UTCJ Theorema Revista científica by EDITORIAL UTCJ

Revista CientĂfica

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 (SIN C) 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 (SIN C)

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez

Lic. Guillermo José Álvarez Terrazas

Rector

Lic. Francisco Javier Reza Pacheco

Abogado General

M.C. Armando Veloz Grajeda

Secretario Académico

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

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

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

Dr. Manuel Alonso Rodríguez Morachis Instituto Tecnológico de Ciudad Juárez

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

Director de las Carreras Financiera y Fiscal, Negocios e Innovación Empresarial

Directora de las Carreras Terapia Física y Protección Civil y Emergencias

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

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

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

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez UTCJ THEOREMA REVISTA CIENTÍFICA Edición No. 9, Julio - Diciembre 2018 Av. Universidad Tecnológica No. 3051 Col. Lote Bravo II C.P. 3265 Ciudad Juárez, Chihuahua Tels. (656) 649.06.00 Ext. 3870

Lic. José Castro Castruita Coordinador Editorial y diseño gráfico

https://utcjtheorema.wixsite.com Revista Científica

CONTENIDO + Artículo arbitrado # 1

Propuesta de inclusión del talento humano con discapacidad sensorial en los centros de salud y bienestar

Roberto Rosario Cruz, Ricardo Peña Galeana, Norma Ivone Peña Galeana

Ocampo Franco

y Agustín Francisco Gutiérrez Tornés

Desempeño físico y presencia de pre-fragilidad y fragilidad en adultas mayores de Nuevo León

Palomares

Sistema hipermedia adaptativo (SHA) para el desarrollo de habilidades de aprendizaje de algoritmos y diagramas de flujo

de la Cruz

Diseño y análisis mecánico-estructural de un brazo telescópico para grúa hidráulica

114

Diseño en FPGA de un controlador PID para un sistema barra-esfera didáctico Rafael Rodríguez Ponce, Francisco Gustavo Mota Muñoz y Carlos Alber-

120

Modelación y simulación dinámica de un robot redundante activado por cables Sergio Javier Torres Méndez, José Rafael Mendoza Vázquez, Vicente Ramírez Palacios, Renata Cebada Posadas y Claudia Mena Huerta

Artículo arbitrado # 20

Sara Lidia Pérez Ruvalcaba, Cristina González, Paula Irueste, Evelyn Irma Rodríguez Morrill y Iván Ulianov Jiménez Macías

Revista Científica

Lidilia Cruz Rivero, Judith Bermúdez Rivera, Rogelio García Rodríguez y

Artículo arbitrado # 19

Gustavo Leyva Retureta y Ervin Jesús Álvarez Sánchez

Martínez Sibaja y Blanca Estela González Sánchez

108

Selección del método para problema de ruteo vehicular con el uso de TRIZ y BLITZ QFD

to Ugalde Caballero

Héctor Octavio Fanghanel Córdova, Agustín Leobardo Herrera May, José

Pablo Fernando Grajales Carrillo, José de Jesús Agustín Flores Cuautle, Albino

102

Robalito: Desarrollo e implementación de un alimento gourmet

Artículo arbitrado # 18

Elías, Arturo González Torres, Ann Margareth Meza Rodríguez y Edgar Almazán

Análisis de error en ajustes experimentales

+ Artículo arbitrado # 16

Fabiola Sánchez Galván

José Carlos Contreras Chimal, Karina Rodríguez Álvarez, Andrés Castro Pacheco

+ Artículo arbitrado # 10

thematica

Artículo arbitrado # 17

Torres Méndez y José R. Mendoza Vázquez

Estrés en estudiantes de licenciatura, un estudio piloto entre México y Argentina

Natalia Citlali Cano Rojas y José Eduardo Guerrero Altamirano

Renata Cebada Posadas, Claudia Mena Huerta, Vicente Ramírez Palacios, Sergio J.

+ Artículo arbitrado # 9

arbitrado # 15 + Artículo Resolviendo Ecuaciones Diferenciales Parciales con MaGerardo Mario Ortigoza Capetillo y Alberto Lorandi Medina

Desarrollo de una arquitectura del sistema de actuación de un robot paralelo activado por cables

+ Artículo arbitrado # 8

Noemí Méndez de los Santos y Carlos Rodríguez Jiménez

Israel Orlando Guerrero y Zulma Janet Hernández Paxtián

Propuesta de prototipo de gafas para la asistencia en personas con dispacidad visual

arbitrado # 14 + Artículo Viabilidad de una empresa con un producto innovador para el sistema de drenaje pluvial en comunidades urbanas

Máquina de visión accesible para el proceso de clasificación de Hortalizas

+ Artículo arbitrado # 7

les del Sur del Estado de Chihuahua

Macías

Figueroa y Ricardo Venegas Guzmán

+ Artículo arbitrado # 6

Ángel Gallegos Rojas, Ever Ulysses Torres Carrillo y Luis Manuel Sáenz

Azucena Osorio Moctezuma, Gustavo Alejandro Galindo Rosales, Santa Vallejo

+ Artículo arbitrado # 5

arbitrado # 13 + Artículo Caracterización de fases y beneficio potencial de mineraLuis Miguel Rodríguez Vázquez, José Ricardo Legarrea Chávez, José

Eugenia Erica Vera Cervantes, Olga Leticia Fuchs Gómez y Yadira Navarro Rangel

Evaluación del diseño de un prototipo de una red de sensores inalámbricos para la monitorización y prevención de riesgos por inundación en el Río Cazones de Poza Rica Veracruz

Luis Arnulfo Guerrero Chávez y Alberto Escobedo Portillo

Ramírez Orozco, Rosa María Cruz Castruita y Nefi Moroni Evans

+ Artículo arbitrado # 4

arbitrado # 12 + Artículo Los roles funcionales y la selección de personal en empresas de manufactura de la Ciudad de Chihuahua

Raymundo Ruiz Rivera, Silvia Carolina Medrano Mena, Ricardo Ernesto

+ Artículo arbitrado # 3

Análisis funcional del algoritmo de alineamiento de cadenas de Needleman-Wunch

Diana Sánchez Estrada, Angelina Gatica Santamaría y Martha Verónica

+ Artículo arbitrado # 2

+ Artículo arbitrado # 11

Propuesta de un modelo de motivación y compromiso para impulsar la competitividad organizacional Edwin Flores Ortíz, Dania Elba Villaseñor Padilla, Helga Heise González y María del Pilar Azamar Vilchis

126

Rosita Viviana Fernández Chávez

Artículo arbitrado # 23

La Gripe Aviar, la historia de sus brotes en los países con los que México tiene comercio internacional y su impacto en territorio nacional

148

Luis Alonso de Santiago Romero

MANUAL DE ESTILO

154

2018

142

No. 9

Artículo arbitrado # 22

+ La identidad fronteriza desde la mirada del arte urbano

JULIO - DICIEMBRE

Salvador Carmona Adelina y Lara Abril Chiu Vegamontes

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132

Implantación de metodología SMED en los cambios de modelo de la celda no. 1 en una empresa de autopartes

THEOREMA

+ Artículo arbitrado # 21

UTCJ THEOREMA REVISTA CIENTÍFICA Año 4, No. 09, es una publicación semestral, julio-diciembre 2018, 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, Departamento de Prensa y Difusión, L.D.G. José Castro Castruita, Avenida Universidad Tecnológica #3051, Col. Lote Bravo II, C.P. 32695, fecha de la última modificación 21 de diciembre de 2018. 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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THEOREMA 6

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EDITORIAL La ciencia es la forma de cómo las mentes inquietas se responden a las preguntas; es decir, es un proceso sistemático, crítico y empírico en la búsqueda constante del conocimiento. La ciencia ha demostrado su potencial para generar conocimientos y con ello proveer una mejor condición de vida o bienestar social. Por ejemplo, las sociedades que han invertido en el desarrollo de la ciencia y la tecnología tienen mayor resiliencia al enfrentarse a desastres naturales o bien cuentan con herramientas para prevenir o combatir enfermedades. Actualmente, muchos sectores de la sociedad incluyen el método científico en el diseño de procesos eficientes y eficaces para la producción de un bien o servicio. En términos generales, hacer ciencia nos permitirá ser competitivos con nuestros pares académicos, en el sector laboral, como individuos y como sociedad. En este sentido, y conscientes de que la investigación científica y el desarrollo tecnológico son motores para el desarrollo del bienestar de la sociedad, la Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez ha emprendido acciones para fomentar una cultura científica y tecnológica entre su comunidad académica y estudiantil. Como muestra de su compromiso, la UTCJ promueve la organización de eventos académicos como el congreso universitario, impulsa el desarrollo de proyectos de investigación científica, de desarrollo tecnológico o su innovación. Además, y desde no hace mucho, 2015, la UTCJ edita la revista THEOREMA, para

coadyuvar en la difusión de la ciencia, parte fundamental del proceso de la investigación científica. Recuerde que sin difusión de la ciencia, el avance del conocimiento sería muy lento y los científicos no se enterarían de los hallazgos y contribuciones de sus colegas.

En esta, como en ediciones anteriores de la revista Theorema, convergen estudios de diferentes áreas y disciplinas del conocimiento, haciendo de Theorema una revista multidisciplinaria. Más aún, el esfuerzo de sus editores y la participación entusiasta de los investigadores han hecho que Theorema penetre entre comunidades científicas nacionales e internacionales como un referente de calidad en la difusión del conocimiento. En resumen, Theorema es una gran oportunidad para aquellos investigadores que deseen difundir sus hallazgos científicos. Es un gran honor para mí presentarles la nueva edición de la revista Theorema. Estoy seguro que en ella encontrará temas de su interés y de su agrado.

Dr. Edwards Antonio Cabrera Departamento de Investigación y Desarrollo Tecnológico UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE CIUDAD JUAREZ

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Diana Sánchez Estrada1, Angelina Gatica Santamaría2 y Martha Verónica Ocampo Franco3

1,2,3

Universidad Tecnológica de Cancún

dsanchez@utcancun.edu.mx agatica@utcancun.edu.mx mocampo@utcancun.edu.mx

Resumen: En el contexto turístico, se habla de inclusión del turista discapacitado (física o intelectualmente) como parte de las nuevas tendencias, sin embargo, es preciso considerar que quién atiende al turista es el talento humano de las empresas. Si México atiende los llamados mundiales de inclusión y no discriminación, el turismo, como actividad económica, puede y debe aportar promoviendo la inclusión de personas con discapacidad en materia laboral, para ello es necesario reconocer perfiles requeridos y las necesidades de este sector poblacional. La presente investigación se desarrolló con base en el modelo de investigación cualitativa propuesto por Martínez (2006), mediante la revisión de literatura y aplicación de entrevistas a profundidad y considerando los códigos de conducta para espacios laborales en el contexto de discapacidad. Así se obtuvieron elementos de reflexión que orientarán los procesos de inclusión del talento humano con discapacidad sensorial en el ámbito turístico de salud y bienestar.

Palabras clave: Discapacidad, talento humano, salud-bienestar, inclusión y turismo.

Recibido: Agosto 18, 2017. Recibido en forma revisada: Octubre 24, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Abstract: In the tourism context, there is a discussion regarding inclusion of the disabled tourist (physically or intellectually) as part of the new trends, however, it is necessary to consider that who cares for the tourist is the human talent of the companies. If Mexico attends the so- called

global inclusion and non-discrimination, tourism, as an economic activity, can and should contribute by promoting the inclusion of people with disabilities in labor matters, for this it is necessary to recognize required profiles and the needs of this population sector. The present research was developed based on the qualitative research model proposed by Martínez (2006), through literature review and application of in-depth interviews and considering behavior codes on labor environments in the context of different capacities. Thus, we obtained elements of reflection that will guide the processes of inclusion of human talent with sensory disability in the health and wellness tourism. Keywords: disability, human talent, health and wellness, inclusion and tourism.

Introducción Cancún es un destino turístico de relevancia internacional, a nivel país existe el compromiso de atender las diferentes necesidades, gustos y tendencias de viaje con respecto al viajero; pero existe un elemento igualmente importante que debe procurarse para garantizar la continuidad en el éxito del sector turismo; ese elemento es la comunidad receptora, misma que debe atenderse en la construcción de una cultura turística óptima para los destinos; prestar atención a la población local implica el cuidado y bienestar del talento humano, más aún de aquél que brinda servicios hacia el visitante o turista y que se convierte así en parte de la imagen del destino turístico. La población con discapacidad, ya sea de tipo motriz (que afecta el control y movimiento del cuerpo); las sensoriales (que comprende la discapacidad auditiva y visual) y la discapacidad intelectual y psicosocial (que se refieren a la afectación de procesos de conocimiento e interacción); suele ser excluida de actividades laborales, radicalizando su vulnerabilidad. Este sector poblacional requiere al igual que el resto de la población, la oportunidad de inclusión en la sociedad y también la inclusión en el ambiente laboral para poder garantizar su propio sustento. La presente investigación tiene como propósito identificar las necesidades del talento humano con discapacidad sensorial para generar una propuesta de inclusión en los centros de salud y bienestar, así como generar elementos de reflexión hacia la inclusión de esta población en el ámbito turístico, lo que contribuiría a eliminar las problemáticas de discriminación y desigualdad, factores que aquejan en la población con problemas de discapacidad; además permitirá promover oportunidades de empleo e inclusión a la población en general, lo que conllevará un trato igualitario y digno.

Marco teórico-contextual Los ejes principales de la industria de turismo de salud son el turismo médico y el turismo de bienestar. La presente investigación enfoca su análisis al sector del turismo de bienestar que concentra actividades orientadas al relajamiento, cambios de estilos de vida, spas, retiros espirituales, hogares de retiro y asistencia para personas de la tercera edad (Secretaría de Economía y Promexico, 2013). En la necesidad de alcanzar un desarrollo sustentable, es conveniente aspirar a una más adecuada administración de los recursos naturales,

materiales, financieros y humanos, ofreciendo mayor satisfacción del visitante pero también considerando el mayor beneficio para la comunidad receptora (Sectur, 2014), se reconoce que el talento humano representa un eslabón valioso en el servicio al cliente y que los beneficios derivados de la actividad turística deben favorecer también a la comunidad local de manera más justa cada vez. Sin embargo, es pertinente mencionar la vulnerabilidad en la que se encuentran personas que son parte de la comunidad local y que presentan discapacidad de alguna índole, por mencionar algunas: la motriz, que afecta el control y movimiento del cuerpo; la sensorial, que comprende la discapacidad auditiva y visual; discapacidad intelectual y psicosocial que presentan necesidades de inclusión en la sociedad. Existe una inquietud en organismos mundiales de Turismo, Economía y Derechos Humanos; por sensibilizar a la sociedad acerca de la importancia de la calidad de vida para las personas con discapacidad, la Organización Mundial de la Salud OMS (2017) y el Banco Mundial (BM), el consejo de Derechos Humanos de la Organización de las Naciones Unidas (ONU); son organismos que están trabajando arduamente en este sentido, generando un sector turismo con mayor equilibrio y beneficios incluyentes. El desarrollo incluyente según Weigt (2007), “se basa en la compresión de la discapacidad desde el punto de vista de los derechos humanos, y coloca en primer plano los aspectos de igualdad de oportunidades y de la participación equitativa de las personas con discapacidades”, apegada a esta afirmación, la OMS (2017) afirma que “más de mil millones de personas viven en todo el mundo con alguna forma de discapacidad; de ellas, casi 200 millones experimentan dificultades considerables en su funcionamiento” algunos países latinoamericanos han comenzado acciones dirigidas a favorecer la inclusión del talento humano con discapacidad en el ámbito laboral; por ejemplo: el Ministerio de relaciones laborales de Ecuador (2013). En México, en el 2010, la cantidad de personas con algún tipo de discapacidad era de 5 millones 739 mil 270, lo que representaba un 5.1% de la población total (INEGI, 2010), para el 2011 el país reconoció la inclusión en su Carta Magna en la reforma constitucional del 11 de junio de 2011, gracias a la ella el Estado se considera obligado a adoptar medidas en pro de los derechos de las personas con discapacidad. Para el 2014 población discapacitada ascendía a un 6% de la población total; los mismos registros indican que las discapacidades más reportadas fueron: dificultades para caminar y para ver; y que las personas con discapacidad visual son las que más asisten a la escuela, comprendiendo el 42.4% de la población afectada (INEGI, 2015). Datos de la Encuesta Nacional sobre Discriminación en México (Enadis) indican que la principal problemática que enfrentan las personas con discapacidad en México es el desempleo, seguido de la discriminación (Conadis y Conapred, 2010:73); en todo caso ambas problemáticas son abordadas en este estudio, pues la discriminación en el caso de las personas con discapacidad, puede llevar al desempleo. Lamentablemente, desde el año 2010, no se ha repetido el ejercicio de hacer una Enadis por lo que los datos exactos sobre las prácticas discriminatorias se desconocen, salvo algunos boletines emitidos por el propio Consejo Nacional para Prevenir la Discriminación (Conapred) que afirman que durante el 2016 se registraron un total de 205 quejas de discriminación por discapacidad

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(169 ejecutados por particulares y 63 por funcionarios públicos), datos que manifiestan la necesidad de trabajar en la igualdad de oportunidades y condiciones para las personas con discapacidad (Conapred, 2016:01). Con los datos anteriores, se puede determinar que aún hay un largo camino por recorrer en la inclusión laboral del talento humano, sin embargo existen personas que pese a su discapacidad se han formado profesionalmente para atender perfiles del sector productivo y que podrían integrarse al sector de salud y bienestar que en los últimos años ha demostrado un crecimiento exponencial (Tabla 1), desarrollando un escenario de oportunidades que con apoyos y valoración por parte de instancias gubernamentales, las empresas y la sociedad; podría permitir una mayor inclusión de las personas discapacitadas como miembros productivos; esto generaría beneficios a la economía de este sector poblacional y permitiría a México el cumplir con su marco legislativo y atender una inquietud a nivel global.

Tabla 1. Ingreso en divisas proyectados (PROMEXICO, 2013).

La discriminación es toda distinción, exclusión o restricción que, basada en el origen étnico o nacional, sexo, edad, discapacidad, condición social o económica, condiciones de salud, embarazo, lengua, religión, opiniones, preferencias sexuales, estado civil o cualquier otra, tenga por efecto impedir o anular el reconocimiento o el ejercicio de los derechos y la igualdad real de oportunidades de las personas, así lo marca el Artículo 4º de la Ley Federal para Prevenir y Eliminar la Discriminación, (Cámara de diputados del Honorable Congreso de la Unión, 2016), en México la Ley General para la Inclusión de las Personas con Discapacidad se ha convertido en el instrumento legal que permite la adopción de medidas legislativas, administrativas y de otra índole, para hacer efectivos los derechos de las personas con discapacidad y que entre otros conceptos, aclara que la igualdad de oportunidades se integra por el “proceso de adecuaciones, ajustes, mejoras o adopción de acciones afirmativas necesarias en el entorno jurídico, social cultural y de bienes y servicios, que faciliten a las personas con discapacidad su inclusión, integración, convivencia y participación, en igualdad de oportunidades con el resto de la población”, (CNHD, 2016b:11). Sin embargo, la simple observancia de las leyes, que corresponde, a las dependencias, entidades paraestatales, órganos federales y estatales; no es suficiente para generar igualdad de oportunidades para las personas con discapacidad; se requiere la presión social y el compromiso de la academia, para que en el ámbito de sus respectivas competencias, ya sea como personas físicas o morales, en lo social y lo privado; se favorezca la integración, inclusión, convivencia y participación de las personas con discapacidad; es decir se requiere una cultura de la inclusión en el sector empresarial y la empatía en la sociedad en general. Por otro lado, el empresario presenta un desconocimiento del marco legal que apoya la igualdad en el trato a personas con discapacidad y tiene el temor de incluir colaboradores que presenten algún tipo de discapacidad incluso cuando estos han demostrado aptitud en el puesto, cabe seña-

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lar que existen terapeutas con discapacidad sensorial que desempeñan sus tareas y manejan todas las competencias laborales requeridas, permitiendo su inclusión en el sector. Por otra parte, se observa inadvertencia de los apoyos institucionales que se ofertan tanto para capacitación y formación de la gente con discapacidad, así como de aquellos programas que incentivan a las empresas para que les den oportunidad de integrarse a su fuerza productiva, por lo que se estima necesario difundir más estos programas a la par que se examinan las condiciones que pueden favorecer esta inclusión, siendo este último aspecto, el tema del presente trabajo. La Secretaría del Turismo de México se ha ocupado del tema, diseñando el Distintivo de Inclusión para los turistas; la misma institución, reconoce que entre los retos que se presentan actualmente en el sector turístico es “lograr un desarrollo turístico incluyente hacia las comunidades locales, de tal manera que los beneficios del turismo se reflejen en mejores condiciones de vida para este sector” (Sectur, 2016) y ello incluye a las personas con discapacidad. Considerando lo anterior y lo que el Plan estatal para el Desarrollo de Quintana Roo 2016-2022 contempla en el eje 1, titulado: diversificación económica con oportunidades para todos, propone “promover la igualdad de oportunidades laborales para mujeres, jóvenes, adultos mayores, personas con discapacidad y grupos indígenas”, este estudio es un esfuerzo en procuración de reflexión, que ayude a impulsar las propuestas para un desarrollo incluyente de las personas con discapacidad sensorial, en los establecimientos de salud y bienestar en los destinos turísticos, teniendo como caso de estudio Cancún, Quintana Roo. Por lo anterior y para efectos de la propuesta, se entiende como discapacidad sensorial “aquella que comprende cualquier tipo de deficiencia visual, auditiva, o ambas, así como de cualquier otro sentido, y que ocasiona algún problema en la comunicación o el lenguaje (como la ceguera y la sordera), ya sea por disminución grave o pérdida total en uno o más sentidos” (CNDH, 2015).

Materiales y métodos Diseño de investigación

A partir de un primer acercamiento con personas insertas en los centros de salud y bienestar y que presentan discapacidad, se procedió a construir un marco referencial y teórico que permitiera establecer relaciones, diferencias, etapas, posturas o estado actual del conocimiento respecto al tema objeto de estudio (Bernal, 2006), de esta manera se determinó que el estudio sería de tipo cualitativo y exploratorio pues se buscan “indicios acerca de la naturaleza general de un problema, las posibles alternativas de decisión, o las variables relevantes” (Mas, 2012). Tras ese primer análisis se procedió a la recolección de datos a partir de instrumentos cualitativos, utilizando entrevistas a profundidad, semiestructuradas; aplicables a personas con discapacidad sensorial que laboran en centros de salud y bienestar, así mismo a personas con un grado bajo de discapacidad auditiva que laboran en el ámbito turístico o en centros de salud y bienestar, integrando una muestra de 3 individuos, seleccionados bajo la modalidad de conveniencia y porque el subconjunto refleja la característica de la población de interés. Así mismo, como complemento, se realizaron entrevistas a profundidad a un especialista en educación especial y un familiar que estrecha-

mente se encuentra vinculado con la muestra de interés. Se presentan, finalmente, los resultados y conclusiones del primer acercamiento de dicha investigación a partir de la conexión que existe entre la reflexión derivada de los elementos documentales y los resultados cualitativos de entrevistas a personas con discapacidad sensorial, para finalmente presentar una propuesta reflexiva que influya en el sector para considerar la contratación de personas con discapacidad sensorial que tengan la competencia para desenvolverse como terapeutas en los spa.

Análisis de resultados

Ruta metodológica

Tabla 2. Ficha técnica de entrevista en profundidad. Elaboración propia.

Los resultados de tipo cualitativo se presentan en las siguientes tablas:

Análisis global Figura 1. Proceso metodológico de la investigación. Elaboración propia con base en Martínez (2006: 182).

Entrevista a profundidad De acuerdo a Malhotra (2008), la entrevista a profundidad es un método para obtener datos cualitativos como las motivaciones, creencias, conocimientos, actitudes y sentimientos respecto a un tema, obteniendo información de forma directa y personal. En el caso de este estudio, cada entrevista aplicada, tanto a los especialistas terapeutas con discapacidad visual, como a los especialistas en educación especial; osciló entre 45 y 60 minutos. La información obtenida permitió desarrollar mapas mentales significativos acerca de la percepción del individuo sobre el tema, identificar necesidades específicas, y aspectos personales (motivación/ sentimientos) relacionados con objeto de estudio; para ello el entrevistador presentó una postura objetiva y cordial con el entrevistado, evitando aceptar respuestas escuetas como SI o No.

Tabla 3. Análisis Global. Elaboración propia.

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Discusión

Análisis profundo

En lo social: es necesario eliminar la discriminación y desigualdad que son factores que aquejan a la población mexicana, promoviendo inclusión, trato igualitario y empleo digno, para ello se debe trabajar en una cultura de inclusión; lo que compete a individuos e instituciones. Es importante el difundir los programas gubernamentales y no gubernamentales existentes y enfocados a personas con discapacidad sensorial a través de la apertura social y empresarial para un desarrollo profesional de la persona de forma plena. Es trabajo de todos los individuos: actuar evitando acciones discriminatorias y promover equidad en oportunidades para los segmentos de población vulnerables. En el sector turismo: la discapacidad sensorial no es una limitante de las actividades o tareas que requiere ejecutar un terapeuta spa en los establecimientos de salud y bienestar en el ámbito turístico, las deficiencias visuales o auditivas son factores que deben considerarse en las personas que lo padecen, al ejecutar tareas como terapeuta spa, considerando parámetros físicos y conductuales que apoyen su inclusión o participación laboral, los centros de salud y bienestar son una oportunidad laboral para quienes padecen de discapacidad sensorial, se recomienda analizar perfiles y desarrollar aquéllos en los que puede darse cabida a personas discapacitadas, generar perfiles de puestos que especifiquen que son inclusivos. En la población discapacitada: para atender las necesidades y motivaciones de las personas con discapacidad sensorial y generar una inclinación hacia la superación personal y profesional, es preciso generar la conciencia de oportunidad de inclusión en la propia persona; un discapacitado sensorial deberá mostrar disposición, compromiso y preparación como terapeuta spa para su inclusión en los spa.

Conclusión El sector productivo requiere atender necesidades en el personal con algún tipo de discapacidad sensorial (visual y auditiva) ya que el concepto de inclusión busca generar beneficios no solo a los turistas también al personal o colaborador que presente alguna discapacidad. Para lograrlo, se requiere una preparación previa por parte de empresas en el manejo de lenguaje y uso de señalética generando una mayor oportunidad en el desempeño del personal que presente la discapacidad, no obstante, existe ausencia de corresponsabilidad social por parte del ramo empresarial que por desconocimiento o por falta de compromiso no pone en práctica, la falta de conciencia en la cultura de inclusión dista de ofrecer oportunidades a personas con algún tipo de discapacidad en centros de salud y bienestar. El sector empresarial requiere preparación para el manejo de personal con discapacidad sensorial, es esencial la concientización en el recurso humano y adoptar modelos que difundan la cultura de inclusión, además de trabajar en capacitación continua en conocimiento del sistema braille, con la señalética e instalaciones viables para facilitar la oportunidad de desempeño en funciones de colaboradores con discapacidad visual.

Tabla 4. Análisis profundo. Elaboración propia.

Asimismo la discapacidad auditiva requiere personal con conocimiento del lenguaje de señas para tener una comunicación efectiva con todo el personal de las empresas. En ambos casos la tolerancia, respeto e igualdad son factores importantes al inter- relacionarse con personal con discapacidad.

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Raymundo Ruiz Rivera1, Silvia Carolina Medrano Mena2, Ricardo Ernesto Ramírez Orozco3 , Rosa María Cruz Castruita4 y Nefi Moroni Evans Palomares5

Universidad Autónoma De Nuevo León Av. Pedro de Alba S/N, Ciudad Universitaria San Nicolás de los Garza, Nuevo León, México, C.P. 66455.

1,2,4,5

Universidad Autónoma de Aguascalientes Av. Universidad #940, Ciudad Universitaria C.P. 20131, Aguascalientes, Ags. México 3

rayruiz1224@gmail.com

Objetivo: Determinar el desempeño físico y la presencia de pre-fragilidad y/o fragilidad en mujeres de la tercera edad de Monterrey, Nuevo León. Metodología: Estudio descriptivo transversal con 55 mujeres de 60 ≥ años, asistentes a centros de atención social del área Metropolitana. Se midió el desempeño físico a través de la Batería Corta de Desempeño Físico (SPPB) y la presencia de fragilidad a través del cuestionario de Frail basándose en cinco dominios: Resistencia, Fatiga, Deambulación, Presencia de Enfermedades y Pérdida de peso. Resultados: La edad promedio fue de 72.21 ± 7.22 años, la fragilidad y pre-fragilidad fue de 18.2% y de 32.0%, respectivamente, demostrando tener prevalencia de pre-fragilidad a partir de los 70 años, en la funcionalidad, el 32.7% de las participantes tuvieron un rendimiento físico intermedio. Conclusiones: En una persona de la tercera edad, el nivel de rendimiento físico puede ser bueno aun con la existencia de pre-fragilidad.

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Julio 6, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Palabras clave: Discapacidad, talento humano, salud-bienestar, inclusión y turismo.

Objective: Determine the physical performance and the presence of pre-frailty and / or frailty in elderly women from Monterrey, Nuevo León. Methodology: Cross-sectional descriptive study with 55 women aged 60 ≥ years, attending social care centers in the Metropolitan area. Physical performance was measured through the Short Battery of Physical Performance (SPPB) and the presence of frailty through the Frail questionnaire based on five domains: Resistance, Fatigue, Ambulation, Diseases and Weight Loss. Results: The average age was 72.21 ± 7.22 years, the fragility was 18.2% and 32%, showing a prevalence of pre-frailty after 70 years, in functionality, 32.7% of the participants had a performance intermediate physical. Conclusions: In a person of the third age, the level of physical performance can be good even with the existence of pre-frailty.

+ Palabras clave: Functionality, Elderly, Fragility and physical performance.

Introducción A la par del acelerado incremento de población envejecida en nuestro país, se presenta la pérdida del nivel de funcionalidad arraigado a la aparición de las enfermedades crónicas que disminuyen la calidad de vida del Adulto Mayor (AM). Funcionalidad se puede definir como la capacidad que tiene un AM para realizar de manera independiente y sin ayuda las Actividades Básicas de la Vida Diaria (ABVD); comer, vestirse, trasladarse del sillón a la cama, etc., así como las Actividades Instrumentales de la Vida Diaria (AIVD); uso del teléfono, uso del medio de transporte, manejo de asuntos económicos, las cuales implican un grado mayor de dificultad (Manrique et al., 2013). A medida que los individuos envejecen, se producen cambios significativos a nivel fisiológico (Wolfson, 2011; Mitchell et al., 2012), en los que se manifiesta la pérdida gradual de la funcionalidad, que da lugar a muchos cambios relacionados con el estado de salud en el AM (Rashedi, Asadi-Lari, (Foroughan, Delbari, y Fadayevatan, 2016), y sin una atención adecuada, ésta perdida se traduce en la manifestación de fragilidad. La fragilidad es un síndrome clínico - biológico dado por numerosas causas y es caracterizada por la pérdida y/o disminución de fuerza muscular, resistencia muscular y la función fisiológica generalizada, que, sin una atención previa, aumenta el riesgo y vulnerabilidad al deterioro funcional, dependencia y muerte (Morley et al., 2013). El síndrome de la fragilidad y la pre - fragilidad son comunes en la tercera edad, de acuerdo con los datos presentados por Collard, Boter, Schoevers y Oude, (2012) a través de una revisión sistemática reciente, encontraron que la prevalencia de pre- fragilidad en adultos mayores de 65 años o más es de un 38 a 53%, promediando un 44.2%, y la prevalencia de fragilidad de un 4 a 17% promediando un 9.9%, mientras que en la población de la tercera edad de México alcanzan a tener una prevalencia de 21.6%, siendo aún más común en el género femenino, acentuándose más a medida que aumenta la edad,

con la presencia de comorbilidades y la polifarmacia (Strandberg, Pitkälä y Tilvis, 2011), tan solo en México, son las mujeres de 60 años y más quienes presentan mayor prevalencia en discapacidad, esto dado por factores de mayor sobrevivencia y a que llegan a esta etapa de vida con condiciones de salud más precarias que los hombres (Robledo et al., 2016). El síndrome de fragilidad resulta ser un factor predictivo de caídas, discapacidad, institucionalización, hospitalización y muerte, e incrementa el uso de servicios de salud -como lo son salas de urgencias, residencias geriátricas, hospitalización, entre otros para quienes la padecen. Por tanto, aquellos adultos con diagnóstico de pre- fragilidad adquieren un riesgo significativamente alto a ser frágil, y quienes están ya en esta etapa, van encaminados a tener un deterioro notable en la funcionalidad y calidad de vida (Robledo et al., 2016). Sin embargo, es posible hacer una detección temprana incluso prevenible para este síndrome, esto a través del desempeño físico del adulto mayor, puesto que sirve como un indicador precoz de pre- fragilidad y fragilidad (Fried et al., 2001). En la etapa de envejecimiento, el desempeño físico es considerado como un indicador asociado al mantenimiento o pérdida de la funcionalidad, pudiendo definirlo como la capacidad de realizar de manera autónoma (sin necesidad de ayuda externa) las actividades de la vida diaria (García, 2010). Una de las formas más utilizadas para evaluar el desempeño físico es a través de la batería corta de desempeño físico (SPPB), constituida por tres subpruebas encargadas de evaluar equilibrio, velocidad de la marcha y fuerza en miembros inferiores, utilizando como parámetro el tiempo (Guralnik et al, 1994). Por lo anterior, el objetivo de este estudio fue determinar el desempeño físico y la presencia de pre- fragilidad y/o fragilidad en una muestra preliminar de mujeres de la tercera edad, asistentes a centros de atención social en el área metropolitana de Monterrey, Nuevo León, México.

Materiales y métodos Diseño y área de estudio

Se trata de un estudio preliminar de tipo cuantitativo, transversal, descriptivo, realizado en un centro de asistencia social para adultos mayores, de la zona metropolitana de Monterrey, Nuevo León. La población objetiva fue compuesta por mujeres, adultas mayores ≥ 60 años, en el periodo de febrero y marzo del 2018.

Población y muestra

El muestreo fue no probabilístico por conveniencia, de acuerdo a la facilidad de acceso a las casas club y las adultas mayores que aceptaron participar. La muestra del estudio se conformó de 55 personas de 60 años en adelante, todas ellas mujeres, pertenecientes a las casas club de asistencia social para el adulto mayor DIF; Los Altos y Lomas Modelo, de la zona metropolitana de Monterrey, Nuevo León. Las personas se reclutaron de forma consecutiva en el mes de febrero, marzo y de 2018.

Definiciones-Mediciones

Para la recolección de los datos se aplicó un cuestionario y una medición física. El cuestionario de Frail mide la presencia de Fragilidad basándose en cinco dominios que miden: resistencia, fatiga, deambulación, presencia de enfermedades y pérdida de peso. El cuestionario Frail es utilizado para medir el síndrome de Fragilidad en adultos mayores, es un

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instrumento de cribado y práctico debido a su contenido. La puntuación para cada una de la pregunta puede ser 0 (No se ve afectado el dominio sobre el que se cuestiona) ó 1 (La respuesta concuerda con haber alguna afección del dominio). La puntuación total del cuestionario (sumatoria de todos los puntos obtenidos) puede oscilar de 0 a 5 y dependiendo el rango determina la presencia o no de fragilidad. Una puntuación de 3 a 5: presencia de fragilidad, de 1 a 2 puntos: estado de pre – fragilidad, y cuando la puntuación es 0: no hay presencia de fragilidad (Morley, Malmstrom y Miller, 2012). El coeficiente de correlación interna del cuestionario es de 0.82, con una validez convergente de 0.63 (Rosas, Cruz, Parra, García, Contreras y Szlejf, 2016). Por último, se administró la Batería Corta de Desempeño Físico (Guralnik et al, 1994), o mejor conocida por su nombre en inglés (SPPB; Short Physical Performance Battery), siendo una de las más utilizadas por su practicidad y alto nivel de confiabilidad que mide el desempeño físico a través de tres pruebas: equilibrio, velocidad de la marcha y capacidad para levantarse y sentarse de una silla. En las pruebas de equilibrio la persona adopta una postura en bipedestación y el objetivo es mantener tres posiciones cada una durante 10 segundos (semitándem, pies juntos y tándem). En la prueba de velocidad de la marcha, cada participante recorre dos veces una distancia de cuatro metros caminando al ritmo que suele hacerlo de manera común y se registra el mejor tiempo obtenido de los dos intentos. Por último, la persona se levanta y se sienta en una silla cinco veces a la mayor velocidad posible y es registrado el tiempo empleado en realizar la prueba. La puntuación de cada prueba tiene una variación de 0 a 4 puntos, utilizando un cero para quien no complete o no intente la prueba y cuatro puntos para el mejor tiempo empleado. El puntaje total de toda la batería es la suma de las tres pruebas (de 0 a 12 puntos). El instrumento cuenta con una correlación de 0.87 (IC del 95%; 0.76 a 0.93). La fiabilidad es alta para los componentes de la velocidad de la marcha, 0.92 (IC del 95%; 0.85 a 0.96) y para levantarse de una silla, 0.75 (IC del 95%; 0.50 a 0.86) y menos, aunque aceptable para el componente de equilibrio, 0.64 (IC del 95%; 0.31, 0.81) (Freiberger et al., 2012; Gómez, Curcio, Alvarado, Zunzunegui y Guralnik, 2013).

Procedimiento

La muestra fue reclutada por conveniencia y los individuos fueron invitados a participar en el estudio según el orden de llegada a la casa de asistencia social. Se explico el objetivo de la investigación y a las personas interesadas en participar en el estudio se les hizo firmar un consentimiento informado. La recolección de los datos se realizó en un espacio adecuado, cada uno de los evaluadores se distribuyo con los adultos mayores y a modo de entrevista hizo la aplicación de los cuestionarios anamnesis y Frail, uno después del otro respectivamente. Después de la aplicación de los cuestionarios, el evaluador explicó la batería de pruebas físicas y el orden en que se realizaría cada una de las pruebas, iniciando con la medición de equilibrio en sus tres posturas (pies juntos, semi tándem y tándem completo), velocidad de la marcha (realizarlo en dos ocasiones) y el levantarse de una silla (de forma continua 5 veces). En cada uno de los ejercicios, el evaluador explicaba la prueba física y posteriormente el adulto mayor la replicaba. El total de personas que decidió participar en el estudio fue distribuido de forma equitativa en los días de la semana que asistían a la casa club, esto

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con la intensión de que los evaluadores pudieran aplicar de forma individual los cuestionarios y pruebas físicas en una misma sesión. Para la recolección de los datos se incluyeron 6 evaluadores previamente capacitados. Para la muestra se tomaron en cuenta los siguientes criterios de inclusión: Personas de 60 años o más, que aceptarán participar de forma voluntaria en el estudio, firmar de manera voluntaria que su consentimiento informado y que la persona estuviera inscrita en el padrón de asistencia a su casa club correspondiente.

Aspectos éticos

Previo al inicio del estudio se contó con la aprobación de las autoridades del Sistema para el Desarrollo Integral de la Familia (DIF) encargadas de la organización y administración de los distintos centros, así como la aprobación de los encargados de la Casa Club los Altos y Casa Club Lomas Modelo. Cada uno de los participantes otorgó su autorización a participar a través de la firma del consentimiento informado.

Análisis estadístico

Los datos fueron organizados y almacenados en el programa Excel Versión 2016 y analizados mediante el programa estadístico informático Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) versión 23. Para el análisis de los datos se utilizó estadística descriptiva, por medio de la distribución de frecuencia, promedio, desviación estándar.

Resultados En los resultados preliminares de este estudio se muestra la distribución sobre la presencia del estado de fragilidad, además del nivel desempeño físico en las personas mayores. La edad promedio de las participantes fue de 72.21 ± 7.22 años, con un intervalo de 60 a 94 años. Para caracterizar a la población del estudio se tomaron en cuenta las variables de estado civil, convivencia, actividad laboral, dependencia económica, aspectos clínicos referentes a cantidad de padecimientos y consumo de medicamentos. Los resultados y porcentajes se encuentran desglosados en la Tabla 1.

En cuanto a los resultados del SPPB, el mayor número de adultas se clasifico en intermedio seguido por bajo rendimiento físico, en la Tabla 3 se muestran los resultados y porcentajes.

Tabla 3. Clasificación del desempeño físico en base a los resultados de la Batería Corta de Rendimiento Físico. Nota: n = 55; f = frecuencia; % = porcentaje.

Discusión El objetivo del este estudio fue determinar el desempeño físico y la presencia de pre- fragilidad y/o fragilidad en una muestra preliminar de mujeres de la tercera edad. Pero previo al estado funcional la muestra fue caracterizada de acuerdo a sus atributos sociodemográficos y clínicos. Chande (2011) afirma que la situación conyugal de la mayoría de los adultos mayores residentes en México es casada o tienen pareja (60.5%), siguiendo en proporción los viudos, donde predomina el género femenino (37.6%). Esto en concordancia con los resultados obtenidos de nuestra investigación donde la predominancia de casados y viudos lo representa la mayoría de población evaluada. En cuanto a la actividad laboral reportada según el Censo de Población y Vivienda (INEGI; 2010), en el grupo de edad de 65 a 69, haciendo énfasis en las mujeres, el 68.4% se dedican al hogar. En todos los grupos de edades destaca la participación de las mujeres en las actividades del hogar, con alrededor de 68.0%, aunque a partir de los 80 años en adelante desciende a 54%, esto debido la presencia de condiciones de incapacidad. Referente a la distribución de pensiones en la edad adulta Censo de Población y Vivienda (INEGI 2010), la tendencia es dominante en hombres (37%) que en mujeres (19.1%). En los resultados presentados en nuestra investigación, de las mujeres encuestadas un 45.5% dijo tener una pensión y el 36.4% dijo atender labores domésticas, respuesta que se relaciona al cuestionar sobre la dependencia económica ya que el 40 % dijo no depender de nadie y el resto contesto que dependía de su pareja o hijo (a).

Tabla 1. Características socio demográficas y clínicas de la población. Nota: n = 55; f = frecuencia; % = porcentaje.

En base a los resultados que muestran la presencia de fragilidad, el mayor porcentaje de las participantes presenta pre-fragilidad (32%). En la Tabla 2 se muestran los resultados y porcentajes.

Tabla 2. Clasificación de fragilidad en base a los resultados del cuestionario Frail. Nota: n = 55; f = frecuencia; % = porcentaje.

En los datos reportados en esta investigación de acuerdo con la presencia de alguna enfermedad, el 34.5% dijo tener de 1 a 3 enfermedades, seguido por un 29.1% que reporta tener de 3 a 5 enfermedades. Estos datos muestran relación con los resultados de la ENSANUT (2012), que afirman que en la población mexicana total la causa de discapacidad que más se reporta es la enfermedad (con 3.4% en hombres y 4.3% en mujeres) y la edad (con 2.5 % en hombres y 3.0% en mujeres). Entre los adultos de 20 años o más de edad hay tres causas importantes de discapacidad: en primer lugar, enfermedad (4.7% 3n hombres y 5.9% en mujeres), en segundo lugar, edad avanzada (3.8% en hombres y 4.4% en mujeres) y en tercer lugar accidentes (2.6% en hombres y 4.4% en mujeres). En el grupo de edad de 20 años o más, las causas de discapacidad se diferencian por género, siendo la enfermedad y edad avanzada en mujeres. Collard, Boter, Schoevers y Oude (2012) encontraron que la prevalencia de pre- fragilidad en adultos mayores de 65 años o más es mayor en relación a fragilidad lo que corresponde con la alta prevalencia de pre-fra-

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gilidad en nuestro estudio. Carrillo, Muciño, Peña y Carrillo. (2011) en su estudio fragilidad y sarcopenia, a nivel mundial incluyendo México, el género femenino es el que sobresale ante la presencia del síndrome de fragilidad, además, en otro estudio Collard, et al (2012) aseguran que el número de personas con presencia de pre-fragilidad por encima de los 65 años es muy alto. Ambos estudios tienen concordancia con nuestra investigación al hacer relevante que la gran mayoría de las mujeres participantes en el estudio contaban con presencia de pre-fragilidad y fragilidad. Andradas, Labrador, Lizarbe y Molina (2014) confirman la necesidad de tener en cuenta que la presencia de fragilidad es un buen predictor de efectos adversos a la salud, e incluso es mejor predictor de efectos adversos y discapacidad que otros parámetros como la comorbilidad o multimorbilidad. Soler, Gómez Pavón, Lesende y Cortés (2010) afirman que existe una relación entre la presencia de pre-fragilidad, fragilidad y diminución de la funcionalidad, que puede generar efectos adversos a la salud como: dependencia física, institucionalización y mortalidad. Es por eso que, al concluir con estos resultados, donde prevalece la pre-fragilidad es necesario atender a la población con la intensión de revertir o bien retrasar la aparición de este síndrome geriátrico. Kameyama, Tsutou y Fujino (2016), mencionan la importancia de que las medidas objetivas del desempeño físico permiten clasificar el nivel de funcionamiento físico de las personas mayores a lo largo de todo el espectro funcional. Es por eso que se recomienda la Short Physical Performance Battery (SPPB) para la constante evaluación de la funcionalidad en el adulto mayor (Guralnik et al., 1994).

Conclusión En este estudio, la pre-fragilidad en mujeres de la tercera edad que asisten a casas club de asistencia social demostró tener prevalencia a partir de los 70 años. En cuanto a funcionalidad, los resultados obtenidos por la SPPB indican que la mayoría de las personas evaluadas tiene un nivel alto de rendimiento físico. Se puede concluir que, en una persona de la tercera edad, el nivel de rendimiento físico puede ser alto aun cuando exista pre-fragilidad. Es importante que la funcionalidad de las mujeres de la tercera edad que acuden a centros de asistencia social sea evaluada periódicamente con la intención de mantener o mejorar su rendimiento físico ya que la disminución o pérdida de este puede llevar a padecer fragilidad y otros efectos adversos a la salud. Además, el deterioro funcional es predictor de mala evolución clínica y de mortalidad en pacientes mayores, independientemente de su diagnóstico.

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Eugenia Erica Vera Cervantes1, Olga Leticia Fuchs Gómez2 y Yadira Navarro Rangel3

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) Av. San Claudio y 14 Sur, Ciudad Universitaria Puebla, Pue., México, C.P. 72592.

1,2,3

eevclibra@gmail.com

Resumen: Los estudiantes de Ingeniería en Ciencias de la Computación (ICC) de la BUAP enfrentan graves problemas de reprobación en las materias que tienen que ver con la creación de algoritmos y diagramas de flujo. El presente artículo muestra el resultado obtenido después de diseñar, desarrollar y utilizar un Sistema Hipermedia Adaptativo (SHA), el cual identifica primero algunas características del estudiante (perfil académico). Dicho sistema adecúa y presenta las competencias orientadas al diseño de algoritmos y diagramas de flujo utilizando estrategias didácticas derivadas de resultados del análisis de factores de rendimiento académico (González, 2003; Rodríguez, 2007; Winslow,1996; Milne y Rowe, 2002). Estas fueron diseñadas y aplicadas dentro de la metodología investigación-acción-desarrollo. El estudio se realizó con una muestra de 215 alumnos de ICC de la BUAP y la investigación fue de tipo cuantitativo de corte cuasi-experimental.

Palabras clave: Sistemas Hipermedia Adaptativos (SHA), aprendizaje de algoritmos, diagrama de flujo y perfil académico.

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Octubre 20, 2018. Aceptado:Octubre 30, 2018.

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Abstract: Engineering in Computer Science students (ICC) at BUAP face great problems failing courses related to the creation of algorithms and flowcharts. The present article shows results obtained from a tool named Adaptive Hypermedia System (SHA for its acronym in Spanish), which was designed and developed, and which identifies some of the

student’s proficiencies. Said system presents proficiencies oriented to the design of algorithms and flowcharts utilizing didactic strategies derived from an analysis of factors in academic performance (González, 2003; Rodríguez, 2007; Winslow,1996; Milne y Rowe, 2002). These strategies have been designed and applied within the methodology of action-development-research. It was used in a sample of 215 students of ICC at BUAP, and research was quantitative and quasi-experimental in kind.

+ Palabras clave: Adaptive Hypermedia Systems (SHA), algorithms, flow chart and academic profile.

