son parte de un modelo piloto que podría ser utilizado como base para ser aplicado a distintos sistemas de producción.

VII. BIBLIOGRAFÍA [1] Anward M., Nagi R.; (s/f); Integrated Scheduling of Material Handling and Manufacturing Activities for JustIn-Time Production of Complex Assemblies; Recuperado de: http://www.eng.buffalo.edu/~nagi/papers/mhpaper.pdf ; Consultado en: Abril de 2006 [2] Fogarty D., Blackstone J., Hoffmann T. (1994); Administración de la Producción e inventarios; México; 2ª Edición; pp. 386-460 [3] Mula J. , Poler R., García J.P.;(2005); MRP with flexible constraints: A fuzzy mathematical programming approach; Fuzzy Sets and Systems; vol 157;Pp.74-97

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 11-22

[4] Muthuvelu S.;(2003); Simultaneous Lot sizing and Lead-time Setting (SLLS) Via Queuing theory and Heuristic search ; Tesis de Maestría; Virginia Polytechnic Institute and State University; Recuperado de : http://scholar.lib.v t.edu/theses/available/etd-12292003154104/unrestricted/Thesis-Document3.pdf; Consultado en: Septiembre 2006. [5] Pinedo M. ;(2002); Scheduling Theory, Algorithms and Systems; Prentice Hall; New York ; Second Edition; Pp.93-128. [6] Rom W., Tukel O., Muscatello J. ;(2002);MRP in a job shop enviroment using a resource constraines Project scheduling model; Omega, The International Journal of Management Science; Vol. 30 ; pp. 275-286. [7] Segerstedt A. ;(1996); A capacity-constrained multilevel inventor y and production control problem; International Journal of Production Economics; Vol. 45; pp. 449-461. [8] Sohn S.;(2004); Modeling and Analysis of Production and Capacity Planning Considering Profits, Throughputs, Cycle Times, and Investment; Tesis de Doctorado; Georgia Institute of Technology. [9] Vollmann T. , Berry W. , Whybark C. ; (1997); Manufacturing Planning and Control Systems; McGrawHill ; New York ; pp. 13-67 ; pp. 120-164.

Tipo de artículo: Reporte de Caso. Los autores declaran que no tienen conflicto de interés. Los Autores

Fabio Eduardo Díaz López Ingeniero Industrial. Sus estudios de pregrado los desarrolló en Bolivia de donde es oriundo. Él obtuvo su maestría en Ingeniería Industrial en la Universidad de los Andes en 2007.

Gonzalo Mejía Delgadillo Profesor Asociado en la Universidad de los Andes en Colombia. El profesor Mejía combina sus actividades académicas con Consultoría e Investigación. Él ha asesorado empresas en la implementación de sistemas computarizados para la planeación de producción. También ha creado prototipos académicos e industriales para el desarrollo de software para programación de producción. Sus artículos han sido publicados en importantes publicaciones como el Annals of Operations Research, Robotics and Computer Integrated Manufacturing y en el International Journal of Production Research. Carrera 1 Este No. 19A-40 Edificio Mario Laserna - Facultad de Ingeniería Industrial, Universidad de los Andes, Bogotá D.C. gmejia@uniandes.edu.co

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 23-33

Responsabilidad social empresarial - “Un aporte al proceso de desarrollo” Corporate social responsibility - “A contribution to the development process” Claudia Cárdenas Acosta*

Resumen

Abstract

El la actualidad las empresas en el mundo están sometidas a diferentes presiones que las han obligado a iniciar procesos de cambio en el manejo de sus paradigmas tradicionales y, en ese sentido, ha tomado fuerza el desarrollo de la responsabilidad social empresarial. Por otro lado, la competencia entre países es cada vez más fuerte y las empresas buscan diferenciarse para atraer mayor inversión y mejorar su nivel de competitividad.

Currently the companies in the world are subjected to various pressures that have compelled to initiate processes of change in the management of their traditional paradigms and in this sense have taken force the development of Corporate Social Responsibility. On the other hand, competition among countries is becoming stronger and the companies seek to differentiate themselves to attract more investment and improve their competitiveness.

Paralelo a ello, en el contexto internacional cada vez son mas desarrolladas las normas y estándares de calidad que, aunque en su mayoría son voluntarios, se convierten en barreras de acceso a mercados. En ese escenario, la Responsabilidad Social de las Empresas ha adquirido una dinámica interesante y se percibe como una alternativa para impulsar procesos integrales de desarrollo. El artículo desarrolla el tema partiendo desde el origen y la definición de la RSE pasando por la evidencia de sus beneficios, la descripción de sus elementos fundamentales y la mención de las diferentes etapas que se identifican en el proceso de RSE que viven las empresas, para luego mencionar un ejemplo de modelo de implementación de la RSE dentro de la empresa y finalmente referenciar la experiencia de la construcción de la Norma ISO 26000 de Responsabilidad Social y el planteamiento de las consideraciones generales sobre la potencialidad de impulsar la RSE. Palabras clave: Responsabilidad Social, Responsabilidad Social Empresarial, Modelo de Gestión.

Parallel to this, in the international context are becoming more developed the quality standards that although most are volunteers become barriers to access to markets. In that scenario, the Corporate Social Responsibility has become an interesting dynamic and is seen as an alternative to foster integrated development processes. The article develops the theme starting from the origin and definition of CSR going through the evidence of its benefits, the description of its essential elements and details of the various stages that are identified in the process of CSR living companies, for then cite an example of model implementation of CSR within the company and finally to reference the experience of the construction of ISO 26000 on Social Responsibility and the approach of the general considerations about the potential of promoting CSR. Key words: Social Responsability, Corporate Social Responsibility, Management Model.

Recibido: 11/11/08. Aceptado: 01/04/09. * Pontificia Universidad Javeriana, Facultad de Ciencias Económicas y Administrativas, Bogotá D.C., Colombia.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 23-33

I. INTRODUCCIÓN

II. ORIGEN DE LA RSE

Uno de los temas emergentes y que ha cobrado enorme vigencia para las empresas de todos los sectores en el mundo es la Responsabilidad Social Empresarial (RSE). Este concepto y las prácticas que de él se derivan, están llevando al empresario a un cambio de paradigma en el enfoque de sus negocios, integrando en sus estrategias profundas miradas sociales, culturales y ambientales en la búsqueda por generar valor público en todos sus grupos de interés a través de una actuación en la sociedad que la comunidad considere positiva.

El origen de la Responsabilidad Social Empresarial es tal vez tan antiguo como la empresa misma o incluso como el proceso de acumulación de la riqueza, y su manifestación actual debiera entenderse como una evolución de los sistemas económicos.

En el caso colombiano se vive un momento en el cual la RSE deja de ser algo abstracto y empieza a integrarse como parte fundamental en la gestión de la empresa; en la actualidad se cuenta con una cantidad interesante de empresas en diferentes sectores que manifiestan interés en realizar acciones de Responsabilidad Social Empresarial. Sin embargo, es posible que en Colombia aún no sea claro el concepto, el enfoque o la estrategia, pero lo relevante es que cada vez más empresarios tienen la intención de actuar decididamente en la implementación de la Responsabilidad Social Empresarial, de ejercer un liderazgo que demuestre los beneficios privados y sociales de la misma y de adoptar posiciones más estratégicas que busquen alto impacto bajo una lógica de alineamiento al negocio utilizando herramientas de RSE. En realidad, lo que hoy en día se plantea es un cambio de paradigma frente a la implementación de los modelos de planificación tradicionales, en los cuales se pasaba de una situación en la que la empresa definía el cumplimiento de objetivos netamente económicos en un escenario que planteaba los intereses de los accionistas como mandato para el directorio, y guiaba el proceso de gestión en pro de la consecución de dichos objetivos. A una situación en la que el modelo de planificación tradicional se amplía y considera no sólo los objetivos económicos sino unos objetivos en la dimensión ambiental y social de la empresa (en un marco de desarrollo sostenible) y donde el directorio sigue guiando la gestión pero ya no definida únicamente por los intereses de los accionistas, sino incluyendo los intereses de todos los grupos de interés de la empresa. La empresa empieza a asumir entonces un papel como agente moral y económico, tomando para sí el concepto y los principios de la RSE de tal forma que sus proyectos y programas empiezan a encaminarse hacia la promoción del desarrollo humano y la generación de valor, bajo una orientación hacia la construcción de un proyecto de país que sea viable a largo plazo y deseable para todos.

En ese sentido es posible plantear que, dado que el capitalismo entra en crisis en el último cuarto del siglo XX como producto del evidente agotamiento de los recursos naturales, el sistema económico se ve obligado a orientarse hacia nuevos horizontes y es así como la globalización se convierte en la nueva etapa del proceso de expansión del capitalismo mundial, que difiere de las anteriores porque las relaciones sociales y económicas dependen cada vez menos del territorio y de los tradicionales Estados - Nación, que empiezan a perder importancia ante el surgimiento de economías paralelas con un mayor peso específico. Hacia el año 2003, de las 100 mayores economías del planeta tan sólo cerca de 48 correspondían a Estados Naciones, el resto correspondían a conglomerados empresariales y en ese sentido mas del 50% de toda la creación de riqueza económica procedía de corporaciones transnacionales y no de empresas que actuarán a nivel nacional. Es así como los diferentes sectores sociales empiezan a ejercer una importante presión ya no sólo frente a los Estados sino frente a la actuación de las grandes empresas, cuestionando sus modelos y exigiendo una actuación mas decidida ante la problemática social. En ese escenario, la RSE se convierte en una fórmula para perfeccionar el modo tradicional de hacer negocios en un mundo en el que han cambiado los modos de interrelacionarse y la población está asumiendo y exigiendo sus derechos políticos y sociales, y se inicia entonces una etapa en la que se busca a la empresa como el “ciudadano corporativo” cuyo reto es contribuir a resolver los problemas de la sociedad desde un enfoque de beneficio mutuo y para ello se requiere reorientar las políticas y programas sociales a nuevas formas de gestión pública y social.

III. DEFINICIÓN DE LA RSE Durante el último tiempo se han realizado múltiples esfuerzos de los gobiernos, la academia, la empresa y la sociedad civil en general por construir un concepto de responsabilidad social empresarial que incluya de manera amplia e integral todos los significados inherentes a ella. Si bien no ha sido un proceso fácil y aún no se asume una única definición, estos esfuerzos por construir la

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 23-33

definición han logrado que en las instituciones y escenarios donde el tema se discute, exista una elevada coincidencia en cuáles deben ser los elementos que constituyen la responsabilidad social de las empresas.

aquellos fundamentales para la empresa y sin cuya continua participación no puede sobrevivir. Se refieren a los accionistas, inversionistas, empleados, clientes y proveedores.

En ese sentido las definiciones más conocidas no dejan de mencionar el compromiso que asume la empresa con la sociedad o con la comunidad, la integración de las expectativas de los Stakeholders o grupos de interés por las estrategias de la empresa y la inclusión de temas sociales y éticos dentro de sus acciones.

En el ámbito público, este grupo está formado por el gobierno y las comunidades, cuyas leyes y regulaciones deben ser obedecidas y a quienes se les deben pagar impuestos y otras obligaciones. Existe un alto grado de interdependencia entre la empresa y su grupo de stakeholders primario.

Sin embargo y frente a la posibilidad de contar con una definición común sobre Responsabilidad Social, vale la pena mencionar el esfuerzo que a nivel mundial se ha venido desarrollando en el marco del desarrollo de la norma ISO 26000 de Responsabilidad Social [1], a la cual nos referiremos detenidamente más adelante,y que a grandes rasgos plantea que la Responsabilidad Social es la responsabilidad de una organización respecto de los impactos de sus decisiones y actividades en la sociedad y el medio ambiente, por medio de un comportamiento transparente y ético que sea:

El segundo grupo son los Stakeholders Secundarios, este grupo ha sido definido como aquel que está compuesto por los que influyen o afectan, o son influidos o afectados por la empresa; sin embargo, ellos no participan en las operaciones ni son esenciales para su supervivencia. Los medios de comunicación y una amplia gama de grupos especiales de interés son considerados stakeholders secundarios, según esta definición.

• Consistente con el desarrollo sustentable, incluyendo el bienestar general de la sociedad; • Considerada con las expectativas de sus partes interesadas; • Preocupada en cuanto al cumplimiento con la legislación aplicable y consistente con normas internacionales de comportamiento; • Integrada a través de toda la organización y practicada en sus relaciones.

Tienen la capacidad de movilizar la opinión pública a favor o en contra de una empresa. Dichos grupos pueden afectar de manera significativa a la empresa. Es fundamental entonces que en los procesos de responsabilidad social, la empresa identifique y tenga en cuenta a todos sus grupos de interés elaborando su propio diagrama de stakeholders como lo muestra la siguiente figura.

Por otro lado, es importante tener en cuenta que la definición de la responsabilidad social contempla en cualquiera de los casos la relación con stakeholders, grupos de interés, interlocutores, públicos interesados; entre otros sinónimos del término que se refieren en todos los casos a los grupos con los que se interrelaciona la empresa en el desarrollo de sus actividades. En ese sentido es fundamental mencionar el “Modelo del Stakeholder” desarrollado en la teoría de la administración de empresas por Freeman [2] y su contribución al sustento conceptual del tema. Freeman plantea que los stakeholders son "cualquier individuo o grupo que puede afectar o es afectado por el logro de los objetivos de la empresa" [3] y sostiene que normalmente en las empresas los directivos se ocupan de las expectativas y demandas de los grupos con los que realizan sus negocios pero no de la sociedad. El modelo del stakeholder se diferencia entre dos grupos, el primer grupo son los Stakeholders Primarios que son

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 23-33

IV. BENEFICIOS DE LA RSE Clarificado el concepto de responsabilidad social empresarial e identificados los elementos presentes en las definiciones, es fundamental para las empresas conocer algunos de los beneficios que se le atribuyen a la aplicación de estrategias de responsabilidad social empresarial, donde es posible identificar cuatro tipos: Beneficios comerciales: Dentro de los cuales se contempla la mejora de la imagen pública de la empresa y el aumento de su reputación, la facilidad que obtiene para acceder a mercados globales de mayor exigencia, el aumento en ventas al diferenciar productos y servicios de aquellos que no contemplan la RSE y la posibilidad de anticiparse a tendencias y lograr la fidelización de sus clientes. Beneficios legales: hacen referencia al hecho de que las empresas que aplican programas de responsabilidad social se acercan de manera más clara a su grupos de interés, dentro de los cuales están los reguladores y las agencias fiscalizadoras. Cuando se establece un diálogo entre grupos de interés y empresa, se logra una mejora en el entendimiento frente a los propósitos de la empresa con los intereses de la sociedad, lo que conlleva a adoptar los requerimientos legales que estén en vigencia y demás exigencias realizadas por estos grupos que sean efectivamente coherentes. Beneficios laborales: se refieren a la facilidad en el reclutamiento de personal de primer nivel y retención de talentos que logra la empresa al aplicar la RSE, además de generar relaciones de largo plazo con su personal de trabajo y alineamiento de sus expectativas individuales con la empresa. Beneficios financieros: con la aplicación de estrategias de RSE se plantea que la empresa logra el incremento en la confianza de los accionistas, además de una mejora en la percepción de riesgo; su imagen y reputación le permiten además acceder con facilidad a programas de financiamiento, se logra también mayor facilidad para la adhesión de socios estratégicos y mayor facilidad para atraer nuevas inversiones.

V. ELEMENTOS DE LA RESPONSABILIDAD SOCIAL EMPRESARIAL Es necesario ahora mencionar cuáles son los elementos constitutivos de la responsabilidad social de las empresas y sus características en las diferentes áreas de la misma. Si bien diferentes entidades guber namentales, no gubernamentales y empresariales desarrollan dichos elementos en sus estrategias o trabajos al respecto, es relevante mencionar la publicación que en 2001 realizó la

Comisión de las Comunidades Europeas, el Libro Verde de la Responsabilidad Social Empresarial, pues en dicho documento se ha basado gran parte del desarrollo posterior sobre conceptos, herramientas y enfoques de la responsabilidad social empresarial. Los Libros Verdes son documentos de ref lexión publicados por la Comisión de las Comunidades Europeas al Consejo de las Comunidades Europeas y al Parlamento Europeo sobre un ámbito político específico, destinados a organismos y particulares interesados en el tema tratado, que a la vez son invitados a participar en el proceso de consulta y debate. Los libros verdes en algunos casos, pueden conducir a desarrollos legislativos posteriores y exponen un abanico de ideas con fines de debate público. El 18 de julio de 2001, la Comisión de las Comunidades Europeas publicó el Libro Verde titulado Fomentar un marco europeo para la responsabilidad social de las empresas, con el objetivo de propiciar un debate sobre la responsabilidad social de las empresas y contribuir a la elaboración de un marco europeo para el fomento de este concepto, aprovechando las experiencias existentes. El Libro verde busca también fomentar el desarrollo de prácticas innovadoras, aumentar la transparencia e incrementar la fiabilidad de la evaluación y la validación. La Comisión Europea define en su comunicación la responsabilidad social de las empresas (RSE) como “la integración voluntaria, por parte de las empresas, de las preocupaciones sociales y medioambientales en sus operaciones comerciales y sus relaciones con sus interlocutores (stakeholder)” [4]. En términos generales el libro verde propone dos dimensiones para acercarse a la RSE, una dimensión interna y otra externa, en las cuales se considera que se reúnen los elementos principales de la misma. A. DIMENSIÓN INTERNA DE LA RSE La dimensión interna hace referencia a las prácticas de la empresa hacia adentro y tienen como elementos fundamentales los siguientes: • La gestión de recursos humanos: se refiere al desarrollo de prácticas responsables de contratación: contratar a personas pertenecientes a minorías étnicas, trabajadores mayores de edad, desempleados de larga duración. Luchar contra la exclusión y la discriminación, permitir las mismas posibilidades de promoción, lograr un mayor equilibrio entre familia, trabajo y tiempo de ocio, permitir el aprendizaje permanente; entre otras. • La salud y seguridad en el lugar de trabajo: plantea cumplir las normas establecidas y luego buscar modos

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 23-33

complementarios de promover la salud y la seguridad utilizándolas como condiciones para adquirir productos y servicios de otras empresas y para promocionar sus propios productos o servicios. • Adaptación al cambio: propone reestructurar desde un punto de vista socialmente responsable; es decir, equilibrar y tener en cuenta los intereses y preocupaciones de todos los afectados por los cambios y las decisiones. Es importante buscar la participación y la implicación de todos los afectados mediante una información y una consulta abierta. En las reestructuraciones deben participar las autoridades públicas y los representantes de los trabajadores. • Gestión del impacto ambiental y de los recursos naturales: las empresas deben ser conscientes de que las inversiones hechas en la eliminación de recursos y la descontaminación son normalmente ventajosas para la sociedad y para la propia empresa. Por otro lado, el sistema comunitario de gestión y auditoría medioambiental (EMAS) ISO 19000, anima a las empresa a crear de forma voluntaria, sistemas de eco auditoría y eco gestión dirigidos a estimular la mejora constante del rendimiento ecológico.

• Derechos humanos: propone que si una empresa quiere ser socialmente responsable debe asegurarse de que sus socios respetan los valores fundamentales y cumplen los existentes códigos de conduc ta, así como los instrumentos internacionales como la Declaración tripartita de la OIT sobre los principios y derechos fundamentales en el trabajo, y las directrices de la OCDE para las empresas multinacionales. • Problemas ecológicos mundiales: se manifiesta que es importante que las empresas colaboren con el desarrollo sostenible mundial, cumpliendo las directrices de la OCDE. El libro verde recuerda la Comunicación de la Comisión “Diez años después de Río: Preparación de la Cumbre Mundial sobre el Desarrollo sostenible de 2002” (COM2001/53), que contiene datos adicionales sobre el modo en que las empresas pueden contribuir al desarrollo sostenible en todo el mundo. Dentro del Enfoque Global de la RSE contenido en el libro verde, éste hace mención de cinco conceptos fundamentales, los cuales deben ser tenidos en cuenta a la hora de implementar la RSE dentro de la empresa. Estos conceptos son los siguientes:

B. DIMENSIÓN EXTERNA DE LA RSE Los otros elementos constitutivos de la RSE se agrupan en la denominada dimensión externa, la cual hace referencia al impacto que genera la empresa con sus acciones hacia fuera de la misma. Aquí es posible incluir los siguientes grupos que son externos a la empresa y en ocasiones se pueden ver afectados por las acciones que la empresa desarrolla: • Comunidades locales: allí se plantea que la empresa debe ofrecer plazas adicionales de formación profesional para miembros de la comunidad, colaboración con organizaciones de defensa del medio ambiente, contratación de personas socialmente excluidas, servicios de guardería a sus trabajadores, establecimiento de redes con grupos de la comunidad, patrocinio de actividades deportivas o culturales a nivel local o la realización de donaciones para obras de beneficencia. • Socios comerciales, proveedores y consumidores: se plantea que las empresas deben ser conscientes de que sus resultados sociales pueden verse afectados por las prácticas de sus socios o proveedores a lo largo de toda la cadena de producción. Como modelo de buenas prácticas en este ámbito existen, por ejemplo, los sistemas de tutorías ofrecidos por las grandes empresas a las empresas de nueva creación y las PYME locales o la asistencia proporcionada a pequeñas empresas sobre la redacción de informes sociales.

• Gestión integrada de la RSE: las empresas que deseen ser socialmente responsables deben integrar esta responsabilidad en la gestión, será necesario que tanto los directivos como los trabajadores reciban la pertinente formación. • Informes y auditorías: Pretende que se estandaricen los indicadores que permitan la realización de informes o auditorías sociales uniformes y válidas para todos los países de la unión. Es indispensable la comprobación por terceros independientes de la información publicada en los informes de responsabilidad social para que los informes no sean simples ejercicios de relaciones públicas sin contenido real. • Calidad en el trabajo: el Libro verde recoge como modelo de buena práctica la existencia en algunos países de la publicación de listas de empresas modelo en el ámbito de la calidad en el trabajo. • Etiquetas sociales y ecológicas: cada vez más los consumidores exigen saber las condiciones en que se ha producido un producto que desean, no les basta saber la calidad y el precio del producto, quieren tener también la seguridad de que se producen de manera responsable desde el punto de vista social. En este contexto aparecen las etiquetas sociales hechas por los propios fabricantes que manifiestan que en la producción del producto fabricado no ha habido explotación o abusos.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 23-33

• Inversión socialmente responsable: se llaman fondos socialmente responsables aquellos que “no invierten” en determinadas empresas, como tabaqueras, productoras de armas o de alcohol, empresas que generen residuos no reciclables; o que “invierten” en empresas que son activas en el ámbito social o ecológico. El Libro verde termina con una invitación a las autoridades públicas de todos los niveles: organiz aciones internacionales, empresas, interlocutores sociales, ONG y a cualquier persona interesada, para que exprese su opinión sobre la manera de establecer una asociación en la creación de un nuevo marco destinado a fomentar la responsabilidad social de las empresas.

VI. ETAPAS DE LA RESPONSABILIDAD SOCIAL EN LA EMPRESA El proceso de adopción de la responsabilidad social empresarial se ha dado de manera paulatina debido a las resistencias y, en algunos casos, oposición que genera la empresa al enfrentar un nuevo paradigma en su gestión, en ese sentido cuando se enfrentan a la responsabilidad social empresarial, la mayoría de ellas, al igual que en los procesos de aprendizaje organizacional, pasan por cinco etapas diferentes en su manera de verla. En el contexto internacional el caso del gigante deportivo Nike es tal vez uno de los más representativos y ha sido documentado por Simon Zadek [5] para ejemplificar las etapas por las que la empresa pasa al implementar la RSE: A. ETAPA DEFENSIVA Es la etapa en la que las organizaciones niegan o rechazan las críticas o acusaciones que activistas, medios de comunicación o sus grupos de interés directos les hacen frente a sus acciones. En el caso de Nike, una vez los activistas acusaron a la empresa por las deplorables condiciones de trabajo en sus fábricas proveedoras; en defensa, la respuesta de Nike fue argumentar que esas prácticas de negocios eran comunes en todos sus competidores y por lo tanto no había razón para que los atacaran a ellos. B. ETAPA DE CUMPLIMIENTO La empresa cumple con aquello que se ha comprometido a no hacer y protege así su reputación, no hace nada más allá de lo que se ha comprometido. Cuando Nike reconoció que no lograba nada con negar las acusaciones, decidió realizar auditorías para verificar si efectivamente se cumplían los códigos laborales establecidos, su primer intento no fue exitoso y decidió crear un departamento dedicado a supervisar el cumplimiento de los estándares laborales por parte de sus socios en la cadena de

suministros, corroborando que esta responsabilidad iba mas allá de cumplir lo legal y hacía parte del negocio mismo. C. ETAPA DE GESTIÓN Es el momento en el que la empresa enfrenta sus problemas, asume que requieren soluciones de largo plazo y se los asigna a sus ejecutivos para que se encarguen de ellos. Pese a los esfuerzos desarrollados la mala imagen de Nike continuaba, se creó entonces un equipo de altos ejecutivos con el objetivo de identificar los aspectos causales de dichos problemas y eliminarlos definitivamente. Se evidenció que el problema partía del mismo modelo de negocio en el cual el sistema de incentivos promovía el incumplimiento de los códigos para lograr por otro lado cumplir con las metas y las exigencias de precios, calidad y tiempos de producción; Nike reconoció que la responsabilidad corporativa era parte central del negocio y debía realizar una reingeniería de su negocio la cual no era fácil de implementar. D. ETAPA ESTRATÉGICA Es el momento en el que la empresa se da cuenta de las grandes posibilidades que tendría al alinear sus estrategias de negocio a prácticas socialmente responsables y evidencia en ellas ventajas competitivas de largo plazo. Nike debía ajustar su modelo de negocio buscando un futuro estable, el mercado estaba generando nuevas oportunidades de crear valor y Nike se concentró en no abandonar su compromiso con el cumplimiento de los códigos laborales, ingresó a nuevos modelos de negocio en canales de precios bajos sin renunciar a sus compromisos sociales. E. ETAPA CIVIL Es la última etapa y se refiere a un estadio superior en el proceso de la responsabilidad social empresarial, en él, la empresa busca asegurarse de que todo el mundo integre la responsabilidad social a sus estrategias y promueven acciones colectivas para la solución de las diferentes problemáticas. Nike se ocupó de abogar por estándares laborales internacionales regulados que compensaran las desventajas competitivas que implican emprender sólo estas campañas y comunicó a sus stakeholders su enfoque con el objeto de hacer común el cumplimiento de estos códigos en toda la industria; se involucró en iniciativas para relacionar la RSE con las políticas públicas y ha generado alianzas con diferentes sectores para la defensa de temas relacionados con la RSE. Como se ha venido referenciando, el caso Nike muestra el panorama de una empresa que ha vivido casi el proceso completo de la RSE en la empresa; sin embargo, son pocas

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 23-33

las empresas que han llegado a la etapa civil, muchas de ellas están en tránsito y otras se han quedado en la etapa uno o dos sin asumir una verdadera responsabilidad social. El siguiente cuadro, muestra las diferentes etapas que debe atravesar la empresa para construir una sólida y veraz responsabilidad social. Por otro lado, es importante mencionar que otra forma de mirar el proceso de la empresa frente a la responsabilidad social es el planteado por Naciones Unidas en el Pacto Global, el cual se refiere a pasar de un nivel legal en el que la empresa sólo se ocupa de cumplir las normas existentes a un nivel proactivo, que se acerca al cumplimiento de estándares de su industria en el nivel nacional e internacional. Una vez superada esta etapa, la empresa pasa al nivel cultural en el que asume de manera voluntaria principios para el desarrollo y consolidación de la responsabilidad social y, finalmente pasa al nivel ético en el que la responsabilidad social se convierte en uno de sus valores fundamentales de los cuales da cuenta sobre todo lo que hace en este proceso, desde un contexto de promoción del desarrollo humano.

