UTCJ Theorema Revista Científica Edición 14 Especial

Revista CientĂ­fica

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DIRECTORIO

CONSEJO TÉCNICO

M.C. Consuelo Catalina Fernández Gaxiola Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez Presidente del Consejo Técnico

Gobierno del Estado

Dr. Iván Juan Carlos Pérez Olguín Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (SNI I) Director de Obra

Lic. Javier Corral Jurado

Gobernador Constitucional del Estado de Chihuahua

Dr. Manuel Arnoldo Rodríguez Medina

Dr. Carlos González Herrera

Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez

Secretario de Educación y Deporte

Secretaría de Educación Pública Dr. Herminio Baltazar Cisneros

Coordinador General de Universidades Tecnológicas y Politécnicas

Dra. Lucia Monserrat Pérez Navarro Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición

Dra. María de los Ángeles López Martínez Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez

Dr. Manuel Iván Rodríguez Borbón Universidad Autónoma de Ciudad Juárez (SNI I)

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez

M.A. Guillermo José Álvarez Terrazas

Rector

Dr. Rodrigo Villanueva Ponce Delphi Electrical Centers (SNI C)

Dr. Manuel Alonso Rodríguez Morachis Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez

Lic. Francisco Javier Reza Pacheco

Abogado General

Mtra. Lorena Alvarado

Secretaria Académica

Lic. Adrián García Castro

Director de Vinculación

M.E.R. José Luis Peinado Martínez

Director de la Carrera de Mecatrónica y Energías Renovables

M.A.N.I. Javier Zepeda Miranda

M.E. Ricardo Pérez Santellana

M.I. Ana Ivonne Morales Cervantes

Dr. Edwards Antonio Cabrera

Director de las Carreras Financiera y Fiscal, Innovación de Negocios y Mercadotécnia

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez

M.C. Ana Eréndira Rascón Villanueva

Dra. Rosa Elba Corona Cortez

Director de la Carrera de Logística Internacional

Director de las Carreras de Mantenimiento Industrial y Nanotecnología

Directora de las Carreras Terapia Física y Protección Civil y Emergencias

Dirección de las Carreras Procesos y Operaciones Industriales y Tecnologías de la Información

Dra. Nancy Angélica Coronel González Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez

M.I.I. David Oliver Pérez Olguín Instituto Tecnológico de Los Mochis

M.C. Miriam Margarita Ruíz Sánchez Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez

M.A. Luis Alonso De Santiago Romero Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez

M.C.S.P. Alfredo Alfonso Cabel Acevedo Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez

UTCJ THEOREMA Revista Científica

CONSEJO EDITORIAL Lic. María Teresa Álvarez Esparza Subdirectora de Extensión Universitaria

Lic. Idalí Meléndez Domínguez Jefe del Departamento de Prensa y Difusión

Lic. José Castro Castruita Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez UTCJ THEOREMA REVISTA CIENTÍFICA Edición No. 14, Noviembre 2020 Av. Universidad Tecnológica No. 3051 Col. Lote Bravo II C.P. 3265 Ciudad Juárez, Chihuahua Tels. (656) 649.06.00 Ext. 3870

Coordinador editorial y diseñador gráfico

https://utcjtheorema.wixsite.com Revista Científica

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CONTENIDO Artículo arbitrado #1

Aplicación de la metodología Seis Sigma para la reducción de scrap en un proceso de fabricación de clavos

08

Pedro Moreno Vázquez, Hugo de Jesùs Becerra Reyes, Juan Manuel

16

Desarrollo de una plataforma de realidad virtual y sistemas hápticos para el análisis de procesos de manufactura y ensamble

Artículo arbitrado #14 Joaquín Arturo Reyes Caraveo

Artículo arbitrado #15 38

Generación de sense of belongin como estrategia para potenciar el talento humano en las organizaciones de manufactura

Basurto Bravo y Víctor Hugo Lara Pelayo

44

Implementación de diseño asistido por computadora en distribuidora de insumos y servicios para la industria José Víctor Galaviz Rodríguez, Gabriel Ortiz Avendaño, Romualdo

Artículo arbitrado #16

Aplicación y desarrollo de un proceso de manufactura en el diseño didáctico, usando las herramientas de métodos y sistemas de trabajo Barbalena, América Berenice Camacho Llanes, Fernando Frayre Gómez

50

In-situ pulsed laser ablation effect on antimony sulfide thin films chemical bath deposition

Artículo arbitrado #17

Grisel García Guillén, Linda Viviana García Quiñonez y Jorge Oswaldo

Simulación de consucción de calor en disipadores de paletas planas o cilíndricas utilizando el estudio térmico de Solid Works

González Garza

Fernando Parada Reyes, Marco Antonio Parra Flores y Cirilo Sánchez

58

Lourdes Magdalena Peña Cheng y Luis Rodrigo Valencia Pérez

66

Intervención transversal para desarrollar competencias integrales en la Educación Superior

Carmen Berenice Ynzunza Cortés, Alejandro Castañeda Miranda, Jacqueline Bocarando Chacón y Cynthia Rocío Flores Juárez

Artículo arbitrado #18

David Cote, Vianca Peréz Lisseth Crúz y Eulalia Ventura Mojica

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Revista Científica

132

Germán Reséndiz López, Noel I. Toto Arellano, Ángel Monzalvo Hernández, Jaime Garnica González , Gisela Yamín Gómez Mohedano

Artículo arbitrado #20

Entusiasmo en el trabajo y su relación con el Burnout y la satisfacción laboral: Sector automotriz perteneciente a la IMMEX en Ciudad Juárez Nancy Angélica Coronel González y Ana Patricia Valles Vizcarra

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126

Diseño de cabina ergonómica para pintado de diversos productos con aplicación de la Industria 4.0

Metodología para la difusión de la seguridad industrial en planta implementando el modelo de enlace cadena

Basurto

La adopción de la industria 4.0 en el sector industrial del estado de Querétaro

120

Portilla

Artículo arbitrado #19

Alma Esparza García, Rocío Edith Magaña Iglesias y Virginia Migdalia

Artículo arbitrado #10

114

Julio César Dorado Espino, Juan Castellanos Meza, Ernesto García

Martínez Carmona y Benito Armando Cervantes Hernández

Artículo arbitrado #9

106

Valoración de las competencias integrales en un proceso de evaluación de la pertinencia; Universidad Tecnológica de Querétaro Rocío Edith Magaña Iglesias, Alma Esparza García, Virginia Migdalia

Guillermo Marín Balcázar

Industria 4.0 requiere competencias 5.0

100

Diagnóstico de la percepción del alumno sobre su propio empoderamiento laboral

Jacqueline Bocarando Chacón y Cynthia Rocío Flores Juárez

Artículo arbitrado #8

94

Mayela De la Cruz Guzmán e Israel A. Rosales Gallegos

32

Alejandro Castañeda Miranda, Carmen Berenice Ynzunza Cortés,

Artículo arbitrado #7

Artículo arbitrado #13

Ma. Del Carmen González Barroso, María Isabel Guel González, Paola

Diseño de un sistema de lector simultáneo para etiquetas múltiples RFID: Una solución IoT para inventarios inteligentes en la logística 4.0

Artículo arbitrado #6

88

Validación de parámetros en prueba de negro de humo en tuberías industriales, por análisis estadístico

Rolando Gutiérrez López y María Elena Barrón Hernández

Artículo arbitrado #5

Artículo arbitrado #12 Mayela De la Cruz-Guzmán

24

Implementación de la metodología Lego Serious Play® en los procesos de enseñanza aprendizaje de nivel superior

Artículo arbitrado #4

Núñez Montalvo y Oscar Daniel Calvillo Valdez

Reducción de tiempo de ciclo en la línea de ensamble DoorTrim mediante la metodología DMAIC

Enrique Gallegos Nieto

Artículo arbitrado #3

80

La estandarización de un sistema automático de monitoreo y control de temperatura de molde como factor para el aumento de la productividad

Edgar Edin Guzmán Sánchez

Artículo arbitrado #2

Artículo arbitrado #11

138

Virginia Migdalia Basurto, Alma Esparza García y Rocío Edith Magaña Iglesias

Artículo arbitrado #23

156

Industria 4.0 y sustentabilidad María Mayela Pérez Esquivel, Dora E. Martínez Esparza, Tamara Bravo López y María Irma Salazar Hernández

Artículo arbitrado #24

162

Lean Manufacturing: Metodología Six Sigma en la disminución de contaminación de color en pigmentos de fósforo Barrios González Imelda Rocío, Castillo Alanís Moctezuma, Núñez Hernández Juana María y Rivera Taboada María del Pilar

Artículo arbitrado #25

168

Modificación de propiedades mecánicas a polipropileno a partir de fibro reforzamiento con acetato de celulosa Saúl López Herrera, Cristal Zenteno Zuñiga, Gustavo Daniel Salazar de la Vega, Luis Alberto Medina Soto, Silvia Sampieri Bulbarela

Artículo arbitrado #26

Solidworks Cam, SimplyCam, Winunisoft y SSCNC, herramientas potenciales utilizadas en los laboratorios de la Universidad Tecnológica de Torreón para responder al mercado industrial regional del maquinado

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Juan Carlos Castellanos Meza, Julio Cesar Dorado Espino, Mireya Ivonne Martínez Cueto, Johan Orlando Martínez Vega, Yolanda Yamilet

No. 14 2020

150

Implementación del taller socioformativo para el desarrollo de competencias integrales en la educación superior en la Universidad Tecnológica de Querétaro

NOVIEMBRE

Artículo arbitrado #22

EDICIÓN ESPECIAL

Jesús Pachicano Gámez y Marco Julio Rodríguez

Revista Científica

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El “Saber Entender”, Área Desarrollo de Negocios en la Universidad Tecnológica de Parras de la Fuente

THEOREMA

Artículo arbitrado #21

Castro Martínez

Artículo arbitrado #27

Evaluación del impacto de las habilidades de supervisión sobre proyectos Seis Sigma

178

María Guadalupe Roacho Torres, Melchor Omar Grijalva Delgado, Jorge Emmanuel Moreno Baca, Cesar Octavio Encinas Baca y Edgar Iván Ontiveros Gutiérrez

MANUAL DE ESTILO

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UTCJ THEOREMA REVISTA CIENTÍFICA Año 5, No. 14, es una publicación semestral, noviembre 2020, editada por la Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Avenida Universidad Tecnológica #3051, Col. Lote Bravo II, C.P. 32695, Tel. (656) 649 0604, www.utcj.edu.mx. Editor responsable: Idalí Meléndez Domínguez. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2016-061713532700-203, ISSN: 2448-7007, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Responsable de la última actualización de este número, Coordinación Editorial, L.D.G. José Castro Castruita, Avenida Universidad Tecnológica #3051, Col. Lote Bravo II, C.P. 32695, fecha de la última modificación 20 de noviembre de 2020.

Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación.

Queda prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización del Instituto Nacional del Derecho de Autor.

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EDITORIAL La revista científica UTCJ Theorema, se ha posicionado como una revista comprometida con la difusión de resultados de investigación académica, desarrollo tecnológico e innovación, que busca llegar a la comunidad estudiantil, docente y sociedad nacional e internacional.

En esta ocasión la Universidad Tecnológica de Querétaro, con otras universidades del Sistema de Universidades Tecnológicas y Politécnicas, presentan en el marco del Congreso Internacional de Procesos Industriales, COINPI 2020, los trabajos producto de investigaciones y aplicaciones en el sector académico, científico e industrial.

El mundo está cambiando a una velocidad vertiginosa y con ello hemos sido testigos de situaciones inesperadas, como la pandemia que ha trastocado todos los ámbitos productivos, académicos y culturales. Hemos tenido que permanecer en nuestros hogares y modificar nuestras actividades cotidianas, incluyendo la actividad académica y de aplicación pertinente del conocimiento.

Afortunadamente, las nuevas tecnologías de información permiten construir espacios de aprendizaje e interacción en el ecosistema digital y, en esta oportunidad, la División Industrial de la Universidad Tecnológica de Querétaro abre un camino para la realización del COINPI 2020, Modalidad Virtual, en el cual la comunidad académica respondió al reto, forjando como resultado, el éxito de un trabajo conjunto.

El Comité Organizador del COINPI 2020, agradece la valiosa participación de la revista UTCJ THEOREMA, investigadores autores y coautores de 25 ponencias y 32 artículos que comparten con la Comunidad Científica y Académica, los resultados de sus investigaciones, avances y experiencias de aplicación, orientados a la mejora, solución e innovación en las áreas de I4.0, Lean Manufacturing, Gestión de la Calidad, Empowerment y Materiales.

Reiteramos nuestro agradecimiento y con esperanza aguardamos un futuro próximo, para compartir nuevamente la gran experiencia del Congreso Internacional de Procesos Industriales.

Comité organizador COINPI 2020

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Edgar Edin Guzmán Sánchez1

Universidad Tecnológica de Chihuahua.

Av. Montes Americanos (Prolongación La Cantera) 9501, Sector 35.

Chihuahua, Chihuahua, México C. P. 31216.

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eguzman@utch.edu.mx

Resumen: Este proyecto se llevo a cabo, como solución al problema que representa los niveles de scrap en ese momento en el proceso de fabricación, ya se tenía un porcentaje por encima del 3%, que es el nivel máximo aceptable, y esto ha provocado que el cliente este inconforme con el producto, ya que ha recibido productos defectuosos. El objetivo del proyecto consiste en la aplicación del modelo seis sigma, de una serie de actividades coordinadas, para lograr la calidad del producto a ofrecer, es decir, controlar el porcentaje de scrap y mejorar aquellas operaciones que influyan en la satisfacción del cliente, y de la misma empresa. La contribución de este proyecto, es la de generar un proceso de producción más robusto y controlado, por medio de reducir los niveles de scrap (merma) o desperdicio, ya que con esto se consigue un proceso consistente, eficaz y con una alta capacidad de fabricación, esto ayuda a la finalidad de lograr satisfacer la demanda y también para obtener las mayores ganancias posibles de las ventas del producto final.

Palabras clave: Seis Sigma, demanda, ganancias, scrap, mejora, control, calidad.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Revista Científica

Abstract: This project was carried out, as a solution to the problem that represents the levels of scrap at that time in the manufacturing process, there was already a percentage above 3%, which is the maximum acceptable level, and this has caused that The customer is not satisfied with the product as he has received defective products. The objective of the project consists of the application of the six sigma model, of a series of coordinated activities, to achieve the quality of the product to be offered, that is, to control the percentage of waste and improve those operations that affect customer satisfaction, and from the same company. The contribution of this project is to generate a more robust and controlled production process, by reducing the levels of scrap (waste) or waste, since with this a consistent, efficient process with a high manufacturing capacity, this helps to satisfy the demand and also to obtain the highest possible profit from the sales of the final product.

Keywords: Six Sigma, demand, profit, scrap, improvement, control, quality.

Introducción La información que se detalla en este trabajo es obtenida de un proyecto para Certificación de Green Belt Six Sigma que se está llevando a cabo en una empresa fabricadora de clavos en rollo. La información recabada tiene el objetivo de establecer la resolución al problema (Incremento en el nivel de scrap de un 2.95% a 5%), que se viene dando en la empresa desde Diciembre del 2012 de ese momento.

La compañía en sus inicios se mostraba administrativamente sólida con una dirección estratégica de trabajo bien estructurada y en forma, hoy en la actualidad tanto lo administrativo como en la planeación estratégica de trabajo tienen muchas áreas de oportunidad y muestran una gran deficiencia, además de que los trabajadores están en su estatus de confort y muy renuentes a cambios para mejorar. En estos momentos se le presenta a la compañía un muy buen panorama ya que han aumentado sus ventas en un 60%, pero la capacidad instalada de la empresa es de tan solo 50 mil kilos/día y lo que ellos requieren fabricar son 90 mil kilos/día que es la demanda actual.

El objetivo general de este proyecto: “consiste en la aplicación del modelo seis sigma, y de una serie de actividades coordinadas, que se llevan a cabo para lograr la calidad del producto que se ofrece, es decir, controlar el porcentaje de scrap y mejorar aquellas operaciones que influyan en la satisfacción del cliente, y de la misma empresa.”

Este trabajo muestra a detalle a la empresa, de qué se trata así como también los problemas con los que se cuentan actualmente, se hace una descripción referente a su giro, tamaño, contexto nacional o internacional. Se menciona los objetivos que tendrá a bien alcanzar este proyecto.

Antecedentes Esta compañía es una empresa mexicana de la industria metal-mecánica especializada en fabricación de diversos modelos de clavo roscado, principalmente utilizado en el armado de tarimas y bases de madera

para empaque de productos y clavo liso especialmente diseñado para reja manzanera (frutas y legumbres) con excelentes características de diseño y forjado que permiten mejorar el desempeño y durabilidad del producto final y la duración y facilidad de trabajo de las clavadoras.

Se ofrecen diversas líneas de productos estándar en clavo roscado y anillado, soldado con micro alambre en bobinas de 300 clavos, todos incluyen recubrimiento (glue) para una mejor sujeción a la madera (withdrawal).

La empresa fundada en el año del 2007, manufactura y comercializa clavo en rollo (Colateado) para ser usado en herramientas neumáticas, para soluciones eficientes y aplicaciones industriales especificas como tarimas de madera y plástico, contenedores, cajas, construcciones de madera y cercas, a lo largo de todo México y el sur de Estados Unidos desde su planta localizada en Chihuahua, Chihuahua, México a 370 Km de El Paso Texas y a 200 Km de Presidio Texas.

Los trabajadores de la compañía han estado manufacturado clavo en rollo en Chihuahua, México y otras plantas del mundo desde 1996 en diferentes compañías.

Se cuenta con una gran experiencia en esta clase de industria, además de la tecnología y el conocimiento para la innovación, el desarrollo y la generación de máxima calidad, tanto en los procesos como en el producto final.

Los beneficios que se persiguen conseguir con este proyecto es el de evaluar el impacto que tienen las mejoras de un proyecto seis sigma en la productividad de la compañía, correspondientes con el aumento de la capacidad instalada de la planta de fabricación, así como además el efecto de satisfacer la demanda de 90 mil kilos/día.

También muy apegado a esto se espera establecer las instrucciones de trabajo de cada operación tanto de fabricación como del área administrativa, esto traerá consigo muchos cambios que se deberán manejarse a la perfección por parte de cada uno de los involucrados en este proyecto de mejora, esperando inclusive bajar el nivel de scrap que se está presentando en estos últimos meses que oscila entre un 3% y un 5%, para establecerlo en tan solo un 2% que es el nivel aceptable en la compañía.

Al lograr lo anteriormente mencionado se verá un incremento en la economía hablando de ingresos y ganancias de la empresa, provocando con esto grandes cambios para la compañía ya que se podrá inclusive pensar un poco a futuro en una ampliación de la misma compañía.

Desarrollo Seis sigma gira en torno a una ecuación básica para resolver problemas la cual es: Y=f(Xi) (1) Esta ecuación define la relación entre una variable dependiente Y, y las variables independientes X´s En otras palabras el producto de un proceso, Y, es función de los insumos, X´s (Wheat, Mills y Carnell, 2003).

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El seguimiento del proceso por medio del cual se transforma la materia prima y se genera el producto (el clavo en rollo) consta de las siguientes actividades (Figura 1):

Figura 3. Matriz de competitividad.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 1. Estaciones de trabajo para generar el clavo en rollo.

La metodología seis sigma se basa en un esquema de 5 faces (Figura 2) que son:

La información que se tiene de los requerimientos de los clientes destaca en gran medida que a ellos, lo que más les interesa en el producto, es el precio, seguido del servicio al cliente y por último la calidad del producto.

Esta matriz, corresponde a los datos recabados por encuestas previamente elaboradas por la compañía.

Se estableció una carta del proyecto, en la cual especifica claramente el compromiso por parte del equipo del proyecto así como el compromiso por parte de la misma empresa, además estructura claramente los objetivos del proyecto y el plan del proyecto.

Como se puede observar en la Figura 4, es claro que cada una de las actividades, está delimitada en tiempo y en la secuencia, que este proyecto debe de seguir.

Figura 2. Fases de la metodología seis sigma (Open Source Six Sigma., 2014). Elaboración propia.

Las cuales se detallan a continuación:

1. Definir. En esta etapa se clarifica el objetivo del proyecto, la forma de medir su éxito, su alcance, los beneficios potenciales y las personas que intervienen en el proyecto (Gutierrez Pulido y De la Vara Salazar, 2009).

Para tener un panorama bien definido de los requerimientos con las que debe de contar cada producto se efectuó un análisis envase a dar respuesta a una serie de preguntas recomendadas de la cual salió la matriz de la Figura 3.

Figura 4. Plan del proyecto Fuente: Elaboración propia.

Por medio de un diagrama SIPOC (proveedores, entradas, proceso, salidas y clientes) se identifican los proveedores, las entradas, el proceso mismo, sus salidas y los usuarios, que intervienen en la fabricación del producto (Gutierrez Pulido y De la Vara Salazar, 2009).

Las áreas de oportunidad encontradas durante esta primer fase (Definir) son diversas, pero nos estamos enfocando al punto crítico mencionado por los mismos directivos que es el aumentó en el nivel de scrap.

También este problema ya se ha exteriorizado, ya que por parte del

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cliente se han realizado varias quejas referentes a esto.

2. Medir. En esta fase de medición, se establecieron los métricos adecuados para evaluar la condición actual del proceso de producción, en todas sus vertientes (entradas, salidas, insumos, flujo, etc.).

También es donde se entiende y cuantifica mejor la magnitud del problema. Además, se debe mostrar evidencia de que se tiene un sistema de medición adecuado (Gutierrez Pulido y De la Vara Salazar, 2009).

Partiendo de lo anterior se establecen los métricos más relevantes, que mostraran claramente la mejora del proceso, así como el objetivo a lograr con el proyecto seis sigma (Figuras 5 y 6).

de Pareto con datos del mapeo de flujo de primer nivel, estableciendo las principales fuentes del problema como el recurso humano esto debido a la falta de un programa de capacitación, así como de la misma negligencia por parte del trabajador al no querer realizar las operaciones como se le indican, o como están establecidas. La maquinaria presenta algunos problemas, esto aunado a que no se está efectuando el set-up correspondiente ni en forma que se requiere.

Este pareto, indica los principales focos de atención en los cuales se deben de centrar los esfuerzos, para llevar a un buen término el proyecto, es claro que aunque los trabajadores cuentan con una gran experiencia no están poniendo de su parte para lograr los objetivos de la empresa, ellos no se dan cuenta de que esto en gran medida les perjudica también.

Por medio de método gage r&r, se llevo a cabo un análisis a los resultados de la validación del sistema de medición, en el cual se identificó un problema correspondiente a la captura de los datos por parte de los operadores evaluados.

Figura 5. Métricos primarios y secundarios, y sus metas de desempeño.

Fuente: Elaboración propia.

Al aplicar todas las herramientas de la fase de medir se establecieron los métricos necesarios para monitorear los logros de este proyecto, realizando las actividades siguientes:

• Diseño del plan de recolección de datos.

• Análisis del sistema de medición.

• Estudio de los datos obtenidos.

• Verificación de la cuantificación de scrap.

3. Analizar. En esta fase, se dio prioridad al análisis de los datos previamente capturados en la fase de medición. En el caso de este proyecto, aplicado al proceso de fabricación de clavos nos concentramos en las entradas (X´s) y salidas del proceso (Y´s), utilizando las diferentes herramientas estadísticas (Gutierrez Pulido y De la Vara Salazar, 2009).

Esta fase es muy importante, ya que de todas las variables X´s, se tienen que segregar, para que tan solo al final quedar, con las de gran impacto en las salidas Y´s.

Debido a que la compañía aumentó sus ventas, la capacidad del proceso de producción se vio disminuida. Se está trabajando para incrementar la capacidad instalada de la planta con el motivo de satisfacer la demanda.

Figura 6. Grafico del métrico primario y del métrico secundario.

Fuente: Elaboración propia.

En un histograma elaborado en este proyecto, se aprecia que la ocurrencia de los tipos de defectos que se está dando mayormente entre 5 y 81 kilos por semana, mientras que en la gráficos de dispersión, se muestra que a mayor cantidad de materia prima, el porcentaje de scrap se incrementa.

Al estar efectuando un análisis del problema, se elaboró un diagrama

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có los defectos con mayor ocurrencia en el área de forjado.

La relación que hay entre el métrico primario y secundario es que a mayor entrada de materia prima al proceso de producción la cantidad de scrap se ve afectada y presenta un aumento.

A este punto de nuestro análisis encontramos que las variables clave de proceso de entrada y salida (Figura 8) son:

Figura 8. Proceso de entrada y salida.

Fuente: Elaboración propia.

En la fase de análisis se vio la importancia y el uso de diversas herramientas estadísticas así como gráficas que nos ayudaron a visualizar el comportamiento del proceso de fabricación, entender la relación que se tiene entre las variables de entrada X´s y las de salida Y´s.

Se descartaron las múltiples variables X´s que se tenían desde un inicio y se encontraron aquellas con mayor nivel de impacto para la generación de las Y´s.

4. Mejorar. Seis Sigma es un sistema completo y flexible para lograr, mantener y mejorar el éxito de las organizaciones. Además, está basado en el entendimiento de los requerimientos del cliente (Open Source Six Sigma., 2014).

El objetivo de esta etapa es proponer e implementar soluciones que atiendan las causas raíz; es decir, asegurarse de que se corrigió o reduce el problema (Gutierrez Pulido y De la Vara Salazar, 2009).

Figura 7. Diagrama causa-efecto con su matriz, y sus resultados.

Fuente: Elaboración propia.

En esta matriz (Figura 7) se segmentaron las principales variables X´s por medio de una ponderación determinando aquellas que mayormente impactan en la creación de scrap.

En el Pareto elaborado del mapeo de proceso (Nivel II), se identifi-

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Es de resaltar que en esta fase de mejora, es de gran importancia el uso de los recursos estadísticos ya que resultan muy eficaces en la resolución de problemas, dependiendo, eso sí, del nivel de conocimiento del personal encargado de su ejecución, de los programas seis sigma, de los empleados, y de las limitaciones de la empresa.

En la Figura 9, se muestran las actividades a realizar por parte de la empresa y del equipo, que son las mejoras para lograr el objetivo del proyecto.

Figura 9. Cronograma de actividades.

Fuente: Elaboración propia.

En cronograma de actividades se establecen las acciones a realizar como aspectos de mejora, y además se muestra las fechas en las que se deben cumplir con respecto a un tiempo programado. Apegado a esto, se establece el plan de comunicación que se debe seguir para ponderar en gran medida las mejoras que se aplican, también se lleva a cabo un plan de formación que define los conocimientos que deben de tener todas aquellas personas que están involucradas en el proceso de fabricación, y que entrenamiento deben de impartir en la empresa.

Todos los documentos de la empresa están supeditados por todos los cambios de mejora que se están llevando a cabo, esto para ponderar aún más el efecto positivo de las mejoras.

Una vez habiendo localizado las X’s más importantes que crean las Ys, fue necesario crear un plan piloto de solución, para lo cual se estableció un cronograma de actividades con fecha de implementación, monitoreo, revisión y control.

Después de la implementación de las acciones, se fijó un tiempo determinado para dar seguimiento a la implementación (asegurarse que las acciones se fueran haciendo en tiempo y forma). Siguiendo las fechas del cronograma, se revisó y controló.

En esta fase se observó a detalle, cómo es que se deben plantear las mejoras para el proceso, así como el seguimiento, y la supeditación que se debe de realizar para que el beneficio de las mejoras sea ponderado.

5. Controlar. Una vez que las mejoras deseadas han sido alcanzadas, en esta etapa se diseña un sistema que mantenga las mejoras logradas (controlar las x´s vitales) (Gutierrez Pulido y De la Vara Salazar, 2009).

En esta fase de controlar se estructura, el cómo llevar a cabo un seguimiento del proyecto seis sigma amanera de verificar y observar que sean evidentes los cambios en las mejoras implementadas.

También se estableció el panorama en el cual se maneja el seguimiento de actividades cotidianas que ayudan a monitorear el proceso tales como: formatos check list, planes administrativos (auditoria, formación, comunicación y control) y de calidad.

Debido a que la empresa aumentó sus ventas, la capacidad del proceso de producción se vio disminuida. Se está trabajando para incrementar la capacidad instalada de la planta con el motivo de satisfacer la demanda.

Se estableció un programa de auditoría, el cual es un plan detallado del trabajo, que debe comunicar, tan precisamente como sea posible el trabajo a ser ejecutado y establecido, esto le da a la empresa la seguridad y el control para verificar que se respeten los procedimientos como están indicados. Es muy importante el seguir las reglas de la auditoria al pie de la letra, ya su éxito depende de ello.

Seis Sigma es un sistema completo y flexible para lograr, mantener y mejorar el éxito de las organizaciones. Además, está basado en el entendimiento de los requerimientos del cliente.

Además, al equipó Green Belt le queda claro que es necesario que la compañía apoye esas las mejoras propuestas para obtener el objetivo planteado.

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Resultados Como se puede observa en las Figuras 10 a 12, se ve la notable mejoría del proceso de producción en sus indicadores, es claro que el objetivo del proyecto, es establecer en un 2% los niveles de scrap, lo cual es aceptable para la compañía, en los gráficos de los diferentes métricos utilizados, se realiza una comparación del antes y el después del proyecto seis sigma, y en ellos se muestra el comportamiento del proceso y las tendencias que tiene el mismo.

Figura 10. Métricos primario y secundario con su estado actual.

Fuente: Elaboración propia.

Conclusiones y Recomendaciones

Figura 11. Métrico primario y su comparación con su estado actual.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 12. Métrico secundario y su comparación con su estado actual.

Fuente: Elaboración propia.

La conclusión que se tiene con respecto al cumplimiento de los objetivos, es que, se lograran generar ganancias para la empresa, y que estas se podrán usar para otros elementos que falten en la misma compañía, además de que se alcanzara por fin, tener un proceso más robusto y sobre todo controlado. Los beneficios son varios, primero que nada la reducción del scrap, la estandarización de los métodos de trabajo, la generación de mayor cantidad de ganancias, el superior monto de satisfacción por parte de los clientes, tener un proceso confiable, aumentar la capacidad de la planta, entre otros.

Las limitaciones son muy variadas, ya que, se puede dar que el proyecto seis sigma no funcione en su aplicación, que se quede inconcluso solo como un análisis y no se aplique, que no se de la seriedad requerida al proyecto, que no haya los apoyos para la estrategia, que los trabajadores estén renuentes al cambio, que la empresa se vuelva no rentable, que no se cuente con el capital requerido para hacer los cambios, que se administren mal las mejoras, etc.

La recomendaciones son: mantener el proceso en constante vigilancia y análisis, se debe de apoyar las mejoras por parte de cada uno de los trabajadores así como por la gerencia, confiar en que el proyecto generara los resultados esperados, etc.

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Bibliografía + Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey (Campus Chihuahua). (15 de Abril del 2014). Folleto Certificación Six Sigma Green Belt. Chihuahua, Chihuahua, México. + Bacás, J. (2013). Senderos de Productividad. Recuperado el 13 de Junio de 2014, de Senderos de Productividad: http://www.senderosdeproductividad.com/2009/06/16/el-lider-productivo-texto/ + Gutierrez Pulido, H. y De la Vara Salazar, R. (2009). Control Estadistico de la Calidad y Seis Sigma. México D. F.: Mc. Graw Hill ISBN # 978-970-10-6912-7 + Open Source Six Sigma (2014). Open Source Six Sigma. Recuperado el 8 de abril de 2014, de Open Source Six Sigma.: https://www. opensourcesixsigma.com/default.asp + Richards Gustafson, F. (2014). The Importance of Productivity & Time Management at Work. Recuperado el 13 de Junio de 2014, de The Importance of Productivity & Time Management at Work: http:// www.ehow.com/info_8430608_importance-productivity-time-management-work.html + Riggs, J. L. (2005). Sistemas de Produccion: Planeacio, Analisis y Control . Mexico D. F.: Limusa. ISBN # 9681848780 + Wheat, B., Mills, C. y Carnell, M. (2003). Seis sigma: Una parábola sobre el camino hacia la excelencia y una “empresa esbelta”.

New York: Mc. Graw Hill. ISBN # 958-04-7814-7

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Enrique Gallegos Nieto1

Universidad Tecnológica Metropolitana de San Luis Potosí, San Luis Potosí, S.L.P., México, C.P. 78000.

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ptc_sa_pi@utmslp.edu.mx

Resumen: En este artículo se presenta el desarrollo de un sistema de realidad virtual asistido por dispositivos hápticos para llevar a cabo tareas de entrenamiento y planeación virtual de ensambles. El objetivo de la investigación es evaluar la efectividad de las técnicas de realidad virtual y sistemas hápticos como una herramienta para mejorar el desempeño de la planeación y entrenamiento de procesos de ensamble y fabricación. El sistema desarrollado comprende módulos de entrenamiento y planeación de ensambles virtuales que permiten evaluar la influencia y efectos de los sistemas de ensamble virtual-háptico con respecto a los métodos tradicionales de entrenamiento y planeación de ensambles.

Palabras clave: Realidad virtual, sistemas hápticos, tareas de ensamble, entrenamiento virtual, planeación de ensambles.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Revista Científica

Abstract: The aim of this Project is to develop a virtual reality system assisted by haptic devices to carry out training task and virtual assembly planning. The objective of the research is to evaluate the effectiveness of virtual reality techniques and haptic systems as a tool to improve the performance of planning and training of assembly and manufacturing processes. The system developed includes training and planning modules of virtual assemblies that allow to evaluate the in-

fluence and effect of the virtual-haptic assembly systems with respect to the traditional methods of training and assembly planning.

pudiera presentar durante el ensamble. Las tareas de ensamble suelen ser complicadas, por lo que estos métodos tienden a consumir mucho tiempo, ser costosos y propensos a errores [4].

Keywords: Virtual reality, haptic device, assembly task, training task and assembly planning.

Los sistemas de ensamble virtuales ofrecen a los usuarios una aproximación para ensamblar representaciones virtuales de modelos físicos a través de simular su comportamiento físico en un ambiente virtual y validar de esta manera el desempeño del ensamble del producto en las primeras etapas del proceso de diseño antes de construir cualquier prototipo físico. La reducción o eliminación de prototipos físicos requeridos para la validación del ensamble, pueden reducir considerablemente el ciclo de desarrollo del producto, y conducir a la toma de mejores decisiones de diseño [5].

Introducción Realidad virtual y sistemas hápticos El concepto de realidad virtual (RV) no es nuevo, sus orígenes pueden remontarse al trabajo realizado por Sutherland [1], que introdujo los conceptos clave de inmersión en un mundo simulado de entradas y salidas sensoriales completas, que son la base de la investigación actual en ambientes virtuales. Para ello, Sutherland definió los siguientes desafíos:

• La pantalla en una ventana a través de la cual se puede observar un mundo virtual.

• El reto es hacer que el mundo parezca real, actúe de verdad, suene y se sienta real.

Los sistemas hápticos representan una de las herramientas más importantes para la interacción con los objetos virtuales. El término hápticos proviene del griego haptesthai que significa tocar, por lo que los objetos virtuales pueden ser tocados y manipulados con dichos dispositivos. El primer dispositivo háptico fue desarrollado y comercializado en los años 90´s [2], ahora las investigaciones se central en aplicaciones que consideren el sentido del tacto dentro de la realidad virtual. Sin embargo, fuera de la comunidad de investigadores, los sistemas hápticos continúan siendo un concepto desconocido.

Antecedentes teóricos Sistemas de ensambles virtuales Dentro del área de manufactura virtual, gran parte de los trabajos se enfocan al estudio del proceso de ensamble. A lo largo de este tiempo, diversos autores han expresado la definición del ensamble virtual como: “… utilizar tecnología de realidad virtual, gráficos por computadora, inteligencia artificial, teoría y métodos de ensamble para construir un modelo virtual de un producto, el ambiente virtual del espacio de trabajo y la distribución del ensamble con el fin de simular y analizar de manera interactiva el resultado del diseño del producto y el proceso de ensamble” [3].

Expertos en la planeación de ensambles aún utilizan métodos tradicionales en donde modelos CAD 3D son examinados en pantallas 2D con el objetivo de evaluar y determinar la secuencia de ensamble de un nuevo producto. Como verificación final, un prototipo físico es construido y ensamblado por trabajadores que identifican los problemas que

Las técnicas RV han demostrado ser una herramienta de utilidad en el diseño de productos. La RV provee un ambiente intuitivo donde el diseñador puede interactuar fácilmente con las partes y llevar a cabo revisiones de diseño sin necesidad de prototipos físicos. Para lograr una planeación de ensambles exitosa se debe considerar la intuición y la interacción del humano [6]. Los sistemas de ensambles virtuales pueden habilitar la generación de planes de ensamble de manera automática y la optimización del proceso de diseño a través del diseño basado en el ensamble [7]. La RV permite interactuar con modelos CAD tridimensionales con el mismo grado de libertad que los objetos reales. El ensamble virtual permite al diseñador evaluar si existen limitantes al momento de ensamblar piezas para construir un producto y así poder realizar cambios en el diseño que permitan mejorar el proceso de ensamble, ahorrando recursos al no fabricar partes de prueba o prototipos que resulten poco útiles. Además, el uso de RV facilita la integración y participación de todo el equipo de trabajo en el proceso de diseño [8].

Las aplicaciones de las plataformas de ensambles virtuales tienen diversos objetivos, centrándose principalmente en la simulación de tareas de simulación espacial, tales como diseño mecánico, planeación y evaluación de ensambles. [9] Demostró que la simulación multimodal en un ambiente virtual puede ser usada para evaluar y comparar diseños alternativos usando el diseño para el análisis de ensambles. El experimento mostró que este método es capaz de replicar los resultados experimentales en los que el aumento en los tiempos de ensamble se correlaciona con el aumento en la dificultad en la tarea de ensamble. Sin embargo, el tiempo completo de ensamble que presenta esta técnica es aproximadamente dos veces el tiempo completo de ensamble usando el modelo físico. Diversos factores asociados a esta diferencia temporal han sido identificados pero su efecto no ha sido cuantificado.

Integración de la plataforma de realidad virtual-háptica El sistema HAMS (Haptic Assembly and Manufacturing System) está siendo desarrollado como una plataforma computacional para llevar a cabo tareas de planeación, evaluación, simulación y entrenamiento de tareas de ensamble virtual con asistencia de dispositivos hápticos, así como el análisis y evaluación de ensambles manual-robótico, y líneas de producción [2]. La Figura 1, muestra la arquitectura del sistema HAMS, el cual consta de seis módulos principales:

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1. Módulo de entrada: Responsable de importar y cargar los modelos virtuales dentro del sistema HAMS en cualquiera de los tres formatos *.stl, *.obj, y *.vtk. La función principal de este módulo es abrir e importar los archivos que contienen la descripción del modelo a cargar.

2. Módulo gráfico: Encargado del renderizado gráfico, el cual incluye la creación y representación gráfica de la escena virtual y de los modelos tridimensionales, la visualización de trayectorias de ensamble, la visualización de información en forma de texto, así como la creación y visualización de botones virtuales llamados widgets para modificar parámetros de la simulación.

El renderizado gráfico está basado en librerías de visualización (VTK 5.10) [13]. Las librerías OpenHaptics Toolkit v3.0 [12] son usadas para el renderizado háptico. Con el fin de que los objetos virtuales tengan un comportamiento basado en física y se detecten colisiones, dos simuladores físicos han sido implementados en el módulo de simulación física: PhysX SDK v2.8.4 [11] y Bullet physics v2.80 [10]; el usuario puede seleccionar cualquiera de ellos durante el tiempo de ejecución. La interfaz gráfica del sistema HAMS (Figura 2).

3. Módulo físico: Responsable del comportamiento físico de los objetos virtuales, dándoles un movimiento dinámico realista, además de detección y respuesta a colisiones. En HAMS se utilizan tres simuladores de física: Bullet physics v2.81 [10], PhysX SDK v2.8 [10] y PhysX SDK v.3.1 [11].

4. Módulo háptico: Encargado de calcular y proveer la fuerza de retroalimentación al usuario, proveyendo el sentido del tacto y cinestesia para el reconocimiento y manipulación de los objetos virtuales. En este módulo se utilizan las librerías HLAPI de OpenHaptic v3.0 [12], las cuales son las librerías estándar para la programación de dispositivos hápticos tipo Phantom (Geomatic Touch) [12].

5. Módulo de planeación: El módulo de planeación se divide en dos

fases, la primera se encarga de la generación de los planes de ensamble y la segunda lleva a cabo la evaluación de los planes de ensamble generados en la primera fase. Durante la primera fase se realiza un registro de todas las operaciones y movimientos que el planeador ha realizado durante la ejecución de la tarea de ensamble virtual, tales como tiempo, distancias, posición, orientación, energía, etc.

6. Módulo de entrenamiento: Responsable de proveer actividades de entrenamiento virtual de ensamble y llevar un registro de las actividades realizadas por cada usuario, así como proporcionar información al supervisor sobre el progreso de cada practicante. Este módulo proporciona capacitación a través de tres modos de entrenamiento: virtual-háptico, virtual y visual.

Figura 2. Interfaz del sistema HAMS.

Creación de modelos El sistema HAMS permite la importación de modelos CAD correspondientes a los objetos virtuales de la tarea de ensamble. Los archivos CAD deben ser cargados en los siguientes formatos: *.stl, *obj, o *.vtk.

Para reducir el costo computacional y mejorar el desempeño del ensamble virtual dentro del sistema, es importante simplificar las piezas que presenten un alto grado de complejidad, sin afectar su esencia. La Figura 3a muestra un perno roscado en sus extremos que al convertirlo en formato stl para cargarla dentro de HAMS, la malla generada contiene 19420 triángulos. Si se omite el roscado de la pieza, ya que no representa un cambio en el modelo que afecte su esencia, se observa que el número de triángulos se reduce considerablemente a 594, Figura 3b.

Figura 3 a y b. Simplificación de piezas virtuales.

Figura 1. Arquitectura del sistema HAMS.

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Al importar un modelo CAD en el sistema HAMS, se crean tres representaciones del mismo objeto en tiempo real: háptica, física y gráfica, Figura 4:

• Representación gráfica. Encargada de mostrar al usuario el modelo como un objeto virtual en la pantalla. Su precisión depende de la resolución de la malla triangular al momento de generar el archivo STL.

tro del ambiente virtual, por lo que el usuario no percibe este proceso de registro. En HAMS es posible identificar y visualizar los movimientos realizados por el usuario durante una tarea de ensamble virtual, Figura 5:

• Representación física. Responsable de habilitar el comportamiento real y detección de colisiones entre los objetos virtuales. Su representación es invisible al usuario e independiente de la representación gráfica, es decir, puede ser completamente diferente; por ejemplo, si la representación gráfica es una cremallera, la representación física puede ser un rectángulo. Sin embargo, para el análisis de ensambles virtuales el modelo físico debe ser lo más fiel al modelo original, con el propósito de que el ensamble virtual sea comparable con el real.

• Representación háptica. Permite que los objetos virtuales puedan ser tocados y manipulados mediante el dispositivo háptico. El sentido del tacto se habilita mediante la detección de colisiones entre la representación háptica y el cursor háptico. El modelo háptico se crea con base al modelo gráfico, siendo invisible para el usuario.

Figura 5. Visualización de la trayectoria del ensamble virtual (movimientos del usuario).

• Wandering. Fase de identificación de la escena virtual, en la cual el usuario mueve el cursor háptico dentro del espacio virtual con el objetivo de reconocer la escena o posicionar el cursor sobre un objeto virtual.

• Touching. Fase de reconocimiento del objeto virtual, en esta fase el cursor háptico está en contacto con la pieza virtual, de este modo el usuario logra reconocer el objeto a través del sentido del tacto.

Figura 4. Representación del objeto virtual para los módulos físico, gráfico y háptico.

La simulación del ensamble virtual se puede llevar a cabo una vez que las tres representaciones han sido creadas. Posteriormente el usuario puede sentir y manipular los objetos virtuales por medio del dispositivo háptico y así realizar la simulación del ensamble virtual, esta fase es llamada “fase de interacción”.

Los modelos virtuales involucrados en la tarea de ensamble pueden ser cargados en el sistema HAMS de manera individual o grupal. Durante este proceso de importación se pueden definir otras variables o parámetros del modelo tales como: tipo de material y tipo de representación física. El tipo de material puede ser acero, plomo, madera o plástico, lo cual afecta la densidad y peso del objeto y modifica la percepción del peso y el comportamiento dinámico de los objetos virtuales.

Visualización de las trayectorias de ensamble

• Controlling. Fase de manipulación, en la cual el usuario selecciona y manipula un objeto virtual para llevarlo a su posición final y así construir el ensamble virtual.

Los movimientos de wandering, touching y controlling son almacenados en cada ciclo de simulación dentro de un archivo de texto. El ciclo de simulación se ejecuta de manera continua durante el funcionamiento del programa y puede ser fijo o variable. El ciclo de simulación fijo se encuentra en un rango de 1/300s a 1/60s y el ciclo de simulación variable está en función del procesador. De esta manera, los datos son almacenados y se hace posible leer el archivo y representarlos de manera gráfica en la misma escena virtual mediante crono-ciclos. Los crono-ciclos muestran la trayectoria del ensamble virtual, mostrando de manera gráfica los movimientos del usuario durante el ensamble, también son una manera intuitiva de observar y analizar la información del proceso del ensamble virtual. Para representar los movimientos del usuario dentro del ambiente virtual, los crono-ciclos utilizan esferas de diferente color, representando de manera independiente cada una de las fases de wandering, touching y controlling (Tabla 1).

Tabla 1. Representación gráfica de los movimientos del usuario.

Durante el proceso de simulación de ensambles se genera y registra información fundamental para posteriormente analizar, evaluar y optimizar el proceso de ensamble. La información más relevante de este proceso está implícita en los movimientos realizados por el usuario den-

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También es posible guardar los tiempos de simulación referentes a los tres módulos (físico, háptico y gráfico). Así como guardar la fuerza y el torque ejercidos por el dispositivo háptico durante el ensamble.

mación del entrenamiento permite al supervisor evaluar el progreso del participante.

Resultados Cómo resultado se describen los módulos de entrenamiento y planeación virtual de ensamble que permitirán evaluar la efectividad de las técnicas de realidad virtual y sistemas hápticos como una herramienta para mejorar el desempeño de la planeación y entrenamiento de procesos de ensamble y fabricación.

Módulo de entrenamiento de ensambles virtuales El módulo de entrenamiento de ensambles fue diseñado para proporcionar capacitación y/o entrenamiento virtual en tareas de ensamble mecánico. En este módulo se han considerado tres modos de entrenamiento:

1. Virtual-háptico. Permite llevar a cabo el entrenamiento virtual de ensambles con un comportamiento dinámico de los objetos virtuales, así como proporcionar al participante el sentido del taco y cinestésico por medio del dispositivo háptico.

2. Virtual. Permite llevar a cabo el entrenamiento virtual de ensambles con un comportamiento dinámico de los objetos virtuales, pero sin retroalimentación háptica, es decir, no se proporciona al participante el sentido de taco y cinestésico.

3. Visual. El entrenamiento es proporcionado por medio de un video que reproduce el ensamble completo realizado por un experto. Este tipo de entrenamiento se considerado el entrenamiento tradicional.

Para un mejor control y administración de las sesiones de entrenamiento realizadas por cada participante (aplicable sólo a los modos de entrenamiento Virtual-háptico y Virtual), el acceso al módulo de entrenamiento es a través de una cuenta de usuario que cada participante debe crear en su primera sesión. Los pasos a seguir para realizar la primera sesión del entrenamiento virtual se muestran a continuación:

1. Supervisor (Supervisor). El participante registra el nombre del supervisor. Es importante hacer mención que el módulo de entrenamiento puede ser usado por varios supervisores a la vez.

2. Trainee (Participante). El participante registra su nombre completo con el objetivo de identificar perfectamente el archivo generado.

3. User name (nombre de usuario). El participante registra un nombre de usuario o clave, con la cual se accede a las sesiones siguientes de entrenamiento.

La Figura 6, muestra el archivo nombredeusuario.csv que se genera durante la primera sesión de entrenamiento. En sesiones posteriores del participante, se agrega de manera automática a este mismo archivo una sección nueva de TRAINING INFORMATION, con información actualizada del entrenamiento. De esta manera el registro de la infor-

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Figura 6. Reporte del entrenamiento virtual de ensamble.

Fuente: Elaboración propia.

Por cada ensamble realizado por el usuario también se genera automáticamente un video de la tarea virtual de ensamble realizada, y se registra como un archivo de video llamado nombredeusuario_númerodesesión.wmv. Este video permite al supervisor monitorear y tener una visión más amplia del progreso o estancamiento del participante, y así poder dar al usuario una retroalimentación más efectiva sin necesidad de estar presente durante la sesión de entrenamiento.

Módulo de planeación de ensambles virtuales El módulo de planeación virtual de ensambles desarrollado en la plataforma HAMS, permite analizar el diseño y configuración de productos y su influencia en el desempeño del proceso de ensamble. El objetivo de este módulo es evaluar el diseño para ensambles, así reducir el tiempo de desarrollo y manufactura de nuevos productos, aprovechando las características intuitivas que brindan los sistemas de realidad virtual asistidos por sistemas hápticos. A diferencia del módulo de entrenamiento, el módulo de planeación es de acceso directo para el personal, es decir, no es necesario introducir una contraseña ya que está enfocado al personal especializado de diseño y manufactura. Dentro del módulo de planeación de ensamble se realizan dos de las tareas más importantes, la generación de planes de ensamble y la evaluación de estos planes de ensamble.

Para la generación del plan de ensamble el sistema registra todos los movimientos realizados por el experto durante el proceso de ensamble

virtual. La información de cada ensamble virtual realizado se registra automáticamente en tres archivos: un archivo tipo *.csv, el cual contiene el reporte técnico del ensamble; un archivo *.jpg con las instrucciones y secuencia del ensamble; y un archivo *.wmn con un video del ensamble virtual realizado. Una vez seleccionada la ubicación y nombre con que se guardará el reporte del ensamble, se guardan las instrucciones y el video del ensamble con el mismo nombre y en la misma ubicación, esto con el fin de identificar perfectamente a qué ensamble pertenecen los tres archivos. Estos archivos se complementan entre sí con el objetivo de obtener una información completa y detallada del ensamble virtual realizado. La Figura 7, muestra un reporte completo de un ensamble virtual.

Figura 7. Reporte del plan de ensamble. Fuente: Elaboración propia.

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Conclusión Con el propósito de analizar y evaluar las técnicas de realidad virtual y sistemas hápticos como una herramienta para mejorar los métodos tradicionales de planeación y entrenamiento de ensambles, en el presente trabajo se desarrolló un sistema de realidad virtual para llevar a cabo tareas de planeación y entrenamiento de ensambles virtuales. Con este trabajo se ha presentado un nuevo procedimiento para la generación, entrenamiento y planeación automática de ensambles basado en el uso de un entorno virtual-háptico. Los resultados de la implementación y evaluación de estos métodos han demostrado que el procedimiento propuesto es eficiente y permite el análisis de entrenamiento y planeación de tareas de ensamble de una manera más intuitiva, natural y libre de errores en comparación con los métodos convencionales. Además, las operaciones de ensamble se pueden optimizar mediante la eliminación de movimientos innecesarios realizados por el usuario durante el ensamble virtual. Como trabajo futuro se considera el análisis y evaluación de más parámetros del proceso de ensamble.

Agradecimientos El autor agradece el apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) para la realización del proyecto.

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Rolando Gutiérrez López1 y María Elena Barrón Hernández2

Universidad Tecnológica de Querétaro Av. Pie de la Cuesta 2501, Colonia Unidad Nacional, Santiago de Querétaro, Querétaro, México, C.P. 76148.

1,2

rolando.gutierrez@uteq.edu.mx mbarron@uteq.edu.mx

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Resumen: El objetivo de la presente investigación es presentar los resultados de la implementación de metodología Lego Serious Play®, en adelante LSP®, como estrategia alterna a las prácticas y programas educativos actuales, para evaluar su impacto en el desarrollo de competencias transversales. El estudio se llevó a cabo con estudiantes y docentes de la carrera Procesos Industriales de la Universidad Tecnológica de Querétaro, así como en programas de capacitación de empresas del sector automotriz y consultoras, para observar el desarrollo en la práctica metodológica, y el impacto en adquisición de competencias y habilidades actualizadas, de acuerdo a las megatendencias que involucran el aspecto estratégico, tecnológico y humanístico. El plan de aplicación y diseño del proyecto se basa en la técnica de gamificación y juego serio LSP®. Se presentan resultados favorables respecto a la participación proactiva de los estudiantes, docentes y empresarios, resaltando que el 76.7% de los alumnos respondió que el aspecto de mayor desarrollo fue el estratégico. En el caso de las empresas, las competencias y habilidades con mayor desarrollo son: el trabajo en equipo, proactividad y herramientas de Lean Manufacturing, utilizando estos elementos en diversas metodologías, principalmente en un Value Stream Mapping (VSM). Estudiantes, docentes y empresarios coinciden en que la implementación de metodología LSP, fomenta el desarrollo de competencias técnicas y transversales y coadyuva en la formación integral del estudiante, futuro profesionista, enfocando a los criterios y pensamientos

sistémicos actuales de las organizaciones y desarrollando la capacidad de proponer estrategias innovadoras para la mejora y solución de problemas reales.

Palabras clave: Metodología Lego Serious Play, megatendencias, gamificación, habilidades transversales.

Abstract: This investigation aims to show the results of Lego Serious play’s methodology, LSP®, as an alternate strategy to the current educational syllabuses and teaching techniques in order to assess its impact in transversal skills. The research took place at Technological University of Queretaro with its students and Industrial Processes teachers as well as in training programs in the automotive sector and consultancies in order to observe the development in the methodical practice, and the impact in the acquisition of updated competencies and skills according to the mega-trends that involve the strategical, technological and humanistic aspect. The application plan along with the project’s design are based on the gamification technique and serious play LSP®.Favorable results are shown according to the active input all the participants had, highlighting that 76% of the students answered that the aspect of greatest development was the strategic one; on the other hand, companies agreed that team work, proactivity and Lean Manufacturing tools are the competences and skills with a greater development by using them in different methodologies, mainly in a Value Stream Mapping (VSM). Students, teachers and entrepreneurs agree that LSP® methodology’s implementation encourages the development of technical and transversal competences in order to contribute to the integral training on the students, future professionals, focusing on the current systemic criteria and thoughts of organizations and developing the ability to propose innovative strategies to improve and solve real problems Keywords: Methodology Lego Serious Play, mega-trends, gamification, transversal skills.

Introducción Cada día las diferentes organizaciones buscan desarrollar estrategias que les permitan obtener mejores resultados en los procesos productivos, asumiendo que el principal factor de crecimiento es el fortalecimiento de la capacidad del ser humano; lo que conlleva a invertir mucho tiempo y dinero en capacitaciones para su personal. Sin embargo, es difícil encontrar un modelo de capacitación que permita que el operador, supervisor, gerente y/o directivo desarrolle aspectos técnicos, estratégicos y humanísticos durante las sesiones de un curso o taller, y más aún, que permita tener una visión clara de lo que se buscan las empresas en sus diversos procesos.

Por otro lado, las exigencias del sector industrial hacia el sector educativo van encaminadas a que el egresado desarrolle de mejor manera sus habilidades transversales (blandas) en el campo laboral, en muchas de las ocasiones, el profesionista no comprende las necesidades y el compromiso que toda organización tiene hacia sus clientes, asumiendo que la curva de aprendizaje del egresado llevará varios años. Esta situación, en muchas ocasiones, limita al graduado la oportunidad adquirir puestos importantes dentro de las organizaciones y un mejor salario a

corto plazo.

Afortunadamente para los sistemas educativos y organizaciones industriales, la famosa empresa danesa más importante de Juguetes en el mundo, Lego Group, desarrolla una metodología que se enfoca al constructivismo y construccionismo. Este método combina los principios de la pedagogía y la gamificación que están basados en promover la participación, propiciar el aprendizaje situado, entender los procesos de la planeación, la horizontalidad y flexibilidad de quienes toman una capacitación con este método. Actualmente, diversos sectores como la Industria, la Educación, Gobierno, han capacitado a su personal con Lego Serious Play® para fortalecer los aspectos técnicos, estratégicos y humanísticos, pues han encontrado un forma dinámica, clara y concisa, que el participante conecte su mente con sus manos, ya que esta metodología trabaja los tres estilos de aprendizaje, visual, auditivo y kinestésico, desarrollados a través de las tres clases de la imaginación: descriptiva, creativa y desafiante, (Lego Education , 2020).

Por lo anterior, la presente investigación pretende demostrar que la metodología LSP® es una excelente herramienta que puede ser de gran utilidad para los procesos enseñanza aprendizaje, fortaleciendo no solo los aspectos humanísticos, sino también poner en práctica los conocimientos teóricos que se adquieren en el aula a través de crear escenarios reales, construir sistemas y simular procesos de producción, generando estrategias que permitan la planeación de los proyectos para el logro de los resultados.

Los resultados obtenidos de la investigación a través de las encuestas que se han dirigido a tres comunidades en específico, alumnos, docentes y empresas, serán de gran relevancia para determinar si la metodología Lego Serious Play® se adopta como parte de las prácticas de enseñanza recomendables para las instituciones educativas de nivel superior, o en caso contrario si requiere adaptaciones especiales para ser aplicada en este nivel educativo.

Al revisar los fundamentos teóricos y resultados de diversas investigaciones respecto al tema, se encuentra un panorama alentador, ya que el formar parte del sistema de educación superior en nuestro país, representa un reto constante de innovación, y adaptación a las megatendencias y evolucionar perseverantemente en nuevas estrategias, metodologías y competencias que potencialicen el quehacer académico, la formación integral y el desempeño de los estudiantes y docentes. A su vez existe de forma permanente la atención hacia la pertinencia de las carreras y perfiles de egreso, ya que día con día las exigencias del ámbito industrial y la sociedad en general también han cambiado, y requieren de profesionistas egresados con conocimientos, habilidades y competencias específicas tecnológicas, aunadas a otras habilidades blandas, como trabajo en equipo, manejo de información, solución de problemas, criterio de decisión, manejo de relaciones humanas, comunicación e internacionalización.

El hecho de no adaptarse y responder oportunamente a los requerimientos de las megatendencias conlleva un alto riesgo. Zepeda-Hurtado, Cardoso-Espinosa, Rey-Benguría (2019), refieren el ejemplo del impacto que tiene el uso de la tecnología en la comercialización, comunicación, investigación y formas de convivir en la sociedad y sistema económico, y señalan que nos guste o no las oportunidades están en la actualización para evitar el rezago y la posible integración o desapari-

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ción de una empresa, industria o hasta de una profesión.

Derivado de esta apremiante situación, el trinomio gobierno empresa universidad, trabajan desde hace dos décadas, en el diseño, difusión e implementación de estrategias innovadores que incluyen metodologías integrales, pero sobre en nuevas perceptivas de concebir la innovación, la ciencia, la investigación, el aprendizaje, la cultura, y las interacciones sociales. La UNESCO difunde al respecto, en el análisis de Gazzola, (2008), sobre las Tendencias de la Educación Superior en América Latina y el Caribe, que se visualiza un cambio favorable en cuanto: “Las ineficiencias fundamentales que están en la base de los problemas económicos y sociales que aquejan a la región latinoamericana pueden mejorar o empeorar en las próximas décadas… Sin duda serán estrategias complejas que buscarán resolver y superar la crisis pedagógica y la restricción espacial al locus específico y limitante del salón de clases, en camino a una utilización pertinente y eficiente de los instrumentos y dispositivos pedagógicos del futuro” (Gazzola, 2008).

Es decir, mientras la visión sea no repetir experiencias parcial o totalmente fallidas, en cuanto a diversificación de la educación superior, y por el contrario seguir pensando estrategias que no reproduzcan la rigidización sistémica que acompañó a muchas de esas experiencias (Gazzola, 2008).

Así al paso de últimos años, como se refiere, se observa como los contenidos se han actualizado, y se han adecuado de tal forma que sean accesibles en línea, y en especial es trascendente comprender y aprender que la educación ya no solo es “transmitir conocimientos o saberes” sino que ella en sí misma, requiere ser reinventada y las competencias y aptitudes, cada vez se refieren más a contar con espíritu de iniciativa, habilidades de comunicación oral y escrita, capacidad de análisis y solución de problemas, capacidad de trabajar en equipo, polivalencia, movilidad y liderazgo.

Derivado de todo este planteamiento respecto al tema innovación en la educación superior y consientes de enfrentar una temática multivariable, la presente investigación pretende iniciar con el estudio, análisis e implementación de una nueva herramientas metodológica, ya difundida y aplicada en algunas empresas y universidades, incorporando como buenas prácticas en sus programas y contenidos de educación superior.

Lo anterior debido a la exigencia de los últimos años, de reorientar dichos programas a los requerimientos e impacto de la Cuarta Revolución Industrial, y en consecuencia, a la propia necesidad de actualización del proceso enseñanza-aprendizaje.

Consecuentemente, como asevera Rodríguez (2018), el desarrollo de las nuevas tecnologías y las estrategias para lograr competencias universitarias pertinentes para dichas exigencias, resultan siempre distantes. El uso de la tecnología en la educación es un primer paso para la innovación, pero no logra un cambio radical sin nuevos métodos y contenidos educativos.

A partir de este precepto se considera de gran utilidad, estudiar y probar nuevas metodologías en el área de juegos serios, confiando en su ventaja para generar habilidades y competencias para el análisis y propuestas de solución de problemas, para el desarrollo de estrategias

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en equipo, desarrollo de habilidades de comunicación y socialización del conocimiento y sobre todo el desarrollo de la creatividad como precedente para la innovación.

Gamificación “Jugar es la mejor forma de investigación.” Frase de Albert Eisntein, concediendo a los juegos la capacidad de ser una poderosa herramienta diseñada para potenciar la creatividad e innovación. Es importante referir en primer lugar al concepto de gamificación, el cual toma su auge en el siglo XXI, aunque tiene sus fundamentos en el siglo anterior. En un nivel muy abstracto, la fuerza impulsora detrás de la gamificación es la idea de que el trabajo, o la motivación para trabajar, de alguna manera se puede mejorar al fusionarlo con el juego (Statler, 2009).

Sin embargo hay que tener cuidado y profesionalismo para tal aplicación debido a que desde un punto de vista académico, la gamificación debe ir sustancialmente más allá de una fijación instrumental y simplista de características que se asemejan a juegos en los procesos de trabajo, concretamente debe ser mucho más que una intervención basada en el juego. La verdadera ventaja se logra cuando se usa no solo como un dispositivo auxiliar a través del cual se puede intervenir en el trabajo, sino cuando realmente se esfuerza por alterar los procesos mismos del trabajo. Al respecto Vesa y Harviainen (2018), plantean que por un lado la gamificación debería estar más rigurosamente expuesta a la investigación organizacional y, por el otro, los académicos de gestión y organización pueden beneficiarse de lo que ya se ha aprendido sobre la gamificación en otros ámbitos académicos, con un objetivo conjunto de obtener metodologías innovadoras aplicables, tanto en las organizaciones como en las universidades.

Lego Serious Play La metodología LSP®, se basa en la convicción de que las soluciones están dentro de los equipos de trabajo de las organizaciones, y de que todo el mundo puede contribuir a las alternativas de solución, a la toma de decisiones y a la mejora de resultados. La metodología es un proceso formal, catalogada como juego serio, en la cual se promueve un encuentro entre los participantes, generando comunicación y resolución de problemas y en el cual son guiados a través de una serie de preguntas para sondear cada vez más el análisis profundo sobre el tema. Los instructores requieren de certificación oficial para garantizar la implementación ética y profesional (LSP®, 2020).