El proceso de personalización muestra la información que es apropiada para algún tipo de conocimiento y de aprendizaje de cada usuario. El modelo posee un conjunto de reglas que permiten adaptar los contenidos al perfil del usuario, considerando sus características y el tipo de contenido que debe aprender para cumplir con los objetivos, logrando manifestar relaciones interesantes a partir de la información existente. Los SHA Educativos son sistemas que, basados en el grado de conocimiento del usuario construyen rutas de aprendizaje adaptativas, personalizando la adquisición de conocimiento y adaptando el material que es recomendado (Figura 1).

Introducción Las competencias de aprendizaje que poseen los estudiantes son muy diferentes en cuanto a la comprensión y a las habilidades de razonamiento que cada uno posee. Si el docente conoce aquellas características que pudieran afectar el aprendizaje de sus alumnos, entonces será capaz de atender individualmente al estudiante con una pronta intervención para hacer más eficiente su proceso de aprendizaje. Desafortunadamente en los cursos tradicionales de la Facultad de Ciencias de la Computación de la BUAP los docentes se enteran del atraso del estudiante hasta el momento de revisar los exámenes departamentales. Por otro lado, los grupos son tan extensos que es difícil que se detecten los problemas del alumno a tiempo para poder tomar alguna acción correctora. Es aquí donde el potencial de las TIC puede favorecer en diversas formas los procesos de autoaprendizaje y posibilitar distintas modalidades de aprendizaje y de identificación de problemas. En este artículo se muestra el diseño y el desarrollo del SHA, así como los resultados obtenidos al ponerlo en operación. Este sistema considera las características del estudiante (perfil académico), adapta y presenta los contenidos basados en competencias para apoyar el desarrollo de las habilidades en algoritmos y diagramas de flujo. La muestra bajo estudio fue de 212 alumnos de ICC de la BUAP y la investigación fue de tipo cuantitativo de corte cuasi-experimental con un grupo experimental y un grupo de control. La hipótesis que se desea poner a prueba es: “El uso de un SHA incrementa los aprendizajes de los estudiantes en el tema de interés disminuyendo la reprobación”.

Desarrollo Sistema Hipermedia Adaptativo (SHA) Brusilovsky (1966) define un SHA como un sistema basado en hipertexto e hipermedia que refleja algunas características del usuario y aplica un modelo para adecuar varios aspectos del sistema al usuario (Brusilovsky, 1996). Aquellos sistemas de hipermedia capaces de ajustar su presentación y navegación a las diferencias de los usuarios reducen los problemas de desorientación y falta de comprensión de estos mismos usuarios, (propios de los sistemas hipermedia no adaptativos) (Brusilovsky y Millan, 2007). Un sistema se considera adaptativo cuando se ajusta de forma automática y personalizada a las necesidades del usuario (Brusilovsky,1996). Por lo que un SHA permite personalizar la información almacenada y la presenta a los usuarios según sus preferencias, conocimientos e intereses.

Figura 1. Funcionamiento de un SHA (Sistemas Hipermedia Adaptativos).

Según Brusilovsky (1996), un SHA debe cumplir los siguientes criterios:

1. Ser un sistema hipertexto o hipermedia. 2. Tener un modelo de usuario. 3. Ser capaz de adaptar el hipermedia usando este modelo. Uno de los objetivos más relevantes para el cual un SHA es desarrollado, es que el sistema se adapte al usuario y no sea el usuario quien deba adaptarse al sistema, como sucede regularmente en los hipermedia “clásicos”, los cuales muestran el mismo contenido y los mismos enlaces a todos los usuarios. Además, estos autores señalan que la base del éxito de un SHA se centra en el buen acierto de sus modelos, mediante los cuales se estructura el conocimiento y adaptabilidad del mismo. Como observamos en la Figura 1, las soluciones con la hipermedia adaptativa son: mejor comprensión de la información (rutas de navegación seleccionadas), y orientación en el hiperespacio. Es importante considerar el nivel de conocimiento y ritmo de aprendizaje del usuario. En el sistema que se presenta en este estudio se considera el perfil de ingreso académico con el que cuenta el estudiante, considerando el nivel de comprensión lectora, el nivel cognitivo según la teoría piagetana, el estilo y las formas de aprendizaje y los hábitos de estudio que pudieran repercutir en su rendimiento académico, así como los conocimientos básicos que se requieren para el tema de algoritmos y diagramas de flujo.

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Perfil de ingreso académico Un perfil de ingreso es la caracterización posible de los estudiantes a partir de sus comportamientos académicos previos y del establecimiento de sus conductas sociodemográficas (González, Castro y Bañuelos, 2011). La elaboración de un perfil permite registrar las características de una determinada población o de una parte de tal población de forma que se posibilite una aproximación curricular, evaluativa y de seguimiento de aquellos factores que pueden estar influyendo en el desarrollo de la trayectoria escolar de la misma. El perfil identificado debe permitir una descripción global e integradora de un número amplio de variables relacionadas no sólo con características socioeconómicas y demográficas sino igualmente con el desarrollo y funcionamiento de habilidades cognitivas y su relación con otros procesos (Cáceres, 1992).

tes cognitivos del alumno, de su información y experiencias pasados; De igual modo, debe fomentar el trabajo cooperativo, el aprendizaje recíproco entre iguales y la participación en temas reales, para fomentar la construcción de significados (Díaz y Hernández, 1999, citado por Guglietta, 2011). Comprendiendo que un objetivo definitivo de la intercesión pedagógica es crear en el alumno la capacidad de realizar un aprendizaje importante para sí mismo en una amplia variedad de circunstancias y condiciones (aprender a aprender) (Coll, 1988).

Competencias Las competencias a desarrollar para la creación de algoritmos y diagramas de flujo, derivadas del curso de metodología de la programación se presentan en la Tabla 1.

En el diagnóstico de esta investigación, se seleccionaron seis variables principales con sus respectivas dimensiones, a saber: razonamiento científico, decisión vocacional, habilidad lecto-comprensiva, hábitos de estudio, estilos de aprendizaje y administración de tiempo; las cuales forman el perfil de ingreso académico de los estudiantes. Cada una de estas variables fue estimada con base en la aplicación en línea de instrumentos adaptados para su uso a través de este medio. Se emplearon instrumentos validados en sus versiones originales y, en su mayoría, de conocimiento y uso común por investigadores y docentes. En este trabajo se considera este perfil académico para nutrir como insumo de información al SHA para el aprendizaje autónomo de diseño de algoritmos y diagrama de flujo para la selección de actividades de aprendizaje.

Competencias Cuevas (2011) después de hacer una revisión de los diferentes enfoques educativos, se centra en la adquisición del conocimiento y las nuevas tendencias que se dieron en las escuelas para el proceso enseñanza-aprendizaje, pone su atención en el aprendizaje de los estudiantes y no en las clases tradicionales de los docentes. Por otro lado, el enfoque de competencias conduce a los estudiantes hacia un mejor desempeño para responder a las demandas del entorno. Este enfoque conduce al estudiante a emplear los conocimientos aprendidos hacia el dominio experto de tareas, contenidos, destrezas y procedimientos para dar soluciones y transferir experiencias, organizando, decidiendo y asumiendo responsabilidades. En una competencia personal hay una conexión de aprendizajes, ideas, habilidades, aptitudes, estados mentales, cualidades y procedimientos, para abordar adecuadamente las diferentes dificultades que presenta la existencia cotidiana diaria (Bonilla et al., 1999 citado por Garduño y Guerra, 2008). El enfoque de la Educación Superior hacia el desarrollo de habilidades se sustenta en los modelos constructivistas de progreso cognitivo, psicosocial y sociocultural (Guglietta, 2011). La posición constructivista de la formación se basa en diversas especulaciones mentales que comparten el significado dado a la acción útil del sujeto en la creación de su aprendizaje. El individuo que aprende trae componentes que se identifican y se elevan por encima de lo que ofrece la circunstancia. Así, el procedimiento académico debe partir de los lími-

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Tabla 1. Competencias a desarrollar para la creación de Algoritmos y Diagramas de Flujo.

Diseño del SHA para el desarrollo de habilidades de Algoritmos y Diagrama de Flujo Diseño de las actividades de aprendizaje autónomo Las actividades de aprendizaje autónomo son acciones específicas que facilitan la ejecución de la estrategia de aprendizaje autónomo (Vera, 2017). Estas actividades hacen énfasis en el proceso intelectual que se encuentra especificado para cada idea principal. En cada actividad se le presenta al alumno la información del tema y subtema que está cursando, enseguida la actividad a realizar, la cual es evaluada de manera automática. Cabe mencionar que el alumno se puede saltar el tema si ya lo entiende y podrá sólo contestar las actividades. La Tabla 2 muestra los atributos de las actividades de aprendizaje autónomo, los cuales están abreviados, la Tabla 3 muestra la explicación de las

abreviaciones de estos atributos.

Tabla 2. Atributos de las Actividades de aprendizaje autónomo.

Figura 2. Clases por debate.

Actividades evaluativas Tabla 3. Resumen de características de las actividades de aprendizaje.

Se diseñaron cinco tipos de actividades:

Implementación del sistema El SHA inicia entrando a la escuela virtual. Al entrar al sistema se muestran las opciones para comenzar el curso directamente en el aula. Para esto deberá ingresar al sistema ya sea como administrador, como alumno o como profesor. Si entró como alumno, podrá seleccionar la materia a estudiar. El alumno necesita de una cuenta y clave de acceso para poder ingresar al sistema, si es nuevo usuario deberá registrar sus datos: nombre, apellidos, alias, email, password y perfil académico. Al dar click en el menú contenido se mostrará una lista del contenido temático de la materia y los subtemas, los cuales servirán de enlace para revisar las clases con los que cuenta el sistema.

Clases Las clases pueden ser de cuatro tipos: a) Debate del tema Se maneja la información en forma de debate, se muestran cuatro ideas de supuestos compañeros virtuales, que ayudaran al alumno a construir una idea completa del tema (Figura 2).

a) Actividad Booleana (falso o verdadero) En esta actividad el alumno deberá contestar si la solución que se le está dando es falsa o verdadera, esta solución puede ser una imagen o una respuesta escrita y el alumno tiene la opción de elegir cual es la que le corresponde (Figura 3). b) Actividad Completar texto En esta actividad el alumno tiene 4 frases y 4 listas donde seleccionará dentro de estas listas la respuesta que cree es correcta (Figura 4). c) Actividad Opción múltiple Se muestra una serie de cuatro imágenes donde el alumno debe elegir una respuesta correcta y seleccionarla (Figura 3). d) Actividad Relacionar Bloques Se muestran cuatro distintas imágenes de las cuales debe seleccionar la que corresponde a la pregunta, en esta actividad el alumno eligiendo la imagen ya numerada la escribe en la caja de texto a la que pertenece, dependiendo del concepto que se está tratando. e) Actividad Arrastrar Se muestran imágenes de un lado y texto en el otro, el alumno deberá arrastrar la imagen y llevarla al texto que le corresponde (ver figura 5).

b) Video del tema El sistema cuenta con videos que muestran conceptos específicos que permitirán al estudiante realizar con éxito las actividades relacionadas con el tema. c) Imágenes del tema Se muestra la clase con una serie de imágenes como ejemplos cotidianos cuyo objetivo es ejemplificar el concepto que se trata de enseñar para lograr una mejor comprensión del tema. d) Texto El sistema cuenta con textos que describen conceptos.

Figura 3. Actividad de tipo Booleana y de Opción múltiple.

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Análisis de resultados Análisis de diferencias de medias En la Tabla 5 se presentan los resultados de los tres exámenes departamentales diseñados por la academia de programación y evaluados por un docente externo. En cada examen se valoraron los siguientes temas: Figura 4. Actividad de tipo Arrastre y completar texto.

EX1 Estructuras de diagramas de flujo. EX2 Arreglos con diagramas de flujo. EX3 Funciones con diagramas de flujo.

Metodología Se llevó a cabo un estudio de corte cuantitativo cuasi experimental con las siguientes características: De la población de estudiantes de nuevo ingreso de la ICC de la generación de 2015 se consideró una muestra de 88. El resto de la muestra considerada son 124 estudiantes reprobados de otras generaciones. El estudio se compone de dos grupos experimentales A1 y A2, los cuales utilizaron el SAH y dos grupos de control B1 y B2 cuya enseñanza fue la tradicional, como se muestra en la Tabla 4. Cabe señalar que la conformación y asignación de los grupos se hace desde instancias administrativas y la selección de los grupos fue aleatoria.

Tabla 5. Resultado de los exámenes departamentales.

Calificaciones de los exámenes departamentales: frecuencias En las siguientes figuras se observan las frecuencias de los resultados de los tres exámenes departamentales de los grupos experimental (A) y control (B), por rangos de calificaciones. Se muestra el impacto de la aplicación del SHA. Se observa una disminución de alumnos reprobados (Tabla 6) y un aumento en las mejores calificaciones, de 8.1 a 10.

Tabla 4. Muestra.

A todos, es decir, a los 212 estudiantes se les aplicó la prueba protocolo, al inicio del curso para asegurar igualdad en cuanto a sus estrategias de aprendizaje apegado a las dimensiones manejadas en la Escala de Estrategias de Aprendizaje Contextualizado (ESEAC) (Bernad, 2007). Las cuatro competencias que se midieron son: resolver problemas de manera autónoma, comunicar información en forma de diagramas de flujo, organización del pensamiento y manejo de técnicas eficientes, donde cada una representa un 25% del total de las competencias. Los estudiantes tomaron el curso a lo largo de 4 meses, con los mismos contenidos, y finalmente se evalúo nuevamente la prueba protocolo con el fin de observar el avance en las estrategias de aprendizaje. En la tabla 6 se presentan los resultados iniciales y finales del grupo control.

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Figura 5. Resultados del primer examen departamental de los grupos A y B.

En la tabla 8 se observa que el proceso cognitivos con mayor desarrollo fue el de Evaluación.

Figura 6. Resultados del segundo examen departamental de los grupos A y B.

Tabla 8. Resultados de actividades desarrolladas por los alumnos de acuerdo al proceso cognitivo (Bloom, 2004).

Conclusiones Tomando en cuenta el enfoque de competencias en las nuevas teorías de aprendizaje y considerando los modelos de sistemas de cómputo se logró el diseño y desarrollo de un Sistema Adaptativo Hipermedia para el aprendizaje de algoritmos y diagramas de flujos, tema de gran relevancia en la ICC.

Figura 7. Resultados del tercer examen departamental de los grupos A y B.

Las estrategias propuestas se estructuraron de acuerdo al modelo ESEAC de Bernad con una obligada contextualización, en dos secciones: la que se ocupa de definir cómo procesa el alumno la información relativa a las materias que estudia (estrategias de procesamiento), y la que intenta calibrar el control del aprendiz. Considerando el perfil académico de ingreso del estudiante en dicho sistema se lograron adecuar las actividades de aprendizaje convenientes para el desarrollo de las competencias en cuanto al uso de algoritmos y diagramas de flujo.

Tabla 6. Resultados de frecuencia de alumnos aprobados y reprobados.

Resultados de la prueba protocolo La prueba protocolo muestra el avance en cuanto al desarrollo de estrategias de aprendizaje. En la Tabla 7 muestra que las competencias con mayor desarrollo fueron: “Organización de pensamiento”, “Comunicar información en forma de diagramas de flujo” y “Resolver problemas de manera autónoma”.

Se logró aumentar la motivación de los estudiantes, y el desarrollo de la habilidad de abstracción. Se sistematizaron estrategias para el logro de un aprendizaje autónomo, y se aplicaron metodologías para atender la diversidad. Se logró incrementar la habilidad de resolución de problemas aplicados a la vida real. En cuanto al proceso cognitivo de los estudiantes según la prueba protocolo, se logró un avance significativo al contrastar los resultados iniciales con los finales en el grupo experimental. Los resultados de evaluación del aprendizaje del estudiante del grupo experimental fueron significativamente mejores que los del grupo de control en cada uno de los exámenes departamentales. Se redujo notablemente el número de reprobados, pero además el nivel de logro de aprendizajes se ubica en el rango alto.

Tabla 7. Resultados del Test Inicial, Test Final y Aportación del desarrollo para el Desarrollo de Competencias mediante el SHA.

Se puede asegurar que el sistema puede ser utilizado de manera generalizada en todos los grupos de la materia como refuerzo para el aprendizaje, sin interferir con el estilo de enseñanza.

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Azucena Osorio Moctezuma1, Gustavo Alejandro Galindo Rosales2, Santa Vallejo Figueroa3 y Ricardo Venegas Guzmán4

Instituto Tecnológico Superior de Poza Rica. Calle Luis Donaldo Colosio Murrieta S/N, Arroyo del Maíz, Poza Rica, Veracruz, C.P. 93230. 1,2,3,4

su_si_osorio@hotmail.com

Resumen: Una red de sensores inalámbrica (RIS, Wireless Sensor Networks o WSN) se define como un conjunto de diminutos dispositivos autónomos que desempeñan una tarea en común con un propósito específico, las principales aplicaciones son para recolectar, analizar y utilizar información de variables ambientales. En este artículo se evalúa el desempeño de la red, mediante la simulación del rendimiento de una red de sensores inalámbricos con topología de tipo árbol, aplicada a la monitorización y prevención de riesgos por inundación en el río Cazones de Poza Rica Veracruz. Para el diseño de la red se tomaron en cuenta, las condiciones del escenario de aplicación, la posición de los nodos de la red, las distancias de trasmisión, las características del transceptor a usar y el protocolo de comunicación ZIGBE. Se realizaron pruebas mediante la simulación de la red por medio de la herramienta RIVERBED MODELER que sirve para el análisis y el diseño de redes de comunicaciones.

Palabras clave: Red de sensores inalámbricos (WSN), XBee, ZigBee, Throughput y RIVERBED MODELER.

Recibido: Mayo 7, 2017. Recibido en forma revisada: Julio 16, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Abstract: A wireless sensor network (RIS, Wireless Sensor Networks or WSN) is defined as a set of tiny standalone devices that perform a common task with a specific purpose, the main applications being for monitoring environmental variables. In this article we will evaluate and simulate the performance of a network of wireless sensors with tree-type

topology, applied to the monitoring and prevention of flood risks in the river cazones de poza rica Veracruz. The network design took into account the conditions of the application scenario, the position of the network nodes, the transmission distances, the types of transceivers to be used and the ZIGBE communication protocol. Tests were carried out by simulating the network using the RIVERBED MODELER tool, which is used for the analysis and design of communications networks.

(IEEE 802.15.4), ofrece la posibilidad de someter a un análisis detallado el funcionamiento de la red ZigBee, mediante la evaluación de los diferentes parámetros que miden la calidad del servicio de la red.

+ Palabras

clave: Wireless sensor network (WSN), XBee, ZigBee, Throughput and RIVERBED MODELER.

Introducción La implementación de sistemas de comunicación inalámbrica tales como Redes de Sensores Inalámbricas (WSN), han sido posibles en una gran variedad de áreas de aplicación, las cuales tienen como finalidad obtener información del estado del entorno donde son desplegadas como producto de la medición de variables físicas y otros tipos de información como localización lograda a través de GPS. Las redes de sensores inalmbricas pueden ser utilizadas en diversas aplicaciones a fin de automatizar ciertos procesos, algunas de las ventajas que nos ofrecen son; la compatibilidad con las redes cableadas ya existentes, la facilidad de instalación, la reducción en los costes, la sencillez de administración, su escalabilidad en la zona de monitoreo, la capacidad de atravesar barreras físicas. ZigBee es un estándar que define un conjunto de protocolos de comunicación para baja velocidad de datos, junto con protocolos muy conocidos como Wi-Fi, Bluetooth que utiliza la banda de radio ISM. Los dispositivos inalámbricos basados en ZigBee operan en 868 MHz, bandas de frecuencia de 915 MHz y 2.4 GHz. La velocidad de datos máximas es de 250 K bits por segundo. ZigBee está dirigido principalmente a aplicaciones alimentadas por batería donde baja velocidad de datos, bajo costo, y la larga duración de la batería son los requisitos principales [1]. El protocolo de comunicación Zigbee está compuesto por varias capas, donde cada capa es responsable de realizar ciertas funciones en la red, las capas inferiores pasan los datos a las capas superiores. La capa superior es llamada capa de aplicación, esta capa es la encargada de dar la funcionalidad a la red [2]. La capa de red es la encarga de la estructura de la red, de la autenticación y seguridad de la red. La capa MAC que es la encargada de manejar los servicios y una unidad de datos. La capa física PHY define las funciones y la relación con la capa MAC, define aspectos como la potencia del transmisor y la sensibilidad del receptor [3]. En este artículo se exponen los resultados de la simulación de la red, para analizar el rendimiento de la topología general de la red, mediante la herramienta de RIVERBED MODELER, mediante el protocolo de comunicación Zigbee, analizando los diferentes parámetros que reflejan el funcionamiento de la red.

Figura 1. Simulación de red con Topología de árbol.

La simulación de la red por medio de RIVERBED mediante el protocolo ZigBee, contiene los modelos de dispositivos ZigBee para los coordinadores, enrutador y nodos sensores. En el entorno de simulación se puede definir el escenario de operación de la red con las dimensiones del área para la cual se propone la WSN diseñada. La topología de tipo árbol se basa en conexiones dispuestas en forma de árboles, este tipo de conexión es simple, confiable y representa una gran ventana cuando se requiere cubrir grandes extensiones de monitoreo. El funcionamiento de este tipo de red consiste que cada nodo final enviara los datos a un nodo secundario y está al nodo coordinador, en caso de que el nodo final tenga al alcance el nodo principal coordinador este buscara hace conexión para entregar los paquetes. La red está constituida por un nodo coordinador, dos nodos enrutadores y 4 nodos sensores. Por medio de esta herramienta se pueden analizar el comportamiento entre los nodos al momento de trasmitir, para esto a cada nodo se configura con las características técnicas del XbeeS2C. La Tabla 1 se muestran los parámetros que son necesarios modificar, para ajustar los parámetros de los dispositivos ZigBee en la herramienta RIVERBED MODELER a las especificaciones del equipamiento propuesto en el sistema. Para cada nodo es indispensable modificar los parámetros antes mencionados, dependiendo del tipo de nodo, cabe señalar que este tipo de simulaciones permiten tener una idea general del comportamiento de la red, ya que existen ciertos parámetros ambientales que pueden afectar la trasmisión de datos de una red, la simulación se realizó pero sin contemplar este tipo de perturbaciones, aunque la simulación permite tener una idea general del comportamiento de la red.

Simulación Para simular la red de sensores se optó por el software de RIVERBED MODELER ACADEMIC EDITION 17.5, este es un motor de simulación para el análisis y el diseño de redes de comunicaciones, permite simular diferentes protocolos de comunicación, incluyendo el protocolo ZigBee

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incluyen las retransmisiones por eso se incrementa el valor.

Figura 3. Representa el tráfico enviado y recibido en bits/seg. Tabla 1. Parámetros de configuración en cada nodo.

La potencia de transmisión se situó en 0.0063 W para reflejar la potencia de transmisión de los módulos Xbee. El umbral de potencia de recepción para estos dispositivos es -102 dB. La velocidad de datos se fijó en 250 000 bits/s y el tamaño de los paquetes en 1024 bits, el pan ID no se colocó en esta ocasión pero también se puede fijar, para que los dispositivos solo se comuniquen con los dispositivos que tiene el mismo ID. Por último, se selecciona la banda de frecuencia de 2,4 GHz y se define el intervalo de tiempo entre paquetes el cual es 5000 segundos, una vez lista la topología, se procede a ejecutar la simulación [4].

En la Figura 4, se muestra el Throughput que es el número total de bits enviado de la capa 802.15.4 MAC a capas superiores en todos los nodos que componen la red. Se puede observar que para el caso de la red con topología de árbol conformada por 7 nodos se alcanza un punto máximo de 17 Kb/seg.

Figura 4. Grafica representa el rendimiento de la red en la capa MAC.

Los retardos, Figura 5 representa el retraso de extremo a extremo de todos los paquetes recibidos por las MAC 802.15.4 de todos los nodos en la red y reenviados a la capa superior.

Figura 2. Simulación de red con Topología de árbol.

Análisis global de la capa MAC Los datos que se muestran a continuación son estadísticas generales de toda la red, teniendo en cuenta los parámetros más importantes de la transmisión de datos. En esta sección se analizan el comportamiento de las diferentes capas que componen la red, cada una de las capas del estándar Zigbee se comunican entre sí para establecer la comunicación y envió de datos entre la red. Primer objetivo del análisis de la red, es conocer el alcance máximo de la red sin que existan demasiadas retransmisiones y perdidas de datos, para eso se estableció un área de operación de 3.5km, entre los nodos sensores y el nodo coordinador. El comportamiento de la capa MAC en la transmisión de datos a las capas superiores. En la Figura 3 se observa la gráfica de la capa MAC, en la transmisión se alcanzan valores de 22 kb/seg y recepción de paquetes en la capa MAC se reciben hasta 51 kb/seg, en la recepción de paquetes se

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Figura 5. Grafica de los retardos.

Análisis global de la capa de aplicación La capa de aplicación consiste en el soporte de aplicaciones, es la que le da la funcionalidad específica definida por el usuario, a continuación analizamos los parámetros que representan su funcionamiento.

End-end delay (Retraso total entre la creación y la recepción de un paquete de solicitud). Esta estadística está dimensionada por ZigBee Network (PAN ID) para valores de PANID que van de 1 a 255.

Figura 8. Numero de Hops en la red.

Figura 6. Comportamiento del retraso entre la creación y recepciones paquetes.

Traffic received (packets/sec): Este parámetro representan el tráfico de aplicaciones recibidos por la capa en paquetes/seg. Esta estadística está dimensionada por ZigBee Network (PAN ID) para valores de PAN ID que van de 1 a 255. Todas las demás ID de PAN (incluyendo auto- ID de PAN asignadas) se combinarán en la estadística ‘0’, en la Figura 6 se muestra el comportamiento del parámetro. Traffic sent (packets/sec): Este parámetro representan el tráfico de aplicaciones enviados por la capa en paquetes / seg. Esta estadística está dimensionada por ZigBee Network (PAN ID) para valores de PAN ID que van de 1 a 255 [5]. Todas las demás ID de PAN (incluidas las automáticas) ID de PAN asignadas automáticamente se combinarán en la estadística ‘0’, en la Figura 7 se muestra el comportamiento del parámetro.

Figura 7. El rendimiento de la capa de aplicación.

Análisis global de la capa de red

Packets dropped: Se refiere a los paquetes caídos por la capa, debido a que no están unidos a una red, en este caso el número de paquetes caídos es de cero. Los análisis globales de las capas de la red, proporcionan información relacionada con el sistema en general. Como la red está compuesta por múltiples nodos que en conjunto contribuyen a funcionamiento final de la red, por esto cada elemento contribuye al análisis general de la red en una simulación. Por último, el reporte final de la simulación global de la red ZigBee, en la ejecución de la simulación se establece el tiempo de operación de la red, en este caso se realizó una simulación de 1 hora, el PAN ID es 1, la cantidad total de paquetes que se enviaron en ese tiempo fue de 280 paquetes y sin ningún paquete perdido, la profundidad del árbol es de 2 saltos y el tiempo que se tardó en la formación de la red fue aproximadamente de 11.45 segundos.

Conclusión El propósito de este artículo fue analizar el desempeño de la red ZIGBEE propuesta, mediante el uso de la herramienta de RIVER MODELER, por medio de la cual se simulo el comportamiento de la red en determinado espacio, tiempo de transmisión y el tráfico de datos. El resultado de la simulación fue, es que el retraso en el envío de paquetes es mínimo, la cantidad de paquetes caído durante la trasmisión fue nulo, existe un flujo constante en la transmisión de los datos. En la simulación de la red tiene un alcance de 2km, el cual tiene a ser menor, ya que se considera que en la simulación nos existen obstáculos. Teniendo en cuenta lo anterior se llegó a la conclusión de que la red tiene un buen desempeño para su aplicación en el monitoreo de los niveles de crecimiento de ríos en tiempo real.

Number of hops: Es la cantidad promedio de saltos recorridos por el tráfico de aplicaciones en la red. Como se muestra en el escenario, el número de saltos para cada dispositivo final para enviar datos al coordinador es de 2. La Figura 8 muestra el número de saltos requeridos en la capa de red.

Bibliografía + Shahin Farahani (2008). ZIGBEE WIRELESS NETWORKS AND TRANSCEIVERS. ELSEVIER, 4, 4-5. ISSN # 978-0-7506-8393-7. + 802.15.4-2015(2016). Standard for Low-Rate Wireless Networks. IEEE. ISSN # 978-1-5044-0845-5. + IEEE 802.15.4-2006 IEEE Society Part 15.1: Wireless medium ac-

cess control (MAC) and physical layer (PHY) specifications for wireless personal area networks (WPANs). págs. 39-65 ISBN #0-7381-4708-7 SS95323. + ZigBee Alliance. ZigBee, 2010. http://www.zigbee.org/, visitado el 13 de abril del 2016. + IEEE 802.15.4 Wireless Medium Access Control and Physical Layer Specifications for Low –Rate Wireless Personal Area Networks. Revista Científica

Israel Orlando Guerrero1 y Hernández Paxtián Zulma Janet2

Universidad de la Cañada Carretera Teotitlán - San Antonio Nanahuatipán Km 1.7 s/n. Teotitlán de Flores Magón, Oax. Mexico, C.P. 68540. 1,2

iorlando@unca.edu.mx jpaxtian@unca.edu.mx

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Junio 9, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Resumen: Color, sabor y textura son aspectos importantes para la aceptación de un alimento, siendo el color la propiedad óptica más importante, esto se puede afirmar debido a que el consumidor juzga, principalmente a partir de una buena presencia colorimétrica y posteriormente juzga los otros dos aspectos como la textura y sabor. Por tal motivo la clasificación de alimentos, mediante color es de interés para empresas agroalimentarias, no solo con el fin de motivar al consumidor sino también como un clasificador del producto de acuerdo a la madurez, esto aumenta su ganancia y reduce pérdidas económicas. Debido al alto costo de máquinas de visión clasificadoras de hortalizas basadas en color, en la Universidad de la Cañada, se diseña un sistema de este tipo, basando su estructura principal en: Un sistema de visión e iluminación, conectado al puerto USB de una laptop y un control de actuadores por medio de tonos duales de multifrecuencia o DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency) generados por el puerto de audio de la laptop, lo anterior evita el empleo de tarjetas de adquisición de imágenes/datos (DAQ) y reduce el costo de las máquinas de visión. Se presenta el programa de control, el cual fue escrito en software Labview, empleando los módulos Vision y DSC (Datalogging and Supervisory Control Module). Los resultados indican que la tasa de reconocimiento es de quinientas muestras por minuto.

Palabras clave: Máquina de visión, índice de color y automatización por DTMF.

Abstract: Color, flavor and texture are important aspects for the acceptance of a food, being the color the most important optical property, this can be affirmed because the consumer judges, mainly from a good colorimetric presence and later judges the others two aspects such as texture and flavor. For this reason the classification of food, by color is of interest to agrifood companies, not only in order to motivate the consumer but also as a classifier of the product according to its maturity, this increases its profit and reduces economic losses. Due to the high cost of vision machines that classify vegetables based on color, at the Universidad de la Cañada, a system of this type is designed, basing its main structure on: A vision and lighting system, connected to the USB port of a laptop and a control of actuators by means of dual tones of multi-frequency or DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency) generated by the audio port of the laptop, this avoids the use of image / data acquisition cards and reduces the cost of the vision machines. The control program is presented, which was written in Labview software, and using the Vision and DSC (Datalogging and Supervisory Control Module) modules. The results indicate that the recognition rate is five hundred samples per minute.

+ Keywords: Vision machine, color Index and automation by DTMF. Introducción La creciente exigencia de consumo de productos de calidad, junto a factores económicos, ha inducido a las empresas del sector agroindustrial a introducir innovaciones tecnológicas en sus instalaciones. En particular procedimientos no destructivos, tales como los ópticos, han tenido un auge importante los últimos años, esto debido a que la luz no altera al producto. Por tal motivo la clasificación por color es un proceso importante en la industria agrícola, especialmente en el procesamiento de alimentos, como la selección de hortalizas. El color es uno de los criterios más importantes, relacionado con la calidad de una hortaliza, la importancia se debe, entre otros, al uso del color como índice de valor económico, pues es un factor determinante en cuanto a la aceptabilidad por parte del consumidor. Un estándar para la clasificación de hortalizas en ingeniería de alimentos es el índice de color, el cual se relaciona con el sistema colorimétrico CIELab y define un color en una escala general de productos hortofrutícolas (Atencio, Sánchez-T y Branch, 2009).

Etapas de control de máquinas de visión Las máquinas de visión utilizan tres etapas para su control: Iluminación-detección, generación de señales clasificadoras y el control de actuadores. La iluminación y detección de color se realiza con ayuda de una cámara digital y una fuente de iluminación policromática, de espectro de emisión ancho, esto con el fin de obtener el color real del producto. La generación de la señal clasificadora es obtenida por las características de los pixeles de la imagen digital del producto, por tal motivo es empleado el procesamiento digital de imágenes mediante computadores para separar el producto por su color característico.

control que son enviadas a DAQ y posteriormente a los distintos actuadores con el objetivo de separar físicamente el producto. Las etapas de iluminación-detección y control de actuadores, tiene un costo elevado ya que estas suelen utilizar DAQ e imágenes, sin embargo, debido al surgimiento de nuevas tecnologías que podrían remplazar tarjetas de adquisición de datos e imágenes, el costo del control de sistemas clasificadores podría reducirse drásticamente, lo anterior podría facilitar el acceso de este tipo de sistemas a la mayor parte de los productores agroalimentarios en nuestro país (Blasco J. S. Cubero, R. Arias, J. Gómez F. Juste y E. Moltó, 2007). Una de las tecnologías que se han propuesto como una alternativa para la automatización de procesos es la que se puede llevar a cabo por medio de tonos duales de multifrecuencia o DTMF. Con esta tecnología se pueden generar tonos por el puerto de audio de una laptop o móvil, los cuales pueden vincularse a un evento del proceso a automatizar, y a su vez este tono es relacionado a un número digital, por medio de un chip decodificador, por lo cual este estado digital puede ser amplificado para el control de actuadores mecánicos. (Chinchuluun, R., W. S. Lee y R. Ehsani, 2009).

El color como un clasificador El color normalmente viene definido por un sistema cartesiano tridimensional y como esto no es fácil representarlo en el plano, se sustituye por representaciones geométricas planas llamadas diagramas cromáticos. Una de las propiedades más importantes que se le va a exigir a cualquier espacio de color utilizado para representar o nombrar colores es la uniformidad. Es decir, todas las diferencias de color igualmente percibidas deben representarse en tal espacio uniforme por las mismas distancias. Aunque se puede trabajar con varios sistemas de coordenadas de color, el más parecido al ojo humano y adaptado como norma UNE es el CIELab que es un sistema cartesiano definido por tres coordenadas colorimétricas (L*, a* y b*) (Figura 1): la coordenada L* recibe el nombre de claridad o luminosidad (toma valores desde 0 para negro hasta 100 para blanco), es decir, está referida al componente blanco-negro que presenta un alimento. El parámetro a* indica el componente rojo-verde en la muestra analizada bajo las condiciones establecidas por el sistema CIELab, donde el rojo representa los valores positivos y el verde los valores negativos. El parámetro b* define el componente amarillo-azul presente en una muestra, donde el azul representa los valores negativos y el amarillo los valores positivos (Carranza-Gallardo, 2002). Se puede emplear las cordenadas L*, a* y b* para definir el índice de color (IC*), el cual se puede relacionarse con la madurez de una hortaliza, este es un estándar para la industria agroalimentaria y se puede obtener aplicando la siguiente relación al espacio de color CIELab:

Figura 1. Representación espacial de las coordenadas cartesianas del espacio de color CIELab.

El algoritmo implementado en el computador genera las señales de

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El IC* por sus características de variación es utilizada como variable de control de la calidad de alimentos, por lo que se pueden proponer intervalos de maduración de IC* como sigue:

El proceso de asociación, de un par de frecuencias y 16 teclas se puede resumir en la siguiente tabla.

a) Si IC* es negativo (-40 a -20), su valor relaciona los colores que van desde el azul-violeta al verde profundo (no maduro).

b) Si IC* es negativo (-20 a 2), su valor se relaciona los colores que van del verde profundo al verde amarillento (semimaduro).

c) Si IC* es positivo (2 a +40), se relaciona con los colores que van desde el naranja intenso al rojo profundo (maduro).

En la Figura 2, se muestran tres imágenes de tomate (Lycopersicon esculentum Mill), en este caso son tres clasificaciones: verde profundo, amarillo verdoso y rojo profundo, dicha clasificación se realiza en base a los pixeles de la imagen digital y el cálculo de IC* a partir de la ecuación uno.

Tabla 1. Asociación de par de frecuencias con una tecla.

El circuito integrado decodificador más utilizado en esta tecnología es el CI MT8870DE, el cual contiene una entrada para el tono y cuatro salidas digitales, en la Tabla 2 se muestra la asociación entre tono de tecla y la salida digital para este CI.

Figura 2. a) tomate con IC*= -33 clasificado como no maduro, b) tomate con IC*=0.5 clasificado como semimaduro, c) tomate con IC*= 35 clasificado como maduro.

Automatización por medio de DTMF Tonos duales de multifrecuencia o DTMF es usada en sistemas de comunicaciones, en especial énfasis en el teclado de teléfonos móviles, en esta tecnología se suman dos frecuencias de sonido audibles para generar un tono, el cual a su vez es relacionado a una tecla (2-3), este tono, es introducido a un decodificador, el cual lo relaciona con un número binario (Chinchuluun, R., W. S. Lee y R. Ehsani, 2009), un diagrama general de este proceso se muestra en la Figura 3.

Figura 3. Proceso de asociación de: frecuencias de sonido, pulsación de una tecla y un número binario.

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Tabla 1. Asociación de par de frecuencias con una tecla.

Esta salida digital generada por el CI MT8870DE puede ser empleada para el control del servo motor o actuadores neumáticos, los culés puedes sacar el producto no deseado de la producción es decir pueden estar asociados a un evento especifico en un proceso a automatizar, dicha asociación es la que se propone en este artículo, lo anterior evita el uso de DAQ, reduce el costo además de facilitar la accesibilidad a máquinas de visión. La asociación entre el valor IC, clasificación de un objeto, el tono y número binario/actuador se puede resumir en la Figura 4.

Figura 4. Proceso de asociación de: frecuencias de sonido, pulsación de una tecla y un número binario.

Metodología. Programa de control La parte principal de una máquina de visión es el programa de control, el cual asocia un estado de maduración con un actuador, el diagrama de flujo del programa de control que se desarrolló en esta investigación, se muestra en la Figura 5, y su descripción es: El programa inicia activando la cámara webcam y realizando una captura de la imagen de la hortaliza, con resolución de 640x480 pixeles verticales y horizontales respectivamente. Posteriormente esta imagen se subdivide en tres imágenes correspondientes a sus canales de color rojo, verde y azul (RGB), para cada imagen obtenida, se obtiene la media aritmética de todos sus pixeles, esto se realiza para reducir el ruido en las imágenes y obtener un valor preciso del valor promedio RGB de la imagen inicial. Estas componentes son convertidas al espacio de color CIELab, esto con el fin de poder calcular el valor IC* de la imagen capturada por medio de la ecuación (1). Posteriormente se cuestiona si el valor de IC* se encuentra dentro de alguno de los tres intervalos de maduración de la hortaliza y finalmente, al ser asociado el valor de IC*, se activa el puerto de audio de la PC para generar uno de los cuatro tonos correspondientes a las teclas 8,4,1 y D, los cuales también son asociados a un número binario y actuador que separa el producto seleccionado de la producción.

la hortaliza a clasificar, este es enviado a una banda trasportadora movida por un motor. Cada fruto es pasado a través de la cabina de visión, la cual contiene una cámara, que es conectada a una PC esta última contiene el programa de control descrito anteriormente. La cabina de visión contiene además una lámpara de halógeno conectada a un sistema óptico de iluminación del tipo Köhler, lo cual permite una iluminación homogénea y sin variación sobre el objeto.

Figura 6. Panel de control del Sistema clasificador de frutas y hortalizas utilizando el índice de color.

También en la Figura 6 se puede observar que en la PC se visualiza una imagen real de un fruto en específico, el cual presenta, en este caso, un valor de IC*=3. Como se comentó, este valor se asocia a un estado de maduro, y por lo tanto la PC envía un tono asociado a la tecla ocho (ver Figura 5). Este tono es enviado al CI MT8870DE el cual lo decodifica en un numero digital 1000, el cual es amplificado para controlar el actuador P1. Cabe mencionar que este estado es mostrado en tiempo real en los leds llamados número binario como se puede visualizar en la Figura 6. Para este caso en específico, la activación del actuador P1 seria verdadera y los demás actuadores permanecerían en reposo. Figura 5. Diagrama de flujo del programa de control para la clasificación.

Cabe mencionar que, si el valor de IC* no se encuentra en algunos de los intervalos previstos, se genera el tono D y el CI lo trasforma en el numero binario 0000, lo cual significa que ninguno de los actuadores es activado y por consiguiente el fruto pasa sin alteración. Finalmente, el programa termina el proceso de asociación para la primera imagen y vuelve a realizar el proceso de asociación para n imágenes.

Resultados El programa de control del sistema clasificador, contiene un panel de control, el cual es dinámico ya que fue implementado utilizando el módulo de Labview llamado “Registros de datos y control de automatización”, este permite interaccionar en tiempo real con los controles, cámara y actuadores que se utilizan en el sistema, esto lo realiza mediante animaciones que pueden plasmarse en el panel de control, el cual es mostrado en la Figura 6, en él se puede observar que existe un contenedor el cual contiene

Por otro lado, en las cajas llamadas contenedores y conteo, se puede observar la suma de los frutos u hortalizas que cumplen con alguna de las tres clasificaciones. Finalmente existe un botón de paro llamado STOP, el cual puede ser activado en cualquier momento, con el fin de detener el proceso de selección.

Conclusiones Se implementó una máquina de visión accesible para la clasificación de hortalizas la cual se realiza de acuerdo al valor IC* que presenta su imagen digital, este sistema activa el puerto de audio, para generar tonos los cuales son asociados a un estado de maduración, estos tonos son codificados por medio del CI MT8870DE, en un numero o estado binario el cual puede ser amplificado para activar un actuador neumático que expulsa la hortaliza de la producción. Lo expuesto en este artículo, brinda la posibilidad de reducir el costo de estos sistemas, lo anterior debido a que no se utilizan tarjetas de adquisición de imágenes ni de datos, por lo que los productores de nuestro país

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podrían accesar a este tipo de tecnología. Por otro lado, se pudo comprobar que la tasa de reconocimiento es de cincuenta imágenes por minuto o 8 imágenes por segundo.

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Bibliografía + Atencio, P., Germán Sánchez-T, y John-William Branch. “Automatic visual model for classification and measurement of quality of fruit: case mangifera indical”. Colombia: Dyna. Vol. 76. Num. 170. pp. 317-326, 2009. + Blasco, J., S. Cubero, R. Arias, J. Gómez, F. Juste, y E. Moltó. “Development of a computer vision system forthe automatic quality grading of mandarin segments”. Lecture Notes on Computer Science. 4478:460-466., 2007. + Carranza-Gallardo, J. “Manejo de las fórmulas de diferencias de color vs límites de aceptabilidad”. Memorias del Simposio de metrología 2002, Centro Nacional de Metrología, México., 2002. + Chinchuluun, R., W. S. Lee, y R. Ehsani. “Machine vision system for determining citrus count and size on a canopy shake and catch harvester”. Applied Engineering in Agriculture. Vol. 25(4): 451 458., 2009.

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Renata Cebada Posadas1, Claudia Mena Huerta2, Vicente Ramírez Palacios3, Sergio J. Torres Méndez4 y José R. Mendoza Vázquez5

Tecnológico Nacional de México Instituto Tecnológico de Puebla Av. Tecnológico 420 Col. Maravillas Puebla, Puebla, México, C.P. 72220.

1,2,3,4,5

renata12363@hotmail.com

Resumen: En este documento se presenta el desarrollo de una arquitectura del sistema de actuación de un robot paralelo activado por cables. La función del robot es almacenar objetos, posicionándolos en compartimientos con alta precisión y rapidez. La estructura del robot cuenta con una plataforma móvil como actuador final, que se encuentra suspendida mediante cables sujetos a la base del robot. La estructura del sistema de actuación consistirá en dos servomotores cuyo funcionamiento estará gobernado por un módulo de control de movimiento (MC) y un controlador lógico programable (PLC). El PLC será retroalimentado mediante una cámara y/o encoder y controlado por una interfaz HMI, además se describen los diversos protocolos de comunicación que se utilizan entre los dispositivos del sistema, la metodología de desarrollo empleada, así como la descripción del sistema logrado y sus componentes. Finalmente se presentan los resultados experimentales del sistema propuesto.

Palabras clave: Robots activados por cables, arquitectura, servomotor, servo drive, PLC.

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Julio 10, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Abstract: In this article is presented the design and the construction of an actuation system to a parallel cable-based robot. The robot’s function is to store objects, placing them in boxes with high accuracy and velocity. The robot´s structure has a mobile platform as a final actuator, the mobile platform is suspended by cables attached to the base of the robot. The

actuation system’s structure consists in two servomotors whose behavior will be governed by a movement control module (MC) and a programmable logic controller (PLC). The PLC will be provided with feedback by a camera y/o encoder and controlled by a HMI interface, in addition, it is described the diverse communication protocols used among the system’s devices as well as the methodology of the system used and the description of the achieved system and their components. Finally, it is presented the experimental results of the proposed design.

+ Keywords: Cable-based robots, architecture, servomotor, servo drive, PLC.

Introducción Los robots paralelos son aquellos sistemas que poseen estructuras de lazo cerrado, con varias cadenas cinemáticas conectando la base y una plataforma móvil, los cuales presentan muy buen rendimiento en términos de exactitud. Han sido usados en diversas aplicaciones como por ejemplo en el campo de la astronomía, así como también están tomando gran popularidad en la industria y para simuladores de vuelo (Merlet, 2012). La característica de la mayoría de los robots paralelos existentes es que su diseño incluye eslabones rígidos, los cuales no pueden modificar su longitud ya definida. Un tipo particular de los robots paralelos son los robots paralelos activados por cables. Las estructuras robóticas accionadas por cables se componen normalmente de una parte estructural fija y una plataforma móvil unidas mediante un número determinado de cables. El control en posición y orientación de la plataforma móvil se consigue mediante varios servomotores situados a lo largo de la estructura y/o la plataforma móvil que permiten controlar en tensión y longitud los cables. Debido a que se puede modificar la longitud de los cables, es notoria la diferencia respecto a los robots paralelos que tienen eslabones rígidos, es decir, los robots activados por cables poseen escalabilidad, ya que cables de gran longitud pueden ser almacenados en carretes o tambores permitiendo que el espacio de trabajo del robot varíe de unos pocos centímetros a metros (Nicolas Riehl, 2010). Algunas aplicaciones de los robots paralelos activados por cables son: robots tipo grúa, sistemas de construcción automatizados (Robert L. Williams, 2008), en (Stefano Masiero, 2009) se diseña e implementa un robot activado por cables (NeReBot) para rehabilitación en personas con apoplejía y en (Tobias Bruckmann, 2013) nos muestran una familia de tres tipos de robots paralelos activados por cables utilizado para aplicaciones industriales. Algunos estudios sobre este tipo de robots aparecen en (Tej Dallej, 2011), donde se propone un control basado en visión del diseño de un robot paralelo cableado, en (Mitchell Rushton, 2018) se presenta un análisis de la posibilidad de usar cables para eliminar vibraciones y en (B. Zi, 2008) un modelo dinámico junto con un control activo para este tipo de robots, también en (Mohammad A. Khosravi, 2014) se propone un control PID robusto para robots cableados totalmente restringidos y en (Samir Lahouar, 2009) una planificación de rutas libre de colisiones para robots paralelos activados por cables.

Metodología La metodología del sistema consta de seis etapas (Figura 1), comenzando por los requerimientos de diseño y selección de componentes. En esta etapa se establecen los elementos necesarios para la realización del proyecto de acuerdo al diseño requerido. Posteriormente se presenta la determinación de los protocolos de comunicación, elegidos de acuerdo a la velocidad demandada por la aplicación del sistema, para especificar la arquitectura y descripción de los componentes, los cuales son elegidos de acuerdo a su compatibilidad, disponibilidad y presupuesto. En desarrollo del prototipo es diseñado el layout de la distribución de los componentes en el módulo de automatización y control. Finalmente se muestran las pruebas de comunicación e integración para obtener un funcionamiento que corresponda a los resultados deseados.