Cuando la empresa pasa la etapa defensiva y la etapa de cumplimiento en la estructura de Zadec, o la etapa legal en la propuesta del Pacto Global, y se acerca a las etapas de gestión y estratégica que requieren la vinculación de la RSE a la estrategia de negocio, empieza a cobrar fuerza la necesidad de aplicar un modelo de responsabilidad social empresarial en su interior, y aunque existen diferentes caminos para llegar a él o diferentes propuestas, para efectos del presente trabajo, nos enfocaremos en uno de ellos, el cual se describe a continuación.

La Fig. Nº 2 muestra el proceso descrito por Naciones Unidas.

VII. UN MODELO DE RESPONSABILIDAD SOCIAL EMPRESARIAL Aplicar la responsabilidad social no es una receta o un grupo de acciones predeterminadas que algún tipo de empresa en cualquier contexto pueda aplicar, pues siempre dependerá de la especificidad de las acciones y el entorno con el que se relaciona. De acuerdo con ello, existen diferentes metodologías y propuestas para que la empresa se diagnostique frente a su responsabilidad social y a partir de los resultados pueda emprender acciones para iniciar un camino como ciudadano corporativo responsable.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 23-33

Una manera de hacerlo consiste en poner en práctica un modelo de Gestión de RSE, que consiste en un “Sistema estructurado de administración de recursos cuyo objetivo es facilitar la identificación, control y optimización del impacto económico, social y ambiental de las actividades, productos y servicios de una empresa sobre sus grupos de interés [6]. El uso de un Modelo de Gestión le facilita a una empresa la adopción de principios de Responsabilidad Social Empresarial que contribuyen a crear valor para ella y la sociedad, mejorando su competitividad y su productividad. El modelo contribuye además a mejorar el conocimiento que la empresa tiene sobre su matriz de debilidades, oportunidades, fortalezas y amenazas (DOFA) en RSE, a conocer las expectativas y percepciones de sus grupos de interés y a conocer las oportunidades y amenazas de su entorno. El modelo permite también mejorar la gestión de RSE de la empresa mediante la formalización de políticas y sistemas de gestión y la adopción de medidas de for talecimiento de RSE en áreas prioritarias de intervención, seleccionadas en función de su impacto y factibilidad. En ese sentido el Modelo de Gestión pretende que las actividades de RSE sean coherentes con la estrategia empresarial, respondan a las expectativas de los grupos de interés y a las oportunidades y amenazas del mercado, sean planificadas y controladas para medir su impacto y posibilidades de mejora y, finalmente, sean comunicadas al público. Ahora bien, implantar un Modelo de Gestión de RSE requiere que una empresa garantice la existencia de ciertos mínimos, como la existencia de políticas formales que den cuenta de su compromiso y de las directrices de actuación a seguir, la existencia de una estructura organizativa que asegure el seguimiento a las responsabilidades, además de sistemas de gestión implantados o que permitan identificar, controlar y gestionar los impactos económicos, sociales y medioambientales de las actividades de la empresa sobre sus grupos de interés. Requiere además, implantar un programa de mejora continua, contar con herramientas de transparencia informativa para comunicar al público sus resultados y, finalmente, generar canales de diálogo con diferentes grupos de interés y así conocer sus percepciones y expectativas. El modelo cuenta con un esquema de desarrollo que permite desarrollar en general siete etapas sucesivas al interior de la empresa, que le permitirán trabajar con rigor la responsabilidad social.

A. ETAPA DE PREPARACIÓN En esta etapa es necesario tener en cuenta que la RSE requiere un cambio cultural, para ello la empresa debe identificar los beneficios que la RSE puede aportarle, tanto la gerencia como el personal deben entender lo que se espera de ellos, y comprometerse con el proyecto. Se debe además disponer de una planificación que facilite su ejecución. B. ETAPA DE DIAGNÓSTICO La segunda etapa corresponde al Diagnóstico y tiene en cuenta que la RSE requiere que se tomen medidas para identificar, controlar y gestionar los impactos sociales de la empresa. La gestión de estos impactos requiere conocer previamente las fortalezas y debilidades de la misma en cada aspecto clave de la RSE. El diagnóstico permite identificar las áreas de intervención y las oportunidades de mejora de la empresa y elaborar un plan de acción. C. ETAPA DE PLANIFICACIÓN La tercera etapa se denomina de Planificación Estratégica y Operativa; se refiere a que la mayoría de las empresas realizan acciones de RSE aún sin saberlo, pero muchas de ellas tienen poca relación con la estrategia de negocio o están muy atomizadas por lo que su impacto, es decir su capacidad de generar cambios positivos internos y externos, es limitado; mediante la planificación entonces se pretende que la empresa jerarquice sus áreas de intervención en función de sus líneas estratégicas, de su impacto y de sus capacidades técnicas y económicas, para llevarlas a cabo. D. ETAPA DE IMPLANTACIÓN Sin la implantación, la RSE se reduce a teoría. Sus principios deben ser integrados a las decisiones y operaciones diarias de la empresa, lo que requiere información para los equipos de trabajo, que permita cumplir con los requisitos y desarrollo de documentación de soporte (registros, formatos). Es de vital importancia en este aspecto integrar la RSE a las herramientas de gestión existentes al interior de las empresa. E. ETAPA DE COMUNICACIÓN La quinta etapa, se refiere a la Comunicación y plantea que la RSE requiere transparencia informativa y diálogo con grupos de interés, no sólo una comunicación centrada en la información financiera que se entrega a los accionistas; la estrategia debe complementarse y centrarse en la relación empresa - grupos de interés, a través de la realización de informes de sustentabilidad y diálogo con los grupos de interés, recopilando información sobre sus expectativas y opiniones.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 23-33

F. ETAPA DE SEGUIMIENTO Y MEDICIÓN La sexta etapa se refiere al Seguimiento y la Medición, aquí el planteamiento del modelo de gestión es “lo que no se mide no se mejora”, en ese sentido, la propuesta plantea que la empresa se preocupe de medir los avances logrados en el tema y asegurar el cumplimiento de los objetivos que se definan en los planes de acción. La empresa debe utilizar los canales de comunicación para retroalimentar el proceso de RSE. G. ETAPA DE REVISIÓN Y MEJORA La séptima y última etapa tiene que ver con la Revisión y Mejora, pues para mitigar las debilidades y potenciar las fortalezas se requiere aprender de la experiencia, el programa de RSE requiere entonces una retroalimentación constante en cada una de sus fases de desarrollo para que cada vez sea, más que un modelo de gestión de RSE aplicado, un modelo totalmente ajustado a la empresa, a las necesidades de sus grupos de interés, a su estrategia de negocio y a su cultura organizacional. El encargado de proyectos RSE dará seguimiento a los avances y resultados, con el fin de entregar información útil a los directivos que permita apoyar el proceso de toma de decisiones de las acciones correctivas que sean necesarias, completando el círculo de gestionar la RSE bajo la lógica del mejoramiento continuo.

Una vez desarrolladas las etapas de un modelo de gestión y las etapas por las que pasa la empresa en su proceso de responsabilidad social, es posible dar paso al contexto en el tema de RSE; a continuación se da una mirada sobre como se ha desarrollado la responsabilidad social en el ámbito nacional e internacional.

VIII. NORMA ISO 26000 En el escenario de avance de la Responsabilidad Social, es fundamental mencionar el proceso que se ha llevado a c ab o desde la Organiz ación Inter nacional de Estandarización (ISO) donde se promueve el desarrollo de normas internacionales y desde el año 2001 se trabaja en la definición de una Norma sobre Responsabilidad Social (ISO 26000) cuya construcción cuenta con seis (6) reuniones plenarias desarrolladas en: 1. Salvador, Brasil. Marzo de 2005. 2. Bangkok, Tailandia. Septiembre de 2005. 3. Lisboa, Portugal. Mayo de 2006. 4. Sydney, Australia. Enero de 2007. 5. Viena, Austria. Noviembre de 2007. 6. Santiago, Chile. Septiembre de 2008. La Norma Internacional ISO 26000 corresponde a una “Guía sobre Responsabilidad Social” que: • Entregará orientaciones sobre RS (es una guía). • No esté hecha para la certificación de una tercera parte. • No es una Norma de Sistema de Gestión. • Aplica para cualquier tipo de organización (privada, pública, grande, pequeña, etc.). • Aplica para países en desarrollo y desarrollados. A. METODOLOGÍA DE TRABAJO La formulación de la ISO 26000 implementó una nueva metodología de trabajo que buscó una participación equilibrada entre países en desarrollo y desarrollados, y un balance de género. Contó además con una participación igualmente equiparada entre las distintas categorías de partes interesadas (stakeholders): • Consumidores. • Gobierno. • Industria. • Trabajadores. • ONG. • Servicios, apoyo, investigación y otros (SAIO). Los Grupos de Trabajo de ISO RS estaban compuestos por:

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 23-33

• 6 expertos de cada país miembro de ISO participante (uno por categoría de stakeholder) + 6 observadores y • 2 expertos de cada organización D-Liaison* participante + 2 observadores. *Organizaciones que no son ONN, por lo tanto no son miembros de ISO, pero que tienen relevancia en el tema a nivel internacional o regional. La definición del contenido de la Norma se hace a través del consenso del WG y se podría definir como “Un proceso político, para la definición de un documento técnico, que tendrá efectos técnicos y políticos en la gestión de las organizaciones”.

IX. CONSIDERACIONES FINALES En Colombia no existe un concepto unánime sobre lo que es responsabilidad social empresarial por ende, tampoco existe claramente un enfoque estratégico en esa materia, sin embargo se advierte cómo, en los últimos años y debido al auge de la misma a nivel internacional y nacional, cada vez más empresas se están concientizando de la importancia de incluirla como parte de la estrategia competitiva de la empresa, como parte del negocio. Por otro lado la evolución, no sólo del concepto sino de las prácticas, ha hecho que en el país la responsabilidad social empresarial se haya ido involucrando en la estrategia de negocio de las diferentes empresas, con el objetivo de contribuir a la generación de valor para la sociedad.

B. ESTRUCTURA DE LA NORMA La Estructura de la Norma ISO 26000 definió tanto Principios de Responsabilidad Social como Temas Fundamentales a tener en cuenta y los estableció así: Principios de Responsabilidad Social • Desarrollo sostenible es una meta general. • Rendición de cuentas (accountability). • Transparencia. • Comportamiento ético. • Partes interesadas. • Estado de Derecho. • Normativa internacional. • Derechos humanos.

En la actualidad existe una conciencia creciente en el país de que las empresas deben ser motor de cambio social y deben colaborar con la construcción de la paz, la educación, la salud, entre otros; se considera que ante los problemas graves de violencia y pobreza que tiene la sociedad, el estado se ha quedado corto en planear soluciones para los mismos y por lo tanto las empresas como parte de la sociedad civil asumen cada vez más un papel activo. La responsabilidad social empresarial deja de ser algo abstracto y se integra como parte fundamental en la gestión de la empresa, de allí la pregunta sobre el recurso humano, el medio ambiente, las relaciones con la comunidad y con sus grupos de interés cobra otro significado y aparecen nuevos sentidos para las actuales prácticas.

Temas Fundamentales • Gobierno organizacional. • Medio Ambiente. • Derechos Humanos. • (Buenas) Prácticas Laborales. • Prácticas Operacionales Justas. • Asuntos de Consumidores (y usuarios). • Desarrollo e Inserción de la Comunidad C. PASOS A SEGUIR Si bien aún falta un proceso largo para contar con una versión definitiva de la Norma ISO 26000 vale la pena resaltar los resultados obtenidos hasta el momento y como el borrador definido en la última reunión plenaria en Chile en septiembre de 2008 evidenció niveles importantes de consenso y, principalmente, se aprobó la continuidad del proceso hacia las diferentes etapas definidas en ISO para la publicación final de una norma.

En Colombia la responsabilidad social empresarial no es un tema nuevo. Los empresarios la han aplicado desde una perspectiva filantrópica, cumpliendo con su cuota de retorno a la sociedad. La gran cantidad de fundaciones empresariales existentes, el sinnúmero de programas sociales que las empresas auspician y el desarrollo de diferentes alianzas e iniciativas, evidencia la visión que ha primado en Colombia hasta el momento, una visión que se respalda en la tradición filantrópica de su empresariado y pone de manifiesto que el camino de la responsabilidad social empresarial se ha transitado entonces entre la filantropía y el apoyo a causas sociales específicas o marketing con causa. A ésta visión siguen aferradas un porcentaje alto de las empresas colombianas. En Colombia la RSE convoca a tres actores principales: gobierno, empresa y sociedad civil; en cuanto al gobierno, en la actualidad el estado colombiano ha señalado como política central, el impulso de la productividad a todo

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 23-33

nivel y ha señalado como parte relevante de este propósito el observar lo relacionado con la responsabilidad social en las empresas. La empresa en Colombia ha empezado a trabajar sobre la idea de que su responsabilidad sobrepasa la generación de utilidades para los socios o accionistas, se ha dado cuenta que la responsabilidad social empresarial se está convirtiendo en una herramienta para mejorar las condiciones del ambiente en el que trabaja y en estrategia de expansión de los negocios. Para la sociedad civil colombiana, la responsabilidad social empresarial se convierte en un instrumento de presión de mercado pues a través de diferentes agremiaciones y asociaciones se viene trabajando y configurando una fuerza que se acoge a los principios de la RSE para exigir al empresariado el cumplimiento de mínimos. El desafío para Colombia radica en desarrollar cada uno de los ámbitos de acción de la responsabilidad social empresarial, posibilitando el uso de estrategias y herramientas que aumenten la productividad y la rentabilidad de los negocios, estableciendo mercados estables que acerquen a los clientes. Junto con ello, se requiere desarrollar políticas y programas de calidad laboral. El Estado debe respaldar las iniciativas del sector privado y motivar a la sociedad civil a participar activamente de ellas. Otro desafío primordial, consiste en motivar e incentivar el fortalecimiento de una cultura de RSE tanto en las empresas del sector público como privado, generando altos niveles de responsabilidad en los empleados, a fin de que la RSE se vea involucrada en las actividades diarias de la empresa y sea parte de su estrategia de operación.

También se requiere integrar a las pequeñas y medianas empresas al proceso de desarrollo de la RSE en el país, pues economías como las colombianas cuentan con una gran cantidad de pequeñas y medianas empresas que están en capacidad de implementar sistemas de gestión para acercarse a certificaciones de calidad, no sólo en sus procesos, sino en sus acciones socialmente responsables. En ese sentido, el desafío está en promover la certificación de las empresas a través de diferentes normas y estándares internacionales que avalen sus acciones en RSE.

X. REFERENCIAS [1] Borrador ISO-RS. Noviembre 9 de 2007. [2] FREEMAN Rober t. Strategic Management: A Stakeholder Approach. Boston. USA. Pitman Publishing; 1984. [3] NÚÑEZ Nelson. Responsabilidad Social de la Empresa. Tendencias teóricas y prácticas. Documentos de Trabajo. Chile. 2003. [4] Comisión de las Comunidades Europeas. Libro Verde. Fomentar un marco europeo para la responsabilidad social de las empresas. Bruselas; 2001, 35. [5] ZADEK Simon. El Camino hacia la Responsabilidad Corporativa. En Harvard Business Review. Edición Especial. El Factor Social. 2005. [6] VINCULAR. Modelo de Gestión de Responsabilidad Social Empresarial. Valparaíso, Chile. 2004.

Tipo de artículo: Revisión de tema. La autora declara que no tiene conflicto de interés. La Autora Claudia Cárdenas Acosta Coordinadora de Responsabilidad Social Empresarial. Facultad de Ciencias Económicas y Administrativas. Pontificia Universidad Javeriana. Economista Universidad Externado de Colombia y Magister en Política Social. Pontificia Universidad Javeriana. Consultora en ejecución de Modelos de Gestión de RSE, con formación en procesos gerenciales de RSE en el Instituto Vincular en Santiago de Chile y Entrenamiento en Responsabilidad Social Empresarial en el Center for Corporate Citizenship. Carroll School of Managment. Boston College. Boston. USA. Carrera 7 No. 40-62 Facultad de Ingeniería Industrial, Universidad Javeriana, Bogotá D.C. - ccardenas@javeriana.edu.co

Ingenier铆a Electr贸nica

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 36

Ingeniería Electrónica

La Facultad de Ingeniería Electrónica de la Universidad El Bosque, presenta a sus alumnos dos alternativas para la culminación de sus estudios y obtención de su título profesional: proyecto de grado y auxiliar de investigación, de esta forma, se busca desarrollar en los estudiantes las competencias cognoscitivas e interpretativas enfocadas a la investigación, presentando un escenario idóneo enmarcado en el contexto de la Universidad El Bosque, que si bien ha buscado trabajar con otras facultades desde una mirada multidisciplinar, enfoca ahora esfuerzos para lograr trabajar desde una perspectiva interdisciplinaria por medio del trabajo conjunto entre grupos de investigación, como sucede actualmente con la Facultad de Psicología en el proyecto de potenciales evocados. Adicionalmente, la Facultad considera fundamental, dentro del aprendizaje de un ingeniero electrónico, que los alumnos asimilen la metodología asociada a la planificación, especificación, diseño, implementación y validación de un proyecto; tarea muy común dentro del ámbito profesional. Es por esto, que el proyecto de grado es el mecanismo apropiado para el desarrollo de estas competencias. En el proyecto de grado, el alumno se ve obligado a determinar y plantear correctamente un problema real, brindando una solución acorde al entorno social. Por lo anterior, se presentan en este número dos proyectos en los cuales la ejecución de la anterior metodología fue exitosa para lograr cumplir las expectativas por un lado de la industria y por otro de la Facultad de Psicología en la Universidad El Bosque. Finalmente, la Facultad le apuesta con solidez al desarrollo de la investigación, por lo cual, considera que no es correcto limitarla a docentes, maestrantes o superiores y considera, que es fundamental involucrar a los alumnos en investigación desde pregrado, de tal manera que los alumnos tengan una mayor motivación para continuar su desarrollo académico en maestrías o inclusive en doctorados, por medio de la figura de auxiliar de investigación. Para tal fin, la Facultad de Ingeniería Electrónica se apoya en el grupo de investigación Bioingetec, grupo que semestralmente emite convocatorias para que nuevos auxiliares de investigación trabajen en los proyectos de las líneas de investigación declaradas ante Colciencias.

Juan Carlos Lizarazo. Editor asociado. 36

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 37-43

Prototipo de laboratorio y especificaciones técnicas industriales de un control semafórico para el Instituto de Financiamiento, Promoción y Desarrollo de Ibagué Lab prototype and industrial technical specifications of a traffic light control for the Institute of Finance, Promotion and Development of Ibague Diana Castro Penagos* Luís Francisco Granada Correcha**

Resumen

Abstract

Para una efectiva, rápida y segura movilización dentro de una ciudad es necesaria una semaforización eficiente, regida por las normativas técnicas internacionales, para lo cual se requieren controles semafóricos modernos que suplan las necesidades de cada cruce, por este motivo, se diseñó e implementó un prototipo de laboratorio de un control para el Instituto de Financiamiento, Promoción, y Desarrollo de Ibagué INFIBAGUE-, según su presupuesto.

For an effective, quick and safe mobilization inside a city is necessary an efficient traffic light management, ruled by the international normative. Therefore, modern traffic lights controls are needed to supply the requirements of each crossing, so as the main objective of this project there was designed and made a laboratory prototype of a traffic light control, which will be implemented by the financing, promoting and development of Ibagué Institute, -INFIBAGUE- according to their funds.

El proyecto contiene seis módulos: una fuente de alimentación con protección contra sobre picos de voltaje y corriente, un circuito lógico que funciona como cerebro del control semafórico, un circuito de potencia que suministra el voltaje y corriente necesarios para las bombillas, un circuito para la programación de la etapa lógica, un circuito de detección de verde conflictivo y un circuito de respaldo para cubrir eventuales daños de la etapa lógica. Palabras clave: Control semafórico, elementos de estado sólido, etapa lógica, horas pico, número de fases, verde conflictivo.

The project contains six modules: a protected against voltage and current overflows power source supply, a logic circuit that works as the brain of the traffic lights control, a power circuit to give the voltage and current needed by light bulbs, a programming circuit for the logic circuit, a green conflict circuit, and a back up circuit for an eventual logic's circuit damage. Key words: Conflict greens, logical step, number of stages, rush hours, solid state elements, Traffic light control.

Recibido: 12/08/08 . Aceptado: 03/09/08. * Facultad de Ingeniería Electrónica - Universidad El Bosque, Bogotá D.C., Colombia. ** Facultad de Ingeniería Electrónica - Universidad El Bosque, Bogotá D.C., Colombia.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 37-43

I. INTRODUCCIÓN Uno de los principales problemas que enfrentan la mayoría de ciudades colombianas es intentar proveer un eficaz sistema de semaforización con un presupuesto restringido y una escasa iniciativa de los dirigentes por modernizar los sistemas existentes. Para dar un cambio a esta problemática el Instituto de Financiamiento Promoción y desarrollo de Ibagué ha propuesto invertir en nuevos controles semafóricos, con un eficiente funcionamiento, reduciendo embotellamientos y accidentes en esa ciudad; dándole una mejor calidad de vida a sus habitantes y creciente número de visitantes [1]. Como respuesta a la inquietud de modernizar los actuales controles semafóricos se ha propuesto cambiar la antigua y obsoleta tecnología secuencial con circuitos integrados TTL, por una de microcontroladores PIC que permite reducir el tamaño de las tarjetas, y brindar mayor versatilidad, tanto en la programación de las mismas, como en su implementación en los diversos tipos de cruces existentes [2]. Teniendo en cuenta la tecnología utilizada por las principales empresas a nivel mundial que se dedican al desarrollo de este tipo de controles, se decidió optar por una etapa de potencia con elementos de estado sólido tales como optoacopladores y Triacs, en vez de elementos electromecánicos como relés [3]. Para suplir las expectativas tanto de INFIBAGUE, como de los usuarios de cada cruce, se realizó el diseño e implementación de un prototipo de laboratorio, el cual, con las especificaciones técnicas industriales necesarias y exigidas por los organismos normativos internacionales, pueda ser instalado en la ciudad de Ibagué en cada uno de los lugares en los que sea necesario [4]. Así, se realizó inicialmente un diseño en el cual se efectuó una fuente de alimentación la cual se encuentra protegida contra sobre voltajes y corrientes que pudieran ocurrir en la red pública de 110VA.C.- 60Hz; acto seguido se diseñó una etapa lógica, en la que se logra programar, en un microprocesador PIC, entre dos y cuatro fases para semáforos vehiculares y peatonales y los tiempos de cada color (rojo, amarillo y verde) en cada una de ellas; también se ejecutó una etapa de potencia en la cual se otorga el voltaje y corriente que requieren para su encendido, las bombillas dentro de las mensulas según la programación guardada en la etapa lógica.

Luego se procedió a realizar un circuito programador, el cual permite cambiar los datos almacenados en la etapa lógica cada vez que sea necesario, sin tener que extraer el microcontrolador y directamente en el lugar de instalación de cada equipo [5]. Posteriormente, se diseñó un circuito de detección de verde conflictivo, que como lo indica su nombre, envía a una rutina de intermitencia a la etapa lógica en caso tal que se encuentre más de una bombilla de verde vehicular de distinta fase en un mismo instante, hasta que el problema haya sido solucionado [6].