La aplicación de metodología LSP®, se ha difundido a nivel mundial y experimentado casos de éxito en empresas como como MAPHE, General Electric, Coca-Cola, Nestlé, Volkswagen, Renault, L’Oreal y Airbus Group, en los últimos diez años, han implementado los serious game en sus programas de capacitación de cruce formativo entre novatos y expertos. Sobre este antecedente, Oihab Allal-Chérif, Bidan y Makhlouf (2016), resaltan las ventajas de dicha metodología, demostrando que los juegos serios contribuyen significativamente a mejorar la “socialización” y la “externalización”, es decir mejoran la gestión de conocimientos y competencias en el contexto de la gestión de recursos humanos (Kristiansen, 2009). La metodología es un proceso radical e innovador, aplicable a los diversos niveles educativos y todas las áreas y jerarquías de una organización. Las ventajas que ofrece, es que los participantes saldrán del proceso con habilidades para comunicarse de ma-

nera más efectiva, para explotar su imaginación más fácilmente y para desenvolverse en su trabajo con mayor confianza, compromiso y visión.

Aprenderán a ser más productivos, más versátiles, tomar decisiones y alternativas con mayor rigor y a generar nuevas ideas y soluciones para productos, estrategia y construcción de equipo.

La metodología LSP® fue desarrollada en los años 90´s por un grupo de docente investigadores que en ese momento se encontraban laborando para la compañía, egresados de la escuela de negocios IMD de Lausanne, Johan Roos y Bart Víctor. Durante algunos años se enfocaron en desarrollar una metodología sólida y consistente para que los consumidores de los productos Lego no solo vieran un juguete, sino que la interacción entre el usuario y el producto tuviera resultados pedagógicos; aunque más tarde, sumaron los principios de la Andragogía para crear cuatro pasos claves para la implementación del método: Paso 1. El facilitador plantea un desafío.

Paso 2. Los participantes construyen sus respuestas con Lego.

Paso 3. Los participantes comparten sus respuestas.

Paso 4. Los participantes reflexionan sobre lo que han visto y oído (LSP®, 2020).

La estructura, aplicación, dinámica, políticas y reglamentación para las certificaciones de instructores en LSP®, fueron dando resultados y experiencias de vital importancia para el lanzamiento de la metodología, a través de talleres, en distintas organizaciones y de esta manera se conforma una compilación de información muy importante para fundamentar el lanzamiento a nivel mundial. Hoy en día, el método abre una oportunidad de crecimiento personal, profesional y organizacional para todas aquellas personas que aprenden a través de LSP® (LSP®, 2020).

Diversos estudios desarrollados en la actualidad, en universidades como Cambrigde University (E.U.), Huddersfield University (Inglaterra), Université de Lausanne (Suiza), Universidad de Lima (Perú), implementaron la metodología LSP®, muestran resultados favorables y especifican como el enfoque adecuado permite desarrollar en los estudiantes de educación superior y colaboradores de las organizaciones, varias competencias transversales: creatividad, motivación, compromiso, actitud abierta, resiliencia, trabajo en equipo y comunicación oral efectiva, así como habilidades para el liderazgo y capacidad de análisis de propuestas para la resolución de problemas reales planteados (Cerezo, 2018).

que basado en resultados obtenidos, soporte la recomendación planteada a las autoridades correspondientes, y en el mejor panorama implementar la metodología, en un corto plazo como herramienta alterna de apoyo al proceso enseñanza aprendizaje para fomentar el desarrollo de competencias transversales y en un mediano y largo plazo continuar con la investigación para fortalecer los mecanismos de innovación y mejora educativa.

Implementación Lego Serious Play® en los programas educativos de la carrera de Procesos Industriales, área Manufactura.

La primera etapa consiste en el desarrollo y aplicación del instrumento diseñado para recopilación de información. La encuesta fue aplicada a ochenta alumnos, de los grupos PI104; PI105, PI106 y PI107 que cursan el quinto cuatrimestre de la carrera de Procesos Industriales, área Manufactura, quienes participaron en la implementación de la metodología LSP® durante un periodo de 8 meses, en distintas asignaturas, poniendo en práctica todos sus conocimientos técnicos, estratégicos y humanísticos que se adquieren en el aula.

Análisis de encuesta a estudiantes Alumnos de la Universidad Tecnológica de Querétaro.

Con base en la implementación LSP®, el 76.7% de los alumnos respondió que el aspecto de mayor desarrollo fue el estratégico, lo que significa que tuvieron que poner en práctica su conocimiento sobre las herramientas de calidad para construir un plan estratégico competitivo adoptando una misión y visión para el logro de los objetivos establecidos en los proyectos, posteriormente, el 12.8% de los alumnos respondió que fortalecieron sus conocimiento técnicos y finalmente el 10.5% argumento que la parte humanística tuvo relevancia significativa en su aprendizaje.

Metodología Por medio de una investigación exploratoria, se obtiene la información presentada, y se utiliza como instrumento una encuesta estructurada, aplicada a los tres casos de estudio, los grupos estudiantiles de la Universidad Tecnológica de Querétaro de la carrera de Procesos Industriales Área Manufactura, docentes de la misma institución educativa y las empresas estudiadas que han implementado la metodología LSP®, en sus procesos de capacitación laboral.

La investigación está enfocada en conocer la percepción de alumnos, docentes y empresas que trabajaron la metodología LSP®, que habilidades se desarrollaron durante la aplicación y que estrategias y herramientas implementaron para el logro de los objetivos de los cursos. Lo anterior con el objetivo de contar con un fundamento teórico-práctico,

Figura 1. Resultado de los aspectos organizacionales que se desarrollaron con LSP®

Sin embargo, para identificar que herramientas y habilidades se desarrollaron durante la implementación LSP®, se realizaron tres preguntas que contienen los conocimientos de mayor relevancia en los aspectos organizacionales (Humanísticos, Técnicos y Estratégicos).

Como se observa en la Figura 2, el trabajo en equipo, el trabajo estándar y el uso de las 7 herramientas de calidad fueron los elementos de mayor desarrollo en la implementación del método Lego, sin dejar

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de mencionar que hubo otros aspectos que también se utilizaron para la puesta en marcha de los proyectos académicos. Esto comprueba que el método cumple con los principios de la pedagogía y de la Andragogía que están basados en promover la participación, propiciar el aprendizaje situado, entender los procesos de la planeación, la horizontalidad y flexibilidad de quienes participan en el proceso de enseñanza aprendizaje a través de Lego.

Figura 3. Resultado de la aplicación de conocimientos utilizados en la implementación LSP®

Análisis de la encuesta docente Docentes de la Universidad Tecnológica de Querétaro De acuerdo al resultado de las 12 encuestas docentes, responden que sí conocen la metodología Lego Serious Play®, sin embargo, no en todos los casos, han utilizado la herramienta para los procesos de enseñanza en asignaturas como Distribución de Planta, Manufactura Aplicada, Control Estadístico de Procesos, Métodos y Sistemas de Trabajo, Formación Sociocultural, entre otras. Además, comentaron que esté método ayuda a la compresión de temas, genera el trabajo en equipo, fomenta el liderazgo y permite crear escenarios reales del entorno social, profesional y laboral.

Figura 2. Futuros profesionistas desarrollando sus conocimientos en un proceso integral y transversal con LSP®

Los alumnos encuestados argumentaron que la metodología LSP® les ayudo a tener una visión más clara de lo que buscan las empresas y de las competencias que deberán cumplir para tener mayor aspiración laboral; asimismo opinaron que todos los maestros deberían utilizar este método como herramientas en sus clases, pues permite que el educando pueda poner en práctica los conocimientos de todas las asignaturas de manera integral y transversal.

Figura 4. El 66% de los docentes respondieron que si conocen la metodología, pero no han implementado totalmente el método LSP®

Asimismo, se les preguntó a los docentes si conocían empresas que implementaran el metodo Lego, a lo cual el 58.3% respondió que SI. Compañias como: ABC Technologies, Mission Hills (Colgate Palmolive), Nexteer, Toyota, Harman, Brose, Samsumg, entre otras se han apoyado de este métodopara eficientar sus proceso productivo y fortaecer el capita humano de su organización.

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Figura 5. La mayoría de los encuestados conoce empresas que implementan el método LSP®

Por lo anterior, se llevó a cabo una encuesta empresarial para conocer el punto de vista de aquellas organizaciones que han implementado el método LSP® para eficientar sus procesos productivos, administrativos y elevar las capacidades de su personal. Se seleccionó tres empresas, Nexteer Automotive, ElringKlinger de México, ABC Technologies, todas del sector automotriz y que han utilizado el método para capacitar a su personal y dos consultoras, Kathedra Consulting Group y Performance Solutions by Milliken que se dedican a ofrecer servicios de entrenamiento, asesoría industrial y capacitación. Cabe mencionar, que las personas encuestadas se encuentran laborando en diferentes departamentos, lo que coadyuva para tener diferentes perspectivas de la aplicación Lego.

• Nexteer Automotive: Supervisor NPS Plt 65 • ElringKlinger de México: Gerente de Mejora Continua • ABC Technologies: Team leader • Kathedra Consulting Group: CEO • Perfomance Solutions by Milliken: TPM Practitione Con base en la primera pregunta, los encuestados respondieron que la metodología Lego Serious Play® permite que las personas interactúen de una manera natural en la construcción de ideas de mejora para la organización, a su vez, reafirma algunos conceptos técnicos como las 7 herramientas de Calidad, herramientas Lean, entre otras.

Figura 6. Capacitación docente para la implementación LSP® en los procesos enseñanza aprendizaje de la UTEQ.

Análisis de la encuesta empresarial Sector Automotriz y Compañías Consultoras Lego Serious Play®, es una metodología que se utiliza con frecuencia por las consultoras que se dedican a ofrecer servicios de capacitación, estratégica, técnica y de fortalecimiento de capital humano al sector Industrial, sector gobierno, sector educación, entre otras. Esté método estimula el pensamiento, la comunicación, el liderazgo y la resolución de problemas de manera grupal como individual, desde la alta dirección hasta el nivel operacional siguiendo las siete técnicas de aplicación.

1. Construir modelos individuales 2. Construir modelos compartidos 3. Crear escenarios 4. Hacer conexiones 5. Construir un sistema 6. Jugar emergentes y decisiones 7. Extraer principios Guías simples

Figura 7. Las organizaciones consideran que el método LSP® es una herramienta eficaz para el sector industrial y educativo.

Por otra parte, el supervisor de la empresa Nexteer Automotive argumento que este método debería implementarse en el sector educativo, ya que constantemente los programas de educación requieren de una reingeniería: “El sistema educativo a todos los niveles requiere de una Reingeniería en los métodos de enseñanza, que permita a las personas que se está educando en generar y asimilar el conocimiento de una forma más práctica, pragmática y lúdica, permitiendo generar nuevas formas y propuestas de obtención del conocimiento que a su vez también permitan florecer la creatividad y la innovación” (Empresa Nexteer Automotive, 2020).

Por lo tanto, se reafirma que la metodología LSP® es altamente eficaz para el desarrollo organizacional y para reforzar aquellos conceptos teóricos y prácticos que se requieren para la mejora continua. Sin embargo, los encuestados respondieron que los aspectos organizacionales que más resaltan en un taller de capacitación con el método Lego, siguiendo

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los cuatro pasos y utilizando las 7 técnicas de aplicación son: Por lo anterior, no hay duda que, si el método LSP® se logra adoptar con herramienta de apoyo en los procesos de enseñanza, se tendría la certeza que la calidad educativa y la calidad humana rendiría mejores frutos en las organizaciones y por supuesto un impacto social.

La última pregunta de la encuesta empresarial se enfoca en saber si los encuestados recomendarían a las instituciones educativas implementar la metodología LSP®, a lo que respondieron:

Figura 10. Comentarios de los encuestados sobre la implementación LSP® en las instituciones educativas de nivel superior.

Figura 8. Aspectos organizacionales que se desarrollan con mayor frecuencia con una capacitación LSP®

De acuerdo con los resultados que se muestran en la Figura 8, se observa que los aspectos de trabajo que se utilizan con mayor frecuencia en los talleres Lego son: Trabajo en equipo, Proactividad y herramientas de Lean Manufacturing, utilizando estos elementos en diversas metodologías, principalmente en un Value Stream Mapping (VSM). Ahora bien, el Gerente de Mejora Continua de la empresa ElringKlinger de México argumento que está metodología trae consigo grandes resultados y beneficios para todos los que participan en la organización:

De acuerdo a los comentarios expuestos por los encuestados, se determina que la implementación de Lego Serious Play® en el sector educativo, propicia en los estudiantes la comprensión de estrategias y pensamientos sistémicos que cada organización desarrolla para lograr sus procesos administrativos, operacionales y de capital humano. Lego no solo es amar piezas y construir figuras, sino es un método a considerarse seriamente, ya que facilita el proceso enseñanza aprendizaje tanto en la universidad como en las organizaciones.

Discusión La situación actual en el ámbito educativo, científico-tecnológico, y las megatendencias derivadas de la necesaria actualización de sistemas entre universidades e industria (Okor, 2012), requieren de futuros profesionistas con perfiles de egreso constituidos tanto de conocimientos y competencias tecno-científicas, como de habilidades y competencias transversales derivadas de una formación integral.

Esto le logrará en cuanto se mantenga un proceso de actualización y mejora constante del proceso de enseñanza-aprendizaje, a través de prácticas y metodologías alternativas.

Figura 9. “Incrementa la participación activa de todos los miembros en la construcción de un fin común. Permite que el liderazgo ceda su autoridad de una manera fluida y natural permitiendo que persona con menor autoridad o tímidas expresen y plasmen sus puntos de vista que, en muchas ocasiones, son innovadoras y valiosas”, (Empresa ElringKlinger de México).

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Por lo anterior y debido a de los resultados obtenidos en la presente investigación, se propone la implementación de la metodología LSP®, que en conjunto con una serie de acciones estratégicas continuas puede fortalecer favorablemente las competencias del educando, docentes y miembros de las organizaciones, así como coadyuvar el desarrollo de capacidades de comunicación, de trabajo en equipo, toma de decisiones,

mayor habilidad de negociación, creatividad, sin dejar de mencionar que los conocimientos técnicos y estratégicos que se adquieren en el aula puedan ampliarse durante la implementación.

En consecuencia se concluye que la implementación de la metodología LSP®, se justifica como herramienta para el desarrollo de competencias transversales en las áreas de Procesos Industriales, de la Universidad Tecnológica de Querétaro, reiterando que al ser sumada a otras metodologías y acciones estratégicas para la mejora del proceso enseñanza-aprendizaje, puede contribuir a la generación de perfiles de egreso que rebasen los límites de una carrera específica, ampliando el espectro de comprensión de los estudiantes, respecto a estrategias y pensamientos sistémicos actuales, que cada organización desarrolla para logro de sus objetivos de innovación, productividad y competitividad.

El adoptar esta alternativa metodológica basada en estrategia de juego serio, como lo es LSP® (Lego Education, 2020), permite a todos aquellos que la implementen, desarrollar habilidades cognitivas, poniendo en práctica sus conocimientos adquiridos en el aula o a través de la experiencia laboral, ya que la técnica abre opciones para todos los sectores interesados en el desarrollo, profesional, laboral y personal.

Finalmente, la investigación plantea nuevos objetivos para desarrollar en un futuro, proyectos transversales con otras universidades tecnológicas del país, y generar intercambio de experiencias para el fortalecimiento del proceso enseñanza-aprendizaje.

Agradecimientos Nuestro agradecimiento sincero para los grupos de estudiantes, docentes y empresarios que dispuestos a colaborar, contribuyeron al estudio e implementación de la metodología LSP®, con sus valiosas aportaciones.

Bibliografía + Allal-Chérif, O.; Bidan, M. y Makhlouf, M. (2016). Uso de juegos serios para gestionar el conocimiento y las competencias: el proceso de desarrollo de siete pasos. Inf Syst Front 18, 1153–1163 (2016). https://doi.org/10.1007/s10796-0169649-7 + Cerezo Narváez A.; Otero Mateo M.; Pinto Recio Carla y Hochenleyter Rodríguez, Pablo (2018). Desarrollo de competencias con Lego Serious Play. III Jornadas de Innovación Docente Universitaria UCA. + I. Gazzola, Ana Lúcia y Didriksson, Axel; (2008) Tendencias de la Educación Superior en América Latina y el Caribe.

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Alejandro Castañeda Miranda1, Carmen Berenice Ynzunza Cortés2, Jacqueline Bocarando Chacón3 y Cynthia Rocío Flores Juárez 4

Universidad Tecnológica de Querétaro Av. Pie de la Cuesta 2501, Colonia Unidad Nacional, Santiago de Querétaro, Querétaro, México, C.P. 76148.

1,2,3,4

alejandro.castaneda@uteq.edu.mx

Resumen: La identificación por radiofrecuencia (RFID) es una de las tecnologías clave el Internet de las cosas. El presente trabajo, desarrolla, integra e implementa una red IoT y un dispositivo que permite la lectura simultánea de diversos tags. La captura de múltiples eventos se registra mediante tecnología RFID. A su vez, en forma embebida, se integra un compilador inteligente para la recopilación de datos RFID a través de IoT. El sistema IoT tiene su diseño de conectividad mediante antenas helicoidales y puede soportar relaciones temporales basadas en intervalos de tiempo asignados a diversas tareas, dado que, actualmente, no hay sistemas para describir la especificación del evento de intervalo de tiempo y su implementación real. En este proyecto, el objetivo general es resolver este problema real aplicado a un sistema multilector de etiquetas y tags tipo RFID para generar un inventario inteligente, apoyado en el uso de técnicas inteligentes para implementarse en diferentes sectores de uso en la industria 4.0.

Palabras clave: Lector simultaneo, Multi-etiquetas RFID, inventarios inteligentes, Logística 4.0.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Abstract: Radio Frequency Identification (RFID) is one of the key technologies in the Internet of things. In this work, an IoT network and a device that allows simultaneous reading of various tags are develo-

ped, integrated and implemented. The capture of a multiple events is recorded using RFID technology. In turn, in embedded form, an intelligent compiler is integrated for the collection of RFID data through IoT. The IoT system has its connectivity design using helical antennas and can support temporary relationships based on time intervals assigned to various tasks, since, currently, there are no systems to describe the specification of the time interval event and its actual implementation. In this project, the general objective is to solve this real problem applied to a multilector system of tags and tags type RFID to generate an intelligent inventory, supported by the use of intelligent techniques to be implemented in different sectors of use in industry 4.0.

Keywords: Simultaneous reader, RFID multi-tag, smart inventories, Logistics 4.0.

Introducción La logística 4.0 es un enfoque de la industria 4.0 para una organización más eficiente de la logística física tradicional, para la información en las cadenas de suministro y las redes de transporte entre compañías locales, nacionales e internacionales. Dichas redes están expuestas a entornos que se caracterizan por tener volatilidad, incertidumbre e imprevisibilidad. Por lo tanto, existe una gran necesidad de sistemas de administración de procesos por internet que permitan robustez, flexibilidad, agilidad y resistencia para los sistemas logísticos. En este contexto, una solución actual es la identificación por radiofrecuencia (RFID), que es una tecnología de identificación automática inalámbrica o sin contacto entre etiquetas y lectores. Esta tecnología es ampliamente utilizada en sistemas logísticos, gestión de libros, grandes supermercados de compras, transporte inteligente, gestión inteligente de envases y otros campos [2].

El principio consiste en implantar etiquetas RFID en el sistema logístico, donde el lector puede reconocer, contar y comparar los datos, sin necesidad de escanear manualmente producto por producto, lo que ahorra mano de obra y recursos materiales [3]. Debido a la colisión de lectura para etiquetas múltiples de RFID en el sistema logístico, se requiere un sistema que permita leer los datos de la etiqueta de manera precisa y rápida y sin colisión, siendo este un gran problema a resolver en la aplicación de RFID en un sistema de gestión logística [4]. Históricamente, está registrado que el 4 de agosto de 1945, la Unión Soviética ofreció al embajador de los Estados Unidos un regalo denominado “The Thing”, el cual fue desarrollado por L. Theremin [5]. Este mismo dispositivo años más tarde, utilizó la técnica de retrodispersión se transformó en la primera etiqueta inalámbrica.

El concepto de comunicación por radio por ondas reflejadas, conocido también como principio de retrodispersión, ha sido explicado y publicado por H. Stockman en 1948 [6]. En 1960, el sistema antirrobo EAS (Electronic Article Surveillance) se convirtió en la primera aplicación para el consumidor basada en la técnica de retrodispersión denominada RFID. Hoy en día la RFID es una aplicación inalámbrica conocida para la trazabilidad, la logística, el control de acceso y se convirtió en omnipresente en la industria y nuestra vida cotidiana (emisión de boletos, pagos, pasaportes, llaves de automóviles, etc.).

El RFID es una tecnología estandarizada, sus ventajas inherentes,

que son la identificación unitaria, la comunicación inalámbrica y el bajo costo de las etiquetas, le brindan beneficios prácticos decisivos que impulsan nuevos desarrollos en términos de conceptos y aplicaciones [7]. Por lo tanto, RFID se ha convertido y seguirá siendo cada vez más deseable para implementar aplicaciones al servicio de nuestra sociedad y humanidad. Esta tendencia se confirma en gran medida por el pronóstico del mercado, pero también por su implementación en el área de la industria 4.0 [8], la asistencia a las personas, la falsificación y su perspectiva en términos de nuevos paradigmas para la inteligencia artificial y el Internet de las Cosas. Además de la identificación, localización y monitoreo de la condición de los objetos y recursos dentro de los procesos de logística y producción, también la agregación y el procesamiento de los datos recopilados es un aspecto importante del inventario inteligente [9].

La hipótesis de este proyecto, es que, a través de sistemas embebidos, es posible especificar y detectar los eventos de intervalo de tiempo, se pueden desarrollar sistemas especializados para especificar los eventos de intervalo de tiempo, con características de trazabilidad entre los tipos de relaciones temporales básicas y otras relaciones complejas entre el tiempo, dado que los eventos de intervalo son directamente compatibles en un compilador mediante el uso del análisis léxico-sintáctico.

De lo anterior, el diseñar un sistema compilador para especificar los eventos de intervalo de tiempo y sus relaciones espacio-temporales implica que, el compilador es no solo simplifica la especificación de cada elemento de radiofrecuencia, sino que también reduce la complejidad del cálculo mediante un modelo de evento instantáneo [10]. Cuando se procesan estados duraderos en un sistema RFID se buscan definir varias relaciones temporales de alto nivel basadas en relaciones de variables.

Estas relaciones pueden ser simplemente la especificación de los usuarios para muchos requisitos comunes de detección de eventos [11]. Las informaciones masivas y la incertidumbre de los datos brutos RFID limitan el mecanismo de selección e incrementan el retraso generado por la transmisión y limpieza de datos.

Materiales y métodos La tecnología y la sistematización de procesos han modernizado una de las tareas logísticas actuales, donde los inventarios debido a la oferta y demanda son substanciales para el buen funcionamiento tanto de un negocio convencional, así como de la industria 4.0. Las recientes alternativas en el mercado virtual para productos muy específicos exigen el encaje en las necesidades corporativas, en varias ocasiones, el inventario provee un producto de calidad. Por lo tanto, los inventarios más críticos son los de productos biológicos que son perecederos y medicamentos, los cuales tienen un tiempo de expiración tanto de consumo, así como de uso, por lo que una de las variables significativas es implementar el inventario a lo largo del tiempo.

En cuanto a las tecnologías de etiquetas y tags para lectores de identificación por radiofrecuencia (RFID), se tienen eventos complejos que para el procesamiento en los sistemas RFID, por lo cual una técnica importante es el definir el estado de los subsistemas, como los es procesar eventos y luego detectarlos automáticamente. Típicamente, los eventos especifican varias relaciones de componentes de un sistema, donde la relación temporal es una relación preponderante. En los sistemas de procesamiento de eventos complejos existentes especifican relaciones temporales basadas en el modelo en el que los eventos ocurren instantá-

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neamente. En las aplicaciones es apropiado modelar la ocurrencia de un evento en un intervalo de tiempo, que se denomina evento de tiempo de intervalo, debido a que como se especifica en el protocolo EPC Clase-1 Gen-2 (C1G2), cada etiqueta tiene una ID única que identifica el objeto al que está unida.

Multilector de etiquetas por RFID En general, cada objeto físico en el IoT debe aumentarse con algunas tecnologías de identificación automática para que el objeto pueda identificarse de manera única. La identificación por radiofrecuencia (RFID) es una de las tecnologías de identificación automática más utilizadas.

Las tecnologías RFID integran componentes simples de comunicación, almacenamiento y cálculo en etiquetas conectables que pueden comunicarse con los lectores de forma inalámbrica a distancia. Por lo tanto, las tecnologías RFID proporcionan una forma sencilla y económica de conectar objetos físicos al IoT; siempre que un objeto lleve una etiqueta, los lectores pueden identificarlo y rastrearlo.

Las tecnologías RFID se han utilizado de forma generalizada en numerosas aplicaciones, como la gestión de inventario, la cadena de suministro, el seguimiento de productos, el transporte, la logística y el cobro de peajes [9]. RFID viene de las siglas en inglés de Radio Frequency Identification, en español identificación por radiofrecuencia, es un sistema de almacenamiento y recuperación de datos remotos que usa dispositivos denominados etiquetas, tarjetas, transpondedores o tags de RFID. Normalmente, un sistema RFID consta de una gran cantidad de etiquetas RFID, uno o varios lectores RFID y un servidor de fondo.

Las etiquetas comerciales de hoy se pueden clasificar en tres categorías: (1) etiquetas pasivas, que funcionan con la onda de radio de un lector RFID y se comunican con el lector a través de retroalimentación; (2) etiquetas activas, que funcionan con sus propias fuentes de energía; y (3) etiquetas semiactivas, que utilizan fuentes de energía internas para alimentar sus circuitos mientras se comunican con el lector mediante retroalimentación. El propósito fundamental de la tecnología RFID es transmitir la identidad de un objeto (similar a un número de serie único) mediante ondas de radio.

para identificar los productos que necesitan ser retirados del mercado.

El transceptor integrado de cada etiqueta le permite transmitir y recibir señales de radio. Por lo tanto, un lector puede comunicarse con una etiqueta a una distancia siempre que la etiqueta se encuentre en su área de lectura remota. Sin embargo, las comunicaciones entre etiquetas RFID generalmente no son factibles debido a su baja potencia de transmisión.

Las etiquetas en red emergentes aportan una mejora fundamental a las etiquetas RFID al permitir que las etiquetas se comuniquen entre sí. Las etiquetas en red están integradas con componentes de recolección de energía que pueden recolectar energía del entorno circundante.

Sistema inteligente con Internet de las cosas (IoT) Junto con el progreso de la estandarización industrial, la informatización y la intelectualización, constantemente surgen diversos tipos de sistemas de información de inteligencia para adaptarse a las necesidades de las diferentes industrias. Lo anterior en un contexto donde el enlace de seguridad de la producción y la operación normal, la inspección se ha convertido en un negocio que no puede ser atendido por muchas industrias. Sin embargo, debido a los diferentes requisitos e inspecciones de empresas e individuos, el trabajo de monitoreo continuo tiene mucha incertidumbre y falta de normalización. La aparición de un sistema de inventarios inteligentes da la solución en gran medida a estos problemas. Por otra parte, el Internet de las cosas (IoT) es un paradigma novedoso que tiene como objetivo cerrar la brecha entre el mundo físico y su representación dentro del mundo digital.

Figura 2. Sistema de comunicación inalámbrico basado en Internet de las Cosas. Fuente: Creación propia.

Figura 1. Dispositivo RFID y multi-lector de RFID utilizado en el proyecto. Fuente: Creación propia.

Dado un conjunto de ID para las etiquetas deseadas, el problema de búsqueda de etiquetas es identificar qué etiquetas deseadas existen en un sistema RFID [11]. Tenga en cuenta que pueden existir otras etiquetas que no pertenecen al conjunto. Como ejemplo, un fabricante encuentra que algunos de sus productos, que se han distribuido a diferentes almacenes, pueden estar defectuosos, y desea retirarlos para una inspección más profunda. Dado que cada producto en el IoT lleva una etiqueta, y el fabricante conoce todas las ID de etiquetas de esos productos defectuosos, puede realizar una búsqueda de etiquetas en cada almacén

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La arquitectura embebida que se plantea en el proyecto se muestra en la Figura 2. Las redes privadas de conmutación de paquetes utilizan la misma tecnología que las públicas, pero bajo bandas de radio frecuencias restringidas por la propia organización de sus sistemas embebidos, buscando establecer una comunicación confiable entre varias estaciones con un servidor mediante un módulo maestro a través de señales de radio.

Diseño de la antena para IoT La definición de Antena sugiere que es un conjunto de conductores debidamente asociados, que se emplea tanto para la recepción como para la transmisión de ondas electromagnéticas. Las características principales de las Antenas son:

a) Resistencia de radiación: Debido a la radiación en las antenas se presenta perdida de potencia. Por ello se ha establecido un parámetro denominado resistencia de radiación Rr, cuyo valor podemos definir como el valor de una resistencia típica en la cual, al circular la misma corriente que circula en la antena, disipara la misma cantidad. de potencia.

res de frecuencia para los cuales la antena desarrolla su trabajo de manera correcta. De igual forma, el ancho de banda de una antena depende de las condiciones de los puntos de potencia media.

b) Eficiencia de una antena: Se conoce con el nombre de eficiencia de una antena (rendimiento) a la relación existente entre la potencia radiada y la potencia entregada a la misma. c) Impedancia de entrada de una antena: En general, la impedancia de entrada de la antena dependerá de la frecuencia, estando formada por una componente activa Re, y una reactiva Xe. De esta forma, Re se puede asimilar a la resistencia total de la antena en sus terminales de entrada. Generalizando, podemos decir entonces que la impedancia de entrada de la antena es simplemente la relación entre el voltaje de entrada de la antena y la corriente de entrada. d) Ganancia de una antena: La ganancia de una antena representa

la capacidad que tiene este dispositivo como radiador. Es el parámetro que mejor caracteriza la antena. La forma más simple de esquematizar la ganancia de una antena es comparando la densidad de potencia radiada en la dirección de máxima radiación con el valor medio radiado en todas las direcciones del espacio, ofreciéndose en términos absolutos.

Aquellas antenas que radian por igual en todas las direcciones se llaman isotrópicas y su ganancia es de 1. Basados en esta definición, podemos hablar de la ganancia como la relación entre la potencia y campo eléctrico producido por la antena (experimental) y la que producirá una antena isotrópica (referencia), la cual radiará con la misma potencia.

e) Longitud eficaz de la antena: Sobre una antena se inducen corrientes y voltajes. Por tal razón, a la antena receptora se le puede considerar como un generador ideal de voltaje (V), con una impedancia interna que resulta ser igual a la de entrada. f) Polarización de la antena: La onda electromagnética posee el campo eléctrico vibrando en un plano transversal a la dirección de propagación, pudiendo tener diversas orientaciones sobre el mismo. La polarización de la antena hace referencia a la orientación del campo eléctrico radiado. De esta forma, si un observador en un punto lejano a la antena “visualizara” el campo eléctrico lo podría mirar de las siguientes formas: Describiendo una elipse. En este caso se dice que la onda esta polarizada elípticamente. Describiendo una circunferencia (polarización circular). Polarización horizontal o vertical, describiendo una línea recta. Es importante anotar que, para que una antena “responda” a una onda incidente, tiene que tener la misma polarización que la onda.

Por ejemplo, un dipolo vertical responderá a una onda incidente si la polarización de dicha onda es vertical también. g) Ancho de haz de una antena: Podemos hablar del ancho de haz de una antena como el espaciamiento angular entre dos puntos determinados de potencia media (-3dB), ubicándolos con respecto a la posición del lóbulo principal perteneciente al patrón de radiación de la antena.

Figura 3. Conectividad de las antenas en el sistema de RFID multitag.

Fuente: Creación propia.

Con el surgimiento de RFID-IoT, las personas prestan cada vez más atención al reconocimiento y la selección de etiquetas múltiples. Sin embargo, tiene grandes limitaciones, es decir, si la distancia no es lo suficientemente larga entre cada etiqueta, la frecuencia de respuesta en la unidad de tiempo conducirá al error de detección de información. Por lo que se requiere de un método que no tenga demasiados requisitos en la estaciones del sistema de RFID, por lo que podemos ahorrar costos al subdividir los procesos en estaciones. Por lo cual, las características de las antenas de alta frecuencia puede cargar al sistema con gran velocidad de transmisión de datos e información.

Comunicación inalámbrica hacia la computadora El flujo de información que se propone realizar es a través de dos dispositivos emisores receptores (antenas), las cuales apoyadas en microcontroladores, obtendrán la señal del medio físico a medir mediante sensores RFID en el lugar de la sonda, enviando posteriormente esta señal a una memoria, para finalmente retransmitirse en tiempos adecuados la información almacenada en la memoria, por módulos emisores de comunicación inalámbrico (esclavo) a una computadora con el apoyo de un módulo receptor inalámbrico (maestro), de esta manera el ordenador apoyado en una base de datos (SQL, Access, Fichero de texto) pueden trabajar con dicha información en forma ordenada usando programación orientada a objetos, cada módulo emisor tiene una dirección asignada dentro del protocolo de comunicación, por lo que la información de cada módulo inalámbrico es llamada conforme se tenga la necesidad mediante un conjunto de Bytes enviados por bloques en forma serial. La topología del sistema de comunicación utilizada es una red de tipo ZigBee Mesh Networking, la característica principal es que todos sus miembros sirven como repetidores de información, buscando que llegue por cualquier camino al maestro, desarrollando una red interconectada donde todo elemento es un medio de comunicación hacia la estación maestra (Figura 4).

h) Ancho de banda de la antena: Se puede describir como los valo-

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Figura 4.- Topología del sistema con N estaciones de comunicación inalámbrica a estación. Fuente: Creación propia.

(6)

De acuerdo con la ecuación anterior, el hecho de que las antenas tengan campo de vista, implica una distancia máxima de comunicación entre ellas, una alternativa es definir este protocolo de comunicación de forma óptima con un punto fijo de recepción y transmisión para datos, donde se busca que las antenas tengan campo de vista para optimizar su alcance, en el proyecto se contempló una antena por estación, con su respectivo módulo de almacenamiento de información.

Pruebas y resultados Para el sistema IoT, la conectividad inalámbrica implica, según la teoría de la cavidad, que la antena tiene dos zonas, una radiante y otra no radiantes. Las zonas radiantes pueden generar un lóbulo de radiación efectiva, mientras que la radiación de las zonas no radiantes se contrarrestará entre sí. La extensión adecuada del plano de tierra puede mejorar la ganancia de manera efectiva y hacer que la impedancia sea relativamente estable con diferentes objetos adjuntos (Figura 2). Los cálculos de este sistema son los siguientes:

(1)

Una vez obteniendo la longitud de onda se procede a calcular el diámetro de la espira (D):

(2)

Una vez obtenido el diámetro de la espira se calcula el distanciamiento entre espira y espira (d), con lo que de acuerdo a la ecuación anterior se obtiene (Figura 2):

Figura 5. Gráfica que representa la ganancia de la antena IoT contra número de espiras. Fuente: Creación propia.

Por otra parte, sobre el servidor, diseñamos un algoritmo mejorado de filtrado duplicado de información. Los datos duplicados están relacionados con un umbral de tiempo τ. Entonces, para admitir estas operaciones, en lugar de usar un solo bit en cada posición de la matriz de memoria, usamos β bits para representar el tiempo de vida de este elemento, donde β=log2 (τ). Para ello, inicialmente todas las posiciones del registro se establecen en 0. Luego, en cada unidad de tiempo, todas las posiciones distintas de cero se reducen en uno.

(3)

La impedancia Z de la antena corresponde a:

(4)

La ganancia calculada para la antena se calcula mediante el factor G que corresponda a:

(5)

Donde N es el número de espiras de la antena, cabe mencionar que con un rango de 10 a 28 vueltas se tiene un alcance de 1m. a 2.5 Km. por patrón de radiación, ganancia y carta de Smith de impedancias, lo que deduce experimentalmente (Figura 5) mediante la siguiente tendencia:

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Figura 6. Algoritmo de filtrado para tatar el duplicado de información.

Fuente: Creación propia.

De la Figura 6, en la línea 1 a 2, se calcula las k posiciones de la función hash y se almacenan en el vector de datos p. En la línea 3 a la línea 7, se verifica estas k-ésimas posiciones en el filtro para ver si estos datos aparecieron en τ unidades de tiempo antes de su registro. Luego, en las líneas 8 a 9, se establecen posiciones del filtro en τ para insertar estos datos. Finalmente se utiliza la línea 10, para devolver el resultado (Figura 7).

distribuida con código abierto enfocado en el filtrado duplicado RFID en el lado del servidor.

Símbolos λ D d Z G τ σ β

Longitud de onda Diámetro de la espira Distancia entre espiras Impedancia Ganancia Umbral de tiempo de lectura RFID Número de bits Taza de bits por segundo

(m) (m) (m) (Ω) (dB) (s) (bit) (bit⁄s)

Figura 7. Gráfica que representa el par de tuplas contra el parámetro de procesamiento β. Fuente: Creación propia.

De la Figura 7, el número de tuplas transferidas de los lectores al servidor se usa para medir el ancho de banda consumido, por lo que se muestra el número total de tuplas según el factor de filtrado. Sin filtrado local, todas las tuplas se transmitirán a través de la red al servidor.

Al agregar un módulo local de filtrado de duplicados, todos los datos duplicados se filtrarán en los lectores de RFID, minimizando el ancho de banda de red. Asimismo, la diferencia de altura entre las dos líneas representa el ancho de banda reducido y el parámetro de tiempo de procesamiento β, donde experimentalmente este conjunto de datos procesados, es aproximadamente el treinta por ciento de los datos duplicados locales. Por otra parte, para un sistema RFID convencional, los datos brindan un gran soporte para aplicaciones superiores. Pero la precisión de los datos sin procesar de RFID es solo del 60-70%, por lo que los datos deben limpiarse para generar datos de mayor calidad que permitan tiempos cortos de muestreo.

Conclusiones La tecnología de IoT podría percibir rápidamente la información de estado del inventario inteligente a gran escala. Por lo tanto, seguramente tendrá un gran impacto en la gestión del ciclo de vida de productos. En este artículo, se muestra una forma de cálculo para que la longitud de la extensión de conectividad del sistema IoT pueda extenderse, de los resultados experimentales se tiene que del plano de tierra en la zona radiante puede mejorar de manera eficiente la ganancia de la antena IoT y también puede sintonizar la impedancia en un amplio rango con la longitud de la extensión del plano de tierra en la zona no radiante. Por otra parte, en el sistema de multi-lector RFID, proponemos un enfoque de dos capas para filtrar duplicados en flujos de datos RFID. Los resultados experimentales muestran que el método funciona bien. En cuando el ancho de banda de la red, cuando este es un recurso escaso y la tasa de duplicados de lectura local es alto, este método tiene un buen desempeño, evitando colisión de datos. Según las características de los datos inciertos, el algoritmo puede resolver el problema de retraso generado por la transmisión y validación de datos. A través del análisis de los experimentos, se demuestra que el marco tiene una buena capacidad de expansión y puede reducir el costo de tiempo y el retraso de la validación de datos. En el futuro, planeamos integrar el proyecto de computación

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Guillermo Marín Balcázar1

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez Av. Universidad Tecnológica No. 3051, Col. Lote Bravo II, Cd. Juárez, Chih. Mex C.P. 32695

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guillermo_marin@utcj.edu.mx

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Resumen: Las empresas hoy día requieren mantener niveles de competitividad altos para poder mantenerse y ser los líderes en el mercado.

Ante este reto es necesario no solo utilizar las técnicas más avanzadas en la manufactura cuidando la calidad, el servicio y el costo, métricos importantes dentro de cualquier organización de clase mundial hoy día.

Para lograr este este objetivo organizacional se requiere de un capital humano que desarrolle talento y características actitudinales para coresponder con la organización. Ante la llegada de la industria 5.0 es necesario que las organizaciones se comprometan a desarrollar talento organizacional mediante diversas estratégicas que logren la retención de talento humano y el crecimiento de este en la empresa para hacerla aún más competitiva en entornos tan cambiantes. El “Sense Of Belongin” o sentido de pertenencia es uno de los detonadores para crear estos ambientes laborales propicios para la integración del talento humano tomando en cuenta variables como la calidad y la productividad como detonadoras de la competitividad. Se propone el presente proyecto para ser desarrollado en la industria automotriz contemplando las variables antes mencionadas.

Palabras clave: Calidad y productividad, competitividad, talento humano.

Abstract: Nowadays companies must preserve better than ever, high levels of competitiveness that allow to keep up themselves at the top leadership level in their corresponding markets. This challenge force organizations to continue applying the best manufacturing tools related to quality, service and cost as the more relevant metrics within any world class manufacturing. To obtain these goals, a human capital which develops talent as well as the attitudinal features to fit with the organization is more than ever a must. With the arrival of industry 5.0, enterprises are demanded to commit with organizational talent development that look to alternate strategies who achieve human talent retention as the most critical element to ensure growth within the company, so they will be transformed in order to expand their competitiveness in such changing environments. The sense of belonging or sense or sentido de pertenencia, looks as one of the triggers able to generate these kind of working environments, strong enough to promote the integration of human talent by taking in consideration key variables as relevant as quality and productivity to improve competitiveness. The present paper is created as a proposal to be applied in the automotive industry considering the variables previously suggested.

objetivos estratégicos como son la búsqueda del máximo beneficio, el incremento de cuota de mercado, la mejora de la productividad o el aumento del éxito competitivo. (Aragon, Rubio,Serna y Chable, 2010).

Es posible determinarla competitividad a partir de otros constructos ya que como lo comenta los autores que la competitividad se basa en la productividad de una empresa con respecto a la productividad que tienen las demás empresas y que participan como oferentes en el mercado. La productividad, a su vez, es una medida de eficiencia que está determinada por la relación que existe entre la cantidad del producto ofrecido y su valor, con respecto a la cantidad de factores e insumos utilizados para obtenerlo y su costo. Licona y Turner (2014), sostienen que la productividad tiene un componente importante que es la calidad y que se define como la relación de productos buenos con relación con los manufacturados.

De la misma manera diversos autores definen los factores claves de la competitividad como se puede observar.

Tabla 1. Factores claves de la competitividad.

Keywords: Quality and productivity, competitiveness, human talent.

Introducción Actualmente en las organizaciones del sector automotriz se tiene un conocimiento más amplio sobre algunos fenómenos que en ellas acontece y que afecta o favorece a las variables que se utilizan como indicadores de alta eficiencia y productividad y que logran mejorar la competitividad de las empresas en un mercado cada vez más globalizado y competitivo. Ante estas situaciones planteadas es común que el factor humano tenga mayor participación en los estudios de investigadores para tratar de entender al capital humano que a diferencia de la tecnología y los procesos resulta ser compleja en su medición y su entendimiento. La quinta revolución industrial que trata de la humanización de las organizaciones y la puesta en marcha de la implementación de la Norma Oficial Mexicana (NOM) 035 sobre la identificación de riesgos psicosociales en las organizaciones sienta las bases de lo antes mencionado. Se realiza una exploración de los antecedentes de sentido de pertenencia y los constructos que se ven implicados en la utilización como variable dimensional del tema investigado. Se plantea el problema desde la perspectiva administrativa y sus diferentes enfoques para justificar el presente estudio dando paso a la utilización de un método basado en un estudio cualitativo-cuantitativo, transversal, no experimental y correlacional explicativo, generando propuestas que permitan explicar y entender la relación de sentido de pertenencia con la productividad y la calidad como eje de la competitividad en las organizaciones.

Antecedentes La competitividad se entiende como la capacidad que las organizaciones tienen para obtener una mejor rentabilidad que sus competidores en el mercado. Licona y Turner (2014), así mismo se determinaba las cinco fuerzas que dirigen la competencia de un sector y la importancia de la estrategia competitiva estructural. Porter (1980) . En el mismo orden de ideas mencionan que en las organizaciones, definen diversos

Fuente: Elaboración propia basado en Aragón,Rubio,Serna y Chable (2010).

De la Tabla 1, se desprende la importancia de la gestión del talento humano como los mecanismos que permiten atraer candidatos cualificados, retener y motivar a los actuales empleados y establecer fórmulas para su desarrollo (Gómez-Mejía et al. 2001), se observa que las empresas con una estrategia de este tipo se caracterizan por aplicar estos procesos (Camisón, 1997, Aragón y Sánchez, 2005).

Como primer análisis en el recorrido referencial del compromiso Buchanan (1974), comenta “que es el vínculo afectivo, el compromiso se define como una actitud que expresa la liga emocional psicológica, entre el individuo y su organización, donde existe un componente con estos elementos: La identificación con los objetivos, contribuir para que la organización alcance sus metas y objetivos y el deseo de ser parte de la organización”, por lo que ese vínculo que liga de manera emocional al empleado y la organización se expresa como una actitud donde se han identificado los objetivos organizacionales y se genera una compatibilidad con los objetivos individuales o lo que existe un deseo de ser parte y de pertenecer a la organización, mientras que Mowday, Porter y Steer (1982), agregan que es la fuerza o grado de identificación de un individuo con una organización (objetivos y metas organizacionales e individuales) y su participación en la misma. La identificación provoca la participación de manera constructiva que agrega valor a la organización y que generan un clima organizacional adecuado. En el mismo orden de ideas, Allen y Meyer (1993), confirman que se considera como el componente afectivo del compromiso organizacional que se refiere al vínculo psicológico a través de una vínculo o lazo emocional del empleado y una identificación con la organización. Se puede concluir

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que el compromiso surge de la identificación con la organización de donde se genera un vínculo psicológico emocional, en esta parte de la identificación es donde se puede concluir la inherencia del SOB (Sense of belonging) pues es esta identificación la que forma parte de la trilogía de acciones del constructo sentido de pertenencia.

Descripción del problema Se afirma que la inversión extranjera es un motor en las economías emergentes de crecimiento y desarrollo estructural (Organización para la cooperación económica, OCDE, 1998). Esta inversión extranjera que impulsa a la industria ha sido y es la principal fuente de desarrollo económico de diversas ciudades debido a las fuentes de trabajo que genera.

Ante esta situación, la importancia de estudiar a las organizaciones es sin duda estudiar el entorno de la sociedad. Egan (1997), comenta que “La existencia de culturas escondidas en las organizaciones que generan patrones de conducta que afectan a la organización, pero que no son discutidas en los procesos gerenciales ocasionando conflictos que afectan el rendimiento organizacional”. Ante esta situación la gerencia tiene la responsabilidad de monitorear estas culturas para evitar conflictos en la organización que afecten el ambiente laboral y el desempeño de la organización.

Este sentimiento y conciencia de pertenecer a una organización, puede tener una posición inversa dentro de una cultura escondida, y que es lo diametralmente opuesto, y ante tal situación que plantea Egan anteriormente mencionado, se pone en riesgo el funcionamiento de una organización al no tomar en cuenta dentro de las estrategias empresariales, planteadas por la gerencia, la existencia del SOB distorsionado o ausente, que genera patrones conductuales tergiversados que se reflejan en diversos escenarios que afectan a la organización afectando fuertemente la competitividad.

Justificación Cuando se habla de “Sense Of Belongin” (SOB) pos sus siglas en inglés, este se desarrolla desde la perspectiva social, antropológica o psicológica , por lo que la importancia del presente trabajo radica desde lo teórico, en construir un puente de conocimiento desde la perspectiva de la administración, desde lo subjetivo del SOB y su relación con la calidad y productividad en la industria automotriz, para su permanencia en el ámbito competitivo y que permita entender este fenómeno y como los diferentes sujetos colectivos se identifican y se sienten pertenecientes no solo con su grupo de trabajo, sino con la empresa y cómo esto afecta al cumplimiento de los objetivos estratégicos de la organización en lo que se refiere a la calidad y productividad. Desde lo práctico como la identificación de los elementos que forman el constructo y la evaluación de los mismos que permita posteriormente la elaboración de estrategias organizacionales pertinentes para reforzar y fortalecer este importante concepto dentro de la organización, para obtener resultados satisfactorios a la hora de establecer metas y objetivos que proporcionen una competitividad a nivel global. Desde lo social, participar en buscar ambientes que proporcionen una mejor calidad de vida de los empleados al entender los símbolos que les dan pertenencia y seguridad en sus empleos, así como contribuir a disminuir posibles actitudes nocivas

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permitiendo una relación laboral que construya una sociedad saneada y progresista dentro y fuera de la empresa.

Objetivo general Establecer las dimensiones comunes de los autores para el SOB del talento humano en las organizaciones productivas del sector automotriz y conocer su relación con la productividad y calidad como generadoras de la competitividad organizacional en empresas del giro automotriz.

Objetivos específicos La particularidad del estudio se centra en cumplir los siguientes objetivos.

• Identificar las dimensiones que generan SOB del talento humano en la industria automotriz regional.

• Determinar el grado existencia de SOB en el talento humano de la industria automotriz regional.

• Valorar los factores para determinar los más importantes para desarrollar SOB en el talento humano de la industria automotriz regional.

• Analizar los conceptos de la Calidad para buscar su relación teórica con el SOB. • Analizar el concepto de productividad de la industria automotriz regional a través de sus indicadores y describir cómo impacta al SOB el talento humano.

• Construir un andamiaje teórico que sustente la relación: SOB del talento humano, la productividad, la calidad y la competitividad en las organizaciones de la industria automotriz regional.

Materiales y métodos El presente proyecto se determina basado en aproximadamente un mercado potencial de estudio de 325 empresas industriales del ramo maquilador del giro automotriz y electrónico entre otros. Se utiliza un instrumento de recolección de datos tropicalizado a la zona de estudio, dirigido a niveles operativos y mandos medios. El acercamiento a los organismos que conjuntan a estas organizaciones debe ser vital para la facilidad de la recolección de datos.

Diseño de la investigación Se utilizará el método mixto que permita una medición cualitativa y cuantitativa, debido a que se realizará una medición del sentido de pertenencia que es un constructo subjetivo, se medirá con el diseño y adaptación de un instrumento validado. Por otro lado en la recolección de datos y correlaciones se trabajara con mediciones cuantitativas en

el caso de las mediciones productividad y para contrastar la calidad se realizará de manera teórica acercándonos a los gurús para interpretar sus conceptos desde el sentido de pertenencia. Se considera un diseño no experimental o ex post-facto ya que el objetivo es observar el fenómeno en su contexto natural sin manipular las variables independientes.

Hernández, Fernández y Baptista (1991) y transeccional o transversal / correlacional-causal debido a que se describirán.

Resultados esperados a mediano y largo plazo La vinculación de la academia con el sector empresarial, presenta uno de los retos más complejos entre ambos actores. La triple hélice universidad - empresa - gobierno puede ser la clave para que la empresa tome confianza de la Universidad y financiado por programas gubernamentales se logre la solución de problemas de la industria con técnicas propuestas por la academia. El beneficio de la industria es la solución de problemas añejos o recurrentes tanto técnicos como organizacionales. Para la institución es la apertura de la praxis en el mundo real y la posibilidad de una introducción y desarrollo de sus alumnos convirtiendo esto en una ventaja competitiva de su talento humano. Para los programas gubernamentales es la evidencia misma de la funcionabilidad del programa ante un problema de la industria que es solventado por la Universidad pública que a su vez genera profesionistas útiles a la sociedad, convirtiendo esto en un círculo virtuoso.

Resultados esperados Se contempla a mediano plazo lograr la productividad y la calidad dentro de los procesos de operación es una de las metas de la organización mejor monitoreadas por los tomadores de decisiones, ante estos hechos se requiere de personas que manifiesten una inclinación hacia la productividad y la calidad en sus actividades laborales por lo que el involucramiento, el compromiso, la lealtad y sobre todo el sentido de pertenencia son indicadores del espíritu del engagement en la organización. Hagerty, Wiliams, Conye y Early (1996) manifiestan que el SOB es un indicador de la salud mental y el bienestar social, y que este se encuentra asociado enfermedades laborales como el síndrome de Burnout que trastoca el funcionamiento psicológico y social, afectando el bienestar de los empleados lo que conlleva a una disminución de su calidad y productividad laboral. Este estado de satisfacción y bienestar laboral lo define Ryan y Deci, (2001), como “una experiencia y funcionamiento psicológico óptimo” Esto ésta contemplado dentro de la NOM 035 que obliga a las organizaciones a cuidar los aspectos psicosociales de sus colaboradores.

Bajo los argumentos mencionados anteriormente se espera poder determinar la linealidad de impacto del sentido de pertenencia como variable del orden cualitativo en la calidad y la productividad de las organizaciones que detonen e impacten la competitividad. Mostrar esta relación de como lo micro impacta a lo macro en este sentido, permitirá lograr un mejor entendimiento de los fenómenos colectivos organizacionales y poder determinar estrategias y objetivos que impacten en el liderazgo de las organizaciones en los mercados competitivos generando una formación, retención y captación de talento humano.

Discusiones Como se ha mencionado anteriormente la frontera del sentido de pertenencia o sense of belongin es una frontera diluida debido a que es fácil confundir los constructos que intervienen en la generación de pertenencia en las organizaciones y aunque todos los autores le dan la importancia que esta variable refiere en el desarrollo del talento humano en las organizaciones no hay muchos estudios que relacionen lo cuantitativo de la calidad y productividad con los cualitativo del sentido de pertenencia del talento humano para incrementar la competitividad de las organizaciones.

Figura 1 : Diagrama IBCE. Fuente: Elaboración propia. Basado en Marín (2016).

El diagrama IBCE ( Identity, Belonging, Commitment y Engagement por sus siglas en inglés) muestra la existencia de niveles para alcanzar el máximo involucramiento dando lugar a la evidencia de visualización del talento humano en la organización. El primer paso es la identificación en un sistema tridente donde existe una identificación del colaborador con la empresa y de la empresa con el trabajador a partir de objetivos compartidos y esto genera un sentimiento de aceptación o rechazo como lo menciona Egan (1997) Una vez realizada esta etapa, se genera el sentido de pertenencia que es un vínculo que se genera al compartir experiencias, posteriormente se obtiene el compromiso laboral del cual se desprende según Allen y Meyer (1993) el compromiso psicológico o afiliativo que es el más fuerte y que por ultimo llevan a crear en involucramiento participativo que desarrolla la creatividad y el talento humano en la organización como lo manifiesta Marín (2016).

Agradecimientos Se agradece a la Universidad Tecnológica de Querétaro por la oportunidad de compartir conocimiento.

A la Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez por permitirme representarla en las investigaciones realizadas.

A la Doctora Rosa Corona por la confianza depositada.

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José Víctor Galaviz Rodríguez1, Gabriel Ortiz Avendaño2, Romualdo Martínez Carmona3 y Benito Armando Cervantes Hernández4

Universidad Tecnológica de Tlaxcala Carr. A el Carmen Xalpatlahuaya S/N Huamantla, Tlaxcala, México, C.P. 90500.

1, 2, 3,4

galaviz_4@uttlaxcala.edu.com

Resumen: Este trabajo presenta una experiencia de aplicación del diseño asistido por computadora que se ha convertido en un requisito indispensable para las microempresas. Actualmente se enfrenta a la necesidad de mejorar la calidad, disminuir los costos comprando el material necesario y acortar los tiempos de diseño y producción de 10 a 4 días, para poder sobrevivir a un mercado que es cada día más competitivo. El objetivo general del trabajo fue involucrar alumnos y docentes de la Carrera de Procesos Industriales área Manufactura de la Universidad Tecnológica de Tlaxcala, donde se desarrollaron técnicas y estrategias para potencializar el capital humano de la microempresa de la región.

Como resultado, se diseñó y ayudó en la fabricación de prototipos, logrando concluir con 5 productos que son vendidos constantemente, como lo son: trompero, cargador, jalador T y pistola de hilo. De igual forma se elaboraron todos los planos 2D con dimensiones para poder interpretar y pasar a su fabricación.

Palabras clave: Diseño, calidad, costos, tiempos, y producción.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Abstract:This work presents an application experience of computer-aided design that has become an indispensable requirement for micro-enterprises. Currently it faces the need to improve quality, reduce costs by buying the necessary material and shorten design and production times from 10 to 4 days, in order to survive in a market that

is increasingly competitive. The general objective of the work was to involve students and teachers from the Industrial Processes Career in the Manufacturing area of ​​the Technological University of Tlaxcala, where techniques and strategies were developed to enhance the human capital of the region’s microenterprise. As a result, it was designed and assisted in the manufacture of prototypes, managing to conclude with 5 products that are constantly sold, such as: horn, magazine, T-puller and thread gun. In the same way, all the 2D plans with dimensions were elaborated to be able to interpret and go on to their manufacture.

Keywords: Design, quality, costs, time, and production.

Introducción El diseño se define como el proceso previo de configuración mental, «prefiguración», en la búsqueda de una solución en cualquier campo.

Se aplica habitualmente en el contexto de la industria, ingeniería, arquitectura, comunicación y otras disciplinas que requieren creatividad. El diseño involucra variadas dimensiones que van más allá del aspecto, la forma y el color, abarcando también la función de un objeto y su interacción con el usuario. Durante el proceso se debe tener en cuenta además la funcionalidad, la operatividad, la eficiencia y la vida útil del objeto del diseño (Millar, 2018).

Diseñar como acto cultural implica conocer criterios de diseño como presentación, producción, significación, socialización, costos, mercadeo, entre otros. Estos criterios son innumerables, pero son contables a medida que se definen los proyectos del diseño (Herrera, 2012).

Es una de las múltiples herramientas que busca mejorar las cualidades de los productos industriales, poniendo énfasis en la forma, función y uso con un enfoque prioritario hacia el usuario. El diseño industrial busca satisfacer las necesidades de los usuarios como principal objetivo.

Aunque este énfasis y enfoque no lo limita, ya que también es de su incumbencia el ciclo de vida del producto, el uso racional de materiales y recursos en su manufactura, las relaciones socioculturales del objeto con su entorno social, entre otros muchos (Marín y Torrent, 2016).

Así pues, para el diseñador la herramienta más básica con la que cuenta es el dibujo, (razón que dio nombre a la profesión pues la palabra italiana para dibujo es Disegno) aun así el dibujo suele ser insuficiente en ocasiones para comunicar cabalmente el concepto de diseño, por lo cual se suele recurrir a la construcción de modelos y/o prototipos tridimensionales que le permitan mostrar y transmitir todas las ideas, formas o funcionalidades de su concepto de diseño. Es por ello que los diseñadores requieren una formación en artes plásticas, como un medio para la comunicación de sus conceptos de diseño (Vianna y Adler, 2012).

El diseño y fabricación con ayuda de computador, comúnmente llamado CAD/CAM, es una tecnología que podría descomponerse en numerosas disciplinas pero que normalmente, abarca el diseño gráfico, el manejo de bases de datos para el diseño y la fabricación, control numérico de máquinas herramientas, robótica y visión computarizada (Jaime, 2016).

La primera disciplina, el CAD consiste en una serie de soluciones de software que nos facilitan el diseño de piezas o estructuras e, incluso,

la simulación de pruebas de diversos tipos, como de funcionamiento o resistencia (Alsina, 2017).

En los CADs analíticos el dibujo o trazado permanece en la memoria de la computadora como una serie de relaciones de puntos-coordenadas, sentido y dirección en programas vectoriales o como un grupo de pixeles, en programas de renderizado y tratamiento de imágenes. Cada elemento del dibujo o trazado es definido por sus coordenadas espaciales (x, y, z) mediante el uso de complejos procedimientos analíticos matemáticos (calculo vectorial, integral, diferencial, algebraico), en los cuales toda la información se maneja de forma Lógica-Analítica (Hernández, 2012).

Cada elemento del dibujo (paredes, puertas, ventanas, entre otros.) es tratado como un “objeto”, que no es definido únicamente por sus coordenadas espaciales (x, y, z), sino que también por sus parámetros, sean estos gráficos o funcionales (Wilson, 2002).

En la actualidad el CAD paramétrico ha substituido, casi por completo, a las técnicas clásicas de diseño en tres dimensiones mediante el modelado de sólidos y superficies, y se ha convertido en un conocimiento imprescindible para cualquier profesional de la ingeniería o la informática técnica (Cantino, Marcos y Padilla, 2017).

Materiales y Métodos Fase 1. Conocer al equipo de trabajo. Interactuar con el personal, el dueño de la microempresa y el Coordinador de Desarrollo de Nuevos Proyectos.

Fase 2. Desarrollo de la idea de trabajo. Esta idea fue del dueño de la microempresa y coordinador de desarrollo de nuevos proyectos ya que quería ofrecer un mejor servicio a las empresas con las que trabajan ya que en algunos casos no presentaban dibujos técnicos de las herramientas o piezas que vendían, también para agilizar el proceso de producción de las mismas ya que les tomaba mucho tiempo ir diseñado mientras la misma pieza se estaba fabricando. Se comentó que se podía implementar el CAD diseñar las piezas o prototipos presentarlos y posteriormente pasar a la fabricación ellos tomaron la decisión de que se implementara.

Fase 3. Plan de trabajo. Con ayuda del coordinador de desarrollo de nuevos proyectos se planteó cómo sería el plan de trabajo que consistía en: 1. Investigar software de diseño.

2. Elegir uno.

3. Investigar los requisitos de sistema.

4. Instalar el software.

5. Realizar dibujos y ensamblajes de piezas 3D retrasadas.

6. Realizar un formato de la empresa para piezas 2D. 7. Realizar un catálogo de productos para clientes.

8. Realizar carpeta de dibujos para consultas solo para personas que laboren en la empresa (ocupar los dibujos para pasar a la fabricación).

Fase 4. Software de diseño (investigación). Seleccionar al adecuado para la necesidad de la microempresa.

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Fase 5. Elección. El software que satisfacía las necesidades fue Solidworks, se procedió a la descarga e instalación y posteriormente a la instalación de la licencia. Se procedió a la iniciación de programa este inicio correctamente.

Fase 6. Procesos de dibujos. Para poder realizar los dibujos de todas piezas se siguió un procedimiento que ya se tenían de forma física y solo se tenían que dibujar en 3D y posterior a la finalización del dibujo 3D del mismo archivo se realizaba el dibujo 3D. Fase 7. Medición o dimensionar la pieza. Las dimensiones se tomaban con un vernier o pie de rey dependiendo como era la pieza se utilizan las diferentes partes del vernier como lo sin las puntas para diámetros internos o las patas para diámetros externos y la reglilla de profundidad. A continuación, se muestra un ejemplo (Figura 1).

Figura 2. Cabezal. Fuente: Elaboración propia.

Fase 11. Formato de dibujo 2D. En este apartado se muestra el diseño para planos o dibujos 2D que realice durante la estancia en la empresa. Primero se trabajó en una plantilla que proporciona el software SolidWorks y posteriormente se trabajó en un formato que realizo con las herramientas que ofrece SolidWorks como llenado automático y pestañas de propiedades.

Figura 1. Medición de piezas. Fuente: Elaboración propia.

Fase 12. Formato predeterminado. Este formato tenía un problema que era al momento de imprimirlo se tenía que imprimir a escala de la hoja A4 a tamaño carta y esto afectaba la escala del dibujo así que al cambiar el formato ya se usaron medidas de hoja tamaño carta (Figura 3).

Fase 8. Realización del dibujo. Este se hace con las herramientas, croquis y operaciones que requiera la pieza. En algunos casos la pieza requiere demasiadas operaciones estas se muestran en el Feature Manager. Aquí se pueden observar todas las operaciones, croquis, el material de la pieza las herramientas que se ocuparon, como lo es el asistente de taladro o roscas. Dentro de cada operación hay un croquis este es el que lleva las dimensiones de la pieza y solo se tiene que extruir para dale forma.

Fase 9. Realización de piezas #D retrasadas. Después de instalar el programa se comentó que había piezas sin dibujos técnico y que había un plazo de tiempo corto para fabricarlas ya que la empresa se los estaba solicitando, ya que no había tiempo de realizar el formato para dibujos 2D se ocupó un formato que ofrece SolidWorks, pero no tiene disponible las dimensiones de hoja tamaño carta así que se ocupó el tamaño A4 que es la más similar a la tamaño carta.

Fase 10. Cabezal. Se dibujó con las dimensiones reales y se presentó el dibujo 3D terminado (Figura 2).

Figura 3. Cabezal en forma predeterminado.