Figura 1. Metodología del sistema

Determinación de requerimientos de diseño Módulo de Ethernet: Se busca una conexión que utilice un protocolo de comunicación de ethernet para establecer comunicación entre el módulo de control de movimiento (MC), el panel HMI, la cámara y la PC. En la red a trabajar se prefiere utilizar ethernet debido a un criterio de velocidad de transmisión, específicamente por el tiempo de procesamiento de la imagen adquirida para calcular las coordenadas y su retroalimentación con la información hacia el PLC. PLC: El cual será el encargado de ejecutar el algoritmo del sistema, de la detección de las señales de entrada y/o activación de las salidas a partir de la información recibida por el encoder y/o la cámara, por lo que estará en constante comunicación con el módulo de control de movimiento (MC), el panel HMI y con la PC, informando el estado del proceso. CPU Motion: Es el responsable de indicar el movimiento de los servomotores gobernados por los servo drives, este módulo de control viene integrado junto con el PLC y funciona basado en CANopen. Posee un puerto de comunicación ethernet compatible con el protocolo Modbus TCP. Switch: Cuya función será interconectar el panel HMI, la cámara, el módulo de control de movimiento (MC) y la PC, formando una red área local (LAN) cuyas especificaciones técnicas siguen el estándar IEEE 802.3 intercambiando mensajes entre los diferentes dispositivos bajo el protocolo TCP/IP. Servo drives: Los cuales decodifican la señal que viene del encoder y que además sirve como retroalimentación para un control total en lazo cerrado. Gracias al servo drive se puede posicionar a una velocidad y torque deseado la flecha del motor para posteriormente enviar la información al PLC y al módulo de control de movimiento (MC). Cámara: Para determinar la posición del efector final del robot por medio de un algoritmo de procesamiento de imágenes como sensor de retroalimentación al sistema de lazo cerrado.

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Servomotores: Conectados a los servo drives, los cuales presentan gran exactitud en el control de velocidad y posición, alta fiabilidad de funcionamiento y pérdidas en el rotor muy bajas. PC: Si bien el PLC podría tener las funciones grabadas y no requerir

la conexión de la computadora, se utilizará como HMI, observar en línea el programa y el control de los drivers.

Panel HMI: Es donde se desarrollará la interfaz hombre-máquina de control. En esta interfaz el usuario podrá supervisar y/o indicar instrucciones para el manejo del equipo de manera remota mediante aplicaciones gráficas que ilustran el comportamiento de las variables de control.

Selección de componentes PLC y Módulo de Control de Movimiento (MC)

El PLC que se seleccionó para el sistema es el modelo DVP10MC11T de la marca Delta. El MC y el PLC se encuentran dentro del mismo módulo de control, el cual cuenta con dos puertos de comunicación COM (RS-232 y RS-485), un puerto de Ethernet, una interfaz para el encoder, un puerto de comunicación CANopen, 8 puertos de entradas digitales y 4 puertos de salidas digitales a nivel transistor. Su ciclo de trabajo es estructurado y soporta máximo 8 módulos de extensión analógicos y 7 módulos de comunicación.

Módulo de Ethernet

El módulo de ethernet DVPEN01-SL marca Delta autodetecta la velocidad de transmisión 10/100 Mbps, admite el protocolo MODBUS TCP y el intercambio de datos punto a punto (con una longitud máxima de 200 bytes). Posee dos puertos de comunicación (RJ-45 y RS-232).

Switch

El DVS-008I00 marca Delta el cual soporta el protocolo IEEE 802.1p basado en QoS (Quality of Service), es compatible con diversos protocolos de comunicación tales como Ethernet/IP, Profinet, CC-Link y posee protección contra tormentas de broadcast. Cuenta con 8 puertos RJ45 y su capacidad de conmutación es de 1.6 Gbps.

Servo drives y Servomotores

Se utilizaron servo drives con modelo ASDA-A2-M y servomotores TAP-CB04, ambos marca Delta, donde los servo drives poseen un encoder con una resolución de 20 bits (1280000 pulsos por revolución) para lograr un control de alta precisión. Se comunican por medio del protocolo CANopen al PLC y pueden conectarse hasta un máximo de 127 servo drives. Los servomotores pueden mantener una rotación estable a baja velocidad y su tiempo de establecimiento es por debajo de 1 ms mientras que su repuesta de frecuencia llega hasta 1kHz.

Determinación de protocolos de comunicación Ethernet TCP/IP

Se dispuso a usar una red Ethernet para la comunicación entre los dispositivos de comunicación como el PLC, el panel de control y la cámara, por ser un estándar de comunicación abierto (el desarrollo de una conexión a Modbus TCP/IP no requiere ningún componente de marca ni compra de licencia), donde su extendido uso supone una reducción de los gastos de conexión, un mayor rendimiento y la probabilidad de incorporar nuevas funciones. Su velocidad de trabajo (100 Mb/s) nos permite una rápida comunicación de la cámara al mandar la posición real del efector final, así como también al mandar al sistema de control las coordenadas deseadas. La arquitectura del sistema puede evolucionar sin ninguna dificultad si posteriormente se requiere usar otros dispositivos o bien, ampliar el número de elementos, siempre y cuando se respete el número máximo de dispositivos a conectar en el módulo de Ethernet (16 dispositivos).

CANopen

Por otra parte, se decidió usar una red CANopen para la comunicación del Motion Control con los Servo Drives. Esa determinación radica en que CANopen es una red abierta admitida por más de 400 empresas de todo el mundo. CANopen es un protocolo orientado a mensajes, por lo tanto, no se orienta a direcciones IP, a los cuales se les asigna un identificador único (ID) dentro de la red, dichos mensajes están priorizados, evitando colisiones en la comunicación Las ventajas que se pueden apreciar sobre esta protocolo son; la elaboración física del cable CANopen permite economizar el coste monetario debido a su mínima complejidad del cableado (par trenzado), su máxima velocidad es de 1Mb/s, es altamente resistente a EMI, pueden conectarse hasta 110 dispositivos en la red CANopen, existe garantía de tiempos de latencia de manera que la transmisión siempre será en tiempo real, posee modo de desconexión autónoma de nodos defectuosos, además, se pueden añadir nodos al bus sin afectar al resto del sistema, y sin necesidad de reprogramación.

Arquitectura del sistema La arquitectura de nuestro sistema está representada a detalle en la Figura 2 donde se consideran los siguientes elementos:

Panel HMI

Finalmente se optó por el touchpanel DOP‐B10E615 marca Delta de 10.1” (1024 x 600 pixeles) LCD, que admite tarjeta SD y posee tres puertos COM (RS232, RS422, RS485). La transmisión y descarga de datos puede ser por RS232, USB y Ethernet.

Figura 2. Arquitectura del sistema.

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Desarrollo del prototipo Se colocó el PLC dentro de un panel metálico cerrado de manera que mantuviera el hardware protegido de los problemas ambientales tales como el polvo conductivo, humedad y diversas sustancias corrosivas y dañinas A partir del layout se definió la ubicación de cada componente a partir de sus características físicas, considerando los efectos del calor, ruido eléctrico, vibración y seguridad; no solamente para satisfacer la aplicación sino también disminuyendo los problemas de mantenimiento y minimizando el recorrido de cables, simplificando la instalación. Posteriormente se colocó un marco de canaletas a manera de protección del cableado y los DIN rail para poder fijar los componentes en el interior del tablero eléctrico como muestra la Figura 3.

Figura 5. Prueba en motor 1.

Posteriormente se realizó otra prueba para corroborar la lectura del encoder, al hacer girar los motores diez vueltas y corroborando la lectura de los pulsos leídos por el encoder mediante el servo drive A pesar de que en el HMI se mandó una posición de 10000, se muestra un resultado de 50000 pulsos por la relación de transmisión de la caja de engranes (5:1) como se puede apreciar en la Figura 6.

Figura 3. Tablero eléctrico y su distribución.

El robot paralelo activado por cables se puede apreciar en la Figura 4:

Figura 6. Resultados ASDA Soft.

Figura 4. Robot paralelo activado por cables.

Más adelante, se observó en línea el software CANopen Builder y al mismo tiempo se utilizó el HMI para corroborar la posición actual del servomotor. Se indicó una posición de 26500 a una velocidad de 20000 y como se puede ver en la Figura 7, la lectura del encoder obtuvo exactamente los 26500 pulsos requeridos.

Pruebas y validación Se usó el software WPLSoft para la programación del PLC, CANopen Builder para la programación del Motion Control, el software DOPSoft para la interfaz HMI utilizada para la activación de los dos motores del sistema y ASDA Soft para la validación de la lectura del encoder a través de los servo drives. El programa de prueba diseñado se hizo con la finalidad de comprobar la comunicación, instalación e interconección de los componentes mencionados anteriormente. Tal como podemos ver en la Figura 5. se probó el movimiento del eje del motor 1, a 90 grados. Figura 7. HMI y Motion Control en línea.

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Por último se hizo girar los motores a diferentes velocidades y se cronometró el tiempo como lo muestra la Tabla 1.

Tabla 1. Datos obtenidos a partir de mediciones.

Conclusiones Los componentes que se emplearon en el sistema descrito anteriormente son de fácil adquisición ya que se encuentran disponibles en el mercado y además son de costo moderado. El tablero eléctrico diseñado e implementado presenta todas las condiciones funcionales, estéticas y de robustez, además el cableado del tablero eléctrico se hizo en base a la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012, que lleva por título «Instalaciones Eléctricas (utilización)». Las pruebas realizadas fueron de entera satisfacción ya que existe compatibilidad entre los elementos existentes, facilidad en las conexiones y facilidad de movilidad garantizando su versatilidad en su implementación. El sistema propuesto tiene la capacidad de lograr el control de la posición del efector final mediante dos tipos de sensores: utiliza visión por computadora con el uso de una cámara y el procesamiento de imágenes además del encoder que poseen los servo drives.

Agradecimientos Los autores agradecen al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, al Tecnológico Nacional de México y al Instituto Tecnológico de Puebla por el apoyo proporcionado para el desarrollo de esta investigación con el financiamiento del proyecto de investigación: “Evaluación del sistema de control a un robot activado por cables en almacenes industriales de gran capacidad” con clave 6790.18-P.

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Bibliografía + Zi, Duan, Du y Bao (2008). Dynamic modeling and active control of a cable-suspended parallel robot. Mechatronics, 18, 1-12. ISSN # 0957-4158.

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Revista Científica

José Carlos Contreras Chimal1, Karina Rodríguez Alvarez2, Andrés Elías Castro Pacheco3, Arturo González Torres4, Ann Margareth Meza Rodríguez5 y Edgar Almazán de la Cruz6

Tecnológico Nacional de México Instituto Tecnológico de Milpa Alta Prol. Vicente Guerrero, s/n, San Juan Tepenahuac, Ciudad de México, México.

1,2,3,4,5,6

cann_azteca@hotmail.com

Resumen: La presente investigación tiene como objetivo el desarrollo de un prototipo de gafas inteligentes para la diferenciación de rostros u objetos como ayuda en personas con dispacidad visual para mejorar su calidad de vida y ampliar sus espacios de inclusión social. Para cumplir con la meta planteada se empleó la metodología de prototipos evolutivos en la que se comprenden diferentes fases que orientan el proyecto desde su conceptualización hasta su puesta en marcha y funcionamiento. Se empleó una confiabilidad del 90% y un margen de error máximo permitido de 10% para probar las gafas inteligentes con una muestra de 68 personas con discapacidad visual. El resultado final del prototipo fue que consiguió lograr diferenciar rostros u objetos y tuvo una aceptación de la muestra representativa del 85.29%.

Palabras clave: Gafas inteligentes, discapacidad visual y diferenciación.

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Julio 2, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

Revista Científica

Abstract: Abstract: The present investigation has like objective the development of a prototype of intelligent glasses for the differentiation of faces or objects like aid in people with visual incapacity to improve its quality of life and to extend its spaces of social inclusion. In order to comply with the proposed goal, the methodology of evolutionary prototypes was used in which different phases are included that guide the project from its

conceptualization to its start-up and operation. A reliability of 90% and a maximum allowed margin of error of 10% were used to test smart glasses with a sample of 68 people with visual impairment. The final result of the prototype was that it managed to differentiate faces or objects and had an acceptance of the representative sample of 85.29%.

La Figura 1 representa el tipo de causa de discapacidad y sus causas. Cabe señalar que según el INEGI (2014), los porcentajes fueron calculados con base en el total de discapacidades registradas por cada entidad federativa del territorio nacional.

+ Keywords: Smart glasses, visual impairment and differentiation. Introducción Datos del gobierno de la República, a través de los tabuladores del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), colocan a la ceguera como la segunda causa de discapacidad en México. La Secretaria de Desarrollo Social (2016) en su diagnóstico sobre la situación de las personas con discapacidad en México menciona que para 2014 existieron en México alrededor de 7.7 millones de personas con algún tipo de discapacidad, de los cuales 3.7 son hombres y 4 millones mujeres. Una condición negativa que tiene un impacto no tan calculado en el sector personal, familiar y productivo del paciente (Huitrón, 2017). Por su parte, el semanario sin límites (2018) menciona que el vivir en condición de pobreza y no atender a tiempo problemas de miopía y/o astigmatismo, son tres factores que llevan a la ceguera a mexicanos que son atendidos por personas que a pesar de no estar licenciadas en optometría, el gobierno federal los certifica, provocando incluso, que la ceguera sea un problema de salud en México. El presente proyecto busca el desarrollo de unas gafas inteligentes que permitan diferenciar rostros u objetos, a través del uso de herramientas de tendencia tecnológica con el fin de ayudar a las personas invidentes a mejorar su calidad de vida y ampliar sus espacios de inclusión social.

Definición de Discapacidad Visual La dirección general de educación especial de la ciudad de Xalapa (S/A) menciona que la discapacidad visual (DV) está relacionada con una deficiencia del sistema de la visión que afecta la agudeza visual, campo visual, motilidad ocular, visión de los colores o profundidad, afectando la capacidad de una persona para ver. Mon F. (1998), señala que la discapacidad visual comprende a las personas ciegas y a las que tienen debilidad visual, llamadas también con baja visión o con visión subnormal, esta debilidad para ver puede estar provocada por una merma en la agudeza visual perjudicando la calidad de la visión, o por un recorte en el campo visual afectando la cantidad de visión. Ramírez y Lobera (2010) mencionan en su escrito que la discapacidad visual es una condición que afecta directamente la percepción de imágenes en forma total o parcial. La OMS (2017) señala que la función visual se clasifica en cuatro categorías principales: • Visión normal • Discapacidad visual moderada. • Discapacidad visual grave. • Ceguera. Asimismo, la OMS (2017) señala que la discapacidad visual moderada y la discapacidad visual grave se reagrupan comúnmente bajo el término «baja visión»; la baja visión y la ceguera representan conjuntamente el total de casos de discapacidad visual. INEGI (2014) señala que la distribución del porcentaje de las personas con discapacidad visual es de 44.3%.

Tabla 1. Distribución porcentual de las discapacidades, por tipo según causa de la discapacidad. Fuente: INEGI. Encuesta Nacional de la Dinámica Demográfica (2014).

Con motivo dela celebración del día mundial de la salud visual, Europa Press (2014) en su portal menciona Alrededor de 285 millones de personas sufren algún tipo de discapacidad visual en el mundo, al menos 39 millones son ciegas y 246 tienen baja visión. Lansingh y Sánchez (S/A) señalan en su artículo que la ceguera es una discapacidad que afecta entre el 1% y 4% de la población de los países latinoamericanos. En investigaciones previas, Carroll (1961), describió el impacto de la ceguera en los humanos y como les afecta en su vida diaria. Pérez Córdoba A. M. (2015), señala en su artículo que mucho se ha hablado de la falta de accesibilidad de las Personas con discapacidad (PCD) en nuestro país, pero muy pocas acciones tanto gubernamentales como ciudadanas se han hecho en favor de ellas. La Fundación UNAM (2017) en su página menciona que en México está aumentando la discapacidad visual y la ceguera asociada a la retinopatía en pacientes diabéticos, esto mencionado por Aída Jiménez Corona, del Instituto de Oftalmología Conde de Valenciana IAP. Zarur (2017), señala en su artículo que las personas con discapacidad visual han sido relegadas en gran medida de actividades sociales y culturales debido a su condición, limitando así su desarrollo y el aprovechamiento de su tiempo libre.

Estudios Previos Ayala (2011), desarrollo un estudio de un prototipo de un sistema electrónico por ultrasonido para medir distancia aplicada a un bastón blanco. Dicha investigación mediante un sensor ultrasonido, propone una solución a las personas invidentes. Zoraida y Jaramillo (2011), crearon un bastón electrónico para personas no videntes. Esta investigación presenta una estructura física de madera con la ayuda de un soporte incorporado a una estructura y tres sensores de distancia por ultrasonido. Muñoz y Rodríguez (2013), diseñaron un dispositivo capaz de detectar posibles objetos potencialmente peligrosos con la finalidad de protección de la integridad física del usuario, con esto se busca garantizar la autonomía de las personas invidentes. Milenio Digital (2015), en su artículo menciona que Científicos del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), unidad Guadalajara, crearon unos lentes con tecnología de inteligencia artificial, sistema GPS y técnicas de ultrasonido que pueden ayudar a mejorar la calidad de vida de personas con debilidad visual o ceguera. Guillen y Vizhñay (2016), diseñaron unas gafas especiales para la detección de obstáculos con un sistemas de ubicación en caso de emergen-

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cia y ayuda de reconocimiento de billetes para personas con discapacidad. Unidad Editorial Información Deportiva (2017) menciona en su artículo que la compañía Eyesynth, creadora de las primeras gafas para ciegos que convierten información espacial y visual en audio comprensible para invidentes, ha desarrollado un sistema que funciona mediante una cámara 3D y un algoritmo de software que transforma espacios y objetos en sonido abstracto, transmitido mediante auriculares cocleares, que el cerebro del usuario es capaz de decodificar, permitiendo así conocer información sobre el tamaño, la posición y la forma de los objetos y obstáculos cercanos. Alumnos de la Universidad Tecnológica de México (Unitec) crearon un chaleco y unas gafas para personas con discapacidad visual, que mediante vibraciones indican distancias y obstáculos cercanos, lo que permite mayor autonomía de movimiento (Excelsior, 2018).

Discapacidad Visual en México. Según datos del INEGI (2014) el problema de la ceguera ocupa el segundo lugar en capacidades diferentes que afectan a la población de México con un 58.4%. Así mismo, en la encuesta nacional de la Dinámica Demográfica (2014) el INEGI señaló que la población con discapacidad visual tiene una dificultad severa o grave para ver (aunque use lentes). Continuando con datos del INEGI (2014), señala que en la CDMX el porcentaje de población con discapacidad visual es del 51.3%. Asimismo, el porcentaje por sexo y edad es el siguiente, para el género femenino es el 61.5%; el cual se divide en tres grupos de 0 a14 años es del 29.2%, de 15 a 29 años es del 52.1% y de 30 a 59 años es del 61.4%; para el género masculino es del 54.8%; el cual se divide en tres grupos de 0 a 14 años es del 25.1%, de 15 a 29 años es del 38.0% y de 30 a 59 años 57.4% (INEGI, 2014). Flores (2012), menciona que las personas con discapacidad en la CDMX, la accesibilidad es un tema novedoso que ha cobrado creciente importancia política, social y académica. Por su parte Labrada (2011), menciona que existe en el ámbito tecnológico la Tiflotecnología o tecnología para ciegos, que designa al conjunto de ayudas técnicas destinadas a que las personas con discapacidad visual, consigan una mayor calidad de vida, centrada en una mayor autonomía personal y facilidad para el desenvolvimiento en su vida diaria.

tivos, y las fases que lo comprenden son (UNAM, S/A):

Paso 1. Fase de investigación preliminar.

La ceguera ocupa el segundo lugar en capacidades diferentes que afectan a la población de México, según datos del INEGI, el 58.4% señaló tener dificultad severa o grave para ver (aunque use lentes). En la CDMX el porcentaje de la población con discapacidad visual es del 51.3%. Para las personas con discapacidad visual en la CDMX, la accesibilidad es un tema novedoso que ha cobrado creciente importancia política, social y académica. La situación que viven las personas con discapacidad visual en la cuidad es compleja y difícil, pues varios especialistas en la materia reconocen que existe una relación estrecha entre pobreza y discapacidad. Algunas de las necesidades que tienen las personas con discapacidad visual son: • No poder distinguir personas • No saber si tiene algún objeto frente a ellos • No tener inclusión social • Inseguridad al caminar

Paso 2. Análisis y especificación.

En esta etapa se realizó un prototipo básico. La propuesta del diseño del producto llevará como componentes: 1. Un sensor ultrasónico HC-RS04. 2. Un microcomputador Raspberry Pi 3 Modelo B (ver Figura 1). 3. Unas gafas. 4. Una batería recargable. 5. Una bocina. 6. Un vibrador. 7. Una cámara.

Objetivo del proyecto Desarrollo de un prototipo de gafas inteligentes para la diferenciación de rostros u objetos como ayuda en personas con dispacidad visual para mejorar su calidad de vida y ampliar sus espacios de inclusión social.

Metodología Parra (2011) menciona que en los proyectos de desarrollo de software es primordial la definición de la metodología. Las metodologías aplican distintos modelos de desarrollo tales como el de cascada, el incremental, el evolutivo y el de espiral (Aycart, Ginestá & Hernández, 2007). Cendejas (2014), señala que el modelo de desarrollo evolutivo (espiral) entrelaza las actividades especificación, desarrollo y validación. Basándose en las peticiones del cliente para producir un sistema que satisfaga sus necesidades. Boehm (1987), menciona que el modelo evolutivo es una extensión al modelo incremental en la que los incrementos se hacen de manera secuencial, en lugar de en paralelo. Después de lo expuesto anteriormente, el método que se utilizó para la realización de este proyecto es el de prototipos evolu-

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Figura 1. Ejemplo de Tarjeta Raspberry Pi 3 Modelo B®. Fuente: Elaboración propia (2018).

Paso 3. Diseño y construcción.

Construcción del prototipo inicial. Factibilidad técnica, Factibilidad económica teniendo un total de $4,000.00 en la creación del producto. Factibilidad operativa El dispositivo se pondrá en marcha, ya que si es viable porque resolverá las necesidades de las personas con discapacidad visual. La Figura 2, representa un protitpo de las gafas inteligentes.

Paso 6. Diseño técnico. Boceto detallado del prototipo.

La construcción del prototipo se fue realizando a la par de la programación, para poder ir implementando de manera correcta los componentes utilizados en las gafas. La Figura 5 representa un ejemplo de prueba de cámara y sensor ultrasónico.

Figura 2. Ejemplo de prototipo. Fuente: Elaboración propia (2018).

Paso 4. Evaluación. Verificación y requerimientos.

Tarjeta Raspberry Pi 3 Modelo B®. Prueba de sensor ultrasónico con la tarjeta Raspberry Pi 3 Modelo B con obtención de distancia. Prueba de cámara y sensor ultrasónico. La Figura 3 representa un ejemplo de prueba de sensor ultrasónico.

Figura 3. Ejemplo de prueba de sensor ultrasónico. Fuente: Elaboración propia (2018)

Paso 5. Modificación. Innovación del prototipo.

Para observar el funcionamiento de los componentes justos y haciéndolo sustentable mediantes su batería recargable. La Figura 4 representa un ejemplo de frente del prototipo en pruebas realizadas.

Figura 5. Ejemplo de prueba de cámara y sensor ultrasónico. Fuente: Fuente: Elaboración propia (2018).

Paso 7. Programación y prueba.

Las especificaciones del diseño técnico son implementadas y probadas. La Figura 6 representa un ejemplo de programación con Python 2.

Figura 6. Ejemplo de programación con Python 2. Fuente: Elaboración propia (2018).

Paso 8. Operación y mantenimiento.

En esta fase se trabajó un plan de mantenimiento preventivo, con el fin de que las gafas tengan un funcionamiento adecuado.

Resultados Para las pruebas se utilizó la fórmula descrita por Murray y Larry (2005) citado por Bolaños (2012), la cual ayudo para el estudio preliminar con usuario en el edificio del Instituto Tecnológico de Milpa Alta.

Figura 4. Ejemplo de foto de frente del prototipo en la prueba realizada. Fuente: Elaboración propia (2018). Revista Científica

Donde:

n: tamaño muestral z: valor correspondiente a la distribución de Gauss. Se utilizó un 90% de confiabilidad para el estudio. p: prevalencia esperada del parámetro a evaluar, en caso de desconocerse (p =0.5), que hace mayor el tamaño muestral q: 1 – p (si p = 70 %, q = 30 %) i: error que se prevé cometer si es del 10 %, i = 0.1

Empleando una confiabilidad del 90% y un margen de error máximo permitido de 10% en la prueba, se emplearon 68 personas con discapacidad visual. Del estudio preliminar se obtuvo un buen resultado, la tabla 2 muestra los resultados en porcentaje obtenidos de la muestra representativa.

Conclusión Actualmente en la Ciudad de México, la mayoría de las personas con discapacidad visual realizan sus actividades cotidianas, pero con la asistencia de algún tipo de objeto o con la ayuda de alguna otra persona. Otorgarle a un invidente la posibilidad de utilizar nuevos avances tecnológicos será con el fin de lograr la accesibilidad necesaria dentro la comunidad para mejorar su calidad de vida (Peralta y Urmendiz, 2014). La presente propuesta alcanzó el objetivo general de la investigación, ya que el prototipo de las gafas es eficiente al momento de diferenciar rostros u objetos. Con respecto a la batería además de recargarse con energía eléctrica también lo puede hacer mediante los rayos solares, dado que está cuenta con una celda solar y de esta manera ayudamos a conservar el medio ambiente. Así mismo, el protitpo busca generar un impacto social en las personas con debilidad visual y visión nula, a que puedan tener una mejor inclusión social, mejores oportunidades laborales, tener mayor confianza al caminar y poder mejorar su vida cotidiana, así como también ayudando a sus familiares y amigos.

Agradecimientos • Domingo Noé Marrón Ramos, Alfonso Ávila Pérez Tagle, Fátima Yaraset Mendoza Montero, Caballero Alfaro Arístides, Román Salgado Maximiliano y Ruth Rodríguez Cuellar por su apoyo en el presente proyecto.

Tabla 1. Resultados obtenidos del estudio realizado a la muestra representativa. Fuente: Elaboración propia (2018).

Como se puede observar, de los 68 sujetos utilizados para probar el modelo de gafas inteligentes, 58 personas equivalente al 85.2941% aprobaron el funcionamiento de la diferenciación de rostros u objetos. Solo 10 estudiantes equivalente al 17.2414% hicieron recomendaciones al prototipo. Gracias a la ejecución del estudio de la prueba, se obtuvieron áreas de oportunidad. Las modificaciones que se realizaron fueron las siguientes: a) Cambio de cableado, este se hizo un poco más corto considerando en cuenta algunas medidas desde el torso hasta la cara de personas con altura de entre 1.60m a 1.70m de altura. b) Modificación de la cámara ya que tuvo algunas complicaciones al momento de detectar el rostro ya que se trababa.

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Héctor Octavio Fanghanel Córdova1, Agustín Leobardo Herrera May2, José Gustavo Leyva Retureta3, Ervin Jesús Álvarez Sánchez4

Universidad Anáhuac Cto. Arco Sur S/N, Lomas Verdes Xalapa Enríquez, Veracruz, México, C.P 91097. 1

Universidad Veracruzana, Bv. Adolfo Ruíz Cortines 455 Boca del Río, Veracruz, México, C.P 94294. 2

Universidad Veracruzana, Circuito Universitario Gonzalo Aguirre Beltrán, Xalapa Enríquez, Veracruz, México, C.P. 91000. 3,4

guleyva@uv.mx

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Julio 2, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Resumen: Tanto en la manufactura como en la construcción, es necesario poder trasladar o posicionar tantas piezas como materiales pesados mediante grúas, es por ello por lo que los ingenieros se enfrentan a la problemática de realizar nuevos diseños que sean más económicos y de mayores capacidades que los que se realizaban en el pasado, para ello resulta ineficiente y muy laborioso realizar estos diseños por cálculos a mano. Este trabajo presenta el análisis mecánico de tres diseños de brazos telescópicos de grúa hidráulica, con una extensión máxima de 28 metros. Este análisis se realizó por medio de modelos de elemento finito (FEM) usando el software ANSYS. Inicialmente se propusieron tres geometrías distintas, para comparar los diseños más comunes del mercado con algunas propuestas propias resultantes de realizar algunas variaciones en los elementos empleados para su construcción, pero manteniendo las dimensiones generales idénticas. El análisis mecánico consistió en la aplicación de una carga fija en la polea que se encuentra en la parte superior de los brazos telescópicos cuando se encuentran a su máxima longitud con un ángulo de 75° sobre la horizontal. Para determinar las cargas de operación máximas de cada brazo telescópico se utilizó la teoría de la energía de distorsión máxima por lo que a través de modelos de elemento finito se calcularon los esfuerzos principales de Von Mises en base a los cuales se pudo considerar

que al ser menores que los esfuerzos de fluencia del material no existiría ninguna deformación permanente ni fallas en los brazos telescópicos.

+ Palabras clave: Grúa telescópica, esfuerzos, método del elemento finito FEM, análisis estructural, simulación numérica.

Abstract: Both in manufacturing and in construction, it is necessary to move or position the pieces as heavy materials by cranes, that is, why engineers face the problem of making new designs that are more economical and of greater capabilities than those that they were made in the past, for it is inefficient and very laborious, these designs are made by hand measures. This paper presents the mechanical analysis of three designs of telescopic arms for a hydraulic crane, with a maximum length of 28 meters. This analysis was performed using finite element models (FEM) with ANSYS software. Initially three different geometries were proposed to compare the most common designs in the market with some own proposals resulting from performing some variations in the elements used for construction but keeping the same overall dimensions. The mechanical test consisted of applying a fixed load at the pulley which is located on top of the telescopic arms when they are at their maximum length with an angle of 75 ° above horizontal. To determine optimal operating loads of each telescopic arm the máximum distortion energy theory was used so through finite element models the major Von Mises stress were calculated to compare it with the yield stresses of the material, in the case for the Von Mises stress lower than yield stress there would be no permanent deformation or failure of the telescopic arms.

+ Keywoeds:

Telescopic crane, efforts, finite element method FEM, structural analysis, numerical simulation.

Introducción De acuerdo con Bachman (1997), las grúas son un invento desarrollado por el hombre en la necesidad de levantar y trasladar grandes pesos, siempre utilizando algún principio físico que le permita obtener una ventaja mecánica para desarrollar el trabajo que se requiere. Según lo dicho por Vazquez y López (2001), la mecánica de materiales presenta un estudio más detallado de la realidad que otras ramas de la mecánica como la estática, sin embargo todavía parte de ciertas suposiciones ideales para predecir sus resultados, por ello en este trabajo, tal como los establece (Pin, Biao, & Guo , 2015) se realiza el análisis de elementos finitos para estimar el esfuerzo y la distribución de cada sección del brazo telescópico en la operación de una grúa, mediante el uso del software ANSYS® Workbench 15.0, el cual realiza los cálculos de esfuerzos a los cuales se encuentran sometidos los 3 diversos diseños de brazos telescópicos de grúas hidráulicas para poder realizar una comparación entre ellos y seleccionar el más adecuado para una aplicación en concreto, esto debido a que el fenómeno de la inestabilidad con respecto a las cargas de compresión (o pandeo) es un problema creciente debido a la posibilidad relativamente reciente de seleccionar materiales de muy alta resistencia en la construcción de grúas (Tvergaad, 1999). Con base en los resultados obtenidos, se pueden proporcionar algunos detalles sobre la falta de resiliencia de la estructura de resistencia y tomar algunas decisiones sobre cómo mejorar la capacidad de carga del equipo y en dado caso en realizar la mejor optimización de

tamaño (Bretotean, Ovidiu, & Josan, 2009).

Materiales y Métodos Tal como se menciona en Liu & Quek (2014), el comportamiento de un fenómeno físico depende de la geometría (dominio del sistema), del material (medio), de las condiciones de frontera, condiciones iniciales y condiciones de carga. La metodología de trabajo se realizará sobre 3 brazos telescópicos cuyas características individuales radica en la estructura, la primera compuesta principalmente por elementos de placa, la segunda compuesta principalmente por perfiles estructurales cuadrados y la tercera compuesta por una parte inicial de placa y una parte final de perfiles estructurales cuadrados. Cualquier geometría compleja puede analizarse mediante el método de elementos finitos (FEM). Puede resolver tensiones y desplazamientos. El método de elementos finitos (FEM) aproxima la solución de todo el dominio en estudio como un conjunto de elementos finitos discretos interconectados en puntos nodales en los límites del elemento (Alkin , Imrak, y Kocabas, 2005). También se pueden obtener vectores de desplazamiento y fuerza de todo el dominio, se pueden usar diferentes tipos de elementos en el Método de elementos finitos (FEM) para obtener el mejor resultado y una función de forma precisa (Patel y Patel, 2013).

Diseño y modelado estructural de los 3 brazos telescópicos

Todo brazo telescópico de grúa hidráulica se compone de distintos elementos que en conjunto permiten realizar la acción de levantar y desplazar una carga de un punto a otro, los elementos descritos a continuación son comunes a los 3 diseños de brazo telescópico, el gancho no se incluye ya que los efectos generados por el gancho serán trasladados a la polea debido a que el presente trabajo no trata de definir el tipo de cable a utilizar o las dimensiones del gancho, la polea es de 20” y la flecha están propuestas de acero AISI 1026 mientras que sus soportes están propuestos de acero ASTM A36, en el modelo realizado se incluyen 6 cilindros de extensión compuestos por una camisa de 3 pulgadas y un vástago de 2 pulgadas cuyas longitudes extendidas son de aproximadamente 600 pulgadas y todos están propuestos de acero AISI 1026, también se incluyen 2 cilindros de levante compuestos por una camisa de 7 pulgadas y un vástago de 5 pulgadas cuya longitud extendida es de 570 pulgadas y ambos propuestos en acero AISI 1026, por ultimo las orejas de levante están fabricadas en placa de acero ASTM A36 de 2 pulgadas. Como se observa en la Figura 1, se analizaran 3 diseños diferentes, el primer diseño propuesto es de 4 secciones de 7.6 metros de longitud cada una de ellas, en placas de acero ASTM A36 de 1 pulgada de espesor. Al encontrarse extendido el brazo, las secciones extensibles permanecen enfundadas 1 metro en la sección anterior para brindar mayor rigidez a la estructura. Las principales ventajas que ofrece este diseño en cuanto a construcción es la facilidad de la conformación de sus partes y su ensamblaje (Figura 1 A). El segundo diseño propuesto está construido por medio de 4 secciones de 7.6 metros de longitud cada una de ellas, en PTR de 4 por 3 por 5/16 pulgada en acero ASTM A36. Al encontrarse extendido el brazo, las secciones extensibles permanecen enfundadas 1 metro en la sección anterior para brindar mayor rigidez a la estructura. Esta propuesta tiene la ventaja de ser mucho más liviana que la propuesta de placa (Figura 1B), por ultimo el tercer diseño está construido por medio de 4 secciones de 7.6

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metros de longitud cada una de ellas, las dos primeras en placa de acero astm a36 y las dos últimas en ptr de 4 por 3 Por 5/16 pulgada en acero astm a36. Al encontrarse extendido el brazo, las secciones extensibles permanecen enfundadas 1 metro en la sección anterior para Brindar mayor rigidez a la estructura. Esta propuesta combina la rigidez que proporciona la estructura de perfiles con la flexión que permite la sección de placa (Figura 1C). En todos los casos, el cálculo real, de la carga está en el extremo del brazo de suspensión, mientras que el peso muerto se distribuye y carga uniformemente mediante un programa de elementos finitos basado en la unidad tal como lo realizo (Dongdong, 2013).

Figura 1. Vista general de los tres diseños de brazo telescópico a) placa, b) ptr, c) placa-ptr

irregulares que generaban concentraciones de esfuerzos.

Cargas

Dentro de las cargas consideradas Para la Placa se tiene principalmente una carga de 30 toneladas, en el caso del PTR en la simulación se encuentran principalmente una carga de 7 toneladas, por último para la Placa-PTR se considera una carga de 3.6 toneladas, en cada caso la carga esta sobre la polea en dirección perpendicular al suelo y en la simulación se consideran los efectos de la gravedad, las que se aplican sobre los vástagos y cilindros como efecto del fluido de trabajo empleado para extender los brazos telescópicos y mantenerlos en posición extendida (Figura 2).

Figura 2. Cargas aplicadas sobre el brazo telescópico de placa, ptr, placa-ptr realizado en ANSYS (2015).

Modelos de elemento finito Una vez realizadas tres propuestas distintas se procede realizar el cálculo de los esfuerzos, deformaciones y desplazamientos utilizando el método de elemento finito mediante el uso del software ANSYS para cada una, posteriormente se realiza una revisión de los resultados y una comparación para seleccionar al más adecuado, considerando para el análisis; que el brazo telescópico se coloca en su posición de carga máxima la cual es a un ángulo de 75° respecto del plano del suelo, las diferentes secciones de la grúa deben tener un movimiento deslizante entre ellas, los vástagos de los cilindros hidráulicos de extensión deben tener un movimiento deslizante entre ellos, en el cilindro de levante no se considera la consideración de deslizamiento del vástago pues éste cilindro no ejerce ningún tipo de reacción sobre la estructura, y no es parte del análisis de este trabajo, todos los diseños fueron considerados con los efectos de la gravedad, el brazo telescópico tendrá dos apoyos al momento de encontrarse en operación, que serán la placa en su base y la base del cilindro de levante, se aplican fuerzas perpendiculares paralelas al brazo y sentido hacia arriba en la parte inferior de los vástagos, para simular los efectos de la presión ejercida por parte del fluido de trabajo que mantiene en posición al brazo una vez que se encuentra levantando la carga, se aplican fuerzas perpendiculares paralelas al brazo y sentido hacia abajo en la parte superior de la tapa inferior del cilindro hidráulico de extensión, para simular los efectos de la presión ejercida por parte del fluido de trabajo que mantiene en posición al brazo una vez que se encuentra levantando la carga y restricción de desplazamiento axial entre el vástago y la tapa superior del cilindro de extensión central del brazo combinado. En el caso del mallado, para la placa, la malla está generada de forma estándar con un tamaño mínimo de eje de 0.976 pulgadas, consta de 136,375 nodos y 70,902 elementos. Para el PTR, la malla está generada de forma estándar con un tamaño mínimo de eje de 8.52x10-2 pulgadas, consta de 581,086 nodos y 195,949 elementos. Para Plca-PTR, La malla está generada de forma estándar con un tamaño mínimo de eje de 0.311pulgadas, consta de 499,353 nodos y 126,583 elementos. Durante el mallado se aplicó un refinamiento para corregir mallados

Revista Científica

Resultados En toda la estructura se obtuvo un esfuerzo máximo de Von Mises de 29,814 psi en la tapa superior de los cilindros de extensión superiores. Siendo los límites de fluencia para el acero AISI 1026 de 60,200 psi y el del acero ASTM A36 de 36,000 psi, no se espera ninguna deformación permanente de la estructura, asegurando que esta puede operar de forma segura al levantar 30 toneladas de carga (Figura 3).

Figura 3. Esfuerzos de Von Mises calculados para el brazo telescópico de placa, realizado en ANSYS (2015).

La deformación máxima calculada en la estructura fue de 1.12x10-3, de igual manera que con el esfuerzo de Von Mises la mayor deformación se observa en la tapa superior del cilindro de extensión superior, los resultados se muestran en la Figura 4.

La deformación máxima calculada en la estructura fue de 1.49x10-3, de igual manera que con el esfuerzo de Von Mises la mayor deformación se observa en la parte inferior de la cuarta sección del brazo telescópico de PTR, los resultados se muestran en la Figura 7.

Figura 4. Deformación máxima calculados para el brazo telescópico de placa, realizado en ANSYS (2015).

En la Figura 5, se muestra el desplazamiento máximo que experimentó la estructura al estar en condición de carga, siendo éste de 1.01 pulgadas en la parte superior de la polea de carga.

Figura 7. Desplazamientos totales calculados para el brazo telescópico de placa, realizado en ANSYS (2015).

Finalmente se determinó también el desplazamiento máximo que experimentó la estructura al estar en condición de carga, siendo éste de 2.09 pulgadas en la parte superior de la polea de carga (Figura 8).

Figura 5. Desplazamientos totales calculados para el brazo telescópico de placa, realizado en ANSYS (2015).

En toda la estructura se obtuvo un esfuerzo máximo de Von Mises de 34,337 psi en la parte inferior de la cuarta sección del brazo telescópico de PTR. Siendo los límites de fluencia para el acero AISI 1026 de 60,200 psi y el del acero ASTM A36 de 36,000 psi, no se espera ninguna deformación permanente de la estructura, esta puede operar de forma segura al levantar 7 toneladas de carga (Figura 6).

Figura 6. Esfuerzos de Von Mises calculados para el brazo telescópico de PTR, realizado en ANSYS (2015).

Figura 8. Desplazamientos totales calculados en el brazo telescópico de PTR, realizado en ANSYS (2015).

En toda la estructura se obtuvo un esfuerzo máximo de Von Mises de 34,701 psi en el soporte del cilindro de extensión central. Siendo los límites de fluencia para el acero AISI 1026 de 60,200 psi y el del acero ASTM A36 de 36,000 psi, no se espera ninguna deformación permanente de la estructura, asegurando que esta puede operar de forma segura al levantar 3.6 toneladas de carga (Figura 9).

Figura 9. Esfuerzos de Von Mises calculados para el brazo telescópico combinado, realizado en ANSYS (2015).

Revista Científica

La deformación máxima calculada en la estructura fue de 1.2x10-3, de igual manera que con el esfuerzo de Von Mises la mayor deformación se observa en el soporte del cilindro de extensión central, los resultados se muestran en la Figura 10.

grandes esfuerzos y deformaciones con cargas menores. Otra desventaja de los diseños que emplean perfiles estructurales es que requieren refuerzos con placa para colocar los soportes de la mayor parte de los cilindros, la desventaja del brazo telescópico fabricado con perfiles estructurales es que en las zonas de contacto de dos secciones distintas, la concentración de esfuerzos es muy elevada, por último la desventaja del brazo telescópico que combina perfiles estructurales con placa es que en la zona donde están en contacto la sección de placa y la sección de perfiles estructurales existen numerosas concentraciones de esfuerzos. Por lo tanto, la opción más favorable para aplicaciones de cargas de hasta 30 toneladas es la propuesta de diseño del brazo telescópico hecho de placa.

Fig. 10 Deformaciones calculadas para el brazo telescópico de combinado, realizado en ANSYS (2015).

El desplazamiento máximo mostrado en la Figura 11, experimentado por la estructura al estar en condición de carga, siendo éste de 3.09 pulgadas en la parte superior de la polea de carga.

Figura 11. Desplazamientos totales calculados en el brazo telescópico combinado, realizado en ANSYS (2015).

Al igual que los resultados obtenidos por (Pavlovic, Fragassa, & Minak, 2017), la simulación numérica proporcionó un marco de resultados, capaz de limitar la respuesta de la pluma telescópica. En general, mediante simulaciones FE, fue posible resaltar los esfuerzos máximos y la concentración de tensiones locales. De todos modos, los niveles de estrés siempre estuvieron lejos de los límites de rendimiento de la estructura.

Conclusiones Los brazos telescópicos fabricados en placa tienen la capacidad de soportar mayores cargas que otros construidos en perfiles estructurales, la desventaja del brazo telescópico hecho de placa es que su peso prácticamente se duplica respecto a los otros dos diseños (20 toneladas la estructura de placa por 10 toneladas de la estructura de perfiles) lo cual representa un costo inicial de materiales mucho mayor, una desventaja de los diseños que emplean perfiles estructurales, es que estas regiones tienen espesores muy pequeños en relación a las cargas que se desea soportar, lo cual genera

Revista Científica

Bibliografía + Alkin , C., Imrak, C., & Kocabas, H. (2005). Solid Modeling and Finite Element Analysis Of An Overhead Crane Bridge. Acta polytechnica, 61-67. + Bachman, O. (1997). The History of Cranes. EUA: KHL International. + Bretotean, C., Ovidiu, G., & Josan, A. (2009). Application of finite element method to an overhead crane bridge. WSEAS TRANSACTIONS on APPLIED and THEORETICAL MECHANICS, 64-73. + Dongdong, L. (2013). Finite Element Analysis on Telescopic Suspension Arm of Dirt-Removing Crane Based on ANSYS. Applied Mechanics and Materials, 423-426. + Liu, G. R., & Quek, S. S. (2014). The finite element method. Cincinnati: Butterworth Heinemann. + Patel, P., & Patel, V. (2013). A Review on Structural Analysis of Overhead Crane Girder Using FEA Technique. International Journal of Engineering Science and Innovative Technology, 41-44. + Pavlovic, A., Fragassa, C., & Minak, G. (2017). BUCKLING ANALYSIS OF TELESCOPIC BOOM: THEORETICAL AND NUMERICAL VERIFICATION OF SLIDING PADS. Analiza izvijanja teleskopske dizalice: teorijska i numerička procjena kliznih oslonaca, 729-735. + Pin, X., Biao, J., & Guo , J. (2015). Finite Element Analysis and Experiment Study on the Lorry Crane Telescopic Arm. Applied Mechanics and Materials (Volumes 727-728), 381-386. + Tvergaad, T. (1999). Studies of Elastic-Plastic Instability. Journal of Applied Mechanics, 3-9. + Vázquez, M., & López, E. (2001). El método de elementos finitos aplicado al cálculo. Noela.

Revista Científica

Sara Lidia Pérez Ruvalcaba¹, Cristina González², Paula Irueste³, Evelyn Irma Rodríguez Morrill4 y Iván Ulianov Jiménez Macías5

Universidad de Colima Universidad #333, Colonia Las Víboras Colima, Colima, México, C.P. 28040. 1,4,5

Universidad Nacional de Córdoba Av. Haya de la Torre s/n, Córdoba, Argentina

2,3

sallypr@ucol.mx sallypr2000@yahoo.com.mx maestria@ets.unc.edu.ar

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Julio 4, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

Revista Científica

Resumen: El estrés impacta a nivel biopsicosocial. La presente investigación tiene como objetivo describir la percepción del estrés en un estudio piloto en universitarios de la Universidad de Colima (UdeC), México y la Universidad Nacional de Córdoba (UNC), Argentina; al aplicar el cuestionario Fuentes, síntomas y estrategias de afrontamiento (FUSIES) a 779 de la UdeC y 718 estudiantes de la UNC, con rango de edad de 18 a 28 años. Identificándose en ambas poblaciones los puntajes más altos para: falta de tiempo, injusticia de las autoridades, ansiedad, preocupación, buscar solución al problema y escuchar música, (en un nivel de 3 donde 1 = nulo y 5 = extremo), diferenciándose en posición por décimas en promedios estimados. Se vislumbra ampliar la muestra en países de habla hispana, para realizar estudios interculturales y generar nuevas líneas de investigación en redes de colaboración con pares académicos.

+ Palabras clave: Estrés, estresores, síntomas, estrategias de afrontamiento, universitarios. Abstract: Stress impacts at the biopsychosocial level. The present investigation aims to describe the perception of stress in a pilot study in university students of the University of Colima (UdeC), Mexico and the National University of Córdoba (UNC), Argentina; by applying the questionnaire Sources, symptoms and coping strategies (FUSIES) to 779 of the UdeC and 718 students of the UNC, with an age range of 18 to 28

years. Identifying in both populations the highest scores for: lack of time, injustice of the authorities, anxiety, worry, seek solution to the problem and listen to music, (at a level of 3 where 0 = null and 5 = extreme), differentiating in position by tenths in estimated averages. It is envisaged to expand the sample in Spanish-speaking countries, to carry out intercultural studies and generate new lines of research in collaboration networks with academic peers.

+ Keywords: Stress, stressors, symptoms, coping strategies, university.