II. JUSTIFICACIÓN Colombia, al igual que los demás países latinoamericanos, se enfrenta al reto que presentan alianzas comerciales como el TLC y el grupo de los tres, entre otras, lo cual requiere una gran inversión en infraestr uctura económica, portuaria y vial, en esta última se encuentra la posibilidad de dar una mayor y más rápida movilidad de mercancías y personas en las principales ciudades del país o entre ellas, encontrándose allí Ibagué como una de las ciudades con mayor crecimiento económico del país durante el año 2007. Por este motivo la solución de embotellamientos y disminución en las demoras causadas por daños en los cruces semafóricos deben disminuir a un mínimo para apoyar este fuerte desarrollo de la ciudad. Un punto de vital importancia para la búsqueda de controles más eficientes radica en los altos costos de mantenimiento de las tarjetas antiguas, las cuales por su mal diseño y protección presentan continuamente daños por descargas eléctricas, causadas a partir de rayos, sobre picos y apagones; colocando en riesgo a las personas que transitan diariamente por cada uno de los cruces. Además los controles actualmente instalados no cuentan con las cajas intemperies correspondientes para este tipo de sistemas, presentándose filtraciones, cortos circuitos y robos de cableado. Otro gran problema es el difícil mantenimiento de los controles actuales debido a su mala distribución interna y conexiones poco prácticas, como lo son regletas atornilladas y porta-fusibles que no permiten una visualización rápida de los daños, teniendo en cuenta que el pronto arreglo de estos dispositivos es indispensable para la movilidad de la ciudad.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 37-43

III. DESARROLLO

De acuerdo a la fig. 2, la conexión a la línea comercial y la protección del sistema contra sobre picos se realiza de la siguiente manera: • El cableado del control a la línea comercial se toma del poste más cercano al control semafórico, el cual se encuentra a una distancia máxima de 1 m. • El poste tiene 5 líneas de las cuales una es de 220VA.C., 3 son de 110VA.C. y la última constituye el neutro; así se toma para la alimentación del sistema una línea de 110VA.C. y el neutro, las cuales entrarán en un capazote conectado a un tubo galvanizado que se zuncha al poste y que entra en la tierra 15cm; pasando por otros 2 tubos, el primero que va hacia la base de ladrillo del control semafórico y el segundo que entra dentro de la base de ladrillo hasta la caja intemperie que contiene el sistema. A . BL O QU E I I . C I RC U I T O R EGU L A D OR Y RECTIFICADOR 1. Funcionalidad

El diseño global del sistema se dividió en 8 bloques constitutivos, como se aprecia en la Fig. 1. A continuación se detalla cada uno de los bloques constitutivos del diseño global. A. BLOQUE I. CIRCUITO DE PROTECCIÓN CONTRA SOBRE PICOS DE LA LÍNEA COMERCIAL

La funcionalidad de este bloque es convertir el voltaje de alimentación de 0 - 110VA.C. ± 10%, en voltaje D.C. por medio de un transformador y un puente de a través de un regulador de voltaje, que sale del puente de diodos (5VD.C.) para poder suplir de voltaje los circuitos en la búsqueda de su buen funcionamiento. 2. Regulación de voltaje

1. Funcionalidad La funcionalidad de este bloque es proteger al sistema de sobre picos de voltaje y corriente de la línea comercial 110 VDC (60Hz), por medio de fusibles de disparo rápido y varistores. 2. Conexión a la línea comercial 110 VDC (60Hz)

De acuerdo con la Fig. 3, las funciones del circuito rectificador y regulador son servir de alimentación a los circuitos del programador, etapa lógica, de respaldo y circuito de detección de verde conflictivo. Los componentes del Módulo II corresponden a un puente de diodos y un condensador electrolítico de más de 2200ìF, a un voltaje el doble del voltaje de salida del puente de diodos, o sea de más de 25V, por último, se utiliza un LM7805 el cual regula el voltaje que sale del puente de diodos a 5VD.C. en los 4 circuitos nombrados.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 37-43

C. BLOQUE III. CIRCUITO DE LA ETAPA LÓGICA

2. Comparación entre las salidas

1. Funcionalidad

En la etapa de detección de verde conflictivo se toman las salidas de verde vehicular después de la etapa de potencia, desacoplados por optoacopladores 4N35 para lograr obtener voltajes de 5VD.C. los cuales entran a un microprocesador 16F628 en donde se hace una comparación y en caso de que se tengan 2 o más voltajes de 5VD.C en un mismo instante, se envía un voltaje a una entrada del microprocesador de la etapa lógica 16F877 para que dé la orden de enviar todas las fases a intermitencia, que según la normativa internacional, es en amarillo en la fase principal y en rojo en el resto de las fases. El diagrama de bloques del circuito de detección de verde conflictivo se encuentra en la fig. 5.

La funcionalidad de este bloque es almacenar los datos del número de fases a utilizar y los tiempos requeridos en cada color, (rojo, amarillo y verde para los semáforos vehiculares; y rojo y verde para los peatonales). Además, este circuito debe permitir la visualización directa por medio de diodos LED el funcionamiento de las fases y los tiempos programados [7]. 2. Almacenamiento de los datos de fases y tiempos.

E. BLOQUE V: CIRCUITO PROGRAMADOR De acuerdo con la Fig. 4, la etapa lógica consta de un microprocesador 16F877 que almacena el programa de funcionamiento, además de un reloj-calendario PCF8583, con hora y fecha al microprocesador y una memoria EEPROM 24LC02B que almacena los datos de número de fases y tiempos que se dan con la etapa del programador. Las salidas del microprocesador 16F877 de esta etapa son visualizadas por medio de diodos LED que simulan las bombillas de los verdaderos semáforos y sirven de testigo del funcionamiento del programa almacenado. D. BLOQUE IV. CIRCUITO DE DETECCIÓN DE VERDE CONFLICTIVO 1. Funcionalidad En esta etapa se detecta la presencia del verde vehicular simultáneamente en dos o más fases, ya sea por un daño del software o del hardware (corto circuito en las bombillas) y envía un pulso al microprocesador del circuito de la etapa lógica, para que entre en una rutina de intermitencia en la que se enciende la bombilla amarilla en la fase principal y las rojas en las demás fases, para que de esta forma se puedan evitar posibles accidentes de tránsito por daños de este tipo.

1. Funcionalidad La funcionalidad de este circuito es permitir almacenar y enviar, cada vez que sea necesario, los datos de fases y tiempos al microprocesador de la etapa lógica 16F877 sin necesidad de extraer este último de su lugar en la tarjeta, así se pueden manejar los datos a voluntad según modificaciones en los cruces (ampliaciones, crecimiento del flujo vehicular, etc.) [8]. 2. Almacenamiento y visualización de los datos de fases y tiempos

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 37-43

De acuerdo con la fig. 6 el circuito programador consta de un microprocesador 16F870, una pantalla LCD (2x16) y un teclado matricial (4x4) para dar a la memoria los datos que debe almacenar sobre número de fases y tiempos.

En la Fig. 7 se puede ver el diagrama de bloques de la etapa de potencia con los diversos elementos que la componen y en las líneas intermitentes se muestran las entradas y salidas de esta etapa.

Este microprocesador 16F870 tiene almacenado el programa de un menú (visualizado en la pantalla LCD), en el cual se preguntan los datos (fecha, hora, número de fases, tiempos en cada color), que se introducen con el teclado matricial y se transmiten a la memoria 24LC02B. Esta etapa se acopla a la etapa lógica por medio de un conector DB9 macho, el cual sólo se conecta cuando se necesite realizar la programación para evitar consumos de energía innecesarios. La programación se puede realizar mientras el sistema se encuentra en funcionamiento, evitando así detener el tránsito mientras se realiza la programación. Para que el microcontrolador de la etapa lógica 16F877 comience con los nuevos datos programados, sólo es necesario desconectar el programador y reiniciar el sistema [9].

La etapa de potencia proporciona el voltaje necesario para que se puedan encender las bombillas de los semáforos, las cuales son de 110VA.C., y brinda protección al sistema con la ayuda de fusibles y varistores para cada una de las 20 salidas posibles del dispositivo, este circuito que tiene una capacidad máxima de salida de 10A, tiene como entradas las salidas de la etapa lógica en donde se realiza la programación del encendido de cada bombilla.

F. BLOQUE VI: CIRCUITO DE LA ETAPA DE POTENCIA Y DE CABLEADO HACIA LOS SEMÁFOROS

La señal de 5VD.C entra a un optoacoplador el cual envía el voltaje a un TRIAC Q4015L5 haciéndolo funcionar como un interruptor, así cuando se envía una señal de encendido desde el microcontrolador 16F877 de la etapa lógica, el TRIAC Q4015L5 permite pasar el voltaje de 110VA.C para lograr encender las bombillas, de esta manera, con el TRIAC Q4015L5 también se logra manejar la corriente necesaria para el manejo de los 10A para los que está especificado el dispositivo.

1. Funciones Las funciones de este circuito son: • Proporcionar el voltaje necesario para el encendido de las bombillas en los semáforos en cada fase programada. • Brindar la potencia necesaria para conectar hasta 10 diferidos por cada una de las bombillas en cada fase según sea necesario. • Interconectar la señal de las salidas del microprocesador en VD.C con un optoacoplador MOC3021 y un TRIAC Q4015L5 (uno por cada salida) a las bombillas que funcionan con voltaje de 110 VA.C. • Desacoplar la tierra del circuito del microcontrolador del neutro de las líneas utilizadas. • Llevar el voltaje de la salida de la etapa de potencia a las bombillas de los semáforos. 2. Manejo de la potencia necesaria para las bombillas.

El cableado hacia los semáforos se realiza por el tubo galvanizado de manera inversa al cable de alimentación con cable AWG 4X16 para los semáforos vehiculares y AWG 3x16 para los peatonales [10]. G. BLOQUE VII: CIRCUITO DE RESPALDO DE LA ETAPA LÓGICA 1. Funciones Las funciones de este circuito son: • Dar soporte de seguridad en caso de daño o bloqueo al microcontrolador de la etapa lógica • Recibir una señal cuadrada de amplitud 5VA.C y frecuencia 1Hz de la etapa lógica mientras esté funcionando, en caso contrario el microcontrolador de respaldo comenzará una rutina en la cual actuaría como si se encontrara un conflicto en verde, dando así una intermitencia en el amarillo de la fase 1 y en el rojo del resto de las fases 2. Entrada de la señal y salida de respaldo El circuito de respaldo de la etapa lógica actúa en el caso en que el microprocesador 16F877 de la etapa lógica se bloque, supliendo sus funciones de la siguiente manera: si el microcontrolador 16F628 de respaldo de la etapa lógica recibe una señal cuadrada de amplitud 5VD.C y frecuencia 1Hz, este se encontrará en suspensión, en caso contrario se activaría y pasaría a correr una rutina de verde conflictivo en la que se encenderían al tiempo y en

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 37-43

intermitencia la bombilla amarilla de la fase 1 y las rojas de las otras fases vehiculares, además envía un pulso al circuito de respaldo de la etapa de potencia para que esta se desactive. En la fig. 8 se encuentra el diagrama de bloques del circuito de respaldo de la etapa lógica.

MOC3021, para activar 4 de los TRIAC Q4015L5 de 15ª, brindando así la corriente necesaria para encender las bombillas. De la misma manera se alimenta otro optoacoplador MOC3021 con una señal de 5VD.C, que pasa a un TRIAC Q4015L5 de 15A para desactivar la alimentación de la etapa de potencia. I. SOF T WA R E DE PROGRA M ACIÓN DE LOS MICROCONTROLADORES PIC El software necesario en el desarrollo del control semafórico se distribuye en cuatro etapas, las cuales son el programa para el microcontrolador 16F877 del circuito de la etapa lógica, el programa para el microcontrolador 16F870 del circuito programador, el programa para el microcontrolador 16F628 del circuito de la etapa de detección de conflicto en verde, y por último el microcontrolador 16F628 para el circuito de respaldo de la etapa lógica.

H. BLOQUE VIII: CIRCUITO DE RESPALDO DE LA ETAPA LÓGICA 1. Funciones Las funciones de este circuito son: • Dar el voltaje necesario para que se enciendan las bombillas en el caso en el que se active el microcontrolador Microchip de respaldo de la etapa lógica. • Dar la corriente necesaria para que se enciendan las bombillas y sus diferidos en el caso en el que se active el microcontrolador Microchip de respaldo de la etapa lógica. • Detener el paso de la corriente de la etapa de potencia en caso de activación del microcontrolador Microchip de respaldo de la etapa lógica. 2. Deshabilitando la etapa de potencia

Como los microcontroladores fueron escogidos de la empresa Microchip, por motivos de facilidad de disponibilidad y amplia difusión se utilizará también el programa para compilar que se ofrece gratuitamente, denominado MPLAB en su última versión V7.52. Además, para quemar el programa se utiliza ICPROG, de distribución gratuita.

IV. CONCLUSIONES • Con este proyecto se logra suplir la necesidad de un control semafórico eficaz y moderno para el Instituto de Financiamiento, Promoción y Desarrollo de Ibagué (INFIBAGUE). • Con el control semafórico propuesto se disminuyen el tiempo y frecuencia de mantenimiento debido que está diseñado con cajas intemperie y elementos que cumplen con las normativas internacionales. • El control semafórico objeto de este proyecto, permite ser ubicado en cualquier cruce semafórico de la ciudad de Ibagué con solo introducir los datos necesarios en el circuito programador. • El control cuenta con circuitos de protección de Software y Hardware para convertirlo en un equipo seguro contra los daños más comunes, protegiendo de esta forma el sistema de semaforización y a los usuarios del sistema.

El circuito mostrado en la fig. 9 entra a funcionar en el momento en el que el microcontrolador 16F628 del circuito de respaldo de la etapa lógica envía la rutina de verde conflictivo a cuatro de los optoacopladores

• Dentro del circuito de la etapa lógica se ha destinado un segundo conector DB9 hembra para que se puedan realizar futuras interconexiones entre los controles semafóricos.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 37-43

V. REFERENCIAS [1] Cely, Orlando Santiago. Estudios de Capacidad Vial en Intersecciones a Nivel para la Ciudad de Ibagué. Universidad Nacional de Colombia. Bogotá 2002. [2] Garber, Nicholas J. hoel Lester A. Ingeniería de tránsito y carreteras. Thomson Iberoamerica. Madrid. 2005. [3] Hart, Daniel W. Electrónica de Potencia. Prentice Hall. Madrid. 2001. [4] Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación ICONTEC-, Norma Técnica Colombiana NTC 2050, Código Eléctrico Colombiano. Bogotá. 25 de noviembre de 1998.

[7] Sánchez, Enrique. Sistemas Electrónicos Digitales: fundamentos y diseño de aplicaciones. Servei. Valencia. 2006. [8] Tafanera, Antonio R. Teoría y Diseños con Microcontroladores PIC. Autores. Valencia. 2000. [9] Usategui, José Maria Martinez, Ignácio Angulo. Mic ro cont roladore s PIC: Dis eño P r ác t ico de Aplicaciones. Mc Graw Hill. Madrid. 1999. [10] LEGRAND S.A., características de gabinetes industriales Legrand. 2007. Fecha de consulta 25 de mayo de 2007. Http://www.legrand.com.co

[5] Ministerio de Minas y Energía. Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas. Bogotá. 7 de abril de 2004. [6] Pineda, Mauricio. et al. Manual de Señalización, Dispositivos para la regulación del tránsito en calles, carreteras y ciclorutas de Colombia. República de Colombia, Ministerio de Transporte. Bogotá 2004.

Artículo corto. Los autores declaran que no tienen conflicto de interés. Los Autores

Diana Castro Penagos Ingeniera Electrónica. Universidad El Bosque. Año 2008. Carrera 7 b bis No. 132 - 11 Bogotá D.C. - dianacastro@unbosque.edu.co

Luís Francisco Granada Correcha Ingeniero Electrónico. Universidad El Bosque. Año 2008. Carrera 7 b bis No. 132 - 11 Bogotá D.C.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 45-54

Automatización de pruebas de motricidad fina y memoria visual - auditiva para niños con síndrome de Down en edad de 8 años

Erika Carvajal Fajardo* Carolina Vargas Murillo**

Resumen

Abstract

Actualmente en Colombia un 8% de la población total posee algún tipo de discapacidad cognoscitiva, principalmente síndrome de Down. Estas personas requieren de ayuda especializada para poder adquirir un desarrollo integral en pro de su rehabilitación por medio de diferentes metodologías. Por tal motivo, se diseñó e implementó un dispositivo electrónico enfocado al proceso de rehabilitación de niños con Síndrome de Down, que tiene como objetivo principal adaptarse a sus necesidades, captando su atención y mejorando su concentración en el momento de interactuar con el dispositivo.

At the moment in Colombia an 8% of the total population has some type of cognitive disabilities, mainly Down Syndrome. Such people require a specialized aid to acquire an integral development for their rehabilitation through different methodologies. By such reason was designed and implemented an electronic device focused on the process of rehabilitation of children with Syndrome of Down, it has as main characteristic to adapting to the necessities of these children, catching their attention and improving the concentration at the moment of the interaction with the device.

El sistema desarrollado se compone de cuatro módulos didácticos que permiten realizar pruebas psicotécnicas de motricidad fina y memoria visual auditiva, alimentados y automatizados por medio de un sistema digital complementado por un software que sirve como interfaz gráfica y lectura de resultados para el educador especial encargado de controlar las pruebas desarrolladas. Por medio de dicho desarrollo, es posible aumentar el grado de interés de los niños con síndrome de Down en el momento de realizar acciones o pruebas que aporten al desarrollo cognoscitivo y por otra parte, facilita la compleja labor de los educadores encargados. Palabras clave: Desarrollo cognoscitivo, Memoria visual-auditiva, Motricidad fina, Pruebas psicotécnicas, Síndrome de Down, Rehabilitación.

The system developed is made up of four didactic modules that allow making psycotechnical tests of fine motor skills and visual-listening memory for children with Down Syndrome, fed and automated by a digital system helped by a program of computer that serves like interface and reading of results for the person who controls the tests that each children develops. This development increase the degree of interest of the children with Down Syndrome at the time of doing those kind of tests contributing in their rehabilitation and making easy the complex work of the educators of people with this cognitive disability. Key words: Cognitive development, Down Syndrome, Fine motor skills, Psycotechnical test, Rehabilitation Visual-listening Memory.

Recibido: 26/03/09. Aceptado: 27/04/09. * Facultad de Ingeniería Electrónica - Universidad El Bosque, Bogotá D.C., Colombia. ** Facultad de Ingeniería Electrónica - Universidad El Bosque, Bogotá D.C., Colombia.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 45-54

I. INTRODUCCIÓN

B. PRUEBA TABLERO EXCAVADO

Existen centros especializados que trabajan y se fundamentan en el proceso de rehabilitación de personas con discapacidad cognoscitiva [6] que utilizan diferentes metodologías de trabajo, según la edad.

Prueba didáctica que determina la habilidad y motricidad fina de una persona; consiste en escoger cualquiera de las 6 piezas geométricas removibles una a una e introducirlas en el lugar al que corresponden. Requiere de la interacción entre el niño con el módulo y la del tutor con el computador.

Para que el proceso de rehabilitación tenga mayor efectividad, es necesario iniciarlo desde la niñez [1], por otra parte, las exigencias son cada vez más altas debido a que dichos niños presentan poca concentración y mínima atención [13] [15], por esto, se han implementado herramientas que amplían y mejoran las técnicas de rehabilitación con buenos resultados pero a costos elevados [17].

1. Diseño del módulo El módulo del tablero escarbado está conformado por 6 moldes de figuras geométricas básicas (cuadrado, rectángulo, triangulo, círculo, semicírculo y rombo), cada uno de estos moldes se encuentran ubicados de manera sectorizada y con sensores de toque (figura 1).

Por tal motivo, este trabajo de grado desarrolla la automatización de pruebas psicotécnicas, realizadas de forma más didáctica y divertida, dado que innova con diferentes propuestas que pueden ser de gran utilidad para los educadores especiales a un precio razonable y ajustado al presupuesto de éstos centros especializados, que en gran parte son de bajos o medianos recursos. Este trabajo de grado se fundamenta en la ingeniería para resolver una problemática con sentido social, ya que tiene como objeto contribuir con la causa de la rehabilitación de niños con Síndrome Down, buscando la mejoría en su calidad de vida por medio de nuevas metodologías capaces de facilitar la difícil labor de los educadores especiales.

II. DESARROLLO A. RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN RELACIONADA CON LOS NIÑOS SÍNDROME DE DOWN La recopilación de la información necesaria para el desarrollo de este trabajo de grado fue obtenida a través de diferentes fuentes, la Facultad de Psicología de la Universidad El Bosque, más exactamente el laboratorio de Psicología Experimental. Igualmente, se recibió formación por parte de docentes y directivos de la Asociación de Capacitación Infantil de Sugamuxi ACISUG y otros educadores especiales. Todos los componentes con los cuales interactúan los niños cuentan con un diseño adecuado, de tal manera que los colores, las formas, los tamaños, las texturas y las características físicas de éstos certifican la calidad didáctica del proyecto, proporcionando un sistema llamativo, el cual centra la atención de los niños y logra su concentración durante el desarrollo de las diferentes pruebas.

Figura 1. Módulo de la prueba - tablero excavado. 2. Integración del módulo con la parte electrónica Los sensores de toque son los encargados de generar señales eléctricas en este módulo; cada vez que se ubica correctamente alguna figura en su molde, se activan todos los sensores pertenecientes a ésta, posibilitando enviar un dato binario hacia el computador, el cual es interpretado por el software como un acierto; todos los datos transmitidos al computador son analizados desde el software, permitiendo de esta manera la cuantificación de resultados.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 45-54

Cada sensor de toque se configura normalmente abierto, de manera que al pulsarlo se detectan únicamente valores correspondientes a unos lógicos. (ver figura 2).

4. Comunicación entre el computador y el módulo Al seleccionar la prueba, el software envía la palabra de control correspondiente al microcontrolador. En este momento se habilita la transmisión de datos lógicos desde el módulo hacia el computador por medio del puerto serial, que es configurado para lectura y escritura según sea el caso. El software evalúa los datos recibidos en tiempo real mostrando las figuras ubicadas, determinando así la puntuación obtenida por el niño al finalizar la prueba. C. PRUEBA SEGUIR A SILUETA DE FIGURAS Prueba didáctica que evalúa la habilidad y motricidad fina. Consiste en delinear la silueta de 6 figuras geométricas sin tocar los bordes de éstas. Requiere de la interacción entre el niño con el módulo de la prueba y la interacción del tutor con el computador para visualización de resultados.

3. Software Cuenta con un menú que controla todas las funciones de la prueba Tablero Escarbado, a su vez, está conformado por 3 opciones más que son: selección del niño a evaluar y nivel de dificultad de la prueba, iniciar prueba y ver resultados • En el submenú selección del niño a evaluar y nivel de dificultad, es en donde se registra al niño que desarrollará la prueba, en caso de que ya se encuentre registrado, se selecciona de la lista y se elije el nivel de dificultad escogido por el educador encargado; los niveles de dificultad están directamente relacionados con el tiempo de ejecución y son: nivel 1 con una duración de 3 minutos, nivel 2 de 5 minutos y nivel 3 de 7 minutos. • En el submenú iniciar prueba, en primera instancia se ilustra una animación indicándole al niño como debe encajar las figuras en su respectivo molde dentro del módulo. Posteriormente, el educador debe seleccionar el botón play o de inicio de prueba, activando el cronómetro que contabiliza el tiempo. El software alimenta el proceso de la prueba ya que durante la ejecución de ésta, una imagen se actualiza en tiempo real mostrando los aciertos que va teniendo el niño durante el desarrollo de la misma • En el submenú ver resultados, se relaciona una lista con los nombres de todos los niños que han realizado la prueba, al seleccionar alguno de estos nombres, aparece la cantidad de veces que éste desarrolló la prueba; con el tiempo que tardó en su ejecución, el nivel escogido por el tutor, y los resultados obtenidos en cada uno de los intentos, esto con el fin de conocer la historia y la evolución de cada niño que realiza la prueba.

1. Diseño del módulo En la superficie del módulo se encuentran trazadas las figuras que el niño debe recorrer con el puntero. Lo componen 6 figuras geométricas básicas: cuadrado, rectángulo y triángulo (tres grandes y tres pequeñas). En los bordes internos y externos de cada figura, se encuentra adherida la cinta de cobre (ver figura 3).

Figura 3. Módulo de la prueba - seguir la silueta de figuras.

2. Integración del módulo con la parte electrónica En la parte interna del módulo se encuentra cableado un circuito formado por un puntero y la cinta de cobre que bordea las figuras. Al haber contacto entre ellos, el circuito se cierra y se genera un uno lógico que se interpreta como un desacierto del niño que desarrolla la prueba.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 45-54

3. Software

1. Diseño del módulo

El menú seguir la silueta de figuras controla todas las funciones para esta prueba, a su vez está conformado por 3 opciones más que son: selección del niño a evaluar, iniciar prueba y ver resultados.

En la superficie del módulo se encuentra implementado el laberinto con los diferentes caminos que el niño debe recorrer para llegar a la salida. La cinta de cobre se encuentra adherida a las paredes del laberinto tocando una pequeña parte del suelo de éste, de manera que si el niño toca con el puntero la pared o el suelo cercano al ángulo que se forma, se tomará un desacierto (ver figura 4).