Fase 13. Formato diseñado. El formato de la Figura 4, fue utilizado en todos los dibujos 2D realizados no se muestran todos los dibujos ya que por políticas de la empresa no se pueden proporcionar las dimensiones de sus proyectos vendidos o proyectos en proceso.

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Resultados El empoderamiento facilita un modelo de organización basado en los equipos auto dirigidos en vez de las tradicionales estructuras piramidales con supervisión continua y centralizada. Estos equipos desarrollan los siguientes rasgos positivos que se traducen en ventajas competitivas:

1. Proactividad.

2. Flexibilidad.

3. Innovación.

4. Compromiso.

Figura 4. Cabezal en formato de la empresa.

Este formato cuenta con llenado automático estas se muestran de color azul (Figura 5). Estas se llenan automáticamente con los datos del documento como lo son las fechas de creación, la escala el título del dibujo, el nombre de la hoja, la hoja actual y el número de hojas total.

En este trabajo se involucraron Alumnos y Docentes de la Carrera de Procesos Industriales área Manufactura a la microempresa llamada Distribuidora de Insumos y Servicios para la Industria para apoyar en el Incremento de proyectos vendidos por mes, Incremento en la producción de prototipos por semana, Mayor eficiencia en de fabricación, Mayor demanda de prototipos por mes y Reducir los costos de fabricación. En la estancia de estadía los resultados son los productos finales se diseñó y ayudo en la fabricación de prototipos y logrando concluir 5 productos que son vendidos constantemente como lo son: trompero, cargador, jalador t pistola de hilo. Estos productos que tienen demandas mensuales por ciertas cantidades y también los productos de venta única. También todos los prototipos ya que algunos de estos están en estado de fabricación cotización o en espera de orden de compra. De igual forma todos los planos 2D con dimensiones para poder interpretar y pasar a su fabricación de cada uno de estos. Se muestran más miniaturas de los dibujos ya que la empresa no permite presentar todos los dibujos 2D (Figura 7).

Figura 5. Llenado automático.

En el caso de las pestanas de propiedades se utilizó solo para fechas de verificación y autorización y así mismo para el numero de revisión estas se muestran en la Figura 6. Se accede a esta función dando clic en la pestaña de propiedades, esta herramienta aumenta la facilidad en el llenado del formato de la hoja de dibujo 2D.

Figura 7. Número de diseños.

A simple vista aparentan ser pocos, pero sus tiempos de diseños en algunos casos suelen ser muy extensos debido a los requerimientos del cliente cabe mencionar que estos dibujos son propiedad de GRUPO DINSER. En cuanto al reducir los tiempos de fabricación, se incrementó la demanda de nuevos diseños y también la demanda de ventas por mes (Tabla 1).

Tabla 1. Mejora en la fabricación.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 6. Pestaña de propiedades.

Estos datos se presentan variados debido al tipo de proyecto a realizar ya que este depende a su complejidad. Se cumplieron las actividades del plan de trabajo hasta finalizar con la capeta de productos así mismo como el formato de dibujo 2D. También se redujeron costos en la compra de material que en algunos casos era innecesario y también

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al reducir el tiempo de fabricación se redujeron costos de fabricación ya que los prototipos se fabrican más rápido y se aumenta la producción por semana.

Discusión Cada día la informática, tal y como fuera una red que ampliara sus dimensiones hacia todas partes, se extiende con más fuerzas en todas las ramas de la ciencia y la técnica. Nuestro país no obstante sus limitados recursos, realiza grandes esfuerzos por mantenerse al margen del desarrollo que los sistemas computarizados han alcanzado en el mundo, introduciendo estos adelantos en diferentes esferas y obteniendo resultados satisfactorios en muchas de ellas. El CAD (Computer Aided Design), desarrollado en la década del 50 por la General Motor Corporation, conjuntamente con IBM, se ha unido al CAD (Computer Aided Manufacturing), posibilitando integrar la generación de programas de maquinado dirigido por control numérico. Ambos se unieron de forma gradual y dieron lugar al CAD/CAM, sistemas que rápidamente se han situado a la vanguardia de la industria computarizada.

Agradecimiento Al Ing. Antonio Dolores Martínez que es el dueño de la microempresa y el T.S.U. Hugo Dolores Martínez coordinador de desarrollo de nuevos proyectos. Permitieron que alumnos de la Carrera de Procesos Industriales Área Manufactura desarrollaran su periodo de estadías.

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Bibliografía + Alsina, G. G. (01 de abril de 2017). Definición ABC. Obtenido de https://www.definicionabc.com/tecnologia/cadcam.php + Cantino, L. J.; Marcos, R. A. y Padilla, F. M. (2017). Inventor 2017. New York: Anaya Multimedia. + Hernández, P. (2012). Guía Practica de Rapid Manufacturing. Oregón. + Herrera, J. (2012). Las fases de un proyecto. Administración de La Empresa Constructora. + Jaime, P. G. (23 de diciembre de 2016). Publicaciones Eafit. Obtenido de Aplicaciones de los sistemas CAD/CAM en la manufactura moderna Universidad EAFIT: http://publicaciones. eafit.edu.co. + Marín, J. y Torrent, R. (2016). Breviario de diseño industrial. Madrid: Cátedra. + Millar, M. (2018). Haré lo que deseo: diseño y empoderamiento femenino. México: Toronja Ediciones. + Vianna, I. y Adler, L. (2012). design thinking business inovation. Brasil: Brasil. + Wilson, E. (2002). Modelado 3D con Autocad. New York: Anaya multimedia.

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Grisel García Guillén1, Linda Viviana García Quiñonez2 y Jorge Oswaldo González Garza3

Universidad Politécnica de García Calle 16 de septiembre S/N, Colonia Valle de San José, García, Nuevo León.

1,3

Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, B.C. Alianza Centro 504, Km 10 Autopista Aeropuerto, Parque de Investigación e Innovación Tecnológica, Apodaca, Nuevo León.

2

grisel@upgarcia.edu.mx linda@cicese.mx jorge.gonzalez@upgarcia.edu.mx

Resumen: El presente trabajo estudia el efecto de la ablación por láser pulsado sobre una solución química de cloruro de antimonio, acetona y tiosulfato de sodio, en la cual se colocaron substratos de vidrio donde se depositaron películas delgadas de sulfuro de antimonio (Sb2S3). La investigación se llevó a cabo utilizaron un láser tipo Nd:YAG con la longitud de onda de 1064 nm, la frecuencia del láser y la duración del puso fueron de 10 Hz y 10 ns, respectivamente. Se fijaron dos densidades de energía (3.61 x 107 y 1.3 x 107 W/cm2) y dos tiempos de irradiación (30 minutos y 60 minutos). La estructura, composición química, morfología, propiedades ópticas y eléctricas fueron investigadas mediante el análisis por Difracción de Rayos-X, Espectroscopía de fotoelectrones emitidos por Rayos-X, Espectroscopía Raman, Microscopía de Fuerza Atómica, Espectroscopía de absorción en el UV-Vis y Fotoconductividad. Las películas delgadas de Sb2S3 irradiadas con láser mostraron una disminución de la rugosidad, así como una mayor conductividad.

Palabras clave: Ablación, láser pulsado, baño químico, sulfuro de antimonio, material semiconductor.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Abstract: In this work, we study the effect of in-situ pulsed laser ablation, on the formation of Sb2S3 thin films deposited on glass substrates from precursors solution of antimony chloride, acetone and so-

dium thiosulfate. The investigation was conducted using a 1064 nm wavelength from a nanosecond Nd:YAG laser (10 Hz, 10 ns) at different power densities (3.61 x 107 and 1.3 x 107 W/cm2), and the irradiation time was 30 and 60 minutes. The structure, chemical composition, morphology, optical and electrical properties of the Sb2S3 thin films prepared by in-situ pulsed laser ablation chemical bath were analyzed by X-Ray diffraction (XRD), Raman Spectroscopy, X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Atomic force microscopy (AFM), UV-vis spectroscopy and Photoconductivity. The results were compared with Sb2S3 thin films obtained by normal chemical bath deposition showing that In-situ pulsed laser ablation chemical bath deposition enable the production of crystalline Sb2S3 thin films with lower roughness and major conductivity.

Keywords: Ablation, pulsed laser, chemical bath, antimony sulfide, semiconductor material.

PLA: Pulsed Laser Ablation CBD: Chemical Bath Deposition PLACBD: Pulsed Laser Ablation Chemical Bath Deposition SbCl3: Antimony Chloride Na2SO3: Sodium Thiosulfate XRD: X-Ray Diffraction XPS: X-ray Photoelectron Spectroscopy AFM: Atomic Force Microscopy UV: Ultraviolet Vis: Visible NIR: Near Infrared R (%): Reflectance T (%): Transmittance FWHM: Full Width at Half Maximum RMS: Root Mean Square

Introduction PLA in liquids has been intensely pursued in recent decades because of its enormous potential for technological applications such as high-temperature chemical synthesis and laser-based material processing [1]. CBD is a method to produce thin films and nanomaterials by heterogeneous reaction of chemical precursors in solution at constant temperature, then precursors nucleate and grow on the glass surface in the form of thin films. In-situ PLACBD combines CBD and PLA in liquids. PLA in liquids is a novel technique to synthesize nanomaterials, the output wavelength of a pulsed laser is used to irradiate a solution in order to interact with the chemical precursors producing nucleation and growth of nanomaterials. The main experimental parameters that must be controlled for PLA in liquids are pulse duration, frequency, wavelength, energy, and laser power density of the laser beam, also the physical and chemical nature of liquid influence the experiment. CBD is a low cost and functional technique to produce thin films and coatings at relatively low temperature by immersing a substrate in aqueous precursor solution [2]. Both techniques have been considered as environmentally friendly methods to synthesized semiconductors nanomaterials. The need for a sustainable, renewable, and cost-efficient energy source drive to investigate semiconductor nanomaterials, their properties and the possible application for solar cells. Sb2S3 is a promising candidate as absorber material in solar cells because of the matching band gap with

the sun´s spectra, high absorption coefficient, single stable phase [3].

Sb2S3 thin films were deposited by chemical bath deposition assisted by pulsed laser ablation and the as-prepared thin films were crystalline after annealing at 350 °C for 1 hour, increasing their conductivity as the laser power density and irradiation time was increased [4]. Other semiconductors were synthesized by CBD technique, zinc selenide (ZnSe) thin films were prepared by photo-assisted CBD technique, the thin films showed a red shift and both energy band gap and transmittance were observed to decrease with an increase in deposition time [5]. Pulsed laser deposition of cadmium sulfide (CdS) thin films was investigated, the optical band gap of the as-deposited CdS thin films was a blue-shift to higher energies [6]. The present work studies the effect of CBD using In-situ PLACBD on the structural, optical and electrical properties of the Sb2S3 thin films.

Matherials and methods The materials used were 72 x 25 x 1.1 nm glass substrates (Fisher Scientific), chromic acid solution, SbCl3, acetone, Na2SO3.5H2O, deionized water, 100 ml beaker, petri dish, glass mixer and additional laboratory materials. Sb2S3 thin films were deposited by CBD and In-situ PLACBD. For this investigation, the glass substrates were cleaned using chromic acid solution. The substrates were dipped in the acid and then were cleaned with distilled water and dried with hot air. For the CBD it was necessary a solution of 100 ml containing 650 mg of SbCl3 dissolved in 2.5 ml of acetone, 25 ml of Na2SO3 (1 M) and 72.5 ml of deionized water (previously heated at 40°C), then the cleaned substrates were placed horizontally and the solution were added. The solution was kept at 40°C in a bath temperature controller. After, the solution was irradiated with the 1064 nm output from a Nd:YAG (Solar Systems, 10 ns, 10 Hz), the laser beam was focused using a concave lens in order to expand the laser beam for longer solution surface interaction. The lens was located at different path lengths from the solution surface, 5 cm and 10 cm. As the focal path length was increased the estimated laser power density decrease. It was calculated 1.3 x 107 W/cm2 and 3.61 x 107 W/cm2 for 10 cm and 5 cm, respectively. After irradiation, the deposited thin films were amorphous, so they were subjected to high vacuum heat treatment at 350°C for one hour.

All prepared thin films were analyzed by XRD in order to investigate their structural properties, it was used an Empyrean PANalytical diffractometer with CuKα radiation of wavelength 1.5406 Å and operated at 45 kV and 40 mA. The scan rate (2θ) was from 15 to 70° at a scan speed of 0.0005°/s. The chemical thin films were also characterized

by Raman spectroscopy (Thermo Scientific DXR Raman microscope) using 532 nm excitation wavelength. XPS analysis was recorded using Thermo Scientific K-alpha XPS system employing a monochromatized Al Kα X-ray radiation of energy 1486.6 eV. Film thickness was measured using a stylus profiler (Alpha Step D-100, KLA-Tencor). The surface morphology of the films was analyzed by AFM (Model Solver Pro from NT-MDT) in semicontact mode. The optical properties T(%) and R(%) of the thin films were measured using a spectrophotometer Shimadzu model UV-1800 in the UV-Vis-NIR region (200 – 1100 nm wavelength range). The electrical measurements were carried out using a pico-ammeter/voltage source (Keithley 6487). Photoconductivity

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measurements were made using conductive silver paint (SPI supplies) applying 100 Bias voltage.

Results ► X-Ray Diffraction Analysis X-ray diffraction analysis showed that deposited films are crystalline indicating that pulsed laser ablation effect on CBD enables the formation Sb2S3 crystalline structure after their annealing heat treatment at 350°C under vacuum. Figure 1 shows the diffraction patterns for CBD and In-situ PLACBD thin films deposited for 30 minutes under different power densities. The diffraction lines marked in this figure correspond to Stibnite Sb2S3 orthorhombic crystalline structure (PDF No. 42-1393).

All samples showed the main reflections along (120) and (310) planes, other peaks are identified as (110), (020), (220), (320), (221), (420), (250), (530), (531) and (360) planes, those fitted well with the standard data that is included in Figure 1. Sb2S3 thin films prepared at 1.3 x107 W/cm2 show lower intensity reflections along (340), (141) and (211) planes. As the laser power density increase to 3.61 x 107 W/cm2, the reflection intensity of the (120), (320) and (360) planes increase, those planes correspond to the main diffraction peaks of Stibnite Sb2S3 diffraction standard.

Figure 2. XRD patters of the as-deposited Sb2S3 thin films by normal CBD and the ones prepared by In-situ PLA CBD at 60 minutes using different power densities and annealed at 350 °C for 1 hour.

► Raman Spectroscopy Analysis Sb2S3 thin films prepared by CBD and In-situ PLACBD were subjected to Raman Spectroscopy analysis. The Raman spectrum of the investigated Sb2S3 films was measured at room temperature and presented in Figure 3. Figure 3a shows the Raman spectrum for Sb2S3 thin films obtained at the irradiation time of 30 minutes at 1.3 x 107 and 3.7 x 107 W/cm2 power densities. The spectrum exhibits broad band between 120 and 320 cm-1, there was an increase in peak intensities for In-situ PLACBD thin films compared with normal CBD as the laser power density was increased. Raman spectrum for Sb2S3 thin films prepared at the irradiation time of 60 minutes at the same power densities is shown in Figure 3b. Increasing irradiation time to 60 minutes there was similar peak intensities between Sb2S3 thin films prepared by In-situ PLACBD and normal CBD. For all samples the observed peaks were at positions of 126, 155, 189, 236, 282 and 307 cm-1 and the most intense peak was at 280 cm-1.

Figure 1. XRD patters of the as-deposited Sb2S3 thin films by normal CBD and the ones prepared by In-situ PLA CBD at 30 minutes using different power densities and annealed at 350 °C for 1 hour.

Figure 2 shows the diffraction patterns for CBD and In-situ PLACBD thin films deposited for 60 minutes at different laser power density conditions; all samples showed similar planes as the thin films produced at the irradiation time of 30 min. As the irradiation time was increased the peaks identified as (020), (120) and (310) planes showed relative higher reflection intensity, those peaks were observed for Sb2S3 thin films obtained by In-situ PLA CBD and normal CBD. Increasing the irradiation time and the laser power density there were not new peaks, indicating no formation of new phases. Increasing the laser power density, the reflection peaks of the Stibnite main peaks was enhanced.

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Figure 3. Raman spectrum of the as-deposited Sb2S3 thin films by normal CBD and the ones prepared by In-situ PLA CBD at 30 minutes using different power densities and annealed at 350°C for 1 hour.

► X-ray Photoelectron Spectroscopy Analysis Compositional analysis of Sb2S3 was done using XPS. Figure 4a and figure 4b show the Sb3d and S2p core level spectra recorded for Sb2S3 thin films deposited by In-situ PLACBD at 3.61x107 W/cm2 and normal CBD. The spectral line of C1s peak at 284.6 eV (adventitious carbon) was used to calibrate the peak binding energy in addition to the charge compensation by the flood gun equipped within the spectrometer. For the deconvolution, the peaks were fitted using Gaussian- Lorentzian sum function and care was taken to maintain the respective intensity ratio of Sp3/2 to S2p1/2 as 2:1 keeping the same FWHM value. Similar criteria were considered for Sb3d fitting. The S2p spectrum (Figure 4a) was deconvoluted into single states S2p3/2 and S2p1/2 with binding energies of 161.5 and 162.7 eV separated (ΔΕ) by 1.2 eV. These values are reported for S-2 elemental state in Sb2S3 [1,2]. The binding energies of ~530 and 539.5 eV (Figure 4b) are identified for Sb3d5/2 and Sb3d3/2 separated by 9.5 eV, these results agree with the binding energies reported for Sb+3 in Sb2S3 [3,4]. XPS results confirmed the elemental composition and chemical states of thin films prepared by In-situ PLACBD.

Table 1. Thickness and electrical conductivities under dark of the Sb2S3 thin films deposited by In-situ PLA CBD at 1.3 x 107 W/cm2 and 1.3 x 107 W/cm2 for 30 minutes and 60 minutes and the as-deposited by normal CBD at 30 minutes and 60 minutes. All samples annealed at 350 °C for 1 hour.

► Atomic Force Microscopy Analysis The morphology of selected samples was analyzed by AFM in height mode using semicontact mode. Also, phase contrast images as well as the RMS values to measure the surface roughness are presented. Morphological features of Sb2S3 thin films prepared by 30 and 60 minutes In-situ PLACBD at 3.67 x 107 W/cm2 and the as-prepared thin films by normal CBD at 60 minutes are illustrated by 1µm x 1µm AFM micrographs in Figure 5, marked as a), c) and e) corresponding to height mode in 3D, respectively. Surface roughness of the Sb2S3 thin films was estimated by analyzing the height mode 3D images of the sample’s surface. The surface profile parameters include the RMS roughness that describes the overall roughness of the surface. As the laser time irradiation was increased from 30 minutes (figure 5a) to 60 minutes (figure 5c), the surface roughness of the Sb2S3 thin films prepared at 3.61 x 107 W/cm2, increased from 1.053 nm to 1.795 nm, respectively. The roughness of the as-deposited Sb2S3 thin films by 60 minutes of CBD was 3.23 nm. The phase contrast images of the respective topographies are presented in Figure 5b, 5d and 5f. In all the images can be observed densely packed grains with well-defined grain boundaries. Well defined clusters of larger grains were observed as the laser time irradiation was increased from 30 minutes to 60 minutes for the Sb2S3 thin films prepared by In-situ PLACBD.

Figure 4. High-resolution XPS spectra of (a) S2p core level and (b) Sb3d core level for thin films deposited by In-situ PLA CBD at 3.61 x 107 W/cm2 using 1064 nm at 60 minutes and annealed at 350 °C for 1 hour.

► Thin film thickness Thickness of the Sb2S3 thin films deposited by In-situ PLACBD and normal CBD annealed at 350°C for 1 hour are shown in Table 1. All the samples were subjected to thickness measurements, a profilometer calibrated using a standard sample of step size 9423 Å. The thickness of the Sb2S3 thin films prepared by In-situ PLACBD increased as the irradiation time was increased from 30 minutes to 60 minutes using 1.3 x 107 W/cm2 and 3.61 x 107 W/cm2, respectively. Thickness of 198.2 nm was obtained for the Sb2Sb3 thin films prepared by In-situ PLACBD for 60 minutes and 3.61 x 107 W/cm2. Under normal CBD, the thickness of the as-deposited thin films for 60 minutes was larger than the thin films deposited for 30 minutes.

Figure 5. AFM images for Sb2S3 thin films prepared under laser power density of 3.61X107 W/cm2 at (a), (b) 30 minutes, and (c), (d) 60 minutes and annealed at 350 °C for 1 hour. Atomic force micrographs for Sb2S3 thin films deposited by (a), (b) normal CBD at 60 minutes and annealed at 350 °C for 1 hour.

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► Optical Properties Analysis Figure 6 show the optical transmittance (%T) and reflectance (%R) spectrum of Sb2S3 thin films in the wavelength range of 300-1500 nm.

Figure 6a and figure 6b present the %R and %T of the Sb2S3 thin films prepared by In-situ PLACBD at the irradiation time of 30 minutes using different power densities and the as-prepared thin films by normal CBD. Figure 6c and d show the %R and %T of the Sb2S3 thin films produced by irradiation time of 60 minutes and by normal CBD. In the non-absorbing region, an average of 80 to 90% transmittance and 60% reflectance are observed for all Sb2S3 thin films. The higher %R was observed for the as-prepared Sb2S3 thin films by normal CBD at 30 minutes, the thin films obtained by In-situ PLACBD shown similar %R. Also, there was more %T for the as-prepared thin films by normal CBD at 60 minutes. As the CBD were subjected to In-situ PLA the highest %T and %R peaks shift to the lower wavelength. In the absorbing region, α can be calculated using the equation (1):

(1)

Figure 7. Absorption coefficient of the Sb2S3 thin films prepared by In-situ PLA CBD at 30 and 60 minutes using different power densities (1.3 x 107 and 3.61 x 107 W/cm2) and the as-prepared ones by normal CBD at 30 and 60 minutes. All samples annealed at 350 °C for 1 hour.

Figure 8 illustrate the plot of (αhν)2 vs hν (Tauc plot) for the Sb2S3 thin films giving good linear fit for n=2. This implies that the fundamental optical absorption in Sb2S3 thin films was dominated by direct allowed transition. From the curve, the value of band gap was estimated by extrapolating the linear region of the respective plot to α=0, as shown in the figure 6. The Eg value was around 2.22 eV for all the samples.

Figure 6. Reflectance (%R, left) and Transmittance (%T, right) spectra for Sb2S3 thin films deposited by In-situ PLA CBD at different laser power densities (1.3 x 107 and 3.61 x 107 W/cm2) for 30 and 60 minutes, also the deposited ones by normal CBD. All samples were annealed at 350 °C for 1 hour.

Figure 7 show absorption coefficient of the Sb2S3 thin films prepared

by In-situ PLACBD and the as-prepared ones by normal CBD at 30 and 60 minutes using different power densities, having values between 104 - 105 cm-1. The optical band gap value of the thin film was determined using equation (2):

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(2)

Figure 8. Evaluation of optical band gap of the Sb2S3 thin films prepared

by In-situ PLA CBD at 30 and 60 minutes using different power densities (1.3 x 107 and 3.61 x 107 W/cm2) and the as-prepared ones by normal CBD at 30 and 60 minutes. All samples annealed at 350 °C for 1 hour.

► Photoconductivity Analysis Photoconductivity of the Sb2S3 thin films prepared by In-situ PLACBD at 30 minutes and 60 minutes of laser irradiation and the as-prepared thin films by normal CBD, were determined from the photocurrent response measurements at room temperature by applying a D.C. bias as shown in Figure 9 and Figure 10, respectively. A bias of 100 V was applied across a pair of planar silver paint electrodes, the current through the sample was measured in an interval of 20 s each, first in the dark, followed by illumination of the sample and then after switching off the light source.

The value of dark conductivity was evaluated using equation (3):

(3)

Figure 9. Photoconductivity curves of the Sb2S3 thin films deposited by In-situ PLA CBD for 30 minutes at different laser power density, and the ones deposited under normal CBD for 30 minutes.

Where σ is the conductivity in (Ω-cm)-1, R is the measured resistance in Ω (voltage/current), w is the width of the electrodes, I is the distance between two electrodes and t is the thickness of the thin film. The estimated conductivities are shown in Table 1 and are in the order of 10-7 (Ω-cm)-1 and 10-8 (Ω-cm)-1 for all samples. The conductivity increases as the laser power density was increased for the Sb2S3 thin films deposited by In-situ PLACBD.

Discussion Sb2S3 thin films were deposited by In-situ PLACBD at different laser power densities and irradiation times. The as-deposited Sb2S3 thin films were annealed at 350 °C for 1 hour, then the Sb2S3 crystallizes into orthorhombic structure, as many of the experimental XRD patterns of recent studies [7, 8]. The normal CBD growth process of Sb2S3 thin films from chemical solution precursors is given by the dissociation of thiosulfate ions. Thus, the Sb+3 and S-2 ions produced through the decomposition of intermediate antimony-thiosulphate complex (Sb2(S2O3)3) and the subsequent dissociation of (S2O3)-2 react on the glass substrates to form Sb2S3 [9]. When the CBD is assisted by PLA the nucleation and growth mechanism of Sb2S3 is influenced by the absorption of the output laser wavelength, leading the formation of Sb2S3 thin films with different morphology, thickness and roughness, as is observed in Table 1 and Figure 5. PLA of chemical solutions were investigated, and two mechanisms have been proposed, the melting-evaporation mechanism and the laser-induced Columbic explosion [9,10]. In melting and/or vaporization mechanism, laser induces melting and/or vaporization of the larger sized particles into atoms, and then the produced atomic species rearrange into smaller nanostructures or in different morphologies depending of the experimental conditions [11,12]. It was reported different morphologies of Sb2S3 nanoparticles as the effect of the PLA of powder pellets by 1064 and 532 nm from a pulsed Nd:YAG [13].

The chemical composition of the Sb2S3 thin films deposited by In-situ PLACBD and normal CBD was determined by Raman and XPS analysis. It is reported that broad band between 200 and 400 cm-1 is considered the characteristic spectral region of sulfide and the bands at ~282 and ~302 cm-1 corresponded to antisymmetric stretching vibrations νa (Sb-S). The bands at ~251 and ~238 cm-1 corresponded to symmetric bending vibrations ẟs (S-Sb-S), when those at ~190 and ~207 cm-1 were attributed to antisymmetric bending vibrations ẟa (S-Sb-S) [14]. XPS lines of Sb3d doublet are at binding energy values in the range of the reported for Sb+3 state in Sb2S3 samples prepared by various research groups. Also, the binding energy values in the high resolution S2p core level spectra are characteristics of S-2 state in Sb2S3 [15,16].

Figure 10. Photoconductivity curves of the Sb2S3 thin films deposited by In-situ PLA CBD for 60 minutes at different laser power density, and the ones deposited under normal CBD for 60 minutes.

The AFM analysis (figure 5) of the Sb2S3 thin films deposited by In-situ PLACBD showed higher roughness and larger spherical cluster grains, as the laser irradiation time was increased to 60 minutes. It is reported that the reduced roughness is proportional to the coalescence of fine particles for Sb2Sb3 thin films prepared by CBD and annealed by laser irradiation [17]. Figure 5 showed that Sb2S3 thin films prepared under normal CBD for 60 minutes presented larger roughness as the prepared ones by In-situ PLACBD. The effect of In-situ PLACBD on the chemical solution precursor was produced Sb2S3 thin films with lower roughness. The reduction in surface roughness produce an increase in photoconductivity. Higher surface roughness caused electron scattering

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which reduce the mean free path length decreasing the conductivity [18].

This effect is presented for the conductivity of the as-prepared Sb2S3 thin films by normal CBD compared with the ones deposited under In-situ PLACBD. From Table 1 we observed larger Sb2S3 thin films thickness as the laser irradiation time and power density were increased. Sb2S3 thin films deposited under normal CBD presented larger thickness. The formation of thicker films with a more compact and uniform morphology could be due to the enough complexation provided by thiosulfate, which releases the Sb ions slowly for the film growth enhancing the photoconductivity [19].

Figure 6 illustrated the %T and %R for all samples, the Sb2S3 thin films prepared by normal CBD and In-situ PLACBD showed differences in %R, the maximum %R shifted to larger wavelengths as the Sb2S3 thickness increases. Figure 7 present values of 104 - 105 cm-1 for the optical absorption coefficient of the as-deposited Sb2S3. These values are reported for Sb2S3 thin films [20], the optical absorption coefficient is comparable even higher than the other materials used in thin film solar cells and shows the potential of Sb2S3 to be used as an extremely thin absorber in photovoltaic devices [21].

► Acknowledgments The authors are grateful to Dr. Sadasivan Shaji, FIME, UANL for support of lab equipment to characterize the Sb2S3 thin films.

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Lourdes Magdalena Peña-Cheng1 y Luis Rodrigo Valencia Pérez2

Universidad Tecnológica de Querétaro en la División de Tecnología Ambiental, Querétaro, México.

1

Facultad de Contaduría y Administración de la Universidad Autónoma de Querétaro.

2

lpena@uteq.edu,mx royvalper@hotmail.com

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Resumen: El presente artículo se realizó con el objetivo de identificar la percepción de dominio de las competencias para Industria 4.0 por parte de estudiantes universitarios. Así como para documentar el análisis de la relación entre las competencias definidas para Ingeniería Ambiental, las competencias para industria 4.0 y las estrategias institucionales de fortalecimiento a fin de contrastarlas con la percepción de los estudiantes. La información de campo se obtuvo a través de encuestas y entrevistas a estudiantes y docentes del programa educativo de Ingeniería Ambiental en la Universidad Tecnológica de Querétaro.

Los resultados indicaron que los estudiantes identifican como competencias desarrolladas las habilidades técnicas y como competencias a fortalecer las habilidades de codificación, habilidades analíticas y habilidades lingüísticas. Es indispensable el reconocer la importancia de la participación consciente y activa del estudiante en su propio proceso de formación y que las estrategias institucionales sean claras para todos los actores involucrados.

Palabras clave: Industria 4.0, competencias, universitarios, Querétaro.

Abstract: College students carried out this article with the aim of identifying the perception of proficiency in Industry 4.0. As well as to document the analysis of the relationship between competencies defined for Environmental Engineering, competencies for industry 4.0 and institutional strategies of strengthening in order to contrast them with students perception. Field information obtained through surveys and interviews with students and teachers on Environmental Engineering educational program at the Technological University of Querétaro. Results indicated that students identify technical skills as developed competencies and as competencies to strengthen coding, analytical and linguistic skills. It is essential to recognize the importance of conscious and active participation of students in their own training process and ensure that institutional strategies are clear to all the involved.

ro.

Keywords: Industry 4.0, competences, university students, Queréta-

Introducción El modelo de industria 4.0 se está impulsando en México y en Querétaro, desde el ámbito gubernamental, a nivel federal a través del enunciado 6 de la nueva política industrial y a nivel estatal con el proyecto de ecosistema de innovación 4.0; así como desde el ámbito empresarial que comienza a aceptar la digitalización de la producción y la integración de los procesos y las máquinas (Candelas, 2019). Esta nueva revolución industrial al igual que las tres revoluciones antecedentes genera un cambio en las características de los empleos y de la formación. Si bien cada revolución industrial ha mejorado la productividad de las empresas y la calidad de vida de la población, es importante la congruencia entre una fuerza laboral con las habilidades adecuadas y los empleos críticos para generar bienestar individual, innovación empresarial, desarrollo económico y competitividad e inclusión y cohesión social (Marmolejo, 2019), lo cual es coincidente con lo afirmado por Ramírez (2019), “…en la transición hacia la industria 4.0, es crucial la inversión en el desarrollo de nuevas habilidades …que permitan hacer frente a las oportunidades y desafíos de la digitalización”.

Existen análisis respecto a las condiciones actuales y las estrategias a seguir por las Instituciones de Educación Superior (IES) para contribuir al fortalecimiento del capital humano, sin embargo un elemento crucial es precisamente el estudiante, el individuo que se encuentra en formación para integrarse a un mercado laboral en vertiginoso cambio.

Considerando que una IES es una organización compleja, un sistema adaptivo de carácter social, conformado por individuos como integrantes teleológicos, en el que los agentes humanos y sociales de acuerdo a su conjunto de intenciones, objetivos y metas en el presente repercuten fractalmente en todo el sistema, se considera relevante el obtener datos respecto a la percepción de los estudiantes en el dominio y la necesidad de fortalecimiento de las competencias para la Industria 4.0, por ser el estudiante un integrante significativo dentro del sistema.

En análisis anteriores se identificó que la valoración de las competencias para industria 4.0, que favorecen la empleabilidad, difiere por parte de empleadores, docentes y estudiantes. Los primeros dan mayor valor a las competencias personales, mientras que docentes y estudiantes consideran de mayor valor las competencias técnicas. En el caso de

los estudiantes en específico las competencias que consideran de mayor importancia para favorecer su empleabilidad son las habilidades técnicas, la comprensión del proceso, la solución de problemas, la toma de decisiones, la capacidad para trabajar en equipo, las habilidades de liderazgo, la motivación para aprender y la capacidad para el cumplimiento de normas (Peña y Valencia, 2019). En el presente documento se busca identificar si las competencias que los estudiantes consideran de mayor importancia para favorecer su empleabilidad las perciben como competencias dominadas o competencias a fortalecer y contrastar esta percepción con las estrategias institucionales de formación y la congruencia con el modelo de Industria 4.0.

Revisión teórica Competencia El término de competencia laboral se acuña por primera vez en 1973 por David C. McClelland donde plantea que las pruebas de inteligencia y de aptitud no muestran relación con resultados importantes en la vida, como por ejemplo el éxito laboral. También revisó las pruebas tradicionales de aptitud y de conocimientos, así como los grados y credenciales académicos: Obteniendo que predicen el desempeño en un trabajo o el éxito en la vida y que se encuentran frecuentemente sesgados contra minorías, las mujeres y personas de niveles socioeconómicos bajos (Spencer, 1993).

Desde entonces se han desarrollado distintos conceptos y enfoques de las competencias, sin embargo en el contexto actual algunos analistas han indicado que el impacto de las nuevas tecnologías en México puede desplazar hasta 8.8 millones de trabajadores para el 2030 (Knoware, 2020), y siendo el modelo de Industria 4.0 uno de los de mayor interés de implementación para la integración de las nuevas tecnologías en las empresas, se considera para efectos de este análisis la definición de competencia para industria 4.0 desde una visión holística, que indica: “Las competencias se definen como el conjunto de destrezas, habilidades, conocimientos, actitudes y motivaciones que un individuo necesita para hacer frente a las tareas y desafíos relacionados con el trabajo de manera efectiva.” (Hecklaua, Galeitzkea, Flachsa y Kohlb, 2016).

Esta definición se considera la más acorde al interés del artículo dado que se coincide con que las competencias integran herramientas para dar respuestas efectivas, únicamente es importante señalar que los autores consideramos que las competencias al desarrollarse pueden aplicarse en todos los ámbitos de acción del individuo dado que forman parte de él y no son de uso exclusivo en actividades laborales.

Industria 4.0 El término de industria 4.0 tiene su origen en el programa estratégico de alta tecnología del gobierno alemán, el cual se presentó públicamente en el marco de la Feria de Hannover 2011. La clave del proyecto era el vínculo sistemático y mayor desarrollo de la producción industrial con tecnología de la información y la comunicación, esta nueva organización en las empresas por sus impactos se convirtió en el inicio de la

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Cuarta Revolución Industrial.

El concepto de industria 4.0 que se considera es: “La cuarta revolución industrial, la siguiente etapa en la organización y el control de toda la cadena de valor a lo largo del ciclo de vida de un producto.

Basado en los deseos de los clientes cada vez más individualizados y abarca desde la idea, el pedido, el desarrollo, la producción y la entrega al cliente final hasta el reciclaje y los servicios relacionados.

Disponibilidad de toda la información relevante en tiempo real a través de la red de todas las instancias involucradas en la creación de valor, así como la capacidad de derivar el mejor flujo de valor posible de los datos en todo momento.

Conectar personas, objetos y sistemas conduce a la creación de redes de valor dinámicas, autoorganizadas, interorganizacionales y optimizadas en tiempo real de acuerdo con una serie de criterios, como disponibilidad, costos y consumo de recursos” (Prifti, Knigge, Kienegger y Krcmar, 2017).

El desarrollo del modelo de Industria 4.0 integra nueve tecnologías: Big Data y Analítica, Robots Autónomos y Colaborativos, Simulaciones (de productos, materiales, y producción), Integración Horizontal y Vertical de Sistemas, Internet Industrial de las Cosas, Ciberseguridad, La Nube, Manufactura Aditiva y Realidad Aumentada / Virtual. (BCG, s.f. y Ramírez, 2019).

Sin embargo lo más importante del modelo de Industria 4.0 es que adicional a los aspectos tecnológicos genera modificaciones en aspectos humanos como son la necesidad de desarrollar lugares de trabajo ergonómicos para la interacción hombre – máquina, nuevas modalidades de entrenamiento, nuevas modalidades de comunicación e interacción en los equipo de trabajo y en la organización de responsabilidades. La combinación de los elementos del modelo impacta también en aspectos económicos como la eficiencia en costos, el aseguramiento de la calidad de los productos y la posibilidad de organizaciones locales y globales.

Industria 4.0 en Querétaro El modelo de industria 4.0 para el caso de Querétaro se planea integrar considerando las áreas potenciales de especialización identificadas en la agenda estatal de innovación: Biotecnología, Automotriz, TIC, Alimentaria, Química, Salud, Manufactura, Electrodomésticos y Aeroespacial (Knoware, 2020).

El Gobierno del estado de Querétaro a través de la Secretaría de Educación en conjunto con CANACINTRA, Knoware, Siemens y el Clúster de industrias de manufactura avanzada y automatización genero un mapa de ruta del ecosistema de innovación iQ4.0 en el que se plantean estrategias orientadas al desarrollo de capacidades de sistemas inteligentes de automatización flexible, de manufactura aditiva y software embebido así como incrementar la coordinación entre las empresas de análisis de grandes volúmenes de datos (Big Data) y las empresas de Inteligencia Artificial (Knoware, 2020).

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En este contexto la Universidad Tecnológica de Querétaro ha realizado algunas acciones alineadas a las estrategias mencionadas en el párrafo anterior como son:

• Apertura del Creativity and Innovation Center 4.0 en el que en colaboración con la Fundación México Estados Unidos para la ciencia (FUMEC), Intel, Siemens e IBM se ofrecen programas y servicios para impulsar la industria 4.0 como: Programa nuevos talentos (desarrollo de proyectos de innovación para fortalecer soft and hard skills en los estudiantes), investigación aplicada y desarrollo tecnológico, formulación de proyectos y acompañamiento de pequeñas y medianas empresas, empresas innovadoras de base tecnológica y Start ups.

• Oferta la Maestría en Ingeniería para la manufactura inteligente con dos líneas terminales la integración de tecnologías y manufactura inteligente.

• Diseño de la Maestría en Economía Circular para su próxima oferta en la Universidad Tecnológica de Querétaro • Alianza con Siemens a fin de que en los programas educativos se integre la capacitación en software afín a las necesidades del modelo de industria 4.0, como son Solid Edge, NX, y Tecnomatix. (UTEQ, s.f.).

Competencias para Industria 4.0 En el reporte de ManpowerGroup (2019), se mencionan entre las competencias requeridas en el futuro: Alta capacidad de aprendizaje, análisis y evaluación de datos, comunicación y construcción de relaciones, diseño y programación de tecnología, gestión de máquinas, learnability, networking e influencia, pensamiento crítico y análisis y resolución de problemas complejos.

Adicionalmente en el contexto nacional algunos directivos de recursos humanos que fueron entrevistados para el número anual especial de la revista mejores empleos en el marco del tema “El futuro del empleo en la cuarta revolución industrial”, declararon: “…la empleabilidad –la capacidad de obtener y mantener un trabajo- ya no depende de lo que se sabe, sino de lo que se es capaz de aprender. La seguridad de carrera estará basada en learnability, es decir, el deseo y la capacidad de aprender nuevas habilidades” Mónica Flores, Presidente para latinoamericana de ManpowerGroup “…Entre las competencias fundamentales para enfrentar el mercado laboral 4.0 se encuentran el pensamiento crítico, la creatividad, la inteligencia emocional, flexibilidad cognitiva, liderazgo y habilidades para negociar. Estas habilidades no podrán ser reemplazadas por la inteligencia artificial…” (Rodarte, 2017).

La identificación de competencias anterior es congruente con las identificadas por Hecklaua, Galeitzkea, Flachsa y Kohlb (2016), quienes establecen como competencias para la Industria 4.0, 28 competencias distribuidas en cuatro categorías, las cuales se enlistan en la Tabla 1:

Tabla 1. Competencias para Industria 4.0

La aplicación de los instrumentos se realizó reuniendo a los estudiantes en una sala de conferencias a fin de realizar una breve explicación del concepto de competencia y se distribuyó el primer instrumento atendiendo las dudas de los estudiantes respecto a la definición de algunas competencias, posteriormente se explicó el modelo de Industria 4.0 y se solicitó a los estudiantes que en el segundo instrumento indicaran las competencias que consideraban debían fortalecer para favorecer su empleabilidad en una empresa que implemente el modelo de industria 4.0.

La validez del instrumento se determinó con el cálculo del Coeficiente Alfa de Cronbach de acuerdo a lo indicado por González (2015) y Frías-Navarro (2019).

Fuente: Hecklaua, Galeitzkea, Flachsa y Kohlb (2016).

Adicionalmente se realizó un análisis de las competencias requeridas para Industria 4.0, las nueve tecnologías que se requieren en este modelo y las estrategias que se encuentran en implementación en la División Ambiental de la Universidad Tecnológica de Querétaro, a fin de verificar si las acciones son congruentes con las percepciones de fortalecimiento de los estudiantes. Para este efecto se solicitó a profesores de la División Ambiental que relacionarán las tres competencias definidas para Ingeniería Ambiental con cada una de las nueve tecnologías del modelo de industria 4.0, adicionalmente se enlistaron las competencias de industria 4.0 y las estrategias institucionales relacionadas con cada tecnología referidas por el director de la División Ambiental.

Resultados Materiales y métodos El presente documento refiere una investigación exploratoria de corte mixto por lo que se utilizaron técnicas cuantitativas y cualitativas para recabar la información, es transaccional mostrando los resultados que miden las condiciones propias del momento en el que se obtuvo la información, tiene un enfoque descriptivo, ya que se encarga de realizar una descripción de los datos obtenidos, y no experimental (Hernández, Fernández y Baptista, 1997).

Se diseñaron dos instrumentos con el objetivo de identificar la percepción de estudiantes universitarios respecto a las competencias para industria 4.0 que han desarrollado y las que deben fortalecer, en ambos instrumentos se incluyeron breves definiciones de cada competencia y la valoración se realizó con una escala de Likert de 1 a 5, siendo 1 el valor para una competencia poco desarrollada y 5 el valor para una competencia totalmente desarrollada en el primer instrumento y de 1 para una competencia que no se requiere fortalecer y de 5 para una competencia que requiere fortalecerse, en el segundo instrumento.

La población para la aplicación de los instrumentos fueron 91 estudiantes de los últimos cuatrimestres de Ingeniería Ambiental de la Universidad Tecnológica de Querétaro, en el cuatrimestre Enero – Abril 2020. Los estudiantes se seleccionaron de la Universidad Tecnológica de Querétaro por ser la Institución de Educación Superior que participa en el desarrollo del mapa de ruta del ecosistema de innovación iQ4.0 y en específico de los últimos cuatrimestres por ser los más próximos a insertarse en el sector laboral.

La valoración de las competencias por los estudiantes fue similar aun cuando cursaban cuatrimestres distintos, se obtuvo que el promedio de cada categoría de las competencias desarrolladas fue similar al promedio de las competencias a fortalecer, la escala considerada fue de 1 a 5, en donde 1 refiere una competencia no desarrollada y 5 una competencia totalmente desarrollada. Los valores por competencias específicas difirieron entre la valoración como competencia desarrollada y competencia a fortalecer como se muestra en las Figuras 1 a 4.

En la Figura 1 se observan los resultados de las competencias técnicas, identificando las habilidades de codificación y la comprensión del proceso como las competencias a fortalecer y como competencias desarrolladas las habilidades técnicas y las habilidades en los medios.

Figura 1. Percepción de estudiantes del dominio y necesidad de fortalecimiento de competencias técnicas para la industria 4.0

En la Figura 2, se observan los resultados de las competencias metodológicas, identificando el pensamiento emprendedor, la orientación de

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eficiencia y las habilidades analíticas como competencias a fortalecerse.

La creatividad, la toma de decisiones y la resolución de conflictos como competencias desarrolladas.

competencias definidas en el programa educativo de Ingeniería Ambiental y las estrategias en implementación por la División Ambiental de la Universidad Tecnológica de Querétaro se documenta en la Tabla 2.

Tabla 2. Análisis de competencias para industria 4.0 e ingeniería ambiental.

Figura 2. Percepción de estudiantes del dominio y necesidad de fortalecimiento de competencias metodológicas para la industria 4.0

En la Figura 3, para las competencias sociales los valores entre las competencias desarrolladas y por fortalecer son muy cercanos, sin embargo se identificaron como competencias a fortalecerse las habilidades lingüísticas y las de comunicación y como competencias desarrolladas la capacidad de compromiso y cooperación y la capacidad de trabajar en equipo.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 3. Percepción de estudiantes del dominio y necesidad de fortalecimiento de competencias sociales para la industria 4.0

En la Figura 4, donde se representan los resultados de las competencias personales destaca la motivación para aprender como una competencia desarrollada y en menor grado la capacidad para el cumplimiento de normas y la flexibilidad. La mentalidad orientada a la sustentabilidad y la tolerancia a la ambigüedad como las competencias a fortalecerse.

Notas: • Las competencias de Ingeniería Ambiental son: A. Implementar sistemas de administración ambiental.

B. Diseñar sistemas de prevención y control de contaminantes.

C. Evaluar el riesgo y los impactos ambientales de las actividades productivas, comerciales y de servicios.

• Las competencias de industria 4.0 son:

Figura 4. Percepción de estudiantes del dominio y necesidad de fortalecimiento de competencias personales para la industria 4.0

El coeficiente de cronbach para los dos instrumentos aplicados fue de 0.96.

El análisis de la relación entre las tecnologías involucradas en el modelo de industria 4.0, las competencias requeridas para Industria 4.0, las

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1. Conocimiento de vanguardia.

2. Habilidades técnicas.

3. Comprensión del proceso.

4. Habilidades en los medios.

5. Habilidades de codificación.

6. Comprender la seguridad de TI, 7. Creatividad.

8. Pensamiento emprendedor.

9. Solución de problemas.

10. Resolución de conflictos.

11. Toma de decisiones.

12. Habilidades analíticas.

13. Habilidades de investigación.

14. Orientación de eficiencia.

15. Habilidades interculturales.

16. Habilidades lingüísticas.

17. Habilidades de comunicación.

18. Habilidades de trabajo en red.

19. Capacidad para trabajar en equipo.

20. Capacidad de compromiso y cooperación.

21. Capacidad para transferir conocimiento.

22. Habilidades de liderazgo.

23. Flexibilidad.

24. Tolerancia a la ambigüedad.

25. Motivación para aprender.

26. Capacidad para trabajar bajo presión.

27. Mentalidad orientada a la sustentabilidad.

28. Capacidad para el cumplimiento de normas.

Discusión Los datos obtenidos indican que de las ocho competencias identificadas por los estudiantes como relevantes para favorecer su empleabilidad, se perciben como competencias desarrolladas las habilidades técnicas. Como competencias a fortalecer se perciben las habilidades de codificación, habilidades analíticas y habilidades lingüísticas, sin embargo estas competencias no se habían identificado por los estudiantes como relevantes para favorecer su empleabilidad. Las competencias de toma de decisiones, capacidad para trabajar en equipo, motivación para aprender, comprensión del proceso, habilidades de liderazgo y capacidad para el cumplimiento de normas presentan valores con diferencias menores a 0.5 entre la percepción como competencia desarrollada y competencia a fortalecer. En el caso de la competencia de solución de problemas tiene la misma valoración como competencia desarrollada y como competencia a fortalecer.

Conclusiones Se conoce tal como lo afirma Echeverría (2016) que “Cada vez se va a demandar más profesionales con una amplia base de conocimientos técnicos y metodológicos, pero junto al valor añadido de las competencias transversales, antes comentadas, para poder afrontar la velocidad, amplitud y profundidad de las grandes transformaciones que se avecinan” así como lo indicado por Workplace respecto a que las personas estarán más enfocadas en lo que tienen para ofrecer y en como lo aprovecha la organización en la que laboran y que las personas tendrán poder de decisión en las empresas y se observará crecimiento y empoderamiento en los empleados de las empresas. (Workplace, 2020).

Lo anterior fundamenta que en esta vorágine de cambios, exceso de datos y exigencias de eficiencia, se visualice la importancia de que el estudiante es un actor principal dentro de este sistema complejo. En consecuencia el mantener al estudiante consciente y participativo de su propio proceso de formación holístico coadyuvará tanto en la mejora del proceso en sí mismo como en los resultados de empleabilidad y la productividad que sea capaz de generar. La formación de competencias 5.0 para integrarse a una industria 4.0 únicamente es posible con la toma de decisiones consciente de cada estudiante y la implementación de estrategias orientadas al fortalecimiento de la formación por parte de las instituciones educativas.

Agradecimientos A la Universidad Tecnológica de Querétaro por su apoyo para el desarrollo del análisis, en especial a los estudiantes y docentes de Ingeniería Ambiental.

El reconocer la necesidad de fortalecer las habilidades de codificación y analíticas es congruente con lo indicado por la Organización Internacional del Trabajo (2020): “Las competencias en tecnología de la información y las comunicaciones (TIC) son fundamentales para que las personas puedan acceder a nuevas oportunidades y adaptarse a las cambiantes necesidades del mercado laboral en la era de la “industria 4.0””. Sin embargo el que la valoración como competencia desarrollada y a fortalecer sea similar o incluso igual para seis competencias es un elemento que será necesario profundizar. Resalta que la competencia de Mentalidad orientada a la sustentabilidad se considera requiere fortalecerse a pesar de que es un programa educativo con temas relacionados continuamente con la sustentabilidad, por lo que es otro elemento a profundizar.

Respecto al análisis de la relación entre las tecnologías del modelo de industria 4.0, las competencias y las estrategias, se observa que existe una relación y estrategias de fortalecimiento vigentes y en proceso, sin embargo en el desarrollo del estudio se identifica que es necesario incrementar la comunicación entre los actores del sistema (estudiantes, docentes y directivos) a fin de que las estrategias logren impactos transversales y significativos y evitar que se conviertan en acciones aisladas sin vincularse al objetivo de fortalecer las competencias para favorecer la empleabilidad en empresas con el modelo de industria 4.0.

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Alma Esparza García1, Rocío Edith Magaña Iglesias2 y Virginia Migdalia Basurto3

Universidad Tecnológica de Querétaro Av. Pie de la Cuesta 2501, Colonia Unidad Nacional, Santiago de Querétaro, Querétaro, México, C.P. 76148.

1,2,3

alma.esparza@uteq.edu.mx rocio.magana@uteq.edu.mx virginia.basurto2204@gmail.com

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Resumen: El presente artículo expone la implementación de un programa de intervención transversal para desarrollar las competencias integrales desde la gestión y autogestión en los estudiantes de la División Industrial en la Universidad Tecnológica de Querétaro. El estudio se realiza de manera cualitativa con investigación-acción. Primero desde un enfoque socioformativo se determinaron las competencias: la gestión y autogestión, para después establecer las competencias integrales a enfatizar. Asimismo, se describe la intervención de los profesores de las materias de Formación Sociocultural, Expresión Oral y Escrita e Integradora para incorporar estrategias didácticas. Posteriormente, se recopila la valoración de las competencias de los estudiantes, por medio de una encuesta a 38 estudiantes de tercero y cuarto y 62 estudiantes de quinto con el nivel de Técnico Superior Universitario (TSU). Finalmente, mediante los resultados se realiza un análisis que permite conocer la percepción de aplicación de las competencias integrales desde la perspectiva del alumno.

Palabras clave: Intervención transversal, competencias integrales, gestión, autogestión, y estrategias didácticas.

Abstract: This article examines the implementation of a transversal intervention program to develop integral competencies for management and self-management in students of the Industrial Department at the Technological University of Queretaro. This study was conducted using the qualitative method with action research. First, from a socio-formation approach, such skills were determined: management and self-management, and then establishing integral competencies to be emphasized. It also describes the interdisciplinary intervention of teachers in the subjects of Sociocultural Formation, Oral and Written Expression and Integrative to incorporate teaching strategies. Subsequently, the assessment of students’ competencies is collected, through a survey of 38 third and fourth students and 62 fifth students with the level of University Technician. Finally, through the results, it shows an analysis that allows us to know the perception of application of integral competencies from the perspective of the student.

Keywords: Transversal intervention, integral competencies, management, self-management, and teaching strategies.

Introducción En la actualidad, nos enfrentamos a un contexto globalizador de constante cambio e incertidumbre. En el marco de la Cuarta Revolución Industrial, la demanda empresarial exige nuevos perfiles con competencias para asumir y enfrentar los requerimientos de la demanda global.

Por lo tanto, la OCDE (2017), resalta que “la educación y las competencias son factores decisivos para apoyar la transición de los jóvenes de la escuela al trabajo y el desarrollo incluyente”.

La Universidad Tecnológica de Querétaro (UTEQ) se caracteriza por su Modelo Basado en Competencias y su práctica docente enfocada en 70% de práctica y 30% de teoría. La UTEQ es reconocida por su vinculación con la industria en el estado de Querétaro, asimismo por la constante comunicación activa con los estudiantes, profesores, empresarios y egresados que guían la pertinencia de los Programas Educativos (PE).

Específicamente, en la práctica docente se ha observado la dificultad en los estudiantes para mostrar sus habilidades, aptitudes y capacidades en la realización de diversas tareas. En este tenor, la División Industrial de la Universidad Tecnológica de Querétaro, asume la responsabilidad de innovar y tomar medias para desarrollar no solo las competencias técnicas sino también las competencias genéricas.

Este proyecto parte de las siguientes premisas: ¿Cuáles son las competencias claves en el proceso educativo que se deben desarrollar? y ¿Qué estrategias didácticas permiten lograr que el alumno desarrolle un perfil integral durante su proceso formativo? Por lo tanto, se plantea como objetivo implementar un programa de intervención transversal para desarrollar las competencias integrales desde la gestión y autogestión en los estudiantes de la División Industrial.

Desde al año 2017, la Academia Transversal con el apoyo de Desarrollo Académico, ha estado trabajando con el modelo socioformativo para el desarrollo de gestión y autogestión en el estudiante, así como las estrategias didácticas que debe implementar el profesor de asignatura.

El avance ha sido paulatino, sin embargo, se ha observado una contribución significativa en el desarrollo integral del estudiante para facilitar su

adaptación y en buena medida, enfrentar los desafíos que se presentan en diferentes ámbitos: personal, familiar, profesional, académico, laboral, ambiental, etc.

Materiales y Métodos Competencias Sin duda alguna en la literatura hay una vasta definición del término de competencias, en este trabajo, se retoman las siguientes acepciones: Escudero Muñoz (2009), indica que una competencia es “la capacidad de realizar actuaciones inteligentes ante problemas complejos en contextos”. De igual manera, Tobón (2013) refiere a las competencias como “actuaciones integrales para identificar, interpretar, argumentar y resolver problemas del contexto, desarrollando y aplicando de manera articulada diferentes saberes (saber ser, saber convivir, saber hacer y saber conocer), con idoneidad, mejoramiento continuo y ética”.

De manera general, las competencias se categorizan en: a) Competencias Básicas o Instrumentales, son aquellas asociadas con conocimientos fundamentales que se adquieren en la formación general y permiten el ingreso al trabajo (por ej. habilidad para la lecto-escritura, el cálculo); b) Competencias Genéricas o Transversales, se relacionan con los comportamientos y actitudes de labores propias de diferentes ámbitos de producción (por ej. Capacidad para trabajar en equipo, sabe planificar, etc.) y c) Competencias Especializadas, Técnicas o Específicas, las cuales tienen relación con aspectos técnicos directamente vinculados con la ocupación (por ej. operación de maquinarias, formulación de proyectos de infraestructura) (Cabrera y González, 2006).

Competencias integrales Huerta, Pérez y Castellanos (2000), apoyándose de Gonczi (1996), argumentan que la universidad no solo debe diseñarse en función a la incorporación del individuo a la vida productiva sino a partir de una formación profesional, se considera la ocurrencia de varias tareas (acciones intencionales) que suceden simultáneamente dentro del contexto (y la cultura del lugar de trabajo) en el cual tiene lugar la acción. Por lo tanto “un currículum por competencias profesionales integradas que articula conocimientos globales, conocimientos profesionales y experiencias laborales, se propone reconocer las necesidades y problemas de la realidad”. Asimismo, resalta que los modelos de competencias profesionales integrales engloban las competencias: Básicas, Genéricas y Específicas.

La gestión y la autogestión La palabra gestión según la Real Academia Española (2018), significa:

1. Llevar adelante una iniciativa o un proyecto.

2. Ocuparse de la administración, organización y funcionamiento de una empresa, actividad económica u organismo.

3. Manejar o conducir una situación problemática.

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En el mismo significado, el vocablo auto que significa de o por sí mismo, refiere un proceso que alude a la mirada sobre lo propio, en cuestión de recursos personales, propósitos y, de hecho, lo que podría considerarse como “sentido de vida personal”; por todo lo que supone el autoconocimiento y reconocimiento en vías de conseguir o lograr lo esperado.

El rol del docente y las estrategias didácticas Se define como una perspectiva educativa que se orienta a la formación integral de los ciudadanos, a partir del abordaje de problemas de contexto, considerando el proyecto ético de vida de cada uno de los actores, el emprendimiento mediante proyectos transversales, la gestión y co-creación de los saberes y la metacognición, tomando como base las tecnologías de la información y la comunicación (Tobón, Salvador Nambo y Vázquez Antonio, 2015). En el enfoque socioformativo el docente es un mediador de la formación, a partir de la asesoría, acompañamiento, apoyo, instrucción y gestión de recursos. Hace hincapié en que los estudiantes construyan un sólido proyecto ético de vida y desarrollen competencias establecidas. De igual manera, apoya a los estudiantes para que ellos mismos planifiquen, ejecuten y evalúen el proceso de aprendizaje.

Innovación en la formación integral: Identificación de competencias integrales a partir de la gestión y autogestión A partir del enfoque socioformativo se contemplaron dos competencias esenciales para la formación integral del universitario: autogestión y gestión. Esto significa reconocer el autoconocimiento, proyección, el aprendizaje y la mejora continua, la visión para el cambio y las propuestas de solución, es decir, el estudiante no solo se enfrentará al mundo académico, profesional o laboral sino también está en busca de un desarrollo en sus distintas realidades (social, ambiental, espiritual, familiar, personal, etc.). Por lo que se definieron 7 competencias integrales, (Tabla,1).

Tabla 1. Identificación de competencias integrales.

Para establecer las estrategias didácticas, es importante definir cuál es el método adecuado, se debe pensar desde dónde, para qué y cómo se logrará el aprendizaje. Entre los métodos más comunes en la actualidad, se encuentran el Aprendizaje Basado en Proyectos, Aprendizaje por Competencias, aprendizaje fuera del aula, etc. La base del enfoque socioformativo es la formación de competencias y el planteamiento de proyectos. Por lo tanto, a partir de las competencias a desarrollar y los problemas del contexto, el profesor establece las estrategias didácticas, es decir, planes de acción que contienen técnicas y actividades diseñadas para lograr el aprendizaje esperado.

Metodología El presente artículo describe de manera cualitativa la investigación-acción del Programa de Intervención Transversal que el profesorado ha implementado para desarrollar competencias integrales en los alumnos de la División Industrial de la Universidad Tecnológica de Querétaro. El eje fundamental es intervenir con estrategias didácticas en las asignaturas de Formación Sociocultural, Expresión Oral y Escrita e Integradora para desarrollar competencias integrales.

A continuación, se detalla cómo desde un enfoque socioformativo, se determinaron las competencias ejes como la gestión y autogestión, para después establecer las competencias integrales. Posteriormente se describe la intervención transversal con los profesores de las materias de Formación Sociocultural, Expresión Oral y Escrita e Integradora para incorporar estrategias didácticas. Finalmente, se recopila la valoración de las competencias de los estudiantes, mediante una encuesta a 38 estudiantes de tercero y cuarto y 62 estudiantes de quinto en el nivel de Técnico Superior Universitario (TSU) de la División Industrial.

Fuente: Elaboración propia.

Plan de acción: Intervención transversal y diseño didáctico El objetivo principal de la intervención transversal es desarrollar las competencias integrales establecidas (Tabla 1) en las asignaturas que pueden compartir las competencias y las actividades. Desde el año

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2017, en la División Industrial, se comenzaron a configurar entregables comunes entre las asignaturas. Se coincidió en la transversalidad entre las materias de Expresión Oral Escrita I y II, Formación Sociocultural I, II, III, y IV, así como la materia de Integradora I y II. Por lo tanto, el profesor (a) de la asignatura de Expresión Oral y Escrita debe guiar, y proporcionar las herramientas necesarias para desarrollar la comunicación efectiva y la proyección, mientras el profesor(a) de Formación Sociocultural trabaja con los recursos para la gestión y autogestión y la asignatura de Integradora dirige un proyecto especializado de la carrera.

trabajo colaborativo.

• Elaboración de documentos: Los alumnos asumen la calidad como una competencia importante, se valen de distintos recursos para redactar diversos documentos ejecutivos y técnicos.

• Aprendizaje basado en problemas: A partir de una problemática planteada, el estudiante busca una solución a través de varios conocimientos.

• Estudios de caso: Se utiliza en varias asignaturas, en donde el alumno desarrolla la capacidad lectora, la perspectiva y la autogestión del conocimiento.

• Proyecto de la materia de Integradora: La asignatura de Integradora, se imparte en dos cuatrimestres, se solicita por medio de un trabajo en equipo que los estudiantes propongan y ejecuten un proyecto técnico relacionado con su carrera. La materia de Expresión Oral y Escrita trabaja con las herramientas y actividades para desarrollar la comunicación efectiva, mientras la materia de Formación Sociocultural colabora con la autogestión y gestión de las competencias genéricas para llevar a cabo el proyecto.

Figura 1. Intervención transversal en la División Industrial.

Fuente: Elaboración propia.

La estrategia elegida puede variar, dependiendo las necesidades del cuatrimestre. Se llega al acuerdo de trabajar en entregables comunes y proporcionar herramientas para el desarrollo de las competencias integrales (básicas, genéricas y específicas) desde cada asignatura. En la Figura 1, se observa a detalle la dinámica para generar una comunicación holística.

Estrategias didácticas A continuación, se describen algunas estrategias utilizadas en la Academia Transversal:

• Organizadores gráficos: A partir de la materia de Expresión Oral

y Escrita I, el alumno desarrolla la capacidad de análisis y síntesis de la información, misma que se refleja en la creación de organizadores gráficos.

• Aprendizaje en equipo: Los estudiantes realizan trabajos en

equipo en varias asignaturas, desde la materia de Formación Sociocultural concientizan y evalúan su habilidad y disposición para el

• Proyecto socioformativo: Desde el año 2018 se implementó un taller titulado “Taller Socioformativo”, con una duración de dos horas semanales adicionales al plan curricular establecido. Tiene como objetivo fortalecer las competencias de autogestión y gestión en los estudiantes en referencia al contexto actual, con orientación en el desempeño durante la preparación profesional y oportunidades de empleabilidad desde un enfoque de equilibrio entre la eficiencia técnica y el humanismo. La evaluación consiste en presentar su proyecto de intervención social, ya sea individual o en equipo. Este taller busca analizar las necesidades reales (problemas en un contexto local y global) del alumno y finalmente, a su desarrollo potencial, formando actores con la capacidad de resolver problemas.