Introducción Si bien existen diferencias en cuanto a exigencias académico-administrativas, entre los programas de la Universidad de Colima (UdeC) y la Universidad de Córdoba (U.N.C.), ambos tienen una tendencia a presentar en los perfiles de egreso el dominio y la pericia en una serie de competencias profesionales que en términos generales, contemplan conocimientos y capacidades intelectuales, habilidades y destrezas, actitudes y valores, factibles de ser desarrolladas en modalidades teórico-prácticas, tutorial, seminario-taller, a través de diversos métodos de aprendizaje como son el basado en problemas, expositivo, estudio de casos. De una u otra forma, tales competencias requieren evaluarse en distintos momentos del año. En éste contexto, la evaluación del conocimiento adquirido suele ser estresante para estudiantes de nivel licenciatura, al percibirse con un limitado control para responder acertadamente u obtener los niveles de calificaciones esperados. Percepción que se ve mediada por características propias, el contexto en el que se desarrolle, habilidades académico-personales, entre otras. El estrés tiene un impacto negativo en la salud ya que disminuye la competencia inmunológica (Viñas y Caparrós, 2000), siendo las estrategias de afrontamiento personales, las herramientas que permiten regular o mediatizar dichas consecuencias negativas (Pérez, Gutiérrez, López y García, 2015), por lo tanto, el estrés en universitarios podrá verse reflejado en su desempeño académico. Al respecto, Barraza (2005), enfatiza la necesidad de continuar investigando sobre el tema, después de realizar un estado del arte del estrés en el nivel educativo con estudios de los siguientes investigadores: Fornés Vives, Fernández Bennasar y Marín Ibáñez (Situaciones de estrés y estrategias de afrontamiento en alumnos de educación social); Astudillo, Avendaño, Barco, Franco y Mosquera (Efectos biopsicosociales del estrés en estudiantes de la Pontificia Universidad Javeriana de Santiago de Cali); Duque Arias (Variables psicosociales relacionadas con el rendimiento académico de los alumnos de la Universidad Santo Tomás en Colombia); Polo, Hernández y Poza (Evaluación del estrés académico en estudiantes universitarios); Barraza (El estrés académico en los alumnos de postgrado de la Universidad Pedagógica de Durango). Así mismo, (Caldera, Pulido y Martínez, 2007), concluyen que los resultados obtenidos manifiestan tendencias interesantes entre el nivel de estrés y el rendimiento académico de los estudiantes, que obligan a profundizar sobre el tema. Así mismo, pareciera haber también insuficiente información sobre la

percepción de estrés entre estudiantes universitarios de distintos países y particularmente entre países de Latinoamérica. Tal situación nos muestra la pertinencia de ampliar las líneas de investigación en torno al estrés en universitarios, identificándose las diferencias en estudiantes de diferentes países. Tema central de la presente investigación, donde se considerarán tanto las fuentes detonadoras, los síntomas producidos y las estrategias de afrontamiento utilizadas como amortiguadores de los efectos negativos del estrés. Planteándose en el presente trabajo, resultados preliminares de la investigación sobre la percepción del estrés reportada por una muestra de estudiantes de la Universidad de Colima, México y la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

Marco Teórico Para Farkas (2002), en el modelo denominado transaccional del estrés, no existen eventos estresantes per se, sino que lo relevante es la evaluación o percepción que tiene el individuo sobre éstos y a partir de la evaluación se activa el proceso de afrontamiento, a través del cual busca manejar las demandas de la relación con su entorno. Durante el estrés el sistema alostático se pone en marcha por la acumulación de distintos acontecimientos aversivos que dan lugar al desgaste de los tejidos y órganos, provocando, a largo plazo, la enfermedad (McEwen, 1995; véase Sierra, Ortega y Zubeidat, 2003), por lo que se asocia a la función inmune suprimida, a la salud y a problemas de comportamiento, que pueden conducir a problemas crónicos de salud. Genera y/o exacerba síntomas como, gastritis, dermatitis, cansancio, entre otros, que repercuten en falta de concentración y recuperación de la memoria (Domínguez, Valderrama, Olvera, Pérez, Cruz y González, 2002), aumento de la tensión muscular, relacionándose una sobrecarga funcional, desequilibrio postural y estático, alteraciones psicológicas (Guitart, Giménez-Crouseilles, 2002). La reactividad por hiper e hipofuncional por cortisol es síntoma de una salud física deficiente, interpretada como un desgaste en el eje Hipofiso adrenal (Kiecolt-Glaser, Janice Glaser, Strain, Stout, Tarr, Holliday, Jane y Speicher, 1986, citados por Mailick, Almeida, Greenberg, Savla, Stawski, Hong y Taylor, 2009). Estableciéndose un círculo vicioso entre el estresor y los síntomas que se desencadenan. Los estresores pueden ser familiares, interpersonales, laborales, ambientales (Domínguez et al, 2002) y académicos (Guitart, Giménez-Crouseilles, 2002). El estrés académico es potencial generador -con otros factores- del fracaso académico universitario. Se presenta en cualquier situación escolar en la que se identifique pérdida de control. Los cambios en el nivel de exigencia crean discrepancias que pueden hacer decrecer el nivel de control del estudiante Fisher (1986, citado por Polo, Hernández y Poza, 1996). El propósito del presente estudio parte del interés entre pares académicos adscritos a la Red de Investigación RVyE3 “Realidad virtual para el manejo del estrés en el ámbito académico”, donde la Universidad de Colima lidera las acciones y en ésta ocasión se presentan resultados de un estudio piloto como parte de un macro proyecto de investigación sobre la percepción del estrés en universitarios hispanoparlantes.

Revista Científica

Objetivo Identificar la percepción del estrés a través de los componentes de fuentes, síntomas y estrategias de afrontamiento en una muestra de estudiantes de la Universidad de Colima, México y de la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

Método Sujetos

La muestra no aleatoria intencional estaba compuesta por 1497 estudiantes, 779 de la Universidad de Colima y 718 de la Universidad Nacional de Córdoba con un rango de edad entre 18 y 28 años de ambos sexos y cursantes de distintas Licenciaturas dentro del área de Humanidades y de Ciencias de la Salud.

Tabla 1.- Comparativo de las cuatro fuentes más frecuentes de estrés, en la escala de 0 = nada a 5 = extremo, reportados por los estudiantes de Argentina y de México.

Mexicanos y argentinos coinciden en síntomas físicos como cansancio y tensión en la espalda, y en el síntoma cognitivo la preocupación; la ansiedad (síntoma emocional) se presenta solo en los argentinos, lo que indica que posiblemente esta población al preocuparse genera ansiedad ante eventos estresantes. Asimismo, el síntoma conductual desvelarse solo es manifestado por los mexicanos (ver Tabla 2).

Instrumento

Cuestionario Fuentes Síntomas y Estrategias de Afrontamiento al estrés (Salazar, Pérez, y Flores, 2017; Flores, Pérez, Salazar, Manzo, López, Barajas y Medina, 2017), creado en castellano, validado y confiabilizado en la Universidad de Colima, en estudiantes de nivel licenciatura, con un alfa de Cronbach de .95 para todos sus ítems, y en el Análisis de Componentes Principales con rotación Quartimax se diferenciaron las dimensiones del estrés en síntomas, fuentes y estrategias de afrontamiento. Cuenta con 135 ítems con opciones de respuesta tipo Likert de 1 a 5. El bloque de estresores evalúa 45 fuentes en la escala de 0 (nada), 1 (poco), 2 (regular), 3 (mucho), 4 (bástate) a 5 (extremo), el bloque de síntomas identifica 60 ítems y el bloque de estrategias de afrontamiento 30 ítems; estos dos últimos en la escala del 0 (nunca), 1 (casi nunca), 2 (algunas veces), 3 (a menudo), 4 (casi siempre) y 5 (siempre).

Tabla 2.- Comparativo de los cuatro síntomas más frecuentes de estrés, en la escala de 0 = nunca a 5 = siempre, reportados por los estudiantes de Argentina y de México.

Ambas poblaciones comparten las estrategias de búsqueda de soluciones y escuchar; los mexicanos utilizan la respiración profunda mientras que los argentinos tratan de calmarse. La estrategia de arreglo personal se da en los mexicanos mientras que la de buscar compañía de amigos por los argentinos como amortiguadores del estrés (ver Tabla 3).

Procedimiento

Se aplicó el cuestionario a una muestra no aleatoria intencional de estudiantes de educación superior de las Universidades de Colima y la Universidad Nacional de Córdoba 15 días del período de evaluación, informándoseles tanto el objetivo de la investigación macro “El Impacto del estrés en universitarios hispanoparlantes y su manejo con Realidad Virtual”, como del estudio piloto e instrumento. Con el fin seguir las reglas éticas, se aplicó de manera anónima teniendo la oportunidad de contactar para dar resultados individuales y grupales.

Resultados A continuación, se presentan los puntajes más altos, reportados por los participantes, con el fin de identificar las semejanzas y similitudes entre los estudiantes de México y Argentina. Así como tirar las líneas de acción para la investigación macro. Para ambas poblaciones las fuentes de estrés son atribuidas a la injusticia de la autoridad, problemas familiares y falta de tiempo; los mexicanos enfatizan el trabajo en exceso y para los argentinos las peleas o discusiones (ver Tabla 1).

Revista Científica

Tabla 3.- Comparativo de las cuatro estrategias de afrontamiento síntomas más frecuentes de estrés, en la escala de 0 = nunca a 5 = siempre, reportados por los estudiantes de Argentina y de México.

Desde una visión integral de estas tres redes semánticas es factible señalar que ambas poblaciones responden a la fuente de estrés problemas familiares con la preocupación y la estrategia de afrontamiento es buscar soluciones al problema. Para la muestra mexicana trabajo en exceso está ligado a síntomas como cansancio, dolor de espalda y posiblemente el desvelarse, tratando de amortiguarlo con respiración profunda; y para los argentinos las peleas y discusiones generarán preocupación y ansiedad que intentan de resolverse al tratar de calmarse.

Conclusiones: Como la percepción del nivel de estrés en sus componentes de fuentes y síntomas fue de 3,68 en un nivel de 0 = nada a 5 = extremo (para fuentes) y 0 = nunca a 5 = siempre (para síntomas), se asume que es factible utilizarse la estrategia de afrontamiento buscar soluciones al problema ante las fuentes de estrés falta de tiempo, pelea o discusión y problemas familiares, sin embargo, ante la injusticia de la autoridad no daría los mismos resultados. La estrategia de escuchar música que permite reducir la activación generada en períodos estresantes permitirá desviar la atención y amortiguar la preocupación y posiblemente el cansancio (estresores reportados por los participantes de este estudio), sin embargo, no permite la autorregulación cognitivo-emocional hacia el manejo adaptativo del estrés. Si bien las fuentes, síntomas y estrategias de afrontamiento más frecuentes se comparten por ambas muestras estudiadas se puede vislumbrar un componente sociocultural, por ejemplo, el arreglo personal como estrategia de afrontamiento al estrés para los mexicanos podría estar relacionada a la creencia “verte bien para sentirte bien”; y la búsqueda de compañía y amigos en los argentinos es un buen pretexto para tomar mate en compañía, reforzando su identidad y pertenencia. Asimismo, la estrategia de arreglo personal generada por los mexicanos puede estar de la mano de la búsqueda de compañía de amigos que aplican los argentinos, por lo tanto, se propone genere una red semántica para establecer diferencias y similitudes en cuanto esta estrategia. Es importante profundizar sobre la relación que tiene el estrés en cuanto al bienestar, y la calidad de vida que tienen en su vida cotidiana los hispanoparlantes en diferentes contextos, por lo que se propone realizar estudios comparativos con estudiantes argentinos que se encuentren realizando estancias académicas en la Universidad de Colima y viceversa mexicanos que estudien en Argentina. En toda evaluación del estrés es de valiosa ayuda el analizar el contexto en que se generan las estrategias, como recursos personales, sociales o culturales, ya que reflejan los usos y costumbres, ya que, no necesariamente dichas estrategias pueden ser adaptativas, pero son compartidas por el resto de la población. Este estudio piloto justifica la continuidad de la macro investigación, ya que la percepción del estrés en universitarios hispanoparlantes permitirá diseñar y aplicar escenarios virtuales comunes a la población universitaria y específica a las muestras estudiadas, en el marco de la Red de Investigación RVyE3 “Realidad virtual para el manejo del estrés en el ámbito académico”, en la cual participan universidades nacionales e internacionales como la Universidad Nacional de Córdoba Argentina, la Universidad Bio Bio en Chile, la Universidad de Costa Rica, entre otras.

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Revista Científica

Pablo Fernando Grajales Carrillo1, José de Jesús Agustín Flores Cuautle2, Albino Martínez Sibaja3 y Blanca Estela González Sánchez 4

Tecnológico Nacional de México/I.T. Orizaba Orizaba, Veracruz, México, C.P. 94320.

1,3,4

CONACYT- Tecnológico Nacional de México/I.T. Orizaba Orizaba, Veracruz, México, C.P. 94320. 2

jflores_cuautle@hotmail.com

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Junio 21, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

Revista Científica

Resumen: La denominada técnica de mínimos cuadrados es ampliamente utilizada para obtener parámetros que ajusten una expresión teórica a una serie de datos experimentales, mediante la búsqueda de aquellos parámetros que minimicen la distancia entre la medición y el valor calculado para ese mismo punto, en la práctica es relativamente fácil determinar cuándo se ha encontrado un valor que reduzca al máximo dicha distancia, sin embargo, cuando se utiliza un par de parámetros para intentar disminuir el error no es fácil saber si efectivamente se ha llegado a obtener el par que disminuya de forma global dicho error, en este trabajo se aborda una solución para calcular dicho error.

+ Palabras clave: Error, mínimos cuadrados, parámetros de ajuste y Hot Ball. Abstract: The named least squares technique is widely used to obtain parameters that fit a theoretical expression to a series of experimental data by searching parameters that minimize the distance between the measurement and the calculated value for that same point, in practice it is relatively easy to determine when a value that minimize this distance has been found, however, when a pair of parameters is used to try to reduce the error it is not easy to know if it has actually been possible to obtain the pair that globally decreases this error, this paper deals with a solution to calculate the error.

+ Palabras clave: Error, Least squares, Adjustment parameters and Hot Ball. Introducción Dentro de los análisis experimentales, lo común es llevar a cabo mediciones experimentales del fenómeno bajo estudio, posteriormente, los datos obtenidos a través de dichas mediciones son comparados con un modelo matemático que describe el fenómeno bajo estudio (Bevington y Robinson, 2003). Bajo estas condiciones el procedimiento común es variar alguno de los parámetros del modelo matemático que describe el fenómeno que se está estudiando, con la variación de dicho parámetro, se pretende disminuir la distancia que existe entre los datos arrojados por el modelo teórico y los datos experimentales, ||Γ*experimental- Γ*teórico(κs)||, tal como se muestra en la Figura 1 (Xu et al., 2016).

Figura 2. Representación de modelo teórico aproximado por mínimos cuadrados (línea morada) con respecto a datos experimentales (puntos rojos).

Sin embargo, cuando se utilizan dos variables como parámetros de ajuste, es más complicado garantizar que los valores obtenidos mediante este procedimiento nos aseguren la obtención del par de parámetros que nos garantice la disminución de los mínimos cuadrados. En este trabajo se hace una demostración del procedimiento utilizado para poder obtener mayor información en este tipo de procedimientos.

Metodología Ecuación de trabajo

Figura 1. Representación de la diferencia entre un modelo teórico (línea azul) y datos experimentales (puntos rojos).

Este procedimiento se denomina ajuste, la forma en la que se lleva a cabo este ajuste es proponer un valor inicial de dicho valor y posteriormente calcular la distancia euclidiana de los datos experimentales al modelo matemático obtenido de utilizar dicho valor, mediante un proceso iterativo se intenta reducir dicha distancia lo cual se denomina comúnmente mínimos cuadrados (Jacquelyn, 1974).

Utilizando una ecuación que describe el aumento de temperatura sobre la superficie de una esfera con una alta conductividad térmica y radio R, que se encuentra inmersa en un líquido con conductividad y difusividad térmica desconocidas, al liberar calor Q desde el centro de la esfera en un instante t0, la temperatura en la superficie de la esfera está dada por (Fidríková y Kubičár, 2012; Kouyaté et al., 2015; Kubičár, Vretenár, Štofanik y Boháč, 2010).

(2) En este sentido, la Figura 3 nos muestra la forma que tiene la curva de temperatura como función del tiempo en la Ecuación 2. Utilizando dos valores de conductividad térmica diferentes.

(1) En la práctica este procedimiento es llevado a cabo sin apenas la mayor dificultad que la que representa la complejidad de la ecuación, la Figura 2 nos muestra el resultado de algunas iteraciones hechas a partir de la Figura 1.

Figura 3. Respuesta de la temperatura con respecto al tiempo obtenida de la Ecuación (2) con diferente valor de conductividad térmica.

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Error usando un parámetro de ajuste

Se tienen datos experimentales del fenómeno antes descrito y se procede a realizar el ajuste de la ecuación teórica a los datos utilizando como parámetros de ajuste la conductividad y difusividad térmicas del líquido de interés, utilizando un solo parámetro, es de esperarse que al acercarnos al mejor valor de ajuste, la suma de las distancias disminuya, por lo cual, si graficamos la suma de cuadrados como función del valor obtenido, deberíamos de obtener una gráfica de tipo parabólico, cuyo foco se encuentra justo en el valor donde el error es mínimo, tal como se muestra en la Figura 4.

Error usando dos parámetros de ajuste

La curva obtenida nos presenta diferente información, en caso de que nos encontramos en los puntos óptimos, deberíamos de obtener círculos concéntricos cuyo centro se encuentre en los valores obtenidos, sin embargo, si se obtienen figuras tales como elipses, esto quiere decir que el parámetro en el cual se encuentre el eje mayor tiene una mayor influencia sobre el error al ajustar el parámetro de ajuste (Dagneaux, Denness, y Granger, 1998). Para el caso en el cual se obtienen líneas paralelas nos dice que el parámetro perpendicular a dichas líneas es el único parámetro que influye sobre el valor del error.

Figura 6. Disminución del error de los parámetros (difusividad vs conductividad). Figura 4. Ajuste teórico del primer parámetro (conductividad térmica).

Si posteriormente hacemos lo mismo con el siguiente parámetro, nuevamente obtenemos una curva de tipo parabólico, tal como lo muestra la Figura 5. El obtener dichas curvas no garantiza que nos encontremos en la zona en la cual los errores sean los mínimos, para ello es necesario realizar una gráfica de la suma de distancias como función tanto de los parámetros a y b.

La Figura 6 nos muestra que, para el caso de nuestra ecuación de trabajo, la difusividad térmica (eje y) tiene una menor influencia sobre la disminución del error cuando se compara con l conductividad térmica (eje x), cuando se realizan graficas de este tipo, es posible obtener una mayor información sobre el proceso de ajuste de expresiones teóricas a resultados experimentales y poder determinar si el proceso de ajuste nos proporciona información que se encuentra en el intervalo de confianza o no.

Conclusión El análisis de error en dos variables es útil cuando se está determinando la influencia de cada uno de los parámetros involucrados en el proceso de ajuste de expresiones teóricas, la nula influencia de un parámetro sobre la disminución o no del error en este tipo de mediciones puede conducirnos a presentar resultados equivocados o incluso a hacer conclusiones falsas.

Figura 5. Ajuste teórico del segundo parámetro (difusividad termica).

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Símbolos

χ2 (ks) Función de ajuste mínimos cuadrados. N Número total de datos experimentales. t j Valor del tiempo experimental ...................(s). k s Valor del dato teórico con respecto............a tj . Q Cantidad de calor..........................................(J/K). κ Conductividad térmica................................(W⁄(m*K)). R Radio...............................................................(m). α Difusividad térmica......................................(m2⁄s). erfc Función estándar complementaria del error . t tiempo (s).

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Err_

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Roberto Rosario Cruz1, Ricardo Peña Galeana2, Norma Ivone Peña Galeana3 y Agustín Francisco Gutiérrez Tornés4

Escuela Superior de Ciencias y Tecnologías de la Información, Universidad Autónoma de Guerrero Av. De Las Colinas # 37-A, Fracc. Las Playas, Acapulco, Guerrero, México, C.P. 39390. 1,2,3,4

rrosario@uagro.mx rpgaleana@uagro.mx nipena@uagro.mx afgutierrezt@uagro.mx

Resumen: En este trabajo se analiza en forma gráfica, la operación del algoritmo de Needleman-Wunch que aborda el problema de la heterogeneidad léxica que se produce al conjuntar datos de diversas fuentes y permite obtener métricas de similitud en secuencias de texto, con la finalidad de que el ejemplo utilizado pueda dar una idea clara del funcionamiento del algoritmo. Asimismo, se utiliza un marco de trabajo (framework) desarrollado por los autores que permite realizar una comparación de las métricas de similitud arrojadas por este algoritmo en relación con los algoritmos de Levensthein y Smith-Waterman. Estas métricas permiten definir qué tan parecidas son dos cadenas de caracteres, lo que a su vez permite decidir con cierto umbral de precisión si las cadenas representan al mismo objeto del mundo real.

+ Palabras clave: Limpieza de Datos, Alineamiento de Cadenas, Heterogeneidad de Datos y Framework.

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Septiembre 18, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Abstract: The operation of the Needleman-Wunch algorithm is analyzed in a graphical way in this paper. This algorithm deals with the problem of lexical heterogeneity that occurs when combining data from different sources, and allows obtaining similarity metrics in text sequences. The example used can give a clear idea of how the algorithm works. Likewise, a framework developed by the authors is used to perform a comparison of the similarity metrics thrown by Needleman-Wunch al-

gorithm in relation to Levensthein and Smith-Waterman algorithms. These metrics allow us to define how similar two strings are, which in turn allows us to decide with a certain threshold of precision whether the strings represent the same object in the real world.

+ Keywords: Data cleaning, String alignment, Heterogeneity of data y Framework. Introducción Hoy en día, las bases de datos constituyen el medio fundamental de almacenamiento de los sistemas de información que operan en todos los ámbitos de actividad humana. De su exactitud depende, en gran medida, el éxito de la toma de decisiones relacionada con la operación diaria y perspectiva de las más diversas entidades. Por consiguiente, la calidad de la información almacenada en las bases de datos tiene implicaciones significativas en el funcionamiento y la conducción de las actividades de estas organizaciones. La construcción de una visión global de los datos en un sistema libre de errores, con datos perfectamente limpios, implica enlazar en términos relacionales dos o más tablas con sus campos clave (llave primaria); desafortunadamente, los datos a menudo no cuentan con ese identificador único que permita la realización de tales operaciones. Además, es común que los datos no se evalúen con fines de calidad, ni se definan de una forma coherente que constate que se originaron a partir de fuentes de datos confiables. Así, la calidad de los datos se ve comprometida debido a muchos factores, incluyendo los errores tipográficos (ejemplo: Microsft en lugar de Microsoft), la pérdida de las restricciones de integridad (ejemplo: Cuando se permiten entradas como EdadEmpleado = 567), y las múltiples convenciones utilizadas en su captura (ejemplo: Calle Dragos 44. vs. C. Dragos 44). Aún más, en las bases de datos administradas independientemente, no sólo se tienen problemas relacionados con el valor captado, sino también con su estructura, semántica y suposiciones subyacentes. Es común que al integrar datos de orígenes diversos, las organizaciones noten que tienen diferencias que pueden generar conflictos. Estos conflictos se relacionan con la heterogeneidad de los datos (Walter y Chatterjee, 1991), de la cual se distinguen dos tipos: la estructural y la semántica. • La heterogeneidad estructural (George, 2005) ocurre cuando los campos de las tuplas en las bases de datos origen tienen una estructura diferente. Por ejemplo, en una base de datos, la dirección del cliente podría registrarse en un campo nombrado dirección, mientras que, en otra base de datos la misma información podría ser almacenada en campos múltiples como calle, ciudad, estado y CP. • La heterogeneidad semántica o léxica (Couto, Crispino, Grassi y Skorodynski, 1999) ocurre cuando las tuplas de una base de datos proveen de estructuras diferentes a los campos idénticos de otra base de datos. Es decir los datos usan representaciones diferentes para referirse al mismo objeto del mundo real (ej. Calle = Dragos 44, Calle = Dragos 44 entre Alejandro Cervantes y Cañada de los Amantes).

La limpieza de datos (Kimball y Caserta, 2004; Hanet, Kamber y Pei, 2012; Rahm y Do, 2000) es el proceso creado para resolver tales problemas. Para realizar esta limpieza, se utilizan diferentes técnicas, entre las que se encuentra el alineamiento de cadenas y el análisis de similitud de cadenas. Los algoritmos que utilizan alineación se pueden dividir en globales y locales, aunque cabe mencionar que para el caso de registros duplicados, con secuencias suficientemente similares no existe diferencia entre alineamiento global y local. Los alineamientos globales intentan alinear cada residuo de cada secuencia y son más útiles cuando las secuencias-problema iniciales son similares y aproximadamente del mismo tamaño. Una estrategia general de alineamiento global es el algoritmo Needleman-Wunch (Needleman y Wunch, 1970), el cual utiliza el método de brecha o Affine gap para calcular métricas de similitud basadas en caracteres, mientras que el algoritmo Smith-Waterman (Smith y Waterman, 1981) es un método general de alineamiento local. Además de los anteriores, existen algoritmos que permiten cuantificar qué tan similares son dos cadenas de caracteres a través de la búsqueda del número mínimo de operaciones (inserciones, extracciones o sustituciones) requeridas para transformar una cadena de caracteres en otra, asignando pesos numéricos a cada transformación, de tal manera que entre menor es este número, más similares son las cadenas. Lo anterior se conoce como distancia de edición o distancia entre palabras y uno de los algoritmos más conocidos para medir estas distancias es el de Levenshtein (Levenshtein, 1966). Los tres anteriores son algoritmos basados en la programación dinámica, por lo que buscan encontrar alineamientos óptimos.

Objetivo Analizar, paso a paso y en forma gráfica, el funcionamiento del algoritmo de alineamiento global de secuencias de Needleman-Wunch, para posteriormente aplicar un framework propio que posibilita la comparación de los resultados obtenidos con este algoritmo contra los resultados obtenidos con los algoritmos de Smith-Waterman y de Levenshtein. El problema que se estudia es conocido desde hace más de seis décadas como enlace de registros (record linkage) o coincidencia de registros (record matching), mencionado por primera vez por Halbert Dunn en 1946, desarrollado por Newcombe, Kennedy, Axford y James en 1959, y formalizado por Fellegi y Sunter en 1969. Se trata de identificar registros de una misma o de diferentes bases de datos que se refieren a la misma entidad del mundo real, aunque éstos no sean totalmente idénticos. Este problema tiene múltiples nombres como merge-purge, algoritmo mezcla-purga o de duplicación de datos (He, Li, y Zhang, 2010; Mandagere, Zhou, Smith y Uttamchandani, 2008), instance identification o identificación de instancia (Wang y Madnick, 1989). En este documento se utiliza el término detección de registros duplicados de Amón y Jiménez (2010).

Metodología Como primer paso, se definieron dos cadenas de caracteres elegidos en forma aleatoria y se determinó su similitud aplicando paso a paso el

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algoritmo de Needleman-Wunch. Para lo anterior, se utilizó el concepto de espacios métricos de Papadopuolos (2006), bajo el cual se diseñaron arreglos matriciales que facilitaron la comprensión gráfica del funcionamiento del algoritmo. Posteriormente, se analizaron las mismas dos cadenas de caracteres con un framework desarrollado por Rosario (2013). Este framework consiste en una biblioteca de enlace dinámico (DLL) que contiene 8 de los algoritmos más conocidos para el análisis de coincidencia de cadenas basadas en caracteres, la cual se encuentra enlazada con un programa que automatiza el funcionamiento de cualquiera de los 8 algoritmos ahí incluidos. El framework recibe como parámetros de entrada las cadenas de caracteres por analizar y reporta como salida el puntaje de coincidencia que existe entre las cadenas analizadas; dicho puntaje va de cero (cuando son totalmente diferentes) a uno (cuando son exactamente iguales). La utilización de este framework sirvió para verificar la efectividad del algorimo de Needleman-Wunch en relación con el algoritmo de Levenshtein y el algoritmo de Smith-Waterman.

Análisis gráfico del algoritmo de Needleman Wunch Partiendo de dos cadenas de caracteres (para este ejemplo, “CAZOS” y “CASA”), se inicia el análisis identificando las alineaciones correspondientes, definiendo una alineación como la colocación de una cadena sobre la otra, con las siguientes propiedades: 1. Las letras originales de ambas cadenas deben aparecer en el orden original. 2. Las brechas se representan por “-”, se pueden agregar a cualquier cadena o a ambas cadenas. 3. Las longitudes (contando brechas) de las cadenas superior e inferior en la alineación deben ser iguales.

ciones, basado en el concepto de espacio métrico que, definido formalmente, se refiere a un par (X, d) donde X es un conjunto no vacío y d es una función real llamada distancia o métrica deﬁnida sobre X × X, que satisface las siguientes propiedades:

Lo cual coloquialmente quiere decir que: 1. Las distancias son siempre positivas y el único punto a distancia cero de un punto dado es él mismo, es decir el valor encontrado es exactamente el mismo. 2. Una distancia es una función simétrica. 3. Una distancia satisface la desigualdad triangular: la longitud de uno de los lados de un triángulo es menor o igual a la suma de los otros dos lados. Con base en lo anterior, se asigna la puntuación a las alineaciones de la Figura1 de la forma siguiente: 1. Si cualquier carácter en una columna es una brecha, la puntuación de la columna es -2. 2. Si las letras son idénticas, el puntaje de la columna es 1. 3. Si las letras son diferentes, el puntaje de la columna -1. 4. La puntuación total de la alineación es la suma de las puntuaciones de sus columnas. La Figura 2 muestra la puntuación asignada a dichas alineaciones.

La Figura 1 muestra siete alineaciones de las cadenas CAZOS y CASA.

Figura 2. Puntuación asignada a las alineaciones de las cadenas CAZOS y CASA. Figura 1. Alineación de las cadenas CAZOS y CASA.

A continuación se define un sistema de puntuación para estas alinea-

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Si se define la similitud entre dos cadenas s y t como sim(s, t), donde sim es la máxima puntuación alcanzable por cualquier posible alineación

de s y t, entonces, como puede observarse en la Figura 2, sim (CAZOS, CASA) = -2 (correspondiente a las alineaciones 1, 5 y 6). Es necesario observar que, para cualquier cadena s, la cantidad sim (s, s) = | s |, o sea la longitud de s. Si ε representa la cadena vacía, entonces sim (s, ε) = -2 | s |. Además, si s y t son dos cadenas con longitudes | s | y | t |, donde | s | ≤ | t |, entonces: −|s| − 2(|t| − |s|) ≤ sim(s, t) ≤ |s| − 2(|t| − |s|) Para identificar la cantidad alineaciones que deben ser construidas con el fin de encontrar la similitud de dos cadenas con longitudes m y n cuando m ≤ n, se parte del supuesto de que hay k1 columnas con caracteres coincidentes y k2 columnas con caracteres no coincidentes (que no son brechas). Figura 4. Tres posibles alineaciones y mejores coincidencias.

Con esta base, el resultado de la alineación es: k1 − k2 − 2((m − k1 − k2) + (n − k1 − k2)) = 5k1 + 3k2 − 2m − 2n Ya que hay m - k1 - k2 caracteres combinados con brechas en las cadenas más cortas y n - k1- k2 caracteres de longitud. De lo anterior se concluye que el resultado de una alineación se determina por el número total de pares de k = k1 + k2, las letras k coincidentes de la cadena más larga y las letras k emparejados de la cadena más corta. Si se toma en cuenta la última de las alineaciones de la Figura 1, se observa que k = -3. Como puede observarse en la Figura 3, se obtiene el mismo resultado aplicando la fórmula. En este caso el resultado es la propiedad de izquierda a derecha de las alineaciones requiere que se aparee C a C, A a A y S a S, por lo que k1 = k2 = 3.

Para determinar la mejor alineación, se tiene que:

Y en general:

Por lo tanto, para encontrar la similitud entre dos cadenas es suficiente encontrar la alineación de mayor puntuación (o sólo una, si hay más de una) de cada posible prefijo de una cadena con todos los posibles prefijos de la otra.

Figura 3. Resultado gráfico y resultado con fórmula.

El número total de formas para elegir el mismo número de letras de cada cadena es:

Los prefijos de CAZOS son ε (la cadena vacía), C, CA, CAZ, CAZO y CAZOS, los prefijos del CASA son ε (la cadena vacía), C, CA, CAS y CASA. Los resultados se pueden organizar en una tabla como la que se muestra como la Tabla 1:

De lo anterior se desprende que no hay que considerar todas las alineaciones posibles para encontrar la mejor (de hacerlo, sería necesario considerar m*n cantidad de diferentes alineaciones de las dos cadenas y sus subcadenas).

Tabla 1. Tabla de similitud de CAZOS y CASA.

Para el llenado de esta tabla, podemos utilizar la ecuación siguiente:

Para explicar lo anterior, a continuación se describe la construcción de la mejor alineación de las dos cadenas CAZOS y CASA. La Figura 4 muestra las tres alineaciones con la máxima puntuación identificadas a partir de la Figura 2, incluyendo los pares (CAZO, CASA), (CAZO, CA) y (CAZ, CAS).

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Utilizando el ejemplo de las cadenas CAZOS y CASA, a continuación se muestran las operaciones y el llenado de la tabla de puntuaciones mostrada en la Figura 5.

Figura 5. Puntuación para las cadenas seleccionadas.

Para el llenado de la primera fila de la tabla, se realizan las siguientes operaciones:

Figura 6. Puntaje de la primera fila, indicando de dónde proviene el valor. El mismo procedimiento se realiza con las filas 2 a 5, llenando la tabla tal como se muestra a continuación (Figuras 7 a 10). Con base en el resultado de las operaciones, se llena la primera fila de la Tabla (Figura 6).

Figura 6. Puntaje de la primera fila, indicando de dónde proviene el valor.

El mismo procedimiento se realiza con las filas 2 a 5, llenando la tabla tal como se muestra a continuación (Figuras 7 a 10). Operaciones para definir el puntaje de la segunda fila (Figura 7):

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Operaciones para definir el puntaje de la segunda fila (Figura 7):

Operaciones para definir el puntaje de la cuarta fila (Figura 9):

Figura 7. Puntaje de la segunda fila, indicando de dónde proviene el valor.

Operaciones para definir el puntaje de la tercera fila (Figura 8):

Figura 9. Puntaje de la cuarta fila, indicando de dónde proviene el valor.

Operaciones para definir el puntaje de la quinta fila (Figura 10):

Figura 8. Puntaje de la tercera fila, indicando de dónde proviene el valor.

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Figura 10. Puntaje de la quinta fila, indicando de dónde proviene el valor.

Una vez llenada la tabla, es posible identificar la ruta óptima, que corresponde al mejor puntaje y la mejor alineación (Figura 11).

Figura 12. Biblioteca de algoritmos correspondiente al framework utilizado.

Figura 11. Tabla completa, indicando la mejor alineación.

El ejemplo anterior muestra la forma en que se lleva a cabo la alineación y búsqueda de similitudes de una secuencia de cadenas de datos, en este caso para la búsqueda de duplicados en cadenas de texto, pero puede ser aplicado también para bases de datos biológicas, en cadenas de ADN.

Cabe mencionar que este framework solo entrega resultados de la similitud existente entre dos cadenas en formato de valores separados por comas (coma separator values – csv, por sus siglas en inglés) para el caso de los valores existentes en una base de datos, y para este caso quedan debidamente especificados los valores por costo de brecha, costo de concordancia y costo de discordancia, según el algoritmo a utilizar (Figura 13).

Análisis del algortimo de Needleman Wunch utilizando un framework personalizado El análisis anterior se utilizó para el desarrollo de un framework que incluye los algoritmos más conocidos para el análisis de coincidencia de cadenas basados en caracteres y basados en tokens. Para el caso del análisis de distancias de edición, el framework incluye los siguientes algoritmos: Levenshtein, Needleman-Wunch, Smith-Waterman, Smith-Waterman-Gotoh, Smith-Waterman-Gotoh Windowed Affine, Jaro, Jaro-Winkler, QGrams (Figura 12).

Figura 13. Diagrama de Clase del algoritmo de Needleman-Wunch.

Una vez obtenido el resultado a través de este framework, es necesario hacer una discriminación para los valores coincidentes o no coincidentes (dado que los valores dentro del algoritmo se presentan en porcentajes),

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por lo que el usuario debe de ponderar los valores que se ajusten al porcentaje que considere pertinente como valor similar. De encontrar valores con similitud de alrededor de 50% se considera necesario ponderar esas cadenas. Para el ejemplo anterior, CAZOS vs. CASA, al aplicar el framework se obtiene que el porcentaje de similitud máximo de ambas combinaciones es de 0.6 (60%) para el algoritmo de Needleman-Wunch, por lo que es posible afirmar que esta coincidencia no es significativa, ya que el sistema de puntajes utilizado por el algoritmo es de 2 para la brecha, 0 para la concordancia y 1 para discordancia, así como también se observa que no es representativo para cadenas cortas. La Figura 14 muestra los resultados obtenidos al utilizar el framework contrastando los algoritmos de Needleman-Wunch, Levenshtein y Smith-Waterman.

Actualmente, la investigación en bases de datos enfatiza el desarrollo de técnicas de detección de duplicados relativamente simples y rápidas, que pueden ser aplicadas a bases de datos con millones de registros. Mientras que estas técnicas normalmente no se basan en la existencia de datos de entrenamiento, y hacen hincapié en la eficiencia, la investigación en el aprendizaje de máquina y la estadística, por otro lado, busca desarrollar técnicas más sofisticadas basadas en modelos probabilísticos. El reto actual, por tanto, es desarrollar técnicas que combinan lo mejor de ambos enfoques. La mayoría de los sistemas de detección de duplicados disponibles en la actualidad ofrecen diversos enfoques algorítmicos para acelerar el proceso de detección de duplicados. La naturaleza cambiante del proceso de detección de duplicados también requiere métodos adaptativos que permiten detectar distintos patrones para la detección de duplicados y se adaptan automáticamente a sí mismos con el tiempo. Por ejemplo, un proceso de fondo podría supervisar los datos actuales, los datos entrantes y los orígenes de datos que necesitan ser fusionados o emparejados, y decidir, en base a los errores observados, si es necesaria o no una revisión del proceso de detección de duplicados. Otro aspecto relacionado con este reto es el desarrollo de métodos que permiten al usuario obtener las proporciones de errores esperados en los proyectos de limpieza de datos. Por último, las grandes cantidades de información estructurada ahora se derivan de texto no estructurado y de la web. Esta información suele ser imprecisa y “sucia”, por lo que las técnicas de detección de duplicados de registros en bases de datos son cruciales para mejorar la calidad de estos datos. La creciente popularidad de las técnicas de extracción de información va a hacer este tema más frecuente en el futuro, poniendo de relieve la necesidad de desarrollar soluciones robustas y escalables.

Figura 14. Resultados obtenidos con los algoritmos de Needleman-Wunch, Levenshtein y Smith-Waterman.

Para los algoritmos de Levenshtein y de Smith-Waterman, se obtienen valores de 0.4 (40%) y 0.5 (50%), respectivamente, que corresponde a la valoración de los dos caracteres coincidentes (CA y CA) lo cual en porcentaje representa un valor altos para cadenas muy cortas, por lo que es posible considerar que las dos palabras no presentan cierta similitud y por tanto pueden discriminarse como no coincidentes. Finalmente, con base en estos resultados es posible afirmar que el algotimo de Needleman-Wuch proporciona resultados más precisos que los algoritmos de Levenshtein y de Smith-Waterman para el problema del análisis de coincidencia de cadenas.

Conclusiones En este documento se analizó el algoritmo de Needleman-Wunsch, que es uno de los algoritmos utilizados para la detección de entradas duplicadas no idénticas en los registros de base de datos. Como pudo observarse, el valor de este algoritmo radica en el hecho de que introduce el concepto de brecha motivo por el cual el resultado que arroja como valor de similitud entre las cadenas que se comparan es más cercano a 1 (100%) cuando existe cierta similitud, y esto nos permite decidir si se considera a las cadenas como coincidente o no, aun cuando no sean iguales.

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Revista Científica

Luis Arnulfo Guerrero Chávez1 y Alberto Escobedo Portillo2

Instituto Tecnológico de Chihuahua Av. Tecnológico 2909 Chihuahua, Chihuahua, México, C.P. 31310.

Universidad La Salle Chihuahua Prol. Lomas de Majalca #11201 Chihuahua, Chihuahua, México, C.P. 31020.

lguerrer@itch.edu.mx

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Julio 2, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

Revista Científica

Resumen: La selección de personal es un factor clave para las empresas, ya que por medio de ella, es posible allegarse al personal correcto para orientarlo al logro de los objetivos y metas, por medio de una alta productividad. México se encuentra catalogado como la productividad más baja de los países afiliados a la OCDE y el estado de Chihuahua, de acuedo al SIMAPRO se encuentra en sexto lugar a nivel nacional. De acuerdo al Gerente regional de Manpower, el 78% de las empresas no encuentra al personal adecuado para realizar sus tareas. La aplicación de la teoría de los Roles Funcionales en los criterios de descripción de puestos y en el proceso de selección de personal, puede incrementar la posibilidad de las empresas de contratar al personal adecuado para coadyuvar en el logro de sus metas.

+ Palabras clave: Selección de personal, descripción de puestos y roles funcionales. Abstract: Staff selection is s key factor for companies to achieve their goals by means of productivity. Mexico has the lowest OCDE Rank in productivity and Chihuahua state is sixth At Mexico level. According to Manpower regional manager, the 78% of companies cannot find qualified staff to perform their tasks. The Functional Roles at Work Theory application on job descriptions may increase the possibility to find and recruit the proper staff to contribute toward achieving their goals.

+ Keywords: Staff selection, job description, functional and roles at work. Introducción Problema

Las empresas son organizaciones económicas que proveen productos y servicios con la finalidad de obtener ganancias (Carrillo et al, 2014), y para tal efecto, deben allegarse del personal adecuado que les permita lograr sus objetivos y metas, es decir, ser empresas productivas. La productividad, siendo una medida del rendimiento, se utiliza para determinar que tan bien se aplican los recursos (Chase et al, 2009). En mayo de 2017, la Organización para la Cooperación y Desarrollo Económico (OCDE) colocó a México como la peor economía en términos de productividad de sus países afiliados, con apenas 20 puntos, con base en una escala de 100, que explica en parte, el bajo nivel de competencias que tiene su fuerza laboral (Solís, 2017). Por otro lado, el Sistema Integral de Medición y Avance de la Productividad (SIMAPRO) situó, en 2016 al estado de Chihuahua en sexto lugar en productividad, debido a la falta de un clima laboral y una mala relación entre trabajadores y patrones (Esquivel, 2016). En entrevista a El Heraldo de Chihuahua (2007), Javier Iturriaga Chacón, gerente regional de Manpower, explicó que el 78 por ciento de las empresas no encuentra personal adecuado para realizar sus tareas. Para que las empresas sean exitosas, deben poder allegarse personas capaces y motivadas, de acuerdo con los requisitos que marcan los perfiles de los puestos. Mónica Flores, Presidente de Manpower para Latinoamérica, afirma que “en el país, el 50 por ciento de los empleadores asegura tener dificultades para cubrir sus puestos de trabajo” y que “están dispuestos a pagar 22 por ciento más a aquellas persona que sea innovadoras y cumplan con la mezcla de habilidades entre conocimientos digitales…agilidad, flexibilidad y el pensamiento innovador.. y fortalezas humanas que requieren las vacantes” (El Diario de Chihuahua, 2018). De acuerdo a Juan Carlos Barceló (2018) “…el 99% de los problemas que tiene una organización están derivados directamente o indirectamente de una mala selección de personal” y uno de los pasos más importantes para la selección son las pruebas como test psicotécnicos, rol playings o gamificación, para detectar habilidades y competencias solicitadas para la posición que se requiere cubrir. Escobedo y Guerrero (2017, 93) establecen que para que un equipo de trabajo sea efectivo, debe estar balanceado en sus Roles Funcionales y encontraron en un estudio realizado a grupos de trabajo de tres empresas de manufactura en la ciudad de Chihuahua, utilizando los Roles Funcionales, un desbalance de los mismos y en algunos casos, la ausencia de algunos Roles Funcionales, en los integrantes de los grupos. Por lo tanto, existe un problema en el proceso del reclutamiento y la selección de personal, pues aunque son procesos de muy alta relevancia para encontrar a las personas que deberán ocupar los puestos vacantes de las empresas (Agreda, 2016), no están funcionando adecuadamente.

Objetivo

Esta investigación se avoca a la utilización de los Roles Funcionales como un método novedoso, adicional a los ya existentes, y efectivo, que sirva para caracterizar los puestos de trabajo y con base en ello, definir las características de los aspirantes en el proceso de selección de personal, para poder identificar a las personas idóneas para ocuparlos.

Justificación

La calidad del personal que conforma las empresas, es un factor determinante para que estas sean exitosas. “Las personas planean, dirigen y controlan las empresas para que funcionen y operen. Sin personas no existe organización, de modo que toda organización está compuesta por personas de las cuales dependen para alcanzar el éxito y mantener su continuidad” (Chiavenato, 2000). Aplicando los Roles Funcionales es posible determinar las características que el puesto requiere y definir las características que poseen los aspirantes, de tal forma que la selección del personal será exitosa.

Metodología utilizada

Para realizar la investigación se aplicaron los siguientes pasos: (1) revisión de literatura relacionada; (2) definición de criterios de selección; (3) búsqueda de datos sobre necesidades de las empresas; (4) clasificación de los datos; (5) análisis de los datos obtenidos; (6) clasificación de los datos contra criterios establecidos; (7) discusión de los resultados.

Desarrollo El proceso de Selección de Personal

Naranjo (2012) menciona que el proceso de selección es un medio que deben utilizar las empresas para el logro de sus objetivos. Agreda (2016) establece que los perfiles de puesto son fundamentales para un reclutamiento de personal capaz y altamente motivado del que depende el éxito de las empresas. López (2010) ha encontrado que las empresas se han vuelto más exigentes con el personal que contratan, buscando trabajadores más competentes que garanticen la realización de sus tareas con eficiencia, para poder responder a las exigencias del mercado. Su meta es seleccionar al candidato más idóneo para un puesto específico, considerando su potencial y capacidad de adaptación. El departamento de Recursos Humanos es el encargado de reclutar el personal adecuado al puesto, utilizando criterios establecidos en el perfil de puesto y condiciones especiales que la empresa considera importantes (Emprende, 2016).

Los Roles Funcionales

Belbin (2007) menciona que las personas que conforman grupos de trabajo, deben poseer las características que estos necesitan para realizar sus actividades, que se complementen. “La naturaleza gregaria del ser humano, complementa con sus características naturales a todos aquellos que lo rodean, presenta un gran beneficio en el ámbito social, comercial, de servicio o productivo. Sin embargo, es necesario complementar ese interés y cuidado por la gente, con un sistema que garantice que los esfuerzos tendrán resultados que incidan en el logro de las metas de esas organizaciones” Guerrero y Ruiz (2015).

Revista Científica

Dentro de los factores que influyen en la efectividad de un grupo de trabajo, se encuentran los roles funcionales, que “crean un ajuste entre las habilidades de las personas y funciones del equipo” (Guerrero, 2013). Escobedo y Guerrero (2013) definen a los roles funcionales como al conjunto de características naturales, al comportamiento y habilidades que cada persona posee de manera natural y debe desarrollar, para hacerse cargo de lo que le resulta común y ventajoso. Los roles son naturales, comprenden características intrínsecas arraigadas al comportamiento y preferencias personales.

Tipos de Roles Funcionales, sus características y funciones

De acuerdo al Modelo de los Roles Funcionales propuesto por Escobedo y Guerrero (2013), los Roles Funcionales se clasifican en Genéricos y en Específicos, como se aprecia en la Figura 1. Esta investigación se centra en los Roles Funcionales Genéricos (Roles Mentales, Sociales y de Acción).

Roles de Acción

Basan su actuar en el uso de la fuerza. Actúan, hacen, inician, terminan, impulsan y desarrollan las acciones necesarias para que el equipo alcance sus metas de manera tangible, mediante resultados, llevando a la práctica las ideas y los recursos provistos por los roles mentales y sociales. Las personas que pertenecen a este tipo de rol, tienden a estar ansiosas por comenzar a trabajar, por revisar los detalles del proyecto, por cumplir con los objetivos en los plazos establecidos, a tal grado que en ocasiones llegan a forzar el avance de las actividades. (Escobedo y Guerrero, 2013). Son muy aptos para ocupar puestos que necesiten el logro de resultados, con plazos estrechos y metas muy específicas tales como calidad y compras.

Distribución de los Roles Funcionales en la ciudad de Chihuahua

En un estudio realizado por Escobedo y Guerrero (2017) en la ciudad de Chihuahua, se aplicó un instrumento de medición válido (validez de constructo) con una r de Pearson de 0.883 para los roles de acción, de 0.791 para los roles mentales y 0.758 para los roles sociales y confiable (alfa de Cronbach) con un α = 0.85 (mostrando un extracto del instrumento por cuestiones de espacio, en la Figura 2), para determinar la cantidad de personas que había de cada tipo de rol funcional genérico.