• El submenú selección del niño a evaluar, está desarrollado con el mismo criterio del menú Tablero escarbado, con la diferencia de que en este caso, únicamente se cuenta con un nivel de dificultad con una duración de 5 minutos. • El submenú iniciar prueba, una vez se ha seleccionado, muestra una animación dando guía al niño de cómo debe ejecutar la prueba. Posteriormente, cuando el tutor seleccione en el botón play, se inicia la prueba exponiendo a través de un símbolo de correcto (check) los aciertos y a través de una x los errores, además, a través de una marca o un cuadro de texto que se actualiza en tiempo real, se visualiza el conteo de errores. • El submenú ver resultados es igual al del menú tablero escarbado y al de las otras pruebas, pero únicamente muestra los resultados de los niños que ejecutaron la prueba seguir la silueta de imágenes con sonido No se comprende la idea. 4. Comunicación entre el computador y el módulo Al seleccionar la prueba, el software envía la palabra de control correspondiente al microcontrolador. En este momento se habilita la transmisión de datos lógicos hacia el computador, los cuales son generados por el contacto del puntero con la cinta de cobre; cuando hay contacto entre éstos, se envía un uno lógico al computador, y por el contrario, cuando no hay contacto el módulo envía un cero lógico. El software evalúa los datos recibidos en tiempo real mostrando si el niño hace contacto con la cinta de cobre tomándolo como un error y viceversa. Al finalizar el tiempo destinado para la prueba, el software relaciona la cantidad de errores y aciertos, determinando así la puntuación obtenida por el niño. D. PRUEBA SALIR DEL LABERINTO Prueba didáctica que evalúa la habilidad y motricidad fina. Consiste en buscar la salida del laberinto siguiendo los caminos con un puntero evitando trocar las paredes que lo conforman. Requiere de la interacción entre el niño con el módulo de la prueba y la interacción del tutor con el computador para visualización de resultados.

Figura 4. Módulo de la prueba - salir del laberinto. 2. Integración del módulo con la parte electrónica Se maneja el mismo criterio de funcionamiento de la prueba “Seguir la silueta de figuras”, a diferencia que la cinta se encuentra adherida a las paredes del laberinto. 3. Software El menú laberinto, controla todas las funciones para la prueba “Salir del laberinto”, a su vez está conformado por 3 opciones más que son: selección del niño a evaluar, iniciar prueba y ver resultados. • Al igual que en la prueba seguir la silueta de figuras, el submenú selección del niño a evaluar, únicamente tiene un nivel de dificultad de 8 minutos. El proceso de selección del niño es exactamente igual al del resto de las pruebas.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 45-54

• El submenú iniciar prueba, ilustra una animación de los posibles caminos para encontrar la salida del laberinto, de manera que el niño tenga una idea de cómo hacerlo. Al oprimir play, se da inicio a la prueba, dándose la cuantificación de la misma forma que en el menú de la prueba seguir la silueta de figuras. • El submenú ver resultados es igual al de las demás pruebas pero únicamente arroja los resultados de la prueba salir del laberinto. 4. Comunicación entre el módulo de la prueba y el computador Al seleccionar la prueba, el software envía la palabra de control correspondiente al microcontrolador. Al mismo tiempo éste habilita la transmisión de datos lógicos generados desde el módulo hacia el computador, estos datos generados por el contacto del puntero con la cinta de cobre que se encuentra en las paredes del laberinto, en el momento que hay contacto entre ellos, se envía un uno lógico y por el contrario, el puerto del microcontrolador está programado para que envíe un cero lógico. El software evalúa los datos recibidos en tiempo real mostrando si el niño hace contacto con la cinta de cobre tomándolo como un error y viceversa. Al finalizar el tiempo destinado para la prueba, el software relaciona la cantidad de errores y aciertos determinando así la puntuación obtenida por el niño. E. PRUEBA CONSTRUIR IMÁGENES A PARTIR DE UN MODELO Prueba didáctica que evalúa la capacidad de asociación. Consiste en construir una imagen paso a paso y en el orden propuesto, pulsando con el ratón del computador sobre cada una de las partes que conforman la imagen. Requiere de la interacción niño-pantalla y ratón del computador y la interacción del tutor con el computador para visualización de resultados.

• El submenú iniciar prueba, inicialmente muestra una lista donde están las opciones de las imágenes a construir, que son: “carita”, “bus”, “casa” y “barco”. Una vez seleccionada la imagen, aparece una animación indicando al niño el procedimiento que debe seguir para la construcción de la misma, y al hacer pulsar play se da inicio a la prueba, mostrando las partes correspondientes a la imagen, distribuidas desordenadamente en un lado de la pantalla; el niño debe llevar el ratón hacia donde esta cada parte y en orden construir la imagen pulsando sobre cada una de éstas • El submenú ver resultados, es igual al de las demás pruebas sólo que muestra el registro de niños que han ejecutado la prueba construir imágenes a partir de un modelo F. PRUEBA SEGUIR LA SECUENCIA DE IMÁGENES CON SONIDO Prueba didáctica que evalúa la memoria visual y auditiva. Consiste en mostrar una secuencia predeterminada al usuario, de modo que el mismo la repita por medio de botones. Requiere de la interacción entre el niño con el módulo de la prueba y la interacción del tutor con el computador para visualización de resultados. 1. Diseño del módulo Lo componen nueve botones, ocho con imágenes de animales y uno con un objeto (carro), relacionadas con el entorno del niño. Los botones se encuentran ubicados en el módulo en tres filas de tres botones cada una. La figura 5 muestra el módulo de la prueba seguir la secuencia de imágenes con sonido.

La prueba está diseñada únicamente en software, por tal motivo no tiene implementación de hardware. 1. Software El menú construir imágenes a partir de un modelo, controla todas las funciones para la prueba, a su vez, está conformado por 3 opciones más que son: selección del niño a evaluar, iniciar prueba y ver resultados. • El submenú selección del niño a evaluar, es igual al de las demás pruebas y maneja un único nivel de dificultad de 5 minutos de duración.

Figura 5. Módulo de la prueba - seguir la secuencia de imágenes con sonido. 2. Integración de los módulos con la parte electrónica Los 9 botones encargados de generar señales eléctricas en este módulo se configuran de manera matricial para

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 45-54

optimizar la utilización de puertos del microcontrolador. Ver la figura 6. En el momento en que el niño pulsa alguno de los botones, el microcontrolador internamente encuentra su ubicación siendo el software el que determine si es el botón correspondiente a la secuencia o no. Cada botón se configura normalmente abierto, de manera que se detectan únicamente unos lógicos al pulsarlo.

• El submenú ver resultados igual que en las demás pruebas muestra los resultados obtenidos por los niños que realizaron la prueba “Seguir la secuencia de imágenes con sonido” 4. Comunicación entre el computador y el módulo Al seleccionar la prueba, el software envía la palabra de control correspondiente al microcontrolador. En éste momento se habilita la transmisión de datos lógicos generados desde el módulo hacia el computador. El software genera una secuencia aleatoria de 3, 4 ó 6 elementos visualizados por pantalla. Cuando el niño oprime los botones que completan la secuencia, se envían los datos respectivos al computador que son comparados por el software con la secuencia generada. Si la secuencia se reprodujo correctamente el software da a conocer el acierto de la prueba; por el contrario si se falla, la secuencia se borra hasta que se ejecute correctamente o hasta que la prueba finalice. Todas las pruebas, en el momento de finalizar el tiempo o cuando el niño haya terminado correctamente la prueba, arrojan los resultados mostrando el porcentaje obtenido por el niño y una carita triste, seria o feliz según sea el caso, al igual que un sonido de aplauso incentivando al niño a volver a realizar la prueba. G. IMPLEMENTACIÓN DEL SOFTWARE

3. Software El menú seguir la secuencia de imágenes con sonido, controla todas las funciones para la prueba, a su vez, está conformado por 3 opciones más que son: selección del niño a evaluar y nivel de dificultad de la prueba, iniciar prueba y ver resultados. • El submenú selección del niño a evaluar y nivel de dificultad de la prueba, es manejado igual que en las anteriores pruebas, pero en este caso hay tres niveles diferentes de dificultad relacionados tanto con el tiempo como con el número de imágenes que aparecen en la secuencia, el nivel 1 tiene una duración 3 minutos y una secuencia de 3 imágenes, el nivel 2 tiene una duración de 5 minutos y una secuencia de 4 imágenes y por ultimo el nivel 3 tiene una duración de 7 minutos con una secuencia de 6 imágenes. • El submenú iniciar prueba, en el momento de ser seleccionado, inicia con la secuencia generada aleatoriamente desde el momento de iniciar el nivel de dificultad, el niño debe relacionar la imagen que está viendo en pantalla con la que se encuentra en el botón y oprimirlo para que el software determine si esta pulsando el correspondiente o no.

El programa de computador necesario para complementar el sistema planteado en este proyecto, es una aplicación de 32 bits desarrollada en lenguaje de programación Visual Basic 6.0, por lo cual se maneja un entorno gráfico agradable captando el interés de los niños y favoreciendo al usuario por la facilidad al operarlo. El programa se controla por medio de menús, cuadros de texto y botones certificando un ambiente muy similar a cualquier programa de Windows. El software es manipulado únicamente por la persona encargada de controlar la prueba (exceptuando la prueba “Construir imágenes a partir de un modelo”), pero la interfaz gráfica que tiene el programa, será capaz de captar la atención del niño durante el desarrollo de ésta, con el fin de que logre asociar los aciertos y desaciertos obtenidos según la acción que está realizando en el módulo. El software permite hacer la labor del evaluador más eficiente ya que a través de éste se puede: registrar el niño que la desarrolla la prueba, seleccionar la dificultad de la prueba, ver desempeño de pruebas en tiempo real y ver resultados históricos almacenados en una base de datos. La aplicación implementada está conformada por tres ventanas principales correspondientes a lo requerido por

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 45-54

una aplicación de Windows de 32 bits, que son: la ventana de inicio e información del programa (Splash), la forma principal del programa y la ventana de ayuda.

• Menú Archivo, por medio del menú archivo se configura el estado de la visualización la ventana principal. Se encuentra alimentado por 3 opciones secundarias que son maximizar, minimizar y cerrar.

1. Ventana de inicio e información Es el marco que se visualiza en primera instancia cuando se ejecuta cualquier software en Windows. Contiene la información básica y de desarrollo de la aplicación.

• Menú ayuda, presenta información sobre el desarrollo del software y el manual del usuario; consta de los submenús manual de usuario. 2. Ventana de ayuda

En la figura 7, se muestra el marco de la Ventana de inicio e información.

Visualiza información sobre el desarrollo del software, se accede a ella por medio del submenú acerca de (ver figura 9).

Figura 7. Ventana de inicio e información. La ventana se encuentra temporizada durante 5 segundos, lo que indica que al momento de ejecutar la aplicación, será visible tal intervalo y posteriormente se ocultará dando paso a la ventana principal. 2. Ventana principal Es la aplicación en general, donde se ejecutan todas las funciones y tareas del software. Se encuentra formada por un menú básico de aplicaciones de Windows. Dicho menú determina cuales son las principales funciones del software, que en este caso son cada una de las pruebas y las opciones regulares de archivo y ayuda (ver figura 8).

Figura 9. Ventana de ayuda. H. INTERFAZ ENTRE EL SOFTWARE Y HARDWARE (CONTROL, TX Y RX). Aparte de los 4 módulos pertenecientes a las pruebas, se diseñó un módulo compatible con todos, el cual es el encargado del control del sistema y la transmisión y recepción de datos, este módulo esta compuesto básicamente por un microprocesador PIC [4] que se encarga de controlar, recibir y enviar datos. Las funciones de la etapa de control son gobernadas por el microcontrolador PIC 16F877A fabricado por Microchip [14], ya que es el encargado de controlar todos los procesos electrónicos que se realizan en el sistema. Tal disp osit ivo f ue escogido debido a diferentes características que lo hacen versátil, eficiente y práctico para ser empleado en la aplicación.

Figura 8. Ventana principal.

L a comunic ación ent re el comput ador y el microcontrolador es bidireccional ya que el programa envía una palabra de control al PIC para que este seleccione la rutina que debe ejecutar, según la prueba seleccionada desde el software, a continuación empieza la transmisión de los datos generados desde el hardware de

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 45-54

la prueba seleccionada hacia el computador. Únicamente se envían datos al computador generados por la prueba seleccionada desde el software.

III. RESULTADOS El resultado fue exitoso ya que los niños mostraron alto grado de interés, concentración y emoción en el momento de ejecutar las pruebas. De veinte niños que realizaron las pruebas, únicamente 2 se separaron de los módulos ocasionalmente, los restantes, por lo contrario, mostraron tanto interés que no querían terminar la sesión que tenía 2 horas de duración. Igualmente, se pudo comprobar la importancia de incentivar al niño desde diferentes puntos de vista, por ejemplo, cuando los niños desarrollaban correctamente cada prueba y el software reproducía el sonido de aplauso y felicitación, se emocionaban y notaban su acierto. Por el contrario, cuando fallaban y se ejecutaba el sonido de error trataban de evitarlo y corregirlo. En siguiente mosaico de figuras, ilustra una niña de 8 años con Síndrome de Down desarrollando las diferentes pruebas.

Figura 10. Niña desarrollando las pruebas tablero escarbado, seguir la silueta de figuras y salir del laberinto.

Figura 10. Continuación.

Figura 11. Niña desarrollando las pruebas construir imágenes a partir de u modelo y seguir la secuencia de imágenes con sonido.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 45-54

IV. CONCLUSIONES El sistema desarrollado tiene la capacidad de facilitar y complementar la rehabilitación correspondiente a motricidad fina, concentración y memoria visual-auditiva en niños con Síndrome de Down, utilizando cinco pruebas didácticas y divertidas, automatizadas por medio de un circuito electrónico apoyado por software. Utilizando las pruebas para niños con Síndrome de Down implementadas en este proyecto, se hace eficiente y precisa la difícil labor de los educadores encargados de la rehabilitación de dichos niños, ya que el sistema módulocomputador planeado le indica al niño las instrucciones para desarrollar la prueba de forma visual y auditiva y además, evalúa automáticamente su desempeño y evolución durante y a final de la ejecución de la prueba. La configuración de comunicación bidireccional entre los módulos y el computador, permitió que en el momento que el evaluador seleccione la prueba a desarrollar desde el soft ware se envíe un código de control al microcontrolador para que éste seleccione la rutina correspondiente a la prueba elegida, evitando errores en la recepción de datos generados por los módulos durante la prueba, haciendo más eficiente el sistema. El diseño de los módulos tipo baúl hizo posible que la etapa electrónica sea de fácil acceso, en caso de requerir mantenimiento o reemplazo de componentes y a su vez permitió mantener ocultos los circuitos impresos y el cableado interno de cada módulo certificando la estética del producto, evitando el contacto de los niños con los elementos nombrados. Los colores, tamaños y formas de los componentes, tanto de los módulos como del software, que caracterizaron el diseño industrial del proyecto, tuvieron como base teórica la investigación relacionada con la concentración para niños con Síndrome de Down, logrando que todos los elementos del sistema, que tengan contacto con los niños, cumplan con los requerimientos necesarios para fijar su atención. Terminadas las pruebas funcionales del sistema y las pruebas con la población objeto, se realizaron los ajustes necesarios para que se cumplieran los requerimientos técnicos de cada prueba psicotécnica certificando el correcto funcionamiento del proyecto. Para diseñar e implementar el proyecto de grado fue necesario utilizar el ingenio y todos los conocimientos adquiridos durante el programa de Ingeniería Electrónica, mostrando como resultado un producto íntegro, útil para la población a la cual se dirige, fácil de implementar, fácil de manipular y de bajo costo de desarrollo con respecto a las soluciones que le brinda a los usuarios.

El resultado del proyecto de grado ayudará notoriamente a complementar la rehabilitación de niños con Síndrome de Down y su resultado incentivará a estudiantes que desarrollen futuros proyectos de grado con sentido social.

V. REFERENCIAS [1] Acuña Acevedo, Gladys; Duarte Mateus, Luz; Peláez Monroy, Gloria. Diseño y estandarización de un instrumento de desarrollo para niños con síndrome de Down de 0 a 36 meses en la ciudad de Santafé de Bogotá. Universidad Católica de Colombia. 1997. [2] Angulo Usategui, José María; Angulo Martínez, Ignacio. Microcontroladores PIC: diseño práctico de aplicaciones 1ra parte. Editorial McGraw Hill. 221 páginas. [3] Angulo Usategui, José María; Angulo Martínez, Ignacio. Microcontroladores PIC: Diseño práctico de aplicaciones 2da parte, 1999. Editorial McGraw Hill. 304 páginas. [4] Cerón Delgado, Janeth; Gavilán Mogollón, José; Trujillo Cabezas, Raúl. Prototipo de sistema experto para la lectura en niños con Síndrome de Down. Trabajo de grado (Ing. Electrónico) Universidad Católica de Colombia. 2002. [5] Cohen, William; Nadel, Lynn; Madnick Nyra. Síndrome de Down: Visión para el siglo 21. New York, USA. Ed. Wiley-Liss Inc. 2002. Págs. 474. [6] Cuenca, Martín. Microcontroladores PIC: la solución en un chip. 1997. 489 páginas. [7] Correa Díaz, Camilo. Incidencia de la musicoterapia en la percepción del esquema corporal en personas con Síndrome de Down y retraso mental, leve y moderado. Trabajo de grado (Psicología) Universidad de los Andes. 1999. [8] DatasheetArchive. Datasheet CI 7421. h t t p : / / w w w.d a t a s h e e t a r c h i v e.c o m / p d f / 7 4 2 1 datasheet/7421-datasheet.html. Fecha de consulta: junio 2006. [9] Díaz Arnal, Isabel. Niveles de educación especial. Barcelona. Ed. Científico Edica. 1998. [10] Ellis, N. R. Handbook of mental Deficiency. New Jersey USA. Ed. McGrawHill. 1997. Págs. 713. [11] Fundación Cavanna. Desarrollos para personas discapacit adas: instr umentos para estimulación

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 45-54

cognitiva. España. Pág. 29. http://www.arturocavanna.com. Fecha de consulta: abril 2006. [12] Fundación Down21. Estimulación del área de motricidad fina y cognición. Santander España. Ed. Espasa. 2003. Págs. 137. [13] Guerrero, José Francisco. Nuevas perspectivas en la educación e integración de los niños con Síndrome de Down. Barcelona. Ed. Paidos. 1995. Págs. 307. [14] Microchip. Datasheet PIC 16F877A. http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39 582b.pdf. Fecha de consulta: junio 2006. [15] Novoa, Yanet; Medina, Judy Esperanza. Desarrollo de las habilidades cognitivo-comunicativas en niños con Síndrome Down. Trabajo de grado (Psicología) Universidad Nacional de Colombia. 2001. [16] Rabaey, Jan; Chandrakasan, Anantha; Nikolic, Borivoje. Circuitos Digitales Integrados. Pearson Educación. 800 Páginas. 1999. [17] Schuhfried. Instruments: REHACOM, Austria, Págs. 15. http://www.schuhfried.co.at/. Fecha de consulta: marzo 2006.

Artículo de Investigación científica y tecnológica. Los autores declaran que no tienen conflicto de interés. Los Autores

Erika Carvajal Fajardo Ingeniera Electrónica - Universidad El Bosque, Bogotá D.C., Colombia. Carrera 7 b bis No. 132 - 11 Bogotá D.C. - erikacarvajal@unbosque.edu.co

Carolina Vargas Murillo Facultad de Ingeniería Electrónica - Universidad El Bosque, Bogotá D.C., Colombia. Carrera 7 b bis No. 132 - 11 Bogotá D.C.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 55-65

Tecnologías clave del protocolo de comunicación de datos móvil celular HSDPA (3.5G) Oscar Mauricio Arias Ballén*

Resumen

Abstract

La industria de las comunicaciones en Colombia ha sido testigo en el presente siglo del crecimiento en la demanda del tráfico de datos sobre las tecnologías inalámbricas móviles celulares. Este tráfico de datos ha venido creciendo en estas redes (cuya tradición había sido principalmente de voz) sobre todo desde la implementación de WCDMA (principal tecnología de interfaz aérea 3G), ya que ofrece los servicios convergentes que operan sobre el protocolo de internet (IP), como la navegación WEB, aprovechando el buen desempeño en general de aplicaciones cliente-servidor que operan sobre TCP (Transport Control Protocol) como el intercambio de archivos y de tipo web-blogs, también debido al ofrecimiento de aplicaciones UDP (User datagram Protocol) como voz-sobre-IP (VoIP), y todo tipo de aplicaciones recientes IP, tales como juegos entre usuarios en tiempo real, video streaming, comunicación PTT (Push-To-Talk), llamadas con video conferencia, televisión de alta definición streaming y en tiempo real, push-email, entre otras. WCDMA abrió el camino para estos servicios gracias a la flexible interfaz aérea que permitió su coexistencia con tecnologías GSM y a su capacidad de manejo multimedia, que atrajeron, por un lado, nuevas oportunidades de negocio para fabricantes y operadores, y por el otro, a proveedores de contenidos y desarrolladores de aplicaciones sobre IP, y también por su inherente naturaleza móvil que permite una conexión a internet literalmente “donde sea”. Sin embargo, las tasas de transferencia ofrecidas en esta interfaz aérea solamente alcanza los 2000Kbps a un usuario bajo condiciones ideales (equipos de usuario de buenas categorías, sin otros equipos compartiendo la celda, y a una pequeña distancia de su nodoB estación base-), pero, realmente los usuarios cuentan con tasas de transferencias promedio insuficiente para satisfacer la calidad de ser vicio (QoS) requerida por los ser vicios anteriormente mencionados. HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) es una evolución de esta interfaz de acceso aérea que permite bajo condiciones ideales alcanzar tasas de transferencia de hasta 14,4Mbps. Este artículo analiza las características tecnológicas claves que permiten la mejora en desempeño requerido para el ofrecimiento de estas aplicaciones con una calidad de servicio que compite con las ofrecidas por tecnologías de datos existentes en el mercado.

The communication industry in Colombia has been witnessing in this century the grown in data traffic demand over wireless cellular mobile technologies. This data traffic is growing over this networks (whose historically tradition has been mainly of voice) since the implementation of WCDMA (main 3G air interface technology) because of the convergent services that works over IP, like WEB browsing, and the good general performance of TCP client-server applications like file-transfers, and web-blogs, UDP applications like voice-over-IP (VoIP), and all kind of recent IP applications, like real time gaming, video streaming, push to talk, video conference calls, HD mobile TV streaming, push e-mail, among others. WCDMA opened the way for this services, because of its flexible air interface that allowed coexistence with 2G voice GSM technologies over the same net work s, it s multimedia communication capacity that bring new business opportunities not only for manufactures and operators, but for content and applications develop providers used by this IP services, and because of its mobile nature that permits internet connections literally “everywhere”. However, the throughput offered over this air interface is up to 2Mbps under perfect conditions (such good categories user equipment, perfect interference situation, and small distances to their node B base station-). The realistic throughput under actual conditions is not enough to satisfy the quality-of-service (QoS) required for that services referenced earlier. HSDPA (High speed Downlink Packet Access) is the next evolution for the WCDMA air interface, whose improvements allowed throughputs under ideal conditions up to 14,4Mbps. This paper analyze those key technologies that stand the difference and make possible fulfilling the requirements of the needed services, even competing with all kind of technologies offered in the IP communications market.

Key words: HSDPA, AMC, HARQ, UMTS, WCDMA, 3.5G.

Palabras clave: HSDPA, AMC, HARQ, UMTS, WCDMA, 3.5G.

Recibido: 15/02/09. Aprobado: 24/03/09. * Facultad de Ingeniería Electrónica - Universidad El Bosque, Bogotá D.C., Colombia.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 55-65

I. INTRODUCCIÓN Hoy en día Internet es un verdadero centro comercial global, en donde la gente puede reunirse, compartir invitaciones, o comunicarse en tiempo real (o no) a través de un chat o blog. Es una biblioteca y una fuente de información sin precedentes en la historia de la humanidad. Internet es nuestro abogado, doctor, profesor, vendedor, banquero de cabecera- suministrando acceso a canales directos con autoridades del gobierno, servicios de salud, bibliotecas públicas, etc-. Internet ofrece una selección sin paralelo de opciones para compartir música, ver TV de alta definición, y una fuente de noticias y juegos al alcance de la mano. Internet continuará su desarrollo como el lugar para la información, los negocios, el entretenimiento y la comunicación, llevando consigo un incremento en las tasas de transferencia y una mejora permanente en los recursos sobre las redes de datos y las tecnologías que los soportan. Hoy en día el estimado de suscriptores a Internet, según estadísticas de la empresa Ericsson, supera los 800 millones y se espera que para el 2012 supere los 1800 millones (ver figura 1). [1] El acceso a internet de la mayoría de suscriptores actualmente sigue siendo las redes fijas (como DSL o Cable Modem) debido a que ofrecen tasas de transferencia de banda ancha suficientes para soportar la demanda de los servicios con una suficiente calidad de servicio [1]. Pero la tendencia muestra (figura 1) como la opción de acceso a través de redes móviles inalámbricas serán la tecnología de mayor crecimiento en el futuro. Este futuro no es muy lejano debido al camino que se abre con el desarrollo de las tecnologías de datos ofrecidas por el acceso inalámbrico celular de tercera generación.

Las redes celulares de tercera generación tienen alrededor del mundo cinco posibilidades de implementación en su interfaz aérea [32], de ellas en el país se implementó la más utilizada, WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) sobre la infraestructura UMTS existente, la cual tiene una estructura compleja que se compone principalmente de cuatro partes como se muestra en la figura 2 [2].