Cabe señalar que se destacan las estrategias didácticas que se han aplicado de manera transversal, hay muchas más que se pueden implementar como los sociodramas, el diario, el ensayo, etc.

Diseño didáctico Brindar herramientas que pueden ayudar al objetivo del aprendizaje, exige un nivel de compromiso por parte de los profesores de la asignatura. Aquí se explica el material que la Academia Transversal ha diseñado o propuesto para abordar el contenido. Principalmente, el enfoque se encuentra en la visualización de un estudiante metacognitivo (evaluador de su propio aprendizaje).

• Manual de Trabajos Escolares (2016): Es un referente para construir y evaluar trabajos escolares: Técnicas de Análisis y Síntesis, Organizadores Gráficos, Introducción, Conclusión, Presentaciones y Referencias estilo APA. • Catálogo de Estrategias para la Gestión de Ortografía (2017): Este documento está basado en el modelo de Programación Neurolingüística (PNL). Proporciona métodos para reorientar el hábito de escritura sin errores ortográficos.

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• Guía de Técnicas para Desarrollo de Proyectos (2020): Es un compendio de los apartados básicos de una investigación, se proporcionan conceptos, guías y ejemplos para lograr una comprensión y redacción del trabajo investigativo.

siciona en un 21%. Además, en comunicación efectiva se tiene un 26% de aplicación tanto en seguridad y confianza como la habilidad escrita.

Tabla 2. Resultados de la Encuesta aplicada a los estudiantes que tomaron la asignatura de Integradora.

• Herramientas transversales: Ante el reto de facilitar herramientas que ayuden a la planificación, descripción, resolución o presentación del proyecto, se han determinado utilizar de manera transversal herramientas. 5W2H, ayuda a plantear o planificar el proyecto por medio de preguntas. CANVAS y FORMATO A3, permiten estructurar y presentar el proyecto bajo cierto diseño. ELEVATOR PITCH, es una herramienta que permite presentar el proyecto de manera breve y concisa. FORMATO LUP, es una guía rápida para elaborar lecciones de manera visual.

Es importante señalar, que en la práctica docente, se deben acoplar estas herramientas a las Tecnologías de Información y Comunicación, ya que son básicas para la actualización.

Aplicación del diagnóstico Partiendo de las 7 competencias integrales que se han trabajado de manera transversal (Tabla 1), se redactaron los criterios de acuerdo con la descripción de cada competencia.

• Se utilizó la plataforma SurveyMonkey donde se incorporaron los 7 ítems con opción de elegir más de una respuesta.

• Se compartió a los estudiantes el link de la encuesta vía WhatsApp. • Participaron 100 estudiantes, 38 que cursaron la materia de Integradora I, (tercero o cuarto cuatrimestre) y 62 que cursaron la materia de Integradora II (quinto cuatrimestre) en Técnico Superior Universitario. Específicamente contestaron la encuesta 17 estudiantes de Procesos Industriales área Manufactura, 12 del área de Plásticos, 22 de Mantenimiento, 21 de Nanotecnología y 28 de Mecánica.

Fuente: Elaboración propia.

Resultados En la Tabla 2 se muestra la autoevaluación del desempeño de los estudiantes que realizaron su proyecto integrador de manera transversal.

Se puede observar que las competencias integrales con mayor dominio son: construcción de la integridad (5) y ética y prospectiva y perspectiva (1). Por otro lado, se encuentran en un nivel promedio autogestión del conocimiento (4), habilidades de vinculación interna y externa (2) y capacidad para resignificar el concepto de calidad (6). Asimismo, las competencias más débiles son las habilidades sociales para el trabajo colaborativo (3) y la comunicación efectiva (7).

Por otra parte, se puede observar en qué medida se encuentra cada criterio de las competencias integrales los estudiantes perciben su desempeño. Se encuentran dos principales áreas de oportunidad en las competencias más débiles. En el caso de las habilidades sociales para el trabajo colaborativo y las habilidades para la solución de conflictos tienen una aplicación de 16%, mientras la capacidad para gestionar recursos se po-

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Discusión En relación a la encuesta aplicada a los estudiantes para conocer en qué medida aplican sus competencias integrales en el proyecto integrador, los resultados indican que hay una aplicación alta en la prospectiva y perspectiva, así como en la construcción de la integridad ética. Resulta predecible que en la comunicación efectiva se encuentra en un nivel bajo de aplicación. En pruebas realizadas por el Programa de Evaluación Internacional de los Estudiantes de la OECD arroja una baja puntuación en comprensión lectora, matemáticas y ciencias (OECD, 2018). Desde que los alumnos ingresan a la Educación Superior hay una tendencia a dar poca importancia a las competencias básicas y genéricas. Otro foco de atención es la disposición y la adaptación para el trabajo colaborativo, por lo que se debe continuar con la práctica, ya que es un elemento fundamental para la vida profesional.

El trabajo de la Academia Transversal es un proyecto que reconoce las áreas de oportunidad de los grupos involucrados. En este trabajo se analiza la percepción de los estudiantes, en un segundo acercamiento, se pretende comparar la perspectiva que tienen los profesores sobre el desempeño de las competencias integrales en sus alumnos.

Por otro lado, el proceso de enseñanza-aprendizaje ha generado prácticas de distinta índole, donde se han experimentado efectos unívocos y no lineales. También se reconocen experiencias de comunicación entre profesores, que a veces han dado lugar a “fracturas” por insistir en didácticas tradicionales. A pesar de ello, se sigue trabajando en las intenciones de transversalidad sumando esfuerzos entre estudiantes, profesores, directivos, familia, sociedad, empresarios y organismos gubernamentales. Reflexionar que estamos en un nuevo escenario, es la base de una educación de calidad, en donde se requiere comunicación, trabajo colaborativo, interdisciplinariedad e innovación.

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Carmen Berenice Ynzunza Cortés1, Alejandro Castañeda Miranda2, Jacqueline Bocarando Chacón3 y Cynthia Rocío Flores Juárez4

Universidad Tecnológica de Querétaro Av. Pie de la Cuesta 2501, Colonia Unidad Nacional, Santiago de Querétaro, Querétaro, México, C.P. 76148.

1,2,3,4

bynzunza@uteq.edu.mx

Recibido: Agosto 26, 2020.

Resumen: El objetivo de esta investigación es explorar el nivel de adopción de Industria 4.0 en el sector industrial del Estado de Querétaro. Para lo cual, se llevó a cabo un taller con empresarios y se utilizó un cuestionario como instrumento de recopilación la información, el cual se aplicó a 40 empresas de manufactura, logística e integración de tecnologías de tamaño pequeño, mediano y grande, seleccionadas mediante un muestreo no probabilístico de conveniencia con base en el interés de los encuestados de participar en esta investigación. Para el análisis estadístico, se hizo uso del software SPSS. Los hallazgos obtenidos dan evidencia de las necesidades prioritarias que deben satisfacer las organizaciónes, sus áreas de oportunidad, así también los planes de desarrollo y actividades en torno a la Industria 4.0 (I 4.0). La principal contribución radica en la identificación de las perspectivas teóricas y empíricas de implementar tecnologías emergentes y cómo éstas pueden ayudar a mejorar la eficiencia operativa y el desempeño organizacional.

Se concluye en la necesidad de desarrollar estrategias y acciones para divulgar el conocimiento para incorporar las tecnologías de Industria 4.0, así también los beneficios e implicaciones relacionados con una adopción temprana para la permanencia, competitividad y el crecimiento organizacional.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Palabras clave: Industria 4.0, manufactura inteligente, digitalización de la manufactura.

Abstract: This research aims at examining the level of adoption of Industry 4.0 in the industrial sector of the State of Querétaro. For that, a workshop with businessman was carried out and a questionarie as an instrument for this study was used. This one was applied to 40 small, medium and large manufacturing, logistics and integration technology companies which were selected through a non-probabilistic convenience sampling method considering the respondents willigness to participate in this research. For statistical analysis, SPSS software was used.

The findings show the basic needs to be met and their opportunity areas as well as the development plans and activities related to Industry 4.0 (I 4.0). The main contribution relies on the theoretical and empirical review of implementing emerging technologies and how they can help to improve operational efficiency and organizational perfomance. It concludes that there is no doubt that there is a need to develop strategies and actions to disseminate knowledge to embrace Industry 4.0 technologies, as well as the benefits and implications related to an early adoption for survival, competitiveness and organizational growth.

Keywords: Industry 4.0, intelligent manufacturing, digitalization in manufacturing.

Introducción En las últimas décadas, se ha reconocido la ventaja competitiva que ha alcanzado México en la manufactura, especialmente en el área automotriz, lo que ha favorecido el establecimiento de grandes ensambladoras en algunas regiones del país con beneficios importantes en el crecimiento de empresas locales para fines de proveeduría, empleo y bienestar económico. En el entorno actual, la manufactura y las cadenas de suministro, han sufrido grandes transformaciones producto de la globalización y ahora de los desafíos que conlleva la llamada Industria 4.0, donde los procesos están totalmente interconectados y pueden ser monitoreados en tiempo real a través de cualquier dispositivo móvil, dando paso así a la digitalización de la manufactura y servicios de la empresa y a la fábrica inteligente con resultados importantes en la eficiencia operativa, los costos de fabricación, la calidad, el desarrollo de nuevos productos y la satisfacción del cliente.

Es así, que la integración de tecnologías emergentes en la fabricación, especialmente el IoT, ha significado un cambio trascendental en la manufactura al llevar la accesibilidad y la conectividad a otros niveles facilitando la interacción entre humanos y máquinas y una comunicación directa entre estas últimas con impactos importantes a lo largo de toda la cadena de valor. La manufactura es el principal sector de actividad económica del país y éste se ubica en los primeros lugares dentro del índice global de competitividad en manufactura (Deloitte, 2017).

De acuerdo con los Censos Económicos (2014), la industria manufacturera representa el 11.6% del total de unidades económicas; aporta el 23.5% del empleo y es uno de los sectores con mayor tasa de inversión extranjera directa. El sector automotriz contribuye con el 18.3% del PIB manufacturero y con el 2.9% del PIB nacional; y el 29.8% de la producción de autopartes para este sector se genera en la región Bajío.

En la cual, Querétaro ha asumido un papel preponderante en la proveeduría de autopartes para el sector automotriz y ha reportado un incremento anualizado significativo en la última década (INEGI, 2018).

Ante este escenario, muchos empresarios conscientes de la aceleración de los avances tecnológicos, no han tomado acciones para enfrentar estos desafíos, lo cual pone en riesgo el futuro de sus organizaciones.

Por otro lado, la adopción de nuevas tecnologías, requiere de una fuerte inversión que podría recuperarse en el mediano plazo, pero además personal con conocimiento altamente especializado para implementar las mismas, sin dejar de lado que es un proceso que conlleva una fuerte dependencia tecnológica. No obstante, el poseer o no estas tecnologías puede marcar la diferencia entre permanecer en el mercado o salir de éste. Por lo que, para que el país, mantenga su competitividad a nivel global y su posición como país exportador de manufactura, sea prioritario que las empresas aceleren el proceso de innovación de sus procesos productivos e incorporen tecnologías y herramientas que les permitan transitar hacia la digitalización, para de esta manera reducir la brecha tecnológica y propiciar la transformación de sus negocios, ya que estos cambios no solo están acotados a la manufactura, también están incidiendo en los hábitos del consumidor, quienes esperan ver incorporados los mismos en nuevos productos y/o servicios (Dominici et al., 2016).

Aún así, es evidente que la selección de la tecnología adecuada no es un problema menor, por las implicaciones asociadas con la compatibilidad tecnológica, las pérdidas de empleos debido a la automatización de los procesos y el uso de la robótica, y también los aspectos relacionados con la competencia técnica del personal (Bag et al., 2018; Cohen et al., 2017). Por otro lado, en el contexto de la PyMe, el impacto es aún mayor, dado que representa la disposición de cuantiosos recursos para la adquisición y puesta en marcha de estas tecnologías y herramientas, conlleva además un alto riesgo; a la par de una infraestructura de soporte robusta, (Ruessmann et al., 2015 ; Moeuf et al., 2018). De ahí que el interes de esta investigación gire en torno a conocer si las empresas, especialmente aquellas relacionadas con el sector manufacturero están adoptando las tecnologías de Industria 4.0 y si estas tecnologías se alinean a sus necesidades actuales y futuras.

Revisión de literatura Industria 4.0 Diversas acepciones existen sobre la Industria 4.0, pero en todas ellas el referente principal son los beneficios de negocio, sociales, y ambientales asociados con la incorporación de tecnologías emergentes en la optimización de los procesos productivos y la cadena de valor (Strange y Zuchella, 2017). El proceso va más allá de la mera automatización, sino exhibe la capacidad de la empresa de interconectar todos los elementos y sistemas (Kagermann, 2015) de forma tal, que puedan a través de tecnologías de la información, de fabricación y de inteligencia mejorar su competitividad y adaptabilidad a las necesidades del mercado. Bajo estas consideraciones, algunos se refieren a la Industria 4.0 como un avance tecnológico soportado en tecnología que sirve de columna vertebral para la integración de objetos físicos, humanos, máquinas, inteligencia, productos y procesos, a través de todos los límites organizacionales, para integrar una cadena de valor más ágil, colaborativa e inteligente (Schumacher, Erol y Sinh, 2016). Otros la conceptualizan, como una forma nueva de gestión de la producción, sincronizada y en la cual los flujos de información se dan en tiempo real, la cual favorece la personalización de la fabricación y la cercanía con el cliente (Kohler y Weisz, 2016).

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Para Geissbauer, Vedso y Schrauf, (2016), configura un proceso distinto en piso, que transforma la forma en la que operan los procesos actuales con implicaciones importantes en el diseño, la manufactura y la gestión, en el que se presupone un uso extensivo de habilitadores tecnológicos como sensores, sistemas ciberfísicos, el internet de las cosas, la robótica colaborativa, la inteligencia artificial, el cómputo en la nube, el Big data, la analítica avanzada, la fabricación digital, los dispositivos móviles, las plataformas digitales y el software como servicio entre otros (Brettel et al., 2014). En virtud de ello, a la Industria 4.0, se le asocia con una manufactura más flexible, coordinada y dinámica que favorece la fabricación inteligente y la customización de los productos (Bag et al., 2018; Cooper y James, 2009). Bajo esta perspectiva, se visualizan entornos con un alto nivel de integración, coordinación y conectividad, con sistemas que dotan de inteligencia a las máquinas para que puedan aprender, así también contar con sistemas automatizados para la adquisición de datos que facilitan el monitoreo de los procesos y el intercambio de información en todos las áreas de la organización (Roblek, Meski y Krapez, 2016; Bag et al., 2018; Dutta y Bose, 2015), lo cual incluye a clientes, proveedores, accionistas, etc. (Dominici et al., 2016). La Industria 4.0, también ha favorecido el surguimiento de nuevas formas de colaboración, servicios y modelos de negocios (Roblek et al., 2016; Pejić, 2014), soportados en el internet de las cosas, las tecnologías de información y de fabricación; una arquitectura de empresa totalmente integrada (Yang, 2017) dando paso así a la fábrica del futuro o industria inteligente (Heynitz y Bremicker 2016; Liao et al, 2017, Kusiak, 2018).

Habilitadores tecnológicos de la Industria 4.0 Los habilitadores tecnológicos de la Industria 4.0, son todo un conjunto de tecnologías o herramientas digitales que se entrelazan para la transformación de las empresas, las cuales se asocian con aspectos de flexibilidad y eficiencia operativa, productividad, reconfiguración de los procesos, bajos costos, utilización óptima de recursos, adaptabilidad, agilidad y esbeltez (Müller, Kiel y Voigt 2018; Ren et al. 2015; Denkena et al., 2014); así también con una mejor calidad, logística, sustentabilidad y eficiencia energética (Goncalvez, Winroth, Dener, 2020; Deloitte, 2017; Veleva y Ellenbecker 2001); a la par de autonomía, una mejor trazabilidad (Deloitte, 2017) y ciclos de vidas de producto más cortos (Bonfanti, Del Giudice y Papa, 2015) entre otros. En síntesis, esta iniciativa favorece el desarrollo de soluciones tecnológicas que aportan valor añadido mediante la digitalización de los procesos, productos, servicios y negocios. Algunas características de cada una de estas tecnologías se detallan a continuación: • Internet industrial de las cosas: Arquitectura de integración de varias tecnologías e interconexión mediante dispositivos de cómputo embebido que facilitan las capacidades de comunicación, trazabilidad y actuación en tiempo real (Hozdic, 2015; Wang, Törngren y Onori 2015).

CPS (sistemas ciberfísicos) – mecanismos que permiten el control y monitoreo mediante el uso de algoritmos integrados directamente en los sistemas (Yue et al. 2015).

• Ciberseguridad: Protocolos y redes integradas que garantizan la seguridad y confiabilidad a los sistemas industriales, las líneas de producción y los flujos de comunicación (Rüßmann et al., 2015).

• Simulación: Gemelos digitales y modelos virtuales para simular el flujo de materiales, el desempeño de producto, las operaciones y todos

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los aspectos del proceso, con fines de diseño, fabricación y optimización (Caggiano, Caiazzo, and Teti 2015: Bahrin et al., 2016; Russmann et al., 2015).

• Cómputo en la nube: Servicio de almacenamiento, procesamiento y compartición de datos, con accesibilidad a recursos servicios, aplicaciones y arquitecturas de colaboración desde cualquier lugar y dispositivo (Vaida et al, 2018; Gupta, Seetharaman, y Raj 2013).

• Fabricación aditiva: Facilita la construcción de modelos y el prototipado rápido; brinda versatilidad y conlleva a una producción más ligera, en pequeños lotes, con menor inventario y costos (Russmann et al., 2015).

• Realidad aumentada y virtual: Mejora de la operación, el diseño y mantenimiento, al igual que favorece el entrenamiento virtual y posibilita la optimización de la interacción hombre-máquina (Blümel, 2013; Lee, Han, and Yang 2011) • Big data y analítica: Recopilación y análisis de grandes volúmenes de datos de los sistemas de fabricación y gestión para la toma de decisiones, así también la oferta de nuevos productos y/servicios (Stock y Seliger 2016; Babiceanu y Seker 2016; ) y la inteligencia de negocio (Rüßmann et al., 2015).

• Sistemas de integración horizontales y verticales: Unión, interacción y sincronización de sistemas y procesos para el soporte de ingeniería en toda la cadena de valor; la cual facilita la incorporación de requerimientos del cliente y la colaboración (Deloitte, 2017; Stock y Seliger, 2016; Kagerman, Wolfgang y Johannes, 2013).

• Robots colaborativos: Cobots con mecanismos propios para la colaboración e interacción segura hombre máquina y la autonomía en la producción (Bahrin et al, 2016; Caggiano, Caiazzo, and Teti 2015).

Metodología La investigación tuvo por objeto de estudio, la pequeña, mediana y gran empresa del Estado de Querétaro. Consistente en un estudio exploratorio que busca tener un primer acercamiento al entorno de la Industria 4.0 en el sector industrial del Estado.

Con este fin, se diseñó un cuestionario de 45 ítems, con preguntas abiertas y de opción múltiple que exploran aspectos relacionados con iniciativas para adopción de tecnologías de I 4.0. Las empresas participantes fueron 40, del sector de manufactura, logística y de tecnologías de la información y otros bajo un proceso de selección no probabilístico de conveniencia con base en el interés de las mismas en participar en el estudio. La recopilación de datos se realizó mediante la aplicación del instrumento, auto administrado a los directivos de estas empresas, en el cual se integran también algunos aspectos relacionados con el tamaño, giro y permanencia en el mercado de la empresa. Para lo cual, se llevó a cabo un taller de Industria 4.0 en las instalaciones de la Universidad Tecnológica de Querétaro con el apoyo de la Fundación México Estados Unidos para la Ciencia (FUMEC). En la Figura 1, se presentan los porcentajes de empresas que participaron en la investigación por sector.

El 85% de estas empresas pertenecen a un clúster: automotriz, de plástico, aeronáutico, tecnologías de la información y un 15% no está integrado a ninguna agrupación empresarial. Dado la vocación del Estado, predominan las empresas del sector automotriz. El 75% de las empresas son de tamaño medio y grande. En su mayoría, son empresas consolidadas, ya que han estado en el mercado por más de 6 años. El 12.5% de las mismas son aún jóvenes, las cuales están principalmente en el sector de tecnologías de la información e integración. En cuanto al elemento muestral, el 40% ocupan un puesto de dirección en el área de manufactura, operaciones, ingeniería, enlace tecnológico o proyectos.

El 47.5% de los mismos son ingenieros de ensamble, coordinadores de innovación, ingenieros de planta, de producto, manufactura u operaciones. El resto ocupa otros puestos relacionados.

Resultados Los resultados alcanzados refieren la existencia de 6 aspectos prioritarios en la mayoría de las organizaciones encuestadas. Estos se relacionan principalmente con la eficiencia operativa, la capacidad instalada, los aspectos de calidad y el monitoreo de los procesos, al igual que el desarrollo de nuevos procesos y /productos. En la Figura 1, se observa que mejorar la capacidad instalada es la prioridad número uno seguida de los aspectos operativos.

Tabla 1. Características de la Unidad y Elemento Muestral.

Figura 1. Prioridades de la empresa.

Fuente: Elaboración propia.

Fuente: Elaboración propia.

Con relación al diseño el instrumento, se les pidió a los empresarios que detallaran las tres prioridades para su empresa y sus áreas de oportunidad. De igual forma, que listaran las principales iniciativas que hubiesen emprendido en el año inmediato anterior y la razón para llevar a cabo tales iniciativas. También, sus planes de desarrollo en torno a la Industria 4.0, el grado de urgencia de su implementación y las actividades en curso relacionadas. Al igual, que el grado de implementación de soluciones de Industria 4.0 y en qué medida los objetivos estratégicos de la empresa están alineados con este cambio tecnológico y éste último es un elemento diferenciador respecto de sus competidores. Por otro lado, se les solicitó que de un grupo de 16 ítems relacionados con aspectos de mejora enumerarán los 5 que tendrían más impacto en la competitividad y el crecimiento de su empresa en orden de importancia. Finalmente, se les cuestionó sobre las necesidades en servicios tecnológicos, formación, proyectos de demostración y acompañamiento. La captura de la información se hizo en el software SPSS y se utilizó estadística descriptiva.

En cuanto a la eficiencia operacional, se observa que el 53.57% de los empresarios otorga una amplia importancia a la reducción de los costos y desperdicios, así también a la búsqueda de una calidad superior, minimizando los productos no conformes, 42.85%. Mientras que, en lo que concierne a la capacidad instalada, la prioridad se centra en la capacidad de la empresa de hacer cambios rápidos a los procesos para cumplir con las especificaciones del cliente y así también en el incremento de los niveles de producción, 60.71% y 39.39% respectivamente, haciendo un uso más óptimo de los recursos y la infraestructura, a la par de trabajar en el mejoramiento de la eficiencia global de los activos productivos. (Figura 2).

Figura 2. Eficiencia operativa y capacidad instalada.

Fuente: Elaboración propia.

Tocante a la calidad, los aspectos más relevantes giran en torno a elevar la conformidad del producto 46.42% y la mejora de la calidad de los suministros, 14.20%. En cuanto a desarrollo de nuevos procesos y productos, el énfasis está en el desarrollo de la ingeniería del producto, la reducción del tiempo de respuesta para generar prototipos, las cotizaciones de nuevos productos, 32.14% y los costos de prueba y validación, 34.6%. En virtud de que, la capacidad de innovación, es un factor clave para permanecer en el mercado, al igual que la presión competitiva para desarrollar productos con un alto componente tecnológico y una mayor versatilidad. (Figura 3).

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Figura 5. Necesidades de Formación.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 3. Calidad y desarrollo de nuevos productos/procesos.

Fuente: Elaboración propia.

Por lo que hace al monitoreo de procesos y productos, la mayoría refiere como área prioritaria el monitoreo en línea de las variables de proceso (60.71%), un flujo uniforme de datos por medios electrónicos entre departamentos (31.14%), un flujo de datos compatible y por medios electrónicos con clientes o proveedores (28.57%), la capacidad de simular procesos de manufactura para validación (14.28%) y los aspectos de trazabilidad del producto en proceso, inventario y en entrega (39.28%).

Con relación a las principales áreas de oportunidad, sobresalen los aspectos de integración de tecnologías para la digitalización, la automatización y control; de igual modo, la logística relacionada con los inventarios, el manejo de materiales, la planeación de la producción, administración de la demanda, entrega a tiempo y otros asociados con la gestión. Igualmente, la integración de sistemas y el análisis de datos.

Así también, una mayor conectividad y la incorporación de tecnología al desarrollo de nuevos productos. (Figura 6).

Figura 6. Principales áreas de oportunidad.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 4. Monitoreo de procesos y productos.

Fuente: Elaboración propia.

Acerca de la formación de recursos, los empresarios mencionan como aspecto prioritario la necesidad de contar con personal con las habilidades técnicas para implementar estas tecnologías, 24.70%. Seguido de conocimiento para manejar y analizar grandes volúmenes de datos 23.31%.

Entre ellas se refieren también, capacidades para la gestión de proyectos tecnológicos, tecnologías de la información y habilidades para interacturar con interfaces modernas, entre otras.

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En cuanto a los planes de desarrollo relacionados con al adopción de la Industria 4.0, el 74.28% de los empresarios señalaron que está contemplada dentro de sus planes de desarrollo a mediano y largo plazo. Sin embargo, están aún en espera debido al desconocimiento y a los montos de inversión, para obtener el máximo beneficio de las ventajas que ofrecen las nuevas tecnologías y el entorno digital. Con relación al nivel de adopción de tecnologías de I 4.0, el 43.25% de los empresarios contestó que ya están realizando una serie de actividades en sus organizaciones, en contraste con el 36.7% dijo que no llevado a cabo acciones al respecto todavía. Un 20.05% no contestó. (Figura 7). Las actividades, se han dirigido a la implementación de soluciones de IoT para la adquisición de datos, la integración de sistemas y la formación, ya que existe resistencia, representa un gran desafío y falta personal con las competencias para el diagnóstico y la implementación de estas tecnologías.

Tabla 2. Alineación áreas de oportunidad vs tecnologías I 4.0.

Figura 7. Planes de desarrollo y actividades de I 4.0 Fuente: Elaboración propia.

Los hallazgos también muestran el nivel de alineación que existe entre las áreas de oportunidad de las empresas y las tecnologías de la Industria 4.0. En la Figura 8, se observa que el 53.5% de los empresarios encuestados tienen dentro de sus objetivos estratégicos con una alta prioridad la transformación de sus procesos tradicionales a ditigales y el aprovechamiento de las tecnologías emergentes, aunque un 35.7% se ubica todavía en un nivel bajo. De igual manera, se aprecia que en el 42.8% de las empresas el grado de urgencia de implementación es medio, un 25.1% lo considera bajo y el 32.2% piensa que no aplica. Situación que contrasta con el grado deadopción , el cual es mayormente bajo 58.6%.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 8. Nivel de alineación, urgencia e implentación I 4.0.

Fuente: Elaboración propia.

En lo referente. a los aspectos que tendrían un mayor impacto en el crecimiento y la competitividad de la industria referidos por los empresarios, se encuentra que la mayoría de ellos se alinean con las tecnologías de la I 4.0. En la Tabla 2, se identifica que tecnología podría ayudar a solventar la problemática señalada. Esto en base, a la revisión de literatura y a las publicaciones encontradas vinculadas con la implementación de estas tecnologías y los beneficios que las mismas han tenido en las empresas que han incorporado algunas de estas tecnologías.

Discusión A la luz de los resultados alcanzados, puede afirmarse que la adopción de tecnologías digitales es una necesidad manifiesta para la industria del Estado, especialmente aquella relacionada la manufactura.

Algunas de las áreas tecnológicas clave, parecen estar vinculadas al manejo de de datos y la necesidad de utilizar herramientas y servicios en la nube para convertirlas en información para una mejor toma de decisiones y fortalecer la estrategia de negocio. Por otro lado, es evidente que las empresas requieren de habilitadores tecnológicos para alcanzar mejoras operacionales y embarcarse en procesos de innovación y desarrollo de nuevos procesos y/o productos. En este sentido, otros estudios han señalado que estas soluciones digitales se asocian mayormente con la eficiencia operativa, aunque en menor medida es una oportunidad

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de incursionar en nuevos modelos de negocio (Deloitte, 2017), siendo entonces este un punto importante a considerar. Por otro lado, la simulación de los procesos puede ser el medio para que, a través de modelos virtuales puedan incorporarse los parámetros operacionales y manejarse aspectos de optimización relacionados con el diseño, validación y fabricación del producto, el desempeño, las alternativas de configuración y el cumplimiento a los requerimientos del cliente, entre otros que requieren estas organizaciones.

Investigaciones previas, han encontrado que a través de la simulación se facilita el diseño de cambios; igual es factible encontrar la solución óptima y acelerar el proceso de desarrollo de nuevos productos (Karlberg, Sandberg, y Lundin, 2013; Lockwood, 2009). Esto implica que estén integrados todos los elementos para crear un modelo virtual que facilite el realizar cambios en tiempo real y explorar los efectos de los mismos a través de la simulación de todo el ciclo de vida del producto (diseño, prototipado, validación, fabricación, mantenimiento y disposición final) antes de que se lleven a un entorno físico, minimizando así los costos. Los hallazgos exhiben la necesidad de las empresas de implantar soluciones IoT para generar y visualizar los datos en tiempo real, y observar los aspectos de trazabilidad de sus productos y procesos. Estudios realizados con anterioridad, han señalado como a través de estas tecnologías es posible la gestión en tiempo real de inventarios, la manufactura, la logística (Wang, Zhong y Huang, 2016). La formación adquiere iguamente un papel relevante, tanto a nivel directivo como operativo. Éste último requiere contar con mayores competencias técnicas y una formación más multidisciplinaria. Así también, desarrollar la capacidad para trabajar en nuevos esquemas de colaboración y en ambientes virtuales.

Conclusiones La industria 4.0 es un referente de la transformación de la manufactura que requiere primeramente un cambio de cultura y gestión dado el entramado que se teje entre lo digital y lo virtual. Ha cobrado gran relevancia en los últimos años y a nivel gubernamental en diversos países se han impulsado iniciativas para acelerar el proceso de adopción. En México, los esfuerzos son aún incipientes, no obstante las ventajas que tendría en los procesos de fabricación convencionales, en la cadena de proveeduría y en el tiempo de introducción de nuevos productos al mercado; aún y cuando hay evidencia de su necesidad, por ejemplo para la prueba y validación. La adopción puede ser paulatina y bajo el acompañamiento de consultaría calificada. Pero requiere, contar con una hoja de ruta tecnológica en la empresa de mediano y largo plazo, donde converjan los objetivos estratégicos con un enfoque de procesos, productos e inversión en tecnología y capacitación. Entre los principales obstáculos están la falta de conocimiento sobre las tecnologías, de I.40, la desconfianza y las cuestiones relacionadas con la seguridad de la información. Por último, una dirección convencida y comprometida puede canalizar los recursos y esfuerzos hacia esta reconfiguración. En este punto, el papel de la formación y retención del talento es un factor a considerar, así como la evaluación de los resultados. Como limitaciones de este estudio se señalan el número de empresas encuestadas, la necesidad de desarrollar una escala de medición más robusta y de realizar estudios longitudinales, en empresas que ya hayan incorporado estas tecnologías para evaluar los resultados alcanzados.

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Pedro Moreno Vázquez1, Hugo de Jesùs Becerra Reyes2, Juan Manuel Núñez Montalvo3 y Oscar Daniel Calvillo Valdez4

Universidad Tecnológica de Calvillo.

Carretera al Tepetate N° 102 Colonia El Salitre, Calvillo, Aguascalientes.

1,2

Universidad Tecnológica del Norte de Aguascalientes. Av. Universidad No.1001 Estación Rincón, Rincón de Romos, Aguascalientes.

3,4

pedro.moreno@utcalvillo.edu.mx hugo.becerra@utcalvillo.edu.mx juan.nunez@utna.edu.mx oscar.calvillo@utna.edu.mx

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Resumen: La presente investigación evalúa si la estandarización en sistema automático de monitoreo y control de temperatura de molde beneficia significativamente al nivel de productividad un robot spray de moldeo, con la finalidad de estandarizar el proceso de monitoreo automático de temperatura de moldes para que el personal que no está completamente capacitado o incluso que no tiene conocimiento del proceso, pueda realizar las funciones encomendadas respecto al equipo termográfico. Un mercado cada vez más competitivo exige productos de mayor calidad a un menor precio, lo cual obliga a las empresas a implementar filosofías de trabajo que las guíen a obtener una mayor eficiencia en todas sus áreas productivas. Los resultados obtenidos permiten visualizar si el implementar un programa de monitoreo de control de temperaturas automático, asegura la disminución de los tiempos muertos y una buena calidad en los productos terminados, con el fin de obtener una reducción de costos.

Palabras clave: Hoja de operación estándar, termografía, molde de inyección.

Abstract: This research assesses whether a good standardization in automatic mold temperature monitoring and control system significantly benefits a robot molding spray at the productivity level of a robot molding spray, in order to standardize the process of automatic mold

temperature monitoring so that staff who are not fully trained or even unaware of the process, being able to perform the functions entrusted with respect to the thermal imaging equipment. An increasingly competitive market demands higher quality products at a lower price, which forces companies to implement work philosophies that will guide them to achieve greater efficiency in all their productive areas. The results obtained allow to visualize whether the implement an automatic temperature control monitoring program, ensures reduced downtime and good quality in finished products, in order to achieve a cost reduction.

Keywords: Standard operation sheet, thermography, injection mold.

Introducción Esta investigación surge con la finalidad de estandarizar el sistema automático de monitoreo de temperatura instalado en robots spray de máquinas de moldeo, ya que la mayoría del personal no cuenta con la capacitación o información necesaria para manejar las funciones de la cámara y de sus monitores. La intención de este proyecto se centra en la calidad de los productos, existe la necesidad de controlar el monitoreo de las cámaras termográficas instaladas en los robots de manera continua, actualmente existen 28 máquinas de moldeo dentro de la empresa, caracterizadas por el tonelaje de presión que maneja cada una de ellas.

desde su superficie viaja en forma de ondas electromagnéticas a la velocidad de la luz; esta energía es directamente proporcional a su temperatura, lo cual implica que, a mayor calor, mayor cantidad de energía emitida. Debido a que estas ondas poseen una longitud superior a la que puede captar el ojo humano, es necesario utilizar un instrumento que transforme esta energía en un espectro visible, para poder observar y analizar la distribución de esta energía [1].

Todos los cuerpos cuya temperatura excede el cero absoluto (0 K o - 273 °C) emiten una radiación térmica que el ojo humano no alcanza a percibir. La magnitud de dicha radiación está relacionada directamente con la temperatura del objeto. Mientras más caliente se encuentre un cuerpo, más energía infrarroja emitirá. La energía infrarroja no se puede ver, pero con el desarrollo de la tecnología, ya existen equipos especializados en captar esta energía y transformarla en imágenes visibles que permiten determinar la temperatura de los objetos [2].

La cámara termográfica es un equipo que mide la radiación térmica de los cuerpos y la convierte en una imagen visible de varios colores los cuales están establecidos por su temperatura. Generalmente, estas cámaras manejan longitudes de onda entre 8 µm y 15 µm. En la Figura 2 se muestra una cámara termográfica utilizada para determinar el comportamiento de la temperatura en un motor reductor empleado en un proceso de manufactura. [2].

La instalación de robots con cámara termográfica es una herramienta que ayuda en el aumento de la calidad de los productos y reduce el tiempo que invierte el personal de ingeniería de fundición en tomar termografías de forma manual. Esto se debe a que se toman fotografías termográficas de forma manual en las máquinas que no cuentan con esta actualización (robot con cámara termográfica), por tal motivo, se invierte tiempo del personal para operar la máquina a la cual se va a realizar el análisis, caso contrario a las máquinas que ya cuentan con una cámara termográfica, las cuales se activan automáticamente en cada ciclo de moldeo.

El principal problema que se presenta con este mecanismo de trabajo, es la poca capacitación para manejar el equipo termográfico, ya que no todo el personal está capacitado para manipularlo, hecho que no permite aprovechar al máximo las ventajas de este sistema de trabajo.

La estandarización del sistema automático de monitoreo se pretende llevar a cabo mediante la realización de hojas de operación estándar (HOE´s) con apoyo visual que permite facilitar al personal el entendimiento del uso del equipo de termografía. Además de generar programas para cada uno de los modelos que se trabajan en las máquinas que cuentan con el equipo termográfico, con el fin de llevar un control de temperatura de los puntos críticos del molde.

Fundamentos Teóricos La Termografía es una técnica que estudia el comportamiento de la temperatura de las máquinas con el fin de determinar si se encuentran funcionando de manera correcta. La energía que las máquinas emiten

Figura 1. Cámara Termográfica. Fuente: Elaboración propia.

La fundición es el proceso de producción de un objeto metálico por vaciado de un metal fundido dentro de un molde y que luego es enfriado y solidificado. Desde tiempos antiguos el hombre ha producido objetos de metal fundido para propósitos artísticos o prácticos. Con el crecimiento de la sociedad industrial, la necesidad de fundición de metales ha sido muy importante.

El metal fundido es un componente importante de la mayoría de maquinarias modernas, vehículos de transporte, utensilios de cocina, materiales de construcción, objetos artísticos y de entretenimiento. También está presente en otras aplicaciones industriales tales como herramientas de trabajo, maquinaria de manufactura, equipos de transporte, materiales eléctricos y electrónicos, objetos de aviación etc. La mejor razón de su uso es que puede ser producida económicamente en cualquier forma y tamaño [3].

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Los principales tipos de moldeo son: Moldeo en arena verde: Consiste en la elaboración del molde con arena húmeda y colada directa del metal fundido. Es el método más empleado en la actualidad, con todo tipo de metales y para piezas de tamaño pequeño y medio. No es adecuado para piezas grandes o de geometría compleja, ni para obtener buenos acabados superficiales o tolerancia reducida.

Moldeo en arena seca: Antes de la colada, el molde se seca a elevada temperatura (entre 200 y 300ºC). de este modo se incrementa la rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor tamaño, geometrías más complejas y con mayor precisión dimensional y mejor acabado superficial.

Moldeo mecánico: Consiste en la automatización del moldeo en arena verde. La generación del molde mediante de prensas mecánicas o hidráulicas, permite obtener moldes densos y resistentes que subsanan las deficiencias del moldeo tradicional en arena verde.

Moldeo a la cera perdida o microfusión: En este caso, el moldeo se fabrica en cera o plástico. Una vez obtenido, se recubre de una serie de dos capas, la primera de un material que garantice un buen acabado superficial, y la segunda de un material refractario que proporcione rigidez al conjunto. Una vez que se ha completado el molde, se calienta para endurecer el recubrimiento y derretir la cera o el plástico para extraerlos del molde en que se verterá posteriormente el metal fundido. Este método tiene dos ventajas principales, la ausencia de machos y de superficies de junta, con lo que se logran fieles reproducciones del moldeo original sin defectos superficiales (líneas de junta y rebabas) que luego haya que pulir. [3] La inyección de Aluminio es un proceso que consiste en forzar o inyectar aluminio fundido hacia un molde permanente, también denominado dado, dichos moldes o dados, tienen una cavidad de la pieza deseada, considerando la contracción del mismo. Los moldes pueden o no contener corazones y botadores para separar las partes del molde y que quede la pieza deseada en aluminio.

El proceso de inyección de aluminio en matriz o dados, desarrollado a principios de los años de 1900 es un ejemplo adicional de la fundición en molde permanente. La presión ejercida sobre el metal líquido para este proceso se mide en Mega Pascales (Mpa). El metal fundido es forzado dentro de la cavidad de la matriz o dado a presiones que van de 0.7 Mpa-700 MPa (0.1 ksi-100 ksi).

Las piezas típicas que se fabrican mediante la inyección en matriz son componentes para motores, máquinas para oficinas y enseres domésticos, herramientas de mano y juguetes. El peso de la mayor parte de las piezas fundidas va desde menos de 90 g, que es equivalente a 3 Onzas (Oz) a aproximadamente 25 kg que es equivalente a 55 libras (lb). Existen dos tipos básicos de máquinas de inyección en matriz: las de cámara caliente y las de cámara fría [4].

El proceso de cámara caliente involucra el uso de un pistón, que atrapa cierto volumen de metal fundido y lo obliga a pasar la cavidad de la matriz de vaciado a través de un cuello de cisne y una tobera. Las presiones de inyección son de hasta 35 MPa (5000 psi) con un promedio de aproximadamente 15 MPa (2000 psi).

El metal se mantiene a presión hasta que solidifica en matriz de vaciado. Para mejorar la vida de la matriz y ayudar con un rápido enfriamiento del metal (reduciendo por tanto el tiempo ciclo de colada), las matrices de vaciado usualmente son enfriados por agua o aceite en circulación a través de varios canales en el interior de la matriz colada.

Los tiempos del ciclo van desde 200 a 300 inyecciones (individuales) por hora para el zinc, aunque componentes muy pequeños como los dientes de cierres de cremallera se pueden fundir a una velocidad de 18000 inyecciones por hora. Mediante este proceso usualmente se funden aleaciones de bajo punto de fusión como las del zinc, magnesio, estaño y plomo [5].

El proceso de Die Casting o Fundición por Inyección es usado cuando los tirajes o demandas son continuas y grandes, ya que el tiempo de ciclo promedio en Die Casting oscila entre 15 y 60 segundos, dependiendo del gramaje de la pieza, a su vez cada inyectada o golpe debe amortizar el precio del molde [4].

Figura 3. Proceso de inyección en matriz de cámara caliente.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 2. Máquina de inyección de aluminio (DCM).

Fuente: Elaboración propia.

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En el proceso de cámara fria, el metal fundido se vacía en el cilindro de inyección (cámara de inyección). La cámara de inyección no es calentada, de ahí el termino cámara fría. El metal fundido es forzado en la cavidad de la matriz de vaciado a presiones en un rango usualmente de 20 MPa a 70 Mpa (3 ksi a 10 ksi), aunque pueden ser tan altas como 150 MPa (20 ksi). Las máquinas pueden ser horizontales o verticales, en cuyo caso la cámara de inyección es vertical y la máquina es similar a una prensa vertical.

Las aleaciones de alto punto de fusión como el aluminio, magnesio y cobre normalmente se funden utilizando este método, aunque también otros metales se pueden colar de esta manera (incluyendo metales ferrosos). Las temperaturas de metal fundido van desde los 600°C (1150°F) para el aluminio y ciertas aleaciones de magnesio, y aumenta de manera considerable para aleaciones de cobre y hierro [5].

Figura 5. Longitud de onda en micras.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 4. Proceso de inyección en matriz de cámara fría.

Fuente: Elaboración propia.

El molde (también llamado herramienta) es la parte más importante de la máquina de inyección, ya que es el espacio donde se genera la pieza; para fabricar un producto diferente, simplemente se cambia el molde, al ser una pieza intercambiable que se atornilla en la unidad de cierre. Las partes del molde son: Cavidad: Es el volumen en el cual la pieza será moldeada.

Canales o ductos: Son conductos a través de los cuales el polímero fundido fluye debido a la presión de inyección. El canal de alimentación se llena a través de la boquilla, los siguientes canales son los denominados bebederos y finalmente se encuentra la compuerta (o punto de inyección).

Canales de enfriamiento: Son canales por los cuales circula agua para regular la temperatura del molde. Su diseño es complejo y específico para cada pieza y molde, ya que de un correcto enfriamiento depende que la pieza no se deforme debido a contracciones irregulares.

Barras expulsoras: Al abrir el molde, estas barras expulsan la pieza moldeada fuera de la cavidad, pudiendo a veces contar con la ayuda de un robot para realizar esta operación [5].

La radiación infrarroja es una forma de radiación electromagnética como las ondas de radio, las microondas, rayos ultravioletas, rayos gamma, la luz visible, etc... Todas estas formas de radiación en conjunto dan lugar al espectro electromagnético. Tiene en común que todas ellas emiten energía en forma de ondas electromagnéticas y se propagan a la velocidad de la luz.

La radiación infrarroja se define como aquella que tiene una longitud de onda entre 0,78 y 1000 micras (µm). Los rayos infrarrojos se subdividen en función de la proximidad de longitud de onda a la luz visible como cercanos, medios o lejanos [6].

Las cámaras termográficas que se emplean en la industria funcionan todas en la banda de infrarrojos medios (son las que detectan los llamados microbolómetros no refrigerados). Las cámaras termográficas detectan la radiación infrarroja invisible que emiten los objetos y lo transforma en una imagen dentro del espectro visible en la que la escala de colores (o grises) refleja las distintas intensidades.

La intensidad de la radiación infrarroja es función de la temperatura, pero no sólo de ella, influyen también las características superficiales del objeto, el color y el tipo de material. En un principio las cámaras termográficas dan un valor de temperatura para cada punto, sin tener en cuenta que, para la misma temperatura, dos materiales pueden irradiar energía infrarroja con intensidades muy diferentes [6].

Justificación El estandarizar las operaciones es una actividad importante para las áreas productivas y de mantenimiento para cualquier empresa. El realizar una buena estandarización de las operaciones puede traer a las organizaciones múltiples beneficios en la productividad y las ganancias económicas, además de brindar un crecimiento al personal operativo.

La instalación de robots con cámara termográfica, es una herramienta que ayuda en el aumento de la calidad de los productos y reduce el tiempo que invierte el personal de ingeniería de fundición en tomar termografías de forma manual. Esto se debe a que se toman fotografías termográficas de forma manual en las máquinas que no cuentan con esta actualización (robot con cámara termográfica), lo cual es necesario invertir tiempo del personal para operar la máquina a la cual se va a realizar el análisis, caso contrario a las maquinas que ya cuentan con una cámara termográfica, las cuales se activan automáticamente en cada ciclo de moldeo.

El principal problema que se presenta con este mecanismo de trabajo, es la poca capacitación para manejar el equipo termográfico, ya que no todo el personal está capacitado para manipular el equipo termográfico, lo cual no permite aprovechar al máximo las ventajas de este sistema de trabajo.

La estandarización del sistema automático de monitoreo se pretende llevar a cabo mediante la realización de hojas de operación estándar

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(HOE´s) con ayudas visuales, lo cual permite facilitar al personal el entendimiento del uso del equipo de termografía. Además de generar programas para cada uno de los modelos que se trabajan en las maquinas que cuentan con el equipo termográfico, con el fin de llevar un control de temperatura de los puntos críticos del molde.

Planteamiento del Problema ¿En qué grado beneficia la estandarización de un sistema automático de monitoreo y control de temperatura de molde al nivel de productividad de un robot spray de moldeo?

Hipótesis de Investigación Las hipótesis de investigación del presente trabajo plantean lo siguiente:

HO: Una buena estandarización de un sistema automático de moni-

toreo y control de temperatura de molde no beneficia significativamente al nivel de productividad un robot spray de moldeo.

H1: Una buena estandarización de un sistema automático de monito-

reo y control de temperatura de molde no beneficia significativamente al nivel de productividad un robot spray de moldeo.

Materiales y Métodos Antes de iniciar las actividades de la investigación, es importante que todo el personal complete las dos actividades previas:

a) Conocimiento y capacitación de las medidas de seguridad laboral: Antes de introducir a una persona dentro de la organización, independientemente del área a la que será dirigida se le da una capacitación que tiene una duración aproximada de 8 horas. b) Integración al departamento de ingeniería de fundición: Es impor-

tante mencionar que no todo el personal de ingeniería de fundición está capacitado para usar el equipo termográfico. Una vez dentro del equipo de trabajo de ingeniería de fundición, el personal ingresa con actividades de apoyo, siendo importante que el personal trabaje en las áreas de maquinado y moldeo.

3. Modificar rutinas de trabajo en caso de ser necesario.

4. En este apartado se analizan los datos obtenidos en la estandarización de un sistema automático de monitoreo y control de temperatura de molde, con el principal objetivo de determinar si su implementación beneficia o no significativamente el aumento de la productividad del robot spray de moldeo.

Las variables utilizadas se midieron de la siguiente manera:

• Piezas de fundición: Se categorizan y registran las piezas defectuosas del área de maquinado y fundición. Registrando en número de piezas buenas y piezas defectuosas, con el fin de obtener el valor porcentual de cada una de ellas.

• Productividad: Los estándares de producción son la forma de medir esta variable en el estudio, tomando como unidad de medida las piezas fabricadas por hora contra las piezas que están planeadas fabricar.

• Registro de paros de Ingeniería: Registrar el tiempo de paro y la causa que lo origina.

5. Se trataron estadísticamente los datos con el paquete de cómputo Statgraphics 18 Centurion para determinar si existía correlación entre el aumento de la productividad y una buena estandarización de un sistema automático de monitoreo y control de temperatura de molde un robot spray de moldeo.

6. Se elaboran las hojas de operación estándar para documentar la actividad de la cámara termográfica, estandarizar la metodología de trabajo para crear y/o cargar un programa, crear puntos de medición, determinando con esto si había un efecto significativo en los niveles de producción y disminución de las piezas defectuosas.

7. Se concentraron los resultados encontrados.

8. Establecimiento de conclusiones.

Resultados

El procedimiento que se siguió, de manera general, incluye los siguientes pasos:

Con esta investigación que se llevó a cabo en una empresa de fundición y maquinado de aluminio, se tuvo la oportunidad de conocer los procesos con mayor cantidad de paros no programados y producto no conforme generado en las diferentes etapas del sistema de producción, en los cuales se selecciona el proceso con mayor problemática de calidad. Sin perder de vista que la investigación desde su inicio planteó si una buena estandarización de un sistema automático de monitoreo y control de temperatura de molde si beneficia significativamente al nivel de productividad un robot spray de moldeo.

1. Obtención de la información mediante una prueba piloto del control de temperatura de molde de un robot de spray de moldeo, con el fin de observar su comportamiento y resultados.

Al momento de registrar la información en planta, los datos del pizarrón en ocasiones no eran legibles, o se veía muy saturada la información debido a que en algunas líneas maquinan 2 modelos diferentes y el

Esta investigación se llevó a cabo mediante el método propuesto por Roberto Hernández Sampieri, como diseño cuasiexperimental de tipo prueba-posprueba con grupos de control. La investigación es en campo, se recolecta la información necesaria para realizar las inferencias pertinentes.

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2. Analizar los resultados de la prueba piloto para encontrar diferencias en metodologías de trabajo y resultados.

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espacio para plasmar los datos no es suficiente, como respuesta a este problema, se modificó el tablero de información.

Figura 6. Pizarrón JPH del departamento de ingeniería de fundición modificado. Fuente: Elaboración propia.

Los registros de paros de Ingeniería se llevan a cabo en el área de moldeo, verificando la bitácora de cada máquina si hay o no hay paros por problemas de ingeniería.

Figura8. Robot pulverizador (spray).

Fuente: Elaboración propia.

Para llevar a cabo la verificación del funcionamiento correcto de cámara termográfica, se realiza por lo menos 2 veces al día la rutina de inspección para estar 100% seguros de que la cámara está funcionando bien, que las fotos se estén guardando en cada ciclo y sobre todo que los puntos críticos estén dentro de los rangos establecidos.

Figura 7. Registro de paros de ingeniería. Fuente: Elaboración propia.

Para la operación del robot, es importante que los operadores conozcan la ubicación de las partes principales y las funciones del mismo. La cámara termográfica se encarga de almacenar y analizar la energía térmica radiada por cada uno de los moldes (fijo y móvil), principalmente en la parte de la impresión (forma de la pieza).

La cámara termográfica está ubicada en la parte superior del cassette de spray y algunas de sus funciones son crear programas con zonas (áreas, líneas, puntos) específicas para llevar a cabo el monitoreo de temperatura y por supuesto desarrollando un control. Después se procedió a conocer la ubicación de la cámara y los monitores termográficos en los cuales se muestran las temperaturas obtenidas.

Figura 9. Monitores de cámara termográfica.

Fuente: Elaboración propia.

Si la cámara no es desactivada del panel de robot spray y se usa en forma manual mientras la máquina de moldeo está funcionando, el robot spray se alarma debido a que se interrumpe la comunicación entre el panel de control y el robot spray, ocasionando que la maquina pare de moldear.

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La prueba piloto ejecutada corrobora que la hipótesis nula se rechaza y se acepta la hipótesis alternativa, lo cual significa que una buena estandarización de un sistema automático de monitoreo y control de temperatura de molde si beneficia significativamente al nivel de productividad un robot spray de moldeo.

Al término de la presente investigación, trabajo, el 100% del personal operativo recibió capacitación al sobre el uso de las maquinas termográficas. Gracias a la elaboración de las HOE, cualquier persona del departamento puede desarrollar alguna de las actividades principales como lo son back up, crear programas, colocar herramientas de medición, etc., y al mismo tiempo adquirir la experiencia equivalente al 60% de conocimiento sobre el equipo termográfico.

Figura 10. Pantalla del panel de control robot spray.

Fuente: Elaboración propia.

El desarrollo de las hojas de operación estándar (HOE), describe de una manera gráfica y estructurada la metodología de trabajo y menciona los puntos críticos del mismo.

Figura 13. Conocimiento adquirido al utilizar las HOE´s.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 11. HOE para activar cámara termográfica en el panel de robot spray. Fuente: Elaboración propia.

Otro punto crítico que disminuyo es el margen de error existente entre el chequeo de puntos críticos con respecto de la forma manual al uso y estandarización de herramientas en los monitores automáticos, actualmente esta ventaja está limitada porque solo el 14% de las máquinas de moldeo cuentan con cámara termográfica, las HOE serán de utilidad para estandarizar el monitoreo en cada máquina cuando sea actualizada con el equipo termográfico.

Figura 14. Desarrollo de las HOE´s. antes y después.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 12. HOE para cargar un programa.

Fuente: Elaboración propia.

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Además, se comenzó a llenar un formato master con el fin de establecer la temperatura de operación adecuada de los puntos críticos de los 2 modelos montados durante el periodo de residencia. Solo se montaron 2

modelos diferentes ya que la maquina 1250-1 y 1250-2 solo moldean LADDER FRAME con diferente molde, y la 2500-5 y 2500-6 TRANS CASE también con diferentes moldes. Se recomienda dar seguimiento a este punto debido a la gran utilidad y ventaja que tiene el mismo.

reducción de aparición de defectos como poro y grieta, que se da por un aumento de temperatura. Se disminuyó en un 40% la aparición de defectos en las piezas moldeadas. Los defectos como poro, grieta y rechupe, fueron reducidos gracias a la pronta detección de anomalías en el monitoreo de la temperatura de puntos críticos y al control que se estableció en los mismos.

Figura 17. Comparación de aparición de defectos en el modelo LADDER FRAME K2. Fuente: Elaboración propia.

Figura 15. Master de temperatura del modelo HOUSING ARO TRANS CASE. Fuente: Elaboración propia.

En la Figura 15, se pueden observar dos termografías, una corresponde al molde móvil y la otra al molde fijo, cada una tiene sus puntos críticos y una tabla que contiene la temperatura de referencia (temperatura obtenida al momento de la captura de la termografía) y el rango permitido que define si la temperatura de operación es adecuada o no lo es en cada uno de los puntos críticos.

Las zonas críticas son las zonas donde los defectos aparecen más y es de suma importancia evitar la aparición de estos en esos lugares.

Bibliografía

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[2] Olarte, W.; Botero, M. y Zabaleta, B. C. (2011). Aplicación de la termografía en el mantenimiento predictivo. Scientia et technica, 2(48), 253-256.

[3] Alberto, C. G. y Araceli, P. A. N. Modelo de fundición para la fabricación de una caja eléctrica (Doctoral dissertation).

[4] Kulkarni, S. (2017). Robust process development and scientific molding: theory and practice. Carl Hanser Verlag GmbH Co KG. [5] Lahey, J.P.; Launsby, R.G. y Experimental Design for Injection Molding (1998), Launsby, Colorado Springs, USA

Figura 16. Comparación del monitoreo. Método anterior y Método actual. Fuente: Elaboración propia.

Gracias al uso eficiente de las herramientas de medición, se contribuyó a la detección de anomalías en la temperatura con mayor rapidez.

El tiempo de detección disminuyo y gracias a eso se contribuyó a la

[6] Arenas-Alonso, A.; Pagola-de-las-Heras, F. L.; Palacios-Hielscher, R.; Rodríguez-Pecharromán, R. y Vázquez-Arias, J. (2007). Paramento transparente activo (PTA) en aplicaciones de climatización.

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Mayela De la Cruz-Guzmán1

1

Universidad Tecnológica de San Luis Potosí Av. Dr. Arturo Nava Jaimes No. 100, Rancho Nuevo Soledad de Graciano Sánchez, San Luis Potosí, México, C.P. 78340.

pdelacruz@utslp.edu.mx

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Resumen: : Este estudio se centra en la reducción del tiempo de ciclo en la línea de ensamble DoorTrim para la fabricación de puertas de una industria automotriz empleando la metodología DMAIC. La producción prevista por turno para la línea de ensamble de 562 unidades, se pudo determinar que en la línea de ensamble tenía un tiempo de ciclo de 2.21 minutos y una producción del 60%, defectos recurrentes en la calidad y falta de capacitación del personal. En este estudio se propone como solución, la redistribución del Layout y agregar un operador a la línea, con la finalidad de reducir el tiempo de inspección. Además se desarrollaron hojas de operación estándar para la capacitación del personal; se implementó un sistema andón para la comunicación efectiva entre los diferente equipos de trabajo teniendo como beneficio la reducción de tiempos muertos. Como resultado a partir de la mejora implementada mediante el uso de la metodología DMAIC en la línea de ensamble, se logró disminuir el tiempo de ciclo en un 30% lo que ofrece una solución integral al problema y permite cubrir la demanda requerida por el cliente.

Palabras clave: Tiempo de ciclo, metodología DMAIC, línea de ensamble.

Abstract: This study focuses on the proposal to improve cycle times in the DoorTrim assembly line where an automotive industry through the DMAIC methodology. The planned production per shift for the assembly line is 562 doors. During diagnostics it could be determined that the DoorTrim assembly line had a 2.21 min cycle time and a 60% throughput only. Recurring quality defects and lack of training of the personnel. In this study some solutions are proposed such as: layout improvement, an additional end of line inspector to reduce inspection time, development of standard operating procedures to train personnel, an andon system for the effective communication between the different teams that helped reduce downtime. In summary, with the implementation of these improvements in the DoorTrim assembly line cycle time was reduced 75% which offers an integral solution to the problem and allows to satisfy the Customer’s demand.

Keywords: Cycle time, DMAIC methology, assambly líne.

Introducción

El presente estudio se centra en la reducción de tiempo en la línea de ensamble DoorTrim de una empresa manufactura de piezas automotrices.

El producto tiene un tiempo de operación de 10 horas y una demanda diaria de 562 unidades; con estos datos se obtiene un Tack time = 1.06 min, lo que significa que para cumplir con los requerimientos de cliente se debe producir aproximadamente una unidad por minuto; actualmente esta línea de ensamble presenta un tiempo ciclo de 2.02 min teniendo un incumplimiento del 30% sobre el requerimiento del cliente.

Etapa: Medir Una vez definido el problema se recopilaron los datos de los principales rechazos que se presentan en la línea de ensamble Door Trim de los meses septiembre y octubre (Tabla 1).

Tabla 1. Defectos de línea de ensamble DoorTrim de los meses Septiembre y Octubre.

Las industrias que utilizan la línea de ensambles para obtener sus productos pasan por grandes desafíos [1]; uno de ellos es la necesidad de mantener una alta calidad en sus productos, asegurar la ocupación de mano de obra, los tiempos de producción requeridos entre otros recursos; los cuales dependen de una gestión eficaz, la cual puede ser apoyada por herramientas calidad, métodos de toma de decisiones y herramientas de gestión ajustada. Para aumentar la productividad y la capacidad de respuesta del cliente en las organizaciones, la reducción del tiempo del ciclo juega un papel vital [2].

El tiempo de ciclo una línea de producción es el tiempo necesario para realizar cualquier tarea en particular desde el punto de inicial de un proceso hasta el punto final del proceso [3], sin embargo, este tiempo y la productividad puede verse fácilmente afectado por el factor humano [4], capacitación o una vez que falta personal, no se podrá garantizar el ciclo de entrega [5].

El problema relacionado con la forma en que las operaciones designadas en las estaciones de trabajo pueden ser optimizado mediante el equilibrio de las actividades asignadas en las estaciones de trabajo con el propósito de usar el tiempo de ciclo disponible de la manera más eficiente posible, así como la asignación de recursos en forma efectiva [6]

Fuente: Elaboración propia.

En la Tabla 1, se observa que la mayor parte de los defectos se presentan en el ensamble de los componentes, derivado del proceso de la línea. En el mes de octubre 2019 se presenta repetidamente la concentración de defectos en el área de ensamble y nuevamente refleja una mala operación en el proceso.

Con los datos recolectados se realizó un diagrama de Pareto (Figura 1) en donde se rectifica que el 20% en los meses septiembre y octubre está concentrado principalmente en el ensamble de los componentes.

En este contexto se considera la metodología DMAIC (Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar) como la mejor herramienta para disminuir el tiempo de ciclo de la línea de ensamble Door Trim con la finalidad de incrementar la producción, debido a que las condiciones de cada paso se definen y revisan repetidamente antes de pasar a al siguiente paso en donde los mejores resultados son aquellos que satisfacen a las demandas [7]. La ventaja de este modelo es que permite que su etapa individual utilice otras herramientas de mejora de la calidad [8, 9].

Materiales y Métodos Para obtener resultados óptimos, cada fase dentro del proceso DMAIC tiene diferentes roles, mencionados a continuación:

Figura 1. Diagrama de Pareto de los defectos encontrados en la línea de ensamble DoorTrim en los meses de septiembre y octubre.

Fuente: Elaboración propia.

Etapa: Definir

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Con el precedente de los datos anteriores se realizó un estudio de tiempos [10], con la finalidad de conocer los tiempos reales en los que se están realizando las actividades en las diferentes estaciones de trabajo de línea DoorTrim (Tabla 2). En este análisis se registraron los diferentes elementos de la operación con un total de 10 muestras.

Tabla 2. Análisis de muestras.

Donde: C: calificación, TO: tiempo Observado, TN: tiempo normal. Fuente: Elaboración propia.

En la Tabla 2, se observa un tiempo total estándar de 132.99 s equivalente a 2.21 min, y con tiempos prolongados para la inspección y una producción del 60% unidades por día laborado, cantidad por debajo de la demanda requerida por el cliente.

Etapa: Analizar Después de la fase de medición, se realizó la fase de análisis, la cual, comprende en rastrear las causas del bajo rendimiento del proceso a través de un diagrama de causa y efecto (Figura 2).

Con base a los resultados anteriores y buscando las causas potenciales se observó que se cuenta con hojas de operación estándar obsoletas, falta de capacitación de los operadores y falta de control de movimientos en cada estación de trabajo, por lo que se pueden aprovechar los recursos y designar tareas de acuerdo a las habilidades para reducirlos tiempos en cada estación de trabajo.

Etapa: Mejorar En esta fase, se buscaron alternativas para mejorar el tiempo de ensamble y asimismo garantizar la calidad del producto con el menor número de rechazos. En este sentido se propuso: Correcta distribución de línea mediante el desarrollo de un diagrama Layout: Se desarrolló un nuevo diagrama Layout en el cual, se adicionaron mesas de trabajo en las estaciones y racks de materias primas; esto con la finalidad de hacer más eficiente el trabajo del personal.

Figura 2. Diagrama de Causa y efecto para las posibles causas por las cuales el tiempo está fuera de especificación.

Fuente: Elaboración propia.

Después de una rigurosa lluvia de ideas se generaron un total de 11 causas probables, encontrando que se tienen varios problemas principalmente en el método, mano de obra y material, los cuales están provocando tiempos fuera de especificación en la línea de ensamble Door Trim.

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Analizando la operación en la línea se observó que la falta de mesas afectaba la ergonomía de la realización de las actividades por lo que se tomó en cuenta altura promedio de los operadores para la fabricación de las mesas.