Figura 1. Modelo de los Roles Funcionales (Escobedo y Guerrero, 2013, 65).

Roles Mentales

Son aquellos que privilegian el uso del cerebro sobre el músculo, la aplicación del pensamiento, la reflexión, el análisis, el juicio y la creatividad. Estas cualidades se utilizan para la generación de nuevas ideas, plantear nuevos enfoques en la solución de problemas, análisis de propuestas y/o asesoramiento “experto” en determinada área de interés. Los individuos que poseen este tipo de rol suelen ser introvertidos, pacientes, analíticos con un alto grado de interés por los aspectos técnicos o teóricos del proyecto (Escobedo y Guerrero, 2013). Estas personas son prospectos ideales para las áreas de las finanzas, la contabilidad, el mantenimiento, la ingeniería de diseño y manufactura, debido a sus aptitudes tan específicas.

Figura 2. Instrumento para determinar los Roles Funcionales (Escobedo y Guerrero, 2017).

Los resultados que se obtuvieron del estudio (Figura 3) mostraron que existe un desbalance en el porcentaje de los roles dentro de la población estudiada, compuesta por grupos de trabajo de empresas de la ciudad, los cuales señalan una escases de Roles Funcionales Mentales.

Roles Sociales

Anteponen el sentimiento y la comunicación hablada sobre la razón y la fuerza. Poseen grandes aptitudes para comunicarse, relacionarse con los demás, para desarrollar contactos y mantener al grupo unido mediante la coordinación y empatía hacia las personas. En estos roles recae la responsabilidad de cohesionar y mantener unido al equipo desde un enfoque socio-psicológico y proveer recursos a los demás tipos de roles mediante relaciones, negociaciones, información y organización del recurso humano. (Escobedo y Guerrero, 2013). Se les necesita en puestos que requieran del trato con personas como supervisores de producción y recursos humanos, ventas, servicio a clientes, entrenamiento. Figura 3. Distribución de los Roles Funcionales en la ciudad de Chihuahua (Escobedo y Guerrero).

Revista Científica

Desarrollo Que buscan las empresas

El análisis de los puestos de trabajo se realizó utilizando versiones dominicales de El Heraldo de Chihuahua de septiembre de 2017 a abril de 2018, ya que es el periódico más empleado por las empresas de la ciudad de Chihuahua y que mayor información proporciona al respecto. Tabla 2. Empresas de la cuidad de Chihuahua estudiadas.

Para recolectar los datos, se consideraron los requerimientos que buscan las empresas en el personal que necesitan contratar (se puede ver un ejemplo de la información publicada por el periódico en la Figura 4), poniendo especial énfasis en las habilidades, características o competencias personales que el puesto requiere, ordenadas de mayor a menor, y que se presentan en la Tabla 1:

Puestos de trabajo analizados

Los puestos ofertados, y cuyas características fueron estudiadas, se presentan en la Tabla 3, ordenados también por la cantidad de veces que fueron solicitados por diferentes compañías.

Tabla 3. Puestos de trabajo analizados de las empresas estudiadas.

Solo se muestra en la Tabla 4, como ejemplo, una porción de la hoja de trabajo utilizada para el análisis.

Figura 4. Ejemplo de información usada en la investigación (El Heraldo de Chihuahua, 2018).

Tabla 4. Fragmento de la hoja de análisis de los requerimientos definidos por las empresas estudiadas.

De la Tabla 4 y con base en los criterios explicados en “Tipos de Roles Funcionales, sus características y funciones”, se generó la Tabla 5, en donde se consolidan las características solicitadas por las empresas, , separándolas por cada tipo de Rol Funcional.

Tabla 5. Definición de criterios de selección de los Roles, expresados por las empresas. Tabla 1. Características solicitadas por las empresas (El Heraldo).

Resultados Sujetos de Investigación

Aunque la Tabla 1 contiene a todas las empresas de la ciudad de Chihuahua que publicaron sus vacantes en el período mencionado, para el desarrollo de la investigación, se usaron solo empresas de manufactura, enlistadas en la Tabla 2, ordenada por cantidad de puestos solicitados.

Aplicando los criterios que definen a los roles funcionales de acuerdo a sus características de la Tabla 5, se analizaron los requerimientos establecidos por las empresas seleccionadas y se presentan como resumen en la tabla 6. En esta tabla se muestran los puestos ordenados por su frecuencia de solicitud (CANT), identificando el rol que solicitan las empresas (por características) y como la teoría de los Roles Funcionales sugieren (por Puesto).

Revista Científica

Tabla 6. Resultados del análisis de los puestos de trabajo, aplicando los roles funcionales.

Se graficaron los resultados de la Tabla 6, en la Figura 5 por características solicitadas por las empresas y en la Figura 6 por las características que debe poseer el puesto, para poder comparar ambos criterios.

utilizan para la selección no han sido efectivos, además de que con base en las características humanas que menciona Manpower, las empresas requieren personas innovadoras, ágiles y flexibles, características éstas de los Roles Mentales. Al analizar las competencias que los puestos requieren, se percibe que las empresas desconocen la teoría de los Roles Funcionales, porque mezclan aquellas, como puede verse en la Tabla 4, en la Tabla 6 y en la Figura 5. Ya que, de acuerdo a la Figura 6, las empresas requieren 52% de personas con características de Rol Mental y de acuerdo a la figura 3, en la población solo existe un 9% de los mismos, es importante utilizar una técnica comprobada para ayudar a identificarlos. La teoría de los Roles Funcionales Genéricos establece que éstos las personas, por su naturaleza y características, poseen un solo Rol y por lo tanto, pueden desarrollar, por sus habilidades naturales, ciertas funciones que les son afines. Utilizando los Roles Funcionales, basándose en las habilidades que requieren los puestos de trabajo, es posible seleccionar a las personas adecuadas que arrojen los resultados que las empresas requieren.

Conclusiones 6.1. El presente estudio muestra una alternativa para ayudar a que los procesos de selección de personal sean más efectivos, para allegarse a personas con las habilidades que buscan, utilizando la teoría de los Roles Funcionales. 6.2. Los procesos de selección de personal que realizan las empresas de manufactura de la ciudad de Chihuahua no son efectivos ya que no encuentran al personal adecuado para las posiciones que ofrecen. Figura 5. Clasificación de las posiciones de acuerdo a características solicitadas por las empresas.

6.3. De la Figura 5 es posible entender, que las empresas desconocen la teoría de los Roles Funcionales, ya que solicitan que una persona tenga características de Roles Mentales, Sociales y de Acción al mismo tiempo (el 38% de los Roles solicitados están en esa condición). 6.4. De acuerdo a estudios realizados a la población de la ciudad de Chihuahua, dentro de ésta solo se encuentra un 8% de Roles Mentales, y las empresas de manufactura requieren un 52% de los mismos con solo un 25% de Roles de Acción y un 23% de Roles Sociales.

Recomendaciones

Figura 6. Clasificación de las posiciones de acuerdo a características del puesto.

Discusión La selección del personal adecuado constituye un problema para las empresas de manufactura de la ciudad de Chihuahua que influye fuertemente en los resultados de las mismas. Como menciona Manpower, las empresas buscan personas innovadoras, con habilidades técnicas y fortalezas humanas que requieren sus vacantes. Sin embargo, los métodos que

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Se recomienda a las empresas y principalmente a los departamentos de Recursos Humanos, incluir la Teoría de los Roles Funcionales en el proceso de selección de personal (pruebas), primero para realizar la descripción de sus puestos de trabajo, asignando a éstos las características adecuadas; y luego dentro de su proceso de selección de personal, aplicando el instrumento de medición a los solicitantes, para incrementar la posibilidad de encontrar a las personas adecuadas, con las características correctas que coadyuven al logro de sus objetivos y metas.

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Revista Científica

Luis Miguel Rodríguez Vázquez1, José Ricardo Legarrea Chávez2, José Ángel Gallegos Rojas3, Ever Ulysses Torres Carrillo4 y Luis Manuel Sáenz Macías5

Instituto Tecnológico de Parral Avenida Tecnológico 57, Colonia Tecnológico Hidalgo del Parral, Chihuahua, México, C.P. 33850. 1,2,3,4,5

lmrodriguez@itparral.edu.mx

Resumen: Se llevo a cabo el análisis de muestras de mineral de un banco de material ubicado al Norte de la Ciudad de Hidalgo del Parral, ubicado al Sur del Estado de Chihuahua, México. Las muestras colectadas fueron manipuladas mecánicamente, homogeneizadas y reducidas en tamaño para su posterior análisis empleando las técnicas de Fluorescencia de Rayos X de Longitud de Onda Dispersiva, WDXRF, y Difracción de Rayos X, XRD. Los resultados obtenidos confirman la presencia de compuestos de interés para industria minera como lo son Sulfuros de Zinc, Sulfuros de Hierro y Plata y cantidades importantes de Bario, Plomo, y Arsénico, entre otros. La interpretación de los resultados obtenidos tiene potenciales implicaciones tanto comerciales como medioambientales que pueden derivar en un mejor aprovechamiento de los recursos naturales de la zona.

+ Palabras clave: Identificación y cuantificación, fases minerales y difracción de rayos X.

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Junio 25, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

Revista Científica

Abstract: The analysis of mineral samples from a bank of material located north of the City of Hidalgo del Parral, located in the South of the State of Chihuahua, Mexico, was carried out. The samples collected were mechanically manipulated, homogenized and reduced in size for further analysis using Wavelength Dispersive X-Ray Fluorescence, WDXRF, and X-Ray Diffraction, XRD techniques. The results obtained confirm

the presence of compounds of interest for the mining industry, such as Zinc Sulphides, Iron and Silver Sulphides and important quantities of Barium, Lead, and Arsenic, among others. The interpretation of the results obtained has potential commercial and environmental implications that can lead to a better use of the natural resources of the area.

+ Keywords:

Identification and quantification, mineral phases and X-ray diffraction.

Introducción El estado de Chihuahua ha sido, desde los tiempos de la colonia, uno de los sitios a nivel nacional e internacional de mayor producción de minerales metálicos (Panorama minero del Estado de Chihuahua, 2015), con yacimientos importantes a lo largo y ancho de su territorio, algunos de los más relevantes ubicados en las localidades de Santa Bárbara, Parral, Santa Eulalia, San Francisco del oro, Naica, entre otros, representando una alternativa de desarrollo económico y social para las diferentes comunidades del Estado (West, 2002). Oro, Plata, Plomo y Zinc son algunos de los elementos de mayor interés en tales yacimientos los cuales son extraídos mediante los procesos de flotación y cianuración. En los últimos años se ha incrementado de manera importante la explotación de los recursos minerales dando lugar al descubrimiento de nuevos yacimientos en la zona serrana haciendo evidente que el potencial geológico del territorio chihuahuense es amplio (Panorama minero del Estado de Chihuahua, 2015). Es por tal motivo que en este trabajo se presentan los resultados de los análisis cualitativos y semicuantitativos de muestras de mineral de un yacimiento ubicado en Hidalgo del Parral. Existen numerosas técnicas de identificación y caracterización de minerales; una de las herramientas analíticas principales del mineralogista para tales fines es la Difracción de Rayos X (Fuentes y Reyes, 2002). Con la finalidad de contar con mayor información que permita identificar de manera mas eficiente las diferentes fases presentes en las muestras de mineral analizadas, se llevó a cabo un análisis químico semicuantitativo empleando la técnica de fluorescencia de rayos X. La utilización de las técnicas mencionadas brindan soporte en la toma de decisiones durante y después de los procesos de exploración, explotación y beneficio, así como del potencial manejo de los residuos generados con la finalidad de llevar a cabo un uso eficiente y responsable de los recursos naturales de la región.

de polvos con aproximadamente 1g de mineral para la identificación y análisis de las fases presentes empleando la técnica de Difracción de Rayos X.

Identificación y análisis elemental

Los comprimidos preparados fueron analizados en un equipo de Fluorescencia de Rayos X de Longitud de Onda Dispersiva con tubo de Rodio de la marca Bruker, de 4KW. Se empleó el método de parámetros fundamentales para la identificación y semi cuantificación de la muestra de interés.

Identificación y Semi cuantificación de Fases

Se utilizó un equipo de Difracción de Rayos X con tubo de Cobre de 300W, modelo D2-Phaser, de la marca Bruker. Una vez generado el espectro e identificadas las fases presentes en la muestra se procedió a realizar el análisis semicuantitativo empleando el software Evaluation® de Bruker.

Resultados Análisis elemental

Algunos elementos encontrados en el análisis elemental, mostrados en la Tabla 1 y en el espectro de energía de la Figura 1, tales como la Plata (Ag) o el Cobre (Cu) no figuran en los elementos que conforman las fases identificadas para la muestra “Mineral Parral” debido probablemente a la sensibilidad del equipo de difracción. A pesar de que el elemento Ag no figura en la identificación y semi cuantificación de fases, es importante señalar que el contenido de plata reportado en el análisis semicuantitativo, 284ppm, es una cantidad que se considerada como razonablemente aceptable en los procesos de explotación y beneficio de los pequeños mineros y de empresas que se dedican al re beneficio de jales mineros en los que, debido a las características de los procesos llevados a cabo en siglos pasados, contienen cantidades de plata superiores a las 150ppm Rodríguez, Ferman, Torres, Sáenz, Luna, Herrera, González, Aranda, Carrillo y Lozoya (2010).

Descripción del método Preparación mecánica

Las muestras colectadas en los depósitos de material fueron sometidas a un proceso de preparación el cual consistió en homogenizar y seleccionar una muestra representativa utilizando el método de cuarteo (NMX-A-15-1985) para posteriormente llevar el tamaño de partícula a un diámetro equivalente menor a 200 mallas (<75 μm).

Acondicionamiento y preparación de la muestra previo al análisis por Rayos X

Figura 1. Espectro de energía derivado del análisis elemental por Fluorescencia de Rayos X.

Con las partículas finas obtenidas del proceso de preparación mecánica se elaboraron pastillas comprimidas de 40mm de diámetro en una prensa neumática manual marca Herzog con capacidad de 400 KN, con 18g de mineral y 2g de cera para compactar, para el análisis elemental empleando la Técnica de Fluorescencia de Rayos X. Se preparó además una muestra

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Tabla 3. Análisis cuantitativo y parámetros de red, de las fases identificadas.

Tabla 1. Resultados del análisis elemental empleando la técnica de Fluorescencia de Rayos X.

Identificación de fases y análisis semi cuantitativo

Los resultados iniciales obtenidos del proceso de identificación y semi cuantificación de fases, mostrados en las figuras 2 y 3 y en las tablas 2 a 4, sugiere la presencia de contenido importante de material arcilloso, según lo establecido en el Atlas de Suelos de América Latina y el Caribe publicado por la Comisión Europea y la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (2014), y potencialmente beneficiable para la obtención de concentrados de plomo y zinc, con el valor agregado de la plata presente en el contenido de las muestras analizadas, ya que esta última proporciona un valor económico altamente significativo, más a menudo asociada con la mineralización de la galena (DANAFLOAT, 2017).

Figura 2. Espectro de difracción de rayos X; identificación de fases. Mineral Parral.

Tabla 2. Fases identificadas en la muestra Mineral Parral.

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Tabla 4. Determinación de tamaño de cristalita promedio y micro tensión para cada una de las fases identificadas. FWHX: Anchura total a media altura del pico; k: Factor de forma del cristal; λ: Longitud de Onda de la fuente (Tubo de Rayos X de Cu); <Δ>: Tamaño de cristalita promedio; ε: Micro tensión.

Los valores de tamaño de cristalita promedio, obtenidos a partir de la ecuación de Scherrer (Langford y Willson,1978), así como los cálculos de la micro tensión revelan información referente a la formación geológica del mineral analizado. Tales resultados sirven no solo para ser aprovechados en el proceso de beneficio sino también para una posible diversificación en la utilización del mineral como materia prima para la generación de otros materiales compuestos con aplicaciones diversas, tales como la fabricación de filtros para tratamiento de agua, aprovechando el alto contenido de material arcilloso presente en la muestra. El beneficio de los minerales lleva consigo la generación de un residuo que cada vez se vigila con mayor detalle debido a los impactos que estos generan, tanto al medio ambiente como a la comunidad y las implicaciones secundarias asociadas como el aumento en los costos de salud, entre otros (Nriagu., 1994; Akpalu y Normanyo, 2017; Toledo-Ibarra, Díaz-Resendiz, Ventura-Ramón, Romero-Bañuelos, Medina-Díaz, Rojos-García, Vega-López y Gisón-Pérez, 2016), por lo que es importante dar seguimiento al aprovechamiento de los recursos naturales a través del manejo responsable de los residuos y buscar las estrategias que permitan mitigar los impactos al medio ambiente y a la salud de los seres vivos aplicando las herramientas científicas y tecnológicas con las que se cuenta hoy en día.

Bibliografía + Comisión Europea y Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (2014). Atlas de suelos de América Latina y el Caribe. Septiembre-2017, de FAO Sitio web: http://eusoils.jrc.ec.europa.eu/Library/Maps/ LatinAmerica_Atlas/Download/28.pdf + DANAFLOAT, Químicos de Flotación (2017). Minerales de Plomo-Zinc. Septiembre-2017, de DANAFLOAT Sitio web: http://www.danafloat.com/es/mining_ores/lead_zinc. + G.A. Toledo-Ibarra, K.J.G. Díaz Resendiz, G.H. Ventura-Ramón, C.A. Romero-Bañuelos, I.M. Medina-Díaz, A.E. Rojas-García, A. Vega-López y M.I. Girón-Pérez (2016). Assessment of pollution of the Boca de Camichin Estuary in Nayarit (Mexico) and its influence on oxidative stress in Crassostrea corteziensis oysters. Comparative Biochemistry and Physiology, Part A, XXX, 1-9. + Jerome O. Nriagu (1994). Mercury pollution from the past mining of gold and silver in the Americas. The Science of the Total Environment, 149, 167-181. Figura 3. Diagrama de pastel del análisis semicuantitativo de fases de la muestra “Mineral Parral”.

Conclusión Los resultados de las muestras analizadas son consistentes con las características reportadas en diferentes fuentes referentes al tipo de suelo de la región Sur del Estado de Chihuahua. Se enfatiza la importancia de utilizar las herramientas aquí expuestas, para caracterización de materiales, en el estudio y planteamiento de propuestas tecnológicas que permitan llevar a cabo un aprovechamiento y uso eficiente de los recursos naturales. La identificación de los parámetros de red, así como del tamaño de cristalita promedio y la micro tensión pueden evidenciar propiedades del mineral con potencial de aprovechamiento tanto en el proceso de beneficio como en la aplicación del material, o alguno de sus constituyentes, en campos como el control de la contaminación ambiental, la ciencia de los materiales aplicada a diferentes campos como la electrónica o la producción de energía limpia, entre otros, toda vez que este mineral sea susceptible de ser modificado o mejorado empleando métodos físicos y/o químicos. Se agradece de forma especial al Tecnológico Nacional de México el apoyo brindado para el desarrollo de este proyecto.

Agradecimientos

Al Tecnológico Nacional de México por los apoyos otorgados para el desarrollo de este trabajo.

+ J. I. Langford y A. J. C. Willson (1978). Sherrer after sixty years: A survey and some new results in the determiantion of crystallite size. Journal of Apply Crystallography, 11, 102-113. + Luis Fuentes y Manuel Reyes (2002). Mineralogía Analítica. Chihuahua, México: Dirección de Extensión y Difusión Cultural de la Universidad Autónoma de Chihuahua. + L. Rodríguez Vázquez, H. Ferman Ávila, E. Torres Carrillo, L. Sáenz Macías, J. Luna Carrete, E. Herrera, G. González, D. Aranda Caro, J. Carrilloy L. Lozoya (2010). Characterization of Topsoil Samples and Analysis of the Distribution of Heavy Metals in Parral Chihuahua, Mexico. Journal of Environmental Science and Engineering, 4, pp. 12 a 17. + NMX-A-15-1985. Protección al ambiente – contaminación del suelo – residuos sólidos municipales – muestreo – método de cuarteo. Diario Oficial de la Federación, 6 de Noviembre de 1992. + Robert Cooper West (2002). La Comunidad Minera en el Norte de la Nueva España: El Distrito Minero de Parral. Chihuahua, Chihuahua: Gobierno del Estado de Chihuahua. + Servicio Geológico Mexicano (2015). Panorama Minero del Estado de Chihuahua. Chihuahua, Chihuahua: Secretaría de Economía. + Wisdom Akpalu y Ametefee K. Normanyo (2017). Gold Mining Pollution and the Cost of Private Healthcare: The Case of Ghana. Ecological Economics, 142, 104-112.

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Noemí Méndez de los Santos1 y Carlos Rodríguez Jiménez2

Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Villahermosa Carretera Villahermosa a Frontera km 3.5 Centro, Villahermosa, Tabasco, México, C.P. 86010.

1,2

mimilla6566@hotmail.com

Resumen: La empresa Ingeniería Sustentable, Soluciones Integrales (IS-SOINT) es una propuesta que ofrece: desazolve de colectores pluviales (alcantarillas), limpieza y mantenimiento de registros sanitarios, recolección desechos sólidos y finos, servicio de construcción de nuevos colectores pluviales innovadores y mantenimientos preventivos y correctivos de sistemas hidrosanitarios. Su misión es “ofrecer servicios de desazolve y venta de colectores prefabricados de calidad que cumplen con las normas mexicanas vigentes, empleando soluciones ingenieriles; al alcance del público en general y ofrecer pólizas de mantenimiento preventivo y correctivo a los sistemas hidrosanitarios”. Es la respuesta final a una investigación en la que se propone un colector innovador pluvial que integra en su estructura desarenadores que captan materiales finos, una malla electro soldada fija a la rejilla y una canastilla que retiene materiales sólidos, 100% prefabricado, diseñado a partir de métodos ingenieriles, garantizando su resistencia y desalojó de las aguas de lluvia de manera más eficiente.

+ Palabras clave: Innovación, empresa y aguas pluviales. Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Julio 6, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Abstract: The company Sustainable Engineering, Integral Solutions (IS-SOINT) is a proposal that offers: desazolve of pluvial collectors (sewers), cleaning and maintenance of sanitary registrations, collection of solid and fine wastes, service of construction of new innovative pluvial

collectors and preventive and corrective maintenance of hydrosanitary systems. Its mission is “to offer services of desazolve and sale of quality prefabricated collectors that comply with current Mexican standards, using engineering solutions; available to the general public and offer preventive and corrective maintenance policies to the water and sanitary systems “. It is the final answer to an investigation in which an innovative pluvial collector is proposed that integrates in its structure desarenadores that capture fine materials, an electro-welded mesh fixed to the grid and a basket that retains solid materials, 100% prefabricated, designed from of engineering methods, guaranteeing its resistance and evacuation of rainwater more efficiently.

+ Keywords: Innovation, company and rainwater. Introducción Las inundaciones provocadas por las aguas pluviales son un fenómeno recurrente que provocan catástrofes en muchas ciudades del planeta. Por otra parte, la Comisión Nacional del Agua (CNA) en el 2007 declara que los sistemas de alcantarillado deben garantizar el rápido desalojo de las aguas de lluvia para evitar molestias, daños materiales y humanos debido a su acumulación o escurrimiento superficial, su importancia se manifiesta especialmente en zonas con altas precipitaciones y superficies poco permeables. La CNA en el 2013 reportó que la ciudad de Villahermosa Tabasco ha presentado inundaciones debido principalmente a que no se cuenta con un sistema de drenaje pluvial eficiente en su funcionamiento hidráulico y estructural capaz de colectar las aportaciones requeridas, afectando periódicamente a la población. Aunado a esto en la ciudad de Villahermosa diariamente se recolectan 700 ton de basura, de esta cifra, 25 ton se trata de residuos sólidos que la ciudadanía arroja a las calles, representando el 3.5 por ciento del total” (De la Cruz, 2015), provocando se tapen los colectores pluviales durante las lluvias, generando encharcamientos en las principales vías y colonias (Notimex, 2014). A nivel internacional varios investigadores se han abocado a desarrollar diversos trabajos de investigación tendientes a encontrar solución a esta problemática. En España recomendaron utilizar medidas estructurales para captar materiales finos suspendidos que favorecieran la sedimentación de estos sistemas (Rodríguez y Vergara, 2013). Los ecuatorianos Banda y Bermeo en el 2012 desarrollaron un sistema de alcantarillado mixto implementando un desarenador al fondo del colector, que no permite sedimentar los desechos sólidos y evita el azolve de material fino. En la ciudad de Corrientes en Argentina realizaron una investigación en la que afirman que la construcción de canteros y arborización logran captar parte de los desechos generados en la escorrentía de las aguas pluviales (Arce y Alberto, 2011). En el municipio de San Cayetano Istepeque, departamento de San Vicente en el Salvador elaboraron una propuesta donde se utilizará disipadores de energía para reducir la velocidad del agua ayudando a retener

material sólido transportado por las escorrentías (Antonio, García y Tobías, 2011). En Colombia destacan la necesidad de construir desarenadores ubicados de manera estratégica antes del ingreso de las aguas de lluvias a la red de colectores, para facilitar la captación de material granular y coloidal que la escorrentía superficial transporta (Padilla y Ayala, 2009). En la Universidad Técnica de Ambato en el Ecuador estudiaron sumideros en media vía para diferentes caudales a escala reducida 1:4. Consideraron dos casos para analizar su eficiencia hidráulica, sin embargo, a pesar de los resultados positivos desde el punto de vista de la eficiencia hidráulica, se tendrá que evaluar cada caso particular el impacto de esta intervención en las calles. Tomando en cuenta el tránsito vehicular que tenga lugar en las vías (Pazmiño, Hecheverría, Morales, Fabián y León, 2012). En la ciudad de Luanda en Angola, Domingos, Martínez y Jiménez, (2014), realizaron una estimación de caudales máximos de escurrimiento superficial en la cuenca urbana perteneciente al barrio Marzal, fue llevada a cabo con el modelo de depósito no lineal MDNL, siendo antesala para la aplicación inmediata de modelos hidrológico-hidráulicos de mayor robustez, afirman que los resultados son representativos para el escenario actual y para futuro hasta el 2030. En Argentina Zapperi (2014), realizó una caracterización del comportamiento del escurrimiento superficial en la ciudad de Bahía Blanca y determinó las modificaciones sobre las condiciones naturales del drenaje, estableció las líneas naturales de escurrimiento digitalizando las curvas de nivel y las obras viales como rutas, vías de ferrocarril y la red de desagües pluviales. De esta manera identificó la reconfiguración del patrón de escurrimiento. Estos factores unidos a la impermeabilización que implica la pavimentación provocan una variación del patrón de drenaje que pasa a tomar características de subdendrítico. Córdova y López (2013), realizaron un evaluación donde Integraron tecnologías de captación de agua de lluvia y de naturación indirecta, a través de cubiertas verdes, posibilitando la interacción efectiva del nivel de viabilidad tecnológica y sus probables impactos ambientales, con el fin de depurar y adaptar los atributos y la ruta de desarrollo de las tecnologías, cuestión que en nuestro país está en una fase de desarrollo inicial. En la Habana, Cuba, Amorós y Sánchez (2012), fomentaron las potencialidades de los Sistemas de Información Geográfica y su aplicación en la empresa Aguas de la Habana, también evaluaron el trabajo con la Aplicación SIG en diferentes áreas de la empresa Aguas de la Habana. Concluyeron que a pesar de todos los procedimientos y mecanismos establecidos aún no se cumple de manera íntegra. Recomiendan explotar más las herramientas de análisis de los SIG para la toma de decisiones en la gestión de los sistemas de abastecimiento y saneamiento, lo que redundará en un mejor aprovechamiento del recurso agua y del servicio a la población. La UNAM desarrolla una investigación donde muestran escenarios de pérdidas por inundación pluvial en la ciudad de México cuando se presentan fallas de algún componente del sistema de drenaje principal. La información obtenida de estos estudios fue adaptada a formatos de Sistemas de Información Geográfica (SIG) aprovechando las ventajas de este tipo de herramientas y los resultados permiten ayudar a las autoridades a resolver problemas complejos de planificación y gestión. La utilización del Modelo

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Digital de Elevaciones (MDE) de la ciudad de México obtenido mediante tecnología LIDAR resultó de gran importancia por permitir aumentar el detalle en la estimación de las zonas y profundidades de inundación (Reinoso et al., 2012). A pesar de los avances en la investigación de sistemas de alcantarillado eficientes, no se encontraron a la fecha reportes de uno que integre desarenadores para captar materiales finos, que tenga adicionada una malla electro soldada a la rejilla y un cajón con una canastilla para retener materiales sólidos, 100% de forma prefabricada que garantice su resistencia y desaloje de manera más eficiente el agua de precipitaciones pluviales. El objetivo de esta investigación fue el de diseñar, analizar y evaluar un colector innovador tipo boca de tormenta más eficiente durante las precipitaciones pluviales, posteriormente desarrollar los precios unitarios de los colectores propuestos, rediseños y diseños, construyendo y evaluando estadísticamente el colector pluvial de acuerdo a las normas: DT-NMX-Drenaje pluvial (PROY-NMX-AA-168-SCFI-2012) y NTC2004, para finalizar elaborando un plan de negocios para la constitución de una empresa a partir de la innovación. El resultado de este trabajo es una oportunidad que permitirá a las instancias de la industria privada y gubernamental implementar empresas que le den certeza en la seguridad de sus vidas y bienes muebles e inmuebles en contingencias de inundaciones a las poblaciones asentadas en comunidades urbanas.

Materiales y métodos Diseño del colector. Inspección de la zona de estudio

Se eligió la avenida Mártires de Cananea, en la colonia Indeco, en Villahermosa, Tabasco, México, se realizó una inspección, y evaluación. Se midieron 16 colectores del total existentes, ancho, largo y profundidad, el 100% presentó asolvamiento y taponamiento debido a residuos finos y sólidos. El 50% tiene fallas en su infraestructura y un 15% socavamiento y destrucción parcial debido a la poca resistencia ante cargas de tránsito pesado, finalmente el 50% tuvo maleza dentro del colector. Rediseño de dos colectores pluviales. Se realizó mantenimiento a dos colectores, ubicados en el andador #4 y #5 de la avenida antes mencionada, se retiraron los desechos sólidos (envases de PET, bolsas de nylon, bolsas de frituras, cartón, papel y hojas) y materiales finos; comprobando ampliamente las fallas estructurales. La rejilla de los colectores trasladándolas a un taller de soldadura para limpiarlas y pintarlas, y para evitar futuros taponamientos se tomó como medida preventiva soldar una malla electro soldada a las rejillas, para captar la mayor cantidad de desechos sólidos evitando su ingreso al colector. Evaluación a los colectores pluviales rediseñados. Después de una precipitación pluvial que fue de una media de 50 mm, se realizó una inspección a los colectores rediseñados, ubicados en el andador #4 y #5 comprobando el funcionamiento de la malla electro soldada a la rejilla, observando que logró captar gran parte de los desechos sólidos. 37 días después de la instalación de la malla a la rejilla, se le realizó mantenimiento preventivo al colector del andador #4 comprobando el funcionamiento del rediseño ante las precipitaciones pluviales y se logró captar 3 kilogramos de residuos finos y 1 kilogramo de residuos sólidos. Diseño arquitectónico del colector. Se realizaron bosquejos para diseñar el colector utilizando el programa Autocad, realizado de acuerdo a las medidas de colectores ya

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existentes. Proponiendo la reubicación de los desarenadores, colocándolos en la periferia del colector, para reducir el ingreso de sedimentos cumpliendo la norma DT-NMX-Drenaje Pluvial.

Análisis aplicados al diseño del colector. Análisis estructural

Se realizó un diseño estructural al cajón del colector pluvial mediante métodos ingenieriles para hacerlo más resistente al tránsito vehicular. Con base en la norma vigente mexicana: NTC-2004. Análisis hidráulicos e hidrológicos. Se determinó la precipitación pluvial, basada en datos estadísticos, para el diseño del desarenador y cajón para determinar si podía satisfacer la demanda pluvial y si las dimensiones eran suficientes para captar los sólidos suspendidos arrastrados sobre las vialidades. Análisis de Precios Unitarios. Para el análisis del precio unitario se consideró el precio de mercado de los materiales en la región sureste, los salarios reales tomados de la Secretaría de Trabajo y Previsión Social para la región B y finalmente el rendimiento de equipos y su costo horario.

Construcción y evaluación del colector experimental

La construcción del colector propuesto se realizó de forma prefabricada. Se construyeron dos en el estacionamiento del ITVH; el monitoreo se realizó de manera constante después de cada precipitación, para medir la capacidad de captación de agua, residuos finos y gruesos además de la eficiencia de desagüe.

Análisis estadístico al colector

El análisis estadístico es desarrollado a partir de dos modelos experimentales que fueron sometidos a la captación de agua de lluvia y fueron instalados en el estacionamiento del Instituto tecnológico de Villahermosa, siendo monitoreados durante seis meses en la temporada de lluvias, su análisis fue comparado con dos colectores convencionales que actualmente se encuentran sobre la avenida mártires de cananea de la colonia Indeco.

Modelo de negocios

Se registró esta idea innovadora en el Premio CEMEX-TEC Edición 2016, en la categoría Innovación en la Construcción. Logrando ser ganador latinoamericano donde participaron 14 países del mundo, se obtuvo una beca de 6 meses impartida por la Incubadora de Iniciativas Emprendedoras del Tecnológico de Monterrey asignando dos asesores para la realización del plan de negocios de IS-SOINT (Ingeniería Sustentable, Soluciones Integrales); nombre de la propuesta de empresa innovadora.

Resultados Basándose en los resultados de inspección, evaluación y diseños se presenta en la Figura 1 los renders del diseño definitivo del colector pluvial innovador.

prioridad de la empresa es atender de forma inmediata la necesidad de nuestros clientes, llegando a ellos en el menor tiempo posible para solucionar su problemática. Responsabilidad: Cumplir en tiempo y forma lo establecido con nuestros clientes, además de apegarnos a las normativas legales que rigen a nuestras actividades. Integridad: Ser una empresa éticamente responsable con el fin de lograr el bienestar de nuestros clientes y el desarrollo de la comunidad. Liderazgo: Estar siempre en un rango de preferencia para el mercado, demostrando la capacidad técnica y operativa en la cuestión de la entrega de los trabajos.

A) Dibujo elaborado por: Mario Alcidez Trejo Acosta (Coautor del proyecto).

B) Dibujo elaborado por: Osvaldo Enrique Romero Ramírez/Francisco Ibraham Meza Blanco (Diseñadores del Cartel ViveConCiencia 2017).

Figura 1. Imágenes del colector pluvial donde se aprecian los tres desarenadores y el cajón para la canastilla que capta a los sólidos, se aprecia la cimentación incluida.

La propuesta definitiva del colector ofrece resistencias variables a la compresión desde 250kg/cm2 < f`c < 300kg/cm2, será 100% prefabricado con cimentación incluida, contará con tres desarenadores para atrapar a los finos y una canastilla la cual atrapará a los residuos sólidos, esto a un costo rentable, siendo más eficiente que uno convencional. Del análisis estadístico se rescata que los dos modelos experimentales presentaron diferencias altamente significativas en su funcionamiento con respecto a los tradicionales.

Planteamiento de Estrategias y Ventaja Competitiva. Posicionamiento de marca: Nos promocionaremos de manera digital a través de diversas plataformas On-line, como son: página web, perfil de Facebook, perfil de Twitter, e-mail y de forma física con nuestras tarjetas personales; con el propósito de estar en contacto continuo con nuestros clientes para satisfacer de manera atenta e inmediata sus necesidades. Además de contar con publicidad en puntos estratégicos para promover nuestros servicios a y presentar que somos lo más recomendable en la aplicación de este tipo de servicios. Nicho de mercado: En primera instancia desarrollaremos nuestros servicios en el estado de Tabasco; por ser una entidad con altas precipitaciones y con suelos pocos permeables, en etapas futuras brindaremos nuestros servicios a cualquier parte de la república con la misión de reducir los efectos de las precipitaciones pluviales. En dicha plaza proyectamos acercarnos a los segmentos privados que estén clasificados como comercial e industrial, con la finalidad de generar condiciones de seguridad protegiendo sus bienes inmuebles de inundaciones y encharcamientos; reduciendo de forma considerable las pérdidas económicas generadas por las lluvias.

Con respecto al plan de negocios se muestran los resultados de la propuesta avalado por los asesores de la Incubadora del Tecnológico de Monterrey. Descripción de la Necesidad, del Producto y Servicio que la Satisface. La idea primordial de la empresa es evitar el asolvamiento en los colectores pluviales y registros sanitarios, provocados por residuos sólidos y finos; mediante nuestros prototipos innovadores y servicios de mantenimiento. Es por esto que la necesidad que queremos cubrir es garantizar el rápido desalojo de las aguas de lluvia para evitar molestias, daños materiales y humanos debido a su acumulación o escurrimiento superficial. Producto: Los colectores innovadores cuentan con características únicas en la retención de desechos sólidos gruesos y finos, además de ofrecer servicios de desazolve para su óptima operación. Servicio: Desazolve de colector pluvial y registros sanitarios: Retiro de desechos sólidos y finos (arenas) sedimentadas dentro de la infraestructura. Instalación de válvula check: Su función es impedir el ingreso de agua del alcantarillado público hacia el sistema de drenaje particular, en situaciones de inundaciones. Determinación de la Misión, Visión y Valores de la Empresa. Misión: Ofrecer servicios de desazolve y venta de colectores prefabricados de calidad que cumplan con las normas mexicanas vigentes, empleando soluciones ingenieriles; al alcance del público en general. Visión: Ser la empresa líder en el estado de Tabasco que ofrezca servicios de desazolve y construcción de colectores prefabricados; de calidad y demostrar capacidad técnica ante emergencias hidrometeorológicas. Posicionándonos en la preferencia del mercado. Valores de la empresa: Puntualidad: La

Figura 2. Determinación del Modelo de Negocio / Cadena de Valor. Modelo de negocios CANVAS (IS-SOINT).

Sondeo del Mercado. Información Indirecta del Mercado. Esta información la podemos apreciar en la (Tabla 1).

Tabla 1. Tamaño de mercado de acuerdo a cada segmento en el estado de Tabasco. Fuente de la información: INEGI, 2016.

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Información Directa del Mercado

Se realizó una búsqueda de las empresas de servicios que se encuentran en la ciudad de Villahermosa y de acuerdo con el Directorio Estadístico Nacional de Unidades Económicas del INEGI actualmente se encuentran 24,111 empresas de servicios en el estado. Se tomó el universo de 24,111 empresas para analizar la demanda del servicio.

Datos Generales

Satisfacer y optimizar el desalojo de las aguas pluviales y servidas, con costos accesibles y competitivos son las principales actividades que caracterizan a la empresa IS-SOINT (Tabla 2).

Tabla 2. Benchmarking con empresas que realizan servicios similares a IS-SOINT.

Debido a la innovación en los productos, se destaca la diferencia con los competidores por contar con atributos adicionales que ofrecen mejor desempeño, el cual evitará que se introduzcan materiales sólidos que puedan obstruir el paso del agua, además de ser más resistentes a los esfuerzos producidos por el tránsito vehicular, prolongando su vida útil y dar seguimiento con los servicios de desazolve (Tabla 3).

Los colectores variaran de acuerdo al dimensionamiento del prototipo los precios están en un rango de $18,000.00 a $25,000.00, se toman en cuenta materiales, mano de obra y equipos necesarios en su construcción, dando la opción de instalarlos con un costo adicional (Tabla 5).

Tabla 5. Precios de los colectores, donde varía el material de la cubierta. *Sujeto a cambio dependiendo la situación presente.

Promoción y Publicidad. Será de manera digital a través de diversas plataformas On-line, como son: página web, perfil de Facebook, perfil de Twitter, e-mail y de forma física con tarjetas personales y de forma tradicional en la Sección Amarilla; Se pretende estar en contacto continuo con los clientes para satisfacer de manera atenta e inmediata sus necesidades. Contar con publicidad en puntos estratégicos para promover los servicios al público en general y presentar que IS-SOINT es lo más recomendable en la aplicación de este tipo de servicios. La asistencia a foros empresariales para difundir la empresa es otra estrategia que se ha planteado, la asociación con grupos asociaciones colegiadas como el “Colegio de Ingenieros Civiles de Tabasco” es una alternativa para relacionarse con el segmento institucional (gobierno) y posicionarlo en redes por motores de búsqueda (Tabla 6).

Tabla 6. Plan de promoción.

Tabla 3. Benchmarking con empresas que construyen colectores similares a IS-SOINT.

Logotipo de la Empresa y/o Producto o Servicio

Este servicio estará siempre en un margen de diferencia superior en comparación a otras empresas puesto que se demuestra a los clientes que se realizan servicios de calidad, por los mantenimientos y diseños realizados; en base a estudios y análisis en actividades de campo de los colectores pluviales y registros.

Determinación del Precio. Fijación del Precio

Para establecer un precio fijo en el mercado, para atender las necesidades del cliente, se oferta como precio base $1,800.00 por servicio de desazolve y este variara si se realiza de forma manual o mecánica (Tabla 4).

Figura 3. Logotipo y lema de la empresa.

Canales de Distribución

1) Puntos físicos (oficina) o virtual. 2) Publicaciones en medios digitales.

Estrategia de Operación

Tabla 4. Precios de los servicios y tiempo de entrega. * El precio de los servicios es solo de mano de obra sin contar con material necesario. ** Sujeto a cambio dependiendo la situación presente. *** Variara de las circunstancias del sitio y de la situación presente.

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La estrategia adecuada para operar los servicios es la denominada Outsourcing, porque se tendrá alianza con empresas que prestan servicios relacionados que optimizan la entrega de los trabajos, como son las empresas que arrendan equipo de iluminación, bombeo y camiones Vactor (Tabla 7).

La estrategia adecuada para operar este servicio es la denominada Outsourcing, porque se tendrá alianza con empresas que presten servicios relacionados que optimicen la entrega de estos trabajos, como son las empresas que arrendan equipo de iluminación, bombeo y camiones Vactor. Tabla 7. Estrategia de operación outsourcing.

Conclusiones Se concluye de esta investigación que la nueva propuesta de colectores innovadores cuentan con tres desarenadores y un cajón para una canastilla que atrapará residuos sólidos. Se destaca que en su inversión inicial el costo es más elevado que uno convencional alrededor del 100%, más sin embargo se destaca que gracias a los materiales que lo constituirán ofrecen una vida útil de 20 años, esto garantiza que el costo total a largo plazo impacta grandemente ya que ahí se ve reflejado el ahorro, además de ofrecer menores tiempos de ejecución de obra ya que es una estructura 100% prefabricada. Se logró concluir el plan de negocios proponiendo una nueva empresa que además de ofrecer servicios incluye la construcción de nuevos colectores pluviales innovadores, este beneficio cubrirá la necesidad de garantizar el rápido desalojo de las aguas de lluvia para evitar molestias, daños materiales y humanos debido a su acumulación o escurrimiento superficial presentes en vías públicas, parques industriales y zonas residenciales. La idea primordial de la empresa es evitar el taponamiento de las tuberías de desagüe retirando el asolvamiento en los colectores pluviales y registros sanitarios, provocados por residuos sólidos y finos; mediante servicios de mantenimiento y con los prototipos innovadores mejorar la infraestructura de las redes de drenaje pluvial. Este servicio estará siempre en un margen de diferencia superior en comparación a otras empresas puesto que demuestra a los clientes que es un servicio de calidad, por los mantenimientos y diseños realizados; en base a estudios y análisis en actividades de campo de los colectores pluviales y registros. Respecto a la distribución de los colectores innovadores estos serán construidos bajo pedido con el propósito de no tener gastos innecesarios de producción; también porque son diseñados particularmente para cada proyecto. Por otra parte, la empresa se promocionará de manera digital a través de diversas plataformas On-line, como son: página web, perfil de Facebook, perfil de Twitter, e-mail y de forma física con tarjetas personales y también de forma tradicional en la Sección Amarilla; se pretende estar en contacto continuo con los clientes para satisfacer de manera atenta e inmediata sus necesidades. Además de contar con publicidad en puntos estratégicos para promover los servicios a todo el público en general y presentar que es lo más recomendable en la aplicación de este tipo de servicios. La asistencia a foros empresariales para difundir la empresa es otra estrategia que se plantea, la asociación con grupos asociaciones colegiados como el “Colegio de Ingenieros Civiles de Tabasco” es una alternativa para relacionarse con el segmento institucional (gobierno) y posicionarlo en redes por motores de búsqueda.

Se adquirirán los insumos necesarios siempre y cuando se solicite el servicio o construcción de colectores, esto es para no realizar gastos innecesarios que mermen los recursos económicos de la empresa. Pero contemplando quienes serán nuestros proveedores de insumos y equipos que harán más eficiente la ejecución de los servicios.

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+ Andrea Zapperi, Paula (2014). Caracterización del escurrimiento urbano en la ciudad de Bahía Blanca. Revista Universitaria de Geografía / ISSN 0326-8373 / 2014, 23 (1-2). p. 125-150. Manuales y Normas + Comisión Nacional del Agua (CNA) (2007). Manual de agua potable, alcantarillado y saneamiento. ISBN: 978-968817-880-5 + Comisión Nacional del Agua (CNA) (2013). Diagnósticos de la infraestructura física de los sistemas de agua potable, alcantarillado sanitario y pluvial de las principales zonas urbanas del estado de Tabasco. (Licitación No.: IO016B00988-N13-2013) + Normas técnicas complementarias para (20014). Diseño y construcción de estructuras de concreto (NTC-2004). + Proyecto de Norma Mexicana (2012). (PROY-NMX-AA168-SCFI-2012). Drenaje Pluvial Urbano – Especificaciones para el manejo del agua pluvial en zonas urbanas. Tesis + Antonio Carpio, Henry; García Sigaran, Neydy Carolina; Tobías Hernández, Kenny Christian. (2011). Propuesta de diseño del drenaje pluvial, alcantarillado sanitario y planta de tratamiento para las aguas residuales del casco urbano y colonia la entrevista del municipio san cayetano istepeque, departamento de san vicente. Universidad de El Salvador. + Banda Quezada, Segundo Gabriel; Bermeo Castillo, Lorena Elizabeth (2012). “Diseño de los sistemas de alcantarillado sanitario y pluvial, estación depuradora de aguas residuales (EDAR) para el Centro de Albergue, Formación, y Capacitación Juvenil de la Fundación Don Bosco - Loja”. Universidad Técnica Particular de Loja. + Padilla Santamaría, Mayra Alejandra; Ayala Villarraga, Mauricio (2009). Diseño de la red de alcantarillado sanitario y pluvial del corregimiento de la Mesa – Cesar. Tesis para obtener el grado de ingeniero civil, Universidad de La Salle. + Rodríguez Sánchez, Jorge; Vergara González, Eliseo Pablo (2013). Nuevas tendencias en la gestión de drenaje pluvial en una cuenca urbana. Tesis para obtener el grado de Maestro en Dirección de Proyectos, Universidad de La Rioja. Ligas de internet + De la Cruz, A. (2015, 05, 06). Tiran al día 25 tons. de basura en calles de Centro. Tabasco Hoy. Recuperado de http:// www.tabascohoy.com/nota/247931/tiran-al-dia-25-tons-de-basura-en-calles-de-centro + Notimex - Archivo. (2014, 04, 08). Lluvias dejan encharcamientos en Villahermosa, Tabasco. UNO TV. Recuperado de http://www.unotv.com/noticias/estados/sureste/Lluvias-dejan-encharcamientos-en-Villahermosa-Tabasco-774724/. + NEGI. Recuperado de http://www.inegi.org.mx/

Revista Científica

Revista CientĂfica

Gerardo Mario Ortigoza Capetillo1 y Alberto Lorandi Medina2

Facultad de Ingeniería, Universidad Veracruzana. 2 Instituto de Ingeniería, Universidad Veracruzana.

gortigoza@uv.mx alorandi@uv.mx

Resumen: En este trabajo resolvemos ecuaciones diferenciales parciales mediante el uso de Mathematica. Los comandos básicos son explicados mediante una serie de ejemplos que incluyen ecuaciones clásicas como: ecuación del calor, de ondas, biharmónica, Korteweg de Vries, Fisher, etc. La soluciones se muestran mediante los métodos básicos de solución de ecuaciones diferenciales parciales: separación de variables, similitud, ondas viajeras y uso de transformadas. El propósito de este trabajo es brindar al lector una guía práctica que le permita iniciar el estudio de solución de ecuaciones diferenciales parciales con el uso de este paquete de cómputo simbólico, así como mostrarle algunos de los beneficios del uso de estos paquetes en el proceso de enseñanza de las ecuaciones diferenciales parciales. Adicionalmente quedan expuestas algunas de las fortalezas o debilidades que son de utilidad para quienes diseñan este tipo de programas y así remediarlas en sus futuras versiones.