De izquierda a derecha en la figura 2 están los equipos del usuario (UE), la red UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) compuesta por las estaciones base (Nodos-B) y los RNCs (Radio Network Controllers). Siguiendo la figura 2 conectado al UTRAN está el Núcleo de la red (core) que se compone por conmutadores que distribuyen los datos o voz por los diferentes sistemas de conmutación. El sistema de conmutación de circuitos se utilizará para la voz o el sistema de conmutación por paquetes para los datos. La voz seguirá un camino pasando por el MSC (Mobile Switching Centre), y los datos serán enrutados por el SGSN (Serving GPRS Support Node) y posteriormente por el GGSN (Gateway GPRS Support Node), y de allí nuevamente se enruta a la nube IP. En la figura 2 en particular se supone que la conmutación es por paquetes (existen canales paralelos a los aquí mostrados para la información (voz) conmutada por circuitos destinada a otras redes como la PSTN o ISDN), el núcleo de la red se encarga de conmutar a la red adecuada la información dependiendo de su red destino [9]. El presente artículo trata sobre los principios básicos de operación de la tecnología HSDPA la cual es una interfaz aérea mejorada que opera al igual que WCDMA sobre la arquitectura UMTS [19]. Las interfaces aéreas se ubican entre los UE y la UTRAN, y ésta se encarga de todos los procesos y protocolos de capa física entre el UE y el nodoB. Está interfaz es conocida como Uu [10]. La pila de protocolos de las redes WCDMA/HSDPA está mostrada en la figura 3. Es de notar en particular con referencia al modelo OSI la incorporación de protocolos RRC (Resource Radio Controller) para el control de los recursos de radio y la comunicación con la subcapa de

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 55-65

control del enlace de radio RLC en la subcapa superior de la capa de enlace. Los canales de comunicación para UMTS están comprendidos en la capa 1 y 2 con referencia al modelo OSI [11]. Estos se dividen en los canales lógicos, de transporte, y físicos, operando en la subcapa RLC, MAC y en la capa física respectivamente, tal como se muestra en la figura 4.

A. Adaptación de la codificación/modulación AMC. (realizado en la capa física). B. H-ARQ con soft-combining. (realizado en la capa física). C. Planeación rápida de paquetes. (Esta tarea de asignación dinámica de recursos es realizada en la subcapa MAC en WCDMA, pero en HSDPA se realiza en la capa física de la estación base).

II. PRINCIPIOS HSDPA Las diferencias principales entra WCDMA y HSDPA se ubican en la capa de radio (L1) y la subcapa de control de los recursos de radio (RRC) [20]. Más exactamente en los canales físicos entre el UE y el nodo-B.

Las mejoras en la tasa de transferencia logradas por la nueva interfaz aérea HSDPA se encuentran en los procesos, canales y planeación de los recursos de radio de la capa física que comunica de forma inalámbrica el nodoB con los UE en el enlace de bajada, el cual se encarga de transportar los datos destinados a los UE desde el nodo-B [15]-[33]. Los tres principios de HSDPA que lo diferencian con WCDMA son (ver figura 5) [15]-[28]-[30]:

A. CODIFICACIÓN/MODULACIÓN ADAPTABLE La modulación/codificación adaptable consiste en ajustar la tasa de transferencia de datos trama a trama, calculada en base a la calidad de la señal reportada por el UE a través del canal de subida de alta velocidad de control HSDPCCH (High Speed Dedicated Physical Control Channel). Cada paquete de capa superior es segmentado y transmitido en la interfaz aérea en intervalos conocidos como TTI (Time transmission Interval) los cuales son de 2mS en HSDPA a diferencia de los TTI de 10mS utilizados en WCDMA. La tasa de transferencia es seleccionada cambiando el esquema de modulación en cada segmento TTI. Los esquemas de modulación disponibles en el canal de alta velocidad de datos HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel) HSDPA son QPSK y 16QAM. En HSDPA el nodo-B es el encargado de escoger este esquema de modulación acorde al indicador de calidad de señal en el canal de bajada (CQI) informado por el usuario (ver tabla I) [12]. Este indicador puede tener valores entre 0 y 25, siendo 0 una indicación de una calidad de señal que no permite ninguna transmisión de datos, mientras que 25 es una indicación de que las condiciones del canal de radio permiten una transmisión con: modulación 16QAM y 10 códigos con un tamaño de bloque de 14.411 bytes [12] [18].

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 55-65

Un código corresponde a un canal físico HS-PDSCH (High Speed Physical Downlink Shared Channel), es decir, que 10 códigos son 10 canales físicos que se transmiten en paralelo a diferentes frecuencias pero en el mismo TTI con destino dedicado a un solo UE. El número de códigos asignados a un UE depende de la CQI informada por el usuario, pero el nodo-B determinará su uso de acuerdo a la disponibilidad de los canales de radio en el tiempo asignado en el momento de la transmisión [35] [37]. Como se mencionó anteriormente para la etapa de modulación en HS-DSCH a diferencia de los canales DCHs (Downlink Channels) de WCDMA donde se usa solamente la modulación QPSK, este puede utilizar modulaciones de alto orden: 16QAM. Las constelaciones de estos esquemas de modulación se muestran en la figura 6 [4]. Con 16QAM se pueden transportar 4 bits por símbolo mientras que en QPSK solamente 2.

Minimum Constellation Polar distance

QPSK

16QAM

Figura 6. Constelaciones QPSK y 16QAM [4].

Como se ve en la figura 6 el uso de modulaciones de alto orden introduce límites adicionales de decisión. Con 16QA M, ya no es suficiente con discr iminar correctamente la fase sino que también necesita discriminar la amplitud en complemento de la estimación de fase. Esto explica el por qué la calidad de la señal necesita ser mejor cuando se utiliza 16QAM que con QPSK [35]. Tabla I. Tabla CQI para UEs de categorías 10 y 14 (para HSDPA solamente se puede reportar valores CQI hasta 25) [12].

B. H-ARQ, HYBRID AUTOMATIC REQUEST QUERY En WCDMA las retransmisiones están a cargo del RNC (Radio Network Controller). Este dispositivo controla un conjunto de clusters (grupos) de nodos-B, y por consiguiente debe administrar las retransmisiones de los UEs asociados a todos los nodos-B que controla. Mientras que en HSDPA las retransmisiones están a cargo del nodoB lo que conlleva a varias mejoras. La ventaja más importante de este cambio consiste en notar que estas retrans-misiones se realizan en la capa física y no en capas superiores como le sucede a WCDMA, además del hecho de que el nodo-B esta mucho más cerca del UE y el tiempo necesario para procesar la retransmisión es mucho menor y su atención más eficiente. Pero este cambio implica que el nodo-B adquiere más responsabilidades y que este debe contar con memoria (buffer) para almacenar las tramas enviadas, hasta que el UE confirme la llegada correcta de la información (ack/nack) a través del canal de subida de control HS-DPCCH (ver figura 7) [13].

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 55-65

Datos para transmitir

Servidor IP Paquete de Datos IP Internet Red 3G

Nodo-B

bit eliminado y no transmitido

Transmitir Block 1 NACK Re-transmsión Nack

primera transmisión

ACK Transmitir Block 2

re-transmisión

Recibido por el móvil La decodificación puede fallar Combinar con 1ª transmisión Decodificación exitosa más probable

Figura 7. Operación HARQ. Un 'NACK' indica que el dispositivo móvil solicita una retransmisión al nodo-B [13].

Figura 8. Redundancia Incremental en un móvil HSDPA [13].

El mecanismo HARQ también se encuentra asociado a dos procesos que optimizan la administración de los recursos finitos de la red de radio, el soft-combining (Incremental redundancy) y el rate matching. El proceso soft-combining (también conocido como redundancia incremental) consiste en un proceso de retransmisión “suave” que se inicia en el UE cuando la secuencia de verificación de trama (CRC de 24 bits para HSDPA) indica que hay un error en la trama recibida [29]. En un proceso normal se descartaría la trama y sería responsabilidad de las capas superiores si es el caso la retransmisión de dicha trama. En HSDPA no se descarta la trama en el UE, sino que se solicita una retransmisión al nodo-B (capa física).

Como se ha discutido previamente, en HSDPA el nodo-B tiene nuevos roles, entre los cuales está el de estimar la calidad del canal de cada usuario HSDPA activo, basado en la realimentación de la calidad del canal en la capa física, recibida en uplink por parte de cada terminal. El nodo-B entonces tiene la responsabilidad de escoger la adaptación del enlace (códigos y modulación) de acuerdo a la calidad de señal reportada por el UE y a los recursos disponibles para compartir con todos los usuarios activos en ese momento, es decir, la planeación de la distribución de los recursos de radio (SCHEDULING) [17].

El UE cuando recibe la retransmisión “combina” la infor mación t ransmit ida or iginalmente con la retransmitida para formar una nueva trama incrementada, la complementa y se decodifica con una probabilidad mucho menor de contener errores. Por otro lado el proceso rate-matching consiste en ajustar el número de bits a transmitir del bloque al tamaño del TTI del canal. Un TTI está compuesto de 3 slots, y cada TTI puede contener 960 bits con una modulación QPSK y 1920 bits con una modulación 16QAM. Estos tamaños son fijos y en el caso de que el bloque a transmitir sea inferior a estos valores los bits a transmitir se repiten para acoplarse al canal y de esta forma disminuir la probabilidad de error.

Planear consiste en determinar primero la cantidad de datos por transmitir de todos los usuarios con datos pendientes y según al algoritmo de programación (subcapa MAC) asignar la cantidad de códigos (canales físicos de datos) a cada usuario. Esta programación es dinámica y se hace por TTI [16]. En conclusión, la programación de cómo distribuir el ancho de banda disponible y la tasa de transferencia asignada para el envío de la información dirigida a los receptores no es una tarea sencilla y depende de varios factores: la calidad del canal reportada por los usuarios, la cantidad de datos a transmitir con su prioridad (QoS), el buffer disponible en la estación base y el UE, y la categoría del equipo receptor, entre otros.

En cambio, si el tamaño del bloque a transmitir en más grande que la capacidad del TTI entonces se eliminan algunos bits (puncturing) hasta ajustar el bloque al tamaño del canal (ver figura 8). Los bits eliminados en la primera transmisión son usualmente bits de paridad útiles para detectar y corregir posibles errores. Si este bloque contiene errores en el UE en la primera transmisión, este solicita una retransmisión al nodo-B, pero este no reenvía una copia exacta de la primera transmisión sino que elimina bits diferentes para “combinar” en el receptor las dos versiones y construir una nueva trama con menor probabilidad de error. [13].

Es así, como HSDPA tiene un canal de control y señalización compartido con el que se le informa a los usuarios cuando se les va a transmitir y cuanta información se les va a enviar, en forma dinámica y por TTI (HS-SCCH), prefiriendo a aquellos con mejor esquema de codificación/modulación por su mejor calidad de señal reportada, en cada trama TTI (2ms). La programación rápida es la asignación de recursos de radio directamente desde el nodo-B y no desde la subcapa MAC en el RNC (Radio Network Controller) tal como se hace en WCDMA (lo cual es mucho más lento).

Este proceso mejora la tasa de errores considerablemente con una demora final promedio de envío de tramas muy inferior a su predecesor WCDMA.

Un ejemplo de la dinámica de condición de programación rápida por parte del nodo B se ilustra en la figura 9, donde el nodo B debe utilizar eficazmente los recursos del canal programando los dos usuarios adecuadamente [23]. Como se ve en la figura 10 el primer TTI fue asignado al

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 55-65

usuario 2 debido a que reporta una calidad de señal mejor que el usuario 1, situación que cambia en el siguiente TTI.

El HS-DSCH, canal de datos, se considera el principal del protocolo. Éste puede transportar información en TTIs de 2ms por UE dependiendo de la categoría del mismo. El canal está compuesto por la transmisión simultánea de 1 a 15 canales físicos HS-PDSCH llamados códigos, cuyo número en cada transmisión de un bloque de datos depende de la categoría del UE (1 a 12), donde cada categoría soporta un número máximo de códigos [32]. La figura 11 muestra el caso para UEs de categoría 11/12 [4].

Canal1 Canal 2 Usuario 1

Nodo-B

Usuario 2

A. HS-DSCH

2 ms

HS-PDSCH Enviar a Usuario 1 Enviar a Usuario 2

Figura 9. Programación de recursos dinámica de transmisiones HS-DSCH [13].

III. CANALES HSDPA En cuanto a los canales, el aporte de HSDPA sobre WCDMA son tres nuevos canales, uno compartido para la transmisión de datos en el enlace de bajada, otro de bajada compartido también para el control y señalización, y el último de subida dedicado para el informe por parte de cada UE de la calidad de la señal y la confirmación a la estación base de la última trama recibida. Estos canales de transporte son encapsulados en sus correspondientes canales físicos mostrados en la figura 10.

Los esquemas de modulación usados son QPSK y 16QAM para el canal HS-PDSCH, y QPSK para el canal HSPSCCH. Los algoritmos de codificación FEC (Forward Error Coded) son el turbo codificador 1/3 para el canal HS-PDSCH y código convolucional para el HS-SCCH y para el canal HS-PSCCH. Como se ve en la figura 10 hay varios canales HS-PDSCH compartidos por todos los UEs hasta un máximo de 15, los cuales se han llamado códigos, y la forma en cómo son distribuidos entre los UEs es lo que se ha llamado programación.

Cada TTI está compuesto por 3 slots y cada slot a su vez cuenta con 2560 chips (1 chip es un periodo de reloj correspondiendo a una frecuencia de 3,84Mcps). Para determinar la cantidad de símbolos que puede transportar un slot se requiere conocer el factor de ensanchamiento (spreading factor), el cual determina la cantidad de símbolos que pueden transportarse en un slot. El canal HS-DSCH tiene un factor de ensanchamiento de 16, lo cual significa que se puede transportar 160 símbolos, donde cada símbolo corresponde a un código de 16 chips. Es decir que cada símbolo que se va a transmitir por el canal se ensancha en un código de 16 chips. Existen 16 códigos todos ortogonales entre sí, pero solamente se usan 15 debido a que máximo se pueden asignar 15 canales HS-PSDCH cada uno con un código SF (Spreading Factor) ortogonales entre sí. En los 160 símbolos que se pueden transmitir, se transportan 320 bits para el caso de la modulación QPSK y 640 bits para 16QAM.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 55-65

B. HS-SCCH El High Speed Shared Control Channel (canal compartido de control de alta velocidad) es el canal de señalización y sincronización de HSDPA. Es un canal del enlace de bajada tal como el canal HS-DSCH y tiene como propósito avisarle a los UEs qué canales físicos de datos les han sido asignados, que códigos necesitan para recuperar los datos, que versión de redundancia HARQ se está enviando, que esquema de modulación se implemento, entre otros (ver figura 12) [4]. El factor de ensanchamiento utilizado por este canal es 128, y el esquema de modulación es QPSK solamente. El SF permite transmitir 40 bits, espacio suficiente para informar lo necesario para decodificar y de-modular los datos señalizados del canal HS-DSCH. Este canal está dividido en 2 partes, la primera parte contiene la información para decodificar el o los códigos de ensanchamiento y la información para de-modular. Dependiendo de la categoría del UE la capacidad máxima de HSDPA es de 10 códigos (de 15 posibles). La segunda parte contiene información menos urgente como la versión de redundancia HARQ entre otras cosas necesarias para que el UE pueda continuar con la extracción de la información del canal.

solamente el valor de Ec/No, ni el SIR (Signal to Interference Radio), sino un valor que es función del ambiente multi-trayecto experimentado por el terminal, tipo de terminal, y la relación de interferencia entre la propia estación base y otras estaciones en el radio de alcance del UE (valor que también es útil para cambios de celda (handover) [4].

IV. ESTRUCTURA INTERNA DEL CANAL DE DATOS HS-DSCH La estructura del transmisor y el receptor del canal HSDSCH son mostrados en las figuras 14 y 15 respectivamente [5] [6] [7] [8].

C. HS-DPCCH El canal HS-DPCCH (High Speed- Dedicated Physical Control Channel) es dedicado a cada UE para comunicarse con su nodo-B para informar dos cosas, la CQI (indicación de la calidad del canal) y el reconocimiento del último bloque de datos enviado desde el nodo-B para el UE en particular. La CQI es necesaria para la adaptación del enlace en la siguiente transmisión, y el reconocimiento es necesario para el proceso HARQ. La TTI está dividida en 3 slots, el primer slot contiene la información HARQ, y los dos slots restantes informan las CQI (ver figura 13). El factor de ensanchamiento de este canal es de 256 lo que significa que en cada slot se pueden transmitir 10 bits (para un total de 30; 10 para el ack/nack y 20 bits para el CQI). El Ack se envía con los 10 bits en “1” y el Nack con los 10 bits en “0”. El valor CQI que la terminal reporta no es

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 55-65

El transmisor HS-DSCH se puede dividir en dos etapas: la etapa de codificación y la de modulación; la de codificación comprende los 6 primeros bloques de la figura 14, en HS-DSCH codificación-turbo es usada debido a que su desempeño de funcionamiento en la disminución de la probabilidad de error es superior a la codificación-convolutional en una tasa alta de transferencia de datos. Caso contrario sucede con tasas de transferencia bajas (canal HS-SCCH) donde se usa la codificación-convolucional. La cadena de codificación de HS-DSCH es más simple que los canales DCHs WCDMA, porque no necesita manejar tiempos de inactividad DTXs o modos de compresión. Otra simplificación es que HSDSCH no maneja sino solamente un canal de transporte al tiempo con un bloque de información de tamaño máximo de 5114 bytes, necesitando pasos más simples de multiplexación/demultiplexación. Una característica nueva adicional es el manejo de 16QAM resultando en un número variable de bits transportados incluso con número de código fijo. El bloque scrambling también es nuevo y tiene como objeto evitar secuencias largas de 1´s o 0´s que generan repetición de símbolos y un aumento en la dificult ad al decodific arlos por problemas de sincronización en el extremo receptor. Este bloque entonces desordena de manera pseudo-aleatoria los bits rompiendo estas largas cadenas de 1´s o 0´s . Para la modulación 16QAM existe una función adicional en la cadena de codificación que no aparece en la figura 13 llamada “constellation rearrangement” totalmente transparente para la modulación QPSK, la cual reorganiza el mapeo de los bits a diferentes símbolos dependiendo de su ubicación en la constelación (ver figura 7). Lo cual es útil debido a que con 16QAM todos los símbolos de la constelación no tienen la misma probabilidad de error. Es prudente recordar que a diferencia de QPSK, las modulaciones de orden superior (como 16QAM) introducen dificultad adicional en la decisión fronteriza entre puntos, porque la distancia mínima entre puntos cercanos a los ejes de la constelación 16QAM, mezclada con ruido, son mucho menores incrementando la probabilidad de equivocarse en el extremo receptor. Es decir, dos símbolos consecutivos y cercanos a los ejes tienen una mayor probabilidad de decodificarse incorrectamente que otros símbolos con vecinos lejos de los ejes, en cuyos casos se reorganizan antes de transmitirse para incrementar la probabilidad de decidir correctamente en el extremo receptor el símbolo original que se transmitió [4]. La funcionalidad HARQ mostrada como el bloque “rate matching” en la figura 14 y en la cadena de codificación (figura 16) como un solo bloque, se puede dividir en diferentes elementos (figura 17). Esta funcionalidad consiste en dos pasos de “rate matching” (acople de tamaño a la tasa de transferencia del canal), el primero acopla el tamaño del bloque a transmitir con el tamaño del buffer en el nodo-B disponible para almacenarlo hasta su reconocimiento positivo por parte del UE, y el segundo

acopla el tamaño del bloque resultante en la primera etapa al tamaño disponible en el TTI del canal HS-DSCH (960 bits para QPSK y 1920 bits para 16QAM). Para los dos acoples antes mencionados las posibles decisiones a tomar son dos, la de eliminar (puncturing) algunos bits originales para acoplar el tamaño original del bloque a transmitir al tamaño disponible de salida (cuando el tamaño original es mayor al tamaño disponible de bits a la salida), o la de repetir algunos bits originales para nuevamente acoplar el bloque de entrada con el tamaño de salida (cuando el tamaño original es menor al tamaño disponible de bits a la salida). En el “first rate matching” (ver figura 17) se eliminan algunos bits o se deja igual la trama. En el caso de eliminar algunos bits, estos se escogen algorítmicamente de los de paridad adicionados por la codificación-turbo. Los bits sistemáticos son los bits de la capa superior. El buffer mostrado se considera como un buffer virtual, debido a que en implementaciones reales se requeriría del primer “rate matching” solamente si este buffer no puede contener el bloque transportado. Para el caso del “second rate matching” (segunda etapa de acople figura 17) se puede repetir bits o eliminar bits de manera algorítmica para acoplarse al tamaño de salida constante que corresponde al canal. En el caso de eliminar bits existe la versión de redundancia, que depende del hecho de transmitir un bloque de datos por primera vez o de posibles retransmisiones. En el primer caso los bits eliminados son escogidos de los bits de paridad dándole prioridad a los bits sistemáticos, y para el caso de retransmisiones se priorizan los bits de paridad. El HARQ implement ado p or el c a na l HS-DSCH e s de retransmisiones no idénticas (incremental redundancy) explicado anteriormente [5][8].

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 55-65

La segmentación del canal físico mapea los datos con un interleaver de bits para disminuir la probabilidad de error) para cada canal físico en QPSK y dos interleavers para cada canal físico en 16QAM (ver figura 16) [6] [7].

VI. REFERENCIAS [1] HSPA, the undisputed choice for mobile broadband. ERICSSON. Mayo 2007. [2] Simulation-Based Performance Analysis of HSDPA for UMTS Networks. Aun Haider, Richard Harris and Harsha Sirisena. [3] WCDMA for UMTS, Radio Access for third generation mobile communications. Harry Holma and Antti Toscala. Edited by Jhon Wiley and sons ltda. 2000. [4] HSDPA/HSUPA for UMTS, High Speed Radio Access for mobile communications. Harry Holma and Antti Toscala. Edited by Jhon Wiley and sons ltda. 2006.

Por último cabe recordar que la codificación empleada es de tipo FEC (Forward Error Code), turbo-convolución usando dos codificadores convolucionales recursivos (RSC) 1/3 de concatenación paralela y un interleaver (ver figura 18) conocido como PCCC [6].

[5] 3GPP Technical Specification TS 25.211, "Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD)," Version 6.7.0, Dec. 2005. [6] 3GPP Te chnic al Sp e cific at ion TS 25.212, "Multiplexing and channel coding (FDD)," Version 6.7.0, Dec. 2005. [7] 3GPP Technical Specification TS 25.213, "Spreading and modulation (FDD)," Version 6.4.0, Sept. 2005. [8] 3GPP Technical Specification TS 25.214, "Physical layer procedures (FDD)," Version 6.7.1, Dec. 2005.

V. CONCLUSIONES La interfaz aérea HSDPA (también conocida como Release 5 o 3.5G) es una evolución de la tecnología de radio 3G (WCDMA) que mejora su desempeño básicamente por la aplicación de las últimas tecnologías en las comunicaciones digitales investigadas por el mundo, para ofrecer tasas de transferencia acordes con los servicios más utilizados por los clientes sobre las redes de datos de hoy. La tendencia es convergente cambiando el uso de las redes de telefonía celular de voz al intercambio de datos sobre el protocolo IP y hace énfasis en la mejora en las tasas de transferencia, incrementando la velocidad de transmisión de datos en dos campos; el traslado de los procesos de manejo de errores y programación de los recursos de radio de la subcapa MAC a la capa física, asignando estas tareas a los nodos-B (más cercanos a los UE) en vez de los RNC (como se hace en 3G), y por otro lado combinando tecnologías de codificación de errores (FEC) más robustas y el manejo de sus retransmisiones en capa física, con la adaptación dinámica de esquemas de modulación adaptativas según la calidad del enlace reportada por el mismo terminal de datos de usuario en vez del manejo de la potencia de los equipos terminales (como se hace en 3G).

[9] 3GPP Technical Specification TS 25.101, "UE Radio transmission and Reception (FDD)," Version 6.10.0, Dec. 2005. [10] 3GPP Technical Specification TS 25.104, "UTRA (BS) FDD: Radio transmission and Reception," Version 6.11.0, Dec. 2005. 3GPP Technical Specification TS 25.141, "Base station conformance test," Version 6.12.0, Dec. 2005. [11] 3GPP Technical Specification TS 34.121, "Radio transmission and reception (FDD)," Version 6.3.0, Dec. 2005. [12] LINK-LEVEL COMPARISON OF IP-OFDMA (MOBILE WIMAX) AND UMTS HSDPA, Matthias Malkowski, IEEE Xplore. 2007. [13] HSDPA Mobile Broadband Data, A Smarter Approach to UMTS Downlink Data. Agere Systems Inc. 2005. [14] Nokia HSDPA solution. Nokia corporation. Nokia networks. 2003.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 55-65

[15] Performance of 3GPP High Speed Downlink Packet Access(HSDPA) Robert Love, Amitava Ghosh, Weimin Xiao and Rapeepat Ratasuk. [16] Per formance Evaluation of Prioritized Fair Scheduling in HSDPA Networks underurban Situations. Ling Luo, Jianjun Yang, Kangsheng Chen. IEEE. Department of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University, P.R. China. [17] A Study on the Characteristics of the Proportional Fairness Scheduling Algorithm in HSDPA. Jullin U John, Andres M. Trianon, Shamini Pillay. UCSI Centre for Research Excellence, School of Engineering, UCSI. University College Sedaya International Malaysia. [18] Adaptative Modulation schemes for MIMO HSDPA. Javier R Fonollosa, Markku Heikkila, Xavier Mestre, Alba Pages, Adam Pollard, Laurent Schumacher, Lars Torsten Berger, Ami Wiesel,Juha Ylitalo. Universitat politécnica de Catalunya, Nokia Mobile phones, Vodafone Group Research & Development, Aalborg University, Nokia Networks. [19] Comparative Downlink shared Channel Performance Evaluation of WCDMA Release 99 and HSDPA. CheSheng Ch iu, Chen-Ch iu L in. Wirele s s CommunicationTechnology Lab. Chunghwa Telecom Laboratories. Taiwan. IEEE. 2004. [20] HSDPA Measurements for Indoor DAS. Institute of Communications Engineering, Tampere University of technology. Finland. IEEE. 2007. [21] HSDPA Performance in Live Networks. Marko Jurvansuu, jarmoProkkola, Mikko Hanski and Pekka Perala. Converging Networks Laboratory VTT technical Research Centre of Finland. IEEE. 2007. [22] Performance of High-Speed Downlink Packet Access in Coexistence With Dedicated Channels. Klaus Ingemann Pedersen, Frank Frederiksen Troels Emil Kolding, Tako Freerk Lootsma, and Preben E. Mogonsen. IEEE. 2007. [23] Optimizing HSDPA Performance in the UMTS Network Planning Process. Jen Voigt, Jurgen Deissner, Johannes Hubner, Dietrich Hunold, Stefan Mobius. IEEE. 2005. [24] Impact of HSDPA Radio Resource Allocation Schemes on the System Performance on the System performance of UMTS Networks. Andreas Mader, Dirk Staehle and Markus Spahn. University of Wuerzburg, Institute of Computer Science, Department of Distributed Systems. IEEE. 2007.