En este diagrama de Layout (Figura 3), se agregó un trabajador en la última parte del proceso, ya que se observó que con 3 operadores como inicialmente se realizaba el proceso no era suficiente para ensamble final e inspección, lo que provocaba que incrementara el tiempo ciclo del ensamble.

puede conocer el estado de la producción en tiempo real, como cuántas unidades se han producido, cuántas presentaron defectos, los paros de la línea, teniendo más tiempo para resolver las anomalías, facilitando y agilizando la toma de decisiones y solucionando los problemas en el menor tiempo posible.

Figura. 3. Diagrama de Layout propuesto.

Fuente: Elaboración propia.

Capacitación al personal mediante hojas de operación estándar: Para la capacitación del personal y con base a la nueva distribución de la línea se realizaron hojas de operación estándar en las cuales se desarrollaron las operaciones que debe seguir el personal para realizar en el proceso de ensamble así como el orden que deben seguir. Estas hojas de operación estándar se encuentran a disposición del personal en la pantalla principal de la línea. (Figura. 4).

Figura 5. Sistema andón para el llamado a las áreas correspondientes.

Fuente: Elaboración propia.

Etapa: Controlar En esta última etapa de la metodología DMAIC se propone preservar el tiempo de ciclo optimizado con la implementación de las mejoras, monitoreando continuamente la línea de ensamble DoorTrim y manteniendo la documentación e información actualizada, además de la continua capacitación del personal con la finalidad de encontrar nuevas oportunidades de mejora y enfocar los esfuerzos en actividades que puedan conllevar a la mejora continua.

Resultados

Figura. 4. Hojas de operación estándar disponibles en la pantalla principal de la línea de ensamble DoorTrim. Fuente: Elaboración propia.

Sistema andón: Para los paros en la línea o sospechas de algún problema se instaló un sistema andón (Figura 5), mediante el cual, se realiza un llamado al área de calidad para piezas con defectos, a producción para el etiquetado las piezas, para el reabastecimiento de materiales y mantenimiento para las fallas que pudiera presentar la línea. Un sistema andón es de gran importancia para la supervisión ahorrando tiempo y esfuerzo en el monitoreo del proceso, ya que con ayuda del mismo, se

Después de estudiar y analizar los problemas presentes siguiendo la metodología DMAIC en la línea de ensamble DoorTrim y con la implementación de las mejoras se reduce el tiempo ciclo al optimizar la distribución de los materiales mediante el diseño y distribución de la línea de ensamble, con base a esta nueva distribución las hojas de operación estándar contribuyeron a que el nuevo operador disminuya el tiempo de inspección en un 60%; mediante el sistema andón se reduce el tiempo muerto de buscar al personal correspondiente para atender los problemas o requerimientos de la línea.

Los resultados de los tiempos de ciclo después de la implementación de las mejoras se presentan en la Tabla 3.

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Tabla 3. Resultado de tiempos de ciclo. Donde: C: calificación, TO: tiempo Observado, TN: tiempo normal.

Fuente: Elaboración propia.

Se puede observar una disminución significativa de tiempo principalmente el tiempo de inspección obteniendo una disminución total del tiempo de ciclo del 30%, lo que indica que la mejora realizada tuvo gran impacto ya que con estas modificaciones se logró cubrir el requerimiento del cliente de 562 unidades.

Conclusión Por medio de la metodología DMAIC se logró encontrar y resolver el problema para la disminución del tiempo de ciclo de la línea DoorTrim con la finalidad de incrementar su productividad.

En la etapa Definir se propuso lograr incrementar la productividad de un 60% hasta alcanzar el 100% y una reducción efectiva del tiempo de ciclo.

En la etapa medir se identificó que la mayor frecuencia de defectos se presentaban en la línea de ensamble y un tiempo de ciclo de 2.21 min lo cual indicaba que el proceso no era capaz de cubrir la demanda del cliente, teniendo un rendimiento del 60%.

En la etapa analizar se encontró mediante un diagrama de causa y efecto que la causa raíz del tiempo fuera de especificación fueron en el método, mano de obra y material.

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En la etapa mejorar se evidencio que por medio la mejoras implementadas, se logró una disminución del tiempo de ciclo del 30%, logrando así cumplir con el requerimiento del cliente, se propuso una reubicación de la línea de ensamble DoorTrim agregando un operador y hojas de operación estándar optimizando el tiempo de inspección en un 60%. Por otra parte se agregó un sistema andón lo que permite la correcta y rápida comunicación entre los diferentes equipos de trabajo para la resolución de problemas en tiempo real.

Finalmente en la etapa controlar se recomienda revisar periódicamente los tiempos de ciclo con el fin de encontrar nuevas oportunidades de mejora.

Agradecimientos: Este trabajo fue desarrollado gracias a la participación activa de la alumna Ing. Leslie Georgina Torres Castro.

Reconocemos la aportación de la Mta. Ilse Nallely García Castillo y la Mta. Nelly del Carmen Nieto Saldaña Profesoras de tiempo completo de la UTSLP Div. Industrial.

Bibliografía

+ Breginski, R. B.; Cleto, M. y Junior, J. S. (2013). Assembly line balancing using eight heuristics. In 22nd International Conference on Production Research. + Gangala, C.; Modi, M.; Manupati, V. K.; Varela, M. L.; Machado, J. y Trojanowska, J. (2017, April). Cycle time reduction in deck roller assembly production unit with value stream mapping analysis. In World Conference on Information Systems and Technologies (pp. 509-518). Springer, Cham. + Tirkel, I.; Reshef, N. y Rabinowitz, G. (2009). In-line inspection impact on cycle time and yield. IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, 22(4), 491-498. + Gnanavel, S. S.; Balasubramanian, V. y Narendran, T. T. (2015). Suzhal–An alternative layout to improve productivity and worker well-being in labor demanded lean environment. Procedia Manufacturing, 3, 574-580. + Fang, Y. (2015). A method of meta-mechanism combination and replacement based on motion study. Production & Manufacturing Research, 3(1), 310-323. + Sihombing, H.; Rassiah, K. y Chidambaram, P. (2011). Line balancing analysis of tuner product manufacturing. International Journal of Engineering Science and Technology, 3(6), 5206-5214. + Alaloul, W. S.; Liew, M. S.; Zawawi, N. A. W. A. y Kennedy, I. B. (2019). Industrial Revolution 4.0 in the construction industry: Challenges and opportunities for stakeholders. Ain Shams Engineering Journal. + Gejdoš, P. (2015). Continuous quality improvement by statistical process control. Procedia Economics and Finance, 34, 565-572 + Nunes, I. L. (2015). Integration of ergonomics and lean six sigma. A model proposal. Procedia Manufacturing, 3, 890-897 + Niebel, B. W. y Freivalds, A. (2004). Ingeniería Industrial: Métodos, estándares y diseño del trabajo. Alfaomega.

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Ma. Del Carmen González Barroso1, María Isabel Guel González2, Paola Mayela De la Cruz Guzmán3 e Israel A. Rosales Gallegos4

1,2,3,4

Universidad Tecnológica de San Luis Potosí Av. Dr. Arturo Nava Jaimes No. 100, Rancho Nuevo Soledad de Graciano Sánchez, San Luis Potosí, México, C.P. 78340.

mgonzalez@utslp.edu.mx mguel@utslp.edu.mx pdelacruz@utslp.edu.mx irosales@utslp.edu.mx

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Resumen: Este trabajo presenta los estudios realizados al proceso de elaboración de tubería de plástico, en una empresa manufacturera.

Las pruebas que se realizaban dentro del laboratorio tienen parámetros que no están validados por un análisis estadístico, por esta razón es necesario efectuar varios ensayos para conocer cuáles son los datos estadísticos que permitan identificar algún problema de variabilidad, es para conocer los límites de variación que existen en las pruebas de contenido de negro de humo, así como sus consecuencias en el producto, ante las condiciones del medio ambiente. De la misma manera, cumplir los parámetros requeridos en las Normas Oficiales Mexicanas para asegurar la eficacia y mejorar la calidad de las mismas tuberías. Para el logro del objetivo se utilizó el método experimental con apoyo de herramientas estadísticas como el Rango, Cp, RyR, entre otras.

Palabras clave: Mejora continua, método experimental, herramientas estadísticas, calidad, eficacia.

Abstract: : This work presents the studies carried out in the process of manufacturing plastic pipes in a manufacturing company. The tests carried out within the laboratory have parameters that are not validated by a statistical analysis, for this reason it is necessary to carry out several tests to know what are the statistical data that allow to identify a problem of low or high variability, it is important to know the limits of

variation that exist in the tests of the content of carbon black, as well as its consequences on the product, given the environmental conditions. In the same way, comply with the parameters required in the Official Mexican Standards to ensure efficiency and improve the quality of the same pipes. To achieve the objective, the experimental method was used with the support of statistical tools such as Rank, Cp, R&R, among others.

Tabla 1. Cantidad requerida de muestras (Laboratorio de pruebas).

Keywords: Continuous improvement, experimental method, statistical tools, quality, efficiency.

Introducción El auge constructivo de las ciudades modernas es basado en una red de infraestructura compleja subterránea y en la superficie, esta es la principal razón que ha hecho crecer el consumo de tubería, hasta un 6% en proveedores mayoristas (Urbina, 2018). Todas las pruebas que se realizan en un laboratorio son fundamentales para garantizar la menor variabilidad posible y obtener resultados confiables y de calidad.

Validar mediante ensayos, las características de las materias primas y los productos que se fabrican es esencial para obtener registros confiables de buenas prácticas de calidad. Para la validación, según (ISO 9000:2015, 2015) se debe aportar evidencia objetiva de las pruebas para satisfacer los requisitos especificados. El objetivo del presente trabajo es analizar e identificar las variables que existen dentro de las pruebas de negro de humo, que se realizan a las tuberías de plástico, para mantener un buen control en las pruebas de calidad y asegurar que las pruebas se estén realizando con los procesos y métodos establecidos de acuerdo a la norma NMX-E-34-CNCP-2014 (Negro de humo).

Materiales y métodos La tubería de plástico, por sus características de longevidad y desempeño, sigue reemplazando sus equivalentes metálicos a través del tiempo. Por lo tanto, es de vital importancia evaluar su rendimiento a través de estudios de análisis de falla y daño que permitan identificar daños antes de que ocurra una falla súbita (Urbina, 2018). El contenido de negro de humo es una de las pruebas más importantes para saber si el producto que se está fabricando cumple con el porcentaje de pigmento correcto puesto que este material es uno de los aditivos que le dan las características de resistencia, térmicas, físicas y químicas al producto terminado. Según estudios en USA y Canadá, en tubería subterránea de distribución de agua se han presentado fallas catastróficas que llegan al 27 % de la totalidad instalada durante los últimos seis años. Observar esta ventaja y oportunidad crea la necesidad de analizar muy bien los frentes disponibles para mejorar de manera integral la fabricación de tubería de plástico (Urbina, 2018). Para realizar los análisis estadísticos y validar los parámetros de la prueba de % de negro de humo con la norma NMX-E-34-CNCP-2014 es fundamental realizar pruebas y analizarlas (Sánchez, 2015). Todo método de medición debe ser validado (Lazos & Hernández, 2004). En la Tabla 1 se muestran los tipos de materiales que se requieren y la cantidad necesaria para poder efectuar las pruebas (DOF, 2015).

Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

Validación de parámetros En los últimos años dentro de la prueba de negro de humo los ensayos que se realizaban no tenían algún límite o rango que permitiera saber si estas se efectuaban correctamente. La recolección de datos debe efectuarse de manera cuidadosa y exacta, por lo que se debe utilizar formatos especialmente diseñados (Pérez, 1999). En la Tabla 2, se muestra el formato que se utilizó hasta el mes de abril, se observan los resultados de cada producto y se confirma que las pruebas estaban dentro del rango de 2 a 3% establecido en la norma NMX-E-34-CNCP-2014, el problema que se presentaba es que no se sabía si las pruebas se realizaban correctamente ya que no había nada que permitiera saberlo. Se analizó el formato y se determinó que la variación entre cada prueba era muy alta, en la Tabla 2, se señalan los resultados que indican la alta variabilidad entre las pruebas efectuadas. Uno de los puntos importantes era saber porque ocurría esa variabilidad en algunos ensayos y en otros no.

Tabla 2. Formato utilizado para saber el resultado en el ensayo de negro de humo (Laboratorio de pruebas).

Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

Después de una lluvia de ideas, se llegó a la hipótesis que tal vez el equipo no funcionaba bien o el analista no realizaba bien el ensayo.

Las variables atribuidas al equipo no se consideraron ya que los equipos están certificados ante empresas que los calibran para su correcto funcionamiento.

A continuación en la Tabla 3, se muestran las variables atribuibles al analista y las variables atribuibles al producto: Tabla 3. Variables atribuidas al analista y al producto

Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

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Una causa probable de la variabilidad entre las pruebas podía ser que el personal estuviera cansado o se descuidara en la toma de tiempos o el tamaño de los cortes, ya que estos deben ser pequeños ya que si son muy grandes puede ocasionar que el plástico no se queme bien o que el platillo pueda empezar a fundirse. Después de identificar las variables y sus causas se decidió por un análisis más profundo que permitiera saber cuáles eran los orígenes de la alta variabilidad.

método estandarizado se aplicó sobre las mismas muestras, pero ahora con tres analistas, y con los mismos factores aparentes de variación.

Se realizaron las primeras pruebas para conocer el origen de la variabilidad, y se consideró que una de las principales variables podía ser el mezclado de la materia prima. En la Tabla 4, se muestran los factores que se consideraron como causa de variación.

Tabla 4. Factores esperados. (Laboratorio de pruebas).

Figura 1. Muestras efectuadas, (Laboratorio de pruebas).

Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

La Tabla 6, muestra las variaciones de cada analista, así como sus valores mínimos y máximos en las muestras realizadas.

Tabla 6. Valores de las muestras analizadas (Laboratorio de pruebas).

Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

Al tener un método estandarizado, se espera que los resultados varíen poco entre sí, y esto puede deberse a los siguientes factores: tamaño de partícula, tiempo de secado de platos, báscula, quemado en mufla, variación de cantidad de muestra, etc. Por lo tanto, se analizaron 10 muestras y se tomó al analista más inexperto. En la Tabla 5, se muestra la variación debida a la metodología del análisis, de las 10 muestras analizadas de un mismo tubo.

Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

En la Figura 2, se observa la frecuencia en la que los analistas se encuentran, así como también la variabilidad de sus pruebas realizadas.

Tabla 5. Valores de muestreo de pruebas (Laboratorio de pruebas).

Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

En la Figura 1, se observa que la mayoría de las muestras tuvieron una variabilidad mínima aun así efectuándolas el analista más inexperto, y se cree que las variables sean las causas por la gran variabilidad. El

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Figura 2. Promedio y variabilidad de las muestras efectuadas, (Laboratorio de pruebas). Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

Estudio RyR

Los estudios R&R evalúan de modo experimental que parte de la variabilidad total observada en los datos es atribuible al error de medición; además, permite cuantificar si este error es mucho o poco en comparación con la variabilidad del producto y con las tolerancias de la característica de calidad que se mide (Pulido y Salazar, 2013). En la Tabla 7, se muestran los promedios de cada analista, tanto en los datos obtenidos, como en sus rangos de variación y sus rangos totales entre los tres analistas.

Tabla 7. RyR de las muestras analizadas, (Laboratorio de pruebas).

Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

La repetibilidad y la reproducibilidad de datos nos dice que el promedio y el rango de cada analista no sobrepasa más de 0.2941 %.

Análisis de los bajos resultados en las pruebas de negro de humo Gracias a la validación de parámetros que se encontraron en la prueba de negro de humo, se decidió realizar un análisis a diferentes tubos en especial aquellos que presentaban un porcentaje bajo en el contenido de negro de humo.

Las pruebas más bajas se concentran en la orden de fabricación (OF) 2956 y 2952, lo que representa un gran problema para el producto, debido a esto se realizó un análisis más profundo a otros productos.

En la tabla 9 se muestran otras pruebas adicionales en 9 probetas seriadas de la OF 2956, partida 1, diámetro 1 ½”, RD 17 y se observa que la mayoría de los tubos están por debajo del límite de especificación lo que realmente representa un gran problema para el área de producción.

Tabla 9. Tabla del mes de mayo (Laboratorio de pruebas).

En la Tabla 8, se observa que las muestras realizadas en el mes de mayo tienen porcentaje muy bajos respecto al nivel de aceptación que es de 2% a 3%.

Tabla 8.Tabla del mes de mayo (Laboratorio de pruebas).

Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos..

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En la Figura 3, se observa que solo tres pruebas están en el rango de aceptabilidad.

Figura 3. Dispersión de las pruebas (Laboratorio de pruebas).

Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

Se realizaron más pruebas para comprobar que su porcentaje en las pruebas no estaba cumpliendo con lo establecido.

Resultados Al encontrar los parámetros se tiene como resultado un mejor control de las pruebas ya que antes no se sabía si las pruebas se efectuaban bajo el método establecido. Y gracias a la obtención de rangos podemos saber que si la prueba sale con bajo porcentaje en el contenido de negro de humo, es atribuible a la muestra o al analista. Los límites de validación nos ayudan a reducir el tiempo en efectuar las pruebas ya que la incertidumbre del analista disminuye. Otra de las ventajas encontradas es que, si las pruebas tienen malos resultados, pero el rango no excede más del .05% quiere decir que la prueba realizada se efectuó de la manera correcta. Además de que el cambio en el formato donde se registran los datos de las pruebas se puede identificar fácilmente los rangos y resultados de cada prueba. En la Tabla 10, se muestran los parámetros de validación, de acuerdo a las pruebas elaboradas y los análisis estadísticos como la capacidad del proceso y el rango.

Tabla 10. Rango y capacidad de proceso, (Laboratorio de pruebas).

Después de haber analizado y realizado las pruebas, se generó una lluvia de ideas (diagrama 1) para saber cuál era el problema que estaba ocasionando un porcentaje bajo en los ensayos.

Figura 4. Posibles causas (Laboratorio de pruebas).

Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

Estas causas fueron investigadas con el personal que realizaba las actividades ya que conocen más el proceso. Y se encontró que la causa que daba los resultados bajos podrían ser el mezclado, la maquinaria o el trasporte de la materia prima. Se comenzó a trabajar con las causas posibles: Vibraciones al transportar la materia prima, Mezclado y Maquinaria. Primeramente se analizó la causa de vibraciones al transportar la materia prima. Se sabe que el pigmento tiene una mayor densidad que la resina por esta razón al momento de trasladarlo en el montacargas hay mucha vibración lo que ocasiona que por la gravedad el pigmento caiga dejando a la resina en la parte de superior. Se realizó una simulación con una botella de plástico colocando la resina en la parte inferior y el pigmento en la parte superior. Para después moverla para ver si el pigmento caía por el efecto de la gravedad. La prueba siguiente consistió en muestrear a pie de área de mezclado conforme se terminaba de mezclar.

Se observaron las bolsas, también se hizo el análisis para ver si a simple vista las mezclas presentaban diferente heterogeneidad en cada punto del contenedor. Para saber cuál era el contenido de negro de humo en las bolsas y que estas cumplieran con el porcentaje correcto, se decidió separar cada uno para saber cuál era el peso del pigmento y resina ya separados.

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Fuente: Elaboración propia a partir de datos obtenidos.

Los parámetros de validación obtenidos fueron los siguientes: Los análisis no deben exceder de 0.05% de variación entre la primera y segunda prueba, En caso de que suceda así, se deberá repetir el análisis.

La variación entre analistas está en el rango de 0.08%.Una variación esperada en estas muestras es 0.20%.

Conclusión Las pruebas efectuadas dentro del laboratorio ayudan a mejorar los procesos de fabricación del producto, y por consecuencia se mejora la calidad para que el cliente no tenga problemas con la tubería de polietileno. Las mejoras que se hicieron en la validación de la prueba de contenido de negro de humo permitieron la aplicación de criterios que dieron más rapidez a la prueba y disminuirán los errores en los ensayos.

Esto redujo sustancialmente la variación entre analistas teniéndose un ahorro en tiempo. Con la creación de nuevos formatos y límites de control, los resultados serán mucho menos variables, beneficiando a toda la empresa y provocando que los clientes estén mucho más seguros sobre el producto que adquieren en la empresa.

Discusión Para que el laboratorio tenga resultados confiables y este en constante actualización se debe seguir el procedimiento como lo establece la norma revisando su vigencia, facilitar el uso de formatos que permitan el análisis rápido de datos, así como asegurarse que los equipos se encuentren calibrados y en perfectas condiciones para que no haya variaciones y se sigan realizando los estudios RyR.

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Joaquín Arturo Reyes Caraveo1

Universidad Tecnológica de Chihuahua Av. Montes Americanos, Sector 35 Chihuahua, Chihuahua, México, C.P. 31216.

1

jreyes@utch.edu.mx

Resumen: La siguiente investigación surge del choque de paradigmas de los alumnos que inician la Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales, ya que al plantearse solucionar problemas simulados o del contexto, tienden a mostrar ideas o conductas de reforzamiento premio-castigo como forma de liderazgo o de administración de equipos de. Por lo tanto la labor del docente en ingeniería es romper ese paradigma y generar nuevas estructuras mentales en el alumno para la toma de decisiones, así como fomentar un liderazgo más efectivo, por lo que es importante diagnosticar el estado actuar de los alumnos de recién ingreso a la Universidad Tecnológica de Chihuahua y determinar si existe un patrón entre las características del alumno y el clima laboral en la ciudad.

Palabras clave: Conductismo, empoderamiento, liderazgo, comunicación, organización.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Abstract: : The following research arises from the clash of paradigms of students who begin Engineering in Industrial Processes and Operations, since when they are required to solve simulated or from their context problems, they react with ideas or behaviors of reward-punishment reinforcement as a form of leadership or administration of work teams. Therefore, the work of the engineering teacher is to break this paradigm and generate new mental structures in the student for

decision-making, as well as foster more effective leadership, so it is important to diagnose the state of action of newly-admitted students to the Universidad Tecnológica de Chihuahua and determine if there is a pattern between the characteristics of the student and the working environment in the city.

Keywords: Behaviorism, empowerment, lidership, comunication, organization.

Introduction En la actualidad en la Universidad Tecnológica de Chihuahua (UTCH), existe una problemática recurrente en la en que el docente debe abordar la formación de los alumnos de nuevo ingreso a Ingeniería en la carrera de Procesos Industriales con respecto a cómo abordar problemas en la industria. Principalmente el hecho más recurrente es la manera en la que el enfoque del alumno en sus propuestas de solución para problemas del contexto es enfocado hacia el reforzamiento o corrección conductual del operador como respuesta a los problemas del contexto.

Una de las causas que se visuliza para que ocurra este fenómeno son las condiciones en las que se limita al operador en la toma de decisiones o la falta de Empowerment a nivel operativo, incluso despreciando la experiencia y prefiriendo la jerarquía organizacional sobre ello.

Materiales y métodos Marco Teórico El estado ideal para que las organizaciones funcionen integralmente recae en el empoderamiento laboral. Benavides (2006), indica que es el Empoderamiento laboral es el proceso de autorizar al colaborador para desempeñar sus ocupaciones delegadas y crear en él la autonomía suficiente para actuar sin necesidad de una supervisión estrecha en la organización para que las acciones dentro de la misma se realicen de forma eficiente y precisa. Benavides también señala que el Empoderamiento laboral va de la mano de la autonomía en la toma de decisiones.

Esto implica que el empoderamiento da a la autonomía la posibilidad de considerar una gama de decisiones más amplia que son valoradas por el individuo para la toma de decisiones. Simon (1980), que en el proceso de toma de decisiones, se identifican y enumeran las alternativas posibles, se analizan las consecuencias derivadas de cada una y se valoran y comparan dichas consecuencias. En cuanto al decisor, debe describir su función de utilidad, es decir, su preferencia por distintas consecuencias.

Lo cual integra el empoderamiento laboral con la autonomía, la cual faculta al individuo a evaluar las decisiones a tomar sobre un problema y los posibles efectos que estas traerían, lo cual sería imposibilitado si el nivel de empoderamiento del trabajador y bajo o nulo.

Las dimensiones principales del problema se encuentran enmarcadas por una línea muy amplia que distancía al personal operativo en una industria de los mandos administrativos o gerenciales. Donde se refleja mayoritariamente como área de oportunidad la autonomía de los niveles operativos. Esto principalmente ocurre por la forma de dirigir y liderar las empresas, descrito de la siguiente forma:

1. Liderazgo burocrático.- Los líderes en las culturas burocráticas perciben sus entornos como básicamente estables con un enfoque estratégico interno. La cultura burocrática enfatiza una adherencia estricta a las reglas, políticas y procedimientos establecidos, los cuales aseguran una forma ordenada de hacer negocios (Schachter, 2006).

2. Conductismo .- El conductismo ocurre principalmente al momento de generar una estructura adherida al liderazgo burocrático donde lo primordial son las reglas y deben cumplirse los conducto establecidos para la comunicación, “una persona dotada de competencias aprendidas, que transmite conforme a una planificación realizada en función de objetivos específicos” (Hernández, 2010).

3. Comunicación Descendente.- Ongallo, C. (2007) menciona que su propósito consiste en difundir los mensajes de arriba abajo, según el nivel jerárquico, con el fin de asegurar una buena comprensión de los objetivos, la organización y la marcha de la empresa en todos sus aspectos. Administración jerárquica.- Los elementos pertenecientes a organizaciones con estructuras jerárquicas, primordialmente se comunican con su mando superior inmediato y con sus subordinados inmediatos.

La estructuración de estas organizaciones de este modo puede reducir el flujo y la eficacia de la comunicación. Consiste en una cadena de mando. Es la disposición de las funciones de una organización de rango, grado o importancia.

4. Enfoque en resultados.- Al adoptar un Enfoque en resultados, todos los actores que contribuyen directa o indirectamente a la consecución de un conjunto de resultados garantizan que sus procesos, productos y servicios contribuyan al logro de los resultados deseados.

Método Definición de la población y la muestra Para definir la metodología utilizada para esta investigación se utiliza la estadística descriptiva, identificando los grupos involucrados para el estudio, estos grupos son específicos debido a que solo se tuvo acceso a ellos.

Esta investigación se enmarca en la UTCH, en la carrera de Ingeniería en Procesos y operaciones Industriales del cual se cuenta con 2 turnos con características generales que los difieren. De esta población se elige como muestra el turno nocturno, en los periodos 7º y 8º (1er y 2º cuatrimestre de ingeniería). Ya que cumplen con requisitos específicos para el estudio. Hernández Sampieri (2010), concibe a la muestra como un subconjunto de elementos que pertenecen a ese conjunto al que llamamos población.

Hernández Sampieri también menciona sobre la selección de la muestra propia muestra de investigación que “Las primeras acciones para elegir la muestra ocurren desde el planteamiento mismo y cuando seleccionamos el contexto, en el cual esperamos encontrar los casos que nos interesan.

La muestra seleccionada se clasifica como no probabilística, ya que

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la elección de los elementos no depende de la probabilidad, sino de criterios relacionados, con las siguientes características:

• Alumnos entre los 18 y 45.

• La mayoría labora a tiempo completo.

• Autosuficientes o con familia dependiente.

• Años de experiencia en la industria.

• Estudian y trabajan.

• La mayoría continua sus estudios al terminar TSU. • Han recibido una o varias capacitaciones en habilidades blandas.

Esta selección busca medir y determinar el patrón de déficit de Empoderamiento laboral. En consecuencia a esto sugerir a las directivas planes de acción para actuar sobre esta problemática, así mismo generar en un futuro una línea de investigación para mejorar las condiciones que se presenten. Los grupos y cantidad de alumnos encuestados son los siguientes:

1. Siempre (Condiciones deseables de autonomía y empodera-

miento laboral).

2. Frecuentemente (Condiciones con oportunidades de mejora).

3. En raras ocasiones (Condiciones que reflejan debilidad de autonomía).

4. Nunca (Condición de inexistencia de autonomía y empoderamiento laboral).

Figura 1. Ejemplo de pregunta de encuesta a alumnos.

La encuesta se conforma de 20 ítems desglosados en la Tabla 2 específicos con la misma escala Likert de la Figura 1, impresas y entregadas durante una sesión de tutoría presencial manera anónima para generar mayor confianza del participante.

Tabla 1. Alumnos encuestados por periodo.

Tabla 2. Listado de Items.

Fuente: Elaboración propia.

Instrumento Para medir la percepción del Empoderamiento laboral del alumno se diseña un instrumento de encuesta de opinión, una de las técnicas de investigación social de más extendido uso en el campo de la sociología que ha trascendido el ámbito estricto del trabajo. El contenido de la batería de la encuesta se realiza utilizando como base los ítems propuestos en la ESAGE, Escala Para Medir Agencia Personal y Empoderamiento, para medir la percepción del alumno sobre su propio Empoderamiento laboral.

Los reactivos, escritos en forma personal, reflejan de manera literal la autopercepción del alumno, incentivando el autoanálisis. Debido a que se pretende convertir valores cualitativos en cuantitativos, se utiliza la escala de Likert para las posibles respuestas a cada Item.

En esta clasificación de respuestas las consideraciones para el análisis de resultados serán las siguientes:

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Fuente: Elaboración propia.

Diseño de la base de datos y análisis de la información Para el análisis de la información se prepara una base de datos para concentrarlos en un software de análisis estadístico (SPSS), donde se describen los valores de tipo numérico y ordinal, cerrado a cuatro res-

puestas acorde con la escala Likert numerando del 1 al 4 conforme aparecen las respuestas de izquierda a derecha (Figura 1). Con el fin de validar la confiabilidad del instrumento se utiliza el Alfa de Cronbach, coeficiente que mide la fiabilidad de una escala de medida y no deja de ser una media ponderada de las correlaciones entre las variables (o ítems) que forman parte de la escala (Cronbach, 1951).

3 ya que el coeficiente de Correlación de Pearson se encuentra cercano a 1, lo cual implica que la motivación y la seguridad que expresa el alumno en su contexto laboral está relacionado con la mala comunicación con sus superiores.

Tabla 4. Correlación de Items 1, 2, 3 y 4.

Figura 2. Medición de confiabilidad.

De acuerdo con la Figura 2, se puede observar un Alfa de Cronbach de .983 (98.3%), lo cual se considera aceptable.

Resultados Después de recopilar los datos y agruparlos según su ítem correspondiente se obtiene la siguiente tabla de sumatorias y percentiles respectivos.

Tabla 3. Resultados de encuestas.

Fuente: Elaboración propia.

En el aspecto del reforzamiento premio-castigo o las estructuras empresariales conductistas, el alumno percibe en su mayoría que si es importante definir quien comete los errores acorde, esto puede ser un efecto de las políticas conductuales y de evaluación de desempeño de las empresas, considerando que la responsabilidad del desempeño es individual no grupal. Por lo tanto si se relacionan los Items 5, 6, 7 y 8 (Tabla 4) los cuales son aspectos de responsabilidad y desempeño, se puede observar que existe relación y esto puede ser un indicativo de que el alumno percibe que en su área laboral se le da una gran importancia al castigo o retroalimentación al personal involucrado en problemas y/o errores, por lo que prefieren evadir responsabilidades o ser pasivos en su área laboral.

Tabla 5. Correlación de Items 5, 6, 7 y 8.

Fuente: Elaboración propia.

Acorde a lo expresado en la Tabla 2, se puede observar que el 41.22% de los alumnos encuestados han externado que existen condiciones que reflejan debilidad de empoderamiento laboral, lo cual puede ser un reflejo de la falta de motivación, delegación de labores, liderazgo y desarrollo de habilidades blandas en su contexto laboral, así mismo puede significar que existe un control muy rígido en cuanto a la autonomía del operador para solucionar problemas, así mismo, un 21.59% que aprecian nunca haberla ejercido. Los indicadores más resaltantes tienen que ver con la seguridad y confianza que sienten los alumnos en el área laboral para tomar la iniciativa, el liderazgo y la facultatividad en la toma de decisiones, como se muestra en la Figura 3, perciben su seguridad limitada o inexistente, lo que podría implicar que en su contexto laboral, no se está motivando al nivel operativo para actuar proactivamente.

Si se comparan los indicadores de los ITEMs 1, 2, 3 y 4 se encuentra que existe una correlación positiva entre ellas como lo muestra la Figura

Fuente: Elaboración propia.

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Por otro lado los alumnos mencionan en los resultados del Item 11, que una gran mayoría expresa no sentirse facultado por la empresa para tomar decisiones, lo que implica que las empresas empleadoras están limitando la toma de decisión de los niveles operativos y cualquier actividad debe ser supervisada antes de ser ejecutada o aplicada. Esto puede evidenciar una falta de delegación de actividades y en cuanto a la función del liderazgo el alumno percibe que a pesar de que considera que no solo es responsabilidad de los puestos superiores la toma de decisiones no se siente capacitado en su mayoría para interceder como líder de su área laboral, tal y como se puede observar en la correlación de los Items 9,10,11 y 12 como lo muestra la Tabla 5.

Tabla 5. Correlación de Items 9, 10, 11 y 12.

al alumno analizar problemas simulados o del contexto enfocados a la solución del problema y los resultados. Sería recomendable analizar las condiciones actuales reales que se están generando en la industria para medir la correlación del ambiente laboral y la percepción del alumno.

Así mismo determinar si la educación está impactando en la autonomía del alumno para tomar decisiones.

Una clara reminiscencia de la manera en que algunas empresas enfocan sus recursos y esfuerzos en generar una mecánica de premio-castigo con el personal operativo, creando una dependencia de dirección o supervisión que entorpece la autonomía en las áreas de trabajo. La cual se vuelve incremental al momento en que el personal operativo escala en niveles jerárquicos, ya que replica estas acciones con el resto del personal operativo o aquel que se encuentra a su cargo. Esto en definitiva genera un círculo vicioso de hábitos/disciplina impuestos y no una armonía en la cultura propuesta en las filosofías propuestas por el modelo de producción Lean Manufacturing.

AGRADECIMIENTOS Extiendo un agradecimiento a la Universidad Tecnológica de Chihuahua por su apoyo y contribución a la realización de esta investigación, a la rectora de la Universidad María Magdalena Campos Quiroz.

Así mismo a la dirección de la carrera de Procesos Industriales así como mis compañeros de trabajo y maestros.

Fuente: Elaboración propia.

Discusión Tras describir y analizar resultados obtenidos con la aplicación del estudio de capacidades y liderazgo en alumnos de nivel ingeniería de la carrera de Procesos y Operaciones Industriales, procede ahora realizar unas observaciones que sirvan para consolidar lo obtenido, al tiempo que suponga una futura línea para nuevas investigaciones.

El objetivo principal que se plantea en esta investigación fue realizar un diagnóstico del cual partir para hacer inferencias e hipótesis de la abstracción para la autonomía en la toma de decisiones y el liderazgo, aplicado a diversos grupos en distintos periodos cuatrimestrales. El centro de la discusión está en aquellos aspectos más relevantes que se han extraído de los mismos resultados previamente obtenidos, dado que no disponemos de elementos específicos de comparación con los que contrastar estos resultados más allá de los históricos (Resultados en diferentes periodos). Así mismo este apartado pretende sugerir posibles líneas de acción para futuras investigaciones.

Acorde a los resultados hay un patrón recurrente registrado en los últimos años, el cual responde al porque el docente le cuesta desarrollar en el alumno habilidades blandas a nivel ingeniería. Además se puede apreciar que el efecto de la administración actual de las empresas está incidiendo en la autonomía debido a una falta de empoderamiento al operador, lo cual evidencia el choque de paradigmas cuando en el aula se busca que desarrolle habilidades de liderazgo y convivencia, ya que si en su contexto laboral no se les está facultando para ello, le cuesta

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Sobre todo agradezco a los alumnos que participaron en las encuestas y compartieron conmigo sus experiencias y sus inquietudes con el fin de mejorar su desarrollo académica, así como, buscar ser más competitivos cada día.

Bibliografía + Alsop y Heinsohnn (2005). Measuring Empowerment: Structural Analysis and Framing Indicators. Banco Mundial, Estados Unidos. + Benavides, R. (2006). Administración. Mcgraw-hill Interamericana Editores, México. + Blanco, N. (2000). Instrumentos de recolección de datos primarios. Venezuela, pp. 397-398. + Schachter, D. (2006). The Learning Organization,”(business management) (organizational learning) Estados Unidos vol. 12, pp.. 8–9. + Global Affairs (2016). Results-Based Management for International Assistance Programming at Global Affairs Canada: A How to Guide. International Assistance Operations Bureau, Canada. + Hernández Sampieri, R.; Fernández, C. y Baptista, P. (2010). Metodología de la investigación. McGraw-Hill, México, pp. 170-189 . + Hernández Sampieri, R. (2006). Similitudes y diferencias entre los enfoques cuantitativo y cualitativo. En Metodología de la investigación. McGraw Hill, México, DF.pp. 11-19. + López-Roldán, P. y Fachelli, S. (2015). Metodología de la investigación social cuantitativa. Creative Commons, España. + Ongallo, C. (2007). Comunicación Descendente. En MANUAL DE COMUNICACIÓN Guía para gestionar el Conocimiento, la información y las relaciones humanas en empresas y organizaciones. Editorial Dykinson S.L, España. + Salazar C. y Del Castillo S. (2017). Fundamentos básicos de estadística. s/ed, Ecuador: p. 224. + Simon, H.A. (1980) El comportamiento administrativo.

Estudio de los procesos decisorios en la organización administrativa, España.

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Rocío Edith Magaña Iglesias1, Alma Esparza García2, Virginia Migdalia Basurto Bravo3 y Víctor Hugo Lara Pelayo4

Universidad Tecnológica de Querétaro Av. Pie de la Cuesta, no 2501, Col. Unidad Nacional, Santiago de Querétaro, Querétaro, México, C.P. 76148.

1,2,3,4

rocio.magana@uteq.edu.mx

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Resumen: Las Evaluaciones de Pertinencia pretenden reconocer la respuesta a las necesidades del entorno de un Programa de Educación Superior. Esta investigación retoma un ejercicio de la División Industrial en la Universidad Tecnológica de Querétaro, para programas de nivel Técnico e Ingeniería. El acercamiento hacia los principales grupos de interés vinculados con las carreras, propicia la valoración de las competencias integrales como un constructo relevante en la perspectiva de las oportunidades de empleabilidad y los nuevos contextos del desempeño de los perfiles declarados para cada carrera. Se describen a continuación los resultados de encuestas realizadas a empleadores y egresados y, en sentido comparativo entre los distintos programas, se contemplan necesidades y retos para reconfigurar planes de acción en distintos niveles y ámbitos; aunque también para reconfigurar nociones, conceptos y prácticas respecto a la formación de profesionales competentes, a partir de visiones y prácticas transversales al exterior e interior de la Universidad.

Palabras clave: Pertinencia, perfil profesional, competencias específicas, competencias genéricas, competencias integrales.

Abstract: The Relevance Assessments are aimed to recognize the response to the needs of a Higher Education Programs. This research is the continuation of an exercise done by the Industrial Department at the Technological University of Queretaro, for Technical an Engineering programs. The approach used with the main groups of interest as they related to their careers, favors an integral evaluation of their integral competencies and their relevance for the new employment opportunities and the new contexts of performance of the profiles declared for each career. Here we share the results of surveys carried out in the evaluations and among graduates and businessmen, by comparing the different programs, we consider the new needs and challenges to come up with an action plan at multiple levels. We also use the results to review notions, concepts and practices regarding the training of competencies professionals, from interdisciplinary visions and practices outside and inside the University.

Keywords: Pertinence, profesional profile, specific competences, generic skills, integral competencies.

Introduction La División Industrial (DIN) de la Universidad Tecnológica de Querétaro (UTEQ), actualmente ofrece seis programas educativos de nivel Técnico Superior Universitario, atendiendo a una matrícula de más de 1200 estudiantes.

Esto ha implicado, a su vez, el reto de articular una serie de demandas del entorno, derivadas de la vinculación en triple hélice (Gobierno, Sector Empresarial y Sector Educativo), con la dinámica Institucional y sus propias complejidades, a fin de responder favorablemente a la expectativa de contribución al crecimiento y desarrollo regional, incluyendo elevar niveles de calidad de vida en una sociedad con una población de más de 600 mil jóvenes entre los 15 y 29 años de edad.

perfiles de egreso de los respectivos programas educativos evaluados: TSU en Procesos Industriales; Área Manufactura (TSU PI-MN) y TSU en Procesos Industriales, Área Plásticos (TSU PI-PL), TSU en Mantenimiento Industrial (TSU MI) y TSU en Nanotecnología (TSU NT). Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales (IPOI), Mantenimiento Industrial (IMI) e Ingeniería en Nanotecnología (INT).

Este proceso de evaluación, resultó ser una ventana y oportunidad significativa para aproximarse a:

a) Las dinámicas de vinculación de la UTEQ con los diferentes grupos de interés. b) Las dinámicas de obtención y procesamiento de información a partir del seguimiento de egresados. c) La valoración y el impacto de las decisiones y propuestas generadas en la División Industrial y de manera institucional, previas al ejercicio. d) La valoración de las competencias declaradas en los perfiles de cada Programa Educativo desde la mirada de estudiantes, egresados y empleadores.

Es este último aspecto el foco de interés de estudio y análisis en este trabajo, así como lo ha sido en el marco de un programa promovido por la Academia Transversal de Formación sociocultural y Expresión Oral y Escrita, denominado Programa Socioformativo-UTEQ cuyo propósito es: “Fortalecer las competencias de autogestión y gestión en los estudiantes de nivel TSU, en referencia al contexto actual; durante la preparación y para el desempeño profesional; desde una perspectiva de integridad y equilibrio entre la eficiencia técnica y el humanismo. (Basurto, Esparza y Magaña, 2019)”.

Respecto a esta expectativa, adquieren especial importancia los asuntos de calidad en los procesos de formación y preparación profesional, así como la pertinencia o relevancia de los programas educativos, de acuerdo con lo que afirma Malagón (2003). Ambas características se concretan en niveles de empleabilidad, tanto como en las posibilidades de crecimiento y desarrollo del sector empleador. Ambas características confluyen en una promesa de la Educación de nivel superior y no extraña que recurrentemente suela estar en demanda por las brechas manifiestas entre lo que se declara y lo que se verifica en la realidad.

Este mismo propósito el que motivó la propuesta de un Cuerpo Académico en el campo de la investigación educativa con tres líneas de trabajo: Línea Pedagógica, Línea Didáctica y Línea de aplicación en el ámbito laboral-profesional.

En meses recientes, la División Industrial de la UTEQ realizó un ejercicio de Evaluación de la Pertinencia para sus programas de nivel Técnico Superior Universitario (TSU) e Ingeniería (Ing.). Este ejercicio partió del rediseño del procedimiento como una adecuación al procedimiento anterior, avalado por el Consejo de Vinculación y Pertinencia de la Universidad Tecnológica de Querétaro.

El ejercicio de aproximación teórica, histórica y referencial, orientó la oportunidad de plantear el concepto de Competencias integrales que, si bien no es del todo novedoso, sí se muestra como un constructo emergente y significativo para progresar en las aplicaciones, las vivencias y experiencias abocadas a las nuevas generaciones, específicamente en lo que respecta a los jóvenes estudiantes de la UTEQ. Se trata de un concepto que no sólo reconoce la valoración sino también reconoce la experiencia de aplicación en el ámbito laboral-profesional, dado que la vida en el trabajo y en general, la vida misma requiere la puesta en juego de aspectos básicos, como leer y escribir, aspectos generales para socializar y convivir, pero también aspectos que tienen que ver con una forma hacer ciertas tareas u operaciones para lograr un resultado, pero

El rediseño se orientó bajo un enfoque de “Grupos de interés” y no sólo de empleadores en congruencia con la declaración de la Misión y Visión Institucionales, además de retomar el modelo educativo, caracterizado por la formación profesional basada en competencias, entre otros elementos declarados, tanto en el modelo, como en cada uno de los

Es esta última línea la que define el planteamiento particular de esta exposición, reconociendo, por una parte, la importancia de la difusión y la apuesta para abonar al diálogo social y la realimentación entre actores e instituciones.

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que no se logra en la generalidad de las personas por lo que son necesarias estrategias formativas y de preparación profesional.

Esta noción, adicionalmente orienta una ampliación del alcance y perspectiva respecto a la FBCP (Formación Basada en Competencias Profesionales), señalando, además, el enfoque de la valoración más que la evaluación, en concordancia con la perspectiva socioformativa propuesta por Sergio Tobón (2013). Se coincide con él en el sentido de trascender los datos factuales y las calificaciones, para conceder puntos de reflexión y análisis orientados a la toma de decisiones con propósitos de mejora y el desarrollo, bajo criterios consensuados y oportunidades de aprendizaje para todos los actores involucrados.

Además de apuntar a los indicadores cuantitativos y cualitativos para propiciar el análisis, la reflexión y el planteamiento de acciones, se reconocen las dimensiones del reto que significa, entre tanto, responder a las nuevas generaciones en su derecho por acceder a mejores oportunidades y participar de la sinergia de los diferentes actores que pueden aportar a la prosperidad de su región y de su Nación.

El término competencia surge del griego competere que significa “apto o adecuado” en el sentido de lograr la suficiencia en términos de acciones, actos o desempeños. A lo largo del tiempo se han propuesto definiciones que dan cuenta de la evolución de su concepción, como la siguiente: La competencia es un proceso complejo que integra en su estructura conocimientos, valores, habilidades y estrategias, que se relacionan según las condiciones, características y potencialidades de cada sujeto, del contexto y de la actividad específica, los que al ser movilizados por el sujeto, permiten un desempeño autorregulado, independiente, flexible, responsable y reflexivo; la toma de decisiones, el enfrentamiento a conflictos y la reconstrucción de sus estrategias para actuar en la solución de tareas, problemas profesionales y de la vida. (Montes de Oca y Machado, 2014).

Por su parte, el Dr. Sergio Tobón define a las competencias como actuaciones “integrales” en el sentido de poner en juego estrategias cognitivas, socioafectivas y de desempeño. Con ello apunta de hecho a una nueva configuración que en el tiempo se ha evidenciado como relevante; tanto en estudios de pertinencia como en los estudios recientes de diagnóstico y lineamiento de acciones de mayor orden y nivel como lo es el Centro Interamericano para el Desarrollo del Conocimiento en la Formación Profesional (CINTERFOR), de la Organización Internacional del Trabajo, específicamente en el informe de Salazar y Vargas (2017).

En este documento se confirma la noción de competencias integrales, desde el referente de los estudios como el de Valdivia-Michel, et al. (2006), y hoy en día con los datos obtenidos de los propios empleadores que reconocen la necesidad de una formación técnica específica, “sostenida” por valores y actitudes con la finalidad de enfrentar los retos de actualidad y abrir más espacios a la utilización de las competencias específicas en nuevos contextos, como lo es precisamente el planteamiento de la Industria 4.0.

Metodología La presente exposición es un estudio que recurrió a las bases de la metodología de los estudios descriptivos. De acuerdo con Cazau (2006), la investigación descriptiva tiene como propósito conocer situaciones predominantes en actividades, objetos, personas o procesos.

A partir de la recolección de datos es posible predecir e identificar relaciones existentes entre variables, a partir de análisis y generalizaciones significativas.

El planteamiento de la pregunta de investigación respecto a la valoración de las competencias integrales se construyó a partir del reciente proceso de Evaluación de la pertinencia de la División Industrial, (noviembre de 2019). El procedimiento incluyó la programación de actividades, la definición de categorías de análisis e indicadores con base en los cuales se diseñó una dinámica de deliberación en mesas de trabajo y registro de datos en instrumentos determinados.

La realización de la Reunión Plenaria como el evento de convocatoria a los grupos de interés, incluyó la exposición de una serie de datos que orientaron la participación de los asistentes y la información requerida de ellos para verificar la pertinencia de los perfiles declarados para cada carrera.

De la Reunión Plenaria se recuperaron los registros para integrar un reporte para cada uno de los Programas Educativos y se obtuvieron algunos datos para este análisis comparativo en referencia no sólo a la Evaluación de la Pertinencia sino también a la valoración de las competencias integrales por parte de los empleadores y egresados. Se consideró generar comparativos que permitan identificar las variables y las constantes entre los distintos Programas Educativos para orientar la discusión de los resultados y conclusiones respecto al proceso de evaluación-valoración.

Resultados Como se ha referido anteriormente, las competencias declaradas para un Programa Educativo constituyen el perfil de carrera que pretende responder a las necesidades de la organización y los empleadores. La Tabla 1, destaca un 100% afirmativo para el programa de Técnico Superior Universitario en Procesos Industriales, Área Manufactura, pero en contraste, se indican porcentajes de 57% referidos a la carrera de TSU en Procesos Industriales, Área Plásticos y 66% para la carrera de Ingeniería en Mantenimiento Industrial.

Tabla 1. Competencias declaradas responden a las necesidades de la organización.

Fuente: Elaboración propia.

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Tabla 4. Técnicas o conocimiento que debe incluir el perfil.

La Tabla 2 se refiere al perfil de egreso que da un indicio de la relación entre las necesidades de la organización y los requerimientos específicos al perfil de los egresados de la División Industrial. En este caso, destaca la opinión de los empleadores en el sentido de que los perfiles de los egresados atienden en un nivel recurrentemente medio las necesidades de la organización. Aquí mismo resultan notables las referencias de respuesta incluso de a nivel bajo de las carreras de Ing. en Mantenimiento Industrial y Nanotecnología en sus niveles TSU e Ing. Tabla 2. Medición del perfil del egreso vs expectativas.

Fuente: Elaboración propia.

Para las carreras de TSU en MI y TSU e Ing. en Procesos, Área Manufactura se destaca el mayor porcentaje para las competencias genéricas con un 67%, 57 y 56% respectivamente.

Fuente: Elaboración propia.

Enseguida, (Tabla 3) se puede observar que la referencia anterior se confirma con la pregunta ¿en qué medida los egresados aplican las competencias declaradas? Aquí los mayores porcentajes por frecuencia se concentran en los niveles medio y bajo, a reserva de observar para la carrera de Ingeniería en Procesos y Operaciones Industriales, una percepción distribuida entre los 3 niveles; alto, medio y bajo, aunque reiterando la mayor frecuencia en el nivel medio.

Tabla 3. Medición de aplicación de competencias por egresado.

las competencias genéricas por parte de los empleadores encuestados, manifiesta no sólo un sentido de calidad en el desempeño, sino también una visión de reconfiguración de ciertos Programas Educativos en el balance de sus contenidos. Éste es el caso de los Programas Educativos de nivel Técnico Superior Universitario e Ingeniería en el campo de los Procesos Industriales con especialidad en Manufactura. En las respuestas se hacen todavía más notables las necesidades de las organizaciones por contar no sólo con profesionales en actitud “dispuestos”, sino también con un mayor espectro de competencias para el desempeño, aún desde la dimensión operativa del perfil. Así se evidencia con la repetida mención de competencias para el liderazgo, por cierto, con un nivel de valoración bajo por la mayoría de los empleadores encuestados.

En el otro sentido, con una mayor valoración, destacan las competencias actitudinales de integridad (relacionadas con un sentido ético) y las competencias asociadas al desempeño técnico específico como son el autoaprendizaje, el trabajo en equipo y el sentido de calidad profesional.

El otro elemento que llama de forma importante la atención, es la demanda del manejo de la segunda lengua (el idioma Inglés), tanto en relación con el campo técnico como en el de las habilidades comunicativas.

Fuente: Elaboración propia.

En la Tabla 4, se categorizaron las respuestas respecto a ¿qué técnicas o conocimientos podrían incluir el perfil de carrera? a consideración de los empleadores. Esta categorización clasificó el conjunto de respuestas en Competencias técnicas y competencias genéricas. En este análisis se hace notable: un requerimiento mayor a las competencias técnicas para las carreras de TSU en PI, Área Plásticos con una frecuencia de 71%, para la carrera de Ing. en MI con 67% y las carreas de TSU e Ing. en NT con 83 y 82% respectivamente.

Lo anterior reafirma el sustento acerca de una perspectiva del desempeño profesional en razón de competencias integrales que además se expresen en un equilibrio conveniente a las necesidades de la empresa.

Resulta consistente el nivel medio que los encuestadores otorgan a la integración de competencias técnicas y competencias genéricas, respecto al nivel medio de pertinencia que atribuyen al perfil declarado y su desempeño.

La excepción en el caso de la Ing. en Mantenimiento Industrial conduce a verificar la noción y su importancia en la perspectiva de los empleadores encuestados, ya que, desde una visión más bien autocrítica por parte de los egresados, se ratifica la consideración de fortalecer las competencias genéricas y particularmente el manejo del idioma Inglés.

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Tabla 7. Aspectos que deben ser fortalecidos (Perspectiva del egresado).

Tabla 5. Competencias Genéricas con mayor valoración (Frecuencia 50% +1) (Perspectiva del empleador)

Fuente: Elaboración propia.

La evaluación/valoración de la Pertinencia de un programa educativo, desde la perspectiva del egresado, constituye no necesariamente un contrapeso, sino más bien una perspectiva complementaria que permite verificar y ratificar las áreas de oportunidad y fortalezas de los Programas Educativos.

En la medida en que los egresados confirman “oportunidades” y cumplimiento de expectativas, respecto a lo que implica el propósito de un programa educativo y específicamente ejercer en el campo profesional de su preparación, puede decirse que está presente la pertinencia, pero también la convergencia para emprender el camino a la mejora y el desarrollo; así lo indican las respuestas representadas (Tabla 8 y 9) por parte de los alumnos recién egresados de los programa educativos de la División Industrial, participantes en la Reunión Plenaria. (Tabla 8 y 9).

Fuente: Elaboración propia.

Tabla 6. Nivel de integración de competencias técnicas específicas y competencias genéricas

Tabla 8. Expectativas de empleabilidad de los egresados y nivel de satisfacción respecto a su formación.

Elaboración propia.

Fuente: Elaboración propia.

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Tabla 9. Expectativas de empleabilidad de los egresados y nivel de satisfacción respecto a su formación.

Elaboración propia.

Discusión En general, la frecuencia de menciones en niveles medios respecto al desempeño de los perfiles, representa un elemento de importancia en el plan de acciones de mejora y desarrollo para los propósitos de cada Programa Educativo, así como las intenciones de pertinencia y calidad educativa.

Las áreas de oportunidad y desarrollo de los Programas Educativos con propósitos de mayor pertinencia y calidad indican una línea que va, desde la revisión de los perfiles de carrera declarados, hasta la revisión de los contenidos curriculares y los procesos de desarrollo de competencias, los recursos que se disponen para ello y ciertos rasgos del modelo educativo que pueden estar en cierta desventaja, como la infraestructura y las intenciones de innovación y desarrollo, bajo circunstancias y límites económicos que no se pueden pasar por alto.

Por otra parte, sería importante no perder de vista los límites a la generalización en tanto se contó con un grupo representativo de empleadores que emitieron sus respuestas en el marco de ciertas particularidades como la experiencia y el nivel de interacción con los egresados. Es necesario entonces considerar la diferencia entre Ingenieros que pueden verificar de manera más directa el desempeño y los empleadores desde la perspectiva de un área de Recursos Humanos, más enfocada en los aspectos de “perfil”.

agregar de manera sumativa más competencias, o por demostrar más y mejores aspectos actitudinales y disposición para el trabajo, sino por integrarlas en un más amplio espectro de desempeño que puede afirmarse en dos sentidos: a) Expandir la posibilidad de interacción e intercambio entre niveles de desempeño operativos, tácticos y estratégicos b) responder a las nuevas necesidades de contexto, que hoy por hoy destaca la gestión de proyectos encaminados a mejoras, soluciones e innovaciones, así como también la visión de gestión de riesgos y negocio que en la actualidad precisamente ya no sólo son tema exclusivo de los niveles estratégicos de las organizaciones. Sin duda, el contexto de la Industrial 4.0, así como el enfoque de sustentabilidad, anteponen en la actualidad esas nuevas “demandas de perfil” y de ejercicio de la profesión.

Las declaraciones de perfil de un Programa Educativo para la preparación profesional pertinente suponen, como refieren varios expertos, una perspectiva de significativa amplitud y apertura que contempla no sólo la vinculación con el entorno para atender las necesidades de competencias profesionales; también para atender las actualizaciones conceptos y de contextos referidos en la investigación y la deliberación de organismos de coordinación, como la misma Organización Internacional del Trabajo que en sus últimos estudios ha hecho relevante el concepto de competencias integrales.

Hacia el interior de la Universidad, las soluciones, las mejoras y hasta las posibilidades de innovación podrían integrar a sus referencias el diálogo externo para generar un diálogo interno respecto a la articulación de recursos materiales y humanos, probablemente una reconfiguración del discurso implícito en el modelo educativo basado en la formación de competencias profesionales y, asimismo en una reconfiguración de prácticas en los procesos de enseñanza-aprendizaje que generen transversalidad y abarquen las dimensiones pedagógicas, didácticas y de aplicación.

La evaluación de la pertinencia en este caso y para la División Industrial de la Universidad Tecnológica de Querétaro reafirma, además, la oportunidad de valorar la conjunción de las competencias específicas con las competencias genéricas de los estudiantes, con sus posibilidades de empleabilidad y aportación para el desarrollo; así mismo, la oportunidad de valorar la conjunción armónica de la dimensión técnica y humana de quien se propone ejercer una profesión y aspirar a mejores oportunidades.

Conclusiones Un proceso de evaluación de la pertinencia como el que aquí se expone, implica una gran cantidad de tareas y esfuerzos de los diversos actores convocados.

Los resultados traducidos en acciones concretas de mejora y desarrollo no habrán de traducirse sólo en nuevas declaraciones, sino quizás también en nuevos retos de vinculación y gestión.

Los resultados obtenidos en la percepción y opinión de los empleadores refieren que los perfiles de los programas educativos serán más competitivos en la medida en que se mejore el espectro no sólo por

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Julio César Dorado Espino1, Juan Castellanos Meza2, Ernesto García Barbalena3, América Berenice Camacho Llanes4, Fernando Frayre Gómez5

Universidad Tecnológica de Torreón Carretera Torreón Matamoros S/N Col. Ejido El Águila Torreón, Coahuila, México, C.P. 27400.

1,2,3,4,5

jdorado@utt.edu.mx

Recibido: Agosto 26, 2020.

Resumen: Los retos que se presentan en la manufactura actual, están haciendo que nuestro entorno tenga un desarrollo donde los avances y las ciencias impactan en la esfera laboral, donde los aprendizajes llevados a cabo en las aulas queden atrás ya que no dan respuestas rápida a situaciones que se presentan en el entorno laboral, de ahí que las practicas, métodos y aprendizajes sean alineados para dar respuesta rápida a problemas y situaciones reales, donde se permita simular ambientes de trabajo basado en métodos y Sistemas de trabajo reales, y sean aplicados a esos entornos laborales para llevar a la realidad la teoría en el salón a una práctica real, que esos esquemas mentales sean lo más cercanos a una solución óptima del problema. Dentro del presente trabajo, se provee información en una primera etapa que permitirá intercambiar entre estudiantes, docentes, e investigadores, aspectos de prácticas y herramientas de manufactura llevadas a cabo en la materia de Métodos y Sistemas de trabajo I (MyST I), así como el diseño para desarrollar habilidades que permitan enfrentar la realidad en la toma de tiempos y movimientos para guiar a los alumnos en el uso de herramientas de apoyo en trabajos reales, dada la complejidad e interpretación del diseño y accesibilidad a los materiales para desplegarlos en un procesos de manufactura y generar ideas nuevas a futuro.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Palabras clave: Métodos y sistemas de trabajo, diseño, manufactura, herramientas.

Abstract: The challenges that arise in current manufacturing are causing our environment to have a development where advances and science have an impact in the workplace, where learning carried out in classrooms is left behind since they do not give quick responses to situations that They are presented in the work environment, hence the practices, methods and learning are aligned to give a rapid response to real problems and situations, where it is allowed to simulate work environments based on real work methods and systems, and are applied to those environments work to bring the theory into reality in the classroom to a real practice, that these mental schemes are the closest to an optimal solution of the problem. Within this work, information is provided in a first stage that will allow the exchange between students, teachers, and researchers, aspects of practices and manufacturing tools carried out in the field of Work Methods and Systems I, as well as the design to develop skills that allow facing reality in the taking of times and movements to guide students in the use of support tools in real work, given the complexity and interpretation of the design and accessibility of materials to deploy them in a process of manufacturing and generate new ideas for the future.

Keywords: Work methods and systems, design, manufacturing, tools.

Introducción Es de gran relevancia que la competitividad a nivel global tenga cambios significativos en la manufactura de las empresas y ante tales situaciones se deben tomar esos riesgos y buscar las alternativas de mejora continua para incrementar y hacer que se aumenten las restricciones que enfrentan en sus sistemas productivos, de manera que permitan generar ganancias a través de la mejora continua y aplicando “Kaizen” (Imai, 2017), es importante señalar que las diversas prácticas que se tienen en los sistemas educativos de las diversas especialidades estén alineadas a las necesidades y retos competitivos de las empresas y que los estudiantes al egresar estén preparados para eficientar los procesos productivos donde estén alineados a las necesidades de las empresas en la vida real, por lo tanto el talento humano, es importante en la implementación de las diversas técnicas y aplicación de métodos de mejora ( Niebel, 2011), donde el capital humano tiene un rol centrado en desarrollo de capacidades claves y éxito competitivo, haciendo que la gestión efectiva se vea traducida en una enseñanza-aprendizaje para incorporar a la vida laboral a los alumnos. Es por lo tanto que los alumnos estén centrados en los sistemas flexibles aplicando los métodos que permitan integrarse de manera transparente y efectiva en la vida laboral y productiva, ya que hoy no se cuestiona la importancia de capital que se tiene efectivo en la gestión de los recursos humanos dentro de las organizaciones para conseguir mejores resultados Dolan, et al. (2007), sino como podemos aplicar de forma real la enseñanza para lograr ser competitivos dentro de la empresa y que permita el crecimiento a corto plazo usando los recursos a su disposición para incrementar y generar un capital intelectual que genere un beneficio económico a la industria y empresas.

Para ver los resultados que se pretende alcanzar entre lo que se mide y se logra, Meyers (2000) y generar el efecto de lo que aplicaremos para el aprendizaje de los alumnos en sus competencias (Capacidades, habilidades, desempeño, actitudes, etc.), se debe ver traducido en resultados para las empresas como: productividad, calidad, servicio al cliente, competitividad, rentabilidad, generación de valor al accionista, etc., Se

considera a McClellan (1973), como un pionero en las competencias y luego retomado en las formulaciones de Daniel Goleman (2016), sobre la inteligencia emocional, vemos que las aplicaciones prácticas son determinantes en el proceso enseñanza-aprendizaje donde la aplicación de este conocimiento se vea traducido en beneficios de aprendizaje y conlleve a logar la practicidad de actividades académicas en proyectos de mejora que sean tangibles y que por ende los alumnos se vean beneficiados en sus competencias y logren verlo traducido a la aplicación y desarrollo de los procesos de manufactura.

La presente investigación pretende dar a conocer la secuencia didáctica del desarrollo y aplicación de un proyecto real, donde se apliquen y pongan en práctica el desarrollo de habilidades que resulten en el beneficio de los alumnos al utilizar las diversas herramientas de la materia de Métodos y Sistemas de Trabajo I, para el desarrollo de un juguete didáctico y que a partir de una situación planteada en el proceso se lleva a la realidad, contando con los alumnos para su desarrollo y aplicación en el proceso productivo, donde el resultado permite visualizar a los alumnos que su aprendizaje en las aulas, se lleve a ser lo más real y factible posible ya que será parte de su aprendizaje para mostrarse con las competencias y habilidades de desarrollo en su elaboración final, donde visualizaran el producto como parte de su enseñanza académica y aplicado a una realidad.