+ Palabras clave: Educación, cómputo simbólico y ecuaciones diferenciales parciales. Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Junio 8, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

Revista Científica

Abstract: In this work, we solve partial differential equations by using Mathematica. The basic commands are explained through a series of examples that include classical equations such as: wave equation, telegraph equation, nonlinear advection-diffusion biharmonic, first order linear systems, Belousouv-Zhabotinskii , Korteweg de Vries, etc. The

solutions are shown using the basic methods of solution of partial differential equations: separation of variables, similarity, travelling waves and transforms. Our goal is to provide the reader with a practical guide that invites him to start using this package and realize the benefits of using it in the process of research and teaching pdes. In addition, some strengths or weakness of this package are pointed out, this can be useful for those who develop the software, thus they can improve them in their future versions..

Es bien sabido que estos paquetes cuentan con estructuras de programación lo que permite al usuario diseñar sus propios algoritmos numéricos (diferencias finitas, elemento finito, etc.) para la solución de edps; en este trabajo enfocamos la atención al uso de las funciones ya definidas en este paquete que permiten la solución de edps.

+ Keywords: Education, symbolic computation and partial differential equations.

El trabajo está organizado de la siguiente manera: se presentan la sintaxis de los comandos básicos para resolver edps en Mathematica; se muestra mediante una serie de ejemplos el uso de estos comandos para resolver edps y finalmente se presentan las conclusiones de este trabajo.

Introducción Los recientes avances tecnológicos han traído consigo cambios notables en los procesos de enseñanza y aprendizaje; las computadoras han acrecentado el poder de cómputo y el uso del internet las posibilidades de comunicación y difusión del conocimiento. Cada vez son más los ejemplos de incorporación de herramientas computacionales a las tareas de docencia e investigación, ya sea con calculadoras, enseñanza a distancia (Alfonseca, De Lara y Montoro, 2002) o mediante el uso de sistemas de cómputo algebraico (Schramm, 1998; Güyer, 2008). Los sistemas de cómputo algebraico (CAS por sus siglas en inglés) son programas diseñados para la manipulación simbólica de objetos maten áticos como son: polinomios, integrales, ecuaciones, etc. Algunos de los sistemas más populares como son: Maple, Matlab y Mathematica se están usando con más frecuencias en la enseñanza de las diversas ramas de la física y la matemática (Wang, 2008; Baumann, 2006; Stavroulakis y Tersian, 1999). En Marshall, Buteau, Jarvis y Lavicza, (2012) se presenta un estudio comparativo de una revisión en la literatura de 326 contribuciones respecto al uso de sistemas de cómputo algebraico en educación matemática universitaria, donde concluyen que el uso de sistemas de cómputo algebraico ayudan a los estudiantes a visualizar conceptos matemáticos, explorar y experimentar con conceptos matemáticos. En Berger, (2010) se reportan el potencial del uso de sistemas de cómputo simbólico al realizar tareas matemáticas específicas entre estudiantes universitarios, donde se desarrolla un marco al dividir una tarea en componentes primarios: construcción de signos, transformación de signos, observación e interpretación. Por esta razón día a día son más los cursos de matemáticas (algebra, algebra lineal, ecuaciones diferenciales, probabilidad, etc.) que incluyen laboratorios de cómputo simbólico algebraico (Varbanova y Durcheva, 2016). Pero no solo en enseñanza, sino también en actividades de investigación los sistemas de cómputo algebraico están siendo usados con mayor frecuencia para crear paquetes que ayuden a diversos especialistas a resolver problemas en ciencias e ingeniería (Pulov, Uzunov y Chacarov, 2008; Xiazhi, Yinping, Xiaoyan y Zhibin, 2016). En este trabajo se presenta el uso de Mathematica para la solución de ecuaciones diferenciales parciales (edps). Estos paquetes son una herramienta didáctica valiosa, ya que además de proveer de visualizaciones y cómputo simbólico cuentan con funciones específicas para la solución de ecuaciones diferenciales. El objetivo de este trabajo es mostrar al lector las capacidades de estos sistemas de cómputo algebraico en la solución de ecuaciones diferenciales parciales así como algunos de los beneficios del uso de estos paquetes en el proceso de enseñanza de las ecuaciones diferenciales parciales.

Comandos básicos para resolver ecuaciones diferenciales en Mathematica En esta sección mostraremos el uso de algunos comandos básicos para resolver ecuaciones diferenciales parciales en Mathematica. El comando principal que utilizaremos para la solución de edps es Dsolve:

El comando DSolve en Mathematica

En Mathematica el comando para resolver tanto odes como edps es DSolve.

Para denotar las derivadas anteriores de u escribiremos

Resolviendo ecuaciones diferenciales parciales

Ejemplos Sencillos

Los siguientes ejemplos muestran el uso del comandos DSolve así como de algunos comandos útiles para la solución de edps. Iniciamos con ecuaciones con coeficientes constantes.

1. Coeficientes constantes

•

Problema de Valor Inicial para la ecuación de Onda Consideremos el problema de Cauchy para la ecuación de onda:

Para resolver este problema definimos un sistema que consiste de la ecuación diferencial y sus condiciones iniciales y a continuación lo resolvemos con el comando Dsolve:

que nos da la solución:

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de posición y velocidad para el problema de valor inicial de la ecuación del telégrafo, la Figura 2 deja de manifiesto la existencia de ondas viajeras, una moviéndose a la izquierda y otra a la derecha, con un factor de decaimiento. Cabe mencionar que por ejemplo, maple no puedo resolver el problema de valor inicial, cuando resolvemos el sistema sin condiciones iniciales maple encuentra la solución general pero cuando incluimos las condiciones iniciales maple por ejemplo, no encuentra la solución particular.

Figura 1. Gráfica de la solución de la ecuación de onda.

Si definimos las condiciones iniciales como ( ) , t( ) 1 ( ) 1 ( ) e + t + e 2 con c = 1 tenemos una solución 2 que podemos graficar fá−x cilmente y la figura 1 nos muestra como el perfil inicial e se divide en dos ondas una propagándose a la izquierda y otra a la derecha. u x,0 = e − x

− t−x

− t+x

u x,t = 0

• La ecuación del telégrafo Consideremos el problema de valor inicial:

Cuando

u ( x,0) = f ( x ) , ut ( x,0) = g ( x )

ral:

usan condiciones iniciales generales Mathematica no puede dar una solución geneFigura 2. Gráfica de la solución de la ecuación del telégrafo.

• Un Sistema lineal de edps Consideremos el problema de valor inicial:

Sin embargo cuando definimos estas condiciones iniciales, es posible hallar la solución del problema de valor inicial como mostramos a continuación: Mathematica permite resolver este sistema de ecuaciones diferenciales parciales con valor inicial, para ello usamos:

para obtener:

Para obtener:

lo cual muestra que Mathematica puede resolver este problema de valor inicial. Esta solución puede usarse para analizar como varia la solución del problema de Cauchy, cuando cambiamos los parámetros d difusión, c velocidad de propagación de las ondas o incluso las condiciones iniciales

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como en Mathematica es posible programar nuestros propios algoritmos de solución numérica de edps, aquí hemos optado por usar los comandos NDSolve y pdsolve con la opción numeric. En cualquier caso, cuando resolvemos numéricamente una ecuación diferencial debemos estar alertas y tener en cuenta que la exactitud de nuestra aproximación puede ser afectada por diversas fuentes de errores locales, globales y de estabilidad.

Figura 3. Soluciones de un sistema lineal de edp.

La Figura 3 muestra las soluciones u ( x,t ) en azul y v ( x,t ) en verde para ⎡ ⎤ y t ∈ ⎣0,2⎦ .

x ∈ ⎣⎡−3,3⎤⎦

2. Soluciones Numéricas

• Ecuaciones de Belousouv-Zhabotinskii Consideremos el problema de valor inicial para la ecuación de Belousouv-Zhabotinskii (Logan, 2008).

Figura 4. Soluciones numéricas u(x, t) y v(x, t) de las ecuaciones de Belousouv-Zhabotinskii.

3. Soluciones tipo Onda Viajera

• La ecuación de Korteweg de Vries Consideremos: Supongamos que y resolvamos con Mathematica. El comando NDSolve permite resolver numéricamente tanto ecuaciones como sistemas de edps, así escribimos:

Podemos usar Mathematica para obtener una solución:

Esta ecuación es equivalentes a la obtenida por Evans en su libro de texto (Evans, 1998: 27) donde la solución se escribe como una onda viajera v ( x − σ t ) = v ( s)

tomando cada solución por separado:

La expresión anterior de la solución nos dice que ondas viajeras con velocidad de propagación σ tienen amplitud proporcional a σ . Ondas de mayor amplitud viajan con mayor velocidad [15]. Podemos usar Mathematica para definir dos ondas viajeras C1 = 0,σ = 1,2 y graficarlas:

se obtienen las gráficas que se muestran en la Figura 4. Tanto en Maple

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y así para que la ecuación se satisfaga debemos tener que

velocidad de la onda c:

lo cual determina a y la

Figura 5. Solución aproximada a tiempos t=0 y 0.75.

La gráfica en la Figura 5 muestra que la onda en amarillo de mayor amplitud viaja más rápido que la onda en azul.

• Modelo de FitzHugh-Nagumo donde k es una constante y

Consideremos

esta ecuación está relacionada con el modelo simplificado de FitzHugh-Nagumo para la transmisión de impulsos nerviosos (Murray, 2002). El comando DSolve de Mathematica no aporta una solución. Sin embargo, buscando soluciones tipo onda viajera procedemos de la siguiente manera u ( x,t ) = U ( z ) con U (−∞) = u ,U (∞) = u , definimos la ecuación y substituimos las expresión anterior: 3

En lugar de usar esta ode, consideraremos una ecuación más simple con soluciones exponenciales y dependiendo de un parámetro el cual ajustaremos para capturar el comportamiento exponencial de la solución, así resolvemos:

cuyas soluciones tienen el comportamiento requerido (tienden exponencialmente a u1 y u3 cuando z → ∞ );

ans

Podemos usar este ejemplo para analizar el comportamiento de la solución para diferentes valores de los parámetros A y d . Consideremos el caso ul=3, u2=2, u3=2, A=1, d=4.

Ejemplos no tan sencillos

En la sección anterior, cuando intentamos resolver la ecuación del modelo FitzHugh- con Mathematica, no obtuvimos mucha información de la solución, sin embargo podemos ayudarnos con algunos procedimientos extra para hallar una solución. A continuación se usarán algunos métodos de solución de ecuaciones diferenciales parciales y los sistemas de cómputo algebraico para los que mostramos ejemplos:

substituyendo esta ecuación tenemos:

Figura 6. Gráfica de una solución tipo onda viajera de la ecuación del modelo de FitzHugh-Nagumo.

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1. . Método de similitud

tenemos:

• Ecuación de advección difusión no lineal Consideremos la ecuación: y así se tiene la solución:

En este caso Mathematica no proporciona una solución, pero si usamos el método de similitud para resolver el problema, definimos escalamientos para las variables en Mathematica escribimos:

2. Separación de Variables

; y obtenemos que la pde toma la forma

de donde la ecuación es invariante si

más aun puesto que el escalamiento de variables:

•

Problema de valor inicial con valores en la frontera para una membrana circular vibrante

y así

se cumple si

Podemos usar Mathematica para visualizar una solución, para ello tomamos , definimos una función a trozos y la graficamos con Plot3D,

Consideremos:

tenemos

escribimos en Mathematica obtenemos una ode:

el cual modela las vibraciones de una membrana circular. Usaremos nuevamente el método de separación de variables, esta vez usamos Mathematica. Supongamos que u tiene la forma , substituyendo esta expresión tenemos:

ode = Simplify[pde] la cual podemos simplificar con

, que puede escribirse

como:

dividiendo por nemos:

y así función par de tenemos que demos escribir como:

Si requerimos que la solución sea una y se sigue que , y que po-

e igualando a una constante

obte-

separamos

; por la condición

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así tenemos que:

La Figura 7 muestra nuestra solución a los tiempos t=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1 y 1.25. Podemos notar el movimiento oscilatorio de arriba a abajo de la membrana.

las cuales pueden resolver con DSolve para obtener las soluciones:

De las condiciones de frontera y el hecho de que requerimos que las soluciones sean acotadas se tiene que lo que implica que son las raíces de las funciones de Bessel; por superposición tenemos:

Figura 7. La solución tiempos t=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1 y 1.25, se muestran de arriba abajo de izquierda a derecha.

3. Usando Transformadas

• La ecuación biharmónica

En particular supongamos que:

Consideremos el problema de valores en la frontera así la solución se reduce a: resolvemos usando Mathematica: y por la condición inicial

donde A1 son los coeficientes de Fourier-Bessel f, más aún supongapara obtener:

mos que

para mostrar la evolución de esta solución graficamos a diferentes tiempos:

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el comando anterior define la edp, aplicamos ahora la transformada de Fourier respecto a x:

para obtener:

lo cual nos indica que Mathematica no utiliza la linearidad para calcular transformadas de Fourier, de cualquier forma podemos calcular las transformadas de cada uno de los términos y sumarlos para obtener:

+FourierTransform[D[u[x,y],y,y,y,y],x,w] simplificamos la notación:

para obtener:

ahora resolvemos:

Figura 8. Una solución del problema de valores en la frontera para la ecuación biharmónica.

asumimos que la solución es acotada:

y usamos las condiciones de frontera para determinar las constantes:

U ⎡w, y ⎤ = F ⎡w⎤ ye

−w y

⎣ ⎦ concluyendo que ⎣ ⎦ . Al calcular la transformada inversa notamos que Mathematica regresa la misma expresión (al parecer no incluye la fórmula para la transformada de una convolución en el cálculo de transformadas inversas), así que calculamos la inversa de:

y mediante la definición de la convolución podemos escribir la solución:

( ) ∫

u x, y =

∞ −∞

() (

)

( )

f ξ G x − ξ , y d ξ , G x, y =

1 y2 π x2 + y2

Podemos usar las capacidades de Mathematica para realizar integración y así visualizar una solución de este problema de valores en la frontera, supongamos que

∂u = f x =1 ∂y

()

, así nuestra solución se define y grafica

en Mathematica usando:

Plot3D[u[x, y], {x, -5, 5}, {y, 0, 5}, AxesLabel -> {“X”, “Y”, “u”}]

Conclusiones En este trabajo se han presentado ejemplos de solución de ecuaciones diferenciales parciales mediante el uso de Mathematica; esta aplicación como muchas otras está en constante evolución y ha venido incorporando nuevos y mejores algoritmos para hallar soluciones (Cheb-Terrab y Von Bülow, 1995) y aún en los casos donde hay limitaciones, esta aplicación puede funcionar bien con la ayuda del usuario. Para mostrar el uso de éste paquete se seleccionó una serie de problemas lineales y no lineales representativos de un curso tradicional de edps. En los nuevos paradigmas del proceso de enseñanza-aprendizaje el uso de paquetes de computo simbólico puede conformar un marco efectivo para el aprendizaje significativo, debido a que simplifican la teoría del entendimiento, promueven el aprendizaje por descubrimiento y experimentación, así como abordan el uso de ejemplos no triviales (Gander y Hrebicek, 2011). El objetivo principal de este trabajo es mostrar las capacidades de Mathematica en la solución de ecuaciones diferenciales parciales, así como sus ventajas o desventajas en función de la sencillez o complejidad de los comandos utilizados para obtener o presentar las soluciones, y no en función de la efectividad para hallar soluciones ni el tiempo de cómputo requerido para obtenerlas (Maplesoft 2016). Sin embargo, a través de los ejemplos han quedado expuestas algunas deficiencias: por ejemplo Mathematica pudo resolver problemas de valor inicial para la ecuación del telégrafo y para un sistema de lineal de eps, pero tuvo problemas para aplicar linealidad de la transformada de Fourier y la aplicación del teorema de convolución para el cálculo de transformadas inversas. También se ha tratado de mostrar algunas de las ventajas del uso de paquetes de cómputo simbólico para fortalecer la enseñanza de conceptos importantes en un curso de edps, más aún las opciones gráficas y de visualización de estos paquetes pueden ser usadas para crear animaciones que capturen el interés del estudiante como se muestra en Ortigoza Capetillo (2007) Los ejemplos utilizados, sus cuestionamientos y los comentarios son limitados y más bien, deben considerarse como punto de partida para que

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el lector interesado pueda escribir en Mathematica ejemplos de interés específico así como proyectos de clase. En este trabajo se usó la versión 11 de Mathematica y se espera que estas observaciones puedan servir para que sus desarrolladores realicen mejoras en futuras versiones. Es de gran acierto enriquecer el contenido temático de los cursos de ecuaciones diferenciales parciales incluyendo la solución de ecuaciones mediante el uso de paquetes computacionales (Ari, Ashirov & Usonbek, 2005); sin embargo hay que resaltar el esfuerzo que debe realizar el instructor al elegir primero el software adecuado y después, diseñar ejemplos, ejercicios y proyectos de clase acordes a los conceptos que se desee enseñar, así como métodos de evaluación apropiados (Clements, 1997). Como trabajo futuro se debe investigar mediante estudio de casos, el impacto del uso de este tipo de aplicaciones en los procesos de enseñanza-aprendizaje de las ecuaciones diferenciales parciales.

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Bibliografía + A Comparison of Maple™ and Mathematica®: Solving ODEs. Recuperado de https://www.maplesoft.com/compare/mathematica_analysis/Comparison_Maple_Mathmatica_DEs_Kamke.pdf + Alfonseca, M.; De Lara, J. y Montoro, G. (2002, June). Teaching Partial Differential Equations through the Internet: an Interactive Approach. In ESM (pp. 395-399). + Ari N.; Ashirov T. y Usonbek J. (2005). Symbolic Computation Techniques using Maple, International Conference on Electronics and Computer, Bishkek-Kyrgyzstan. + Baumann, G. (2006). Mathematica for theoretical physics: classical mechanics and nonlinear dynamics. (Vol. 1). Springer Science & Business Media. + Berger, M. (2010). Using CAS to solve a mathematics task: A deconstruction. Computers & education, 55(1), 320-332. + Cheb-Terrab, E. S. y Von Bülow, K. (1995). A computational approach for the analytical solving of partial differential equations. Computer Physics Communications, 90(1), 102-116. + Clements R. R. (1997). Computer Algebra for engineers- The potentials and the problems. Proceedings of IEE Colloquium ”Teaching of Mathematics for Engineers”. + Evans L. C. (2008). Partial Differential Equations, AMS. + Gander, W. y Hrebicek, J. (Eds.). (2011). Solving problems in scientific com-

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Natalia Citlali Cano Rojas1 y José Eduardo Guerrero Altamirano2

1,2

Universidad Tecnológica Metropolitana Calle 11 no. 315 por 46 y 48, Colonia Santa Rosa Mérida, Yucatán, México, C.P. 97279.

natalia.cano@utmetropolitana.edu.mx

Resumen: El presente trabajo exhibe los resultados obtenidos a partir de las acciones para crear un alimento gourmet con ejemplares juveniles de robalo, denominados robalitos, los cuales fueron cultivados en granjas acuícolas y cuya edad ronda los doce meses de vida. En primer término se trabajó con el pescado para corroborar que las características sensoriales del producto empacado al vacío y congelado, cumplieran con los lineamientos de la Norma Mexicana NMX-F-540-SCFI; posteriormente se determinaron las características organolépticas del producto en relación con su potencial como producto gourmet; se definieron y describieron las técnicas de pre elaboración y corte más adecuadas para el producto y tomando en consideración el tamaño de los ejemplares; y, por último, se diseñaron recetas originales y estéticas en las cuales el robalito fue empleado bajo los métodos de cocción más convenientes para él.

+ Palabras clave: Alimento gourmet, cocción, robalito, robalo juvenil y valor agregado.

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Junio 21, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Abstract: The present work exposes the results obtained from the attempts to create a gourmet dish using juvenile sea bass specimens called robalitos, which were grown in a fish farm and are around 12 months of age. The first step of the work consisted on using frozen and vacuum packed fish to verify that its sensory characteristics complied with the guidelines of Mexican Norm NMX-F-540-SCFI. The organoleptic cha-

racteristics were determined subsequently in regards to their potential as a gourmet product. The best suitable pre-production and cutting methods were defined and described taking into consideration the size of the specimens. Finally, original and aesthetic recipes were designed using the most suitable cooking methods for the robalito.

+ Keywords: Gourmet food, cooking, robalito, juvenile sea bass and added value. Introducción Desde hace varias décadas se incrementa la demanda de alimentos saludables de alta calidad, a precios razonables, y de igual modo, aumenta la población cuyo acceso a este tipo de alimentos es restringido, con el lógico impacto negativo en la salud individual y colectiva y en el crecimiento económico de un país, por lo que, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) impulsa permanentemente, actividades sobre políticas en agricultura y alimentación, que permitan a cada nación alcanzar la soberanía alimentaria, una de las más exitosas corresponde a la acuicultura. Este inequitativo acceso a los alimentos saludables en sinergia con otros factores socioeconómicos y culturales se involucran en la alarmante epidemia de obesidad que se registra México, cuya compleja atención requiere, del trabajo interdisciplinario que contribuya a mejorar el acceso a alimentos saludables, en este reporte se presenta el resultado del trabajo conjunto de dos distintas prácticas profesionales – la acuicultura y la gastronomía– que logran establecer un punto de contacto para diversificar e incentivar el consumo de alimentos de alta calidad con la propuesta gastronómica de un producto gourmet –corte, técnicas de cocción y recetas– para las formas juveniles de robalo cultivado –robalito– y una vez conocido en espacios específicos –muestras gastronómicas– la cultura regional los adopte por su alto valor agregado.

El robalito cultivado El alto potencial para la seguridad alimentaria de la acuicultura deriva de que provee alrededor del 50 por cierto del pescado consumido en el mundo, brindando acceso en el año 2014, a 528 especies marinas, de las cuales 362 correspondieron a peces con escamas (FAO, 2017) y por los múltiples beneficios a la salud y económicos que trae consigo, el consumo de pescado cultivado en granjas al contener menos plomo debido a la nula exposición a agentes contaminantes, como ocurre en los especímenes jóvenes y pequeños obtenidos del mar, porque han estado menos expuestos que ejemplares de mayor edad y tamaño (Pauly, 2017). La acuicultura en México mostró un incremento del 25% en el período 2010 a 2014; para aprovechar este crecimiento, el gobierno mexicano propuso la meta de alcanzar la meta de consumo de 13 kilos per cápita para 2018 (PROFECO, 2017).

Los alimentos gourmet La Real Academia de la Lengua Española (RAE) define el término gourmet como un alimento con características de sabor y presentación refinados y exquisitos. El término gourmet ha tenido diferentes concepciones desde banal y esnobista, hasta constituirse como una estrategia de mercadotecnia para conferir un mayor valor a un producto, al aplicarle el calificativo gourmet.

Actualmente, se puede clasificar como gourmet a aquellos productos cuyas características se asocian a condiciones geográficas específicas o aquellos con denominación de origen, cuya calidad es superior a la de productos similares por su exclusividad o naturaleza exótica, atributos nutricionales, precio alto y oferta limitada. Conjuntamente a estas características inherentes al producto, deben considerarse otras, que incrementan sus atributos de alimento con categoría gourmet, tales como la inocuidad, el manejo higiénico, la selección y aplicación de técnicas culinarias innovadoras con montajes estilizados por expertos en el arte culinario. Bajo estos lineamientos, se propone al robalito cultivado como alimento gourmet por sus siguientes particularidades: producción limitada, mejores características nutricionales e inocuidad respecto a sus congéneres marinos, las particularidades organolépticas apreciadas en el mundo gastronómico; el empleo de técnicas culinarias especializadas, y la implementación en platillos estilizados originales.

Producción limitada

El robalo (Centropomus) o lubina es un pescado de agua salada que habita en las zonas del Golfo y Pacífico mexicanos, su carne jugosa, blanca, suave y ligeramente grasosa, lo posicionan como uno de los pescados más apreciados por los consumidores mexicanos (Muñoz, 2013). El robalo del Golfo es el pescado más caro de los obtenidos en el país con un precio que oscila entre los $220 y $282 por kilo (Arellano TA, PROFECO, 2017). El robalo tiene una mayor producción en el período de marzo a octubre en la zona de la península de Yucatán, específicamente en Campeche. En el puerto de Sisal, Yucatán, la Unidad Multidisciplinaria de Docencia e Investigación de la UNAM, cultiva de forma experimental juveniles de robalo en tanques alimentados con agua proveniente del mar. Para efectos del proyecto, se acordó llamar robalito a los ejemplares juveniles evitando usar el anglicismo baby. Es preciso aclarar, que este robalito (robalo juvenil) no debe ser confundido con el robalito (Centropomus robalito) que vive en el Pacífico y cuya talla ronda los 35 centímetros (Muñoz, 2013). Los ejemplares juveniles de robalo cultivado, presentan características muy similares al robalo adulto, exceptuando dos: el sabor de la carne cuya variación deriva de la salinidad, los robalos adultos de pesca desarrollan la nota salina propia del entorno mientras que los robalitos de granja no y que, el robalito carece de substancias tóxicas como el plomo. El tiempo de cultivo para lograr el peso de 180 y 300 gramos es de un año, con lo cual se reducen costos de crianza, ya que, por lo general, los robalos en el mercado alcanzan alrededor de 10 años de edad y un peso aproximado de 8 a 10 kilos. Cabe mencionar que la pesca de robalos juveniles está prohibida.

Características nutricionales e inocuidad

El robalo es un pescado cuya composición de grasa en su cuerpo varía del 2.5% al 6% dependiendo de la época del año. Se trata, de un pescado muy nutritivo, de hecho es el pescado con mayor cantidad de vitaminas del grupo B y tiene un valioso contenido de proteínas de alto valor biológico en comparación con la mayoría de otros pescados, además del aporte de hierro, potasio y fósforo respecto a otros pescados frescos (Pérez Lizaur, 2014).

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Tabla 1. Tabla nutrimental del robalo. Elaboración propia con datos de la Universidad Nacional de Colombia, Fundación Universitaria Iberoamericana y Gil Hernández.

Figura 1. Robalito entero eviscerado.

Los cultivos innovadores de robalo han permitido la creación de peces magros, con un bajo contenido en grasas saturadas y alto contenido en grasas insaturadas, siendo la principal fuente de ácidos grasos omega 3 de cadena larga (EPA y DHA) que han demostrado eficacia en la prevención de variadas enfermedades crónico degenerativas, y son necesarios para el desarrollo óptimo del cerebro y sistema nervioso durante los primeros años de vida; además de la cantidad de vitaminas y minerales que aporta. Su bajo contenido en sodio lo hace un alimento ideal, para pacientes con patología renal que requieren una adecuada fuente de proteínas.

Análisis organoléptico

El sabor y la textura del robalo están directamente relacionados con la respiración branqueal, pues el nivel óptimo de minerales disueltos en las células animales debe ser inferior al 1% (en peso), esto resulta un gran problema si se toma en cuenta que en altamar, la concentración es aproximadamente de un 3.5% de sal (en peso). Por ello, las especies marinas han desarrollado aminoácidos que se encuentran libres como la glococola (dulce) y el glutamato monosódico (umami) que ayudan al animal, a regular la salinidad del agua para que no afecte su cuerpo. La presencia de estos aminoácidos es captada por las papilas gustativas del cuerpo humano percibiéndolos como más exquisito. Se propone que, entre más salada sea el agua de la zona, más apetitoso será el producto marino, lo que resulta a favor para los productos de la costa yucateca, que debido a sus condiciones tectónicas, su franja acuícola cuenta con mayor producción de minerales en comparación con las circunvecinas. Con la finalidad de documentar cada uno de los criterios que permitan clasificar al robalito como alimento gourmet, se realizó un análisis del producto (Figura 1) tomando en cuenta los lineamientos establecidos en la Norma Mexicana NMX-F-540-SCFI Productos de la pesca, indicando las características organolépticas que deben presentar los pescados capturados (Tabla 2).

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Tabla 2. Características sensoriales de pescados. Fuente: Norma Mexicana NMX-F-540-SCFI.

La evaluación organoléptica de las características de la carne y piel del robalito previas a su cocción, corroboró las particularidades del pescado que contribuyen a clasificarlo como alimento gourmet (Tabla 3).

Tabla 3. Síntesis de la evaluación de las características organolépticas del robalito.

Técnicas culinarias especializadas, manipulación y técnicas de corte

La propuesta para la manipulación se basó en el desarrollo de técnicas de corte del robalito detallando las especificaciones relacionadas al tamaño del ejemplar, buscando el máximo aprovechamiento. Las presentacio-

nes sugeridas para el robalito fueron: entero, filetes con piel y sin piel, y corte mariposa con cabeza y sin cabeza. El proceso de preparación del robalito para ser empleado entero, así como para la obtención de filetes se presenta en la Figura 2. Si el robalito se va a emplear para fritura entero, se omitirá el retirado de aletas que se mantienen en el pescado por presentación y únicamente se retirarán escamas.

Se obtienen dos filetes del robalito, uno por cada lado del animal; estos pueden ser empleados con piel o sin ella atendiendo a las características del método de cocción que se aplicará a los filetes. Mientras que para los filetes con piel se recomiendan métodos de calor directo como la fritura, plancha o grill, es decir, cualquiera que pueda crear un crocante con la piel, se desaconsejan métodos húmedos como el vapor, papillote o hervido.

Figura 2. Proceso de preparación de robalito para obtención de filetes.

El corte en mariposa (Figura 3) consiste en abrir el pescado eviscerado por la parte inferior para retirar el esqueleto del animal manteniendo así la presentación del producto, pero sin los huesos. El robalito, por su tamaño, presenta poca carne que no es fácilmente consumible con el esqueleto entero, así que esta presentación es idónea.

Figura 3. Proceso de preparación de robalito en corte mariposa.

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Implementación en platillos estilizados

El cuerpo docente de chefs de la carrera de gastronomía de la Universidad Tecnológica Metropolitana, diseñó un total 21 recetas tomando en cuenta las características de la carne, piel y tamaño del robalito, eligiendo técnicas de cocción entre los métodos seco (horneado, plancha, grill), húmedo (hervido, pochado, papillote), y graso (fritura profunda, salteado y confit). Se trabajó con el robalito en las presentaciones: entero, entero sin cabeza, en corte de mariposa sin cabeza, corte de mariposa con cabeza, filetes con piel, filetes sin piel. Respecto a las tendencias culinarias, se usaron técnicas de vanguardia y montajes muy estructurados (Figura 3: Arrecife frito), así como técnicas y montajes clásicos con influencia de otras cocina como la oriental (Figura 4: Noodles y filete de robalito yakitori con arándanos).

Discusión Se alcanzó el propósito del proyecto de que los especímenes jóvenes de robalo –robalito– cuyos pesos oscilan entre los 180 y 300 gramos configuren un producto gourmet, por sus características únicas: origen, diseño original, oferta limitada, carácter exótico (asociado al tamaño), alta calidad nutrimental e inocuidad derivada de la baja o nula exposición a los componentes contaminantes del mar; las particularidades organolépticas apreciadas en el mundo gastronómico, el empleo de técnicas culinarias especializadas, y la implementación en platillos estilizados originales. Además de los bajos costos de producción al requerir menor tiempo de crecimiento lo hacen asequible a la mayoría de la población que prefiere consumir pescado fresco a diferencia de otros pescados pequeños que se comercializan secos y enlatados. En comparación con otros pescados que se consumen pequeños como charales, sardinas, anchoas o arenques, el robalito fresco presenta un tamaño idóneo (una pieza representa una porción) para platillos gourmet.

Conclusiones El robalito es un alimento con un alto potencial de comercialización como producto gourmet debido a la calidad de su carne, sabor, tamaño estético, destacable valor nutricional, y excelente viabilidad de utilización en platillos innovadores y que, incluso, representen la oferta yucateca de pescado con distinción de su origen. Los platillos elaborados con robalito entero, en corte de mariposa y en filetes otorgaron un toque novedoso y estético derivado del tamaño. Se desarrollaron recetas para las técnicas de cocción: en seco, húmeda y grasa, de las cuales se obtuvieron excelentes resultados con la fritura profunda para el pescado entero, así como la plancha y grill para filetes con piel y sin ella. Por otro lado, procedimientos como el pochado, hervido, papillote, rostizado y horneado fueron poco convenientes para el uso de pescado entero porque los huesos impiden consumir el platillo con facilidad, no así las presentaciones finales que fueron atractivas y elegantes. Es preciso mencionar que la técnica mixta no fue explotada debido a que el exceso de cocción desprende la carne del esqueleto impidiendo así que se mantenga la forma en la presentación final del platillo.

Figura 4. Arrecife frito (izquierda) y Noodles y filete de Robalito yakitori con arándanos (derecha).

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Lidilia Cruz-Rivero1, Judith Bermúdez Rivera2, Rogelio García Rodríguez3 y Fabiola Sánchez Galván4

Departamento de Posgrado e Investigación Instituto Tecnológico Superior de Tantoyuca Desv. Lindero Tametate s/n Col La Morita C.P. 92100. Tantoyuca, Veracruz, México. 1,2,3

Departamento de Posgrado en Logística y Dirección de la Cadena de Suministro UPAEP

lilirivero@gmail.com

Resumen: Buscando brindar una solución eficiente a los problemas de logística de transporte existentes en una microempresa apícola en el norte de Veracruz, México, se aplicaron las herramientas Nueve Ventanas, Matriz de Contradicciones y Principios Inventivos de la Teoría de Resolución para problemas de inventiva (TRIZ) para dar las pautas necesarias que conducen a la selección del modelo matemático idóneo y solucionar el Problema de Ruteo de Vehículos existente. Los resultados de la aplicación de éstas tres herramientas muestran las necesidades de los apicultores y como satisfacerlas. Se observó el presente, pasado y futuro del sistema, considerándolo como un sistema de evolución, así como la división en etapas los componentes que integran el Ruteo de Vehículos (VPR), lo que permitió determinar el modelo idóneo acorde a los requerimientos y la situación actual de la microempresa, siendo seleccionado el Problema del Agente Viajero (TSP) como el óptimo para la situación planteada.

+ Palabras clave: Ruteo, TRIZ, TSP y VPR. Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Julio 2, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Abstract: Seeking to provide an efficient solution to the problems of transport logistics in an apiculture microenterprise in the north of Veracruz, Mexico, the tools Nine Windows, Matrix of Contradictions and Inventive Principles of the Theory of Resolution for inventive problems were applied. (TRIZ) to give the necessary guidelines that lead to the

selection of the ideal mathematical model and solve the existing Vehicle Routing Problem. The results of the application of these three tools show the needs of beekeepers and how to meet them. The present, past and future of the system were observed, considering it as a system of evolution, as well as the division in stages of the components that make up the Vehicle Routing (VPR), which allowed to determine the ideal model according to the requirements and the situation of the microenterprise, being selected the Problem of the Traveling Agent (TSP) as the optimum for the situation posed.

+ Keywords: Routing, TRIZ, TSP and VPR. Introducción El problema de VRP es uno de los más comunes en la optimización de operaciones logísticas y uno de los más estudiados; plantea la búsqueda de la solución óptima con diferentes restricciones tales como: número de vehículos, su capacidad, lugares de destino (clientes), demanda de los clientes, entre otros factores (Rocha, González y Orjuela, 2011). La matriz de calidad se encarga de identificar las necesidades de los clientes, determinar las prioridades y traducirlas en especificaciones de proyecto, así como definir los valores de las especificaciones para satisfacer las necesidades del cliente (Carnevalli y Miguel, 2008). El Despliegue de la Función de Calidad (QFD) en numerosas ocasiones se auxilia por otras metodologías, tales como: la Teoría de Resolución de Problemas Inventivos o TRIZ (por su acrónimo ruso Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadach), desarrollada por el científico Genrich Saulovich Altshuller, donde tras el estudio de más de 400 mil patentes, se descubrió 40 Principios Inventivos y 39 Parámetros de Contradicciones que dan solución a problemas específicos y han revolucionado los paradigmas técnicos tradicionales (Córdova López, 2004); y las Nueve Ventanas TRIZ, también conocidas como el Operador de Pensamiento del Sistema, las cuales combinan la idea de la evolución técnica desde el pasado, pasando por el presente hasta el futuro del producto o servicio (Aguilar Zambrano, 2008). TRIZ ofrece una amplia colección de conocimientos provenientes de distintas áreas. Esta característica produce un entorno donde el conocimiento puede ser utilizado de manera transversal. Como resultado, es posible la aplicación de TRIZ a situaciones que no son propiamente técnicas. Esta ventaja es inherente a las herramientas de TRIZ para modelar y resolver problemas. La capacidad de TRIZ para reutilizar soluciones de una gran diversidad de dominios no asegura una solución exitosa a un problema, sin embargo, aumenta radicalmente la probabilidad de éxito y reduce tanto tiempo como esfuerzo mientras se desarrollan soluciones (Cortes Robles, Machorro Rodríguez, Negny y LeLann, 2011). Como es sabido, la distribución de productos desde establecimientos hacia usuarios finales juega un papel fundamental en la gestión de los sistemas logísticos, puesto que, su adecuada planificación puede significar considerables ahorros, debido a que, los costos de transporte representan entre el 10 y 20% del costo final de los bienes (Olivera, 2004). Para elegir las posibles soluciones que generen un menor costo, es necesario evaluar las diferentes combinaciones de solución, lo cual demanda una gran cantidad de tiempo computacional, sobre todo cuando se quiere diseñar rutas

con instancias grandes (Ramírez Rodríguez, 2016). Por lo que algunas de las variaciones del problema de Enrutamiento de Vehículos son: el Problema de Ruteo de Vehículos (Vehicle Routing Problem VRP), el problema del Agente Viajero (Travel Salesman Problem TSP) el problema de los múltiples Agentes Viajeros (Multiple Traveling Salesman Problem o mTSP) (Soto, Soto y Pinzón, 2008). En este trabajo se propone la utilización de parte de la metodología BLITZ QFD y herramientas de TRIZ para determinar el modelo matemático idóneo a utilizar en base a los criterios obtenidos del problema del Ruteo de vehículo presente.

Métodos Se utilizó la metodología del Blitz QFD para obtener la voz del cliente; la Matriz de requerimientos del cliente (primera etapa del QFD) para convertir las necesidades del cliente en características técnicas; las Nueve Ventanas TRIZ, para mostrar el pasado, presente y futuro de la microempresa así como sus componentes o requerimientos y por último, la Matriz de contradicciones y Principios Inventivos para dar solución al problema específico.

Implementación de Blitz QFD

Se realizó la segmentación de clientes del servicio a mejorar, en este caso, la empresa apícola y su ruta logística, de acuerdo a la voz del cliente se determinó quien, qué, cuándo, dónde, por qué y cómo se lleva a cabo el trabajo y acorde a una verbalización y un diagrama de Afinidad se detectaron las necesidades de los apicultores, es decir, reducir al mínimo posible la distancia recorrida en todas las rutas hacia los apiarios- centro de extracción y viceversa para obtener mayor utilidad (Ver Figura2).

Implementación de Matriz QFD

Se propone que, para encontrar rutas más cortas, que además sean seguras y una disminución de costos logísticos se efectúe el estudio de rutas, la utilización de herramientas para optimización de rutas, el empleo de una metodología, la implementación de guías de rutas, evitar el regreso del transporte sin carga, fijar presupuestos y medir progresos (Ver Figura 4).

Implementación de las Nueve Ventanas TRIZ

Mediante la aplicación de las Nueve Ventanas TRIZ, se observó que, en el presente (subsistema 1), el ruteo de vehículos empleado por la empresa se realiza de manera empírica y en base a la disponibilidad de parcelas que conocidos les ofrecen para efectuar su práctica apícola, teniendo por componentes: Camioneta Ford f-350 año 2013, número de alzas a transportar, número de apiarios a visitar y el centro de extracción de miel (subsistemas 3), desenvolviéndose regularmente en las carreteras de Álamo, Tamiahua y Cerro Azul que van hacia los apiarios-centro de extracción (súper sistema 2). En el pasado, la ruta era trazada en base a la disponibilidad de parcelas (súper sistema 5), no obstante, los componentes del subsistema 6 eran los mismos que en el presente, a diferencia que, anteriormente la camioneta utilizada era Datsun año 1982 y con menor capacidad. Para lograr la optimización de costos al realizar el ruteo, es necesaria la implementación de un Software, por lo que, para cumplir con los subsistemas 7 y 8 es imprescindible la implementación de una metodología.

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Implementación de Matriz de Contradicciones y Principios Inventivos TRIZ

Debido a que es imposible satisfacer todas las necesidades positivamente, es necesario establecer prioridades entre los parámetros y seleccionar en torno a cuáles se desea trabajar, pues serán los que guiarán la propuesta de invención, teniéndose siempre en cuenta que dichos parámetros nunca podrán empeorar. Se seleccionaron como parámetros prioritarios la confiabilidad y productividad, y como principios la segmentación y la acción previa. Dónde: para efectuar la segmentación es necesario dividir los elementos que constituyen un sistema, en este caso en particular, dividir en etapas los componentes que integran el Ruteo de Vehículos. Mientras que, para la acción previa se llevó a cabo la compilación y análisis de información sobre de los modelos de Ruteo existentes, para compararlos entre sí y seleccionar el que más se acople para resolver el Problema de Ruteo de la empresa apícola.

Resultados y discución

Figura 1. Diagrama de afinidad.

La Figura 2 ilustra la aplicación de la matriz de contradicciones QFD.

Determinación de modelo matemático a utilizar en el Problema de Ruteo de Vehículos. En la Tabla 1 se observa cómo se efectúan los procesos en la microempresa, desde la revisión hasta la extracción de la miel de abeja.

Figura 2. Matriz de contradicciones QFD.

Tabla 1. Segmentación de clientes.

Se muestra la verbalización del cliente que posteriormente se tradujo a un lenguaje técnico.

La Figura 3 muestra el presente, pasado y futuro de la microempresa, lo que da la pauta para el uso de la matriz de contradicciones de TRIZ, la cual se muestra en la Figura 4.

Tabla 2. Blitz QFD.

La Figura 1 muestra el Diagrama de Afinidad, el cual permite conocer las causas que lo originan. Figura 3. Nueve Ventanas TRIZ.

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cola cuenta con transporte propio y es preciso retornar al punto de partida al finalizar su jornada, por lo que, el Problema de Ruteo de Vehículos Abierto queda descartado para encontrar una solución a su problemática de logística.

Figura 4. Matriz de Contradicciones.

Los Principios Inventivos que intervienen son segmentación y acción anticipada. En la primera, es necesario dividir los elementos que constituyen un sistema, en este caso en particular, dividir en etapas los componentes que integran el Ruteo de Vehículos. Etapa 1. Determinar los componentes del Ruteo: • Camioneta Ford F-350. • Número de alzas de miel (250). • Número de apiarios (10). • Centro de extracción. • Carreteras de Álamo-Tamiahua-Cerro Azul hacia los apiarios. Para la acción anticipada, se analizaron distintos Problemas de Ruteo de Vehículos, dentro de los cuales se encuentran:

Problema multi-Agente Viajero (m-TPS). Establece que, una flota de vehículos con restricciones de capacidad debe acudir a un determinado número de lugares donde existe una demanda asociada, partiendo desde el depósito y retornando al mismo al finalizar la jornada. Sin embargo, a pesar de tener la necesidad de retornar al centro de extracción, la empresa no cuenta con una flota vehicular por lo que no es viable seleccionar este Problema de Ruteo para el caso de estudio.

El problema del ruteo de vehículos (VRP). Es de gran utilidad en problemas de logística, especialmente cuando se desea encontrar la ruta que genere menores costos, puesto que sus componentes fundamentales son la red de carreteras, los clientes, los depósitos, los vehículos y los conductores, sin embargo, fue necesario estudiar otras alternativas para el problema de la empresa apícola, ya que los problemas VRP son computacionalmente complejos y resolverlos puede llegar a ser muy complicado por la cantidad de tiempo y recursos necesarios para su ejecución.

Problema de Ruteo con Ventanas de Tiempo (VRPTW). En ésta variación de VRP, se asigna un intervalo de duración tanto del recorrido como del tiempo en que el vehículo debe permanecer en el almacén del cliente, además, en caso que el vehículo llegue anticipadamente, éste debe esperar a la hora que le fue designada para realizar el servicio, lo cual, en algunas ocasiones puede ser una desventaja pues se desperdicia tiempo en espera. Este problema es aplicado generalmente por la industria de autotransporte, donde es necesario establecer horarios de arribo y partida. En el caso en particular, no es necesario el empleo de ventanas de tiempo para realizar el trabajo, ya que el tiempo de permanencia en los apiarios depende de la carga laboral del día, puesto que, en algunos, la producción de miel puede ser menor que en otros, lo cual les permite acudir a los demás apiarios siempre y cuando no se exceda de la capacidad del vehículo.

Problema de Ruteo de Vehículos Limitado por Capacidad (CVRP). En esta problemática, se cuenta con una demanda asociada que no debe de exceder la capacidad máxima del vehículo, sin embargo, cuando se posee un solo vehículo para realizar el ruteo con capacidad suficiente para cubrir la demanda de los clientes, tal como en el caso de estudio, esta problemática se convierte en el clásico Problema del Agente Viajero.

Problema del Agente Viajero (TSP), Se selecciona para resolver la problemática planteada, debido a que su principal objetivo es reducir al mínimo posible la suma de la distancia recorrida en todas las rutas, satisfaciendo la demanda sin exceder la capacidad del vehículo, generando un menor costo logístico, por otra parte, al no presentar restricciones temporales, es de gran utilidad, debido a que, en muchas ocasiones es tan grande la carga de trabajo que no es posible acudir a todos los puntos de recolección y entrega en un solo día.

Identificación de un modelo matemático

La Figura 5 muestra el diagrama de flujo para el proceso de identificación del modelo matemático.

Problema de Ruteo de Vehículos con Entregas y Devoluciones (VRPPD). El principal objetivo de esta variación del TSP, es minimizar tanto la flota de vehículos como la suma de tiempos de transporte. En este tipo de problemas los vehículos no solo se van vaciando a lo largo del recorrido, sino que, además pueden existir nodos donde sea necesario realizar recogidas. Este problema no ha sido seleccionado debido a que no se adapta a las necesidades de la empresa, pues únicamente cuenta con un vehículo para realizar el trabajo, por lo que no necesita reducir su flota vehicular, además que, a lo largo de la trayectoria, el vehículo no se vacía hasta llegar al el centro de extracción.

Problema de Ruteo de Vehículos Abierto (OVPR). En esta variación del VRP, los vehículos no están obligados a regresar al punto de partida, por lo que es comúnmente empleado en empresas donde es necesario alquilar los vehículos para realizar el trabajo, no obstante, la empresa apí-

Figura 5. Diagrama de flujo del proceso de identificación del modelo matemático. Fuente: elaboración propia.

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A continuación se presenta la formulación matemática para TSP (Guasmayan, 2014):

Dónde: (1) Muestra la función objetivo dada por el costo de trasladarse de un punto x a otro, (2) permite visitar a cada cliente una sola vez, mientras que, (3) posibilita que todos los clientes sean visitados, (4) indica que se puede o no visitar a un cliente. (5) Contribuye a que no se generen ciclos infinitos ni subtours para cada recorrido S. (6) dicta que la variable debe ser entera.

Trabajo a futuro

Una vez definido el método idóneo para el Problema de Ruteo de Vehículos de la microempresa apícola, se dará continuidad a este trabajo con la implementación del Problema del Agente Viajero (TSP) para dar solución al problema de logística existente.

Conclusiones La Teoría de Solución de Problemas de inventiva cuenta con diversas herramientas de solución aplicables en base a lo que se desea resolver y puede ser implementada en un amplia variedad de campos, ya que permite encontrar la mejor solución posible para un problema en específico. En el caso en particular, en primera instancia, fue de gran importancia desarrollar la metodología TRIZ, ya que dio las pautas necesarias para determinar el modelo de ruteo idóneo a utilizar, mientras que, la implementación del análisis Nueve Ventanas de TRIZ planteó la situación actual y futura en base a los requerimientos del sistema. Se seleccionó el Problema del Agente Viajero (TSP) para resolver la problemática de transporte presente en una microempresa apícola ubicada en el norte del Estado de Veracruz, ya que permite acudir a cada nodo para recolectar su producto en una sola ruta sin exceder la capacidad del vehículo, y al ser la disminución de distancias el propósito principal de la función objetivo, al implementar el TPS en la microempresa es posible generar un menor costo logístico y por ende, obtener mayores ganancia.