[25] The Comparision of Performances when WCDMA and HSDPA Coexist in Two Different Environments. Pei Li. Weiling Wu. School of information engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing, China. IEEE. 2005. [26] HSDPA Performance in a Mixed Traffic Network. Martin Wrulich, Werner Weiler, and Markus Rupp. Institute of Communications and Radio-Frequency Engineering, Vienna University of Technology. IEEE. 2008. [27] A MODEL FOR HSDPA CELL LOAD AND ITS APPLICATIONS. Jens Mueckenheim, Stefan Brueck, Mirko Schacht. IEEE. [28] High Speed Downlink Packet Access Principles. Mario Cvitkovi, Borivoj Modlic, Gordan Šišul. University of Zagreb, Faculty of Electrical Engineering and Computing, CROATIA. IEEE. 2007. [29] Performance and Modeling of WCDMA/HSDPA. Transmission/H-ARQ Schemes. Frank Frederiksen and Troels Emil Kolding. Nokia Networks, Aalborg R&D, Denmark. IEEE. [30] Effect of Circuit Switched Services on the Capacity of HSDPA. Mohamad Assaad, and Djamal Zeghlache. IEEE. 2006. [31] Impact of a Radio Access Network Capacity on the HSDPA Link Performance. Xinzhi Yan, Jamil Y. Khan. Brendan Jones. School of Electrical Engineering & Computer Science. The University of Newcastle, Australia. IEEE. 2007. [32] Code Utilization in HSDPA. Tao Chen, Huibin Lin, Zhigang Yan, Jing Liu, Andreas Müller. Nokia Research Center, Nokia Networks, China Mobile (CMCC), University of Stuttgart. IEEE. 2005. [33] TCP Performance Evaluation Over Multi-hop, Cellular Network: HSDPA and IEEE 802.11. Jinglong Zhou, Anthony Lo, Ziyuan Liu and Ignas Niemegeers. Faculty of Electrical Engineering, Mathematics, and Computer Science, Delft University of Technology. The Netherlands. IEEE. 2008. [34] Channel Adaptive CQI Reporting Schemes for HSDPA Systems. Soo-Yong Jeon, and Dong-Ho Cho. IEEE. 2006. [35] Channel Quality Indication (CQI) Application in HSDPA Simulation. QUN HOU, DEXIU HUANG. Dept. of Optical & Elec. Eng. HUST WUHAN, HUBEI, CHINA. IEEE.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 55-65

[36] Performance of VoIP on HSDPA. Bang Wang, Klaus I. Pedersen, Troels E. Kolding, and Preben E. Mogensen. Department of Communications Technology, Aalborg University, Denmark. Nokia Networks, Niels Jernes Vej, Denmark. IEEE. 2005. [37] Channel estimation for SIR measurement in HSDPA systems.Akira Ito and Masahiko Shimizu. Fujitsu Laboratories Ltd. Yokosuka, Japan.IEEE. 2007.

Artículo de Revisión de Tema. El autor declara que no tiene conflicto de interés. El Autor

Oscar Mauricio Arias Ballén Ingeniero Electrónico - Universidad El Bosque, Bogotá D.C., Colombia. Carrera 7 b bis No. 132 - 11 Bogotá D.C. - oscararias@unbosque.edu.co

doctorado

maestría

especialización

pregrado

Especialización

Gerencia de Producción

Facultad de Ingeniería Industrial - División de Postgrados y Formación Avanzada SNIES: 13773 - Registro Calificado Titulo obtenido: Especialista en Gerencia de Producción. Duración: 1 año (dos semestres). Presentación del programa La especialización fue creada para atender las necesidades del sector industrial del país en producción con el fin de afrontar la reconversión industrial a través del mercado nacional e internacional.

Objetivo General Desarrollar y ampliar las destrezas gerenciales en las áreas de producción.

Objetivos Específicos • Ofrecer a la industria Colombiana, profesionales especializados, aptos para innovar y generar cambios productivos en cada una de las empresas de los diferentes sectores industriales. • Buscar la optimización de procesos de producción a partir de la gerencia para competir tanto en mercados nacionales como internacionales. • Desarrollar las competencias en planeación de la producción con el fin de identificar problemas y oportunidades y tomar decisiones convenientes en los procesos productivos.

Perfil de formación Desqrrollar en el Gerente de Producción, la visión gerencial de las políticas y técnicas involucradas en el área de la administración y sistematización de la producción, teniendo en cuenta la tecnología, el análisis y la dirección de operaciones. Así como también, aplicar las diferentes herramientas para el manejo de los recursos humanos, lo cual le permitirá liderar el desarrollo de la productividad de las empresas.

Dirigido a Ingenieros industriales, Ingenieros de Producción, Ingenieros Mecánicos, Ingenieros Químicos, Ingenieros Civiles, Ingenieros Electrónicos, Ingenieros de Sistemas, Tecnólogos en Producción, Economistas y Administradores cuyas actividades estén relacionadas con los procesos productivos y áreas afines.

Requisitos - Diligenciar completamente el formulario. - Recibo de pago del formulario de inscripción. - Fotocopia del diploma y/o Acta de Grado, autenticada. - Calificaciones de pregrado (original ó fotocopias autenticadas). - Fotocopia de la cédula ampliada al 150%. - Fotocopia libreta militar. - Fotocopia del carnet de EPS. - Tres fotos tamaño 3 x 4 cm. - Entrevista personal.

Informes Universidad El Bosque, Facultad de Ingeniería Industrial Carrera 7 b bis No. 132 - 11, PBX 6489000, 6331368 Ext. 177 - 358 - 384 Atención al usuario 6489080 - Línea gratis 018000113033 ingenieria.industrial@unbosque.edu.co, secretaria.industrial@unbosque.edu.co, picomanuel@unbosque.edu.co Crédito Educativo teléfono 6489000 Ext. 353 - 355 - 354 www.unbosque.edu.co

Senderos Ambientales

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 68

La Ingeniería Ambiental Más allá de la tecnología

Hablar de ingeniería es sinónimo de hablar de tecnología, sin embargo, dentro de un contexto de una problemática ambiental global caracterizada por las grandes transformaciones que caracterizan el medio ambiente global, cuya principal manifestación es el cambio climático, se requieren respuestas que vayan mas allá de las propuestas desde la tecnología e integren conocimientos de otras áreas, acercándose a las realidades ambientales complejas. Bajo esta premisa, la Ingeniería Ambiental ha surgido como un ámbito del conocimiento sobre las complejas relaciones sociedad-naturaleza, que introduce conceptos sociales, económicos y culturales a las respuestas tecnológicas que tradicionalmente caracterizan a las ingenierías. Estos conceptos se introducen teniendo en cuenta que hablar de lo ambiental desde la ingeniería es considerar que estamos hablando de los sistemas ambientales y no de situaciones particulares o de eventos aislados de un contexto socioeconómico, ecológico, cultural y territorial. La Facultad de Ingeniería Ambiental en respuesta a este desafío integrado ha construido un currículo que se caracteriza por contener reflexiones desde la cultura hasta la planeación y el manejo ambiental, reconociendo el papel de otras áreas del conocimiento en la solución de la problemática ambiental, para lo cual se preparan los futuros ingenieros ambientales, En razón de lo anterior esta sección de Senderos Ambientales de la Revista de Tecnología Journal of Technology de las facultades de Ingeniería de la Universidad El Bosque se caracteriza por contener artículos que tengan como característica fundamental apuntar con el conocimiento a la solución de la problemática ambiental desde una visión integradora.

Alfonso Avellaneda Cusaría. Editor asociado. 68

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 69-80

Propuesta metodológica para el análisis y planificación ambiental en procesos industriales: estudio de caso Multidimensionales S.A. A methodological proposal for environmental analysis and planning in industrial process: case study Multidimensionales S.A. Alfonso Avellaneda Cusaría* Natalia Ivone Lombana** Ana María Mogollón***

Resumen

Abstract

En este artículo se desarrolla la formulación y aplicación de una propuesta metodológica para la evaluación, análisis y planificación ambiental de procesos industriales, tomando como estudio de caso la elaboración del Plan de Manejo Ambiental de Multidimensionales S.A.

In this article it is developed to the formulation and application of a methodologic proposal for the evaluation, analysis and environmental planning of industrial processes, taking as case study the elaboration of Plan de Manejo Ambiental de Multidimensionales S.A. The propose methodology is composed by three phases, which group a series of activities that the analyst must follow for the formulation of the PMA to the industrial organization take it as an environmental system. The methodology of study and propose environmental analysis that consists of: First stage: Recognition and Har vesting of the infor mation; Second Phase: Environmental analysis and Third Phase: Environmental planning. Complementary to this it is modified, to make it applicable in the evaluation of the environmental impact of the industrial processes, the propose methodology by Integral S.A. for tipificación and qualification of environmental impacts.

La metodología propuesta está compuesta por tres fases, las cuales agrupan una serie de actividades que el(los) analista(s) debe(n) seguir para la formulación del PMA de la organización industrial en la cual trabaja, vista ésta como un sistema ambiental. La metodología de estudio y análisis ambiental propuesta que consta de: primera Fase: Reconocimiento y Recolección de la información; segunda Fase: Análisis Ambiental y tercera Fase: Planificación Ambiental. Complementario a esto se modifica, para hacerla aplicable en la evaluación del impacto ambiental de los procesos industriales, la metodología propuesta por Integral S.A en cuanto a tipificación y calificación de impactos ambientales. Palabras clave: Sistemas ambientales, procesos industriales, análisis ambiental, evaluación de impacto ambiental, planificación ambiental.

Key words: Environmental systems, industrial processes, environmental analysis, evaluation of environmental impact, environmental planning.

Recibido: 25/03/09. Aceptado: 30/04/09. * Facultad de Ingeniería Ambiental, Universidad El Bosque. ** Facultad de Ingeniería Ambiental, Universidad El Bosque. *** Facultad de Ingeniería Ambiental, Universidad El Bosque.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 69-80

I. INTRODUCCIÓN

II. MÉTODOS

La industria se caracteriza por la transformación de materias primas para la generación de productos y servicios que satisfagan las necesidades del ser humano, comprometiendo durante sus procesos y actividades industriales los componentes ambientales, como el recurso hídrico, el suelo, el aire y la biota.

1. PROPUESTA METODOLÓGICA

En la industria se debe identificar el escenario tecnoambiental y los aspectos e impactos ambientales generados por sus procesos y actividades, con el fin de planificar ambientalmente las actividades y procesos, reduciendo las pérdidas de materiales en forma de contaminantes en vertimientos, residuos y emisiones y de esta manera aumentar su productividad, cumpliendo con la normatividad ambiental vigente. Según el Decreto 1220 de 2003 y el Decreto 500 de 2006, cualquier trabajo, obra o actividad, requiere de un Plan de Manejo Ambiental, PMA, que reúna los impactos generados por éstas y las medidas correspondientes de corrección, mitigación, prevención y compensación, con el fin de implementar y verificar los compromisos y obligaciones ambientales de la empresa. De igual manera, el Decreto 1299 del 2008, especifica la constitución del Departamento de Gestión Ambiental en las industrias. Se entiende por nivel industrial las actividades económicas establecidas en la Clasificación Industrial Internacional Uniforme de todas las Actividades Económicas - CIIU, adoptado por el Departamento Administrativo Nacional de Estadística - DANE mediante la Resolución 56 de 1998 y modificada por la Resolución 300 de 2005 y aquellas que la modifiquen o sustituyan. El presente artículo es producto del trabajo desarrollado en un periodo de seis meses durante la asignatura “Práctica Empresarial” y que concluyó con el informe del trabajo de grado titulado “Plan de Manejo Ambiental de la Empresa Multidimensionales S.A. sede Fontibón”, requisito para el titulo de Ingeniería Ambiental. La empresa anteriormente mencionada, que en adelante se denominará con la sigla MD, generosamente prestó sus datos e información para el correcto desarrollo del mismo. En el trabajo realizado se formuló y aplicó una propuesta metodológica para la evaluación, análisis y planificación ambiental de procesos industriales, en la formulación del Plan de Manejo Ambiental de Multidimensionales S.A.

La propuesta metodológica se divide en dos partes. La primera, se basa en el diseño, la formulación y la implementación de una metodología para el diagnóstico, el análisis ambiental y la planificación ambiental de los procesos y actividades de la organización industrial, la cual tiene como resultado la realización de los Planes de Manejo Ambiental (PMA). La segunda parte consiste en el desarrollo de una matriz de evaluación de impactos ambientales y socioeconómicos derivados de los procesos industriales de dicha organización, propuesta por la Consultora Integral S.A. [1] en 1992 y modificada por los autores, para ser aplicada a la evaluación ambiental de procesos industriales. 1.1. Metodología propuesta para el Análisis y Planificación Ambiental La metodología propuesta está compuesta por tres fases, las cuales agrupan una serie de actividades que el(los) analista(s) debe(n) seguir para la formulación del PMA de la organización industrial en la cual trabaja. La metodología de estudio y análisis ambiental propuesta que consta de: Primera Fase: Reconocimiento y Recolección de la información; Segunda Fase: Análisis Ambiental y Tercera Fase: Planificación Ambiental. Primera Fase: Reconocimiento y recolección de la información En esta fase se debe producir la Línea Base Ambiental (LBA), la cual se centra en la zona de influencia directa e indirecta de las actividades desarrolladas por MD y la descripción de sus aspectos ecológicos, sociales, culturales y económicos. Paralelamente, se recolecta la normatividad vigente aplicable a la Gestión Ambiental específica para cada organización industrial; la que compete a este estudio de caso es la de la industria plástica y gráfica, debido a que MD cuenta con procesos de ambas industrias, y así se enfocan las medidas ambientales a formular en el PMA de acuerdo con lo estipulado en dichas normas y a los lineamientos establecidos para el cumplimiento de éstas. Seguidamente, se identifican los aspectos ambientales generados por los procesos industriales y demás actividades y se establecen en un Diagnóstico Ambiental Inicial de la organización, denominado para este estudio

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 69-80

de caso como Revisión Inicial de Estado (RIE), con el fin de unificarlo con los términos de la NTC ISO 14001:2004 para la elaboración del (SGA) Sistema de Gestión Ambiental (ICONTEC, 2005). Para finalizar la Primera Fase, se realizan las mediciones de calidad de los aspectos ambientales identificados y también de los que no se cuente con un registro actualizado. Segunda Fase: Análisis Ambiental. Al finalizar la fase anterior, empieza la segunda Fase, llamada Análisis Ambiental. Se basa en el análisis de los aspectos ambientales generados por cada uno de los procesos industriales y demás actividades de MD. Lo anterior se realiza mediante la construcción de la Tabla 1, con la cual se analizan los procesos industriales y demás actividades, y se relacionan con sus aspectos ambientales. En esta tabla se analiza la industria como un Sistema Ambiental y se detallan las etapas de los procesos, los insumos que utilizan, las materias primas que transforman y los productos que generan, permitiendo deducir con facilidad los aspectos ambientales propios o conexos a las actividades de MD por cada uno de los procesos industriales.

TABLA 1. Análisis de los procesos industriales (TABLA SGA) Siguientes páginas. Se continúa con la identificación y evaluación de los impactos ambientales. Primero, se relacionan las etapas de los distintos procesos industriales y demás actividades de la organización con los impactos ambientales y socioeconómicos que generan y que afectan los elementos y componentes ambientales, así como a la comunidad aledaña. Para la correcta realización de esta evaluación, los analistas deben investigar y determinar cuales impactos ambientales se pueden producir de los aspectos ambientales específicos que generan las etapas de los distintos procesos industriales y demás actividades del sistema industrial e identificarlos en ésta. En segundo lugar, se valoran y clasifican los impactos identificados utilizando una matriz de evaluación ambiental, en la cual, se determinan los impactos ambientales más relevantes y significantes de todas las actividades de MD. Se establecen cuales procesos son los más impactantes para la sociedad y el ambiente natural, y cuales impactos ambientales son los que mayor afectan los elementos y componentes ambientales.

Además, en la misma tabla los analistas evidenciaron los tipos de residuos sólidos y peligrosos asociados a los procesos y productos, debido a que en la empresa en la cual se realizó este estudio de caso, como en muchos otros sistemas industriales, se generan grandes cantidades de residuos sólidos y peligrosos, en su mayoría reciclables.

Por otro lado, se efectúa la identificación preliminar de riesgos ambientales para formular, únicamente para este estudio de caso, los lineamientos del Plan de Contingencias Ambientales que debe estar acorde con el Plan de Contingencia Ocupacional de la industria.

De igual manera, el Análisis Ambiental de un sistema industrial debe estar apoyado en el Análisis del Ciclo de Vida (ACV) de los productos y servicios de la misma; en este caso se realizó una aproximación a éste.

La identificación preliminar de los riesgos ambientales en MD se observa en la Tabla 2, Panorama Preliminar de Riesgos Ambientales, en la cual se presentan cuatro (4) diferentes riesgos ambientales y los procesos en donde se podrían presentar dichos riesgos.

EL ACV es de gran utilidad y apoyo para los analistas ambientales y ejecutivos propios de la organización para entender la relación proceso industrial/aspectos ambientales y por ende, para formular y diseñar medidas ambientales para mitigar, compensar, corregir, controlar o prevenir los impactos ambientales generados de los aspectos ambientales, las cuales sean cada vez más eficaces.

Luego de identificar la presencia de los riesgos en los veintisiete (27) procesos, se debe especificar la magnitud de los mismos y en la Tabla 3 Leyenda panorama preliminar de riesgos ambientales, se presenta la clasificación de los procesos según la cantidad de riesgos presentes. Se realizó para cinco (5) tipos de magnitud: muy alto riesgo, alto riesgo, mediano riesgo, bajo riesgo y proceso sin riesgos.

Lo anterior, con el fin de continuar y enfocar a MD con el concepto de Producción Limpia, como lo expresa el Decreto 1299 de 2008.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 69-80

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 69-80

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 69-80

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 69-80

Fase de Planificación Ambiental Esta fase consta en la formulación de programas y medidas de mitigación, corrección, prevención y compensación de los impactos ambientales más significativos que se establecieron en el Análisis Ambiental. Estas medidas ambientales se proponen por medio de un formato de fichas de manejo ambiental propuesto por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (MAVDT) del cual se tomaron sólo los campos pertinentes

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 69-80

Fase de Planificación Ambiental

III. RESULTADOS

Esta fase consta en la formulación de programas y medidas de mitigación, corrección, prevención y compensación de los impactos ambientales más significativos que se establecieron en el Análisis Ambiental.

1. ANÁLISIS INDUSTRIA

Estas medidas ambientales se proponen por medio de un formato de fichas de manejo ambiental propuesto por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (MAVDT) del cual se tomaron sólo los campos pertinentes y enfocados a MD. Las fichas diseñadas presentan la siguiente información: • Título programa. • Número de ficha. • Título subprograma. • Objetivo. • Lugar de aplicación. • Etapa de aplicación: operativa o seguimiento. • Tipo de medida: mitigación, corrección, compensación y prevención. • Responsable de la ejecución. • Elementos afectados. • Descripción de los elementos afectados. • Aspectos que definen el manejo ambiental: actividades que generan impactos, resultados esperados y tecnologías utilizadas. • Seguimiento y monitoreo: actividades, indicadores y responsable. • Acciones a desarrollar. • Inicio de cumplimiento de actividades. • Costos: actividad, costos y responsable. Cada una de las fichas desarrolla un programa de manejo diferente, los cuales a su vez acogen diferentes subprogramas donde se plasman recomendaciones para el manejo ambiental de las actividades de MD que generan aspectos e impactos ambientales. En este punto, se concluye tanto la fase de Planificación Ambiental como el PMA de MD estableciendo el Plan de Seguimiento y Monitoreo específico para las fichas de manejo ambiental formuladas y los impactos ambientales identificados, así como los lineamientos del Plan de Contingencia. Finalmente, en esta Metodología existen dos ciclos cerrados de retroalimentación que favorecen la correcta implementación de la misma.

Y EVALUACIÓN AMBIENTAL EN LA

Inicialmente, se construyó una matriz donde se identificaron los impactos ambientales y socioeconómicos generados por las actividades auxiliares y las etapas de los procesos industriales de MD para cada componente ambiental. En la Fase de Análisis Ambiental se determinó que la evaluación ambiental se haría por medio de una matriz de evaluación de impactos, reconocida como la Matriz de Integral, la cual fue desarrollada por la empresa de Consultora Integral S.A. de Medellín para el proyecto de Dragado de una sección del río Magdalena entre Barrancabermeja y La Gloria en los años 1992 a 1994. Esta matriz se basa en la función de deterioro ( ), que se puede definir como la estimación del grado de degradación medioambient al de un escenar io biogeográfico y socioeconómico cultural determinado y se desarrolla mediante la calificación de ocho (8) diferentes atributos de los impactos ambientales, permitiendo estimar la importancia de cada uno de éstos (Avellaneda, A., 2008). La ecuación y los atributos del deterioro se presentan a continuación: = f (aP, bD, cV, dRv, eRe, fM, gE, hB) Donde: = función de deterioro. a,b,c,d,e,f,g,h = factores de ponderación. P= Probabilidad de ocurrencia. D= Duración. B= Carácter benéfico. V= Velocidad. Rv= Reversibilidad. Re= Recuperabilidad. M= Magnitud. E= Extensión espacial. Cuando se realizó el ejercicio de calificar los impactos ambientales y socioeconómicos, se pudo determinar que las definiciones de tres de los atributos no eran las más apropiadas para evaluar los impactos generados por la industria. Las definiciones propuestas por Integral se generaron para proyectos de infraestructura, diferente a las actividades desarrolladas por las organizaciones industriales, enfocándonos en este estudio de caso.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 69-80

Así que se decidió modificar las definiciones de los at r ibutos: c a rác t er b enéfico, rever sibilidad y recuperabilidad, lo cual tuvo como consecuencia que los resultados obtenidos en la evaluación ambiental quedaran fuera de los rangos de deterioro propuestos igualmente por Integral. Lo anterior, permitió realizar de nuevo una modificación a este método de análisis ambiental. Las anteriores modificaciones se presentan en las siguientes tablas comparativas.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 69-80

3. M AT R I Z DE EVA LUACIÓN DE IMPACTOS MODIFICADA La metodología de evaluación ambiental se hizo por medio de la identificación y evaluación de impactos ambientales y socioeconómicos asociados a las actividades de MD, utilizando dos matrices diferentes pero a la vez relacionadas entre sí, que permitieron a los analistas determinar cuales procesos industriales son los más deteriorantes del ambiente natural y de la salud y bienestar de las comunidades que viven en éste. Además, permiten la toma de decisiones en cuanto a cómo actuar en estas situaciones específicas y qué medidas desarrollar para la mitigación, corrección, prevención, control y compensación de los impactos. 2. PROPUESTA METODOLÓGICA Se establece que la propuesta metodológica para el Análisis y la Planificación Ambiental en los procesos industriales tuvo muy buenos resultados en este estudio de caso, por lo que se formuló el PMA de una de las sedes de Multidimensionales S.A. en la ciudad de Bogotá, con resultados satisfactorios tanto para la Universidad El Bosque como para MD. Las dos partes de esta propuesta metodología llenaron los vacíos para abordar la construcción de Planes de Manejo Ambiental que existen en la Gestión Ambiental enfocada a las actividades industriales.

La Matriz 1 Identificación de impactos ambientales generados por MD presenta veinticinco procesos entre industriales y auxiliares, en donde los industriales están especificados por sus etapas, y los impactos ambientales y socioeconómicos que afectan los componentes y elementos ambientales. Para construir la Matriz 2, Matriz de Integral (Modificada) de evaluación de impactos ambientales sólo se tomaron las etapas de los procesos industriales y los procesos auxiliares a los cuales se les identificó al menos un impacto ambiental. Para la valoración que tiene lugar en esta matriz se corre la ecuación basada en la función de deterioro ( ), que se explicó anteriormente, de la siguiente manera. Ejemplo: Proceso Industrial: Troquelado de aluminio. Etapa del proceso: Troquelado del foil de aluminio del proceso. Componente ambiental: Geosférico. Elemento ambiental: Suelo. Impacto ambiental: Riesgo de contaminación por generación de residuos sólidos y RESPEL. Ecuación basada en la función de deterioro: ( ) = f (aP, bD, cV, dRv, eRe, fM, gE, hB) Donde: = función de deterioro. a,b,c,d,e,f,g,h= factores de ponderación. P= Probabilidad de ocurrencia. D= Duración. B= Carácter benéfico. V= Velocidad. Rv= Reversibilidad.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 69-80

Re= Recuperabilidad. M= Magnitud. E= Extensión espacial. - Para este ejercicio se hace referencia a las Tablas 5 y 7, que son las modificadas por los analistas durante el estudio de caso. Se corre la ecuación basada en la función de deterioro, utilizando la Tabla 5. Atributos modificados de la función de deterioro, de la siguiente manera:

El valor del resultado de la ecuación para la etapa de troquelado del foil de aluminio en el proceso industrial del mismo nombre se puede clasificar con la Tabla 7, Jerarquización modificada de impactos como leve y se le determina el color correspondiente a la casilla, que en este caso sería “Ocre”. Esta jerarquización permite establecer cuáles impactos son de mayor importancia, en qué procesos y actividades de la empresa se presentan en mayor cantidad perturbando los distintos componentes ambientales y por lo tanto, a cuáles de éstos es más trascendental formularle medidas que los prevengan, mitiguen, corrijan o compensen.