Problema Del problema de investigación acerca de “Aplicación y Desarrollo de un proceso de Manufactura en el Diseño didáctico, usando las herramientas de Métodos y Sistemas de Trabajo” se pretende aplicar y desarrollar las competencias pertinentes a la carrera de Procesos Industriales, demostrando que lo aprendido en aulas, es factible llevarlo a la realidad, haciendo uso de materias como Dibujo Industrial Avanzado, Métodos y Sistemas de Trabajo que en combinación con el uso de Solid Works, Métodos MOST, MTM, etc. Se lograra trabajar de manera sistemática, y servirá para demostrar que es posible aplicar en las empresas estas herramientas y darle solución a problemas de Procesos Industriales que ayuden a reducir los tiempos y métodos que sean efectivos en situaciones y sistemas reales, permitiendo evolucionar donde Taylor buscaba sentar el proceso de producción sobre las bases numéricas rígidas que imponía ritmos y normas de fabricación a conveniencia del sistema y no del mercado (Sipper 1998), por lo cual el cambio de paradigma hacia la mejora continua hace que el sistema de “Empujar”, sea abandonado y a partir de la mejora continua “Kaizen” lograr aplicar el sistema “Jalar”, e identificándolo con la cadena de montaje y la producción de artículos estandarizados en grandes masas (Womack, Jones y Ross, 2007).

Marco teórico El sistema de “Jalar”, ha permitido ir más allá no solo en las empresas, sino que parte de las necesidades del cliente, al pedir especificaciones, cantidades y variantes en los productos, siendo el mismo quien “Jala” las decisiones internas del proceso (Sipper, 1998), el alcance del estudio es representativo donde las ventajas competitivas dependerá de la estrategia aplicada en la materia de MyST-I haciendo que el talento humano sea partícipe de: conocimientos, habilidades, actitudes y comportamientos que le permitan entregar la propuesta de valor diferenciada para sus clientes así pues, uno de los principales precursores de que este sistema (Monden, Y., 1993) en realizar las ideas operativas de

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esta forma fue en el Sistema de Producción Toyota TPS (T.Ohno, 2017) y aplicando la de operación “Jalar” y extender su aplicación a otros procesos (New, 2007), donde fue conformado lo que actualmente conocemos como la producción Justo a Tiempo (JIT), donde este sistema llama la atención del mundo occidental y siendo un problema en resolver para adecuarlo a una aplicación más generalizada (Bamber, 2000) y convencidos los países de occidente de las ventajas de coordinar las decisiones de producción con las necesidades del mercado (Bednarek y Niño Luna, 2008) mediante la eliminación de los elementos no productivos con el adelgazamiento del proceso siendo la nueva designación de la manufactura esbelta (Womack, Jones y Ross, 2007), por lo cual una de sus cualidades es cumplir los objetivos del sistema sin cargar con actividades superfluas a la producción al tiempo que consumen recursos del mismo.

componentes del tráiler y a partir del modelo para llevarlo a una realidad como se muestra en la Figura 2 de una pieza en Solid Work.

Metodología de Implementación Es importante que para el presente trabajo como se implementan de diversas maneras la distribución de la línea de producción, haciéndola tipo “U”, célula de manufactura controlando el flujo de producción, eficientando los Movimientos de acuerdo a su diagrama Bimanual (Niebel, 2011), donde se pudo apreciar el método MTM por medio de filmaciones y tomando en cuenta sus movimientos de mano derecha (m.d.), mano izquierda (m.i).

Con las herramientas que se proporcionaron durante este proyecto, así como las referencias bibliografías de apoyo, se determinan la metodología a implementar en la realización del proyecto, siendo:

Figura 1. Diagrama de operación de proceso de tráiler-camión Didáctico. Fuente: Elaboración Propia.

1. Metodología Aplicada al Estudios de métodos • Dibujos propuestos de acuerdo al Tráiler camión didáctico.

• Diagrama de procesos.

• Diagrama Bimanual.

• Formato de MTM. • Toma de tiempos estándar.

• Distribución de planta.

Esta metodología implementada en el proyecto, nos permite para el desarrollo del trabajo en cuanto a la planificación y la documentación de los avances del proyecto y al estar relacionadas en el cumplimiento de lo que se pretende realizar y estar relacionadas con la Ingeniería Industrial, lo cual permitirá llevar a cabo la presente propuesta a realizar como parte de la aplicación y desarrollo de un proceso de Manufactura apegado a una realidad.

Figura 2. Dibujo diseñado en Solid Work. Fuente: Elaboración propia.

Se realiza la aplicación del MTM, y se analizan los movimientos secuenciales que son llevados a través del proceso para su desarrollo practico. Asi mismo el método permite analizar las diferentes etapas de una operación.

Como se muestra en la Figura 1, se puede observar el proceso del proyecto donde abarca el diseño y secuenciación de las diversas operaciones que serán constituidas para su elaboración. A partir del diagrama de operaciones del proceso y teniendo presente el diseño que se generó en el programa Solid Work, donde posteriormente se genera su ensamble con sus respectivos dibujos para visualizarlos en 3D cada uno de los

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Figura 3. Dibujo diseñado en 3D en Solid Works. Fuente: Elaboración propia.

Como podemos ver en la Figura 3, se puede visualizar como quedarían ya las piezas realizadas en el programa aplicado de Solid Works 3D y los dibujos de lo que pretendemos hacer, para su posterior ensamble de piezas y lograr terminar el proceso del tráiler-camión didáctico.

De esta manera aseguramos el flujo de materiales como se muestra en la Figura 4 y permitiendo apoyarnos con otra herramienta de simulación como lo es el ProMODEL, donde simulamos la línea de producción a determinados días de producción, encontrando un equilibrio entre lo que se pretende lograr para el balanceo de línea.

Tabla 1. Diagrama de Flujo de Procesos Tráiler Camión Didáctico.

También se determinaron los tiempos estándar (Tabla 3), aplicando el formato de lectura y se sacó los tiempos estándar para la aplicación en la simulación de la línea de producción, de manera tal que logramos darnos cuenta como correría la línea y a su vez, permitiendo ver como técnicamente lo visto en la materia, se aplicaba de manera real a la línea de producción, y al mismo tiempo cumpliendo los estándares tanto de calidad como los Tiempos y Movimientos de nuestra línea propuesta.

Resultados De los resultados obtenido a partir del presente trabajo, permite a los alumnos de Procesos Industriales generar su propia iniciativa para aplicar y desarrollar diversos prototipos didácticos funcionales aplicando las herramientas de métodos y sistemas de trabajo I, en conjunto con otras materia y realizar propuestas de solución, a través de una problemática real, logrando que el Saber, Saber-Hacer y Ser, se apliquen en este proyecto para su respectiva solución a través de los siguientes elementos y que se lograron aplicar y desarrollar:

a) Diseño de modelo propuesto. b) Generar su Diseño (partes). c) Generar los diversos ensambles y subensamble.

Fuente: Elaboración Propia.

Como se puede apreciar en la Tabla 1, observamos como en el diagrama de flujo de proceso quedaría de manera parcial y tentativa al proceso del camión, permitiendo aplicar los conocimientos adquiridos de manera que sea técnicamente factible, el movimiento y traslado de piezas, y que cumpla de acuerdo al diagrama de relación en la economía de movimientos (Niebel, 2011).

Figura 4. Distribución Propuesta para el proceso de camión. Fuente: Elaboración Propia.

d) Realizar sus diversos diagramas: de Proceso, operaciones, flujo, bimanual, etcétera. e) Generar sus tiempos Estándar. f) Aplicación de diagrama MTM. Cabe mencionar que durante la aplicación y desarrollo del presente trabajo en el proceso de Manufactura, se tuvo que realizar en 2 etapas debido a lo extenso que resulto por el diseño y estará siendo presentado como el uso de Solid Work en la manufactura.

Figura 5. Tráiler Camión didáctico Terminado en 3D en Solid Works.

Elaboración Propia.

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Tabla 2. Resultados obtenidos de toma de tiempos.

Fuente: Elaboración propia.

Conclusión Al finalizar este proyecto del proceso de manufactura en la aplicación y diseño de un Tráiler-Camión didáctico (Figura 5), podemos observar la pertinencia de la aplicación de procesos reales donde se pretende poner al alumno en situaciones que abarquen sus conocimientos y apliquen destrezas que le permitan visualizar su objetivo donde la aplicación de herramientas de Métodos y Sistemas de Trabajo I, así como aplicación de materias como Dibujo Industrial, Procesos de Manufactura, Distribución de planta, hacen que se sientan como si estuvieran en una empresa cumpliendo los objetivos, para posteriormente y a partir de la materia prima que ellos utilicen, se obtenga un producto final para su posible comercialización, pero sobretodo que pudieran ser ligados para trabajar con proyectos de manufactura asimilando los procesos a una realidad de la industria laboral.

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Bibliografía + Bamber L. y B.G. Dale (2000). Producción ajustada: un estudio de aplicación en un entorno de fabricación tradicional, Control y planificación de la producción, Volumen 11: 3, 291298, DOI: 10.1080 / 095372800232252 ISSN # 3545-3554 + Bednarek M. y Luna L.F.N. (2008). Los problemas seleccionados de la implementación de la manufactura esbelta en las pymes mexicanas. En: Koch T. (eds) Lean Business Systems y más. IFIP - Federación Internacional de Procesamiento de Información, vol 257. Springer, Boston, MA. https://doi. org/10.1007/978-0-387-77249-3_25 ISBN: 9780387772486 + Goleman, Daniel. (2016). La Inteligencia Emocional en la Empresa. Argentina: Editorial Javier Vergara. ISBN # 9789501519501 + Imai Masaaki. (2017). Kaizen la clave de la ventaja competitiva Japonesa. México: Grupo Editorial Patria. ISBN 9789682611285 + McClelland, D.C.(1973). Testing for Competencies rather than intelligence. American Psychologist, 28, 1-14. doi = 10.1037 / h0034092. + Meyers Fred. (2000). Estudios de Tiempos y Movimientos para la Manufactura Ágil. New Jersey USA. Editorial Pearson Educacion de Mexico. ISBN # 9684444680

+ Monden. Y. (2012). Toyota Production System: An Integrated Approach to Just in time. Boca Raton Florida, USA. Editorial: CRC press. ISBN 978146650451 ebook. + Niebel, B.W. y Freivalds, A. (2009). Ingeniería Industrial: Métodos, Estándares y Diseño del Trabajo. México: McGraw-Hill/ Interamericana Editores. ISBN #978970106962-2. + New, S.J. (2007). Celebrating the Enigma: The Continuing Puzzle of the Toyota Production System. International journal of Production Research Volumen 16, pp. 354-355. ISSN # 3545-3554 + Ohno Taiichi (1991). Toyota Production System: beyond large –scale production. Portland, Oregón. Editorial Productivity Press. ISBN 8486703522 + Simon L. Dolan, Randall S. Schuler, Susan E. Jackson, Ramón Valle (2007). La gestión de los recursos humanos: cómo atraer, retener y desarrollar con éxito el capital humano en tiempos de transformación. Editorial McGraw Hill. ISBN # 9788448156541. + Sipper, D. y Bulfin Jr., R. L (1998). Planeación y Control de la Producción. México: Editorial McGraw-Hill Interamericana Editores. ISBN 00070576823. + Womack, J.P., Jones, D.T. y Ross, D. (2007). The Machine that Changed the word: The Story of Lean Production. United States Nueva York: Free Press.

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Fernando Parada Reyes1, Marco Antonio Parra Flores2 y Cirilo Sánchez Portilla3

Universidad Tecnológica de Tlaxcala, Carretera A el Carmen Xalpatlahuaya S/N Huamantla, Tlaxcala, México, C. P. 90500.

1,2,3

fparada@uttlaxcala.edu.mx

Recibido: Agosto 26, 2020.

Resumen: La presente investigación busca identificar la forma y tamaño de una paleta, para un disipador, que sea la más eficiente para transmitir el calor. Fue necesario identificar los materiales con mayor capacidad de conducción térmica, los cuales fueron utilizados en la simulación, para evaluar el comportamiento de dos tipos de paletas: Planas colocadas de manera longitudinal y cilíndricas colocadas alineadas en forma de filas y columnas fijas, en uno de sus extremos a una placa plana en contacto directo con la fuente de calor. Utilizando el software de Solidworks, se modelaron los dos tipos de disipadores con dimensiones similares en largo ancho y espesor, el diseño se realizó partiendo de croquis de las partes y se utilizó la herramienta de extrusión, hasta obtener la pieza en 3 dimensiones. El análisis para evaluar en que magnitud está presente el calor en los diferentes puntos de las paletas, se realizó utilizando la herramienta de simulación avanzada identificada como estudio térmico, para esto fue necesario proporcionar para cada uno de los ensayos: el tipo de material, la temperatura de la fuente de calor, la temperatura ambiente, la convección del aire que es el medio que rodea a las paletas en ambos arreglos de disipadores. En los resultados de la simulación, registramos hasta qué punto en la superficie de la paleta irradia el calor, con esto tenemos idea de su eficiencia.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Palabras clave: Convección, modelado, disipador, transferencia de calor, aletas cilíndricas.

Abstract: The current paper aims to identify, which form and size of a heat sink is most efficient to conduct heat. To do this was necessary identify the materials which have the highest capacity to conduct heat. These materials were used in the simulation in order to evaluate the behavior of two different types of heating sink. The first type was plain and they were run parallel down the length. The other type was put perpendicularly, also they were aligned in parallel. This two heat sinks were fixed to the edge of a plain plate which were in contact to the heat source.

The software Solidworks was used to model the two types of sinks with similar dimensions of long, width and thickness. The design was done from a sketch of the parts used by the extruding tool to obtain the piece in three dimensions.

The analysis to evaluate how much heat is in different parts of the sin was done using an advanced simulation tool called thermic study.

In order to do that, was necessary to provide, to each one of the tests, the right type of material, the heat source, the room temperature, the air convection, which is the heat dissipation the surrounds both sides of the sinks.

We can observe, through the evaluation results, how the heat is irradiated and how it is presented according the material and the form of the sink.

Keywords: Convection, modeling, dissipator, heat transfer, tubular heatsink fins

Introducción El disipador o intercambiador de calor es el encargado de la evacuación del calor, desde un elemento con alta temperatura, hacia un medio con menor temperatura. Su propósito es aumentar el área superficial expuesta al agente que se usa para enfriar, el cual generalmente es aire a temperatura ambiente o algún refrigerante (Yunus A. Cengel, 2011).

La transferencia de calor ocurre en la superficie del disipador de calor, la cual está compuesta por aletas o láminas cuyas características varían dependiendo entre otros factores, de si existe circulación forzada del aire o solo convección natural.

Los factores considerados para mejorar el desempeño de un disipador, en otras investigaciones fueron el aumento de la longitud, el ancho, la altura el espesor y el número de aletas (Garro, y otros, 2010), los autores confirman que las dimensiones que tienen mayor influencia en la transferencia de calor son: la variación de la longitud (21.87%), de la altura (27.58 %) y del ancho 27.53%), para un disipador rectangular compacto con aletas rectangulares rectas de sección uniforme.

Para que un disipador de calor sea el adecuado se debe optimizar su diseño incluyendo tanto sus dimensiones y las características físicas y térmicas del material de fabricación y del fluido de enfriamiento que utiliza (Hinojosa, 2012).

La forma de la paleta cilíndrica ofrece un mejor rendimiento hidrodinámico (Zúñiga Cerroblanco, 2009), considerando que el fluido refrigerante en el disipador es el aíre, se observa que el disipador de paletas

cilíndricas ofrece mejor circulación del fluido por lo que se requiere menor presión para realizar el enfriamiento.

Materiales y Métodos Se caracterizaron dos disipadores de paletas I y II, con las mismas dimensiones 106.00mm de largo y 100.00mm de ancho y 53.00mm de altura, con configuraciones diferentes en la forma y distribución de las paletas, el primero con paletas rectas continuas de un extremo al otro del disipador, el segundo con paletas cilíndricas macizas individuales.

El disipador número I, tiene la forma rectangular y de paletas rectas colocadas de forma longitudinal, formando canales que permiten el flujo del fluido de enfriamiento del centro hacia dos de sus extremos, de paletas rectas longitudinales, consta de 17 paletas, con un espesor de 3.0mm, de alto 53mm, largo de 106.0mm y una separación entre paletas de 3.00 mm.

El disipador número II, es de paletas cilíndricas alineadas en filas y columnas para permitir el flujo del fluido de enfriamiento de 80 paletas cilíndricas, con las siguientes características: 6mm de diámetro, 53mm largo, con una separación de 5.50mm entre cada una, colocadas alineadas en filas y columnas paralelas una con otra, permitiendo la circulación del fluido en todas direcciones.

Los dos disipadores se modelaron en 3D en software Solidworks y el análisis se realizó utilizando la herramienta de simulación avanzada denominada “análisis térmico”. Aplicando esta herramienta es posible estudiar la distribución de temperatura y el flujo de calor debido a la conducción, tomando como referencia el valor de la convección del medio refrigerante que es el aire.

Mediante esta herramienta se realizó, un estudio de distribución de temperatura, y flujo de calor tomando en cuenta a la conducción, la convección y la radiación (Kurowski, 2019). En la opción de transferencia de calor en sólidos, la herramienta ofrece una solución del comportamiento de la pieza tomando en cuenta la ecuación diferencial (1).

Como resultado genera el perfil de temperatura en el sólido y una tabla con valores de temperatura, utilizando los ejes cartesianos en tres dimensiones.

(1)

Del lado izquierdo de la ecuación se refiere al proceso de transferencia de calor en el sólido y en el lado derecho se tienen la generación homogénea de energía dentro del sólido. La transferencia de energía por convección dentro del sólido y en el último termino la transferencia de calor por radiación de todo el sólido.

Identificación de materiales adecuados En la búsqueda de los materiales adecuados para la fabricación del disipador, se identificó que es necesario considerar en el estudio la capacidad de conductividad, ya que un valor elevado para la conductividad térmica en un material indica que este es un buen conductor del calor.

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Se identificó que los materiales adecuados considerando su capacidad de conducción térmica son el cobre con un valor de 372 W/(m∙oK), en segundo lugar, el aluminio con un valor de 209 W/ (m∙oK) y por último una aleación derivada del cobre que es el latón con un valor de 119 W/(m∙oK), (Yunus, 2004).

Diseño de los disipadores El diseño de los dos tipos de disipadores I y II, se realizó utilizando la herramienta de diseño en 3D en la versión de Solidworks 2018. El diseño se realizó considerando la herramienta de croquis con la forma de la base de la placa, se realizó una extrusión y luego sobre esta se modelaron las aletas con las medidas correspondientes.

Descripción de las condiciones para caracterizar la simulación

Figura 1. Ensayo I-C. Fuente: Elaboración propia.

El disipador está en contacto en toda su parte plana con una fuente de calor continuo la cual emite una temperatura de 361 oK. En la simulación una variable es la temperatura ambiente, se consideró el periodo de meses comprendidos de mayo, agosto y el promedio de temperatura en el sitio de estudio para este periodo del año fue de 291 oK. El estudio térmico considera la convección del fluido que rodea las aletas (Culham, 2007), es importante mencionar que para este estudio el medio que rodea las aletas es el aire el cual tiene un coeficiente de convección de 25 W (m∙ oK).

Ensayos para cada material Con el objetivo de identificar el comportamiento de la capacidad de conducción térmica de los disipadores se consideran dos subdominios considerando el tipo de disipador de aletas planas o cilíndricas, seguido del material, con esto se observa que se obtendrán seis ensayos en los que cada uno es diferente por el tipo de material utilizado y el tipo de aletas de acuerdo a lo que se muestra en la Tabla 1.

Figura 1. Ensayo I-A. Fuente: Elaboración propia.

Tabla 1. Subdominios para identificar los ensayos realizados.

Fuente: Elaboración propia.

A continuación, en las Figuras 1,2 y 3 los ensayos citados en la Tabla 1, correspondientes al disipador tipo I. Figura 1. Ensayo I-L. Fuente: Elaboración propia.

A continuación, se muestran en las Figuras 4, 5 y 6 los ensayos cita122

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dos en la Tabla 1, correspondientes al disipador tipo II.

Tabla 2. Tipo de malla utilizada en la simulación de los dos tipos de disipadores.

Fuente: Elaboración propua.

Figura 4. Ensayo II-C. Fuente: Elaboración propia.

Considerando que este estudio evaluó la capacidad de conducción térmica de la paleta en los disipadores I y II, se observa en la Tabla 3 que el disipador de aluminio correspondiente al ensayo II-A tiene una eficiencia de 97 %. En lo general el disipador de aletas cilíndricas de aluminio, es un 2 % más eficiente que el disipador de aletas.

Tabla 3. Eficiencia de las paletas para disipar el calor.

Figura 5. Ensayo II-A. Fuente: Elaboración propia.

Fuente: Elaboración propua.

Conclusiones

Figura 6. Ensayo II-L. Fuente: Elaboración propia.

Resultados El mallado de los modelos se realizó en la herramienta estudio térmico de Solidworks, se utilizó una malla solida con elementos cuadráticos de alto orden y se verifico la independencia de los resultados con el tamaño de los elementos, en la Tabla 2 se muestran los detalles del mallado.

En los ensayos realizados o simulaciones para evaluar el comportamiento del disipador se observó, que para el de aletas rectas fue necesario utilizar un mallado estándar basado en curvatura de combinado, en este caso la cantidad de elementos considerados en la simulación fueron 100690 nodos y una cantidad de 53524 elementos, para el de paletas cilíndricas se utilizó una malla estándar con un número total de 35593 nodos y la cantidad de elementos fue de 16078. El mallado previo a la simulación es fundamental y está restringido por la capacidad del hardware ya que de este depende el tiempo destinado para realizar la simulación. Para el caso en estudio la simulación que demando más tiempo fue la del disipador de aletas rectas.

De acuerdo a los resultados observamos que el disipador de aletas cilíndricas de aluminio tiene un desempeño de 3 % más, con respecto al disipador de paletas planas de cobre berilio. Se comprueba el resultado emitido por otras investigaciones respecto al desempeño de los disipadores con paletas cilíndricas.

En general el disipador de paletas cilíndricas de aluminio es el que ideal para utilizarse en un sistema de enfriamiento, por las capacidades

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tecnológicas del material ya que es posible la manufactura del disipador a menor costo. Sera motivo de otro estudio evaluar el comportamiento del disipador de aletas cilíndricas con un medio que forcé el aire, para que a una velocidad controlada pase por entre las aletas, la velocidad y el flujo del aire serán determinantes para mejorar la eficiencia del disipador.

Símbología utilizada T

Temperatura

(0K)

n

Vector normal a la superficie del solido que apunta hacia fuera de la superficie

(W)

k

Conductividad térmica del material

(W•m-1•K-1)

Gradiente de temperatura

°

Q

magnitud de la fuente de energía que se aplica a la cara de contacto

(0K)

htrans

Coeficiente de transferencia de calor que se aplica a todo el volumen

(W/m2•K)

Text

Temperatura externa del solido percibida en la periferia del material

(0K)

σ

Constante de Stefan Boltzman

W/m2•K4

ϵ

Emisividad del cuerpo que irradia calor

µm

Tambtrans

Temperatura del medio ambiente

(0K)

T

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/km

Bibliografía + Alberto Hinojosa, K. E. (2012). El método de enjambre de partículas y el criterio de mínima antropia en el diseño óptimo de un disipador de calor. Revista Ingenierías Universidad de Medellin, 203-214. + Culham, J. R. (2007). The Influence of material Properties and Spreading Resistance in the Therman Desing of Plate Fin Heat Sinks. Journal of Electronic packaging, Vol. 129/81. + Garro, S.; Díaz, L.; Liang, J.; Martínez, F.; Meneses, W.; Ortega, H. y Stradi, B. (2010). Modelado y simulación de disipadores de calor para procesadores de computadora en COMSOL Multiphysics. Tecnología en Marcha, Vol. 25 no. 3, 70-80. + Kurowski, P. M. (2019). Thermal Analysis with Solidworks Simulation 2019 and Flow Simulation 2019. Missio, KS 66222: SDC Publications. ISBN-13:978-1-63057-242-6. + Yunus A. Cengel, A. J. (2011). Transferencia de Calor y Masa, fundamentos y aplicaciones. Mexico D. F: Mc-GrauwHill Interamericana Editores, S. A. de C. V.: ISBN-13: 978-97010-6173-2. + Zúñiga Cerroblanco J.L., H. G. (2009). Investigacion Experimental y Numérica de los factores Geométricos que Mejopran el desempeño de un Disipador de Calor Aletado. Memorias del XV Congreso Internacional Anual de la SOMIM, 1236, ISBN 978-607-95309-0-7.

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David Cote1, Vianca Peréz Lisseth Crúz2 y Eulalia Ventura Mojica3

UTecnológico de Estudios Superiores de Chalco, Carretera Federal México Cuautla s/n, La Candelaria Tlapala, Chalco, Estado de México.

1,2

david_cs@tesch.edu.mx@uteq.edu.mx jefatura.industrial@tesch.edu.mx eulalia_vm@tesch.edu.mx

Resumen: El presente estudio está enfocado en proponer mejoras ergonómicas en la cabina de pintado con pintura electrostática. La investigación se sustenta en los movimientos con posturas forzadas y con carga en los brazos y los movimientos con las manos que llevan a cabo los trabajadores dentro de la cabina, convirtiendo la cabina en un lugar inadecuado para trabajar. Para soportar la investigación se realizó una investigación de las cabinas de pintura actuales y como se lleva acabo el proceso, así mismo se realizó una recopilación de información sobre las herramientas que ayudarían a realizar el monitoreo de las posturas y después investigar sobre las posibles herramientas o equipos que permitirán prevenir y evitar las posibles lesiones debido a las posturas de los trabajadores, la información recopilada nos permitió trabajar de manera generalizada en una propuesta y establecer recomendaciones para tener una salud laboral en la cabina de pintura.

Palabras clave: Ergonomía, postura, diseño, software, exoesqueleto.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Abstract: The work presented is focused on proposing ergonomic improvements in the painting booth with electrostatic painting. The research is based on movements with forced postures and load on the arms and movements with the hands carried out by the workers inside the cabin, making the cabin an inappropriate place to work. To support

the investigation, an investigation of the current paint booths was carried out and how the process is carried out, as well as a compilation of information on the tools that would help to perform the posture monitoring and then investigate on the possible tools or equipment that will allow to prevent and avoid possible injuries due to the positions of the workers, the information collected allowed us to work in a generalized way on a proposal and establish recommendations to have an occupational health in the paint booth.

de procesamiento de la información y una organización del trabajo en continua evolución. Así la ergonomía prospectiva es un enfoque interdisciplinario de investigadores y médicos de muy diversos campos unidos por el mismo objetivo que es la salud y la seguridad en el trabajo (Singleton, 1982).

Keywords: Ergonomics, posture, design, software, exoskeleton.

La investigación fue documental y se dividió en dos etapas: Investigación documental relacionada con la cabina de pintura y características actuales e investigación de las tecnologías adecuadas para integrarse, a continuación se describen de manera general:

Introducción La investigación tiene un enfoque centrado en encontrar las herramientas que apoyen a reducir o eliminar los problemas ergonómicos que se evidencian en el proceso de pintado, debido a que los trabajadores pasan largas jornadas en las cabinas de pintado. En este artículo se enfatiza el tener un monitoreo y acciones planeadas para la salud ocupacional, teniendo el enfoque de prevención primaria de transtornos relacionados con el esfuerzo de las articulaciones y otros problemas ocasionados por el desconocimiento de las posibles lesiones debido a las posturas inadecuadas.

Marco teórico De acuerdo Laurig y Vedder (1993), una hipótesis simple de la ergonomía moderna podría ser: el dolor y el agotamiento causan riesgos para la salud, pérdidas en la productividad y disminución de la calidad, que son las medidas de los costos y beneficios del trabajo humano.

La ergonomía tradicional considera que su papel consiste en definir los métodos que permiten poner en práctica las limitaciones que establecen la medicina del trabajo, a través del diseño y la organización del trabajo. Por lo que podría definirse la ergonomía como aquella que desarrolla “correcciones a través de estudios científicos”, entendiendo las correcciones como todas aquellas recomendaciones para la concepción del trabajo en las que se presta atención a los límites de carga sólo para evitar los riesgos para la salud. La característica principal en estas recomendaciones es que quienes las practican se quedan finalmente solos en su tarea de aplicarlas, ya que no existe un trabajo de equipo multidisciplinario.

Metodología

Las partes principales de una cabina de pintura, las cuáles son: Cuarto: Es la estructura de la cabina la cual debe contar con puertas de entrada y salida cerradas herméticamente para evitar la entrada de contaminantes. También es importante que la cabina esté fabricada con materiales que permita un aislamiento sonoro. Y térmico adecuado.

Iluminación: Es un sistema de alumbrado, el cual por norma debe proporcionar 800 luxes como mínimo con el objetivo de generar un espacio perfectamente alumbrado para elaborar acabados de calidad.

El generador de aire: Es un sistema de ventilación que genera flujo de aire para transportar la niebla de pintura formada en el proceso de pintado al suelo de la cabina con el propósito de que el operador tenga buena visibilidad dentro de la cámara y de evitar que las partículas de pintura queden adheridas a la superficie de la pieza.

Sistemas de filtrado: Son dispositivos utilizados para eliminar contaminantes que pueden afectar la calidad de acabado y el deterioro de los equipos empleados.

Equipos de curado acelerado: Son aparatos que favorecen el proceso de endurecimiento y secado de la pintura con el objetivo de incrementar el rendimiento del taller, el más empleado es de recirculación de aire caliente.

Cuadro de control: Es aquel en donde se manipulan todos los procesos como el alumbrado, la recirculación del aire y la generación de corriente de aire.

Regulaciones de las cabinas de pintura

Del gran campo que abarca la ergonomía y contrario a la ergonomía correctiva está la ergonomía prospectiva que se basa en aplicar recomendaciones ergonómicas que tienen en cuenta, simúltaneamente, los márgenes de beneficios (Laurig, Rombach 1989).

Por lo que las normas básicas en el desarrollo de este enfoque pueden deducirse de la experiencia práctica y fortalecerse con los resultados de la higiene del trabajo y las investigaciones ergonómicas. Por lo que el término ergonomía prospectiva significa buscar alternativas en el diseño del trabajo que eviten la fatiga y el agotamiento del trabajador, con el objeto de promover la productividad humana. Este enfoque global incluye el diseño del equipo y del lugar de trabajo, así como de las condiciones de trabajo determinadas por una cantidad cada vez mayor

OSHA Estándar 1910.94 - Ventilación (a) chorreado abrasivo.

OSHA Estándar 1910.94 - Ventilación (b) molienda, pulido, abrillantado.

OSHA Estándar 1910.107 - Terminados con espray usando materiales combustibles e inflamables.

NFPA 33 - Estándar para operaciones de pulverización con productos inflamables o combustibles (2007).

Posturas en un cabina de pintura electrostática El análisis del trabajo del pintor nos muestra que este requiere en numerosas ocasiones emplearse en zonas inferiores de las piezas, provo-

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cando que deba agacharse y levantarse continuamente, con el esfuerzo y desgaste que supone para articulaciones y espalda.

Softwares para analisis ergónomicos El empleo de softwares para análisis de distintas actividades, simplifica en gran medida el proceso ya que disminuye el tiempo para recolección de información; de igual forma sucede en la ergonomía ya que los análisis son repetitivos aplicando los distintos métodos y muchas veces la evaluación es subejtiva , ya que depende del punto de vista del especialista en ergonomía. Sin embargo hoy en día los profesionales se han reunido y hoy existen paquetes libres como el freeware y otros comerciales que también son muy efectivos y estos se enfocan en la evaluación de riesgos, empleando una tablet o telefóno celular para levantamiento de información, está información por medio de datos (video o foto), se podrá integrar, para que después sea procesada por el software, teniendo la opción de seleccionar el método de evaluación ergonómico que nosostros consideremos más conveneniente.

Las características que estos presentan son, que : detectan la presencia de factores de riesgo ergonómico y se obtienen recomendaciones de rediseño de puestos de trabajo o formas de llevar a cabo la tarea, de igual forma nos presentan un informe detallado.

Software para captura de movimiento Debido a las distintas posturas que los trabajadores presentan en sus actividades laborales, estas pueden originar lesiones como consecuencia de la falta de capacitación, pero estas se pueden detectar con la aplicación de la tecnología de captura de movimiento que es fundamental en una operación, ya que estás alcanzan gran eficacia al momento de diagnosticar posibles riesgos en la salud laboral según Guerrero Pupo, Amel Muñoz, & Cañedo Andalia (2004). Y tomando como base este avance en la tecnología, se propone emplearla para llevar a cabo una monitorización continua en tiempo real de las distintas posturas de los trabajadores en la cabina de pintura electrostática.

Resultados La presente investigación, reafirma la propuesta de la cabina ergonómica de pintura con aplicación de la industria 4.0 ,1ª fase, arrojando la siguiente información: Herramientas actuales que debierán ser complementos de las cabinas ergonómicas

Figura 1. Patologías más frecuentes. Imagen de acta ortopédica mexicana 2015. Fuente: Tomado de www.medigaphic.org.mx

En relación con las posturas que causan riesgo en el proceso de pintado en la cabina, se encontró el software para su análisis llamado Tech-MCS de sistema de captura de movimiento. Su comunicación es inalámbrica, portabilidad, versatilidad y simplicidad de uso, Permite la captura de velocidad de muestreo hasta 500Hz por segundo. Su equipo principal es: • Un Módulo de Sincronización inalámbrico • Cámaras de Alta Velocidad • Traje MoCap A través de la precisa información numérica entregada por el equipo, los especialistas podrán objetivar el rendimiento de las personas durante el proceso de pintado.

El software se caracteriza principalmente por sus posibilidades de configuración hasta de 15 articulaciones, Figura 2, de esa forma todos los movimientos del cuerpo son capturados y visualizados en el ordenador en tiempo real Figura 2.

Esta información se entrega a los usuarios de diferentes maneras: visualmente mediante avatares 3D o gráficas 2D, en su interfaz intuitiva, Figura 3, también se entrega numéricamente en archivos de texto plano compatibles con Excel o Matlab o incluso mediante el generador de informes en PDF. Una característica es que entrega diferentes vistas sincronizadas (Figura 4) de los distintos movimientos registrados, con el objetivo de apoyar a los especialistas en la toma de decisiones.

Se revisó la estadística de patologías más frecuentes con respecto a las lesiones que tienen que ver con las articulaciones, con los resultados que muestra la gráfica se demuestra la importancia de nuestro estudio.

Iniciamos con el reporte de lesiones del “Hospital los Ángeles”, el cual permite el acceso a la información, Figura 1.

Figura 2. Puntos de colocación de sensores. Imagen obtenida de Technaid 2020.Recuperado de http://www.technaid.com/

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Figura 5. Metodologías de software ErgoSoft. Imagen de Psicopreven 2020.Recuperado de https://www.youtube.com/user/ergopreven/about

Figura 3. Captura de movimiento del cuerpo hacia el costado derecho.

Imagen obtenida de Technaid 2014. Recuperado de http://www.technaid. com/

Figura 6. Captura de información y proceso con ErgoSoft Pro. Imagen de Psicopreven. Recuperado de https://www.youtube.com/user/ergopreven/ about

Las características que lo hacen recomendable son: realiza rápida y cómodamente la evaluación de riesgos ergonómicos, reduce los tiempos de estudio de datos en la evaluación, facilita y agiliza la introducción de datos en las diferentes metodologías, genera comparativas de los riesgos ergonómicos, facilita la generación de informes de evaluación ergonómica, se puede emplear un móvil para la toma de datos e incluye 25 metodologías. Figura 3.

Esta información se le puede presentar al especialista en distintos formatos entre los cuáles están excel, word y pdf.

Exoesqueletos El siguiente paso será, llevar acabo el estudio sobre el empleo del exoesqueleto en un determinado tiempo.

Figura 4. Interfaz gráfica de uso intuitiva. Imagen de Technaid 2020.

Recuperado de http://www.technaid.com/

Ergosoft pro El software permite al usuario de una manera gráfica-lógica evaluar el puesto de trabajo con el fin de eliminar riesgos de lesiones y accidentes a los trabajadores, esto visualizando y evaluando las diferentes posiciones corporales que producen las condiciones de riesgo. Además es una herramienta que nos presenta varias metodologías, entre las cuáles encontramos el RULA, OWAS, WBGT etc. (Figura 5).

Los exoesqueletos se emplean en prevención de riesgos laborales.

Un exoesqueleto es un sistema mecánico-textil portado por una persona para realizar ciertas tareas, a la que proporciona un suplemento de fuerza local en la espalda, hombros, codos, muñecas, etc, mientras realiza un movimiento específico, por compensación de sus esfuerzos o por un aumento de sus capacidades motrices. De esta manera permte un incremento de la fuerza y/o asistencia en los movimientos o en las posturas.

Un exoesqueleto que puede apoyar, es del fabricante panasonic el modelo es AWN-03, es un robot asistente que se coloca fácilmente, el mecanismo de funcionamiento es automático, ya que es capaz de detectar la carga que se levantará y automáticamente procede a disminuir el

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peso en unos 15 kilos, de forma que la zona baja de la espalda se esfuerce menos. Algo novedoso es que las baterías son recargables y con una autonomía de ocho horas.

Conclusiones Mediante este estudio de investigación documental, resulta muy importante que se aplique la tecnología en el proceso de captura de movimiento y análisis de información que facilita el análisis de trabajo y se lleva acabo en tiempo real.

La tecnología de captura de movimiento de las articulaciones ayuda a monitorear y cuidar al trabajador en forma constante, tomando información en tiempo real con el fin de reducir o eliminar la aparcición de lesiones musculoesqueléticas.

El software ayuda en el análisis con distintos métodos en forma inmediata y entrega del reporte.

El exoesqueleto podrá emplearse en deetrminados momentos y únicamente por períodos para evitar posibles lesiones.

El emplear la Tecnología para monitorear los posibles riesgos y emplear exoesqueletos es un paso para estar con la Industria 4.0.

El cuidar la buena salud del trabajador beneficia la productividad en el trabajo,el bienestar social,la prosperidad y el desarrollo ecónomico.

Figura 7. Postura de brazos extendidos con exoesqueleto.Imagen de Xakataka, 2018. Recuperado: https://www.xataka.com/otros/exoesqueleto-como-uniforme-trabajo-hemos-visitado-fabrica-que-esta-probando.

Figura 8. Posturas forzadas con apoyo de exoesqueletos.Recuperado de : https://www.youtube.com/watch?v=FF7wem4Kjk8&t=6s

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Germán Reséndiz López1, Noel I. Toto Arellano2, Ángel Monzalvo Hernández3, Jaime Garnica González4 , Gisela Yamín Gómez Mohedano5

Universidad Tecnológica de Tulancingo, Cuerpo Académico de Ingeniería, Ciencias e Innovación Tecnológica, Camino Ahuehuetitla No. 301, Col. Las Presas, Tulancingo, Hidalgo, México, C.P. 43645 .

1,2,3

Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo , Cuerpo Académico de Sistemas, Centro de Investigación Avanzada en Ingeniería Industrial, Carr Pachuca-Actopan km. 4.5 C.P. 48900.

4

Universidad Politécnica de Tulancingo, Calle Ingenierías # 100. Col. Huapalcalco, Tulancingo, Hidalgo, México, C.P. 43629.

5

gresendizl@utectulancingo.edu.mx Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Resumen: El presente proyecto de investigación se desarrolló realizando difusión de seguridad e higiene en entre los trabajadores de una planta de producción, elaborando y diseñando material de difusión, tales como carteles, videos y presentaciones, con el propósito de dar a conocer, las situaciones de riesgo que pueden llegar a presentarse dentro algunas áreas de las líneas de producción, se establecieron la metodología de prevención y el procedimiento que debe seguirse para actuar, en caso de una incidencia, buscando minimizar las afecciones para el personal y la planta. En muchas plantas, el proceso de producción exige la manipulación de substancias químicas y de maquinaria de alto riesgo, y tienen la problemática de no contar con un medio de difusión específico para las situaciones de riesgo, por este motivo es necesario que se conozcan las actividades que se realizan dentro de cada área de producción y de la normativa oficial que condiciona la señalización para cada una de ellas, la metodología empleada para abordar la problemática planteada, fue el enfoque sistemas específicamente el modelo de enlace cadena. El trabajo realizado plantea la solución directa a la problemática; esta información no solo será útil para los empleados, sino también para que las personas visitantes como los son practicantes, proveedores y clientes en los que deben conocer, prevenir o actuar ante algunas posibles situaciones de riesgo en la planta. La empresa en que se aplicó la metodología (ENTRETEX S.A. de C.V.) se dedica a la fabricación de entretelas y específicamente en el proceso de acabado.

Palabras clave: Seguridad industrial, modelo enlace de cadena, difusión.

Abstract: This research project was developed by disseminating safety and hygiene among the workers of a production plant, preparing and designing dissemination material, such as posters, videos and presentations, with the purpose of making known, the situations of risk that may arise within some areas of the production lines, the prevention methodology and the procedure that must be followed to act, in the event of an incident, were established, seeking to minimize the effects on the personnel and the plant. In many plants, the production process requires the handling of chemicals and high-risk machinery, and they have the problem of not having a specific means of dissemination for risk situations, for this reason it is necessary to know the activities that are carried out within each production area and the official regulations that condition the signaling for each one of them, the methodology used to address the problem raised was the systems approach specifically the chain link model. The work carried out raises the direct solution to the problem; This information will not only be useful for employees, but also for visitors such as practitioners, suppliers and customers in which they must know, prevent or act against some possible risk situations in the plant. The company in which the methodology was applied (ENTRETEX S.A. de C.V.) is dedicated to the manufacture of interlinings and specifically in the finishing process.

Keywords: Industrial security, chain link model, diffusion.

Introducción En esta investigación se presenta la metodología utilizada y los resultados obtenidos con el desarrollo del proyecto “Difusión de la Seguridad e Higiene Industrial en la planta de acabado de la empresa ENTRETEX S.A de C.V. localizada en el municipio de Acaxochitlán, Hgo. El proyecto buscó, mediante el diseño y la elaboración de material de difusión con señalamientos específicos para el proceso de la planta, proporcionar información referente a las situaciones de riesgo que pueden ocurrir dentro de las diferentes áreas de trabajo, así como presentar las acciones a realizar para prevenirlas, actuar en caso de presentarse alguna y disminuir su afectación en el entorno del proceso de acabado de la entretela (Domínguez, 2016).

► Entretelas Las entretelas son tejidos que se colocan de manera interna en ciertas partes de la prenda textil, entre la tela y el forro, para conferirle las propiedades de rigidez, forma y tersura (Hollen, 2007). Estas pueden ser clasifican en: estructura tejida, estructura no tejida y termoadhesivas. Las entretelas de estructura tejida pueden subdividirse en: tejido de calada y tejido de punto (Bunsell, 1988 y Hollen, 1981). Las entretelas termoadhesivas son aquellas que pueden cubrir a una tela exterior de manera permanente, mediante la acción conjunta de presión y temperatura durante un determinado tiempo, haciendo que las resinas que se encuentran dispuestas en la superficie de esta (comúnmente poliamida, polietileno o PVC) se fundan y adhieran a la tela, formando un conjun-

to homogéneo entre ambas al enfriarse. Este tipo puede subdividirse como: de tejido plano (generalmente de algodón), de tejido sintético de punto y sintéticas no tejidas. La empresa ENTRETEX S.A de C.V. se encarga de la producción de Entretelas…

► Generalidades del proceso de producción Dentro de la planta de acabado se realizan diferentes operaciones en maquinaria específica que conforman el proceso de producción de la entretela. A continuación, se explica de manera breve como son las operaciones de este proceso (Fundación COTEC, 2014):

1. Chamuscado: Tratamiento realizado a la tela cruda con el fin de eliminar, mediante el quemado de las fibras superficiales por la exposición directa a la llama, la pilosidad o pilling de su superficie, provocada por la vellosidad en los hilos con que fue fabricada. En la planta, esta operación se realiza con un maquina chamuscadora.

2. Blanqueo: Tratamiento realizado a la tela con la finalidad de eliminar las impurezas de sustrato que puede presentar, mediante la aplicación de agentes blanqueadores, los cuales eliminan las variaciones en la tonalidad y preparan la tela para el teñido. Los agentes utilizados en la planta son hidróxido de sodio (NaOH) o sosa caustica en adición de peróxido de hidrogeno (H2O2) o agua oxigenada como estabilizador. En la planta, esta operación se realiza con dos máquinas autoclave Then.

3. Teñido: Operación realizada a la entretela con el fin de aplicar una tonalidad o coloración permanente a las fibras. Se realiza mediante su calentamiento en un baño de agua y colorante en conjunto con algunas substancias químicas previamente preparadas para asegurar su correcta adsorción, evitando los deslaves posteriores. Esta es una de las principales faces dentro del proceso de elaboración de entretelas. En la planta se realiza con dos máquinas Jigger para las entretelas de algodón.

4. Empastado: Operación realizada en la entretela con la finalidad de convertirlas en termoadhesivas o fusionables, mediante la aplicación de adhesivos poliméricos. Esto se logra aplicando partículas de resina (polvos), que normalmente son a base de poliamida, polietileno o PVC, las cuales, al realizarles una acción conjunta de presión y temperatura al pasarlas por rodillos durante un determinado tiempo, generalmente en máquinas fusionadoras, hacen que las partículas que se encuentran en la superficie de la entretela se fundan y se adhieran, formando un conjunto homogéneo al enfriarse. En la planta se realiza con una máquina polypunkt y una empastadora.

5. Termofijado: Tratamiento realizado a las entretelas sintéticas con el fin de liberar a la fibra, mediante la aplicación de calor, de la tensión interna que se produce tras la cristalización que aparece al ser estirada, protegiéndola de deformaciones posteriores. Este tratamiento se realiza sobre tejidos crudos, descrudados y teñidos, exponiéndolos a altas temperaturas a través de rodillos después de ser impregnados con agua. En la planta, esta operación se realiza con una máquina Rama Bruckner.

6. Enderezado de trama: Operación realizado a la entretela con el fin de corregir una desviación del ángulo recto de la trama respecto de la urdimbre, debido a excesivas tensiones durante los procesos previos.

Para ello se pasa la tela por una máquina que compensa las tensiones mediante un proceso mecánico de rectificado de la trama. En la planta

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se realiza con una maquina Rama Bruckner.

7. Acabado químico: Tratamiento realizado a la entretela mediante la aplicación de productos químicos con la finalidad de lograr la estabilización de los tejidos sometidos a los tratamientos mecánicos de acabado, así como brindar algunas propiedades a los tejidos mediante un proceso en donde se definen la suavidad de la tela o la repelencia al agua. En la planta se realiza con una máquina Rama Bruckner.

o evitar su ocurrencia, únicamente la información verbal es la que se ha difundido por el departamento de seguridad, así como el uso de la señalización básica de evacuación y combate de incendios (Asfahal, 2010 y American Textile Reporter,1969). Por lo anterior el proyecto se enfoca a la difusión de la seguridad e higiene industrial en las áreas y departamentos que integran la planta, con la finalidad de transmitir información específica de prevención (Department of Employment, 1974 y Grunt, 1995).

8. Sanforizado: Tratamiento realizado a la entretela con el fin de lograr un encogimiento compresivo en el tejido, proporcionándole una óptima estabilidad dimensional mediante la aplicación de fuerzas mecánicas y vapor de agua. La entretela pierde dimensiones, pero gana resistencia, impidiendo que se encoja al ser lavada una vez confeccionada.

En la planta se realiza con una máquina sanforizadora.

9. Revisado final: Operación realizado a la entretela con la finalidad de revisar su aspecto, dimensiones, aplicación de adhesivo de la tela, caída de spray, tono, condiciones de la entretela en general y determinar si el rollo cumple con los requisitos de calidad. En la planta se realiza con cuatro mesas de revisado final.

Materiales y métodos Para el desarrollo de este proyecto se utilizó la metodología de investigación el enfoque sistémico (Corona, 2011), específicamente el modelo de enlace cadena, como se muestra en la Figura 1, el cual consiste en la manipulación de una o más variables experimentales, en condiciones rigurosamente controladas, con el fin de describir de qué modo o por qué causa se produce una situación o acontecimiento en particular, para buscar una explicación y/o solución (Gelman, 1996).

Se eligió este modelo debido a que el proyecto busca conocer cuáles son las situaciones de riesgo presentes dentro de la planta e introducir material de difusión con información específica obtenida de esta investigación, con la finalidad de disminuir la incidencia y lograr una reacción del personal inmediata y colaborativa.

Como primer paso se observó el entorno mediante un recorrido por la planta, con la finalidad de conocer al detalle, las áreas de trabajo que integran el proceso de acabado en las entretelas. Así se determinó la maquinaria utilizada dentro de la planta y a su vez las actividades desarrolladas por el personal en cada una de las áreas durante la jornada laboral. Con la información se elaboró un listado de las condiciones de riesgo que se pudieran presentarse en la planta tal como se muestra un en ejemplo en la Tabla 1, con base a análisis de las anotaciones realizadas tras el recorrido, se hicieron evidentes cuales son las situaciones de riesgo en las áreas de trabajo; sin embargo la problemática es que no existe alguna señalización que advierta sobre los riesgos al personal y que al mismo tiempo proporcione información efectiva para prevenir

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Figura 1. Modelos de enlace cadena para la difusión de la seguridad industrial.

Es así que se determinó el grado de afectación de cada una de las áreas de trabajo, tal como se muestra en la Tabla 2. Condiciones de seguridad y agrado de afectación, en la tabla la letra A, significa alto, la B medio y la C, bajo grado de afectación. De la misma manera, se muestra en la Tabla 3. Las condiciones de higiene y grado de afectación.

Para el diseño de los señalamientos de consideraron tres normas oficiales mexicanas, que son de carácter obligatorio de acuerdo a la Secretaria del Trabajo y Previsión Social; que pretende asegurar que los centros y condiciones de trabajo en las que se desarrollan las actividades laborales, son seguras para el personal. A continuación, se listan:

1. NOM-002-STPS-2010; se refiere a Condiciones de seguridad.

Prevención y protección contra incendios en los centros de trabajo.

2. NOM-017-STPS-2008; se refiere a Equipo de protección personal. Selección, uso y manejo en los centros de trabajo.

3. NOM-026-STPS-2008; se refiere a Colores y señales de seguridad e higiene, e identificación de riesgos por fluidos conocidos en tuberías.

Tabla 1. Listado general de situaciones de riesgo por área y condición peligrosa.

Tabla 3. Condiciones de higiene y grado de afectación.

Fuente: Elaboración propia.

Resultados De acuerdo al análisis, se determinó que las áreas de Alto riesgo son: Preparación de productos químicos y corte de rollos. Posteriormente se realizó una visita a las áreas identificadas como de Grado A, con la finalidad de determinar cuáles son las situaciones de riesgo específicas que se presentan, durante esta parte de la investigación, se logró mantener un diálogo directo y constante con los trabajadores para conocer cuáles son sus puntos de vista y conocer las sugerencias de mejora en el diseño de los señalamientos, considerando la experiencia laboral. Con esta información se elaboró la Tabla 4, para las situaciones de riesgo en el área de preparación de productos químicos y para el área de corte se tienen las situaciones de riesgo mostradas en la Tabla 5. Con esta serie de datos que los empleados proporcionaron, no solamente confirmaron las situaciones de riesgo presentes, sino también se hizo del conocimiento cual es el equipo de protección personal (EPP) necesario para realizar las actividades.

Fuente: Elaboración propia.

Tabla 4. Situaciones de riesgo en el área de preparación de productos químicos.

Tabla 2. Condiciones de seguridad y grado de afectación.

Fuente: Elaboración propia.

Fuente: Elaboración propia.

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Tabla 5. Situaciones de riesgo en el área de corte.

Fuente: Elaboración propia.

Diseño y elaboración de material de difusión para situaciones de riesgo.

Para el diseño y elaboración de los señalamientos fue necesario considerar dos elementos indispensables: las Tablas previamente mostradas especifican las situaciones de riesgo presentes en las dos áreas seleccionadas y la NOM-026-STPS-2008 que fue elaborada que establece los criterios de regulación de los colores y formas para el diseño de señalamientos de seguridad en la industria, con esto se determinó que tipo de señalamiento debía elaborarse para cada una de las situaciones de riesgo. Se clasificaron en precaución, prohibición, obligación o de información, y se considerando aspecto de la norma como lo son forma geométrica, color contrastante y color de seguridad. Finalmente se obtuvo un total de trece señalamientos de precaución, diez señalamientos de información, cuatro señalamientos de prohibición y un señalamiento de obligación. El diseño de los señalamientos (Figura 2), se inició con bocetos a lápiz y papel para el área de preparación de productos químicos con la ayuda del encargado del departamento de seguridad e higiene, como se muestra en la Figura 2(a), posteriormente se diseñó cada uno de los señalamientos en el programa PUBLISHER Office en base a los bocetos, la experiencia de los trabajadores y la norma aplicable, como se muestra en la (Figura 2(b)).

Una vez diseñados los señalamientos, se procedió al diseño del cartel de difusión en el con dimensiones de 64 x 84 cm. Como se muestra en la Figura 3, el cartel se encuentra dividido en dos partes, en la fila superior se muestran nueve señalamientos de precaución y dos de prohibición para evitar las situaciones de riego en el área, así como dos señales de primeros auxilios en caso de una situación de riesgo. La fila inferior muestra tres señalamientos de información referente al EPP de uso obligatorio, donde se incluyó un señalamiento que representa el mandil de protección, de acuerdo a la sugerencia de los trabajadores. Para dar a conocer el significado de cada una de las señalizaciones, se elaboró una presentación en Power Point Office, la cual podrá ser utilizada en cursos de capacitación, lo cual facilitará la comprensión de las situaciones de riesgo presentes en el área principalmente para los trabajadores de nuevo ingreso, y de los trabajadores que no estén familiarizados con las actividades y los visitantes. La Figura 4, muestra nueve diapositivas del contenido de la presentación. De la misma manera se elaboraron los señalamientos para el resto de las áreas y se explicó cada señalamiento al personal de la planta.

Figura 3. Cartel informativo de situaciones de riesgo y uso de EPP (a) Área de corte. (b) Área de preparación de productos químicos.

Discusión En general el diseño de los carteles elaborados corresponde a las situaciones de riesgo, el primero caso, responde al procedimiento en caso de incendio donde se realizaron 15 señalamientos, el segundo caso está relacionado con las situaciones de riesgo en el área de corte para ello se realizaron 11 señalamientos y el tercer caso para las situaciones de riesgo en el área de preparación de productos químicos con 17 señalamientos realizados; cada diseño del dibujo corresponde a las actividades efectuadas, a la normatividad de seguridad e higiene y actividades específicas que responden en ¿Qué hacer en caso de que se presente una situación de riesgo?

Figura 2. Diseño de los señalamientos. (a) Bocetos. (b) Diseño electrónico.

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El material de difusión se presentó a empleados de las diferentes áreas, con el propósito de recoger observaciones y validar la comprensión de los señalamientos y así evitar situaciones de riesgo durante el desarrollo de sus actividades en la jornada laboral; el proyecto se presentó al gerente de la empresa e ingenieros encargados de las diferentes áreas y cinco empleados de la planta. La finalidad de esta actividad fue explicar a detalle el contenido del material de difusión para facilitar la comprensión del mensaje de la difusión a los empleados y visitantes de la empresa.

Conclusiones El desarrollo del presente proyecto proporcionó las tres soluciones parciales a la problemática existente dentro de la planta. 1. Proporcionar material electrónico que facilita la capacitación del personal; 2. Proporcionar material de difusión en donde se presenta el diseño de la señalización específica para las situaciones de riesgo de cada área; 3. Proporcionar material de difusión en donde se presenta de forma visual el plan de acción en caso de incendio en la planta. Es necesario que la empresa continué con el desarrollo de este proyecto posteriormente al término de la estadía del estudiante, con la finalidad de cumplir completamente con la señalización necesaria en la planta, para poder observar una mejoría al momento de presentarse una situación de riesgo en cualquiera de las áreas de la planta, con lo cual se hará más eficiente la evacuación de la planta y la prevención de los riesgos laborales.

logró comprender la importancia que tiene la aplicación de normas y señalizaciones dentro de las plantas de producción para minimizar la posibilidad de ocurrencia de accidentes u otro tipo de daños. Cuando los empleados en una empresa están informados de que hacer en caso de una situación de riesgo es posible disminuir la ocurrencia de riesgo, así como mitigar sus efectos en el entorno industrial. Cuando ocurre un riesgo de trabajo no únicamente afecta al ser humano sino también a la maquinaria, equipo, materia en proceso, producto e instalaciones industriales.

Agradecimientos

Los autores agradecen al Dr. Noel Ivan Toto Arellano por las sugerencias y la guía metodología realizada para mejorar el contenido del trabajo. De la misma manera al Gerente General Ing. José Alberto Cabañas Mondragón y al Ing. José Alberto Islas Ortíz por las facilidades brindadas para la realización del proyecto.

Considerando la información obtenida tanto de la norma oficial mexicana con la que se dirigió este proyecto, el material bibliográfico y los conocimientos referentes a la seguridad e higiene industrial que los asesores empresarial y académico proporcionaron al estudiante, se

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Nancy Angélica Coronel González1 y Ana Patricia Valles Vizcarra2

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez, Av. Universidad Tecnológica No. 3051, Col. Lote Bravo II C.P. 32695, Cd. Juárez, Chih.

1,2,3,4

nancy_coronel@utcj.edu.mx ana_valles@utcj.edu.mx

Resumen: El propósito de la presente investigación consistió en determinar la relación existente entre los constructos entusiasmo en el trabajo con el burnout y a su vez con la satisfacción laboral, dentro del entorno del sector automotriz de la Industria Manufacturera, Maquiladora y de Servicios de Exportación (IMMEX). La muestra estuvo compuesta por 120 participantes, empleados de este sector. Se administraron los siguientes instrumentos: Entusiasmo en el trabajo Work Engagement (UWES-9), la escala general de satisfacción laboral y la escala de medición para el burnout (Maslach). De igual forma, se examinaron diferencias según género, edad y antigüedad. Los resultados sugieren una correlación positiva entre el entusiasmo y la satisfacción laboral de los empleados. Mientras que la asociación entre el burnout respecto a entusiasmo en el trabajo y satisfacción laboral, se mostró negativa, tal como fue hipotetizada. Asimismo, se obtuvieron diferencias según género en favor de las mujeres a favor de la absorción y dedicación, mientras que los hombres mostraron mayoría en el vigor y la eficacia personal.

Palabras clave: Entusiasmo en el trabajo, burnout, satisfacción laboral.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Abstract: The purpose of this research was to determine the relationship between constructs work engagement at work with burnout and in turn with job satisfaction, within the environment of the automotive industry of the Manufacturing, Maquiladora and Export Services Industry (IMMEX). The sample consisted of 120 participants, employees of this sector. The following instruments were administered: Work enthusiasm Work Engagement (UWES-9), the general scale of job satisfaction and the measurement scale for burnout (Maslach). Similarly, differences were examined according to gender, age and seniority. The results suggest a positive correlation between enthusiasm and job satisfaction of employees. While the association between burnout regarding work enthusiasm and job satisfaction, was negative, as it was hypothesized. Also, gender differences were obtained in favor of women in favor of absorption and dedication, while men showed a majority in vigor and personal efficacy.

Keywords: Work engagement, burnout, job satisfaction.

Introducción En el ámbito laboral, es esencial que las condiciones laborales que las empresas ofrecen a los trabajadores sean óptimas y adecuadas, para esto es necesario que se midan, se evalúen y se elaboren planes para que se mejoren continuamente.

Investigaciones recientes muestran que empleados con un alto grado de entusiasmo laboral Work Engagement, como es conocido el término en inglés, experimentan emociones positivas incluyendo felicidad, entusiasmo, una mejor salud, son capaces de crear sus propios recursos en el trabajo y transferir su entusiasmo a otros (Bakker y Demerouti, 2008).

En América Latina, en Puerto Rico (Rodríguez-Montalbán et al., 2014) y Argentina (Lupano et al., 2017) se han realizado diversos estudios de investigación acerca de la escala de Work Engagement, en los cuales se validó el instrumento para posteriormente evaluar, obteniendo como resultado una fiabilidad interna y externa mediante técnicas estadísticas.

Según Lupano et al., (2017) un empleado con alto engagement estaría más motivado para llevar adelante las tareas de su rol con mayores persistencia, intensidad y concentración y eso, en general deriva en mejores resultados y satisfacción.

Y de acuerdo con (Pujol y Arraigada, 2018) la psicología organizacional positiva no ignora la relevancia de los estados negativos como el estrés laboral, sino al contrario adopta un enfoque preventivo a su estudio al focalizarse en las condiciones individuales y organizacionales que anteceden al bienestar.

Constructo Work Engagement. El constructo work engagement ha sido recientemente traducido al español como “entusiasmo laboral” (Pujol y Arraigada, 2018) y de acuerdo con (Shimazu et al, 2018) los constructos work engagement y burnout, son opuestos y se encuentran negativamente correlacionados, uno de los instrumentos más utilizados para medir entusiasmo laboral es el Utrecht Work Engagement (UWES) diseñado por (Schaufeli, Bakker y Salanova, 2006), esta escala se com-

pone de tres dimensiones (vigor, dedicación y absorción) y consta de tres versiones de acuerdo al número de ítems (9, 17 y 24), en este estudio se utiliza el instrumento de 9 ítems.

Según Seppala et al., (2009), la dimensión vigor se refiere a niveles altos de energía y resiliencia mental durante el trabajo o la voluntad de invertir esfuerzo en el trabajo. Dedicación es caracterizada por un sentido de entusiasmo, inspiración, orgullo y reto. Y absorción, es la completa concentración y se manifiesta por que el tiempo transcurre rápidamente mientras se realiza el trabajo.

Algunas investigaciones muestran que la adicción al trabajo y el compromiso organizacional se confunden a menudo con el entusiasmo laboral, sin embargo estos dos constructos muestran independencia entre sí de acuerdo a la validez discriminante presentada. (Schaufeli et al., 2008). Tanto Work Engagement como Burnout son constructos multidimensionales.

Constructo burnout: Como menciona Saborío e Hidalgo (2015), la prueba más utilizada para el diagnóstico del síndrome de fatiga en el trabajo es el Maslach Burnout Inventory: que consta de 22 enunciados y cuestionamientos sobre los sentimientos y pensamientos en relación con la interacción con el trabajo. La definición de Maslach lo describe como una forma inadecuada de afrontar el estrés crónico, cuyos rasgos principales son el agotamiento emocional (pérdida progresiva de energía, desgaste, fatiga), el cinismo (construcción, por parte del sujeto, de una defensa para protegerse de los sentimientos de impotencia, indefinición y frustración) y la eficacia profesional (percepción por parte del sujeto, de la efectividad, la importancia y la capacidad de resolver problemas en el trabajo).

Constructo Satisfacción Laboral. La escala para la medición de la satisfacción laboral está basada en la teoría de Herzberg (1959) citado en Warr, Cook y Wall (1979), la cual señala que esta sólo puede venir generada por los factores intrínsecos (a los que Herzberg llamó “factores motivadores”) mientras que la insatisfacción laboral sería generada por los factores extrínsecos (a los que Herzberg otorgó la denominación de “factores higiénicos”).

La Escala General de Satisfacción (Overall Job Satisfaction) fue desarrollada por Warr, Cook y Wall (1979). Esta escala fue creada a partir de detectarse la necesidad de escalas cortas y robustas que pudieran ser fácilmente completadas por todo tipo de trabajador con independencia de su formación. La escala está diseñada para abordar tanto los aspectos intrínsecos como los extrínsecos de las condiciones de trabajo y está formada por dos sub escalas: Sub escala de factores intrínsecos: aborda aspectos como el reconocimiento obtenido por el trabajo, responsabilidad, promoción, aspectos relativos al contenido de la tarea. Sub escala de factores extrínsecos: indaga sobre la satisfacción del trabajador con aspectos relativos a la organización del trabajo como el horario, la remuneración, las condiciones físicas del trabajo.

Con base en los antecedentes teóricos y empíricos expuestos se plantean los siguientes objetivos:

1. Validación interna, discriminante y empírica de los instrumentos de evaluación: Work Engagement, Satisfacción Laboral y síndrome de burnout, en el sector automotriz, de Industria Manufacturera, Maquila-

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dora y de Servicios de Exportación (IMMEX) en Ciudad Juárez.