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Por lo que, con los resultados obtenidos de la aplicación de la metodología QFD y TRIZ se demostró que el Problema del Agente Viajero (TSP) es el más adecuado acorde a las necesidades de los apicultores de disminuir costos logísticos, pues en esta clase de problemas a diferencia de los otros analizados, se cuenta únicamente con un solo vehículo para recorrer todos los nodos a visitar, tal como el caso de la empresa.

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Revista Científica

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Rafael Rodríguez Ponce1, Francisco Gustavo Mota Muñoz2 y Carlos Alberto Ugalde Caballero3

1,2,3

Universidad Politécnica de Guanajuato Av. Universidad Sur 1001 Cortazar, Guanajuato, México, C.P. 38496.

rrodriguez@upgto.edu.mx

Resumen: Un sistema barra-esfera es un proceso no-lineal ampliamente utilizado en universidades como banco de pruebas para la evaluación de diversas estrategias de control de lazo cerrado. Consta primordialmente de una barra horizontal pivoteada sobre la cual se balancea una pequeña esfera que se puede mover libremente de un extremo a otro. El objetivo consiste en poder controlar, en tiempo real, la inclinación de la barra de manera que la esfera pueda ser colocada establemente en cualquier posición. Existen una gran cantidad de implementaciones utilizadas, sin embargo, presentan un alto grado de error debido a que el tiempo de procesamiento es relativamente grande. Esto causa un tiempo de respuesta del sistema alto y un movimiento constante en la esfera. En este trabajo los autores presentan un diseño implementado en una tarjeta didáctica de bajos recursos de procesamiento. Al ser completamente digital, se logra un bajo tiempo de respuesta y una alta estabilidad en la posición de la esfera.

+ Palabras clave: Sistema ball and beam, control retroalimentado, no-lineal, controlador digital, Altera Cyclone. Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Junio 15, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Revista Científica

Abstract: A ball and beam system in a non-linear process widely used in universities as a test bed for the evaluation of different closed-loop control strategies. It consists primarily of a pivoted horizontal beam on which a small ball can move freely from one to another end. The objective is to

control, in real time, the inclination of the beam to position the ball in any place. There is a large quantity of implementations used, however, they present a high degree of error due to a relatively large processing time. This causes a large response time in the system and constant movement on the ball. In this work the authors present a design implemented on a low processing resources didactic board. Due to being completely digital, a low response time and high stability on the ball position is achieved.

+ Keywords: Ball and beam system, feedback control, non-linear, digital controller, Altera Cyclone. Introducción Hoy en día, el estudio de la dinámica y control de un sistema es esencial para el análisis y el diseño de estrategias de control automático. La mayoría de los sistemas físicos presentan una dinámica no-lineal y requieren de complicados métodos de análisis para describir su comportamiento. En años recientes, se han propuesto numerosos controladores para mejorar el desempeño de los sistemas no-lineales (Aström y Hägglund, 2009). El sistema de barra-esfera es un sistema no-lineal con un alto grado de inestabilidad, donde el mayor problema consiste en poder controlar automáticamente el ángulo de la barra para lograr posicionar la esfera en cualquier punto de ella (Sain, 2016). Esta tarea presenta una alta complejidad, debido a que la esfera se mueve con una aceleración proporcional al ángulo de la barra y, por si sola, nunca se mantiene fija en un solo punto. Para corregir la inestabilidad se hace uso de un controlador PID (Proporcional, Integral y Derivativo). Existe una gran cantidad de investigaciones y propuestas para el control del sistema barra-esfera, sin embargo, normalmente optan por un controlador analógico o un sistema digital de procesamiento limitado. El primero controlador es rápido, pero requiere conversiones analógico a digital o viceversa, que restan tiempo al proceso (Sathiyavathi y Krishnamurthy, 2013). La opción digital más popular utiliza un microcontrolador Arduino por ser un dispositivo programable económico y muy amigable para el usuario, sin embargo, no cuenta con el poder de procesamiento requerido para un desempeño óptimo en este tipo de sistemas de control (Bay y Rasmussen, 2016). En este trabajo, se presenta el diseño de una arquitectura digital utilizada para controlar un sistema barra-esfera mediante un PID. El sistema utiliza un pequeño servomotor para controlar el ángulo de la barra y un sensor ultrasónico para medir la posición de la esfera. Estos dispositivos se seleccionaron debido a su bajo costo y además porque, al ser de baja potencia, se pueden conectar directamente al controlador digital sin interfaz o conversión alguna. Para la implementación del controlador se utiliza una tarjeta de desarrollo didáctica con base en una matriz de compuertas reconfigurable (FPGA, del idioma inglés Field Programable Gate Array). La ventaja del FPGA sobre otros dispositivos embebidos, es que mediante el uso de software es posible definir una arquitectura digital genérica con las especificaciones deseadas. De esta manera, el circuito resultante es completamente personalizado, de alta velocidad y de bajo consumo de potencia. Además, con solo cambiar algunos parámetros al momento de la síntesis, es posible adecuar el diseño a una aplicación totalmente diferente, sin la

necesidad de crear una nueva arquitectura. La validación de resultados se llevó a cabo con base en simulaciones en computadora y experimentalmente en un sistema barra-esfera físico. El objetivo de este trabajo es presentar una alternativa de alto desempeño y simplicidad, de modelos de control que puedan ser utilizados en asignaturas de diseño digital y control digital, de nivel universitario.

Diseño del sistema barra-esfera Como su nombre lo indica, este sistema consta de una barra horizontal sobre la cual rueda libremente una esfera al cambiar el ángulo de inclinación. La barra se balancea sobre su punto medio y en un extremo se encuentra conectado a un servomotor, el cual al rotar la flecha con un ángulo θ, cambia la inclinación de la barra en un ángulo α (Figura 1).

Figura 1. Modelo del sistema barra-esfera.

Cuando se cambia el ángulo de la barra, gravedad causa que la esfera ruede hacia un extremo. El controlador por diseñar tiene el objetivo de poder manipular establemente la posición de la esfera. Se han realizado ya múltiples investigaciones acerca del modelado de los sistemas barra-esfera (Keshmiri, jahromi, Mohebbi, Amoozgar y Xie, 2012), y la función de transferencia del sistema completo se obtiene tomando en cuenta que en verdad son dos sistemas enlazados. El primero es el servomotor, el cual es un sistema electromecánico que recibe una señal eléctrica del controlador y da por respuesta, un desplazamiento rotacional (ángulo). El segundo es el modelo barra-esfera que recibe el desplazamiento angular del motor y lo convierte a un desplazamiento lineal de la esfera. La función de transferencia del motor que muestra la relación del ángulo θ en función al voltaje V aplicado se presenta en la ecuación 1:

(1)

Donde K es la constante de par del servomotor, Kg es la razón de engranaje, J es el momento de inercia, b es el coeficiente de fricción viscosa, y La y Ra son la inductancia y resistencia de las bobinas de la armadura del motor, respectivamente. Por otra parte, la función de transferencia del modelo barra-esfera que muestra la relación del ángulo θ en función a la posición de la esfera R se presenta en la ecuación 2:

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(2)

Donde m representa la masa de la esfera, g es la aceleración de la gravedad, d es el offset de la leva del servomotor, L es la longitud total de la barra, y, J y R representan la inercia y el radio de la esfera, respectivamente. La función de transferencia del sistema completo se obtiene a partir de (1) y (2), dando como resultado la ecuación 3:

(3)

Introduciendo la función de transferencia completa al software Simulink, es posible observar (Figura 2) que efectivamente, el sistema barra-esfera tiene un comportamiento inestable, por lo tanto, requiere de un controlador que corrija la inestabilidad.

se irá acumulando conforme pasa el tiempo. Con este término se busca eliminar el error contribuyendo con un efecto controlado con base en el valor actual y el acumulado histórico del mismo. Una vez eliminado el error, este término deja de actuar. Por último, el término derivativo, comúnmente denominado el término “anticipativo”, se encarga de posibles comportamientos futuros del error, tomando como base su razón de cambio actual. Entre más rápido cambie el error, mayor será su efecto de corrección. Debido a que busca implementarse el controlador PID de manera discreta, su representación continua en el tiempo (Ecuación 4), puede aproximarse a su equivalente de tiempo discreto (Ecuación 5). El término integrativo se aproxima a una suma de dos valores del error: el error actual y el previo. De igual manera, el término derivativo se aproxima a la resta de los errores anteriormente mencionados. (5)

Junto con la función de transferencia, se introdujo el controlador PID a Simulink para tratar de corregir la inestabilidad del sistema. Para esto, se utilizó la función de “Autotuning”, la cual permite llevar a cabo una sintonización automática de las ganancias del PID, las cuales pueden servir como punto de partida en la implementación física del modelo barra-esfera. El diagrama en Simulink se muestra en Figura 3. Los valores de ganancia calculados por el sistema con la respuesta óptima fueron Kp = 1.58445, Ki =0.11516 y Kd = 0.96732.

Figura 2. Respuesta del sistema barra-esfera sin controlador. Figura 3. Modelo de barra-esfera y control PID en Simulink.

Diseño del controlador PID Un controlador PID es un algoritmo de control retroalimentado muy comúnmente utilizado en la industria en control de procesos. Su ecuación se puede representar de diferentes maneras, aunque la fórmula general se presenta en (Ecuación 4):

(4)

El término proporcional se encarga de los valores actuales del error. Si el error es alto y positivo, la salida del controlador será proporcionalmente alto y positivo. Por si solo, siempre presenta un desvío entre el valor deseado y el valor actual, debido a que depende de la magnitud del error para generar una respuesta proporcional. De esta manera, si el error es cero, la respuesta proporcional del controlador también será cero.

Para la aritmética de las operaciones del controlador, se optó por utilizar una representación de punto fijo ya que, comparado con una representación de punto flotante, presenta un procesamiento más rápido y tiene una implementación más sencilla (Parhami, 2009). Para representar los datos se utiliza un formato M.N, en donde M indica el número de bits para la parte entera y N indica el número de bits para la parte fraccionaria. Así pues, los datos de entrada del controlador utilizan un formato punto fijo de 8.8, es decir, se utilizan 16 bits en total con los cuales se puede representar (con signo) un dato desde +254.99609375 hasta el -254.99609375. Lo cual es más que suficiente, ya que se habían determinado anteriormente los valores iniciales de ganancia y se encuentran dentro del rango.

El término integrativo se encarga de los valores pasados del error y los integra en el tiempo. Por ejemplo, si existe un error, la integral del error

Tomando en cuenta que el término integrativo puede llegar a acumularse muy rápidamente y causar una saturación (Visioli 2003), se incluyó

Donde Kp, Ki y Kd representan los coeficientes de los términos proporcional, integrativo y derivativo, respectivamente.

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Enseguida se prosiguió a la implementación digital del controlador PID en el FPGA. Para la codificación se utilizó el lenguaje descriptivo de hardware VHDL (del inglés, Very-high-speed Hardware Descriptive Language) por ser el más comúnmente utilizado en universidades y centros de investigación (Pedroni, 2010) para FPGAs. Además, se utilizó el software Quartus Prime de Altera para la síntesis y compilación del código VHDL.

Revista Científica

un componente que limita la salida de este término a un valor máximo o mínimo, que se provee externamente por el usuario. La arquitectura del PID digital se muestra en Figura 4.

Implementación del sistema barra-esfera La implementación del sistema se presenta en dos partes principales: la parte mecánica y la parte eléctrica; la primera consta de la barra inclinada, la esfera y los brazos de leva del servomotor, mientras que la segunda consta del servomotor, el sensor ultrasónico y el FPGA. Parte mecánica del sistema Los siguientes componentes fueron utilizados para el movimiento mecánico del sistema barra-esfera: a) Una base de madera de 45 cm de longitud y 10 cm de ancho. b) Un perfil de aluminio de 40 cm de longitud y 4.5 cm de ancho. c) Un brazo y leva metálicos 8 cm de longitud. d) Una esfera metálica de 2.5 cm de diámetro.

Figura 4. Arquitectura del controlador PID digital en el FPGA.

En esta figura, las entradas al controlador son las ganancias Kp, Ki, Kd y el error. Los datos min y max son los límites entre los cuales se mantiene término integrativo. Una máquina de estado (FSM) controla el flujo de datos a través de registros paralelos, de manera que utilizando un reloj del sistema de 50Mhz, el resultado se presenta a la salida en solo 80 ns. Utilizando la herramienta de software TimeQuest, la cual se incluye en Quartus Prime, es posible analizar el comportamiento del circuito digital para determinar la frecuencia más alta a la que puede trabajar de manera estable. En este caso la frecuencia máxima permitida fue de 185.5 MHz, pero se dejó en 50MHz debido a que se puede obtener directamente del oscilador de la tarjeta, sin tener que requerir al uso del circuito electrónico PLL (del inglés, Phase Locked Loop). Este dispositivo se encuentra dentro del FPGA y permite incrementar la frecuencia de trabajo con base en los 50MHz del oscilador. La salida del controlador PID se pasa a un generador de señal con modulación de ancho de pulso PWM (el inglés, Pulse Width Modulation). El generador de PWM también fue implementado en el FPGA y genera la señal que mueve proporcionalmente el servomotor de una posición a otra. Esta señal PWM es una onda cuadrada de 50Hz cuyo ancho de pulso cambia según el dato de salida del controlador PID. Para este diseño, el servomotor tiene un ángulo de movimiento limitado de -60° a +60°, para lo cual el ancho del pulso PWM varía entre 1 y 2 ms. La arquitectura interna del generador de PWM se muestra en Figura 5.

El modelo físico y dimensiones se muestran en Figura 6.

Figura 6. Partes y dimensiones del sistema barra-esfera.

Parte eléctrica del sistema El sistema eléctrico lo conforman la tarjeta de desarrollo FPGA, el sensor ultrasónico y el servomotor.

a) Tarjeta de desarrollo FPGA La tarjeta de desarrollo (Figura 7), utilizada es una DE1-SoC del fabricante Intel-Altera y utiliza el FPGA Cyclone V. Cuenta con 10 interruptores deslizables, 4 interruptores tipo push-button, 10 LEDs indicadores y 6 displays de 7 segmentos. Cuenta además con 2 puertos de expansión de 20 terminales cada uno, para interconexión con dispositivos externos (Terasic, 2015).

Figura 5. Arquitectura del generador de señal PWM.

Se puede visualizar que la estructura del generador de PWM es muy sencilla. Consta solamente de un contador ascendente síncrono de 7 bits que lleva la cuenta del ancho del pulso. Cuenta también con un circuito base de tiempo que determina el periodo del PWM a 50 Hz. Una máquina de estados finita (FSM) controla la sincronización de ambos elementos.

Figura 7. Tarjeta de desarrollo DE1-SoC de Intel-Altera. Los interruptores deslizables son utilizados para introducir la posición (cm) deseada de la esfera en un formato de punto fijo 6.1. Uno de estos

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interruptores se utiliza también para encendido/apagado del sistema. Uno de los interruptores push-button es utilizado para inicialización del sistema. Los display y LEDs son utilizados para mostrar visualmente la distancia seleccionada en los interruptores deslizables. b) Sensor ultrasónico El sensor de distancia utilizado es el HC-SR04 que se muestra en Figura 8, el cual consta de un emisor y receptor ultrasónico de alta frecuencia. Al recibir una señal de disparo (trigger) del FPGA, emite 8 pulsos con una frecuencia de 40 KHz y espera a que la señal rebote en el objeto a medir. Una vez recibido un eco, entrega al FPGA un pulso (Echo) cuyo ancho es proporcional a la distancia en centímetros del objeto. Esta señal es utilizada por el FPGA para determinar la distancia a la cual se encuentra la esfera. Figura 10. Sistema barra-esfera completo incluyendo sensor ultrasónico, servomotor y tarjeta de desarrollo FPGA DE1-SoC de Intel-Altera.

Para el graficado en tiempo real de la respuesta del sistema se utilizó el software MATLAB. Primeramente, se introdujeron los valores iniciales obtenidos con Simulink, sin embargo, el sistema no se mantenía estable y la esfera se movía constantemente de una posición a otra Figura 11(a). Por esta razón, se procedió a prueba y error a partir de estos datos iniciales.

Figura 8. Sensor de distancia ultrasónico HC-SR04.

Cabe mencionar que el circuito que lleva a cabo la emisión del disparo y el cálculo de la distancia con base en el eco recibido también fue implementado digitalmente en el FPGA. c) Servomotor El servomotor utilizado (Figura 9), para cambiar la inclinación de la barra es el TowerPro MG995, el cual es un servo de alta velocidad con rodamientos y engranes metálicos, que puede rotar hasta 120° (60° en cada dirección). Se alimenta con 5V de corriente continua y puede ejercer un par de torsión de hasta 10 kgf·cm, más que suficiente para mover la barra metálica y la esfera.

Se empezó por la posición central cerca del punto de apoyo de la barra, ya que esta posición era la más estable. Además, la ganancia del término integrativo se hizo cero debido a que era el más pequeño. Se procedió a ajustar el término proporcional y posteriormente el derivativo. Por último, se ajustó el término integrativo. Después de varios ajustes para diferentes posiciones y perturbaciones externas a la esfera, se logró estabilizar el sistema obteniéndose los resultados mostrados en Figura 11(b), con ganancias de Kp = 2.7265, Ki = 0.17968 y Kd = 1.09023. Normalmente, el sistema posiciona la esfera establemente en menos de 3 segundos, sin embargo, cuando se aplica un movimiento brusco a la esfera directamente con la mano, tarda un par de segundos más. Además, cabe mencionar que la fricción entre la esfera y la barra fue un factor muy importante para la estabilidad del sistema, ya que debido a que la esfera era muy lisa y tomaba varios segundos para detenerse en la posición deseada. Para reducir este problema, se aplicó una capa de pintura con un acabado mate a la esfera para crear más fricción entre los dos objetos. Con esto, se redujo considerablemente el tiempo de estabilidad.

Figura 9. Servomotor TowerPro MG995.

Implementación final y resultados La implementación final del sistema barra-esfera se muestra en Figura10, en donde el sensor ultrasónico y el servomotor se encuentran conectados a los puertos de expansión de la tarjeta FPGA.

(a) (b) Figura 11. Respuestas del sistema para una distancia deseada de la esfera de 15 cm, utilizando (a) las ganancias teóricas iniciales y (b) las ganancias finales después de ajuste a prueba y error.

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Conclusión El trabajo de investigación presenta la implementación de un sistema barra-esfera, el cual utiliza un controlador PID digital cuya estructura fue implementada en una tarjeta de desarrollo de FPGA Intel-Altera. Las ganancias Kp, Ki y Kd requeridas para estabilizar el sistema se obtuvieron inicialmente utilizando la función de sintonización del software Simulink. Con estos valores se ajustó el sistema manualmente hasta obtener un comportamiento estable en la posición de la esfera, obteniendo los valores finales Kp = 2.7265, Ki = 0.17968 y Kd = 1.09023. El sistema se probó con diferentes posiciones de la esfera y aplicando perturbaciones externas manualmente, obteniéndose estabilidad del sistema en algunas veces, en menos de 3 segundos. De esta manera los autores justifican la utilización del FPGA, ya que se obtiene un funcionamiento estable rápidamente.

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+ Keshmiri, Mohammad; Jahromi, Ali Fellah; Mohebbi, Abolfazl; Amoozgar, Mohammad Hadi y Xie, Wen-Fang (2012). Modeling and control of ball and beam system using model based and non-model-based control approaches, International Journal of Smart Sensing and Intelligent Systems, 5(1), 14-35, ISSN: 1178-5608.

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Sergio Javier Torres Méndez1, José Rafael Mendoza Vázquez2, Vicente Ramírez Palacios3, Renata Cebada Posadas4 y Claudia Mena Huerta5

Instituto Tecnológico de Puebla Avenida Tecnológico No. 420, Colonia Maravillas Puebla, Puebla, México, C.P. 72220.

1,2,3,4,5

serm7007@yahoo.com.mx

Resumen: En este artículo se presenta el desarrollo del modelo dinámico de un robot activado por cables para el posicionamiento de su efector final con orientación constante. El efector final se encuentra suspendido por medio de cuatro cables, los cuales son activados por sus respectivos servomotores ubicados a cada extremo superior de una estructura prismática rectangular. Primeramente, los modelos cinetoestático y dinámico del sistema robótico son desarrollados. Entonces, condiciones de tensionabilidad son establecidas junto con las frecuencias naturales fundamentales del sistema. Finalmente, por medio de simulaciones se han mapeado las posiciones controlables y de máxima rigidez del robot.

+ Robots activados por cables, análisis cinematostático, análisis dinámico, espacio de trabajo, rigidez.

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Julio 1, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Abstract: In this paper, the dynamic model of a constant-orientation end effector cable-driven robot is presented. The robotic system uses four cables which are connected to a suspended end-effector. The end-effector moves to a desired position by the action of four servomotors located at each upper side of a static box. First, the kinetostatic and dynamic models of the robotic system are developed. Then, tensionability conditions are established with the fundamental natural frequencies of the robotic system. Finally, simulations have used to obtain a map of the controllable and the maximum stiffness robot positions.

+ Keywords: Cable-driven robots, kinetostatic analysis, dynamic analysis, workspace, stiffness. Introducción Los robots activados por cables se diferencian de sus ancestros, los robots paralelos, por el uso de elementos flexibles (cables de acero, tendones, cordeles), en lugar de elementos rígidos, para mover su efector final. Esta diferencia permite a los robots activados por cables el reducir en gran medida el peso de los elementos a mover, enfocando la energía consumida por los actuadores en alcanzar altas velocidades y no en cargar los componentes con que está fabricado el mismo sistema móvil. Sin embargo, se debe tener en cuenta que la cantidad de elementos flexibles utilizados debe ser mayor en número en comparación de los robots que utilizan solamente elementos rígidos. Lo anterior es debido a la inhabilidad que tienen los elementos flexibles de resistir fuerzas de compresión, siendo necesario la colocación de cables adicionales (redundantes) que sean distribuidos (antagónicos) de tal manera que solo actúen bajo tensión. Dentro de las varias propuestas que se pueden encontrar en la literatura para clasificar a los robots activados por cables, la establecida por Yamamoto (Yamamoto,1999) y Bosscher (Bosscher y Ebert-Uphoff, 2004) ha sido la más aceptada por su fácil interpretación intuitiva. En esta clasificación, los llamados robots completamente restringidos deben utilizar en forma antagónica todos los cables para asegurar posiciones rígidas de su efector final. Entre este tipo de robots se encuentran el Charlotte (Campbell, Swaim y Thompson, 1993), el Falcon-7 (Kawamura, Choe y Tanaka, 1995) y el IPANEMA (Miermeister y Pott,2010).

singularidad es mencionado en Hiller (Hiller, Fang y Mielczarek, 2005) como la falta de tensionabilidad. La condición de tensionabilidad establece que al mismo tiempo es posible tener a todos los cables bajo tensión, y entonces es posible cambiar la posición del efector final ajustando la longitud de cada cable, lo cual es mencionado como el objetivo de cualquier sistema de control de posición en (Bruckmann, Mikelsons y Brandt, 2008). En este trabajo de investigación, se presenta el desarrollo de la propuesta del sistema de control a un robot activado por cables tipo grúa, para que su efector final alcance un máximo de posiciones que cumplan la condición de tensionabilidad dentro de un área rectangular permisible con un mínimo de energía en los actuadores.

Configuración y análisis cinetoestático Se observa en la Figura 1, la arquitectura general del robot activado por cables bajo estudio. Se tiene un prisma rectangular, que representa el efector final, con dimensiones a, b, c que representan su largo, ancho y alto, respectivamente. El efector final se encuentra suspendido dentro de otra plataforma prismática estática con parámetros d, e, f representando respectivamente la longitud, anchura y altura.

Por otro lado, los llamados robots incompletamente restringidos, o los robots tipo grúa, se apoyan necesariamente de la fuerza de gravedad para lograr posiciones estables y seguras de su efector final. Ejemplos representativos de este tipo de robots son el NIST Robocrane (Albus, Bostelman y Dagalakis, 1993) y el SkyCam (Brown, 1987). Para el desarrollo de estos robots se han realizado varios estudios de sus aspectos mecatrónicos tales como la cinemática, estática, cinemática diferencial, análisis de singularidad, dinámica, y control, que permiten el posicionamiento preciso del efector final por medio del cambio adecuado de las longitudes de los cables. De los anteriores estudios, el referente a la singularidad es de gran importancia ya que permite la detección de configuraciones donde el efector final pierde uno o más grados de libertad y las velocidades solicitadas a los actuadores tienden al infinito, lo que trae como consecuencia el detrimento de la controlabilidad del sistema. Así, el estudio de las singularidades se ha convertido en una medida para la evaluación de la calidad del diseño de un robot. En la búsqueda de métodos que faciliten la detección temprana de tales configuraciones singulares, varios autores han propuesto condiciones matemáticas que se basan en la llamada matriz Jacobiana o Jacobiano, la cual relaciona las velocidades articulares y las del efector final, (Gosselin y Wang, 1997). Sin embargo, el análisis de las configuraciones singulares en los robots activados por cables requiere del estudio adicional de la llamada matriz estructural, la cual relaciona las fuerzas aplicadas por los cables y las fuerzas externas ejercidas sobre el efector final. Así, se han establecido dos tipos de singularidades, las generadas por la deficiencia en el rango de la matriz Jacobiana (singularidad cinemática), y la negatividad del espacio nulo de la matriz estructural (singularidad de fuerza), (Dia y Lu, 2008). Este último tipo de

Figura 1. Parámetros del robot activado por cables.

El robot cuenta con cuatro cables que cambian su longitud por medio de cuatro actuadores. Los actuadores hacen girar a cuatro carretes que recolectan o liberan cada cable de acuerdo con la posición deseada de una plataforma que se encuentra suspendida y atada a cada extremo de estos cables. El otro extremo de los cables se hace pasar por un sistema de poleas que los guían a sus respectivos carretes localizados en cada esquina de la estructura estática. A través del adecuado control de la longitud de cada uno de los cuatro cables, permitirá el posicionamiento preciso de la plataforma que se encuentra suspendida dentro de la estructura estática. Se pretende que, durante el movimiento de la plataforma móvil, ésta mantenga una orientación fija predefinida. Así, el robot propuesto presenta ventajas en ser utilizado tanto en ambientes cerrados estructurados, como los presentados por las industrias, o en ambientes abiertos dinámicos, muy similares a los encontrados en los muelles de desembarco de contenedores. El análisis cinetoestática incluye el estudio de la cinemática, la cinemática diferencial y, la estática del sistema bajo estudio. Previo al análisis cinemático de todo sistema mecánico, se debe establecer el sistema de referencia. En nuestro caso, la posición del centro de la plataforma fija se ha establecido como el origen del sistema coordenado de referencia y con las

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orientaciones de los ejes como se muestra en la Figura 2. En la misma figura se muestra la numeración de cada uno de los cuatro cables utilizados y su futura referencia con el número respectivo como subíndice.

La matriz J es conocida como el Jacobiano o matriz Jacobiana, la cual está definida como:

(5)

Figura 2. Detalle del efector final.

Considerando una orientación fija de la plataforma móvil y paralela al piso, una posición deseada del centro de masa de la plataforma móvil con respecto al sistema de referencia fijo puede escribirse como: (1)

Las posiciones singulares son determinadas al analizar la deficiencia en el rango de la matriz Jacobiana, lo que resulta en las siguientes condiciones de posicionamiento no singulares del efector final: (6)

Las longitudes de los cables, li, son encontradas en base a la posición del centro de masa de la plataforma móvil resultando una ecuación del circuito de cierre vectorial, como: (2)

El análisis estático permite determinar las fuerzas que se requieren aplicar a los cables para alcanzar un balance con las fuerzas y momentos externos aplicados al efector final en una posición determinada: (7)

donde ri es el vector de la posición de los puntos de conexión de la plataforma móvil con respecto a su centro de masa, y ai es el vector de la posición de los puntos de conexión a la plataforma estática. Al sustituir los parámetros del robot en la ecuación (2), y tomando en cuenta la condición de la ecuación (1) para orientaciones constantes y paralelas al piso del efector final, se encuentra la solución al problema cinemático inverso como: (3a)

(3b)

(8)

(3c)

Es común el uso de algoritmos computacionales en la búsqueda de cada posición alcanzable no singular por el efector final al usarse la formulación (8), (Gouttefarde, Merlet y Daney, 2006) y (Lim, Yang, Yeo, Mustafa y Chen, 2009).

(3d)

La velocidad de los cables se obtiene por medio de la diferenciación de la ecuación (3), que en forma compacta es típicamente expresada como: (4)

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En otras palabras, el análisis estático debe ser capaz de determinar todas las posiciones donde el efector final soporta un conjunto de fuerzas y momentos, externos, G, por medio de las tensiones aplicados en los cables, Aτ, donde τ es el vector con los valores de las tensiones y la matriz A contiene las orientaciones de los cables. La determinación del espacio de trabajo bajo cargas estáticas requiere de la solución de la ecuación (7), con el uso de la pseudoinversa Ap de la matriz no cuadrada A y la búsqueda de un vector arbitrario Nu para balancear las tensiones en los cables redundantes. La matriz N representa el espacio nulo de la matriz A y u es un vector por determinarse para asegurar que todos los cables estén en tensión. Esto es,

Modelación dinámica Un modelo dinámico inicial de los robots activados por cables puede omitir los efectos de fricción para reducir la complexidad de las ecuaciones de movimiento. En ese sentido, las ecuaciones de Newton-Euler son obtenidas añadiendo los efectos dinámicos de la plataforma móvil a las ecuaciones de equilibrio estático (Shiang, Cannon y Gorman, 1999). Este modelo dinámico permite encontrar la frecuencia natural fundamental

fn_q del sistema como:

(9)

En otras palabras, es posible obtener la información de las oscilaciones que producen los más grandes desplazamientos no deseados en la plataforma móvil. La matriz de inercia está representada por M y la matriz de rigidez como K y eigq ( M-1 K) es el q-ésimo eigenvalor. La matriz de rigidez global K, relaciona los pequeños cambios del vector de cargas externas W, con los desplazamientos de la plataforma móvil p. Frecuentemente, los cables son modelados como resortes sin masa teniendo solamente deformaciones axiales con un coeficiente de rigidez constante. En contraste, la plataforma móvil y los actuadores son considerados como elementos rígidos. Así, la matriz de rigidez global se puede obtener como:

(10) Basado en el modelo propuesto por Behzadipour y Khajepour (Behzadipour y Khajepour, 2006), es posible analizar los efectos de las fuerzas antagonistas en la matriz de rigidez global de los robots activados por cables, la cual es expresado como la suma de dos efectos, K=Kτ+Kk, siendo Kτ la matriz de rigidez como una consecuencia de las tensiones aplicadas a los cables, y Kk la matriz de rigidez que resulta de la rigidez propia de los cables.

Se observa que en la parte superior de la estructura estática se encuentran la mayor cantidad de puntos donde la plataforma móvil de puede posicionar teniendo todos los cables bajo tensión; y esta cantidad de puntos se va reduciendo conforme se acerca a la parte inferior de dicha estructura estática. Dentro de los estudios dinámicos que se deben realizar en los robots movidos a través de cables, se encuentra el de analizar las oscilaciones que la plataforma móvil efectúa debido a la aplicación de un conjunto de fuerzas y/o momentos externos. En ese sentido, el análisis de las frecuencias naturales de un diseño propuesto, resultan ser una medida global y simple de entender de cómo se está desempeñando un diseño propuesto. El mapeo de las frecuencias naturales del robot propuesto es obtenido por medio de las ecuaciones (7) a la (10), y con los datos proporcionados en la Tabla 1. La Figura 7 muestra las variaciones de las frecuencias naturales del sistema a lo largo del espacio de trabajo del robot tipo grúa propuesto.

Simulaciones Basado en el método de búsqueda anteriormente mencionado, se analiza el espacio de trabajo tensionable en base a los parámetros dados en la Tabla 1.

Tabla 1. Valores de los parámetros del robot.

En base a los valores propuestos en la Tabla 1, se muestran los resultados de las simulaciones cinetoestáticas obtenidas para el robot propuesto. Se asume como única carga externa el peso de la plataforma móvil con una masa de 1 Kg, y una rigidez k por cada cable de 50,000 N/m por 1 m de longitud, la Figura 6 muestra el espacio de trabajo donde los cuatro cables tienen tensión positiva.

Figura 7. Mapeo de las frecuencias naturales fundamentales.

Se observa que los máximos valores de las frecuencias naturales del sistema se encuentran concentrados en la parte superior central del espacio de trabajo tensionable, alcanzando valores de hasta 53.17 Hz. Por otro lado, los mínimos valores de las frecuencias naturales del sistema robótico se están localizando en las periferias del espacio de trabajo tensionable, alcanzando un valor mínimo de 26.75 Hz.

Conclusión El trabajo de investigación presenta la descripción de un robot redundante activado por cables para aplicaciones de almacenamiento en estructuras de gran tamaño. La descripción incluye el análisis cinetoestático y dinámico del espacio de trabajo controlable de la configuración bajo estudio. La configuración incluye un efector final que se encuentra suspendido con respecto a una plataforma estática a través de cuatro cables activos. El análisis del espacio de trabajo junto con el estudio de las frecuencias naturales fundamentales del sistema han sido desarrolladas por medio de los modelos cinetoestático y dinámico del sistema. Resultados numéricos basados en valores asignados a los parámetros del robot propuesto, muestran una reducción del 25.9% del espacio inicial alcanzable por el robot con una frecuencia mínima de 26.75 Hz en los puntos localizados en la parte inferior del espacio de trabajo controlable.

Figura 6. Espacio de trabajo controlable.

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on, Anonymous 1, pp. 215-220 vol.1.

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Edwin Flores Ortíz1, Dania Elba Villaseñor Padilla2, Helga Heise González3 y María del Pilar Azamar Vilchis4

Universidad Tecnológica del Valle de Toluca. Carretera del Departamento del D.F. km 7.5, Santa María Atarasquillo, Lerma, Estado de México, México, CP. 52044. 1,2,3,4

edwin_godwin@hotmail.com

Resumen: : En la actualidad el sector turístico representa una de las principales fuentes económicas del país; por ello la importancia de producir constantemente estudios que apoyen competitividad en las organizaciones del sector. La presente investigación es exploratoria, descriptiva, transversal, correlacional y de carácter cuantitativo mixto. Realizando el estudio de la motivación y compromiso organizacional en tres hoteles de la misma dependencia. Como resultado de ésta se obtuvo que los factores motivacionales con mayor relación a fomentar el compromiso organizacional fueron la autorrealización, autonomía, afiliación, retroalimentación y el lugar de trabajo, así mismo el principal tipo de compromiso detectado en la organización fue el de carácter afectivo, seguido del normativo y en menor grado el de seguimiento; lo cual nos ayuda a fomentar la competitividad organizacional.

+ Palabras clave: Motivación, compromiso, competitividad organizacional.

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Julio 5, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Abstract: At present the tourism sector represents one of the main economic sources of the country; for that reason the importance of constantly producing studies that support competitiveness in the organizations of the sector. The present research is exploratory, descriptive, transversal, correlational and of mixed quantitative character. Being the study of the motivation and organizational commitment in three centers the main task

of the investigation. As a result of this, it was obtained that the motivational factors most related to promoting organizational commitment were self-actualization, autonomy, affiliation, feedback and workplace, and the main type of commitment detected in the organization was affective, Followed by normative and, to a lesser extent, follow-up; Which helps us to foster organizational competitiveness.

+ Keywords: Motivation, commitment, organizational competitiveness. Introducción Actualmente la mayoría de las organizaciones, sin importar el sector, giro, tamaño u origen de su capital, están enfocadas en aspectos que les ayuden a incrementar sus niveles de operación y competitividad, para mejorar sus actividades, lograr sus objetivos organizacionales. Por ello es de gran importancia comprender aspectos como la motivación y el compromiso, ya que dichos términos podrían en la mayoría de los casos ayudar a los directivos a lograr que sus colaboradores cumplan con los objetivos planteados, pero también les ayudaría a ir más allá y poder establecer nuevas metas, visiones o formas de trabajo que impulsen la competitividad organizacional. Por lo anterior, este trabajo plantea la necesidad de estudiar la motivacionales laboral, como un elemento clave para fomentar el compromiso organizacional de los colaboradores en tres centros vacacionales ubicados en el Estado de México, con la finalidad de contribuir al logro de sus objetivos e incrementas su competitividad en el sector turístico. Para lo anterior, en primera instancia se planteó la revisión documental necesaria para acercarse a los términos conceptuales necesarios para familiarizarse con las dimensiones de motivación y compromiso organizacional así como algunas de las metodologías y teorías que ayudarán a comprender la relación entre la motivación y el compromiso, entre los colaboradores de una organización con el fin de tener una visión clara en cuanto a los niveles de motivación que se pueden presentar en la organización objeto de estudio. Al igual que una serie de conceptos y términos de motivación también se consultaron diversas teorías clásicas y contemporáneas relacionadas a la motivación laboral, así mismo se revisaron las aportaciones de autores en relación al concepto de compromiso organizacional, haciendo énfasis en los elementos propuestos por Meyer & Allen (1991) para el entendimiento de los diferentes tipos de compromiso que puede presentar los colaboradores en una organización: Compromiso Normativo - Compromiso Afectivo - Compromiso de seguimiento o de continuación. Lo anterior con el interés de proponer un modelo que nos ayude a comprender la existencia, funcionalidad y correlación de las variables estudiadas en el objeto de estudio.

Metodología Respecto a la problemática de estudio, este de determino mediante un acercamiento diagnóstico a los directivos de las organizaciones objeto de estudio; identificando problemáticas comunes que en lo general suelen presentarse en las organizaciones del sector turístico: la falta de programas o estrategias de motivación laboral que incida en el compromiso del personal, rotación de personal. Por su parte la falta de compromiso y motivación laboral detonan la rotación del personal que suele ser una constante (tanto en el personal de confianza como en el sindicalizado), lo cual

impacta en la pérdida continua del talento humano en las organizaciones, así como tiempo y dinero al afrontar nuevos procesos de selección y reclutamiento, capacitación y entrenamiento del nuevo personal. Así mismo a pesar de que el personal de los tres centros vacacionales objeto de estudio cuenta con buenas prestaciones laborales, esto no representa una factor de motivación y de compromiso organizacional para todos los colaboradores por igual. Por ello, la problemática de investigación a abordar se centrara en la falta de motivación laboral vinculada al compromiso en el personal de los centros vacacionales objeto de estudio y su impacto en la competitividad organizacional. Ya que si el ambiente de una empresa es negativo se identifica un factor determinante en relación con la pérdida de motivación (en el ámbito laboral) que puede sufrir un trabajador (Nicuesa, 2011). Afectando directamente el desempeño de cualquier organización y por ende su competitividad. El objetivo general de la investigación se dirigió a: determinar los factores de motivación laboral presentes en los colaboradores de los centros vacacionales objeto de estudio y su relación con el compromiso organizacional, con el fin de esbozar un modelo que nos ayude a incentivar la competitividad organizacional. Preguntas de investigación: • ¿Cuáles son las características del personal que colabora en los centros vacacionales objeto de estudio de la investigación? • ¿Cuáles son los factores motivacionales que destacan entre los propios colaboradores de los centros vacacionales objeto de estudio en su operación cotidiana? • ¿Qué tipos de compromiso laboral se presentan entre los colaboradores de los centros vacacionales? • ¿Existe correlación entre las dimensiones motivacionales y el compromiso laboral? La justificación del proyecto, se sustenta en el interés por profundizar en la identificación y conocimiento de los beneficios e impactos positivos que se pueden presentar en las empresas mediante el estudio de los factores motivacionales más significativos determinados desde la perspectiva de los colaboradores de dichas organizaciones y su influencia en el compromiso organizacional lo cual pueda impulsar la competitividad de dichas organizaciones; ya que estos dos elementos (motivación y compromiso) pueden impulsar de manera conjunta aspectos como la productividad, la calidad en el servicio y en general la competitividad. Por otra parte con base en la naturaleza de la organización objeto de estudio la realización de este tipo de investigaciones pueden ser consideradas de relevancia visualizado en la trascendencia social por medio de una mejor calidad del servicio brindando a los derechohabiente y usuarios en general. Por igual otros elementos justificaron la realización de esta investigación fueron: la promoción de nuevas formas de motivar a los integrantes de las organizaciones, mediante la comprensión de las necesidades implícitas de cada actor, mejorando aspectos como ambiente de trabajo y fomentando un mayor sentido de compromiso organizacional por parte de los colaboradores lo cual se refleje en una mayor competitividad por parte de la organización.

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Recolección y análisis de los datos Con la intención de conducir la presente investigación, ésta se determinó con un diseño exploratorio, descriptivo, transversal, correlacional y de carácter cuantitativo mixto. La recolección de datos se realizó aplicando un instrumento de investigación (cuestionario propio apoyado de escala Likert), mediante el censo a una población de 90 colaboradores que conforman el personal de los distintos centros vacacionales objeto de estudio participante. El diseño del instrumento de investigación, se basó en la información recabada en la revisión y documental entre los que destacan: Elaboración propia a partir de Chiavenato (2011, 2002), Robbins y Jugo (2009), Hellriegel y Slocum (2004), Hellriegel, Jackson y Slocum (2004), Cuarto (2014), McGregor (1969, 1977), Davis y Newstrom, Lévy (2003), Newstrom (2001), Toro (1985, 1992) Toro y Cabrera (1985, 2005), (Bautista, Galvez e Hnojosa, 2010), Solange (2013), Gibson, Ivancevich y Donnelly (2003), Meyer y Allen (1991); entre otros. De esta manera el instrumento contiene introducción, indicaciones, 42 reactivos que definieran 15 dimensiones para diagnosticar las variables motivación y compromiso laboral; 5 preguntas dirigidas a determinar el estatus, antigüedad, área de trabajo, centro vacacional en el cual se labora, así como la relación contractual de trabajo y 4 preguntas de carácter sociodemográfico; se apoyó de una escala Likert para su contestación y evaluación la cual se basó en 5 opciones de respuesta, otorgando posibilidades que van desde la perspectiva “Totalmente de acuerdo”, hasta una perspectiva de “Totalmente en desacuerdo”, para buscar la opinión del censado. Dicho instrumento se validó mediante opinión de experto (Dr. en C. E. A. María del Roció Gómez Díaz; catedrática de tiempo completo y reconocida investigadora de la Universidad Autónoma del Estado de México), y validación de contenido (operacionalización de variables) y análisis Alfa de Cronbach con valor de .801. Así mismo se integraron las dos variables propuestas en la investigación (motivación y compromiso) por medio de la definición operacional de las distintas dimensiones determinadas para el estudio.

Esto sugiere que al generar propuestas motivacionales en estos elementos, las mismas sean más aceptadas y presenten mejor impacto, pues están fundamentadas en dichas dimensiones; en segundo lugar con un grado de aceptación 83.3% las dimensiones de afiliación y lugar de trabajo; en un tercer estrato con un porcentaje medio de 76.15% se encuentran las dimensiones de remuneración y seguridad; finalmente dimensiones que a perspectiva de los colaboradores no se consideraron de gran relevancia fueron el logro y el poder con un promedio del 55.7% de factor motivacional. Por su parte, el compromiso laboral de tipo Afectivo con una percepción del 92% por parte del total de los colaboradores logro determinarse como el más representativo entre los colaboradores de los centros vacacionales objeto de estudio. En segunda instancia con un promedio de 72% el compromiso de tipo Normativo se presenta entre los colaboradores, dando así que el compromiso de tipo seguimiento o continuidad con un porcentaje de 54.7% es el que se ubica con menor presión; con base en lo anterior, se visualiza la posibilidad de fomentar el compromiso laboral de los colaboradores mediante estrategas que se focalicen en el ámbito afectivo involucrando el fomento de las relaciones interpersonales, así como el ambiente y condiciones de trabajo; con la intención de estimular la competitividad organizacional. Por ultimo con base en los resultados de la investigación se logra evidenciar correlaciones entre las dimensiones motivacionales y su implicación con las dimensiones del compromiso laboral a nivel 0.01 bilateral y 0.05 bilateral. Así mismo se destaca que si bien la mayoría de las dimensiones motivacionales se relacional al compromiso; en lo particular la dimensión de motivación “identificación con la tarea”, presenta una trascendencia moderada del 68.2% con fines motivacionales pero no muestra alguna correlación con la dimensión compromiso, por ello si bien puede motivar, no genera un estímulo hacia el compromiso organizacional.

Desarrollo del tema Al perseguir el objetivo del estudio, se realizó una amplia revisión documental a las características del objeto de estudio, los probables factores motivacionales presentes en los colaboradores así como su apego a algún tipo de compromiso organizacional; la anterior gracias a la consulta teorías clásicas, contemporáneas, así como de contenido, entre las que destacan: Teoría de las necesidades de Maslow, X y Y de McGregor, necesidades de McClelland, bifactorial de Herzberg, Modelo ERC de Alderfer, expectativas de Vroom, equidad de J. Stacy Adams, establecimiento de metas de Locke, condiciones motivacionales del individuo de Toro. De igual manera la consulta de estudios empíricos en relación al tema y diversas aportaciones de autores en relación al concepto de compromiso organizacional, haciendo énfasis en los elementos propuestos por Meyer y Allen (1991) para el entendimiento de los diferentes tipos de compromiso que puede presentar los colaboradores en una organización: compromiso afectivo, normativo y de seguimiento o continuación. Respecto a la motivación laboral se lograron determinar una serie de grupos respecto a la potencialidad identificada quedando de la siguiente manera: ambiente laboral, retroalimentación, autorrealización, autonomía y reconocimiento; con un promedio de aceptación como factor motivador del 95.3% por los colaboradores.

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Tabla 1. Correlación entre motivación y compromiso.

Discusión Dentro de la presente investigación, se encontró que, donde existe una menor correlación entre las dimensiones de compromiso organizacional y los factores motivacionales del trabajo, fue respecto al compromiso normativo, no obstante este resultado habría de ser cuestionado al plantear la posibilidad de que dentro de otras organizaciones en las cuales se da mayor peso o importancia, a aspectos de compromiso normativo la correlación incremente, sin olvidar que ello también puede ser determinado por el perfil de los trabajadores, lo cual genera cuestionamientos para una nueva investigación, que revele la dinámica que puede observar el modelo en otras organizaciones, de tal manera que se identifiquen los factores motivacionales para utilizarlos como un elemento que ayuden a fomentar la competitividad.

Conclusiones Como fruto de la investigación se concluye que la motivación y el compromiso son variables multifactoriales, donde la estimulación de los elementos motivacionales se pueden direccionar e influir en uno o varios de los tipos de compromiso organizacional; así mismo se determina que estimular los factores motivacionales fomentan la pertenencia del colaborador reflejado en el compromiso organizacional, esto puede ser aprovechado por las organizaciones mediante el impulso de la competitividad, por otra parte con base en los resultados obtenidos y presentados en el estudio muestran que es imprescindible enfocar nuevas líneas de investigación que estudien la motivación laboral y el compromiso en organizaciones de carácter pública o privado involucrados en el sector turismo con la intención de potencial su competitividad. Finalmente a partir de la investigación, revisión documental y revisión de investigaciones empíricas relacionadas a la motivación laboral; se puede indicar que el valor obtenido en la correlaciones respecto a los factores motivacionales y la variable compromiso organizacional pueden ser entendidas a partir de la importante diversidad de factores y dimensiones aplicables para el estudio y explicación de la variable motivación (Toro, 2002), lo cual tenga un impacto en la competitividad de las organizaciones como se puede observar en el modelo construido y propuesto por esta investigación (ver Figura 1).

Figura 1. Factores motivacionales vinculados al compromiso organizacional en los colaboradores de los centros vacacionales.