IV. DISCUSIÓN Esta metodología nace al tratar de resolver el típico problema que se presenta cuando los grupos evaluadores utilizan metodologías que fueron diseñadas para situaciones totalmente diferentes a la que están tratando de evaluar.

Se puede decir que con lo que se elaboró durante la práctica empresarial y lo que se propone en este artículo, apoyado en el estudio de caso desarrollado en MD, se establece una línea palpable de las actividades que se requieren a la hora de trabajar la Gestión Ambiental en un sistema industrial en operación.

V. CONCLUSIONES • Se cumple el objetivo de este estudio de caso, el cual era formular y aplicar una propuesta metodológica para el Análisis y Planificación Ambiental de los procesos industriales de una organización industrial. Como se explicó anteriormente, la propuesta metodológica se aplicó durante la formulación del PMA de la sede Fontibón de MD en la ciudad de Bogotá D.C. • La modificación de la metodología de Integral fue resultado de la necesidad de describir los atributos que permitían evaluar y calificar los impactos ambientales y socioeconómicos identificados en la realidad industrial. • Pruebas fehacientes de que la propuesta metodológica y la matriz modificada que dicha propuesta incluye, funcionan para el Análisis y Planificación Ambiental, son exactamente los resultados presentados por la Matriz de Integral modificada y el PMA que ahora tiene MD para su sede en la Localidad de Fontibón. • La Matriz permitió establecer que los procesos industriales más deteriorantes del ambiente natural e interno de la empresa, así como para la salud y bienestar de la comunidad aledaña a MD, son los procesos básicos de la organización. Estos resultados no sólo corroboran las expectativas de la funcionalidad de la matriz de evaluación ambiental modificada, sino las predicciones iniciales de los analistas que percibían que estos procesos eran de hecho los más contaminantes por su falta en tecnologías y procedimientos limpios.

No sólo se adapta una matriz de evaluación ambiental para proyectos de infraestructura a condiciones reales de las industrias colombianas en funcionamiento, vistas como sistemas ambientales, sino se aporta una forma integral de formulación del PMA en una organización industrial según la normatividad colombiana.

• En algunos casos las actividades evaluadas resultaron favorecidas porque el beneficio socioeconómico pesa sobre la contaminación ambiental que genera y reducen el valor de deterioro que se calculó en cada una de estas actividades.

Lo principal para que la metodología funcione, es determinar cada una de las variables desde un principio y la correcta aplicabilidad de los atributos de deterioro, cerciorándose que sean acordes a la situación en estudio.

VI. RECOMENDACIONES

Un buen Análisis Ambiental determina la calidad de la Planificación Ambiental traducida al manejo ambiental que se debe generar para cada una de las variables encontradas.

• La propuesta metodológica se diseñó en tres fases para que los analistas ambientales tengan una guía en la formulación del PMA de la organización industrial en la cual trabajan, por lo tanto, es significativo cumplir con los lineamientos establecidos en cada una de las etapas y en los dos ciclos de retroalimentación que la propuesta presenta.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 69-80

• La ponderación que el grupo evaluador asigne a cada atributo de deterioro y cada factor de ponderación, es el punto clave para un buen Análisis Ambiental. Debe ser un consenso que incluya factores internos, externos, objetivos y subjetivos a la situación en estudio. • Al correr la ecuación basada en la función de deterioro, se debe tener sumo cuidado con las resultados que ésta arroje, es decir, que concuerden con la Revisión Inicial de Estado de la industria en estudio debido a la complejidad de la misma. • Después de obtener los resultados de la evaluación ambiental modificada, el grupo evaluador decide establecer los procesos industriales más deteriorantes y determinar cuáles son las medidas de manejo ambiental prioritarias. • Es importante recordar que cada vez que se introduzcan o modifiquen los procesos industriales y demás actividades de la industria en estudio, se actualice la Matriz de Integral modificada y por ende, el PMA generado para la misma. • Aunque para este estudio de caso no se enfocó el PMA a la Producción Más Limpia, este sí debería ser el camino a escoger por los analist as ambient ales de las organizaciones industriales. Lo anterior, siempre y cuando sea aprobado por la junta directiva de dicha organización.

VII. REFERENCIAS [1] Empresa colombiana que ha participado en grandes obras de infraestructura en Colombia, Centroamérica, El Caribe y Sur América. Información disponible en línea en: http://www.integral.com.co/espanol/index.html. Recuperado el 04 de Diciembre de 2008.

VIII. BIBLIOGRAFÍA 1. Avellaneda Cusaría, Alfonso. (2008). Evaluación de Impacto Ambiental: Conceptos, Metodologías y Estudios de Casos. Bogotá D.C.: Universidad El Bosque. 2. ICONTEC. (2005). Implementar un Sistema de Gestión Ambiental según ISO 14001: Guía básica para las empresas comprometidas con el futuro. Bogotá D.C.: ICONTEC. 3. Lombana, N & Mogollón, A. (2008). Plan de Manejo Ambiental de Multidimensionales S.A. sede Fontibón. Bogotá D.C.: Universidad El Bosque. Informe de Práctica Empresarial. Universidad El Bosque. 4. Ossa, M. compiladora. (2006). Cartilla de citas: pautas para citar textos y hacer listas de referencia. (1a ed.). Bogotá: Universidad de los Andes Decanatura de estudiantes y bienestar universitario.

Artículo de Investigación científica y tecnológica. Los autores declaran que no tienen conflicto de interés. Los Autores Alfonso Avellaneda Cusaría Químico U. Nacional de Colombia, Director del estudio. Msc. Ambiental IIE Málaga (Esp.).Docente e investigador universitario en medio ambiente. Actualmente es docente de la Universidad El Bosque en las cátedras de Sistemas Ambientales y Planificación Ambiental y profesor invitado de los programas de especialización en evaluación y gestión ambiental de las Universidades del Tolima y Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Carrera 7 B Bis No. 132 - 11, Bogotá D.C., Colombia. - jaavellaneda@yahoo.com

Natalia Ivone Lombana Ingeniera Ambiental de la Universidad El Bosque.

Ana María Mogollón Ingeniera Ambiental de la Universidad El Bosque.

Acreditación de Alta Calidad al Programa de Ingeniería Ambiental Universidad El Bosque REPÚBLICA DE COLOMBIA MINISTERIO DE EDUCACIÓN NACIONAL Resolución número 3605 - 2 de junio de 2009 Por medio de la cual se otorga la acreditación voluntaria al programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad El Bosque LA MINISTRA DE EDUCACIÓN NACIONAL En ejercicio de las facultades legales, en especial las contenidas en los artículos 53, 54 y 56 de la Ley 30 de 1992 en concordancia con el Decreto 2904 de 1994, y, CONSIDERANDO: ...”Se ha demostrado que el programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad El Bosque en la ciudad de Bogotá ha logrado niveles de calidad suficientes para que, de acuerdo con las normas que rigen la materia sea reconocido públicamente, este hecho a través de un acto formal de acreditación”. Para este Consejo se han hecho evidentes diversos aspectos positivos, entre los que cabe destacar los siguientes: • Una planta profesoral compuesta por 61 profesores de los cuales 8 son tiempo completo y 15 de medio tiempo. De estos 2 son doctores, 9 magíster y 11 especialistas. • La existencia de grupos de investigación con una significativa producción académica uno de ellos categoría C en COLCIENCIAS. • Una adecuada articulación del programa con el entorno promovido a través de proyectos de aula e investigación formativa. • Bienestar universitario tiene políticas y estrategias claras orientadas a mejorar la calidad de vida de la comunidad universitaria y que contribuyen a la formación integral de los estudiantes. • La administración del programa cuenta con el número de personas y nivel de formación adecuados para su correcto y eficiente funcionamiento. • Adecuados espacios físicos para salones y laboratorios. • La interrelación del programa de Ingeniería Ambiental con el programa de Medicina a través de la línea de investigación del grupo de Agua y Salud, dando un factor adicional a la pertinencia social del programa. •Los convenios con más de 20 empresas o instituciones nacionales en donde los estudiantes adelantan prácticas y pasantías y tienen un acercamiento ofrecido a la realidad y necesidades nacionales. • La relación académica con la Universidad de Oklahoma que beneficia la movilidad de profesores y estudiantes del programa. Con base en las condiciones institucionales y del programa que garantizan la sostenibilidad de las anteriores fortalezas los suscritos consejeros conceptuamos que el programa de INGENIERÍA AMBIENTAL de la UNIVERSIDAD EL BOSQUE en la ciudad de Bogotá, debe recibir ACREDITACIÓN VALIDA POR CUATRO (4) AÑOS contados a partir de la fecha de expedición del acto de acreditación. ...En mérito de lo expuesto, RESUELVE: ARTÍCULO PRIMERO. Otorgar por el término de cuatro (4) años la acreditación al siguiente programa: Institución: Programa: Ciudad: Metodología: Título a Otorgar:

UNIVERSIDAD EL BOSQUE Ingeniería Ambiental Bogotá Presencial Ingeniero Ambiental ...NOTIFÍQUESE Y CÚMPLASE, Dada en Bogotá D.C., A los 2 de junio de 2009 LA MINISTRA DE EDUCACIÓN NACIONAL CECILIA MARÍA VÉLEZ WHITE

doctorado

maestría

especialización

pregrado

Especialización

Salud y Ambiente Facultad de Ingeniería Ambiental - Instituto de Salud y Ambiente - División de Postgrados y Formación Avanzada Reg. SNIES: 54377 - Registro Calificado, resolución 140 del M.E.N. Enero de 2009 Titulo obtenido: Especialista en Salud y Ambiente. Duración: 1 año (dos semestres). Presentación del programa La Universidad El Bosque es una institución de educación superior cuya misión es contribuir al desarrollo del país mediante el establecimiento de programas que promuevan el crecimiento intelectual, físico y moral de la comunidad y que sirvan a los intereses de la ciencia, el hombre, la sociedad y la naturaleza, a través de las actividades de docencia, investigación, extensión y servicio. Sus máximos esfuerzos se concentran en ofrecer las condiciones propias para facilitar el desarrollo de los valores éticos-morales, estéticos, históricos y técnicos científicos enraizados en la cultura de la vida, su calidad y su sentido. El programa de la especialización en Salud y Ambiente, es el resultado de un trabajo realizado en conjunto entre la Facultad de Ingeniería Ambiental y el Instituto de salud y Ambiente de la Universidad El bosque, teniendo en cuenta las tendencias mundiales y especialmente Latinoamericanas que en las áreas de salud y ambiente están viviendo los países en desarrollo.

Objetivo del programa La Especialización en Salud y Ambiente tiene por objeto formar gestores con capacidad de análisis del riesgo donde utilizan la epidemiología, la estadística y la toxicología como herramientas básicas, y posterior manejo del riesgo desde las diferentes ópticas: política, técnica, educativa y de promoción contando con un componente bioético. Este programa de especialización aporta a sus estudiantes las herramientas para comprender las interrelaciones entre la salud y el ambiente, involucrado los procesos de análisis y manejo del riesgo para lograr una gestión adecuada.

Metodología La especialización tiene una duración de un año y se realiza en dos semestres académicos. El plan de estudios incluye 8 módulos, las actividades académicas se trabajan en sesiones en donde se transmiten los conocimientos a través de estrategias como: conferencias magistrales, talleres y estudios de casos. Los estudiantes de la especialización deben desarrollar un trabajo de grado el cual deberá comenzar desde el primer semestre, como apoyo para el buen desarrollo de este trabajo, la especialización pone a disposición de los estudiantes las tutorías.

Perfil del aspirante Este programa esta dirigido a profesionales universitarios de Ingenierías y de las áreas de la salud, Biólogos, Agrónomos, Agrológos, Ecólogos así como también profesionales que están trabajando en instituciones públicas o privadas que tengan relación con la salud y el ambiente.

Requisitos - Adquirir el formulario y efectuar la inscripción en la tesorería de la Universidad. - Ser profesional. - Presentar hoja de vida - Presentar entrevista

Informes División de Posgrados y Formación Avanzada, Universidad El Bosque Carrera 7 b bis No. 132 - 11 Atención al usuario 6489080 - Línea gratis 018000113033 Facultad de Ingeniería Ambiental - Tel.: 6331368 Ext. 359-385 Instituto de Salud y Ambiente - Tel. 6489000 Ext. 181, fax 6332390 www.unbosque.edu.co

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 83-89

Análisis de la diversidad de escarabajos coprófagos (Coleoptera: Scarabaeidae) en el departamento de Cundinamarca Dung beetle diversity analysis (Coleoptera: Scarabaeidae) in the Cundinamarca department Jorge Ari Noriega Alvarado*

Resumen

Abstract

Los escarabajos coprófagos juegan un papel fundamental en el reciclaje de nutrientes; en Colombia existe una alta diversidad de este grupo, pero es muy poca la información de algunos Departamentos, entre ellos Cundinamarca. Buscando completar el inventario y realizar un análisis crítico, se reunió información de colecciones y bibliografía. Se encontró una diversidad gamma de 56 especies, reportándose por primera vez el género Bdelyrus y 11 especies más. Se reconocieron 59 localidades en 46 municipios de 116 existentes. Medina fue el municipio mejor muestreado, con mayor número de localidades y especies. Se encontraron registros de 300 a los 3100 m, siendo el rango de los 1000-2000 m el mejor muestreado. La mayor riqueza se encuentra a los 1500 m (15 spp.), obser vándose una disminución con el incremento de la altura. A pesar de presentarse una alta homogeneidad, se evidencia una marcada similitud con el Depar tamento del Meta (51.8%), encontrándose elementos biogeográficos del piedemonte de la Orinoquía. Se concluye que el Departamento está submuestreado, existiendo amplias regiones sin registros (60.4% de los municipios). Pese a la falta de información, Cundinamarca es uno de los mejor muestreados del país, requiriendo algunos muestreos puntuales que permitan completar un inventario y de esta forma acercarse un poco más al conocimiento de su diversidad gamma.

Dung beetles are ecologically important in nutrient cycling. In Colombia, the group is largely diverse, but little information has been collected in some department, especially Cundinamarca. With the aim of completing the inventory and performing a critical analysis for this specific department, data was gathered from collections and bibliography. A gamma diversity of 56 species was found, reporting for the first time the genus Bdelyrus for Cundinamarca, as well as 11 additional species. A total of 59 localities in 46 municipals (of the 116 municipalities) were sampled, being Medina the must thoroughly study with the largest number of localities and species. Reports were found between 300 and 3100 m, being the 10002000 m range the best sampled. The largest richness was found at 1500 m (15 spp.), which decreases as the altitude increases. Although homogeneity was high, a marked likeliness with the department of Meta (51.8%) appears, finding biogeographical elements typical of the Orinoquia plains. The inventory leads to the conclusion that the department is under sampled; having large areas left unrecognized (60.4% of municipals). Despite the lack of data, Cundinamarca is one of the best-sampled departments of Colombia, being needed some punctual samplings to complete the inventory and hence obtain a better approach to its gamma diversity.

Palabras clave: Cundinamarca, Distribución, Diversidad, Escarabajos coprófagos, Scarabaeidae.

Key words: Cundinamarca, Distribution, Diversity, Dung Beetle, Scarabaeidae.

Recibido: 25/03/09. Aceptado: 30/04/09. * Facultad de Ingeniería Ambiental, Universidad El Bosque.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 83-89

I. INTRODUCCIÓN

bioindicador”, se efectúo una evaluación de los datos existentes para el Departamento de Cundinamarca.

La coprofagia (alimentarse de excremento), es un hábito que pocas especies de insectos comparten, pero en el caso de los escarabajos de la familia Scarabaeidae, esta condición los identifica ecológicamente [1]. La coprofagia puede ser entendida como un tipo de saprofagia especializada, en donde la mayoría de los nutrientes se derivan de microorganismos y coloides orgánicos que se encuentran suspendidos en el estiércol [2].

Se realizó una búsqueda exhaustiva de la información depositada en diferentes colecciones entomológicas nacionales de carácter privado y público (Tabla 1), y se consultó la bibliografía disponible de artículos, trabajos de grado, informes y demás literatura gris acerca de los escarabajos coprófagos para la región.

Este grupo de insectos juega un importante papel en los ecosistemas tropicales al ser los principales descomponedores de una gran cantidad de residuos metabólicos, principalmente de excretas de grandes vertebrados [3]. Al utilizar el excremento como principal fuente alimenticia, este grupo logra revertir los nutrientes perdidos por la ineficiencia del sistema digestivo de los mamíferos, apor tando de nuevo al entorno los componentes básicos para completar su ciclo [4]. De igual manera, cumplen un importante papel en la remoción, aireación y flujo de nutrientes en el suelo, en el control de parásitos y en la dispersión de semillas [5]. Es por ello que se les ha utilizado como bioindicadores de calidad y grado de perturbación de los ecosistemas [6-10]. La familia Scarabaeidae (sensu stricto), es un grupo de diversidad moderada que comprende unas 5950 especies descritas en 225 géneros a nivel mundial [11], sobresaliendo las regiones tropicales como las más diversas con ensamblajes complejos. Para Colombia se registran hasta el momento un total de 295 especies en 37 géneros [12-16], para el caso específico de la región Andina, los trabajos realizados con este grupo son muy escasos, siendo una zona con grandes vacíos biogeográficos, lo cual se evidencia en los listados nacionales, aunque es importante destacar algunos estudios puntuales en el Departamento de Cundinamarca [17-21]. Con el propósito de completar el inventario existente para el Departamento de Cundinamarca y realizar un análisis crítico de la información de la diversidad consignada en colecciones y en bibliografía, se elaboró el siguiente trabajo.

II. MÉTODOS Dentro del marco del proyecto: “Diagnóstico ambiental del estado de conservación de la cuenca del río Apulo (Cundinamarca, Colombia) utilizando escarabajos coprófagos (Coleoptera: Scarabaeidae) como grupo

La información compilada fue consignada en una matriz, con la cual se realizaron los posteriores análisis de riqueza y distribución, de esta forma se generó un listado de las localidades y de las especies registradas a nivel latitudinal y altitudinal. La similitud entre los departamentos se determinó mediante el método de Sørensen cualitativo.

III. RESULTADOS A partir de la revisión de las colecciones entomológicas y la revisión bibliográfica, se reporta para el Departamento una diversidad gamma de 56 especies, agrupadas en 18 géneros y 6 tribus (Tabla 2), de las cuales el género Bdelyrus y 11 especies más se registran por primera vez (NR) para el departamento de Cundinamarca [12,19,22].

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 83-89

Tabla 2. Listado de las especies de escarabajos coprófagos presentes en el Departamento de Cundinamarca con su frecuencia, rango altitudinal y referencia, según la información recopilada.

Tabla 2. Continuación.

Frecuencia, MC: Muy Común, C: Común, R: Rara y MR: Muy Rara. * Especies de las que no se encontraron ejemplares en las colecciones examinadas. NR: Nuevo registro.

Aunque se registra a Oruscatus opalescens en Cundinamarca [12], es poco probable que esta especie se encuentre en el Departamento, ya que los únicos ejemplares existentes en las colecciones a nivel nacional provienen de localidades en el Departamento de Antioquia [16]. De los 116 municipios existentes, solamente 46 (39.6%) poseen registros (Fig. 1), con un total de 59 localidades distribuidas a lo largo de todo el Departamento.

Figura 1. Mapa de la ubicación de las localidades muestreadas para el Departamento de Cundinamarca según la información recopilada.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 83-89

Los registros más antiguos existentes en las colecciones revisadas provienen del año 1943 y se realizaron en los municipios de La Mesa, Sasaima y El Peñón. Los años de mayor importancia, en cuanto a número de ejemplares colectados e ingresados a las colecciones, fueron 1997 y 1999, donde la mayoría de los individuos provienen del municipio de Medina.

A nivel altitudinal se encuentran registros desde los 300 m (Girardot), hasta los 3100 m (Supatá), siendo el rango de los 1000-2000 m el mejor muestreado. La mayor riqueza del Departamento a nivel altitudinal se encuentra a los 1500 m (15 spp.), presentándose una disminución en la riqueza con el incremento de la altura (Fig. 4), aunque algunas alturas como los 600, 700 y 900 m se encuentran sub-muestreados.

El municipio con mayor número de localidades muestreadas es Medina (n= 5), seguido de Fusagasuga (N=3), Puerto Salgar, Guaduas, Nilo, Girardot, Silvania y Villa Pinzón (n=2, cada uno) (Fig. 2). Adicionalmente, el municipio de Medina es el mejor muestreado por la eficiencia de las colectas realizadas en esta zona [22].

Figura 4. Número de especies de escarabajos coprófagos registradas según las alturas muestreadas en el departamento de Cundinamarca.

Figura 2. Número de municipios según el número de localidades muestreadas (1= una localidad muestreada, 2= dos localidades…, 5= cinco localidades) en el Departamento de Cundinamarca.

Del total de municipios con registros (n=46), 34 (73.9%) presentan de 1 a 3 especies solamente, el mayor número de especies registradas se encuentra en el municipio de Medina (25 spp.), seguido de Soacha (9 spp.), Bogotá (9 spp.), Fusagasuga (7 spp.) y Villeta (6 spp.) (Fig. 3).

Figura 3. Número de municipios según el número de especies de escarabajos coprófagos en el departamento de Cundinamarca.

Con respecto al grado de endemicidad, la única especie que se registra de manera exclusiva para el departamento de Cundinamarca es C. pallidus, siendo un número muy bajo para una región tan extensa. Según el análisis de similitud de Sørensen, el departamento de Cundinamarca compar te el mayor número de especies con el departamento del Meta (51.8 %, 29 spp.), seguido muy de cerca por los departamentos de Boyacá, Santander y Nariño (Fig. 5).

Figura 5. Similitud en la composición de especies de escarabajos coprófagos registrada entre los departamentos con mayor número de especies en común con Cundinamarca.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 83-89

IV. DISCUSIÓN A partir de la información derivada del mapa de los municipios de Cundinamarca (Fig. 1), se hace evidente lo sub-muestreado que se encuentra el departamento, existen regiones completas que no presentan ninguna colecta y el 60.4% de los municipios carecen de registros. Agravando este panorama, hay que agregar que el departamento de Cundinamarca es una de las regiones más perturbadas y afectadas del país por procesos de tala, entresacado, cultivos y la presencia de ganado, lo cual ha alterado ecológicamente los hábitats naturales y ha ocasionado una clara disminución de la diversidad beta original, como se ha registrado para otras regiones [24,25]. A nivel altitudinal la franja de los 1000-2000 m se encuentra bien representada, aunque siguen faltando más muestreos. Es importante completar el inventario hacia las alturas inferiores y superiores, especialmente entre los 800 y 1000 m y entre los 2000 y 2500 m, siendo los dos rangos altitudinales que menos localidades presentan. Se observa una disminución en la riqueza con el incremento de la altura, concordando con lo encontrado en otros trabajos a nivel nacional [16,22,26,27]. La mayoría de los ejemplares colectados provienen de bosques de niebla, bosques de roble, bosques montanos y potreros, siendo estos los hábitats predominantes. A pesar de encontrarse algunas localidades relativamente bien muestreadas, como es el caso de los Farallones de Medina, la mayoría de ellas carecen de estudios exhaustivos que contemplen aspectos tales como la selección de hábitats, ecotonos, preferencias por cebos específicos, variaciones estacionales o altitudinales, lo cual demuestra, como se registra en diferentes trabajos [28-30], que estos inventarios son incompletos al no considerar estas variables que afectan fuertemente la estructura y composición de los ensamblajes. La mejor colección, para esta región, se encuentra depositada en el Instituto Alexander von Humboldt (IAvH), especialmente los registros de la falda oriental de la Cordillera Oriental. En el resto de las colecciones examinadas ex isten problemas aso ciados a la determinación taxonómica, gran parte de los especímenes depositados se encuentran sin identificar y requieren de revisiones detalladas. El departamento de Cundinamarca presenta una alta homogeneidad en lo que a la región Andina corresponde, se registran variaciones importantes en los flancos oriental y occidental, donde especies de otras zonas se integran [22]. Aunque la mayor parte de Cundinamarca pertenece a la región Andina, existen dos importantes aportes biogeográficos: 1) el Valle del Magdalena y 2) la

falda oriental de la Cordillera Oriental, que hace parte del piedemonte de la Orinoquía. Estas dos regiones influyen la composición de las especies registradas, lo cual se aprecia en el análisis de similitud, presentándose una alta afinidad con el departamento del Meta (más del 50% de las spp.). A pesar de toda esta insuficiencia de información, es contrastante anotar que el departamento de Cundinamarca es uno de los mejores muestreados del país tomando en cuenta el número de municipios, número de localidades y el gradiente altitudinal muestreado [16], lo cual puede estar asociado a la cercanía a los grandes centros urbanos, en este caso la ciudad de Bogotá. Es innegable que algunos municipios importantes en tamaño como Beltrán, Cabrera, Caparrapí, Gachalá, Gutiérrez, Junín, Macheta, Paratebueno, San Berbardo, San Cayetano, San Juan de Ríosucio y Tocaima, no tienen ninguna especie registrada, requiriendo la implementación de muestreos puntuales y rápidos que permitan completar un inventario para esta región. Es posible que con el aumento de localidades mejor muestreadas en ciertos municipios, se incremente también la riqueza regional, registrándose en algunas localidades especies con distribuciones amplias presentes en departamentos aledaños. Todo lo anterior permitirá tener un panorama más claro de la diversidad beta y gamma de la región Andina y de las relaciones biogeográficas con regiones cercanas.