2. Analizar los resultados de acuerdo a las variables sociodemográ-

ficas.

3. Identificar correlaciones entre los distintos instrumentos.

La relevancia de esta investigación radica en la importancia que adquirió el bienestar laboral de los trabajadores para el funcionamiento óptimo de los centros de trabajo. De igual forma, Index Juarez (2019) apunta que de las 335 empresas IMMEX registradas en Ciudad Juárez sobresalen las del ramo automotriz con el 29% y como señala Desarrollo Económico de Ciudad Juarez (2019) es la industria más grande en cuanto a empleo y salario se refiere, en ésta se produce gran variedad de partes necesarias para el ensamble de automóviles, las cuales se exportan a países de Norteamérica, Asia y Europa.

Se plantean las siguientes hipótesis de trabajo:

b. Cuestionario Utrecht Work Engagement Scale, en su versión traducida al español y reducida a nueve ítems (UWES-9) para medir el entusiasmo laboral. c. Escala general para la medición de la satisfacción laboral. Adaptación realizada de la Escala General de Satisfacción de Warr, Cook y Wall publicada en 1979. d. Cuestionario para determinar síndrome de burnout (Maslach).

Resultados Se muestra a continuación la validez interna de las escalas, destacando que los tres instrumentos empleados se encuentran en rangos aceptables, de esta forma se comprueba la hipótesis 1.

Tabla 1. Validez interna de instrumentos.

H1. La escala entusiasmo en el trabajo UWES-9, la escala General para la medición de la satisfacción y la escala para la medición del burnout, presentan una consistencia interna y externa satisfactoria.

H2. Los constructos entusiasmo en el trabajo y satisfacción laboral están positivamente correlacionados.

H3. Los constructos entusiasmo en el trabajo y burnout están nega-

tivamente correlacionados.

H4. Los constructos satisfacción laboral y burnout están negativamente correlacionados.

Materiales y métodos Diseño. Se utiliza un diseño no experimental, correlacional y de corte transversal. Se emplea una muestra probabilística. Los instrumentos se administraron a los participantes tanto presencial como digitalmente.

Muestra. En el presente estudio participaron 120 empleados del sector automotriz, se seleccionaron por disponibilidad y participaron de una forma anónima. Esta muestra estuvo compuesta por un 62% de personas del sexo masculino y un 38% del sexo femenino. El 70% mantenía un contrato indeterminado, mientras el 30% tenía un contrato temporal. Un 50% de la muestra ocupaban puestos a nivel operativo y el 50% se desempeñaban en puestos a nivel técnico.

Paquete computacional estadístico. Se analizaron los datos y se obtuvieron resultados utilizando el paquete estadístico SPSS v.22. El paquete AMOS v. 23 se utilizó para el modelado de ecuaciones estructurales.

Instrumentos. Se utilizan los siguientes instrumentos, con una escala Likert de 5 puntos:

a. Cuestionario sociodemográfico. Recolecta los datos personales de los participantes.

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Fuente: Elaboración propia.

Para la comprobación de las siguientes hipótesis H2, H3 y H4, sobre las relaciones entre los distintos constructos, se obtuvieron estadísticos descriptivos y se llevó a cabo un análisis de correlación con coeficiente de Pearson a cada una de las dimensiones por constructo, el cual se muestra en la Tabla 2.

En el resultado de las medias, las dimensiones que forman parte del constructo Entusiasmo, se encuentran muy por encima del punto medio de la escala: vigor=3.37 dedicación=3.55 y absorción=3.36 y las de Satisfacción Laboral: intrínsecas= 3.38 y extrínsecas=3.53, también se encuentran por encima de la media, respecto a Burnout: cinismo=2.07 y agotamiento=2.8, los resultados obtenidos fueron más bajos y en el caso de eficacia profesional=3.98, el resultado fue muy alto.

Respecto a las correlaciones bivariadas de Pearson, se puede observar en la tabla 2 que el constructo entusiasmo se encuentra negativamente relacionada al constructo Burnout en las dimensiones de agotamiento y cinismo, mientras que eficacia profesional esta positivamente asociado.

El constructo burnout está negativamente relacionado al de satisfacción laboral en sus dimensiones de agotamiento y cinismo, mientras que en eficacia profesional se observa una asociación positiva. La variable extrínsecas presenta una asociación negativa a las dimensiones vigor, dedicación y absorción, mientras que la relación con eficacia profesional es positiva.

En relación sobre burnout y género, en la variable eficacia no representaba diferencias significativas, y respecto a la variable agotamiento existe una ligera diferencia en favor a los hombres ya que ellos manifestaron sentirse un poco menos agotados, mostrando las medias 3.0 y 2.8 para mujeres y hombres respectivamente, para la variable cinismo,

se presentaron las medias 1.19 y 2.14 para mujeres y hombres, manifestando un grado de cinismo más alto en hombres. De igual forma, se obtuvieron diferencias en favor de las mujeres en favor de la absorción y dedicación, mientras que los hombres mostraron mayoría en el vigor y la eficacia personal.

Tabla 2. Estadísticos descriptivos y correlación bivariada con coeficiente de Pearson.

Fuente: Elaboración propia.

Para la medición del ajuste del modelo de ecuaciones estructurales diseñado por las hipótesis de trabajo planteadas, se calculó un análisis factorial confirmatorio el cual se muestra en la tabla 3 y se evaluaron los siguientes índices: X²=chi cuadrado, CFI=índice de bondad de ajuste comparativo, NFI=índice de ajuste normalizado, RMSEA=raíz del residuo cuadrático promedio de aproximación, GFI=índice de bondad de ajuste y AGFI=índice de bondad de ajuste corregido. Así mismo se modeló la representación de las variables, sus relaciones y sus pesos factoriales, se analizó en AMOS v.23 y se muestra el resultado en la Figura 1.

Tabla 3. Resultados de estadísticos de bondad de ajuste.

Fuente: Elaboración propia.

Estos resultados muestran un adecuado ajuste entre los constructos y los pesos factoriales, y en las relaciones planteadas entre las distintas variables, muestran una oscilación entre 0.63 y 0.93 siendo todos ellos significativos al nivel de p<0.001. Se observa también en la figura 1, las relaciones negativas existentes entre el constructo burnout respecto a los constructos entusiasmo en el trabajo y entusiasmo laboral, la variable eficacia en el trabajo presentó una relación positiva y fuerte a las variables intrínsecas y extrínsecas.

Discusión El propósito del presente estudio fue probar de acuerdo con el precepto teórico de Schaufeli (2004, 2008 y 2012), la relación positiva entre el constructo entusiasmo laboral Work Engagement y la satisfacción laboral y una relación negativa entre los constructos burnout respecto a satisfacción laboral y entusiasmo laboral. De acuerdo con los resultados obtenidos en los análisis estadísticos efectuados, las tres hipótesis planteadas con base en los objetivos definidos al inicio de esta investigación fueron confirmadas.

La validez interna de las escalas se encuentra en valores aceptables, la correlación entre el constructo burnout en sus variables de cinismo y agotamiento respecto a entusiasmo en el trabajo es negativa, tal como lo define la teoría (Shimazu et al, 2018) los constructos work engagement y burnout, son opuestos y se encuentran negativamente correlacionados.

Mientras que la variable eficacia personal se encuentra relacionada positivamente a los constructos de entusiasmo en el trabajo y satisfacción laboral.

Respecto al constructo burnout y la satisfacción laboral, el resultado es una asociación negativa y la asociación entre el constructo entusiasmo en el trabajo y la variable intrínsecas del constructo satisfacción laboral es positiva, un resultado emergente es la asociación entre la variable extrínsecas y el constructo entusiasmo, aunque la relación es débil, la correlación es negativa, y por definición se tiene que los factores extrínsecos son aquellas circunstancias que se encuentran fuera del control del trabajador, como el trabajo rutinario, las políticas de la organización, el salario, los beneficios sociales, las condiciones de trabajo. Así que de acuerdo a este fundamento teórico, se explican la medias altas en el constructo entusiasmo, ya que las tres variables que lo conforman (vigor, absorción y dedicación) dependen de la voluntad y decisión del trabajador, mientras que la variable extrínseca se encuentran fuera de su control.

Aunado al incremento de conocimiento académico respecto a estas líneas de investigación, es de vital importancia la divulgación con los responsables en las organizaciones del bienestar de los trabajadores, ya que según diversos estudios, el work engagement, la satisfacción laboral y el burnout, son importantes indicadores del bienestar laboral de los empleados en las organizaciones (Schaufeli y Bakker, 2004; Schaufeli, Taris, y Rhenen, 2008; Schaufeli, 2012), y de acuerdo con Pujol y Arraigada (2018) los empleados con un alto índice de entusiasmo se encuentran físicamente, cognitivamente y emocionalmente conectados a sus roles de trabajo.

Y de acuerdo con Lupano et al., (2017), la medida de la satisfacción de los trabajadores puede utilizarse como un criterio para evaluar el éxito de las empresas y es conveniente que forme parte de las prácticas y políticas de la dirección. En caso contrario la falta de satisfacción pueden afectar la productividad de la organización y producir un deterioro en la calidad del entorno laboral. Puede disminuir el desempeño, incrementar el nivel de quejas, el ausentismo o aumentar la intención de abandono del empleo.

Figura 1. Modelo de relaciones entre los constructos: Burnout, Entusiasmo en el trabajo Work Engagement, Satisfacción laboral.

Algunas limitaciones del estudio realizado se relacionan con el tamaño de muestra, el cual se recomienda ampliar para obtener una mayor

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generalización de los resultados obtenidos, para futuros estudios debería aplicarse en otros sectores de la IMMEX, como lo son el electrónico, el médico e incluir al sector público.

Por otra parte sería de sumo interés realizar investigaciones sobre la correlación de los constructos aquí analizados a variables como lo son: recursos en el trabajo, requerimientos en el trabajo, intención de abandono laboral y problemas de salud, variables ampliamente estudiadas por Schaufeli y Bakker (2004), y otra línea de investigación, de acuerdo con Schaufeli (2012), son las posibles consecuencias negativas del work engagement, como lo son una posible adicción al trabajo, workaholism por su término en inglés, y posibles conflictos en el núcleo familiar debido al trabajo.

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Bibliografía + Asociación de Maquiladoras A.C. Index Juárez. Boletín Electrónico Mensual. Obtenido de https://indexjuarez.com/estadisticas/infograma. + Bakker, A. B. (2011). An Evidence-Based Model of Work Engagement. Current Directions in Psychological Science 2011 20: 265. doi: 10.1177/0963721411414534. + Bakker, A. B. y Demerouti, E. (2008). Towards a Model of Work Engagement. Career Development International, 13(3), 209-223. doi: 10.1108/13620430810870476. + Desarrollo Económico de Ciudad Juárez A.C. Boletín Electrónico Mensual. Obtenido de http://www.desarrolloeconomico.org/ + Escala General de la Satisfacción Laboral. Adaptación realizada de la Escala General de Satisfacción de Warr, Cook y Wall publicada en 1979. + Lupano, M.L.; De la Iglesia, G.; Castro, S.A. y Fernández, M. (2017). Validación de una Escala sobre Work Engagement y Satisfacción Laboral. Ciencias Psicológicas, 11(2), 127-137. + Norma Oficial Mexicana NOM-035-STPS-2018: Factores de riesgo psicosocial en el trabajo-Identificación, análisis y prevención. + Pujol, C. L. y Arraigada, M. (2018). Propiedades psicométricas de la versión corta de la Utrecht Work Engagement Scale en trabajadores argentinos. Pensamiento Psicológico, 16(2). + Rodriguez-Montalban, R.; Martinez-Lugo, M. y Sánchez-Cardona, I. (2014). Análisis de las propiedades psicométricas de la Utrecht Work Engagement Scale en una muestra de trabajadores en Puerto rico. Universitas Psychologica. 13(4), 1255-1266. + Saborío, M. L. e Hidalgo, M. L. (2015). Síndrome de burnout. Medicina Legal de Costa Rica - Edición Virtual. Vol. 32 (1).

+ Schaufeli, W. B. (2012). Work Engagement: What Do We Know and Where Do We Go? Romanian Journal of Applied Psychology, 14(1), 3-10. + Schaufeli,W. B. y Bakker, A. B. (2004). Job Demands, Job Resources, and Their Relationship with Burnout and Engagement: A Multi-Sample Study. Journal of Organizational Behavior, 25(3), 293-315. doi: 10.1002/job.248 + Schaufeli, W. B.; Bakker, A. B. y Salanova, M. (2006). The Measurement of Work Engagement with a Short Questionnaire: A Cross-National Study. Educational and Psychological Measurement, 66(4), 701-716. doi: 10.1177/0013164405282471. + Schaufeli, W. B.; Salanova, M.; González-Romá, V. y Bakker, A. B. (2002). The Measurement of Engagement and Burnout: A Two Sample Confirmatory Factor Analytic Approach. Journal of Happiness Studies, 3(1), 71-92. + Schaufeli, W. B. y Taris, T. W. (2005). The conceptualization And Measurement of Burnout: Common Ground and Worlds Apart. Work & Stress, 19(3), 256-262. doi: 10.1080/02678370500385913 + Schaufeli, W. B.; Taris, T. W. y Rhenen, W. Van (2008).

Workaholism, Burnout, and Work Engagement: Three of a Kind or Three Different Kinds of Employee Well-Being?.

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Jesús Pachicano Gámez1 y Marco Julio Rodríguez2

Universidad Tecnológica Parras. TSU en Desarrollo de Negocios, área Mercadotecnia.

Calle 20 de noviembre # 100 Col. José G. Madero C.P. 27989 Parras de la Fuente, Coahuila. México.

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jesus.pachicano@utparras.edu.mx marco.rodriguez@utparras.edu.mx

Resumen: El presente aborda aspectos propios de los trabajos docentes que se realizan en la actualidad en la Universidad Tecnológica de Parras del Fuente, bajo un enfoque de competencias profesionales, que guían la actividad académica por los facilitadores, sin olvidar que en tiempos actuales, dentro del saber ser, debe de enfatizarse el saber entender, concretamente aspectos tales como la colaboración, la integridad, la responsabilidad, la proactividad, así como la comunicación eficaz, para el mundo laboral actual.

Se propone un instrumento de evaluación para los docentes, previo a la detección de los estilos de enseñanza, mismo que se orienta a los quehaceres como facilitadores, herramienta previamente validada a través del coeficiente de Cronbach, la ponderación en el saber ser, los estilos de aprendizaje de los alumnos en el diseño de actividades o practicas dentro de la planeación de asignatura, para fortalecer la calidad de la educación superior.

Palabras clave: Procedimientos, competencias, saber ser, planeación.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Abstract: The following addresses aspects of the teaching concepts currently being conducted at the Universidad Tecnológica de Parras de la Fuente. Using a professional skills approach which guides the academic activity by the facilitators without excluding that in current times, while knowing how to be, knowing how to understand, specifically aspects such as collaboration, integrity, responsibility, proactivity, as well as effective communication, for today’s working world should also be emphasized.

An evaluation instrument for professors is proposed, prior to the detection of teaching styles, which is oriented to the tasks as facilitators, a tool previously validated through the Cronbach coefficient. The weighting of the know-how, the styles of student learning in the design of activities or practices within the subject planning, all are designed to strengthen the quality of higher education.

Keywords: Procedures, skills, know-how, planning.

Introducción El presente trabajo de investigación, mantiene como finalidad expresa la redirección de la práctica profesional del docente, en el diseño de estrategias alternas que contribuyan a la construcción del conocimiento de sus aprendizajes mejorando el proceso de enseñanza-aprendizaje, con el uso de la metodologías actuales que favorezcan la adquisición de las denominadas competencias blandas que los empleadores, buscan y requieren de sus candidatos a reclutar, ya que uno de los indicadores de éxitos de las universidades tecnológicas y politécnicas del País es el grado de empleabilidad, mismo que se enfoca el éxito de los estudiantes, en la demostración del aprendizaje, y en alcanzar un nivel definido de competencia, lo cual puede obtenerse al migrar de una evaluación por logro a una por procesos que lo favorezcan, siempre amigables con la tecnologías disponibles a la época en cuanto a educación se refiere.

En tiempos actuales, las habilidades blandas son valoradas por los empleadores, donde se destacan: la capacidad de análisis, la resolución de conflictos, el trabajo colaborativo, así como la toma de decisiones, competencias que hoy les pueden asegurar un lugar en el cada vez mayor competido segmento laboral, así mismo competencias que detonan el emprendimiento del alumnado de la especialidad de negocios de la universidad tecnológica de Parras de la Fuente.

La metodología en el presente trabajo comprende, la empleabilidad de herramientas cualitativas como lo son la observación directa, con la intención de obtener de primera mano, es decir de los propios estudiantes de la especialidad seleccionada, ideas, formas o caminos a seguir por parte de los docentes, en el afán de potencializar las mencionadas competencias blandas, así como procedimientos cuantitativos que incluyen la elaboración de un instrumento en la modalidad de encuesta, que una vez validado, permitirá que se re direccionen lo procesos docentes en academia, con la finalidad de lograr que se potencialicen las competencias blandas las cuales suelen desarrollarse en el ámbito psicológico, dentro de la inteligencia social y la interpersonal, las cuales trabajan aspectos tales como; la actitud, el trabajo en equipo, la pro actividad, así como la empatía y no solo las competencias “duras” las cuales se relacionan al conocimiento.

¿Los procedimientos docentes, favorecen el desarrollo de competencias requeridas en el mercado laboral en el proceso de enseñanza-aprendizaje en las áreas de negocios?

Materiales y métodos La presente Investigación se contempla como empírica de Campo, en modalidad Descriptiva-Correlacional, con enfoque cuantitativo (Domínguez, 2002), ya que busca, en primera instancia detallar los procedimientos que el Docente, titular de las asignaturas, en la especialidad de desarrollo de negocios, emplea en el modelo de competencias profesionales, por el que se rige la Universidad Tecnológica de Parras de la Fuente, perteneciente al subsistema de Universidades Tecnológicas y Politécnicas de México, en segunda instancia, el trabajo pretende determinar el estilo de aprendizaje que el alumnado de la especialidad de negocios mantiene para el presente cuatrimestre, de igual forma la identificación de los estilos de enseñanza que prevalecen en los docentes del área mencionada, con la finalidad de fortalecer las competencias blandas entre los estudiantes de la propia universidad para el ciclo escolar que abarca el cuatrimestre Septiembre-Diciembre del año 2018, finalmente determinar el nivel de relación existente entre los niveles de competencia blanda de los alumnos, frente a los procedimientos que los docentes emplean en el desarrollo de su catedra.

Para el periodo de estudio señalado se contará, con cuatro grupos: nuevo ingreso o primer cuatrimestre, así como grupo de cuarto cuatrimestre, ambos del nivel de técnico superior universitario, así mismo séptimo cuatrimestre ya de nivel de continuidad de estudios en modalidad de ingeniería y finalmente el cuarto grupo, perteneciente al décimo cuatrimestre del nivel de ingeniería en desarrollo e innovación empresarial.

Primer grupo (nuevo ingreso): Administración, Economía, Expresión oral y escrita, Formación sociocultural, Informática I, Ingles, Matemáticas, Mercadotecnia.

Segundo grupo (cuarto cuatrimestre): Comportamiento del consumidor, Diseño gráfico, Estrategias de precio, Formación socio cultural IV, Logística y distribución, Ingles IV, Metodología de la investigación, Mezcla promocional.

Tercer grupo (séptimo cuatrimestre de ingeniería en desarrollo): Administración del tiempo, Derecho corporativo, Economía para Negocios, Estadística para negocios Gestión de compras, Ingles VI Cuarto grupo (decimo cuatrimestre de ingeniería en desarrollo): Desarrollo empresarial, Negociación empresarial, Dirección de capital humano II, Reingeniería organizacional, Integradora II, Ingles IV, Ingeniería Financiera.

► Población Para el presente estudio, la población se encuentra conformada por el alumnado, perteneciente al ciclo escolar Septiembre-Diciembre 2018, en lo que respecta a la carrera de desarrollo de negocios, en la que se proyectan cuatro grupos, dos de nivel técnico superior universitario y

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dos más para el nivel de ingeniería; debido a que la Universidad Tecnológica de Parras de la Fuente, la matrícula de los programas educativos ofertados llega a los 450 alumnos en la actualidad, se decide realizar el estudio al 100% de alumnado que para el ciclo de estudios señalado, cursará las asignaturas pertenecientes a él plan de estudios vigente 2017 de la especialidad de desarrollo de negocios.

► Instrumento En función de que el presente trabajo, se rige en la modalidad de estudio de campo, se emplean, instrumentos tales como el cuestionario, con la finalidad de obtener los estilos de aprendizaje, tanto del alumnado sujeto a estudio, así como el estilo de enseñanza marcado en los docentes titulares de las asignaturas, como un segundo instrumento seleccionado es la encuesta, misma que provee información referente a la satisfacción del estudiante, una vez rediseñado los procesos de enseñanza-aprendizaje para cada curso, finalmente, pruebas de aprovechamiento, que determinen el nivel de competencia adquirido por el alumno en cada unidad del programa que le corresponde, mismas que permitirán la entrega de un juicio de competencia, en escala de 0 a 10, en dónde la interpretación de la escala, en función al sistema PLURALIS que se sigue en la institución de la UT Parras:

favorecen las competencias blandas en el ámbito laboral.

► Validación del instrumento Se elabora un cuestionario originalmente de 35 ítems, el cual es aplicado en su fase de prueba a dos grupos de la especialidad de turismo de primer y cuarto cuatrimestre con un total de 50 alumnos acción que permite la eliminación de ítems, para finalmente quedar establecido en 30 de ellos, con lo cual en una segunda aplicación permite validar el instrumento mediante el coeficiente de Cron Bach arrojando un resultado de 0.94 confiabilidad.

La propuesta consiste en incluir el “Saber Entender” como parte media del saber Ser en el sistema ya conocido de competencias profesionales, en ambos tipos de Asignaturas: Tabla 1. Ponderación de los Tres Saberes en un Sistema por Competencias Profesionales

De 0 a 7.9 No satisfactorio, de 8 a 8.7 suficiente, de 8.8 a 9.4 destacado y de 9.5 a 10 se define como autónomo.

► Operacionalización de las variables

Tabla 2. Comunicación eficaz (11-15).

El sistema basado en competencias, en el subsistema de Universidades Tecnológicas y Politécnicas incluye 3 saberes como fuente de referencia para asignar un juicio de valor: Ser, Saber y Hacer; Sin embargo, el mercado laboral es requerido el “Saber Entender” saber, que entre otras cuestiones; comprende, negociación, creatividad, resolución de conflictos, y toma de decisiones. La forma de ponderación distingue asignaturas de ciencias básicas y de especialidad y solamente difiere en la ponderación que se le asigna al saber hacer y el saber.

En la presente investigación se establece como sugerencia ante dirección académica de la UT Parras de la Fuente una propuesta consistente en incluir el “Saber Entender” como parte media del saber Ser , el cual en el sistema ya conocido de competencias profesionales mantiene una ponderación del 30% de la calificación de cada unidad del estudiante, y donde los principales aspectos, que suelen emplearse por los docentes; radican la asistencia, la puntualidad, la disciplina y la responsabilidad, sin embargo el “Entender” sugiere pro actividad, autoaprendizaje, manejo de conflictos, adaptación a escenarios cambiantes, tanto en asignaturas de ciencias básicas como en materias de especialidad.

En cuanto a la pro actividad se destaca la propuesta del alumno para la solución de problemas o casos de estudio diferentes formas, en la parte del autoaprendizaje, las consultas e investigaciones que el estudiante realiza por su parte sin necesidad expresa de que el docente lo indique; para el manejo de conflictos las relaciones interpersonales que el estudiante mantiene para con el grupo al que pertenece así como con los grupos de su especialidad, todo lo anterior representan acciones que

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Fuente: Elaboración propia.

En los primeros 5 ítems, se aprecian resultados satisfactorios, al presentarse con mayor incidencia la primera y segunda opción de respuesta, es decir muy frecuente y frecuentemente.

Tabla 3. Comunicación eficaz (6-10).

Fuente: Elaboración propia.

En el ítem 7, referente a la revisión de tareas y consultas en tiempo, acción de que debe fortalecerse en academia. Así como en el ítem 8 relacionado con la retroalimentación importante para el alumno de sus actividades y tareas en tiempo.

Tabla 7. Capacidad de análisis y toma de decisiones (26-30).

Tabla 4. Trabajo colaborativo (11-15).

Fuente: Elaboración propia.

Fuente: Elaboración propia.

Se destacan las áreas de oportunidad marcadas en el ítem 12, el cual se cuestionan las asesorías fuera de horario de clase que en caso de ser necesarias éstas sean ministradas por el docente, así como lo cuestionado en la pregunta 14, informar los criterios o parámetros del trabajo en equipo a los estudiantes, y como se indica en el reactivo 15, fomentar con mayor frecuencia los equipos de trabajo por el docente a forma de fomentar la empatía y relaciones interpersonales.

Tabla 5. Trabajo colaborativo (16-20).

Fuente: Elaboración propia.

En en el ítem 16, el cual manifiesta otra área de oportunidad, la cual se orienta a la evaluación individual y evaluación colaborativa, lo cual se espera que, con la rúbrica de Excel, se mejore.

Tabla 6. Capacidad de análisis y toma de decisiones (21-25).

Fuente: Elaboración propia.

En este bloque se detectan 3 aspectos a fortalecer, en primera instancia la orientación del docente para que el alumno sea quien logre llegar al resultado idóneo en sus procesos se solución de casos, así como mayor número de prácticas o ejercicios que requieren aplicación de conocimientos, y finaliza este apartado con el uso de software aparte de office en las asignaturas.

En el último bloque de ítems, se detectan tres aspectos a fortalecer, las prácticas dónde se aplique la teoría trabajada en clase, así como prácticas que propicien debate en el grupo de clase, aunado a permitir que el alumno utilice sus propios procesos de solución mientras estos le permitan llegar al resultado idóneo en sus prácticas.

► Procedimiento para la obtención de datos Para el presente trabajo de investigación, la obtención de datos, obedece en primera instancia, la aplicación del instrumento de David Kolb, en cuanto a la identificación de estilos de aprendizaje del alumno, construido en el año de 1975 acción que se realiza en el centro de cómputo de la institución, en archivo de Excel, habilitado en Aula virtual del curso respectivo, ya que esto determinará en una importante medida, las técnicas que los docentes debiesen promover en el proceso de su cátedra, ya que los grupos que conforman la población, pertenecen a un área que se caracteriza por la creatividad y dinamismo como lo es negocios, así mismo la aplicación del instrumento de estilos de enseñanza, marcados en el docente titular de las asignaturas seleccionadas del área.

La segunda aplicación consiste en la determinación de los estilos de enseñanza entre los docentes, del área de Negocios, con la finalidad de conocer las características de cada une de ellos en el desarrollo de su cátedra; en tercer aspecto se realiza un cuestionario que incluya las principales actividades que hoy en día los docentes pueden realizar dentro de sus actividades, académicas, acciones que de cierta forma ayuden o contribuyan a las competencias blandas de los universitarios, cuestionario que serpa validado en primera instancia por los presidentes de academia de las diversas áreas de especialidad que ofrece la UT de Parras, así como de su director académico en turno.

Una vez identificados los estilos de aprendizaje por grupo de primero, cuarto, séptimo y décimo cuatrimestre de negocios, la actualización en los procesos de cátedra de los docentes, es puesta en marcha en cada uno de los cursos antes mencionados, con la finalidad de detonar un aprendizaje significativo, acorde a las nuevas tendencias, tales como la implementación de retos y proyectos, siempre acorde de igual forma, a las tendencias tecnológicas propias de las actuales generaciones de estudiantes, mismas que fomentan el aprendizaje adaptativo.

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► Procedimiento para el análisis de datos.

Para la recolección de datos se emplearon principalmente aparte de los instrumentos ya mencionados, tanto para estilos de aprendizaje del alumnados de la especialidad de desarrollo de negocios, como en lo concerniente a los estilos de enseñanza de los docentes, con la finalidad de detectar áreas de oportunidad, aunado al instrumento diseñado para la valuación de los procedimientos docentes que los maestros suelen emplear en sus actividades académicas, dos plataformas la primera de ellas survio.com la cual consiste en un sistema de encuestas online, la cual surge en el año del 2012 como una empresa Checa, la cual facilita el procesamiento de los datos que se recaban en tiempo real a los encuestados, en primer término los alumnos de la especialidad de negocios. (Survio, 2018).

son los caminos a seguir.

Un segundo instrumento aplicado a los docentes en activo del área de desarrollo de negocios es el concerniente a los estilos de enseñanza, los docentes involucrados en la catedra de las diferentes materias de los grupos sujetos a estudio, comprenden once, de los cuales seis de ellos son hombres y cinco mujeres; el primer instrumento seleccionado para conocer los estilos de enseñanza de los catedráticos en la carrera seleccionada, comprende: un cuestionario denominado “estilos de enseñanza” instrumento ya validado, el cual consiste en 73 ítems, mismo que arroja que el 64% de los docentes sujetos a estudio predominan con un estilo de enseñanza estructurado, docentes que se caracterizan por clases que incluyen demostraciones, y por lo regular tiende a valor más el proceso que la solución como tal, con características de objetivos, lógicos y sistemáticos.

Una segunda plataforma empleada es el tratamiento de los datos, es la de e-encuesta, plataformas que es propiedad de la empresa Webtools S.L, empresa de Madrid, España, la cual fue empleada con una de las plantillas que ofrece en cuanto a las satisfacción, en la categoría de competencias blandas, la cual permitió dado las actividades de los grupos en equipos colaborativos, seleccionar a uno de cada grupo, en donde el representante del equipo evalúa a sus compañeros de trabajo, con la intención de conocer las áreas de oportunidad en cuanto a las competencias mencionadas. (Webtools, 2018).

Resultados

Discusión

Del primer instrumento empleado, en la modalidad de cuestionario es el denominado “Estilos de aprendizaje de Kolb” instrumento que consta de 36 ítems, el cual se aplica para el alumnado de la especialidad de desarrollo de negocios, el cual arroja que para el grupo de primer cuatrimestre el 72% del alumnado se caracteriza por el estilo divergente, seguido de un 24% de estilo asimilador; para el grupo de cuarto, de igual forma predomina el estilo divergente con un 47%, así como el estilo asimilador con un 41%, para el grupo de séptimo el 50% representa el estilo divergente, seguido, estilo asimilador con un 33%; finalmente para el grupo de décimo, predomina un estilo Asimilador con un 37%, seguido por el estilo Divergente con el 31%, mientras que el resto se divide en igual proporción entre estilo acomodador y convergente.

El 72% de los alumnos de nuevo ingreso, es decir de primer cuatrimestre de la especialidad de desarrollo de negocios se inclinan por un estilo de aprendizaje Divergente, así mismo un 24% por el estilo Asimilador.

Del grupo de 4° cuatrimestre de la especialidad, en donde predominan 2 estilos de aprendizaje, el divergente, con el 47%, seguido del estilo Asimilador con el 41%.

Al séptimo cuatrimestre, predomina de forma notaria el estilo divergente, con un 50%, mientras que el estilo asimilador se refleja en un 33%.

Una vez detectados los estilos de aprendizaje del alumnado, se observa que las acciones que favorecen a sus procesos de aprendizaje se encuentran: las lluvias de ideas, así como casos de simulación, aunado al desarrollo de nuevas propuestas para desarrollo de problemas, para los estilos divergentes, mientras que para el estilo asimilador los proyectos prácticos, así como la solución de problemas y demostraciones, 148

Figura 1. Estilos de enseñanza.

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Una vez realizada la investigación, se puede asumir que los procedimientos docentes son claves en el proceso de enseñanza, ya que por ejemplo un maestro que improvisa sus sesiones, sin planeación pertinente, en primera instancia le es difícil mantener una audiencia atenta e interesada en lo que se aborda en la sesión, situación que a la postre desmotiva al estudiante, con lo que se dificulta la optimización de las competencias del alumno.

Durante el desarrollo y aplicación de los diferentes instrumentos empleados, se aprecia que en el área de desarrollo de negocios siguen existiendo áreas de oportunidad importantes para algunos docentes, tales como la revisión de trabajos a los estudiantes en tiempo y forma, de igual forma, cumplir con la retroalimentación pertinente, ya que el estudiante es lo que espera con interés, así mismo siguen operando profesores que prefieren que los estudiantes se integren por su cuenta en equipos colaborativos con lo cual no se les mueve de su zona de confort.

Como objetivo principal se estableció en el presente trabajo, la actualización de procedimientos docentes, principalmente por que solía trabajarse solamente con apego a una normativa que en el subsistema contempla la evaluación de tres saberes, siendo estos el ser, saber y hacer, así mismo solía incluso cada docente ponderar según lo considerará. Por su parte la normativa establece tres oportunidades para alcanzar la competencia, existiendo un intervalo de cinco días hábiles entre cada una de ellas, y resultando que la tercera corresponde a la evaluación extraordinaria misma que en caso de no acreditarse, representa baja académica para el estudiante, es por lo expuesto que en academia se consensaron formas de trabajo similares para todos los docentes del área.

Cabe señalar que para el área de desarrollo de negocios se conformaron 18 equipos colaborativos para participar en simulador de negocios, programa que permite la toma de decisiones y aplicación de los conoci-

mientos adquiridos, y al momento de la redacción de éste trabajo existen 5 equipos situados en los primeros 100 lugares, tiempo que se eligen decisiones para el tercer año de operaciones, simulador que presenta más de 1000 equipos, con la participación de más 300 instituciones de educación pública y privada de nuestro País.

Bibliografía + Anijovich, R. (2009). Estrategias de Enseñanza. Buenos Aires, Argentina: Aique Grupo Editor. + Carmen Cantillo Valero, M. R. (2012). Tendencias actuales en el uso de dispositivos moviles en educación. Madrid, España: Organization of American States. + Duque, R. E. (2006). La reingeniería de Procesos: Una Herramienta Gerencial + Eugenio MerellanoNavarro, A. A. (2016). Buenos docentes universitarios que dicen los estudiantes. Sao Paulo, Brasil: Educ. Pesqui. + Herrera, J. C. (2007). Estrategias para el desarrollo de competencias complejo y pensamiento complejo en el aula en el área economico administrativas. Santander, España: INNOVA CESAL. + Miralles, A. S. (2006). Evaluación objetiva de competencias. Madrid, España : ICAI Comillas.

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Virginia Migdalia Basurto1, Alma Esparza García2 y Rocío Edith Magaña Iglesias3

Universidad tecnológica de Querétaro Av. Pie de la Cuesta, no. 2501, Col. Unidad Nacional.

Santiago de Querétaro, Querétaro México, C. P. 76148.

1,2,3

virginia.basurto2204@gmail.com

Resumen: Este artículo es una referencia a la respuesta ante la necesidad de brindar herramientas adecuadas a los alumnos de la División Industrial de la Universidad Tecnológica de Querétaro (UTEQ).

Herramientas permitan desarrollar competencias integrales, tales como: manejo de información, liderazgo, destrezas de negociación, solución de conflictos, comunicación, a través de la autogestión y gestión del conocimiento. Por ello, surge la necesidad de desarrollar un Programa Socioformativo, coordinado por la Academia Trasversal nivel TSU, en concordancia con la preparación para el desempeño profesional desde una perspectiva de integridad y equilibrio entre la eficiencia técnica y el humanismo.

Aunque han surgido tres líneas de investigación. Aquí se abordará la línea pedagógica, a través de la implementación del Taller Socioformativo, propuesto por Sergio Tobón y la investigación – acción socioformativa. Se expondrá la metodología abordada considerando la intervención social realizada por los alumnos, los aprendizajes alcanzados, los actores involucrados y la resignificación misma en ese proceso.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Palabras clave: Gestión – autogestión, estrategia pedagógica, intervención social, proyecto socioformativo, enseñanza - aprendizaje.

Abstract: This article is a response to the need to provide relevant tools to the students of the Industrial Division of the Technological University of Querétaro (UTEQ). Tools that allow them to develop comprehensive competences, such as: information management, leadership, negotiation skills, conflict resolution, communication, through self-management and knowledge. For this reason the need arises to develop a Program Socio-formative, coordinated by the Transversal Academy TSU level, in knowledge. For this reason the need arises to develop a Program Socio-formative, coordinated by the Transversal Academy TSU level, in concordance with the preparation for professional performance from a perspective of integrity and balance between technical efficiency and humanism.

Although, three lines of research have emerged. Here the pedagogical line will be addressed, through the implementation of the Socioformative Workshop, proposed by Sergio Tobón and the research - socioformative action. The methodology will be exposed approached considering the social intervention carried out by the students, the learning achieved, the actors involved and the resignification itself in that process.

Keywords: Management - self-management, pedagogical strategy, social intervention, socioformative project, teaching – learning.

Introducción Las exigencias sociales y laborales que se presentan hoy en día, en la creciente sociedad del conocimiento, obliga a los jóvenes a prepararse de forma integral y los alumnos de la Universidad Tecnológica de Querétaro (UTEQ), específicamente en la División Industrial, no son la excepción. La vida laboral les exige cada vez, competencias integrales, es decir, que posean conocimientos técnicos y habilidades personales como manejo de la información, liderazgo, destrezas de negociación, solución de conflictos, comunicación, lo cual se integra a través de la autogestión y gestión del conocimiento.

La sociedad del conocimiento según Tobón (2015), en la que nos encontramos actualmente implica el compromiso por parte de los docentes, para generar espacios académicamente diseñados en los cuales los alumnos logren ejercitar, descubrir y desarrollar competencias integrales.

Por todo lo anterior y atendiendo a las necesidades detectadas en nuestros alumnos en el proceso evaluativo del seguimiento de los egresados y la valoración de las competencias declaradas en los perfiles de cada Programa Educativo desde la mirada de estudiantes, egresados y empleadores (artículo que será publicado en breve por Magaña, Esparza y Basurto, 2020), surge la necesidad de desarrollar un Programa Socioformativo, coordinado por la Academia Trasversal de nivel TSU, para fortalecer las competencias de gestión y autogestión de los estudiantes, en referencia al contexto actual, durante la preparación y para el desempeño profesional, desde una perspectiva de integridad y equilibrio entre la eficiencia técnica y el humanismo.

Entendiendo lo anterior es que se desprenden tres líneas de investigación, a saber: línea didáctica, línea de aplicación en el ámbito laboral – profesional y línea pedagógica. Es justamente la línea pedagógica la

que se abordará en el presente documento.

Dentro de las actividades planeadas para el logro del desarrollo de competencias integrales se implementó el Taller Socioformativo, atendiendo la disciplina científico – pedagógica cuidando el estudio de los procesos y elementos existentes en el proceso de enseñanza – aprendizaje. Para ello se parte del fundamento teórico propuesto por Tobón (2017) y la investigación – acción socioformativa. Se expondrá la metodología abordada, considerando precisamente la dimensión pedagógica de los proyectos de intervención social realizados por los alumnos de la División Industrial y reconociendo en esta perspectiva los logros alcanzados, los actores involucrados y la resignificación surgida de la propia experiencia y en este proceso de construcción y crecimiento, incluyendo los testimonios de los alumnos y docentes.

Si bien es cierto que las competencias integrales son el elemento más importante dado que es el objetivo propiamente tal del Taller Socioformativo. Nosotros entendemos que la pedagogía es ese conjunto metodologías y técnicas aplicadas al proceso enseñanza – aprendizaje.

Y específicamente entendemos que la consciencia pedagógica, tal como la define Tobón (2015) y Kofman (2003), El enfoque pedagógico que nos rige busca que los estudiantes desarrollen su talento y se realicen plenamente resolviendo problemas de la sociedad real, con base en sus propias vivencias y seleccionando áreas concretas de actuación (Tobón, 2015). Este proceso colaborativo parte de un emprendimiento mediante proyectos trasversales, con una perspectiva educativa de formación integral del abordaje de problemas del contexto real con un proyecto ético de vida desde la gestión y co-creación de los saberes y metacognición, es decir, al desarrollo mismo de dichas competencias, ya que en otro artículo se aborda tanto la evaluación y didáctica de éstas.

Materiales y métodos El marco teórico está flanqueado por las propuestas de teóricos como Sergio Tobón y la sociedad del conocimiento, la socioformación, aplicar académicamente el concepto de aprendizaje autónomo, aprendizaje significativo, el constructivismo, la metacognición y las nuevas teorías de la inteligencia (Tobón, 2013). Es decir, tener en cuenta el enfoque socioformativo para conceptualizar las competencias como procesos integrales de actuación ante actividades y problemas de la vida personal, de la comunidad, de la sociedad y del medio ambiente – ecológico, del contexto laboral – profesional, de la ciencia, de las organizaciones, del arte, de la recreación, aportando a la construcción y transformación de la realidad.

Fred Kofman (2003), alienta a tener una mirada crítica ante el proceso educativo y comprender la diferencia entre poseer la información y pasar a la acción. Esta sutil diferencia es, además de interesante, muy compleja porque nos invita al proceso enseñanza – aprendizaje como una propuesta resolutiva desde el círculo de aprendizaje continuo. El cual consiste en descubrir, observar las diferencias entre lo que uno experimenta o pronostica que sucederá en un futuro, analizar el sistema y diseñar soluciones que modifiquen lo que sucede, producir, poner en práctica estas soluciones llevándolas a cabo en el mundo real, reflexionar, observar las consecuencias de la solución ensayada evaluando su efectividad.

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Tanto Tobón (2017), como Kofman (2003), nos convocan a poner atención a los resultados en la vida real y promover la intervención responsable desde la acción, dejando de ser observadores pasivos y convertirnos en protagonistas de cada una de nuestras vidas, para contemplar un equilibrio entre humanismo y eficiencia.

Para comprender el proceso de Investigación – acción socioformativa, que le da origen a nuestro proyecto de Intervención social en la UTEQ, es necesario considerar que Tobón (2017), se basa en un conjunto de estrategias que le dan sentido a la Investigación – Acción Socioformativa. Dichas estrategias pedagógicas son tres, a saber: trabajo colaborativo, formación en mediación y mejora continua. Estos tres ejes rectores de la investigación – acción permiten y articulan las decisiones y la toma de conciencia a través del pensamiento complejo. Es decir, cito textual: “La socioformación se enfoca en los procedimientos que es necesario ejecutar para lograr la sociedad del conocimiento” (Tobón 2017).

De acuerdo con Tobón (2015), el Programa Socioformativo es un conjunto de “Actuaciones integrales para identificar, interpretar, argumentar y resolver problemas de contexto con idoneidad, ética y mejoramiento continuo”. (Tobón, 2015). La metodología utilizada en el Programa Socioformativo a través de la implementación del Proyecto de Intervención Social se fundamenta en el trabajo colaborativo, la formación en mediación y la mejora continua, buscando impactar en la sociedad del conocimiento de modo que se genere un cambio en el círculo de la co-creación (Tobón, 2017). Es decir, poner el énfasis en el contexto de la comunidad donde tiene presencia la UTEQ y tomar en cuenta las distintas aportaciones de los actores involucrados.

Los actores involucrados en el proceso de desarrollo del Proyecto de Intervención Social son, la universidad UTEQ, División Industrial, lo que nos lleva a hablar de los principales involucrados, los alumnos y los docentes y coordinadores y directivos y la comunidad a la que pertenecen los alumnos.

muestre cómo se está teniendo impacto, ese portafolio se socializa cada cuatrimestre y así evaluamos la calidad.

Los alumnos son los actores más importantes del proceso porque son los ejecutores del del mismo y sus responsabilidades obedecen a pasos específicos, que están completamente alineados con la propuesta de Tobón (2017) en la Investigación Acción Socioformativa.

El Proyecto Socioformativo tiene la finalidad de permitir al alumno y al docente insertarse en un proceso de gestión y autogestión, en el cual los alumnos sean inspirados para poner en práctica las habilidades para la vida, de tal modo que el proceso de aprendizaje se cristalice a través de un Proyecto de Intervención Social.

Tal como se mencionó anteriormente, el Proyecto de Intervención Social tiene una metodología precisa, la cual consiste en una serie de pasos estructurados, definidos para generar consciencia que los lleven a realizar acciones organizadas, planificadas y dirigidas sobre su entorno social, con el fin de analizar, estudiar o cambiar su contexto de manera positiva.

Cabe mencionar que el Proyecto de Intervención Social está conformado por una o dos actividades de intervención directa con la comunidad. Sin embargo, más allá de la intervención comunitaria y desde la dimensión pedagógica lo que se enfoca son los procesos de gestión y autogestión puestos en acción (puestos en escenarios extraescolares) (puestos en situaciones significativas) por los alumnos; por lo anterior, podemos decir que el proyecto es: ese conjunto de pasos que conllevan la ejecución de dichas acciones, en el transcurso de los cuatrimestres se realizan distintas actividades diseñadas especialmente para que los alumnos vivan el proceso de transición del universo de las ideas a las acciones. Como ya se mencionó antes, este proceso es acompañado en todo momento por el docente responsable.

Figura 1. Pasos para la realización del Proyecto de Intervención Social.

El director es quien orquesta el trabajo y brinda los espacios académicos pertinentes para el ejercicio de las actividades que permitan la implementación del Proyecto Socioformativo – UTEQ. A su vez el coordinador se encarga de dar seguimiento al proceso para que esté apegado a los lineamientos de la universidad, facilita y promueve el trabajo colaborativo en la Academia Trasversal de Expresión Oral y Escrita y formación Sociocultural.

Los docentes de la universidad tienen las siguientes funciones claramente definidas: ser facilitador del proceso para el desarrollo de competencias de autogestión y gestión, competencias en el planteamiento de proyectos, de competencias genéricas, ser impulsores de la vinculación interna y externa y ser coevaluadores del proceso y la experiencia. La evaluación que normalmente está a cargo exclusivo del docente ahora se comparte a través de una autoevaluación, coevaluación y evaluación propiamente por parte del docente. Ahora, se centra en la resolución de problemas con procesos de impacto en los actores y en las comunidades, utilizando los siguientes instrumentos: registros de observación, guía de análisis, rúbricas. Sistematizado en un portafolio colaborativo que

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Fuente: Elaboración propia.

Los pasos por seguir se muestran en el siguiente cuadro: Cada una de estas etapas son parte de un proceso largo, continuado y cuidadosamente diseñado para permitir que los alumnos y los otros participantes se involucren en desarrollo de los proyectos. En cada uno de estos momentos, se cuida mucho que los alumnos estén alineados con su plan de vida ético.

Los proyectos de intervención social pueden ser campañas de sensibilización, acciones para la sustentabilidad, divulgación del conocimiento, acciones humanitarias o proyectos culturales. Para la selección del proyecto se utilizan herramientas como un cuestionario, una reflexión, un video, entre otras actividades que favorezcan la creación de rutinas de pensamiento (Blumert, 2018), para desarrollar proyectos desafiantes, concretos y alineados con su propio plan de vida ético (Tobón, 2017).

Por otro lado, puede ser que la intervención no se lleve a cabo, lo cual no implica que el trabajo pierda valor, al contrario, lo más importante es el análisis de las causas por las que no se logró concretar el proceso. Es ahí en donde hay un aprendizaje invaluable. O´Connor (1998), nos dice que los procesos de retroalimentación no solo están presentes en todas las dimensiones de la vida humana, sino también en todas sus construcciones.

Cabe destacar a el primer cuatrimestre en el que inició a modo de piloto, la implementación de los Proyectos de Intervención Social fue en mayo- agosto de 2018, desde entonces cada cuatrimestre se ha ido involucrando a más alumnos y docentes. A continuación, se muestra un cuadro, en donde podemos observar el avance paulatino de las actividades realizadas desde mayo – agosto 2018 a septiembre – diciembre 2019.

de atención, a saber: una relacionada con los números fríos obtenidos, es decir cuántos proyectos se han llevado a cabo, cuántos alumnos involucrados. Otra línea de análisis está relacionada con los testimonios de los alumnos después de involucrarse en la co-creación de un mundo distinto, más humano y cercano. Por otro lado, podemos hablar de la resignificación y las sugerencias que se desprenden después de más de un año de aplicación.

Como podemos observar, Instituciones u organismo de impacto o beneficiadas, ya que, en el conteo de los proyectos, contamos con impactos en comunidades como Boxasni, Tolimán o instituciones como: Centros de Readaptación Social, Asilos, Centros de Desarrollo Comunitario, Escuelas Secundarias, parques y jardines, bachilleratos, casas hogar, comunidad aledaña a la universidad y la más importante: UTEQ. Así, tenemos un impacto interesante desde el punto de vista de los números porque desde mayo del 2018 a la fecha, 1342 alumnos han participado en 283 Proyectos de Intervención Social. Es decir, se han impactado un número considerable de vidas, tocando corazones e inspirando a más personas.

Cabe mencionar que no podemos dejarnos deslumbrar por los resultados, porque es sabido que, tal como se mencionó antes, lo más importante es el proceso de creación ya que hay algunos proyectos que no alcanzan a concretar su ejecución. Lo cual puede suceder por algunas razones, por ejemplo, la organización a la que se acercaron les puso trabas, no lograron conseguir los permisos pertinentes, tuvieron dificultades de organización, entre otras. Sin embargo, en estos casos no puede considerarse como fracaso, al contrario, porque lo más importante es que los alumnos vivan el proceso de planeación y desarrollo del proyecto para poner en práctica las competencias integrales y ejercitar los procesos de co-creación de proyectos.

Tabla 1. Total: alumnos y proyectos realizados.

Se han abordado estrategias pedagógicas a partir del trabajo colaborativo, la discusión, la negociación y la toma de decisiones basados en el bien común y en los proyectos de vida ética de los alumnos individualmente y en conjunto. Algunas herramientas pedagógicas que se han utilizado son: creación de un código ético que los lleva a comprometerse, el pensamiento, formato A3, gráfica de Gantt y el análisis de la declaración de objetivos que han dado buenos resultados en el logro de objetivos. El análisis del balance general de gastos favorece el proceso de concientización de los recursos con los que cuentan.

Fuente: Elaboración propia.

Resultados

Todas estas estrategias pedagógicas les permite tomar consciencia de sus habilidades, capacidades, recursos intelectuales y materiales, es decir, se favorece el proceso de darse cuenta de la importancia de, por un lado, el ejercicio de las competencias genéricas, específicamente de gestión y autogestión, las cuales han sido evaluadas y se muestran los resultados en otro artículo; y por otro lado, de su capacidad para hacer realidad sus ideas y conocer realidades alternativas y generar un impacto en la sociedad.

La investigación que da lugar al presente documento es reconocer las acciones pedagógicas para alcanzar el ejercicio y el desarrollo de la habilidad de gestión y autogestión en los procesos de la enseñanza – aprendizaje de la intervención social.

Dentro de los testimonios, contamos con cartas de agradecimiento de las distintas instituciones que se han visto beneficiadas por las acciones de los alumnos y evidencias fotográficas de los distintos Proyectos de Intervención Social.

Para abordar los resultados obtenidos podemos plantear tres líneas

Por otro lado, en el cierre de los proyectos los alumnos comparten

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sus experiencias, buenas prácticas, competencias integrales, ideas de mejora, sentimientos, frustraciones.

A continuación, se enlistan algunos de los aprendizajes significativos mencionados por ellos: aprendimos a: alcanzar nuestros objetivos.

Interactuar con personas distintas. Convivir con mi papá y mis amigos.

Conocimos tradiciones de nuestro país. Solidaridad, humanismo, dolor humano. Ver el conocimiento de mi carrera aplicado y hecho realidad.

Conocimos personas mayores y valorarlos. Ayudar a personas que están a la espera de noticias de sus familiares. Aprendimos a desarrollar la empatía. Permitirnos dar para poder recibir. Aprendimos sobre nuestra carrera y el logro exitoso del final del proceso de modificación de los autos.

Ayudar a otras personas que nos necesitan. Que la cultura es divertida. Automotivarnos con eventos culturales. Colaborar, contribuir, aportar, comunicar, desarrollar autoconfianza. Valorar nuestra salud.

Nunca sabemos el dolor que tiene cada persona. Reforzamos conceptos de Mecánica y dinámica de grupos aplicada. A ser líderes verdaderos.

A leer los elementos de un grupo. A concretar el trabajo real usando los aprendizajes de la clase. El costo de la vida real. Conocimos el egoísmo y falta de compromiso, pero sin juzgar porque no sabemos lo que viven las demás personas. Hacer sinergia en nuestro equipo. A buscar alternativas para resolver nuestras necesidades para ayudar a otras personas.

Hay inconsciencia de la huella ecológica que crea el ser humano. Uno de los aprendizajes constantes es: “Que yo soy factor de cambio.”

Discusión El Proyecto de Socioformación permite poner en juego las técnicas, estrategias y actividades, descritas, a través de los métodos pedagógicos, que orientan a la enseñanza y el aprendizaje de manera general, se han remitido las estrategias didácticas como un abanico de alternativas (conjunto de procedimientos dirigidos a alcanzar el objetivo) para ejercitar la autogestión y gestión en los alumnos de la división Industrial de la UTEQ. Por lo anterior, se puede concluir que el proceso de implementación del Proyecto de Intervención Social ha tenido una triada acompañada en el impacto, la pertinencia y el compromiso social.

Se puede destacar que se ha creado un ambiente de aprendizaje y descubrimiento, hay una real preocupación por el desarrollo y los resultados del proceso ya que se potencializan las competencias integrales, las habilidades y talentos, los cuales se convierten en fortalezas al decidir concretar el Proyecto de Intervención Social. La experiencia permite alternar los conocimientos técnicos con la aplicabilidad en la vida diaria, atendiendo las necesidades de su propia comunidad ya que, los jóvenes poseen potencial de cambio y al darles la oportunidad de concebir y ejecutar sus ideas, ponen en práctica su criterio ético y su escala valoral, para aprender a partir de ensayo – error, a partir de comprobar los alcances de sus acciones desde el momento mismo de la sensibilización, la ideación, la planeación, la ejecución, la evaluación y socialización de los logros. El alumno aprende a disciplinarse viviendo en la libertad que brinda la autorregulación. La oportunidad de aprender es académica, y también a través de la experiencia real, sobre los elementos de la vida social.

El rol del docente es, en primera instancia facilitar las herramientas que orientan a los estudiantes a la identificación de posibilidades, el planteamiento y la comunicación de los proyectos; enseguida, para acompañar, guiar, observar, motivar, orientar, estar atento a los intereses del joven, potenciar sus capacidades y favorecer la evaluación integral de los resultados.

Por último, es necesario decir que a partir del cuatrimestre mayo – agosto de 2018 se inició con tres grupos la implementación del Proyecto de Intervención Social y desde entonces y hasta la fecha se ha continuado con el proceso formativo de los alumnos y crecimiento de los docentes. En esta trayectoria, después de 5 cuatrimestres, 283 proyectos y 1342 alumnos participantes, se han obtenido éxitos significativos y profundos aprendizajes que han cambiado la vida no solo de los alumnos y docentes, sino de las instituciones objetivo y de la comunidad de impacto.

Por todo lo anterior, a continuación, se muestra una relación de sugerencias y recomendaciones que surgen a partir de revisar, leer y analizar las evidencias de los proyectos y recapitular las experiencias y testimonios de los alumnos, se pueden sugerir algunas ideas para enriquecer y fortalecer el proceso de gestión y autogestión en las siguientes generaciones. A saber: Hacer énfasis en el proceso de sensibilización y respetar los tiempos asignados para ello, es decir, tener en cuenta que la selección del proyecto es lo más importante. Sensibilizar es abrir la posibilidad para que el alumno identifique qué es lo que más le conmueve en la vida y revisar cuidadosamente cuáles son los recursos con los que cuenta para brindar alternativas reales y cercanas.

Es relevante tomar en cuenta las siguientes preguntas que pueden facilitar el proceso de cuestionamiento en los docentes y alumnos: ¿A quién va dirigido? ¿Qué problema, vacío, reto me gustaría resolver o aportar? ¿Qué me hace único para atender esto? ¿Cuento con vínculos interinstitucionales para mejorar mi propuesta? ¿Cuáles son mis recursos tiempo, conocimientos, económicos, entre otras para enriquecer mi proyecto? ¿Cuáles son los recursos clave en este proyecto? ¿Cuáles son las actividades clave que tengo que hacer para alcanzar el objetivo que estoy pensando? Recordemos que el autocuestionamiento, siempre abre puertas para la sensibilización.

Estandarizar los entregables: Se recomienda que los docentes coincidan con la solicitud de los entregables para abrir espacios de crecimiento personal y favorecer la autogestión del aprendizaje. Pedir una presentación de PowerPoint de 10 diapositivas en las cuales se distribuya la información de la siguiente manera: 1 diapositiva de portada con los siguientes datos: Nombre del proyecto, nombre de los alumnos, nombre del docente, del grupo y fecha. 4 diapositivas con fotos de las evidencias. 1diapositiva de Formato A3. 1 diapositiva de finanzas. 1 diapositiva de análisis del problema (Ishikawa, Pareto, etc.). 1 diapositiva con los aprendizajes o conclusiones. 1 diapositiva con Bibliografía.

Favorecer la co–creación de un código ético al interior de los pequeños grupos, recordar hacer énfasis en la capacidad de autorregulación y autoconocimiento para que germine el compromiso primero consigo mismos y posteriormente con el proyecto.

Solicitar un testimonio por escrito de longitud corta, que se puede

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acordar al interior de la Academia. Para contar con los elementos pertinentes de evaluación y registro.

En dicho documento se recomienda solicitar que los alumnos mencionen claramente sus aprendizajes y el cambio que han podido observar en sí mismos, en su equipo de trabajo, en sus relaciones significativas (si lo desean pueden incluir a su familia) y en la comunidad objetivo.

En el concentrado del registro de proyectos de la División Industrial, agregar la columna del nombre y razón social de la institución u organismo de impacto o vinculación, para hacer el recuento del total de instituciones beneficiadas, ya que, en el conteo de los proyectos, contamos con impactos en comunidades como Boxasni, Tolimán, o instituciones como: Centros de Readaptación Social, Asilos, Centros de Desarrollo Comunitario, Escuelas Secundarias, parques y jardines, bachilleratos, casas hogar, comunidad aledaña a la universidad y más aún la UTEQ Y especificar si la actividad es realizada de manera presencial o virtual.

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María Mayela Pérez Esquivel1, Dora E. Martínez Esparza2, Tamara Bravo López3 y María Irma Salazar Hernández4

Universidad Tecnológica Santa Catarina, Carretera Saltillo Monterrey km. 61.5 Santa Catarina N.L. México C.P. 66359.

Resumen: A través del tiempo el interés en la sustentabilidad crece y las empresas ajustan sus estrategias para seguir siendo productivas tomado en cuenta los aspectos ambiental, económico y social de sus operaciones. Para lograrlo, implementan soluciones a lo largo de toda la cadena de valor, lo cual requiere esfuerzos de integración y grandes cambios en sus productos, procesos y métodos de trabajo.

mariam.perez@utsc.edu.mx demartinez@utsc.edu.mx tamarabravolopez@hotmail.com isalazar@utsc.edu.mx

Con el avance de las nuevas tecnologías, principalmente las que sustentan la industria 4.0 o cuarta revolución industrial, un elevado nivel de conectividad en los procesos favorece la generación productos personalizados, o productos “inteligentes”, requiriendo profundos cambios en las organizaciones para responder a las demandas de la sociedad.

1,2,3,4

En este artículo se aborda la relación entre la sustentabilidad y la industria 4.0, para determinar cómo las tecnologías digitales pueden apoyar el desarrollo de innovaciones que contribuirán a lograr un mundo más sustentable.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Palabras clave: Sustentabilidad, industria 4.0, tecnologías digitales, innovación, medio ambiente.

Abstract: Over time, interest in sustainability grows and companies adjust their strategies to remain productive, considering the environmental, economic and social aspects of their operations. To achieve this, they implement solutions throughout the entire value chain, which requires integration efforts and major changes in their products, processes and work methods.

With the advance of new technologies, mainly those that support the industry 4.0 or fourth industrial revolution, a high level of connectivity in the processes favors the generation of customized products, or “smart” products, requiring profound changes in organizations to respond to demands of society.

This article discusses the relationship between sustainability and industry 4.0, to determine how digital technologies can support the development of innovations that will contribute to a more sustainable world.

Materiales y métodos Las tecnologías de la industria 4.0 y las tendencias en manufactura Hoy estamos viviendo la cuarta revolución industrial. La primera revolución industrial surgió con la invención de la máquina de vapor a finales del siglo XVIII, lo que permitió mecanizar los procesos productivos. La segunda revolución industrial fue generada alrededor del 1850 cuando la electricidad permitió la manufactura en cadena. A mediados del siglo XX, la tercera revolución industrial fue posible gracias a la electrónica y las tecnologías de la información y las telecomunicaciones. Y esta cuarta revolución industrial llega con la introducción de las tecnologías digitales y el internet omnipresente que permite la interconexión de dispositivos electrónicos.

Keywords: Sustainability, industry 4.0, digital technologies, innovation, environment.

Introducción Desde sus inicios, la producción ha sido una de las principales actividades económicas de la sociedad y ha tenido un gran impacto en el medio ambiente a nivel global, ya que muchas de las emisiones atmosféricas están relacionadas con la generación de energía. La sociedad está consciente de los problemas ambientales, que se discuten en los medios de comunicación y en la agenda de los políticos y grupos ambientalistas de todo el mundo.

Industria 4.0 (I.4.0) es la combinación de máquinas inteligentes, producción, procesos y sistemas que forman una red interconectada sofisticada a través de las tecnologías digitales. Gracias al análisis de datos en tiempo real que estas tecnologías facilitan, las empresas podrán conocer a sus consumidores más profundamente, eliminar ineficiencias en sus procesos de fabricación y utilizar los recursos naturales de manera óptima.

Por ello, esta revolución tendrá un impacto positivo en los tres pilares de la sostenibilidad (económico, ambiental y social). Su contribución al desarrollo económico será reflejada en creación de nuevos empleos, atracción de consumidores, reducción de costos, gestión de riesgos y competitividad a largo plazo. En el aspecto ambiental, se enfocará en la conservación de energía y recursos, consumo de energía renovable, reciclaje, minimización de residuos y reducción de emisiones de carbono; además contribuirá al bienestar social creando estándares y mejores condiciones de trabajo, mejorando la comunidad y desarrollando la responsabilidad social en productos y servicios.

El objetivo de esta investigación es evaluar cómo la I.4.0 puede ayudar al desempeño sustentable de las empresas de manufactura, con base en una revisión bibliográfica, enfatizando la implementación de estos dos conceptos simultáneamente.

Figura 1. Las revoluciones industriales, tomado de (Asociación Cluster de Industrias de Medio Ambiente de Euzkadi Aclima, 2018).

La 4ª. Revolución industrial o industria 4.0 (I-4.0) se refiere a la digitalización de todos los sistemas físicos y procesos de una planta, es decir, es la convergencia de sistemas ciber-físicos para crear procesos autoajustables, inteligentes, flexibles y eficientes mediante la digitalización del proceso productivo, desde el diseño hasta el consumo.

El avance exponencial de las tecnologías digitales ha generado modelos innovadores de manufactura que operan a menor escala que los fabricantes tradicionales, y compiten con ellos por los nuevos segmentos de mercado. Han surgido innovadores modelos de negocio prometedores para la industria tales como: “producto a plataforma” y “propiedad a acceso”, los cuales servirán como estrategias de apalancamiento para entregar más valor a los usuarios de sus productos.

Las principales tecnologías que han impulsado esta cuarta revolución industrial son: modelado y simulación (gemelo digital), manufactura aditiva o impresión 3D, robótica avanzada (robots autónomos y colaborativos), Realidad virtual y realidad aumentada, computación en la nube, Big Data e internet industrial de las cosas (IIoT), entre otras.

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La I-4.0 no representa solamente el uso de las diferentes tecnologías de manufactura digital, sino la manera en que estas tecnologías se interconecten a través de las redes y generan un flujo de información digitalizada, agilizando y optimizando procesos y creando beneficios a la empresa, al hacerla más competitiva y productiva.

En este contexto, los fabricantes deben reexaminar sus medios de producción y entrega, para aprovechar las oportunidades derivadas de estos cambios, ya que con el incremento de la población se requerirá producir cada vez más productos, pues se espera que para 2050 se llegue a 10 mil millones de habitantes en el mundo, con el 50% de clase media viviendo en áreas urbanas.

Las tecnologías cada vez más sofisticadas como IA, machine learning, IIoT y automatización deben aprovecharse para innovar más rápido y producir con altos niveles de calidad. Y al mismo tiempo reducir el impacto negativo sobre el medio ambiente, ya que se estima que a nivel global la industria manufacturera es responsable de una quinta parte de las emisiones de CO2, y de aproximadamente 5,000 millones de toneladas de residuos plásticos que están en vertederos o en el medio ambiente. Se requerirá fabricar más productos, mejorarlos y a la vez reducir su impacto negativo en el entorno, para lo cual la industria deberá optimizar sus procesos de diseño y fabricación utilizando el análisis de datos y las tecnologías digitales. (Hooper, 2018).

Industria y sustentabilidad

Figura 2. Objetivos de desarrollo sostenible relacionados con la industria , tomado de la Agenda 2030 para el desarrollo sostenible Fuente: Gobierno de México, 2018.

Resultados En las siguientes tablas se muestra la contribución de las tecnologías impulsoras de la I 4.0 a los objetivos de desarrollo sostenible mencionados anteriormente. Puede darse el caso de que se impacten varios objetivos en ciertas actividades de los procesos, ya que así como todos los dispositivos están interconectados, también los diversos procesos dentro de una planta industrial deben conectarse entre sí intercambiando información , y al conectar la cadena de suministro, el diseño, la fabricación, el uso del producto y el final de su vida útil será posible descubrir soluciones innovadoras y altamente eficientes gracias a las nuevas capacidades de diseño y fabricación que brindan las tecnologías.

Tabla 1. Contribución de la industria 4.0 a los Objetivos de desarrollo sostenible (ODS)- Primera parte.

El consumo eficiente de energía constituye uno de los principales retos de la sociedad a nivel global y forma parte de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) impulsados por las Naciones Unidas, que constituyen el programa más ambicioso de la historia para abordar los principales problemas sociales y ambientales de la humanidad.

La identificación de los ODS para la Industria es una condición indispensable para dar pasos firmes hacia la sostenibilidad: de los diecisiete ODS, cuatro de ellos están relacionados con el sector productivo y su análisis permitirá a las industrias elaborar un plan de acción para contribuir a lograrlos. Dichos objetivos se muestran en la figura siguiente:

Fuente: Gobierno de México, 2018.

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Tabla 2 Contribución de la industria 4.0 a los Objetivos de desarrollo sostenible (ODS)- Segunda parte.

como la cogeneración, que produce al tiempo energía eléctrica y energía térmica.

Muchos de esos procesos están fundamentados en el análisis inteligente de la big data, mediante técnicas apropiadas, que permiten a los ejecutivos tomar las decisiones adecuadas para una mejor gestión de sus procesos, pero no todo son datos, debe haber una preocupación por no afectar a la sociedad, cuidar el entorno y luchar contra el cambio climático. Por ello es necesario promover la innovación en los procesos de fabricación y que los gobiernos e instituciones académicas apoyen las empresas en su transición tecnológica hacia una producción más eficiente, sostenible y competitiva. (Gil, 2017).

Discusión Existen otras razones urgentes para que las industrias empiecen a conectar sus procesos y datos ahora para hacer más, mejor y con menos. Las iniciativas gubernamentales se han esforzado durante mucho tiempo por reducir los impactos ambientales de la fabricación, como los mandatos de la Unión Europea en torno al reciclaje y la toxicidad y el histórico Acuerdo de París. Muchos países se centran en los proveedores de energía y el transporte para las reducciones, China identifica explícitamente las medidas de eficiencia energética y de recursos que tienen implicaciones para los fabricantes.

Fuente: Gobierno de México, 2018.

Tabla 3. Contribución de la industria 4.0 a los Objetivos de desarrollo sostenible (ODS)- Tercera parte.

Estas tendencias gubernamentales también están influyendo en la demanda del mercado para todo tipo de productos. Estudios recientes revelan que uno de cada tres consumidores prefiere comprar de marcas más sostenibles, y casi tres de cada cuatro millennials pagarán más por opciones sostenibles.

Las empresas están tomando en cuenta esto, Walmart anunció recientemente que eliminará un gigatón de dióxido de carbono de su cadena de suministro al trabajar con sus socios de fabricación, lo que requiere la conexión de procesos y datos entre las empresas. Los fabricantes de automóviles compiten por ser totalmente eléctricos, lo que les exige que rediseñen los vehículos desde cero y apliquen un enfoque de sistemas a sus procesos generales.

Aumentar el rendimiento, la personalización y la calidad de los productos y mejorar los procesos permitirán a las empresas competir y sobrevivir.

En el caso de la industria manufacturera, se vislumbra un futuro en constante evolución, como se expresa en el reporte “The future of manufacturing” elaborado por la Oficina Gubernamental de Ciencia del Reino Unido:

Fuente: Gobierno de México, 2018.

Son evidentes los potenciales de ahorro y de eficiencia energética que se pueden lograr gracias a que las nuevas tecnologías permiten controlar muy de cerca los procesos y detectar de inmediato los posibles problemas. Además, representan un menor consumo de recursos (materias primas, energía, agua, …) y una menor generación de residuos. La introducción de las energías renovables incorpora nuevas posibilidades

“Los métodos de manufactura en el 2050 lucirán muy diferente a los actuales, y serán prácticamente irreconocibles de los realizados hace 30 años. Las empresas exitosas serán capaces de adaptar rápidamente sus infraestructuras físicas e intelectuales para explotar los cambios en la tecnología a medida que la fabricación se vuelve más rápida, más receptiva a los mercados globales y más cerca de los clientes”. citado en (Tapia Ramírez, 2018).

El desarrollo tecnológico y la innovación están íntimamente ligados

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y se enfocan en maximizar la eficiencia de los procesos, reducir costos y usar racionalmente los recursos, y recientemente se dirigen hacia la responsabilidad social y la sustentabilidad.

Se predice que la industria se transformara gradualmente, pasando por las siguientes etapas: • Enfoque en una mayor eficiencia energética y mejor uso de suelo y agua.

• Hacia 2025, en la creación de nuevos productos reutilizados, refabricados, reciclados y rediseñados, con una planeación de la recuperación de materiales.

• Hacia 2050, la utilización de menores cantidades de materiales y energía, los residuos no se desecharán, sino que permanecerán en un ciclo productivo continuo, es decir, encaminándose hacia la economía circular.

Los gobiernos han creado planes o programas para establecer las estrategias que permitan que cada país contribuya al logro de los ODS establecidos por la Organización de las Naciones Unidas.

En el caso de México, La Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible es una hoja de ruta para erradicar la pobreza, proteger al planeta y asegurar la prosperidad para todos sin comprometer los recursos para las futuras generaciones. Se basa en los 17 ODS con metas específicas para cada uno de ellos. Un documento derivado elaborado por el Consejo Ejecutivo de Empresas Globales (CCEG) se titula: “México 2030 ante la cuarta revolución industrial”, y en él se establecen propuestas y estrategias para lograr las siguientes metas: • Colocar a México entre los cinco primeros exportadores de la economía global.

• Duplicar la productividad laboral.

• Duplicar el PIB per cápita y mejorar su distribución.

• Multiplicar las oportunidades de desarrollo social al crear un millón de empleos formales al año En el estado de Nuevo León, por otra parte, y con base en el modelo de la triple hélice se está desarrollando la iniciativa Nuevo León 4.0 que busca el desarrollo económico del Estado basado en la innovación abierta, donde el Gobierno vincula las instituciones, la Academia comparte el talento y los conocimientos y la industria facilita la infraestructura para su ejecución.

Es indudable que en la industria 4.0, las personas se convierten en el centro de la transformación digital. Se requiere personal calificado para la implantación y operación de las tecnologías, tanto a nivel de ingenieros como de técnicos. Se deben fortalecer las competencias y habilidades digitales de los empleados cuyas tareas o actividades puedan verse afectadas por la automatización. En lo que a talento respecta, la clave es innovar para agregar valor a los trabajos y procesos. De esta forma, el país tendrá mayores probabilidades de mantener y mejorar su competitividad internacional, y lograr la completa transformación tecnológica.

Asimismo, es importante invertir en la educación y la readaptación de procesos empresariales y de recursos humanos.

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El capital humano de calidad es esencial y es tarea de las instituciones educativas, el gobierno y la industria contribuir a su fortalecimiento, proporcionando los medios y recursos adecuados para que el ecosistema de la industria 4.0 sea eficiente y sustentable.

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Barrios González Imelda Rocío1, Castillo Alanís Moctezuma2, Núñez Hernández Juana María3 y Rivera Taboada María del Pilar4

Universidad Tecnológica de Torreón.

Carretera Torreón-Matamoros Km. 10, Ejido El Águila Torreón, Coahuila, México.

C.P. 27400.

1,2,3,4

ibarrios@utt.edu.mx

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Resumen: La industria manufacturera actual comprende que la mejora continua es crítica para la supervivencia y que la clave para lograr el éxito es mejorar más rápidamente de lo que varían los costos y la demanda. Esta mejora se manifiesta principalmente en la implementación de filosofías, técnicas, metodologías y herramientas que contribuyan en la eliminación de los principales desperdicios durante sus procesos productivos, es decir, hacer más con menos. Seis sigma es una de estas metodologías, diseñada de tal forma que permite alcanzar la excelencia, con procesos libres de defectos como resultado de una mejora acelerada. El trabajo presente muestra la propuesta de mejora de la eficiencia en el proceso de recubrimiento de fósforo en una compañía con un elevado número de quejas del cliente. El objetivo ha sido la disminución de contaminación de pigmento rojo en pigmento azul en pantallas de vidrio mientras se crea un patrón secuencial de líneas de colores en una organización de clase mundial que manufactura paneles que serán usados en la industria electrónica. Con este proyecto se pretende reducir los defectos, e incrementar las utilidades.

Palabras clave: Seis Sigma, varianza, rendimiento, capacidad de diseño, diseño de experimentos, parámetros de proceso, requerimientos del cliente, capacidad de proceso.

Abstract: The current manufacturing industry understands that continuous improvement is critical for survival and that the key to success is to improve faster than costs and demand vary. This improvement is manifested mainly in the implementation of philosophies, techniques, methodologies and tools that contribute to the elimination of the main waste during their production processes, that is, to do more with less.

Six sigma is one of these methodologies, designed in such a way that it achieves excellence, with defect-free processes as a result of accelerated improvement. The present work shows the proposal to improve efficiency in the phosphorus coating process in a company with a high number of customer complaints. The objective has been the decrease of contamination of red pigment in blue pigment on glass screens while creating a sequential pattern of colored lines in a world-class organization that manufactures panels that will be used in the electronics industry. This project aims to reduce defects and increase profit.

Keywords: Six Sigma, variance, Rolled throughput yield, entiltlement, design of experiments, process parameters, costumer requirements, process capability.

Introducción Sigma es la decimoctava letra del alfabeto griego, σ, y es usada como símbolo para representar la desviación estándar, por lo tanto, es una medición de la variación. Cuando se habla de Seis Sigma es imprescindible, saber que es una visión, cuyo objetivo se centra en deleitar a los clientes con productos y servicios de calidad de clase mundial, en donde el cliente fija los requerimientos. La filosofía de Seis Sigma está basada en la aplicación de una metodología definida de forma sistemática. Esta estructura permite el alcance de operaciones en su máxima eficiencia dentro de cada uno de los procesos que intervienen en un negocio.

Seis Sigma se refiere también a un proceso de administración, pues permite determinar los problemas principales dentro de una organización, es un filtro para asignar a los mejores empleados en los proyectos de mejora continua, además, pone a su alcance las herramientas y el soporte para la solución de problemas y les garantiza un tiempo ininterrumpido para permitirles enfocarse en la implementación de mejoras.

Para los ingenieros de procesos, es fácil pensar en Seis Sigma como una caja de herramientas, basados, por supuesto, en la perspectiva de una metodología rigurosa que utiliza herramientas y técnicas estadísticas con el fin de Definir los problemas, Medir para recolectar información y datos verídicos, Analizar esa información, Incorporar o Mejorar esos procesos con óptimas opciones y, finalmente, Controlar o incluso, rediseñar los procesos o productos vigentes hacia condiciones óptimas.

En este artículo se expondrá la metodología DMAIC de Seis Sigma, según fue aplicada en la solución de contaminación de pigmentos de fósforo rojo en fósforo azul.

Caso de estudio Son dos líneas de producción en una compañía de clase mundial.

Serán llamadas, según las dimensiones del producto que generan como línea Jumbo y línea Combo. Por razones de confidencialidad, la organización ha pedido el anonimato y la discreción de sus procesos de pro-

ducción. El proceso de producción comprende operaciones de pre-recubrimiento, aplicación de suspensión de recubrimiento de fósforo, secado, exposición y revelado.

Las suspensiones formarán tríadas de líneas de colores verde, azul y rojo, sobre una superficie de vidrio. Es de suma importancia que cada línea sea de un color uniforme, libre de contaminación.

El problema será abordado a partir del enfoque Seis Sigma Y=f(X), como ecuación de definición para el proceso de nuestro interés, de tal manera que pueda re-direccionarse y su varianza pueda ser reducida y controlada para obtener una mejora de impacto. Se conserva el entendido de que las salidas están en función de las entradas, por lo tanto, es de suma importancia determinar cuáles de estas entradas son significativas, de tal forma que la relación entrada-salida pueda ser usada en la optimización y mejora.

► Definición El proceso de recubrimiento de fósforo es la unión de diferentes operaciones individuales cuyo objetivo principal es colocar las líneas de fósforo verde, azul y rojo en un panel de vidrio. Dadas las diferencias entre los parámetros de proceso y las especificaciones del producto y materiales, se requiere de operaciones complejas físicas y químicas que interactúan hasta lograr el recubrimiento. El primer recubrimiento colocado son las líneas de fósforo verde, después las líneas de fósforo azul y, finalmente, las líneas de fósforo rojo. La dificultad radica en que el ancho aproximado de las líneas es de tan solo 240 micras en el centro del vidrio y de 290 micras en las esquinas. El tiempo takt en la línea Jumbo es de 13 segundos, mientras que el de la línea Combo es de 11 segundos, lo que significa una capacidad de proceso de 277 y 327 piezas por hora respectivamente.

La relación existente entre los dos últimos recubrimientos, es decir, azul y rojo es muy delicada. Con frecuencia, las operaciones para lograr el recubrimiento rojo contaminan las líneas azules colocadas previamente. Esta contaminación se manifiesta a través de la presencia de partículas micrométricas de fósforo rojo sobre el azul, cuya combinación resulta en un color violeta que se percibe a simple vista llamado Penrose, un defecto químico estético.

El proveedor de fósforo por excelencia es de origen japonés. Es respaldado por una fuerte reputación en el mercado de los pigmentos en diferentes ámbitos. Este proveedor desarrolló innovaciones en el brillo de su pigmento rojo; es más brillante. Se comenzó con la compra de este nuevo fósforo, N…*(Y,Gd)BO3, y se introdujo en el proceso de producción con los parámetros vigentes hasta el momento.

El resultado fue desastroso, pues cuatro de los clientes principales se quejaron de haber recibido el producto muy por fuera de sus requerimientos. Todas las quejas coinciden en tiempo y forma, el mes de marzo de 2018, arrojando un total de unidades defectuosas de 20,346 PPM. El estudio de capacidad de proceso permite determinar la aptitud que tiene un proceso para cumplir con las especificaciones deseadas. Se realiza con base a la evaluación de la variabilidad y la tendencia central de una característica determinada, de tal forma que sea posible compararla con las especificaciones de diseño.

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Figura 2. Pareto de los principales desperdicios. Fuente: Elaboración propia.

Figura 1. Análisis de capacidad de proceso. Fuente: Elaboración propia.

El valor z del proceso inicial ha sido de 2.0467, se traza una meta de alcanzar un valor de 6 con el fin de tener un proceso clasificado como Seis Sigma.

Debido a que el problema principal proviene de la reacción de la línea de producción a un cambio de materiales, fue necesario hacer un breve análisis SIPOC para establecer el comportamiento de nuestro proceso eslabón con el resto de los eslabones en nuestra cadena de suministros interna. A la celda de producción entra un panel que ya tiene los recubrimientos de fósforo verde y fósforo azul en forma de líneas; es decir, el panel está listo para recibir el recubrimiento de líneas de fósforo rojo.

La celda de fósforo rojo comienza con un precalentamiento del panel con la ayuda de lámparas infrarrojas. La zona del centro del panel es ligeramente más fría que la zona de las esquinas, porque es en las esquinas en donde el panel es más grueso, por lo tanto, requiere de mayor temperatura para la adhesión del fósforo. Una vez que es precalentado a aproximadamente 30 y 31 grados Celsius, el fósforo es dosificado dentro del panel; es esta operación es muy importante controlar la velocidad del flujo, su distancia de vaciado, las revoluciones de vaciado y el ángulo de inclinación del panel. Cada parámetro cumple una importante función en el proceso del recubrimiento. La más mínima alteración de los mismos se verá reflejada en el peso del recubrimiento por área de panel, en el ancho de las líneas, en su adhesión al panel, en la dificultad para revelar el exceso, en la contaminación de los pigmentos o en la generación de muchos otros defectos químico estéticos como el traslape de colores, la presencia de burbujas o incluso, la falta de recubrimiento en algunas áreas. Lo que se pretende ilustrar es la importancia del control de los parámetros, puesto que, al intentar disminuir en este caso, el penrose, se incrementa la posibilidad de que se presenten otros tipos de defectos en el producto. El principal impacto en el métrico de material desperdiciado es causado por el vidrio tirado debido a la actividad de retrabajo ya que solo puede recuperarse el 70% del vidrio de los paneles; cuya pérdida asciende a 828,000 $ tan solo en material.

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► Medición Un estudio Gage R&R cuantifica la variación inherente en el sistema de medición, la precisión del sistema de medición (también llamado sesgo), debe verificarse a través de un proceso de calibración. Este estudio es muy importante para confiar en los resultados de nuestro sistema de medición. En el caso del Gage R&R aplicado, se concluyó que es posible tener confianza puesto que los índices de Reproducibilidad y Repetibilidad alcanzan el 95% de aceptación.

Figura 3. Gage RyR. Fuente: Elaboración propia.

► Análisis En la tercera etapa de la metodología DMAIC se examinaron los datos recolectados con el objetivo de distinguir las prioridades de las fuentes de variación. En el siguiente árbol lógico se presentan las diferentes fuentes posibles; se separaron las vitales de las triviales y se diseñaron diferentes experimentos para descubrir la relación mutua entre ellos.

Estas fuentes, a las que nos referiremos de ahora en adelante como las X, son parámetros de proceso que influyen directamente en los resultados de las especificaciones del producto.

Tabla 1. Entradas X´s, versus, Salidas Y´s.

El enfoque Seis Sigma indica, que Y, es decir, las salidas, están en función de X, es decir, las entradas: Y=f(X) (1)

Para lograr la satisfacción del cliente, es necesario identificar perfectamente todo lo que sea crítico y mantenerlo dentro de sus requerimientos. Así pues, debemos determinar cuáles son los CTQ´s. CTD´s. CTP´s y CTProcess, es decir, lo que es crítico para calidad, para la entrega, para el precio y para el proceso respectivamente.

Fuente: Elaboración propia.

El defecto que se desea disminuir se origina en la falta de equilibrio entre los parámetros de proceso, así pues, muchos de ellos son críticos para calidad y a la vez, también son críticos para el proceso. En cuanto a los factores críticos para la entrega y críticos para el precio, no será necesario tomarlos en cuenta, puesto que nuestro defecto no es de ventas ni de logística, aunque, obviamente, se trabaja con el entendimiento de que los factores críticos para calidad y para el proceso repercuten directamente en la entrega y el precio.

Se diseñaron y desarrollaron diferentes experimentos para determinar la relación entre las entradas y salidas del sistema. A continuación, se expresan sus resultados de forma gráfica:

X1.1.1 Menor viscosidad de suspensión. Viscosidad normal: 60 cP +/- 4. Prueba: 56 Cp con 24s de tiempo de exposición. Las líneas rojas incrementaron su ancho y el penrose no fue eliminado en ninguna línea de producción. No es posible disminuir más la viscosidad porque se sacrificaría la intensidad del color.

X2.1.2 Menor intensidad. De 33 a 30 Luxes, conservando 24s (X3.1) de tiempo de exposición.

El ancho de línea logró colocarse dentro de especificaciones. Sin embargo, se sigue presentando la contaminación, aunque se ha disminuido notablemente.

X2.1.2 Disminución de la intensidad de la lámpara a 28 Lux. Disminuye la contaminación, pero se afecta el ancho requerido de las líneas.

Están muy por debajo del requerimiento.

En los tres diseños se mantuvo la X3 con sus parámetros actuales de proceso: 2.5 bar.

Las mejores condiciones para el proceso con el uso del nuevo fósforo rojo N…*(Y,Gd)BO3: Eu son: • Viscosidad de la suspensión: 56 cP • Intensidad de la lámpara en las mesas de exposición: 30 LUX • Presión de revelado: 2.5 bar.

• Tiempo de exposición: 22 s

Figura 4. Interrelación ancho de líneas, intensidad de la lámpara, viscosidad de la suspensión. Fuente: Elaboración propia.

► Incremento Se desarrollaron una serie de Diseño de Experimentos con las X (entradas) determinadas en la fase de análisis. Los experimentos constaron, primero de la alteración de una de las cuatro variables de entrada, después se variaron dos y finalmente, se localizaron las cuatro mejores especificaciones para cada variable.

Se realizaron algunas nuevas pruebas con estos parámetros de proceso y el resultado fue la eliminación del 99.999831% de contaminación Penrose en los paneles, que corresponden a 169 PPM´s de defectos y un valor Z de 3.6; un área bajo la curva de 99.9831%, que corresponde al nivel 6σ.

Se probaron las hipótesis: H0 : µ = µ0 H1 : µ ≠ µ0

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Se incrementó también la prueba e inspección de Penrose, que, consiste en preparar un panel con recubrimiento azul, sobre el que deberá trabajarse el recubrimiento rojo sin ser expuesto a luz ultravioleta para evitar la fijación. El revelado deberá ser capaz de eliminar todo el recubrimiento rojo. Cuando el panel está listo, deberá inspeccionarse en una cabina de luz ultravioleta. Se espera que la presencia de fósforo rojo sea nula.

Conclusión

Figura 5. Estudio de capacidad de proceso binomial.

Fuente: Elaboración propia.

► Control En esta fase se desarrollaron los procedimientos para ejecutar las mejoras y se discutieron los planes de acción para la transición hacia los nuevos parámetros de procesos. Se publicaron las mejoras en el plan de control, se actualizó el AMEF y se capacitó al personal. En el Plan de Control se manifestó la importancia de controlar la viscosidad de la suspensión, la intensidad de la lámpara y el peso del fósforo presente en el panel en una determinada área. Por lo tanto, se preparó una instrucción de operación que mostrase paso las indicaciones para medirlo; básicamente, se trata de preparar un panel que tenga únicamente la capa de fósforo rojo, para llevarla al laboratorio del proceso y obtener una nuestra que deberá pesarse de tal forma que sea posible conocer la cantidad en gramos de fósforo presente por centímetros cuadrados.

Figura 6. Gráficas de control de viscosidad de la suspensión y de intensidad de la lámpara. Fuente: Elaboración propia.

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Six Sigma se refiere a una filosofía, una metodología y una forma de administración. El uso de herramientas estadísticas para medir y analizar un proceso permite comprender el comportamiento de los parámetros que son críticos para calidad, para la entrega, para el costo y para el proceso, de tal forma, que su uso sea enfocado en la satisfacción del cliente. Existen más de 400 herramientas que pueden ser usadas en el desarrollo de Seis Sigma, el propósito de este trabajo, es demostrar que es posible una mejora drástica de los procesos con el uso de herramientas básicas de calidad y estadística. En el caso de esta compañía, eso se tradujo a un total de recuperación de $435,000.00 pesos de pérdidas mensuales.

Símbolos µ viscosidad (cP) I intensidad lumínica (LUX) p presión (bar) t tiempo (s) d defectos (PPM)

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Saúl López Herrera1, Cristal Zenteno Zuñiga2, Gustavo Daniel Salazar de la Vega3, Luis Alberto Medina Soto4, Silvia Sampieri Bulbarela5

1,2,3,4,5

Universidad Tecnológica de Querétaro Av. Pie de la Cuesta 2501, Nacional, C.P. 76148 Santiago de Querétaro, Qro.

saul.lopez@uteq.edu.mx crizenzu9801@gmail.com salazdaniel318@gmail.com albertomedina.s@outlook.com silvia.sampieri@uteq.edu.mx

Resumen: El desarrollo de materiales poliméricos ha incrementado en las últimas décadas, y actualmente han sido de los materiales más utilizados en la industria automotriz, aeronáutica, alimentos y construcción. El polipropileno es un material con diversas aplicaciones industriales a su vez que también causa un gran impacto ambiental debido a que el desecho de éste es desmesurado al igual que otros desechos plásticos como lo son las colillas de cigarro. Este trabajo muestra el aprovechamiento y reciclado del polipropileno para la elaboración de un policomposito fibro reforzado con acetato de celulosa (encontrado principalmente en colillas de cigarro) por sus propiedades poliméricas.

En este proyecto se evaluó la influencia de la proporción másica de las fibras de acetato de celulosa sobre algunas propiedades mecánicas. Se determinó que la probeta PC-2 presentó el mejor resultado en las propiedades mecánicas y se notó una mejora del 33% en cuanto al módulo elástico.

Palabras clave: Material Compuesto, Polipropileno, Acetato de celulosa, Plásticos, Refuerzos poliméricos.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Abstract: Polymeric materials development has increased in recent decades, and currently they have been one of the main materials used materials in the automotive, aeronautical, food and construction indus-

tries; Polypropylene is a material with various industrial applications, in turn, which also causes a great environmental impact due to the fact that the waste of it is disproportionate like other plastic waste such as cigarette butts. This work shows the use and recycling of polypropylene for the elaboration of a fibro poly-composite reinforced with cellulose acetate (found mainly in cigarette butts) due to its polymeric properties.

In this project, the influence of the mass proportion of cellulose acetate fibers on some mechanical properties was evaluated. Specimen PC-2 was determined to have the best result in mechanical properties and a 33% improvement in elastic module was noted.

Keywords: Composite Material, Polypropylene, Cellulose Acetate, Plastics, Polymeric reinforcements.

Introducción El polipropileno desde su descubrimiento por parte del italiano G. Natta, se ha posicionado como un polímero termoplástico esencial en la industria, siendo utilizado por la variedad de aplicaciones, como lo son embalaje, construcción, aeronáutica y autopartes para las cuales el polipropileno debe contar con un gran número de características específicas.

Por otro lado, se le ha tomado mayor interés al polipropileno debido a un gran número de propiedades y ventajas que posee (ligereza, resistencia al impacto, bajo costo, fácil procesabilidad y posibilidad de reciclar) (Caicedo, et al. 2017) los cuales se han buscado mejorar a través de aditivos o por la combinación con refuerzos de fibras sintéticas o naturales.

La modificación química de fibras naturales a partir de celulosa ha llevado a la obtención de una serie de derivados celulósicos como polímeros. Unos de estos derivados es el acetato de celulosa el cual se obtiene por la acetilación de la celulosa y que una de sus aplicaciones es en la fabricación de filtros de cigarros (Decroix, Chalamet, Sudre y Caroll, 2020), que al ser estos consumidos y desechados de acuerdo al reporte realizado por la organización Ocean Conservancy, el impacto ambiental que llegan a causar estos desechos es elevado, ya que una pequeña colilla al contener sustancias tóxicas como nicotina, alquitrán, hidrocarburos y metales pesados (Ecoembes/SEOBirdlife, Informe Libera 2018), puede contaminar alrededor de 8 litros de agua, sin embargo el desecho desmesurado de colillas de cigarros tampoco es un tema desconocido en la ciencia (Rose Tehan, Lorna Jackson, Holly Jeffers, Tim Burns, et al. 2017) ya que también se encuentran nuevas alternativas para su uso contribuyendo así, también a la disminución del impacto ambiental (George Leonard, PhD Chelsea Rochman, PhD). Es por ello que en busca de materiales de desecho que resultan económicamente aprovechables, fáciles de procesar y que podrían generar refuerzo en piezas plásticas, se planteó la posibilidad de utilizar acetato de celulosa proveniente de las colillas de cigarro para la elaboración de un nuevo material compuesto de matriz polimérica a base de polipropileno y determinar la influencia del acetato de celulosa en las propiedades mecánicas del polipropileno.

cual se usa en algunos polímeros como material de relleno para hacer rendir el volumen). Por lo que el PP como matriz en el composito, cuenta con una densidad de 0.9 g/cm3. El PP fue puesto en un molino triturador que se encuentra en el centro de formación de polímeros de la UTEQ (Universidad Tecnológica de Querétaro), para un posterior proceso.

Por otra parte, el acetato de celulosa (AC) fue obtenido a partir de colillas de cigarro que se recolectaron en las cercanías a la universidad.

Una vez recolectadas las colillas de cigarro se les retiró el papel que las recubre y posteriormente fueron desgreñadas de manera manual, obteniendo fibras para una incorporación sencilla y homogénea en el material compuesto.

Con el PP triturado y el AC en forma de fibras se procedió a realizar el pesaje de los materiales para contar con diferentes relaciones en peso (m:m) PP-AC que nos permitieran determinar la influencia sobre la cantidad de AC en las propiedades mecánicas del material compuesto, dichas relaciones fueron PP, PC-1 PC-2, PC-3, PC-4, PC-5 (PP - AC respectivamente).

Una vez obtenidas las relaciones estequiométricas se procedió a verter cada una de ellas, una a la vez, en una máquina de inyección manual marca Vulcano para realizar el proceso de inyección en un molde para probetas universales de aluminio, a una temperatura de 160 °C, obteniendo 5 probetas para cada relación estequiométrica. De este proceso se obtuvieron las probetas estándar para el ensayo de tensión y flexión.

Se realizaron pruebas de flexión con base a ASTM D790 en una máquina universal modelo Autograph AGS-X 10 KN a una velocidad de cruceta 5 mm/min., dicho ensayo se realizó en el Instituto Tecnológico Superior de Irapuato.

Las muestras para el ensayo de tensión se realizaron de acuerdo a ASTM D638- Método de prueba estándar para propiedades de tracción de plásticos a una velocidad de 5mm/min. De igual manera en el ITESI (Instituto Tecnológico Superior de Irapuato).

Resultados y discusión En las siguientes figuras se muestran los resultados físicos de la incorporación de polipropileno reciclado y acetato de celulosa (colillas de cigarro) en diferentes proporciones.

Materiales y métodos El compuesto fue preparado usando polipropileno reciclado el cual se obtuvo de una mezcla preparada previamente, la cual contiene un 80% de polipropileno (PP) y 20% de un mineral denominado talco, (el

Figura 1. Probetas polipropileno. Fuente: Elaboración propia.

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Figura 2. Probetas policomposito. Fuente: Elaboración propia.

Figura 5. Ensayo flexión de policomposito PC-2. Fuente: Elaboración propia.

A continuación se presentan las gráficas del ensayo de flexión y tracción de los compuestos con y sin refuerzo de acetato de celulosa.

Figura 6. Ensayo tracción de polipropileno PP. Fuente: Elaboración propia.

Figura 3. Ensayo flexión de polipropileno PP. Fuente: Elaboración propia.

Figura 7. Ensayo tracción de policomposito PC-2. Fuente: Elaboración propia.

Figura 4. Ensayo flexión de policomposito PC-1. Fuente: Elaboración propia.

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A partir de los ensayos realizados determinamos que la adición de acetato de celulosa en una matriz de polipropileno, influye en el incremento de las propiedades de flexión y tensión del material compuesto resultante.

De los resultados obtenidos, la mayor influencia en cuanto a las mejoras en las propiedades mecánicas (Flexión y Tensión), se presenta en la relación PC-2, los resultados del ensayo de flexión del material fibro reforzado en la relación PC-2 muestran una mejora en sus propiedades mecánicas del 33% comparado con la muestra 100 de polipropileno.

Se analizó conforme a las gráficas obtenidas de tensión que la inclusión de refuerzo, en el material compuesto, influye de manera significativa en las propiedades de resistencia a la tracción, módulo de elasticidad en una relación en masa de PC-2, comparado con otros materiales compuestos reforzados con fibras naturales o sintéticas que requieren de un 10 a 30 de porcentaje en masa.

Agradecimientos Primordial agradecimiento, por brindarnos sus conocimientos, su dedicación y tiempo al Maestro en Ciencias Saúl López Herrera, así como al equipo de trabajo Cristal Zenteno, Alberto Medina y Gustavo Salazar quienes sin su esfuerzo y desempeño no se hubiese concretado el proyecto.

Bibliografía + Caicedo, C., et al. (2017). Propiedades termo-mecánicas del Polipropileno: Efectos durante el reprocesamiento, vol.

XVIII (número 3), Editorial FI-UNAM, Ciudad de México, México, 245 páginas. + Decroix, C.; Chalamet, Y.; Sudre, G. y Caroll, V. (2020).

Thermo-mechanical properties and blend behaviour of cellulose acetate/lactates and acid systems: Natural-based plasticizers. Carbohydrate Polymers, https://scihub.wikicn.top/10.1016/j.carbpol.2020.116072, Revista Electronica, 116072. doi:10.1016/j.carbpol.2020.116072 + Ecoembes/SEOBirdlife, Informe Libera (2018), Colillas en espacios naturales, Revista Electronica, 2018. + George Leonard, PhD Chelsea Rochman, PhD, Ocean Conservancy International Coastal Cleanup, Linemark, Estados Unidos, 2018, 2018 Report. + López Saúl, Manual de Aditivos, Fibras y Refuerzos para Plásticos, Querétaro, México. Editorial UTEQ, 2018. + Rose Tehan, Lorna Jackson, Holly Jeffers, Tim Burns, Et al. (2017) Keep Britain Tidy. Journal of Litter and Environmental Quality (Volume 1, Number 1).

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Juan Carlos Castellanos Meza1, Julio Cesar Dorado Espino2, Mireya Ivonne Martínez Cueto3, Johan Orlando Martínez Vega4, Yolanda Yamilet Castro Martínez5

Universidad Tecnológica de Torreón Blvd. Torreón Matamoros S/N, Col. Ejido El Águila Torreón, Coahuila, México, C.P. 27000.

1,2,3,4,5

jcastellanos@uttcampus.edu.mx

Resumen: Debido a los cambios acelerados en el entorno global, se debe responder con pertinencia, mejora e innovación en relación a la industria manufacturera, por tal motivo y respondiendo al mercado nacional de nuestro país y región lagunera debemos utilizar las herramientas a nuestro alcance para agilizar los procesos y llevar a un nivel de competitividad elevado a las organizaciones que se están estableciendo en nuestro territorio, de esta forma se atrae la inversión y la Universidad Tecnológica de Torreón entrega egresados capacitados en uso de tecnología de manufactura de vanguardia como lo son: SolidWorks, SolidWorks CAM, WinUnisoft, SimplyCAm y SSCNC. Palabras clave: Pertinencia, Tecnología, Competitividad, Innovación, Vanguardia.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Abstract: Due to the accelerated change in the global environment, we must respond whit relevance, improvement and innovation in relation to the manufacturing industry, for this reason and in response to the national market of our country and lagoon region we must use the tools at our disponsal to expedite the processes and bring to a high level of competitiveness the organizations that are being implemented in our territory, in this way the investment is attracted and the technological university of Torreón delivers graduates trained in the use of cutting-ed-

ge manufacturing technology such as: SolidWork, SolidWorkCAM, WinUnisoft, SimplyCAm and SSCNC. Keywords: Relevance, Technology, Competitiveness, Innovation, Vanguard.

Introducción El mecanizado de Computer Numeric Control (CNC) es utilizado en diferentes industrias como lo son: Medica, Dental, Aeroespacial, Automotriz, Aeronáutica, Aviación, Motocicletas, Bicicletas. Debido a esto, la industria necesita que los Ingenieros de diseño que egresan, estén preparados para resolver las problemáticas que se presenten en la producción de componentes o de moldes de las inyectoras de plástico, ya que se requieren piezas diseñadas con la más alta precisión y calidad. Una de las maneras con las que se pretende ser más eficiente en la respuesta a los cambios de producción derivados de las necesidades de los clientes nacionales o internacionales es que se tenga la agilidad del diseñador para resolver de manera oportuna los cambios en las corridas piloto y para apoyar esta actividad, se realiza la aplicación de SolidWorks CAM, que es un complemento del SolidWorks,(intelligy.org) el cual nos ayuda a diseñar las piezas y poder generar los códigos de programación para posteriormente analizar en un simulador de maquinado WinUnisoft o el simulador SSCNC para revisar que todo esté correcto en los códigos, en caso de errores corregir antes de maquinar y el tiempo se reduce considerablemente evitando el incremento en el costo del maquinado.

De tal manera que a través de este tipo de prácticas en particular se apoya la transformación y el desarrollo del país, cumpliendo las expectativas de la sociedad, desarrollando las competencias necesarias académicamente hablando siempre comprometidos con el saber, saber hacer, el ser y la innovación que son los pilares institucionales de las Universidades Tecnológicas y en particular de la Universidad Tecnológica de Torreón en donde las asignaturas relacionadas a la región cubren un 20% y en las cuales se dedica el 100% de las materias en desarrollo y aprendizaje con un 70% practico en laboratorios y talleres y el resto en el aula de manera teórica, cumpliendo con la pertinencia, intensidad, continuidad de nuestros alumnos y flexibilidad que nos lleva a cubrir necesidades del mercado y su evolución siendo una potente herramienta del desarrollo económico (Modelos de la UT’s).

Análisis de optimización de procesos de maquinado Este Procedimiento se lleva acabo de la siguiente manera, se diseña la pieza que se quiere producir en serie, en seguida se utiliza un software en el que obtenemos los códigos de programación y por último revisamos los mismos a través de la simulación del proceso de manufactura CNC y corregimos errores.

► Diseño de pieza a producir con SolidWorks Para el entendimiento de la simulación seguimos estos pasos: Se realiza pieza en SolidWorks, nuestros alumnos tienen el conocimiento necesario para diseñar piezas en 2D en este software que se presenta en la Figura 1.

No saltar ninguna línea arriba del encabezado de la sección. El formato del encabezado de subsección es el mismo que en el caso de secciones. Favor de usar sólo secciones y subsecciones (no usar sub-subsecciones, etc.).

Figura 1. Pieza diseñada en 2D. Fuente: Elaboración propia.

► Obtención de códigos de programación en Software Simply Cam Se abre SimplyCam y se realizan los ajustes de pieza y herramientas, enseguida se lleva a cabo una simulación de recorrido para obtener los códigos de programación (Figura 2).

Por consiguiente ya que este enfoque esta aplicado a la carrera de Procesos Industriales Área Manufactura e Ingeniería en Tecnologías de la Producción, no se debe quedar rezagado en cuestión tecnológica, ya que en el plan de estudios esta declarado el uso de las mismas, por tal razón cumpliendo el objetivo de la materia de Procesos de Manufactura II en el cual se indica que los alumnos identificaran las principales características para optimizar el sistema en cuestión de Maquinado CNC cumpliendo a su vez con la competencia que se requiere en la cual menciona que se deben gestionar los Procesos de Manufactura a través de técnicas de Administración de Operaciones y Aseguramiento de la Calidad, para contribuir a las competencias de la organización.

Lo anteriormente declarado responde a las exigencias de los empresarios de la región lo cual hacen hincapié en que los egresados deben sabes utilizar tanto el software de SolidWorks para diseño, así como los simuladores Fanuc para maquinado CNC.

Figura 2. Códigos de programación generados. Fuente: Elaboración propia.

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► Método 2 ► Simulación CNC en software SSCNC En este apartado abrimos el software de simulación que vamos a utilizar, seleccionamos el tipo de máquina que se va a trabajar y realizamos los ajustes necesarios de la máquina, como lo son la pieza de trabajo en cuestión de dimensiones y material a utilizar, después ajustamos los herramentales, que deben coincidir con los declarados en el SympliCam para evitar problemas de manufactura al momento de realizar la prueba de maquinado de los códigos, en caso de algún error en la programación, se lleva a cabo la modificación directamente en la maquina y se realizan más pruebas hasta que este correcto el programa (Figuras 3,4 y 5).

Se lleva acabo de la siguiente manera, se diseña la pieza que se quiere producir en serie, en seguida se utiliza un complemento del mismo SolidWorks, que se llama SolidWorks CAM en el cual obtenemos los códigos de programación y por último revisamos los mismo a través de la simulación del proceso de manufactura WinUnisoft y corregimos errores.

Tabla 1. Análisis de los tiempos de manufactura de un producto en manufactura CNC a través de 2 métodos académicos.

A partir de lo anterior se continua con:

Fuente: Elaboración propia.

Figura 3. Preparación del material de trabajo. Fuente: Elaboración propia.

► Diseño de pieza a producir con SolidWorks En este apartado se diseña la pieza en 3D, la cual esta presentada en la Figura 6.

Figura. 4. Ajuste de cero piezas máquina. Fuente: Elaboración propia.

Figura 6. Pieza realizada con operación de revolución.

Fuente: Elaboración propia uso Software SW.

► Obtención de códigos de programación en SolidWorks CAM

Figura. 5. Corrida piloto. Fuente: Elaboración propia.

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La operación realizada consta de utilizar el complemento de CAM que tiene el SolidWorks, en donde se realiza la definición de la máquina que se utilizara, el número de ejes: en este caso es de 2 ejes, dimensionamiento de la pieza de trabajo, sistema de referencia en el que el eje Z debe estar declarado hacia afuera de la problema, obsérvese en la Figura 7, enseguida se define el tipo de trabajo que realiza el torno, desbaste y acabado así como algunos más detectados en el software automáticamente, se define el tipo de herramienta a utilizar (Figura 8), el recorrido que tendrá que realizar y por último se lleva a cabo la simulación del recorrido de las piezas y generación de los códigos de programación (Figura 9).

Figura 7. Desbaste simulado como primera operación de maquinado de la pieza. Fuente: Elaboración propia.

Figura 10. Simulación de los códigos de programación en WinUnisoft.

Fuente: Elaboración propia.

Figura 8. Presentación de las características de las herramientas en cada operación. Fuente: Elaboración propia.

Figura 11. Fin de simulación. Fuente: Elaboración propia.

Resultados y discusiones La actual generación que egresa a estadías en el periodo mayo-agosto 2020, será la primera generación en la cual se estará enseñando de manera formal esta técnica para que tengan mayores opciones de optimización de tiempos con la técnica que más se les facilite.

Figura 9. Códigos de programación CNC. Fuente: Elaboración propia.

► Simulación CNC en software WinUnisoft Al abrir la simulación de WinUnisoft debes configurar algunos parámetros que el software te exigen, esto se realiza para ajustar los ya obtenidos en el SolidWorks, ajustas la pieza que se va a trabajar y las herramientas con las cuales se trabajaran y se agregan los códigos, se simula y se corrigen los errores encontrados, ver figura 10 y 11.

Se encuestaron un total de 343 alumnos de 3 carreras que son: Procesos industriales, mecánica industrial y mantenimiento industrial (ver Tabla. 2), de los cuales el impacto en estos momentos es nulo, debido que no se tiene ningún alumno certificado en estos momentos ( Tabla 3), lo cual se tiene como propuesta para finales de esta año o principios del año entrante y buscar alcanzar la meta de nuestras carreras en la implementación de usos de las tecnologías e ir implementando la industria 4.0

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Tabla 2. Número de alumnos encuestados.

Fuente: Elaboración propia.

Tabla 3. – Encuesta de certificación en SolidWorks.

Fuente: Elaboración propia.

Conclusión: Los softwares utilizados en los métodos mencionados nos ayudan a mejorar los tiempos de producción, retrabajos, pérdidas económicas, y, sobre todo, que el alumno se involucre en prácticas de diseño aplicando los diferentes softwares en beneficios económicos de la industria, permitiendo ser cada vez más competitivos.

Concluyendo dentro de la presente investigación acerca del uso de software, en el método 1 es donde vemos mayormente que es el más utilizado actualmente, sin embargo comparando las ventajas y desventajas con respecto al método 2, el tiempo de realización y corrección de errores en un tiempo mucho más ágil, donde este responde a las necesidades de la demanda del mercado actual, ya que los empresarios a los cuales se les presta el servicio por parte de nuestros egresados nos exigen que se mejores las prácticas de simulación CNC.

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Bibliografía Libros + Gomez Gonzalez, Sergio (2015). Gran libro de solidworks 2/ED. España: ALFAOMEGA. ISBN # 9786076222331 + Gomez Gonzalez, Sergio (2016). El gran libro de solidworks simulation España: Marcombo. ISBN # 9788426723710 + Kuang-Hua, Chang (2020). Virtual Machining Using CAMWorks. United states: SDC Publications. ISBN # 9781630573225 Revistas + ACIEM (2007). Caracterización Profesional de Ocho especialidades de la Ingeniería, competencias y funciones de los profesionales recién egresados”. Asociación Colombiana de Ingenieros eléctricos, Mecánicos y afines, ACIEM. Bogotá, Colombia, http://www.aciem.org/bancoconocimiento/C/CaracterizacionProfesional/CaracterizacionProfesional.asp + Aguilar, J y Rivera, L.”Elaboración de un Currículo Basado en Competencias”. Memorias XXV Conferencia Nacional de Facultades de Ingeniería ACOFI 2005. Octubre de 2005 + ASIDUA, (2006). “Competencias Profesionales, Una estrategia para el desempeño exitoso de los Ingenieros Industriales” Asociación de Ingenieros Industriales de la Universidad de Antioquia. Disponible en línea en: http://www.berkanus.com/ Acofi/Revista/resumen.htm + BERNAL, L. y Rodriguez, C. (2005). “Aplicación de una herramienta de ingeniería asistida por computador para el análisis unidimensional de tornillos de extrusión de termoplásticos”. Medellín, 71p. Proyecto de grado (ingeniería mecánica). Universidad EAFIT. Departamento de ingeniería mecánica. + Cano, J.; Sáenz, M.; Franz, F. y Roman, P. (2005).

“Estándar global de formación en ingeniería de producción”. Memorias Congreso 2003. Asociación Española de Ingenieros de proyectos. Disponible en línea: http://www. aeipro.com/congreso_03/pdf/jlcano@posta.unizar.es_5fb7e890977b59255a72273eb1576e23.pdf + Rodriguez Arroyave, Carlos Arturo (2007). Los sistemas CAD/CAM/CAE y su aplicación para la formación de competencias profesionales en estudiantes de ingeniería. Laccei, 5-11. + http://www.laccei.org/LACCEI2007-Mexico/Papers%20 PDF/EEE089_Rodr%EDguezArroyave.pdf

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María Guadalupe Roacho Torres1, Melchor Omar Grijalva Delgado2, Jorge Emmanuel Moreno Baca3, Cesar Octavio Encinas Baca4 y Edgar Iván Ontiveros Gutiérrez5

Universidad Tecnológica de Parral Av. Gral. Jesús Lozoya Solís s/n Km 0.931 Col. Paseos del Almanceña, Hidalgo del Parral, Chih.

C.P. 33827.

1,2,3,4,5

ing_groacho@hotmail.com

Resumen: Se desarrolló un instrumento de evaluación 360, en base al estado del arte existente y a las necesidades específicas de una planta de transformación de madera, donde se establecen métricos para evaluar las diversas habilidades de supervisión bajo la perspectiva del superior, del equipo y una autoevaluación.

Una vez que se validó estadísticamente la confiablidad del instrumento bajo Alfa de Cronbach, se aplicó por medio de un muestreo probabilístico estratificado, para la generación de un Análisis multivariable que permitió establecer la correlación entre las diversas habilidades de los supervisores con la generación de ahorros o reducción de desperdicios mediante proyectos Seis Sigma, que hagan frente a las nuevas necesidades de los clientes.

De esta forma, se obtuvo que las habilidades de trabajo, la capacidad de comunicación y una formación profesional son las variables que tienen inferencia significativa para la obtención de retornos económicos por concepto de generación de mejoras mediante Seis Sigma.

Recibido: Agosto 26, 2020.

Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2020.

Aceptado: Septiembre 22, 2020.

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Palabras clave: Seis Sigma, habilidades de supervisión, ahorros.

Abstract: An evaluation instrument 360 was developed, based on the state of the art and the specific needs of a wood processing plant, where metrics are established to evaluate the various supervisory skills from the perspective of the superior, the team and a self-assessment.

Once the reliability of the instrument under Cronbach’s Alpha was statistically validated, it was applied by means of a stratified probabilistic sampling, for the generation of a multivariable Analysis that allowed establishing the correlation between the various abilities of the supervisors with the generation of savings or waste reduction through Six Sigma projects, which meet the new needs of customers.

In this way, it was obtained that work skills, communication skills and professional training are the variables that have significant inference for obtaining economic returns for the generation of improvements through Six Sigma.

Keywords: Six Sigma, supervisory skills, savings.

Introducción Una de las estrategias en boga para hacer frente al reto de la competitividad es Seis Sigma, definida como una métrica o filosofía de trabajo que “se centra en dos aspectos: la necesidad del cliente y el proceso que facilita el cumplimiento de dichas necesidades” (Lowenthal, 2002), donde se requiere de la participación y compromiso de todos los miembros de la organización.

Ante dicho reto de hacer frente a los desafíos que representa la optimización de los recursos por medio de la implementación de Seis Sigma, una de las empresas de transformación de madera más importantes de la región sur del estado de Chihuahua se ha enfrentado a la problemática de obtener resultados de implementación muy variados entre los diversos líderes de los proyectos Seis Sigma, y que corresponden a los puestos de supervisión de las áreas de producción. Por ello, la empresa precisa establecer la correlación entre las diversas habilidades de la supervisión con su capacidad para generación de ahorros o reducción de desperdicios.

En el estudio del estado del arte existente, no se encontró ningún antecedente sobre las habilidades de supervisión que infieren de forma directa en los resultados de los retornos económicos de un proyecto Seis Sigma, donde si bien se hace referencia de necesidades de liderazgo efectivo, no se cuenta con estudios concluyentes sobre las diferencias que las habilidades de supervisión traen consigo en términos monetarios.

continua, convirtiéndose en un punto de referencia para investigaciones futuras, generando un marco de estudio correlacional.

Así mismo, para la planta representa una poderosa herramienta para el establecimiento de habilidades a desarrollar en los perfiles de las áreas de supervisión de los procesos productivos.

Materiales y métodos Definición de las habilidades de supervisión a analizar Partiendo de la definición de Reyes (2004), donde identifica el origen de la palabra derivada de super, sobre; y de visum, supino de videre, ver; implica por lo tanto, ver sobre, revisar, vigilar. De esta forma, la función del supervisor consiste en la verificación de que las actividades se hagan de la forma en que fueron ordenadas.

Bounds y Woods (1999), definen una habilidad como una serie de actitudes y comportamientos que permiten el cumplimiento de un objetivo específico y establecen cuatro tipos de habilidades que consideran inherentes al adecuado desarrollo de actividades relacionadas con el trabajo de supervisión.

• Habilidades técnicas. Definidas como aquellas aptitudes necesarias para la ejecución de un trabajo en específico y la utilización de tecnologías especiales.

• Habilidades para las relaciones humanas. Consistente en la capacidad para comunicar, dirigir, resolver conflictos, crear empatías y motivar a los subordinados.

• Habilidades conceptuales. Consideradas como las aptitudes necesarias para la recopilación, análisis e interpretación de la información, a fin de resolver problemas y desarrollar planes de acción.

• Habilidades para la toma decisiones. Conjunto de aptitudes que permiten un adecuado análisis y elección sobre diversas alternativas, mediante la aplicación de diversas técnicas y herramientas.

La Cámara Mexicana de la Industria de la supervisión (s.f.) propone una serie de características específicas para el desarrollo del puesto de supervisión.

• Conocimiento del Trabajo: Esto implica que debe conocer la tecnología de la función que supervisa, las características de los materiales, la calidad deseada, losa costos esperados, los procesos necesarios, etc.

Además, en los puestos de supervisión de producción, la planta cuenta con personal tanto con estudios superiores como sin ellos y con antigüedades desde un año y medio hasta 24 años, desconociendo el impacto que estas variables pueden generar en el éxito de los proyectos.

• Conocimiento de sus Responsabilidades: Esta característica es de gran importancia, ya que ella implica que el supervisor debe conocer las políticas, reglamentos y costumbres de la empresa, su grado de autoridad, sus relaciones con otros departamentos, las normas de seguridad, producción, calidad, etc.

De esta forma, la investigación representa una nueva aportación en cuanto a las variables relacionadas a las habilidades de supervisión que generan un impacto en el retorno económico de un proyecto de mejora

• Habilidad Para Instruir: El supervisor necesita adiestrar a su personal para poder obtener resultados óptimos. Las informaciones, al igual que las instrucciones que imparte a sus colaboradores, deben ser claras

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y precisas.

Tabla 1. Items del Instrumento relacionados a las habilidades.

• Habilidad Para Mejorar Métodos: El supervisor debe aprovechar de la mejor forma posible los recursos humanos, materiales, técnicos y todos los que la empresa facilite, siendo crítico en toda su gestión para que de esta manera se realice de la mejor forma posible, es decir, mejorando continuamente todos los procesos del trabajo.

• Habilidad para Dirigir: El supervisor debe liderar a su personal, dirigiéndolo con la confianza y convicción necesaria para lograr credibilidad y colaboración de sus trabajos.

En base a las habilidades propuestas por Bounds y Woods (1999), la Cámara Mexicana de la Industria de la supervisión (s.f.) y las necesidad de información de la planta, se establecieron 9 habilidades sobres las cuales medir el impacto de las actividades de supervisión.

a. Habilidades con el trabajo. b. Autoridad c. Liderazgo d. Comunicación Efectiva e. Delegación de tareas / Planificación / Organización f. Reconocimiento y Motivación g. Manejo de conflictos h. Toma de decisiones i. Autocontrol

Diseño de instrumento de medición Levy-Leboyer (2004) define la evaluación 360 como “un instrumento muy importante e innovador, que responde a las necesidades creadas por la evolución actual de las carreras profesionales, técnicas y las condiciones económicas” (p. 10). Por ello, se creó un instrumento de aplicación 360, donde se realizó una autoevaluación, una evaluación del superior y la evaluación de los miembros del equipo liderados.

En la Tabla 1 se muestran los ítems del Instrumento creado para la evaluación del equipo, donde cada uno de ellos corresponde a una de las 9 habilidades a evaluar bajo una escala de Siempre, Casi Siempre, A veces, Pocas Veces y Nunca, otorgando puntuaciones de 10, 8, 6, 4 y 2 respectivamente. Además de solicitar una calificación directa final para evaluar la variación entre la calificación obtenida por ítems a la obtenida de forma directa. La autoevaluación y la evaluación del superior sólo se adaptaron en cuanto a términos de redacción.

Fuente: Elaboración propia.

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Resultados Validación del Instrumento y diseño de la muestra Se aplicó una prueba piloto de 20 instrumentos, donde se realizó la validación estadística, mediante Alfa de Cronbach, obteniendo un valor de 0.9176 global, de forma que el instrumento fue valido para su aplicación. Se calculó un tamaño de muestra de 88 instrumentos, que fueron aplicados mediante un muestreo aleatorio estratificado que mantuviera la proporción de los empleados por área analizada. Por razones de confidencialidad, se nombran las áreas con números arábigos y los supervisores por letras.

Resultados de las habilidades de Supervisión Los promedios, agrupados en cada una de las habilidades de supervisión propuestas se muestran en la Tabla 2, donde se marca con rojo la habilidad con mayor área de oportunidad, con amarillo la segunda con mayor área y con verde la tercera.

• Pearson correlation of AHORROS and ANTIGÜEDAD = -0.718 • Pearson correlation of AHORROS and HABILIDADES CON EL TRABAJO = -0.969 • Pearson correlation of AHORROS and COMUNICACIÓN = 0.814 • Pearson correlation of AHORROS and EDUCACIÓN = 0.727

Los resultados de la Tabla 2, muestran las principales áreas de oportunidad en las diferentes habilidades de supervisión analizadas, donde los hallazgos revelan que existen semejanzas según el grado de estudios de los supervisores. De tal forma, que los supervisores sin formación profesional mantienen dificultades para el manejo de conflictos y el autocontrol, mientras que aquellos que cuentan con una formación profesional mantienen dificultades con las habilidades de trabajo y toma de decisiones.

Tabla 2. Resultados obtenidos en el Instrumento.

Sin embargo, en las áreas de oportunidad sobre habilidades de trabajo que presentan los supervisores con formación profesional, es importante considerar que su antigüedad es también , por mucho, menor a la de los supervisores sin formación profesional, donde además se encontró que existe una correlación de 0.713 entre la antigüedad y las habilidades de supervisión, lo cual resulta como producto lógico de la experiencia y pericia técnica que han logrado desarrollar a lo largo de los años de experiencia.

Fuente: Elaboración propia.

Correlación de variables de discusión Considerando que el objeto de estudio de la investigación es identificar las variables de supervisión que impactan en el éxito del retorno económico de los proyectos seis sigma, La tabla 3 muestra las cifras de las principales variables a correlacionar con las habilidades de supervisión analizadas.

Tabla 3. Variables a correlacionar con las habilidades de supervisión.

Considerando que las habilidades de trabajo implican aspectos como la competencia técnica, el conocimiento profundo de las actividades que se desarrollan en el área, la actualización y la capacidad para cumplir los objetivos, resulta evidente el hecho de que los supervisores con mayor antigüedad, aun sin formación profesional hayan obtenido mejores puntuaciones, sin embargo, la ponderación obtenida no es proporcional, ya que diferencias de apenas casi un punto porcentual en la calificación de las habilidades contra casi tres veces los años de experiencia, llevan a concluir que quienes poseen formación profesional, podrán desarrollar, en un tiempo menor (versus quienes no la tienen) habilidades de trabajo que les permitan generar mayores retornos económicos como producto de ahorros generados mediante Seis Sigma.

Se encontró una variable de correlación negativa entre la antigüedad y los ahorros generados, de tal forma que las personas con mayor tiempo en la planta, generaron menores ahorros. Sin embargo, este resultado no puede ser analizado de forma aislada, ya que al tratarse de un análisis multivariable, obedece al aspecto mencionado anteriormente, donde la antigüedad trae consigo mayores habilidades en el trabajo.

Fuente: Elaboración propia.

Se calculó el coeficiente de correlación entre las diversas variables, donde sólo la antigüedad, las habilidades con el trabajo, la comunicación y la educación (entendida como el número de años superiores a la Educación Básica) mostraron valores significativos.

Luego de las habilidades de trabajo, la variable con mayor impacto en la generación de ahorros por Seis Sigma hace referencia a las habilidades de comunicación, donde las área de trabajo que consideran que su supervisor habla de forma clara, tiene estructura en sus ideas al momento de comunicar, escucha atentamente tanto sus inquietudes

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con el trabajo como las personales, tienen un mayor éxito en el retorno de ahorros, lo cual, refuerza el estado del arte que establece que Seis Sigma requiere del compromiso y talento de todos los involucrados en el proceso.

De esta forma, se concluye que el éxito en el retorno de los ahorros generados por proyectos Seis Sigma, implica tanto la habilidad técnica del supervisor y su formación profesional como su capacidad de comunicación con el equipo. Dicha habilidad técnica, si bien tiene una relación directa con la antigüedad en la planta, la formación profesional permite adquirir dichas habilidades en un tiempo menor.

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redacción que sean necesarios para mejorar la calidad de los artículos a publicar.

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No. 14

EDICIÓN ESPECIAL

NOVIEMBRE

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deben de ser claras y fáciles de leer.

Figuras numeradas, en número arábigo seguido de pie de figura para la parte inferior de cada una de ellas e insertadas dentro del cuerpo del artículo y no al final de este.

ESTRUCTURA DEL ARTÍCULO TÍTULO EN INGLÉS Y ESPAÑOL

No debe ser mayor a 15 palabras y describir el contenido del artículo de una forma clara, exacta y concisa.

ABSTRACTOS

Incluir los resúmenes en español y en inglés (abstract), de 150 palabras, cada uno. Debe de indicar clara y brevemente el propósito de la investigación, de los procedimientos básicos, de los resultados y de las conclusiones principales. Evite el uso de abreviaturas y de términos altamente especializados en el extracto.

PALABRAS CLAVE

Presentar cinco palabras clave, en inglés y en español, estos términos deben de aparecer debajo del resumen, en la misma página. Se pueden utilizar palabras solas o términos compuestos.

ABREVIATURAS

Las abreviaturas deben de ser definidas la primera vez que se mencionan. Si fuera esto en el resumen, entonces debe de definirse de nuevo en el cuerpo principal del texto.

INTRODUCCIÓN

Este apartado plantea el propósito del artículo sin un despliegue extensivo del tema, utilizando solo las referencias más pertinentes. Indique las razones que motivaron a la investigación y cuando corresponda, dé cuenta de la hipótesis postulada.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se describe el diseño de la investigación y se explica cómo se llevó a la práctica, justificando la elección de métodos, técnicas e instrumentos, si los hubiera, teniendo en cuenta la secuencia que siguió la investigación.

RESULTADOS

Se describen los resultados del estudio, resaltando los hallazgos relevantes (incluso los resultados contrarios a los objetivos propuestos, si es el caso). Los resultados se presentarán utilizando texto, tablas e ilustraciones.

DISCUSIÓN

Interpretación de los resultados y su significado sobre el trabajo de otros autores.

AGRADECIMIENTOS

Al patrocinio o proyecto son lo más breve posible.

LAS TABLAS Y FIGURAS

A fin de garantizar los más altos estándares para la calidad de las ilustraciones, estás deben de ir a una resolución de 300 dpi´s. Las figuras

Las tablas tienen que ser menores de 17 cm. x 20 cm., enlistadas en números arábigos y tener un título, y/o leyenda en la parte superior para explicar cualquier abreviatura utilizada en ella, del mismo modo estar insertas dentro del cuerpo del artículo.

FOTOGRAFÍAS E ILUSTRACIONES

Todo material de foto e ilustraciones deben de enviarse en un archivo del artículo. Como también en formato aparte JPG o PSD, con una resolución mínima de 300 dpi´s, en tamaño real.

Tanto las tablas, figuras, fotografías e ilustraciones se entregarán en procesador Excel.

CITACIÓN

Para la citación textual larga, de 40 palabras o más, es necesario separar el texto citado y disminuir el tamaño de la tipografía un punto.

Del mismo modo, se deben aumentar los márgenes laterales 1 cm. y colocar inmediatamente después (autor, año), al que se cita.

FECHA

Se cita al final del trabajo, precedido del lugar donde se redactó el original.

BIBLIOGRAFÍA

La exactitud de las referencias es responsabilidad de los autores.

Se incorpora al final del artículo, numeradas, incluyendo en orden alfabético todas las obras citadas en el texto y en los pies de página. El autor debe revisar cuidadosamente que no hay omisiones e inconsistencias entre las obras citadas y la bibliografía. La redacción se presenta de la siguiente manera: Nombre del autor y colaboradores (en su caso), comenzando con el apellido paterno, seguido de los nombres. Año de la publicación entre paréntesis. Título del libro en itálicas (cursivas). Edición (de la segunda en adelante). Casa editorial, ciudad de publicación, país y páginas totales.

EJEMPLO DE REFERENCIAS LIBRO

Wiener, Norbert, Cibernética: o el control y la comunicación en animales y máquinas, Barcelona, Tusquets, 2003.

ARTÍCULO DE REVISTA

Ádem, José, 1991, ´Algunas consideraciones de la prensa en México´, Avances y Perspectiva, vol. 10, abril-junio pp. 168-170

PÁGINAS WEB

Ramírez, E., 2012, Economía futura en América Latina. Recuperado de http://www.economico-online.com.

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