V. AGRADECIMIENTOS A la Facultad de Ingeniería Ambiental y a su decano Mario Castro por toda la ayuda prestada en la realización de este trabajo. A Fernando Vaz de Mello por su asesoría taxonómica. A Alejandro Lopera (CAL), Ingrid Quintero (IAvH), Carlos Sarmiento (ICN-MHN), Jhon Jairo Idárraga y Jhon Alveíro (MEFLG), Rodrigo Torres (MHNUPN), Hermano Roque Casallas (MLS), Giovanny Fagua (MPUJ), Celsa García y Jhon Cesar Neíta (UNAB) y Fredy Molano (UPTC) por facilitar el acceso y revisión del material de escarabajos coprófagos depositado en las diferentes colecciones examinadas. A Carolina Vizcaíno por sus valiosos comentarios y correcciones al documento. A ScarabNet (www.scarabnet.org) por todo su apoyo.

VI. REFERENCIAS [1] Halffter, G. & E.G. Matthews. 1966. The natural history of dung beetles of the subfamily Scarabaeinae (Coleoptera: Scarabaeidae). Folia Entomológica Mexicana, 12- 14: 1-312.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 83-89

[2] Cambefort, Y. 1991. From saprophagy to coprophagy. En: I. Hanski & Y. Cambefort (Eds.). Dung Beetle Ecology. Pp. 21-35. Princeton University Press, New Jersey. [3] Gill, B.D. 1991. Dung beetles in tropical American forests. En: I. Hanski & Y. Camberfort (Eds.). Dung Beetle Ecology. Pp. 211-230. Princeton University Press, Princeton, New Jersey. [4] Hanski, I. 1989. Dung beetles. En: H. Lieth & M.J. Werger (Eds.). Ecosystems of the world, vol. 14b: Tropical rain forest ecosystems biogeographical and ecological studies. Pp. 489-511. Elsevier, Amsterdam. [5] Nichols, E., S. Spector, J. Louzada, T. Larsen, S. Amézquita, M. Favila & T.S.R. Network. 2008. Ecological functions and ecosystem services of Scarabaeine dung beetles. Biological Conservation, 141(6): 1461-1474. [6] Halffter, G. & M.E. Favila. 1993. The Scarabaeidae (Insecta: Coleoptera) an animal group for analysing, inventoryng and monitoring biodiversity in tropical r a infore s t a nd mo difie d la nd s c ap e s. Biolog y International, 27: 1-21. [7] Escobar, F. 1994. Excrementos, coprófagos y deforestación en bosques de montaña al sur occidente de Colombia. Trabajo de Grado, Biología-Entomología, Universidad del Valle. 68 pp. [8] McGeoch, M.A., B.J. Van Rensburg & A. Botes. 2002. The verification and application of bioindicators: a case study of dung beetles in Savanna Ecosystem. The Journal of Applied Ecology, 39(4): 661-672. [9] Nichols, E., T. Larsen, S. Spector, A.L. Davis, F. Escobar, M. Favila, K. Vulinec & The Scarabaeinae Research Network. 2007. Global dung beetle response to tropical forest modification and fragmentation: a quantitative literature review and met aanalyisis. Biological Conservation, 137: 1-19. [10] Noriega, J.A., G. Fagua & E. Realpe. 2007. Diversidad de escarabajos coprófagos (Coleoptera: Scarabaeidae) en un bosque de galería con tres estadios de alteración. Universitas Scientiarum, edición especial, 12: 51-63. [11] ScarabNet. 2009. ScarabNet (Scarabaeinae Research Net work) Global Ta xon Database, Version 1.5. www.scarabnet.org. [12] Medina, C.A., A. Lopera, A. Vitolo & B. Gill. 2001. Escarabajos coprófagos (Coleoptera: Scarabaeidae: Scarabaeinae) de Colombia. Biota Colombiana, 2(2): 131144.

[13] Noriega, J.A., C. Solis, I. Quintero, L.G. Pérez, H.G. García & D.A. Ospino. 2006. Registro continental de Digitonthophagus gazella (Coleoptera: Scarabaeidae) en Colombia. Caldasia, 28(2): 379-381. [14] Noriega, J.A., J.M. Rengifo & F.Z. Vaz-de-Mello. 2008. First report of the genus Tetramereia Klages, 1907 (Coleoptera: Scarabaeidae: Phanaeini) in Colombia notes to its distribution. Biota Colombiana, 9(1): 131-133. [15] Vaz de Mello, F.Z. 2003. Species formerly in the genera Trichillum Harold, 1868 and Pedaridium Harold, 1868 (Coleoptera: Scarabaeidae). Tesis de Maestria, Universidade Federal de Lavras, Minas Gerais. 285 pp. [16] Noriega, J.A. 2008. Análisis de las provincias biogeográficas y áreas de endemicidad de los escarabajos coprófagos (Coleoptera: Scarabaeidae) en Colombia. Tesis de Maestría, Facultad de Ciencias, Pontificia Universidad Javeriana. 190 pp. [17] Lopera, A. 1996. Distribución y diversidad de escarabajos coprófagos (Scarabaeidae) en tres relictos de bosque altoandino (Cordillera Oriental, Ver tiente Occidental), Colombia. Trabajo de Grado, Dpto. Biología, Pontificia Universidad Javeriana. 127 pp. [18] Amat, G.G., A.T. Lopera & S. Amézquita. 1997. Patrones de distribución de escarabajos coprófagos en relicto del bosque alto andino Cordillera Oriental de Colombia. Caldasia, 19(1-2): 191-204. [19] Pulido, L.A., C.A. Medina & R.A. Riveros. 2007. Nuevos reg is t ros de e s c a r abajos coprófagos (Scarabaeidae: Scarabaeinae) para la región andina de Colombia. Parte I. Revista Academia Colombiana de Ciencias, 31(119): 305-310. [20] Casas, A.C. & N.T. Pineda. 2008. Estudio de la actividad de un ensamblaje de escarabajos coprófagos (Coleoptera: Scarabaeidae) en un bosque altoandino. Tesis de pregrado, Universidad Militar de Colombia, Bogotá. 97 pp. [21] Ardila, J.M. 2005. Diversidad de escarabajos coprófagos (Coleoptera: Scarabaeinae) en transectos borde interior en un bosque montano (Medina, Cundinamarca). Trabajo de Grado, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá. 72 pp. [22] Escobar, F., J.M. Lobo & G. Halffter. 2005. Altitudinal variation of dung beetle (Scarabaeidae: Scarabaeinae) assemblages in the Colombian Andes. Global Ecology and Biogeography, 14: 327-337.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 83-89

[23] Vitolo, A.L. 2004. Escarabajos estercoleros de la tribu Phanaeini de Colombia (Coleoptera: Scarabaeoidea: Scarabaeidae). En: F. Fernández, M.G. Andrade, G.D. Amat (Eds.). Pp. 277-318. Insectos de Colombia Vol. 3, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. [24] Howden, H.F. & V.G. Nealis. 1975. Effects of clearing in a tropical rain forest on the composition of the coprophagous scarab fauna (Coleoptera). Biotropica, 7(2): 77-83. [25] Klein, B.C. 1989. Effects of forest fragmentation on dung and carrion beetle communities in central Amazonia. Ecology, 70(6): 1715-1725. [26] Escobar, F. 2000. Diversidad y distribución de los escarabajos del estiércol (Coleoptera: Scarabaeidae: Scarabaeinae) de Colombia. En: F.M. Piera, J.J. Morrone & A. Melic (Eds.). Hacia un proyecto Cyted para el inventario y estimación de la diversidad entomológica en Iberoamerica: PrIBES-2000. Pp. 197-210. Monografías Tercer Milenio, Vol. I, SEA, Zaragoza.

[27] Escobar, F. 2004. Diversity and composition of dung beetle (Scarabaeidae) assemblages in a heterogeneous Andean landscape. Tropical Zoology, 17: 123-136. [28] Hill, C.J. 1996. Habitat specificity and food preferences of an assemblage of tropical Australian dung beetles. Journal of Tropical Ecology, 12: 449-460. [29] Janzen, D.H. 1983. Seasonal change in abundance of large nocturnal dung beetles (Scarabaeidae) in a Costa Rican deciduous forest and adjacent horse pasture. Oikos, 41: 274-283. [30] Larsen, T.H., A. Lopera & A. Forsyth. 2006. Extreme trophic and habitat specialization by peruvian dung beetles (Coleoptera: Scarabaeidae: Scarabaeinae). The Coleopterist Bulletin, 60(4): 315-324.

Artículo de Investigación científica y tecnológica. El autor declara que no tiene conflicto de interés. El Autor Jorge Ari Noriega Alvarado Jorge Ari Noriega Alvarado Biólogo de la Universidad de Los Andes. Especialista en Manejo Integrado del Medio Ambiente. MSc en Ecología y Sistemática. Coordinador de Investigaciones y docente del Grupo Agua y Salud, Línea de Manejo Integrado del Recurso Hídrico, Facultad de Ingeniería Ambiental, Universidad El Bosque. Miembro de Scarabaeinae Research Network - ScarabNet. Carrera 7 B Bis No. 132 - 11, Bogotá D.C., Colombia. - jnorieg@hotmail.com

doctorado

maestría

especialización

pregrado

Especialización

Gerencia de Proyectos Facultad de Ingeniería Industrial - División de Postgrados y Formación Avanzada SNIES: 10531 - Registro Calificado Titulo obtenido: Especialista en Gerencia de Proyectos. Duración: dos semestres. Objetivo del programa Formar especialistas en Gerencia de Proyectos que tengan el conocimiento, herramientas y habilidades necesarias para estar al frente de todo el proceso de desarrollo de un proyecto, en cualquier disciplina, desde su concepción y formulación, hasta su puesta en marcha y ejecución.

Objetivos Específicos • Generar un espacio abierto a la discusión y análisis de los temas fundamentales en Gerencia de Proyectos. • Promover, estimular y desarrollar la investigación en cuatro líneas fundamentales: Diseño, Formulación, Evaluación, Gerencia . • Establecer un puente permanente entre la teoría y la práctica en la Gerencia de Proyectos mediante la implementación continuada del estudio de casos. • Ser unidad académica de consultoría permanente para el apoyo, identificación, estudio y solución de problemas clave en el desarrollo de proyectos. • Proyectarse a nivel internacional mediante el estudio cuantitativo y cualitativo de proyectos internacionales de la educación, la industria y los negocios. • Hacer énfasis en la formación humanística mediante el estudio de la Bioética , como base del proceso integral de desarrollo personal, esencial en el esquema gerencia individual - gerencia organizacional.

Perfil requerido Abierto a profesionales de cualquier disciplina que tengan un interés y una dedicación muy especial en el diseño, organización y ejecución de proyectos en cualquier campo. El aspirante deberá tener un conocimiento amplio de la realidad de su entorno y una conciencia muy arraigada del trabajo en equipos interdisciplinarios, inherentes al proceso de desarrollo de cualquier proyecto, además de una sólida formación científica que le involucre activamente en el programa con un alto contenido social y humanístico.

Proyección - Participará activamente como líder y director, en todas las fases de desarrollo de un proyecto, desde su concepción y formulación, hasta su organización, montaje, puesta en marcha y ejecución. - Estará en capacidad de asesorar a todas las unidades de la organización en el diseño y desarrollo estructural de proyectos en cualquier campo o disciplina. - Contribuirá al análisis y solución de problemas en la organización como facilitador para la identificación de los puntos clave, que permitan conocer como y donde enfocarse en la dinámica del mejoramiento. - Elaborará planes y programas académicos o empresariales que integren y proyecten las posibilidades de desarrollo y éxito en el área o negocio específico. - Evaluará proyectos a partir de los puntos de vista de la factibilidad: comercial, técnica, económica, financiera, sensorial, social, administrativa y de intangibles.

Informes Universidad El Bosque, Facultad de Ingeniería Industrial Carrera 7 b bis No. 132 - 11, PBX 6489000, 6331368 Ext. 177 - 358 - 384 Atención al usuario 6489080 - Línea gratis 018000113033 ingenieria.industrial@unbosque.edu.co, secretaria.industrial@unbosque.edu.co Crédito Educativo teléfono 6489000 Ext. 353 - 355 - 354 www.unbosque.edu.co

Journal of Technology ISSN 1692-1399 • revistatecnologia@unbosque.edu.co

Suscripción Anual (Dos números) Annual Subscription (Two Numbers) COL$16.000.00

FORMATO DE SUSCRIPCIÓN - SUBSCRIPTION FORM

DATOS PERSONALES / PERSONAL DATA

Nombre / First Name: Apellido/Last Name: Dirección de entrega / Delivery Address: Ciudad, Departamento / City, State: Teléfono casa / Home Phone: Teléfono Oficina / Office Phone: Fax : Correo electrónico / e-mail address: Documento de Identidad / Id. Number:

Favor remitir el formato de suscripción a la dirección geográfica Carrera 7 b bis No. 132 - 11, Edificio El Campito, piso 2. Bogotá D.C., Colombia. Please send subscription form to the geographical address Carrera 7 b bis No. 132 - 11, Edificio El Campito, piso 2. Bogotá D.C., Colombia.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 93-96

Instrucciones a los autores La Revista de Tecnología Journal of Technology está abierta a recibir todos los documentos que sean postulados a publicación y se encuentren dentro de los objetivos y alcance de esta publicación. Se privilegia la publicación de los siguientes tres (3) tipos de artículos: a) Artículos de investigación científica y tecnológica (Tipo I), b) Artículos de reflexión (Tipo II) y c) Artículos de revisión (Tipo III). No obstante, para garantizar los objetivos de calidad inherentes a toda publicación científica, cada documento es sometido a la revisión de un par evaluador o árbitro. El Comité Editorial se reserva el derecho de última instancia de publicar documentos recibidos. Se aceptan documentos en idiomas español o inglés. Los documentos deben contar con un resumen y un abstract, para lo cual se exige utilizar el formato de artículo de la Revista de Tecnología, que adopta el formato de las publicaciones “Transactions” del Institute of Electrical and Electronic Engineers (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) o IEEE Transactions (ver http://www.ieee.org/web/publications/authors/transjnl/index.html#magnetics) y seguir las siguientes recomendaciones: • Enviar un mensaje de correo electrónico que en el asunto del mensaje indique “Artículo para publicar” y como anexo, por lo menos, un archivo en Microsoft Word, con las siguientes características: los márgenes superior, inferior e izquierdo de 4 cm. y el margen derecho de 3 cm., letra fuente Times New Roman, interlineado espacio y medio. • Los autores deben acompañar sus archivos con una carta de presentación con el título del artículo, clasificación del artículo según la tipología de Conciencias, indicar el acceso al registro CvLAC y declarar no haber publicado o estar considerando publicar el artículo en otra revista. Además, en la misma carta el autor o autores deben ceder en formar explícita los derechos de autor a la Revista de Tecnología. Si el autor o autores no disponen de registro CvLAC, cada uno debe incluir los siguientes datos: nombres, primer apellido, segundo apellido, nacionalidad, país de nacimiento, fecha de nacimiento, documento de identidad, tipo de documento, e-mail, afiliación institucional (organización a la cual se encuentra vinculado), nivel de formación académica (postdoctorado, doctorado, maestría, especialización) y área de formación académica (detallando estudios de pregrado y de postgrado), intereses, declaración sobre si ha recibido financiación para la realización del trabajo, dirección geográfica (incluyendo ciudad, región, país, código postal), correo electrónico de contacto y una fotografía que será colocada en la parte superior izquierda de los datos biográficos. El tamaño final de impresión de la fotografía de un autor es 2,54cm de ancho por 3,18cm de largo. • El envío de un documento no obliga a la revista ni la compromete a la publicación. • Se recibirán los artículos en formato de Microsoft Word, es decir “articulo.doc”. • La tipografía utilizada será Times New Roman, la cual existe en todos los computadores de mesa y portátiles, y permite la utilización de texto enriquecido, como Negrillas, itálicas o versalitas. • Los textos deben tener interlineado 1,5. El contenido del artículo debe constar de algunas partes invariables como son: • Título: se sugiere un título breve pero a la vez descriptivo, en idioma español e inglés. • Nombre o nombres de los autores. Nombres y apellidos. El orden en el que aparece la lista de autores es respetado por la revista. • Resumen: estructurado en español y abstract en inglés (máximo 150 palabras) que describe propósitos del estudio, procedimientos básicos, hallazgos principales y conclusiones. • Palabras clave: tres (3) a cinco (5) frases cortas, las cuales corresponden a los conceptos clave, llaves de búsqueda que permiten clasificar en forma automática los contenidos del artículo. Se sugiere recurrir a un tesauro utilizado en la especialidad respectiva del tema que reporta el artículo. Las palabras clave también deben ser presentadas en inglés. • Introducción: propósito del artículo y justificación del estudio u observación.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 93-96

• Metodología y desarrollo temático: procedimientos con el detalle suficiente para permitir que otros investigadores puedan reproducir los resultados. En este apartado en caso que el manuscrito no corresponda a la tipología de artículo original se describe el marco conceptual y la revisión cuidadosa de la literatura empleada para su fin. •Resultados: deben tener una secuencia lógica en el texto, e ir acompañados de tablas y gráficas (en hojas separadas). • Discusión/Conclusiones: hacer énfasis en los aspectos nuevos e importantes del estudio y en las conclusiones que se derivan de dichos aspectos, implicaciones que se derivan de los hallazgos informados, limitaciones de dichos hallazgos, importancia con respecto a investigaciones futuras, nexo existente entre las conclusiones y las metas del estudio, evitando declaraciones no calificadas. • Referencias: corresponde a los recursos bibliográficos utilizados para enriquecer la investigación, en este caso libros, publicaciones periódicas, escritos editados por organizaciones de reconocido prestigio e incluso URLs de instituciones o revistas en línea. En este último caso es importante señalar URLs correspondientes a entidades cuya permanencia permita la recuperación de la referencia. Dentro del texto del artículo numere las citaciones consecutivamente entre paréntesis cuadrados (corchetes) [1]. La puntuación de la frase se fija después de los corchetes. Las referencias múltiples [2], [3] se numeran con corchetes separados [1]-[3]. En el texto simplemente referencie el número, por ejemplo [3]. No use “Ref. [3]” o “referencia [3]” excepto al comienzo de una oración: “La referencia [3] muestra ... .” El estilo para referenciar implica dar los apellidos de los autores, no use “et al.” a menos que haya seis autores o más. Ejemplos de referencias de artículos (publicaciones seriadas) son las siguientes: [1] G. Eason, B. Noble, and I. N. Sneddon, “On certain integrals of Lipschitz-Hankel type involving products of Bessel functions,” Phil. Trans. Roy. Soc. London, vol. A247, pp. 529-551, Apr. 1955. [2] Y. Yorozu, M. Hirano, K. Oka, and Y. Tagawa, “Electron spectroscopy studies on magneto-optical media and plastic substrate interface,” IEEE Transl. J. Magn. Jpn., vol. 2, pp. 740-741, August 1987 [Dig. 9th Annual Conf. Magn. Jpn., p. 301, 1982].

Ejemplos de referencias de libros son: [3] J. Clerk Maxwell, A Treatise on Electricity and Magnetism, 3rd ed., vol. 2. Oxford: Clarendon, 1892, pp. 68-73. [4] M. Young, The Technical Writer's Handbook. Mill Valley, CA: University Science, 1989 [5] I. S. Jacobs and C. P. Bean, “Fine particles, thin films and exchange anisotropy,” in Magnetism, vol. III, G. T. Rado and H. Suhl, Eds. New York: Academic, 1963, pp. 271-350. En las referencias a documentos en sitios en Internet incluya la fecha de la consulta. Algunos ejemplos son: [6] Sable and.McGill, “Soot: A Java Optimization Framework,” http://www.sablemcgill.ca/soot, 2003. (2008/07/21) [7] Nielsen,”Nielsen Net Ratings: Nearly 40 Million Internet Users Connect Via Broadband”, www.nielsen-netratings.com, 2003. [8] University of Washington, Pine Information Center, http://www.washington.edu/pine/, 2005.(2008/0628) [9] M. Harrold, R. Lipton, and A. Orso, “Gamma: Continuous Evolution of Software After Development”, cc.gatech.edu/aristotle/research/projects/gamma.html, 2003. (2009/01/29) [10] D. Jackson, “Micromodels of Software: Modeling and Analysis with Alloy”, http://sdg.lcs.mit.edu/alloy/reference-manual.pdf, 2001.(2009/06/27).

• Todas las imágenes, tablas y figuras deberán tener su nombre (pie de figura) y su explicación en caso de ser necesario. • Para la jerarquización de los títulos se recomienda no extenderse en el “orden” o grado de los mismos; es decir, que existan títulos de primer (1) y segundo orden o grado (1.1), máximo, en casos especiales, hasta tercer orden o grado (1.1.1); si se necesitan grados adicionales, convertirlos en viñetas. • Evitar al máximo la utilización de pies de página; en cambio utilizar referencias al final del artículo. • El archivo deberá traer la categorización del artículo y declaración de no conflicto de intereses. Para la utilización de imágenes: • Sólo se recibirán imágenes (fotografías) que cumplan con las normas de derechos de autor; es decir, las imágenes (fotografías) deberán ser originales del autor. No se aceptará material que no cumpla con este requerimiento. • En caso de necesitar una imagen que no sea del autor del artículo, ésta deberá ir acompañada de su respectiva fuente (créditos) y el permiso de utilización de la misma.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1• ISSN1692-1399 • P. 93-96

Para la utilización de figuras: • Las figuras deben estar hechas de una forma sencilla de entender, con tipografía o letra legible, en español, salvo que el artículo sea en idioma extranjero. Evitar la utilización de volumetrías (3D), sin sombras ni dobles marcos. Las fórmulas matemáticas o ecuaciones han de estar hechas con el editor de ecuaciones nativo de Microsoft Office. • Deben ser dibujadas profesionalmente; no se aceptarán figuras dibujadas a mano o con los textos mecanografiados. Para la utilización de tablas: • Las tablas deben venir en hojas separadas y estar hechas de una forma sencilla; sin colores, salvo que tenga un código o convención de color, los cuales puedan ser interpretados a una sola tinta. • Numerar las tablas de manera consecutiva de acuerdo con el orden de citación en el texto y establecer un título abreviado para cada una. Los autores que deseen publicar en la Revista de Tecnología - Journal of Technology pueden enviar sus artículos en cualquier época del año. El Comité Editorial se reserva el derecho de indicar al autor postulante las modificaciones formales que deban ser introducidas a su documento postulado con el fin de cumplir con las características de calidad de la publicación. Una vez el documento postulado cumpla con las características formales requeridas y eventualmente indicadas para su publicación, el Comité Editorial tomará hasta seis (6) meses para efectuar la publicación del documento o comunicar al autor postulante sobre la decisión de postergar la publicación del mismo. El siguiente orden establece las categorías de prioridad de preferencia de los documentos que publica la Revista de Tecnología, los primeros son los más preferidos: 1. Artículo de Investigación científica y tecnológica: documento que presenta, de manera detallada, los resultados originales de proyectos terminados de investigación. La estructura generalmente utilizada contiene cuatro apartes importantes: introducción, metodología, resultados y conclusiones. 2. Artículo de reflexión: documento que presenta resultados de una investigación terminada desde una perspectiva analítica, interpretativa o crítica del autor, sobre un tema específico, recurriendo a fuentes originales. 3. Artículo de revisión: documento resultado de una investigación terminada donde se analizan, sistematizan e integran los resultados de investigaciones publicadas o no publicadas, sobre un campo de conocimiento de la ciencia o la tecnología. Este tipo de documentos tiene como finalidad informar los avances y las tendencias de desarrollo. Se caracteriza por presentar una cuidadosa revisión bibliográfica de por lo menos cincuenta (50) referencias. 4. Artículo corto: documento breve que presenta resultados originales preliminares o parciales de una investigación científica o tecnológica, que por lo general requieren de una pronta difusión. 5. Reporte de caso: documento que presenta los resultados de un estudio sobre una situación particular con el fin de dar a conocer las experiencias técnicas y metodológicas consideradas en un caso específico. Incluye una revisión sistemática comentada de la literatura sobre casos análogos. 6. Revisión de tema: documento resultado de la revisión critica de la literatura sobre un tema en particular. 7. Cartas al editor: posiciones críticas, analíticas o interpretativas sobre los documentos publicados en la Revista de Tecnología o que a juicio del Comité Editorial de la misma constituyen un aporte importante a la discusión del tema por parte de la comunidad científica o de tecnología en general y de tecnología informática en particular. 8. Editorial: documento escrito por el editor, un miembro del comité editorial o un investigador invitado sobre orientaciones e el dominio temático de la revista. 9. Traducción: traducciones de textos clásicos o de actualidad o transcripciones de documentos históricos o de interés particular en el dominio de publicación de la revista.

Revista de Tecnología - Journal of Technology • Volumen 8 No. 1 • ISSN1692-1399 • P. 93-96

10. Documento de reflexión no derivado de investigación: documento que responden más a la posición particular de un autor o autores acerca de un tema específico. Como su nombre lo indica, tiene un carácter menos objetivo que las categorías 1 a 5 de esta categorización de prioridades. 11. Reseña bibliográfica: documento que reportan la reseña realizada a un libro en cualquier idioma y que puede ser punto de referencia a los investigadores. Se debe adjuntar una imagen de la portada del libro y, de considerarlo necesario, de la contracarátula del mismo. Los autores deben declarar que comprenden que la postulación del documento para publicación implica la sesión de derechos de autor a la Revista de Tecnología según lo establece la Ley Nacional de Colombia y está acordado en la normatividad de la propiedad intelectual en el ámbito Internacional. Por consiguiente, el autor consiente que solo puede postular sus documentos a la Revista de Tecnología. El autor declara que los documentos no han sido postulados a otra revista o no han sido publicados. Los documentos pueden ser enviados por correo electrónico a las direcciones: revistatecnologia@unbosque.edu.co orlandolopez@unbosque.edu.co Comité Editorial REVISTA DE TECNOLOGÍA JOURNAL OF TECHNOLOGY Universidad El Bosque Bogotá, D.C., Colombia 2009