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Salvador Carmona Adelina1 y Lara Abril Chiu Vegamontes2

Universidad Tecnológica de Ciudad Juárez Av. Universidad Tecnológica No. 3051. Colonia Lote Bravo II. Cd. Juárez, Chihuahua, México. C.P. 32695. 1,2

lara_chiu@utcj.edu.mx

Resumen: Las industrias necesitan reducir el tiempo de producción y costos mejorando el desempeño de las operaciones. Single Minute Exchange of Dies (SMED), es una herramienta de manufactura esbelta creada por Shingeo Shingo, que significa realizar un cambio de dados en menos de diez minutos. Los cambios de modelo de una línea de producción de la célula No.1, se realizaban en cuarenta y siete minutos. En un día, se realizan diez cambios de modelo. Registrando una disponibilidad de máquinas de apenas el 65%, en un día normal de trabajo. Después de haber aplicado la metodología SMED se aumentó la disponibilidad del equipo de un 70% a un 80%. Las actividades internas pasaron de 45.3 minutos a 27 minutos esto representó un 40.4% de reducción de tiempo en el cambio de dados de las cinco máquinas de la célula No. 1. El desperdicio se redujo en un 8% en un período de seis meses.

+ Palabras clave: Intercambio de dados; SMED; mejora continua; Autopartes.

Recibido: Mayo 7, 2018. Recibido en forma revisada: Julio 4, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Abstract: Organizations optimize their production processes by improving their production time and cost. Single Minute Exchange of Dies (SMED) is a lean manufacturing tool created by Shingeo Shingo. The interchanging of dies in a production line of Cell No. 1, took forty seven minutes. The company programmed ten different part numbers in one day. Daily machine availability was only 70%. After SMED methodolo-

gy was implemented, machine availability improved from 70% to 80%. Internal activities were reduced from 45.3 minutes to 27 minutes; this is a 40.4% reduction in time of the die interchange of five machines of cell No. 1. Scrap was reduced in 8% in a period of time of six months.

+ Keywords: Die interchange; SMED; continuous improvement; autoparts. Introducción SMED es una herramienta de manufactura esbelta para reducir el desperdicio en las empresas. Al reducir el tiempo de cambio de dados para fabricar diferentes modelos en las máquinas de una línea de producción, aumenta la variedad de los productos, reduce el tamaño de lotes de producción, mejora la calidad y reduce el tiempo de ciclo en un proceso de producción. SMED hace posible responder ante fluctuaciones de demanda y crea las condiciones necesarias, para reducir los tiempos de entrega. Por lo anterior, se debe reconocer también que la producción flexible puede hacerse solo a través de SMED. Esta investigación se realizó en una empresa de autopartes ubicada en Ciudad Juárez, Chihuahua. Es una empresa cuyo principal producto es la fabricación y comercialización de prensas de corte, doblado y ensamblado de abrazaderas, el 80% de sus clientes son del sector de la industria del sector automotriz. La planta de Ciudad Juárez, Chihuahua inició operaciones en el año 2004, con un área de producción de 4,400 metros cuadrados. En la actualidad cuenta con un personal (directo e indirecto) de cuatrocientos cuarenta empleados.

Problema de investigación

El propósito de este estudio de caso es comprender y aplicar la metodología SMED en una empresa de autopartes. Como instrumento de recolección de datos se utilizará la toma de tiempos y análisis de las operaciones que el equipo obtendrá de la celda No. 1, el técnico de mantenimiento, realiza cambios de dados a cinco máquinas. Esto es, el tiempo que transcurre entre la última pieza de un número de parte, hasta la primera pieza aceptable después del cambio de dados, es de cuarenta y siete minutos. En un día, se realizan diez cambios de modelo. Este problema inicia a principios del año 2017. La celda de producción reporta un costo aproximado de $3,700 dólares mensuales de pérdidas. Este problema se observa desde enero del 2017, incrementándose en el mes de abril a $4,316 dólares de pérdidas económicas provocadas por desperdicio.

Marco teórico Antecedentes históricos de SMED

Shingeo Shingo, nació en Saga, Japón, el 8 de enero de 1909. Estudió en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros, en Saga, donde descubrió el trabajo de Frederick Taylor, fundador del movimiento conocido como Organización Científica del Trabajo.

En 1943, es trasladado a la planta de fabricación Amano, en Yokohama, bajo las órdenes del Ministerio de municiones. Como Jefe de la sección de producción, aplica el concepto de mejora en reducir el tiempo de ciclo de las operaciones a la producción, en los mecanismos que regulan la profundidad de los torpedos, e incrementa la productividad en un 100%. El Dr. Shingo estaba realizando una encuesta para mejorar la eficiencia en la Planta de Mazda, Toyo Kogyo en 1950, las operaciones de la línea de ensamble el flujo no era continuo. Las prensas de moldura grandes de 350, 750 y 800 toneladas no estaban trabajando a su capacidad. Debido a este problema, el Dr. Shingo decidió dar seguimiento al cambio de dados en una de las prensas. Se dio cuenta que la solución requería de un análisis profundo de las operaciones del cambio de dado. Esto lo motivó a dar importancia y separar el tiempo de preparación de cambio de dado en ajuste interno y externo, los ajustes internos aplicados ayudaron a mejorar la eficiencia en un 50%.Comprendió entonces, que debía haber dos tipos de operaciones en el proceso de cambio:

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Operaciones que deberían realizar con la máquina funcionando y fabricando piezas del lote anterior, que Shingo llamó operaciones o tareas externas. Operaciones que era necesario realizar cuando la máquina estuviese ya parada y a las que denominó operaciones o tareas internas.

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Durante el período 1961-1964, Shigeo Shingo extendió las ideas de control de calidad para desarrollar el sistema de Poka-Yoke (o dispositivo a prueba de error). En 1957, Shingo perfeccionó SMED cuando, al colocar una mesa extra en una cepilladora de la empresa Mitsubishi, redujo el tiempo de cambio de dado. Descubrió que era posible convertir algunas de las tareas internas en externas (Santos, Wysk, y Torres, 2015). En 1969, en la Compañía de Motores de Toyota en una prensa de 1,000 toneladas, requería cuatro horas para cada cambio de preparación entre un producto y otro. El Dr. Shingo, distinguió claramente entre ajuste interno y externo. Recortaron el tiempo a noventa minutos en seis meses. La alta dirección quería que el tiempo fuera en menos de tres minutos. Quedaron mudos al comienzo, pero luego el Dr. Shingo tuvo la idea de convertir el ajuste interno en ajuste externo de ahí nacieron siete técnicas para reducir los tiempos de ajuste. Con tres meses de tiempo, usando estas técnicas al pie de la letra, fueron capaces de reducir el tiempo a tres minutos (Camacho, Lopez, Bonilla y Monge, 2009). En 1970, se le reconoce con la Medalla Cinta Amarilla, por sus contribuciones a la mejora en el flujo de las operaciones en la industria de la construcción naval.

Pasos para realizar un cambio de dados

SMED, es una técnica que busca en unun sistema de producción: eliminar los pasos innecesarios, simplificar operaciones, diseñar herramientas para sujetar dispositivos en un proceso de manufactura, preparar por adelantado actividades para un cambio de dado de un producto a otro y combinar pasos. A continuación se muestra la secuencia básica de un cambio de dados aplicando la metodología SMED.

Con Taiichi Ohno en su momento, vicepresidente de la Compañía de Motores de Toyota, Shingo ayudó a revolucionar los métodos de fabricación. En 1930, se graduó de Ingeniero Mecánico, en el Colegio Técnico Yamanashi y comienza a trabajar en la Fábrica de Ferrocarriles en Taipéi. Ahí observa las operaciones, los trabajadores y siente la obligación de mejorarlas.

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datos sino que también se duplica como una hoja de papel cuadriculado y se utiliza para mostrar los tiempos de cambio. Si se desea, también se puede utilizar para mostrar las reducciones a medida que avanza el análisis. Algunas acciones del quipo en este paso son: Calcular el elemento veces en segundos. Seleccione una escala para el gráfico de barras de la hoja de observación. Trazar los datos Cree un cuadro de análisis.

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Definir el tiempo objetivo para el cambio El tiempo de reducción para el análisis será fijado por la dirección y debe ser de por lo menos el cincuenta por ciento. El tiempo que debe tardar el equipo en realizar el análisis, definir cambios, para diseñar modificaciones, para escribir el nuevo estándar y para evaluar los costos y ganancias e implementar cualquier mejora, debe tomar cerca de ocho a doce horas continuas para llevar un análisis SMED. Figura 1. Secuencia básica de un cambio dado. Fuente: Borris, 2007.

Crear el equipo El equipo se forma por operadores, ingenieros, eléctricos, técnicos de mantenimiento y gerentes. En esta etapa el equipo será entrenado en la metodología SMED. Se establecen miembros del equipo y sus responsabilidades. Líder del equipo: Vigilará el progreso del equipo, compartiendo notas y dividiendo el trabajo. Gerentes: Deben impulsar al equipo a lograr sus objetivos y eliminar obstáculos que encuentre el equipo en el camino y proveer los recursos necesarios. Los demás miembros del equipo deben: Realizar el cambio, video grabar el procedimiento, tomar fotografías, registrar los elementos del proceso, llenar las hojas de análisis de datos, escribir los estándares del nuevo método.

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Seleccionar herramienta o un área de producción Los aspectos a considerar para seleccionar el área de producción son: El cambio de dados que tomara un largo período de tiempo. Herramienta que se cambia continuamente El tiempo de ciclo más largo en producir un producto

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Documentar cada paso cuando se está realizando el cambio El objetivo de SMED es reducir tiempo, esfuerzo y desperdicio. Tomar tiempos de cada uno de los pasos del cambio con un cronómetro. Enlistar las actividades del cambio con los tiempos en la hoja de observación Tener a la herramienta de producción para el análisis. Comparar la especificación con la forma en que el procedimiento se lleva a cabo en la práctica normal y definir cuándo iniciar y finalizar la grabación de video. Enumerar los elementos, en orden, en la hoja de observación. Asignar las responsabilidades del equipo para el cambio. Como equipo, realizar el cambio.

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Visualizar y análisis del cambio La hoja de observación realizada en el paso anterior, no sólo registra los

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Algunas acciones del equipo: Definir el objetivo de reducción. Definir los puntos de inicio y de parada para el análisis. El tiempo de parada de línea es decir, el tiempo muerto de producción. Definir el tiempo para el proyecto. Trazar un plan de reducción.

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Crear gráfica para analizar los elementos Estos son los pasos principales para llevar acabo el análisis de elementos o acciones de implementación de SMED: Se debe de desplegar un conjunto de elementos visuales elaborados por el facilitador. Pegar o imprimir la información para que todos la puedan observar. Tomarse el tiempo necesario para llevar a cabo el elemento o acción. Analizar y tomar en cuenta los micro elementos que componen el elemento. Tiempos de tareas externas. Estos pueden realizarse mientras la herramienta está funcionando producto. Tareas que pueden ser organizados de antemano y tienen la capacidad de ahorrando tiempo. Tiempos de tareas internas. Si se trata de una tarea interna, la herramienta debe estar fuera de línea antes de que la tarea pueda llevarse a cabo, estas son las tareas para acortar o para intentar y convertir en tareas externas o parcialmente externas. Cuestionarse, ¿qué mejoras y cambios se pueden hacer para reducir el tiempo? Cuestionarse, ¿Cuánto tiempo las mejoras ahorrarán cuando se haya completado la modificación? El tiempo nuevo, reducido para el elemento. El tiempo total para el cambio en su estado actual de análisis.

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Esperar y repetir el ejercicio El paso final en el análisis SMED nunca se alcanza en teoría, esto se debe a que el análisis debe repetirse a intervalos fijos de aproximadamente seis meses, por un período indefinido tal vez en esta segunda revisión no se logre otro cincuenta por ciento en reducción pero se lograra otra significativa reducción, es probable que la lista de prioridades de cambio se utilizará para controlar la utilización de los equipos SMED, más aún en los primeros días. Cada nuevo procedimiento debe ser reevaluado en rela-

ción con la lista y priorizar de acuerdo con los beneficios previstos (Borris, 2007).

son frecuentes, y los lotes de producción que se trabajan en esta célula son pequeños.

Método Esta investigación es de tipo cualitativa, no experimental transversal. Se utilizó una muestra no probabilística, la recolección de datos se obtuvieron de las cinco máquinas de la celda No. 1, los datos fueron analizados a través de la hojas de observación, para documentar el proceso y en base a este análisis, optimizar el proceso de manufactura de abrazaderas de metal. A continuación se describen los pasos aplicando los siete pasos de una secuencia de cambio de dados. Figura 2. Distribución de planta de célula No. 1. Fuente: Elaboración propia.

Creación del equipo

A finales de mayo del 2017 se invitó a una junta de inicio para el despliegue de SMED en la célula 1. Los asistentes ya habían tomado un curso de SMED, el cual tuvo la finalidad de proporcionar la información necesaria acerca de la metodología, se asignaron roles, actividades y responsables del proyecto. Se integró un equipo multifuncional conformado por: dos personas del departamento ingeniería, dos de mantenimiento una persona de producción.

Selección de máquina o área a mejorar

El equipo definió, en base a los frecuentes cambios de modelos y tiempo de cuarenta y siete minutos que tomaba el cambio de dados, se seleccionó la célula No.1 que consta de cinco máquinas: Looper, Roladora, en las Soldadoras 1,2 y la soldadora manual de insertos. Los cambios de modelo

Documentar cada paso del cambio

En la “Hoja de análisis de cambio de modelo” se documentó el estado previo a la implementación del SMED y se enumeró cada actividad del cambio, se registró el tiempo de cada actividad, se clasifica como cambio externo o interno, se registra plan de acción para cada actividad y se anota la clasificación de cada actividad que se deriven del plan de acción (Ver Figura 3). También se tomaron fotografías, tiempos con un cronómetro toma de video en el cual se entrevistó al técnico de mantenimiento, sin interferir en el proceso de los cambios de modelo, se observaron e identificaron cuáles eran los principales elementos que causaban variabilidad en la célula No. 1.

Figura 3. Hoja de análisis de cambio de modelo. Fuente: Borris, 2007.

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Visualización y análisis del cambio

Las principales causas de variabilidad en cuanto a tiempo que se encontraron para las cinco máquinas fueron las siguientes:

• El tiempo perdido por buscar herramientas y escantillones. • Tiempo de remplazo de un escantillón por otro. • Tiempo de remplazo de herramienta o dado. • Tiempo de ajuste de parámetros. • Tiempo de caminares, tiempo utilizado para caminar para obtener, escantillones, herramientas, dados, etc. • Primera pieza. El tiempo requerido para producir la primera pieza dentro de especificación después de haber instalado el nuevo dado o escantillón. Liberación de primera pieza. El tiempo utilizado para liberar la primera pieza.

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En esta etapa se elaboró cada hoja de análisis de cambio de modelo en donde las clasificaciones de datos se introdujeron y enumeraron de modo que se asignó un orden de prioridades para mejorar, abrir acciones y reducir los problemas más significativos para que se pudiera lograr una mejora general. Máquina uno Se observaron que los tres elementos que toman más tiempo fueron: Caminares ocasionados por pruebas. Documentación que se tienen que ir a buscar a otras áreas. Ajustes, pruebas y revisiones que se le tienen que hacer a las bandas y al material para asegurarse que sea el correcto. El tiempo total que en que se encontró que se realizaba el ajuste y cambio de la máquina No. uno, fueron de once minutos con cuarenta y siete segundos.

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Figura 4. Hoja de análisis de dobladora. Fuente: Elaboración propia.

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Causas variables En la hoja de análisis de cambio de modelo de la máquina dos, se observaron que las tres principales causas de variables y anomalías son resultado de actividades que se pueden reducir son: Verificar la localización. Ajuste de molde. Ajustes de parámetros.

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Figura 5. Hoja de análisis de soldadora de banda. Fuente: Elaboración propia.

Máquina tres En la hoja de análisis de cambio de modelo de la máquina tres, el principal tiempo que se puede reducir es el de colocación de molde, elemento que se puede estandarizar entre los técnicos para poder reducir el tiempo actual. Máquina cuatro En la máquina cuatro, la hoja de análisis de cambio de modelo dos elementos se pueden cambiar de interno a externo: Ir por rodillo y retirar tornillo de rodillos. Los elementos que se pudieron reducir fueron: Ajustar tornillo sin fin, ajuste de topes laterales y ajustes finos.

Figura 6. Hoja de análisis de roladora. Fuente: Elaboración propia.

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Máquina cinco En la máquina cinco se observó que se pueden reducir los ajustes de parámetros, verificación y anotar los datos para las gráficas de control de calidad.

Figura 7. Hoja de análisis de soldadora de insertos. Fuente: Elaboración propia.

Definir el tiempo objetivo para el cambio

El equipo determino que reduciría el tiempo de cambio de modelo en un 50% al finalizar la última fase de SMED es decir cuando todas las acciones de mejora se hayan cerrado e implementado, la primera fase se llevó a cabo de los días 30 de Mayo del 2017 a 05 de Junio del 2017, esto basado en las hojas de análisis que se presentaron en el paso anterior, los aspectos que se tomaron en cuenta para definir el tiempo objetivo fueron:

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Objetivo de reducción: Mejorar el cambio y la falta de trabajo estándar Indicadores de desempeño: Reducción del cambio (cambiar actividades internas a externas en la medida de lo posible reducir ambas). Seguridad y mejoras: Definir correctamente las herramientas y materiales a usar y el flujo de este. Métricos de mejora: Reducir el tiempo de cambio de modelo de 47 minutos a 20 en la última fase de la implementación de SMED y aumentar la cantidad de cambios de modelo por día que en la condición inicial marca 10 cambios por día. Posterior mente el equipo determino una serie de actividades generales a desarrollar para lograr que el proyecto se realice en forma y tiempo. El líder del equipo fue el encargado de ir marcando e informando el avance de las actividades al equipo y el responsable de hacer que estas ac-

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tividades se llevaran a cabo en las fechas y horas asignadas para etapa.

Análisis de los elementos

En este paso, se convirtieron las actividades internas a externas y reducir el tiempo de los elementos identificados en cada hoja de observación. El equipo identifico los siguientes puntos como necesarios para mejorar el tiempo: El acercar las herramientas, dados y escantillones lo más posible a la célula 1 Asegurar el correcto funcionamiento de las herramientas, escantillones y dados antes del inicio de cada cambio de modelo Utilizar sistemas de sujeción de un solo giro o movimiento Utilizar controles visuales para eliminar ajustes Cambiar la secuencia de actividades al realizar el cambio de modelo Se documentaron los cambios en una hoja estándar de operación de cambio de modelo además de incluir las instrucciones de trabajo estandarizadas para cada una de las máquinas indicando la descripción de cada elemento, puntos clave, y la razón por la que se deben realizar las inspecciones. Así mismo, se indica una secuencia del cambio de modelo con fotografías donde también se indican las características críticas para cada una de las máquinas.

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Figura 8. Hoja de observación después de la mejora. Fuente: Elaboración propia.

Repetir el ejercicio

El seguimiento de la aplicación de SMED continuará de forma periódica por parte de la alta dirección. El seguimiento del proyecto se llevará a cabo durante los siguientes seis meses después de la fecha indicada como terminada. La primera fase del que fue el día 06 de junio del 2017, posteriormente, se presentará a la Alta Dirección avances, resultados y acciones del SMED en la célula 1, esto se llevará a cabo los días lunes de cada mes.

Resultados Al realizar las mejoras aplicando la metodología SMED, se aumentó la disponibilidad del equipo de un 70% a un 80%. Las actividades internas pasaron de 45.3 minutos a 27 minutos esto representa un 40.4% de reducción de tiempo en el cambio de dados de las cinco máquinas de la célula No. 1. El desperdicio se redujo en un 8% en un período de seis meses. SMED ayudó a lograr que se realizaran menos ajustes lo que ayudó a realizar cambios a prueba y a error. Después de estandarizar los métodos de trabajo, se logró reducir el desperdicio, el cambio de actividades internas a externas permitió realizar actividades para la preparación por adelantado en un cambio de dados. SMED, aumentó el tiempo de disponibilidad de cinco máquinas, ahora se pueden producir varios modelos de productos en el mismo día en la célula No.1 y mejoró la entrega a tiempo con los clientes. Se disminuyó la práctica de los técnicos de mantenimiento de realizar el cambio de modelo a prueba y error a trabajar de forma estandarizada. Se recomienda continuar el análisis de los elementos y continuar buscando las mejoras y cambios para continuar optimizando las operaciones. Se recomienda seguir monitoreando, tomando tiempos, terminar de

estandarizar las acciones internas y externas, así como el realizar entrenamiento continuo y que el personal de mantenimiento sean los encargados de realizar los cambios de modelo ya que son los expertos y conocen el funcionamiento de las máquinas.

Conclusión La globalización ha causado un aumento en la variedad de productos y una reducción del ciclo de vida de los mismos, esto impacta en los sistemas de administración de calidad que si no son bien implantados, tienen como consecuencia constantes llamados a revisión en la industria automotriz. SMED es una de varias herramientas (VSM, Kaizen, Kanban, 5’s, TPM, etc.) que forman parte del Sistema de Producción de Toyota, el cual es un sistema de producción que produce y entrega exactamente lo que se necesita, justo a tiempo y sólo en la cantidad necesaria. La manufactura esbelta apunta a la reducción de los desperdicios (demoras, sobre producción, sobre inventarios, transportes, etc.) para lograr la mejor calidad posible, con el menor costo posible. Utilizar los recursos de forma óptima para lograr reducir los plazos de producción y aumentar la entrega tiempo de los productos a los precios más bajos posibles. Es importante implantar estas herramientas para controlar la calidad y productividad en las empresas del sector de autopartes, la falta de comprensión de las herramientas de manufactura esbelta dependen de un fuerte liderazgo y un alto compromiso por parte de la alta dirección (Chiu, L. y Álvarez, L. 2016).

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Rosita Viviana Fernández Chávez1

Universidad Autónoma de Ciudad Juárez. Maestría en Estudios y Procesos Creativos en Arte y Diseño. Av. del Charro 450, Partido Romero, C.P. 32310. Cd Juárez, Chih.

freakmelrose@gmail.com

Recibido: Mayo 7, 2018.

Resumen: La frontera de México y Estados Unidos es una de las más extensas, con una longitud aproximadamente de tres mil kilómetros. Entre las ciudades fronterizas de México más importantes se encuentra Ciudad Juárez. Más allá de la descripción y conceptualización de la frontera como divisorio geográfico, el cual muestra el margen o periferia, se puede observar que la frontera encierra cargas emocionales, como un espacio social y cultural distintivo. En esta riqueza de cargas emocionales es donde surge el arte fronterizo, el cual se sitúa en una perspectiva de culturas encontradas, que se sustenta en la especificidad de las manifestaciones geopolíticas. Así pues, se planteó un estudio sobre el proceso creativo y la producción artística del colectivo LosDos, enfocándose en la obra El Pachuco, mediante una metodología cualitativa que favoreció el diálogo entre los artistas y sus obras. A partir de las narrativas de los artistas se interpretó la manera en que representan en su obra El Pachuco ideas, tópicos, ideologías, hechos y problemáticas sociales del contexto binacional; y la forma en que se apropian, significan, trazan y transforman la identidad fronteriza.

+ Palabras clave: Arte urbano; frontera; el pachuco; identidad fronteriza; Ciudad Juárez y El Paso.

Recibido en forma revisada: Julio 10, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Abstract: The border of Mexico and the United States is one of the most extensive, with a length of approximately three thousand kilome-

ters. Among the most important border cities in Mexico is Ciudad Juárez. Beyond the description and conceptualization of the frontier as a geographical divide, which shows the margin or periphery, it can be seen that the border contains emotional burdens, as a distinctive social and cultural space. It is in this wealth of emotional burdens that border art emerges, which is situated in a perspective of mixed cultures, which is based on the specificity of geopolitical manifestations. Thus, a study on the creative process and artistic production of the LosDos collective was proposed, focusing on the work El Pachuco, through a qualitative methodology that favored dialogue between artists and their works. From the narratives of the artists, the way in which they represent El Pachuco ideas, topics, ideologies, facts and social problems of the binational context was interpreted; and the way in which they appropriate, signify, trace and transform the border identity.

expresiones artísticas y los significados correlacionados con éste. Es decir, se buscó la construcción de una interpretación desde la subjetividad inherente al acto de crear una obra.

El Pachuco, esbozos de la identidad fronteriza Antes de introducir al pachuco como primeros esbozos de una identidad fronteriza perteneciente a El Paso y Ciudad Juárez, preveo necesario definir qué es la identidad fronteriza. Partiendo de que la frontera es un contenedor de procesos complejos que van desde lo simbólico como los culturales, políticos y sociales; estos procesos se depositan en las creaciones culturales que brindan una significación colectiva a la frontera.

A continuación, se muestra el orden en el que se desarrollará el presente artículo, primeramente, se hablará sobre la metodología empleada para recuperar la mirada del artista sobre su quehacer y su obra. Seguido se exponen los antecedentes de la identidad fronteriza en Ciudad Juárez y El Paso. Después se presenta al colectivo LosDos y se realiza el análisis de su obra, para así dar termino exponiendo las conclusiones.

Por lo que, dada la proximidad geográfica entre Estados Unidos y México, específicamente entre las ciudades de El Paso y Ciudad Juárez, además de las raíces culturales compartidas y a pesar de la asimetría económica y de poder que marca la gran diferencia entre las dos naciones, puesto que una es un país considerado del primer mundo y la segunda un país que aun se encuentra en desarrollo, los residentes de la franja fronteriza se han encargado de producir un conjunto dinámico de interacción social entre individuos de diferente nacionalidad y contexto, por lo que se desarrolla el proceso de internacionalidad. Sin embargo, en la zona fronteriza ocurre un proceso de intersección cultural, el cual se entenderá por un “conjunto de elementos culturales compartidos por grupos que poseen matrices culturales diferentes” (Valenzuela Arce, 2003), a partir de este proceso suscita a la trasnculturalización, entendido como un “proceso de doble o múltiple apropiación cultural, en la que los grupos inercambian elementos culturales” (Valenzuela Arce, 2003), procesos que ocurren en las zonas fronterizas primeramente por la proximidad y segundo por las raices compartidas, además se puede percibir una apropiación cultural, es decir, incorporan a su sistema de representación elementos culturales de otra matriz –otra cultura- para así hacerlos suyos a través de una recreación cultural en la cual se le otorga a los productos culturales que se integran un nuevo sentido o significado diferente al original, lo cual los legitima en el nuevo escenario, esto se puede apreciar en la apropiación de formas culturales como lo son alimentos, festividades, objetos folclóricos, entre otros.

El estudio se ocupa de mostrar cómo las subjetividades, reunidas en pequeños colectivos artísticos, plasman en sus obras una serie de sentidos metafóricos, que refieren a contenidos culturales que acompañan a los grandes problemas socioculturales (tales como la identidad, la violencia, la corrupción, la discriminación racial, social y de género, la migración, la autonomía y defensa de los pueblos indígenas, la pobreza).

Por otra parte las fronteras identitarias se definen por medio de los marcadores culturales, los cuales son dinámicos, ya que la cultura puede cambiar continuamente, renovandose y realizar cambios sin perder su identidad. Así pues en el caso de la frontera norte entre Estados Unidos y México se percibe como una zona muy heterogénea y altamente dinámica, dado a su gran crecimiento y movimiento social.

+ Keywords: Street art; border; el pachuco; border identity; Ciudad Juárez y El Paso. Introducción El presente artículo es un extracto de la tesis “Arte Urbano Binacional e Identidad Fronteriza en Ciudad Juárez y El paso. Dos Colectivos: Puro Borde y LosDos”, en el cual se expone la reivindicación de la identidad fronteriza desde el sentir del colectivo LosDos. La investigación surge en la frontera de México y Estados Unidos, específicamente en Ciudad Juárez, Chihuahua y El Paso, Texas. Dada la proximidad y el contraste entre estas dos urbes fronterizas se observa un intenso flujo de personas e intercambios culturales. De esta diferenciación y choque cultural deviene el arte fronterizo, bajo una perspectiva de culturas encontradas y especificidades biopolíticas.

Metodología El carácter de la investigación, que define el acercamiento al campo y al objeto de estudio, es de tipo cualitativo. En particular, las técnicas y las herramientas que se utilizaron para la recolección de información son propias de la etnografía -que privilegiaron el trabajo en intensidad y a pequeña escala-, tales como la observación directa, las conversaciones informales, las notas de campo, la entrevista abierta y semiestructurada. Dichas herramientas apuntaron a recuperar la mirada que los mismos artistas tienen de su quehacer y de sus obras. De esta suerte, se trató de poner de relieve la exégesis del propio artista sobre su proceso creativo, las

Aquí es donde aparece el punto de intersección de la subcultura del pachuco. Primera muestra de identidad fronteriza -nacida en los años cuarenta-, símbolo de autonomía y resistencia cultural tras migrar a otro país. Los pachucos empleaban distintas estrategias para sobrevivir culturalmente en otra nación, por medio de la apropiación en donde se realizaba un cruce de culturas y era expresado por medio de la vestimenta, la transgresión, el romper y restaurar el lenguaje nuevamente por una mezcla de español e inglés -conocido como calo pachuco-. La imagen del pachuco se encuentra compuesta de tal manera que su lenguaje es codificado por el cuerpo, desde lo que porta hasta como se mueve. Definido como sujeto transfronterizo –y por ende migrante- el pachuco tuvo una hibridación cultural ya que se combinan ciertas estructuras culturales -que se desprendieron de la cultura norteamericana y la vida urbana del Mexicoamerica-

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no- para crear nuevas. De acuerdo con esto Durán (2002) menciona que el pachuco se encontraba en un constante traslado tanto cultural, como económico de ambos lados de la frontera. “Pachucos traducen la cultura y la política en su presentación teatral que usualmente está en el margen de la ley (o que es un comportamiento oficialmente sancionado) para producir y representar las condiciones inestables y marginales de la existencia de estas múltiples fronteras, ambas en las realidades y en la metáfora cultural” (Durán, 2002). Por otra parte, el pachuco es el precursor de los batos locos, el cholo y los low riders (Durán, 2002).

influencias mexicanas que se vislumbra en ambos lados de la frontera “Because it’s taken from our native influences. Because living in the border you get all that influences, Mexican culture, mostly from the Mexican culture, older influences. A lot of that you don’t see in America” - Porque es tomado de nuestras influencias nativas. Porque al vivir en la frontera tú tienes todas estas influencias, la cultura mexicana, principalmente la cultura mexicana, influencias más viejas. Mucho de eso no lo ves en América (traducción libre)- (C. Cárdenas, comunicación personal, 2015, septiembre, 06).

El exponente de la subcultura del pachuco y quien logro mostrar la identidad fronteriza en el mundo de la cinematografía alcanzando así que se diese a conocer a nivel nacional e internacional Germán Valdés fue un actor y comediante. Conocido como Tin Tan creció en Ciudad Juárez y fue aquí que adquirió esta cultura del pachuco. Durán menciona que el pochismo de Tin Tan es justamente el elemento que coloca a tal personaje fuera de la nación, colocándolo en el límite mexicano (Durán, 2002).

Así pues, para vislumbrar los sentidos metafóricos y los aspectos culturales del contexto binacional plasmados en la obra gráfica de LosDos se utilizó el método de análisis de Thompson de las formas simbólicas -a saber, intencional, convencional, estructural, referencial y contextual-.

Es necesario recalcar que tanto la ciudad del sol (El Paso, Tx) como Ciudad Juárez son cuna de la cultura chicana y también de la cultura del pachuco. En el caso de esta frontera de México con Estados Unidos, es imperante destacar que al ser ciudades colindantes comparten aspectos culturales de manera cotidiana, por lo que la influencia cultural de una ciudad afecta directamente a la otra. De esta manera El Paso ha tomado factores culturales mexicanos provenientes de Ciudad Juárez y los ha reapropiado, resignificado y adaptado. De esta manera se puede apreciar el surgimiento de la cultura chola, chicana y pachuca.

El Pachuco, desde el mirar de LosDos

Descripción y análisis de la obra artística.

Por otra parte, la ciudad de El Paso contiene tanto oriundos como inmigrantes, los cuales cuentan con un fuerte arraigo cultural mexicano, mexicanos quienes han llevado consigo costumbres de su país de origen, prácticas portátiles que han ido adaptando con la materia prima que pueden obtener en Estados Unidos. Es interesante observar cómo se han asentado grupos culturales en zonas cercanas, zonas colindantes a México. Por lo que, resulta interesante lo que Juárez menciona al respecto de este fenómeno. Dentro de este escenario social transfronterizo se ha definido la ideología del colectivo LosDos frente a su búsqueda por representar la riqueza de la identidad fronteriza basada en la migración y en las dinámicas de vida llevadas a cabo en la franja.

¿Quién es el colectivo LosDos? LosDos son una pareja de artistas urbanos fronterizos formado por Ramón Cardenas -de origen filipino americano- y Christian Cárdenas -de origen mexicano-. Esta dupla –que reside en El Paso, Texas- ha trabajado como colectivo desde hace casi nueve años. Su trabajo incluye fotografía, ilustración, diseño de carteles, tipografía y personajes. Con el pasar del tiempo desarrollaron una metodología para inspirar su proceso creativo, que consiste en explorar primero el lugar donde pintarán, con el fin de familiarizarse y conocer a la gente que transita por el lugar. El trabajo de LosDos es una interpretación de la identidad fronteriza hecha desde la posición subalterna del migrante, latino por antonomasia. En efecto, sus obras se inspiran a partir del fenotipo y la cultura propia de los mestizos e indígenas mexicanos, es decir, en los símbolos, la arquitectura, el lenguaje coloquial. Todos estos elementos son integrados en un documento visual donde se muestra la vida fronteriza, sus problemáticas y sus férreas

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Figura 1. El Pachuco, 2014, técnica miza sobre papel 20”x28”, Colección Paul Ro y Marina Monsisvais/LosDos.

La obra se titula El Pachuco. A las claras se ve una reinterpretación del pachuco por los artistas. La figura central de la obra es un individuo masculino cuyos rasgos característicos son un tatuaje en el pecho de la Virgen de Guadalupe. Su vestimenta está compuesta por un sombrero de ala ancha y color negro. En la frente lleva una bandana con motivos cachemira. Lleva una camiseta sin mangas. Porta una hebilla con la letra M en tipografía gótica. Su pantalón no es ancho como tradicionalmente lo es el traje pachuco, sino que es entallado hasta los tobillos. Del cinturón al bolsillo izquierdo hay una cadena que cuelga, ésta fue realizada con color y no a través de la línea. Por otra parte, los zapatos son terminación puntiaguda y de color negro. El pachuco se caracterizó por su manera de vestir, su estilo icónico es el zoot-suit y fue una identidad altamente representada en la industria cinematográfica mexicana de los años cuarenta. Sin embargo, aunque dicha identidad se vio altamente plasmada en el cine, cabe resaltar que esta identificación nueva surgió en la frontera de Ciudad Juárez, Chihuahua y El Paso, Tx. Por otra parte, los artistas no sólo plasman en esta obra la imagen del pachuco, sino que logran hacer una fusión con el cholo, el cual se caracteriza por la apropiación de símbolos de la cultura mexicana que son parte nuclear de las familias, como lo son la Virgen de Guadalupe y símbolos patrios. Además, una particularidad del cholo es que utiliza su piel como canvas para poner sobre ella tatuajes y de igual manera utilizan prendas de vestir que logren sean percibidas sus marcas. La posición del hombre ve hacia el frente, con los brazos pegados al cuerpo y las manos dentro de los bolsillos del pantalón. Dicha pose es característica del pachuco, ya que era una postura desafiante en donde reclamaban su espacio, el pachuco en Estados Unidos buscaba la manera de sobrevivir desde su lenguaje con el caló y el pochismo, su codificación del espacio, cuerpo y lenguaje, buscaban hacerse visibles. En esta pieza se transmite el imaginario social fronterizo de identidad desde sus primeros esbozos del pachuco, en donde se ha producido una interpretación, apropiación y resignificación, de esta manera el artista desfragmenta la identidad del pachuco y la interpreta dentro de su obra plástica, así pues, comunica este precursor identitario del pachuco es transmitido a través de la ilustración con estilo de gráfica popular. Es decir, que tras observar al pachuco el artista logró captar los rasgos característicos de éstos, sin embargo, no plasmó de manera exacta la imagen del pachuco de los años 40’s, sino que realizó una adaptación de la vestimenta acorde a la del siglo XXI, y de igual manera reflejó aspectos simbólicos de la subcultura sucesora del pachuco, conocida como el cholo. Es importante resaltar lo que mencionan Lakoff y Johnson (2009) en cuanto a que la metáfora se elabora con base al sistema conceptual cultural al que pertenece el sujeto que la elabora. La frontera fue el punto focal donde surgió la subcultura del pachuco, como primeros intentos de trazar una identidad fronteriza. Fue así como se combinaron aspectos culturales tanto de norteamericanos como de mexicanos. De esta manera, dentro de este escenario social transfronterizo se ha definido la ideología del colectivo LosDos frente a su búsqueda por representar la riqueza de la identidad fronteriza basada en la migración y en las dinámicas de vida llevadas a cabo en la franja. El colectivo fue altamente motivado por sus experiencias de vida, si bien no crecieron expuestos directamente a la cultura del pachuco, pero sí lo hicieron con sus sucesores que fueron los cholos.

Conclusión

Figura 2. Pachucos al ritmo de swing. Fuente: Elaboración propia.

El pachuco no fue solamente una identidad efímera creada por Germán Valdez en la industria cinematográfica de los años cuarenta, sino que ha sido toda una subcultura urbana perteneciente a la frontera de Ciudad Juárez y El Paso. Esta subcultura sigue manifestándose hoy en día en diversos puntos de las ciudades, podemos encontrar grupos de pachucos bailando al ritmo del swing, boggie-woogie o mambo en el Centro Histórico de Ciudad Juárez -entre las avenidas 16 de septiembre y Juárez-. Los grupos de danza de pachucos suelen estar conformados por tres o más integrantes, se puede observar con mayor frecuencia a adultos mayores -entre los cuarenta y sesenta años- realizando estas prácticas, sin embargo, también jóvenes y niños se llegan a unir ya que las familias se encargan de enseñar esta subcultura, ya que el núcleo familiar funge el trabajo de transmisor cultural, por lo cual estas costumbres son heredadas a los sucesores. Dichas reuniones son realizadas sin falta cada fin de semana en el centro de la ciudad fronteriza mexicana. Es preciso recalcar que durante esta actividad social -desarrollada en el centro histórico- los pachucos invitan a personas del público a unirse al ritmo del boggie woogie y efectivamente el público es contagiado de la alegría y del baile, uniéndose al movimiento, aunque sea solo por un momento. Así se puede apreciar lo bien recibida y acogida que es esta subcultura en la franja fronteriza.

Figura 3. Pachucos todos. Fuente: Elaboración propia.

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Por otra parte, al hablar del lado estadounidense es necesario mencionar que se observan personas que portan rasgos característicos de la vestimenta del pachuco en su día a día, si bien no llevan el traje completo ya que los trajes son menos populares hoy en día, por lo que, tienden a implementar aspectos de la vestimenta en una manera más sutil, podemos apreciar el modo en que portan accesorios representativos del pachuco -como lo es el sombrero conocido como tando y la pluma-. De igual manera esta subcultura aún se manifiesta con diversos festivales que se realizan en la ciudad de El Paso, como lo son las exposiciones de carros de los low-riders, las cuales se llevan a cabo en el parque Azcarate. Es posible que al ser la frontera el lugar de los contrastes y el encuentro con la otredad, los artistas tiendan a lidiar con la diversidad, el intercambio y la contradicción cultural por lo que crean un discurso identitario que muestra una síntesis cultural en la cual se borran los límites y se desdibuja la identidad nacional mexicana y norteamericana. Es interesante observar los temas resaltados en este compendio identitario que elaboran los artistas dentro de su discurso plástico, ya que visibilizan diversos aspectos históricos, sociales y culturales propios de la frontera de El Paso y Ciudad Juárez. De esta manera, el pachuco forma parte de la identidad fronteriza y es fundamental para comprender a esta comunidad que ha sido precursora de otras subculturas que hoy en día siguen latentes como lo es el cholo, por lo que se enfatiza la importancia de la resignificación y representación actual de los artistas urbanos de la frontera. Así pues, el colectivo LosDos busca representar las minorías que residen en la franja y es de gran importancia para ellos plasmar su pasado y sus antecedentes como migrantes “representing minorities is important for us. Our past, our background as a being immigrants” -representar minorias es importante para nosotros. Nuestro pasado, nuestros antecedents como inmigrantes” (traducción libre)- (C. Cárdenas, comunicación personal, 2015, septiembre, 06).

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Bibliografía + Cárdenas, C., y Cárdenas, R. (6 de septiembre de 2015). Colectivo LosDos. (V. Fernández, Entrevistador) + Cardenas, R. and Cardenas, C. (2014). El Pachuco, técnica miza sobre papel 20”x28”, Colección Paul Ro y Marina Monsisvais/LosDos. [image]. + Durán, J. (2002). Nation and translation: The Pachuco in Mexican popular culture: Germán Valdéz’s tin tan. Journal of the Midwest Modern Language Association, 41-49. + Lakoff, G., y Johnson, M. (2009). Metáforas de la vida cotidiana. Madrid: Ediciones Cátedra. + Thompson, J. B. (2002). Ideología y cultura moderna. Teoría crítica social en la era de la comunicación de masas. Distrito Federal: Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Xochimilco. + Valenzuela Arce, J. M. (2003). Centralidad de las fronteras. Procesos socioculurales en la frontera México-Estados Unidos. En Por las Fronteras del Norte. Una aproximación cultural a la frontera México-Estados Unidos (págs. 33-70). Distrito Federal: Consejo Nacional para la Cultura y las Artes; Fondo de Cultura Económica.

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Luis Alonso de Santiago Romero1

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

luis_desantiago@utcj.edu.mx

Recibido: Mayo 25, 2018. Recibido en forma revisada: Julio 16, 2018. Aceptado: Octubre 30, 2018.

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Resumen: El comercio internacional de bienes en un mundo globalizado en el cual las afectaciones en cualquier parte del mundo tienen repercusión nacional, las enfermedades que atacan a los animales tienen una incidencia directa en la alimentación humana ya que merman la población de éstos disminuyendo la población y afectando la circulación y el encarecimiento del producto, en este caso se estudia la gripe aviar la cual muestra indicadores de fechas en las cuales se dieron los brotes en los países en los cuales México tiene comercio internacional, se analiza su efecto y su impacto en la producción en el país.

+ Palabras clave: Comercio internacional, gripe aviar e importación. Abstract: The international trade of goods in a globalized world in which affectations in any part of the world have a national impact, the diseases that attack animals have a direct impact on human consumption as they reduce the population of these by decreasing the population and affecting the circulation and the increase in the cost of the product, in this case the avian flu is studied, which shows indicators of dates in which the outbreaks occurred in the countries in which Mexico has international trade, its effect and its impact on production are analyzed in the country.

+ Keywords: International trade, avian flu and importation.

Introducción El presente documento pretende ser un indicador de las afectaciones en la producción de carne de pollo por la gripe aviar, lo que lleva a movimientos en las importaciones y las exportaciones para y desde México. Se realiza un análisis de los diferentes brotes en la historia reciente y se compara con la producción nacional y extranjera, indicando si estos brotes afectan la balanza comercial.

Sección segunda Marco jurídico internacional

Debido a la alta dependencia nacional del producto y su destino para consumo humano, se hace el análisis desde el punto de vista legal del Tratado de Libre Comercio de América del Norte (TLCAN)

El TLCAN y las emergencias sanitarias

El capítulo VII del TLCAN refiere a “medidas adoptadas o mantenidas por una parte relacionadas con el comercio agropecuario” por lo que es vital el cumplimiento a la presente legislación para dar cumplimiento a los compromisos adquiridos cuando se realizaron las negociaciones. Capítulo VII sector agropecuario y medidas sanitarias y fitosanitarias Sección A - Sector agropecuario Artículo 701: Ámbito de aplicación y extensión de las obligaciones Artículo 702: Obligaciones internacionales Sección B - Medidas sanitarias y fitosanitarias Artículo 711: Apoyo en organismos no gubernamentales Artículo 712: Principales derechos y obligaciones • Derecho a adoptar medidas sanitarias y fitosanitarias Artículo 713: Normas internacionales y organismos de normalización Artículo 714: Equivalencia • Sin reducir el nivel de protección de la vida y la salud humana, animal y vegetal, las Partes buscarán, en el mayor grado posible y de conformidad con esta sección, la equivalencia de sus respectivas medidas sanitarias o fitosanitarias. • Cada Parte importadora: a) tratará una medida sanitaria o fitosanitaria adoptada o mantenida por una Parte exportadora como equivalente a una propia cuando la Parte exportadora, en cooperación con la Parte importadora, le proporcione información científica o de otra clase, de conformidad con métodos de evaluación de riesgo convenidos por esas Partes, para demostrar objetivamente, con apego al inciso b), que la medida de la Parte exportadora alcanza el nivel apropiado de protección de la Parte importadora; Artículo 715: Evaluación de riesgo y nivel de protección apropiado Artículo 717: Procedimientos de control, inspección y aprobación Artículo 718: Notificación, publicación y suministro de información Artículo 720: Cooperación técnica El artículo 722 del TLCAN el establecimiento de medidas sanitarias y fitosanitarias El artículo 723 consultas técnicas Capítulo VIII Medidas de emergencia Artículo 801: Medidas bilaterales

Marco jurídico nacional La ley federal de Sanidad Animal establece

“Artículo 1.- La presente Ley es de observancia general en todo el territorio nacional y tiene por objeto fijar las bases para: el diagnóstico, prevención, control y erradicación de las enfermedades y plagas que afectan a los animales; procurar el bienestar animal; regular las buenas prácticas pecuarias aplicables en la producción primaria, en los establecimientos dedicados al procesamiento de bienes de origen animal para consumo humano, tales como rastros y unidades de sacrificio y en los establecimientos Tipo Inspección Federal; fomentar la certificación en establecimientos dedicados al sacrificio de animales y procesamiento de bienes de origen animal para consumo humano, coordinadamente con la Secretaría de Salud de acuerdo al ámbito de competencia de cada secretaría; regular los establecimientos, productos y el desarrollo de actividades de sanidad animal y prestación de servicios veterinarios; regular los productos químicos, farmacéuticos, biológicos y alimenticios para uso en animales o consumo por éstos. Sus disposiciones son de orden público e interés social.” (Cámara de Diputados, 2018).

Acciones nacionales Para prevenir la difusión de la infección viral, el SENASICA lleva a cabo diversas estrategias sanitarias como: vigilancia epidemiológica en territorio mexicano, desarrollo y aplicación de vacunas, cuarentena, despoblación, manejo del riesgo y comunicación, notificación inmediata de reportes de casos sospechosos, control de movilizaciones aviares y fortalecimiento de bioseguridad en zonas rurales. (SENASICA, 2016). La SENASICA creó las campañas zoosanitaria que tienen como objetivo y acciones: Implementar medidas zoosanitarias que permitan diagnosticar, prevenir, controlar y en su caso erradicar el virus de la Influenza Aviar Notificable; así como contar con la información técnica actualizada sobre diagnóstico, epidemiología, constatación, movilización, importación, vacunación y bioseguridad de cualquier virus de influenza aviar que potencialmente pueda afectar o afecte a la avicultura nacional y la salud pública. La vigilancia activa y pasiva en Unidades de Producción (UP’s) predios de traspatio, rastros, establecimientos TIF, y Centros de Acopio (CEDIS) de aves y productos avícolas. Se basa en el muestreo y diagnóstico en laboratorios oficiales; así como en la promoción del reporte de casos sospechosos y su atención inmediata, la certificación de mercancías de origen, la verificación de los documentos y vehículos que las transportan en el territorio nacional y el cumplimiento de los requisitos para su traslado y recepción en los distintos establecimientos; además de la aplicación de las medidas mínimas de bioseguridad y buenas prácticas de producción en las U.P que disminuyen las posibilidades de la presencia, transmisión y dispersión de cualquier agente infeccioso. Control de la venta y distribución de vacunas en zonas de escasa prevalencia y UP’s autorizadas.

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Control de la movilización de aves, productos y mercancías avícolas reguladas. Verificación y autorización de CEDIS, rastros, incubadoras y establecimientos que manejen, distribuyan y comercialicen mercancías avícolas. Atención de reportes de casos sospechosos y eliminación de casos positivos. Compartimentación de UP’s que a solicitud de parte requieran atención para obtener el beneficio (que incluyen monitoreo y diagnóstico gratuito por personal oficial), uso de avisos de movilización (disminuyendo los costos y tiempo por tramites) y participación por ampliación de mercados hacia zonas libres; siendo todo esto completamente gratuito.

da un huésped de origen para los virus de origen humano). • Origen geográfico (por ejemplo: Denver, Taiwán, etc.). • Número de cepa (por ejemplo: 15, 7, etc.). • Año de aislamiento (por ejemplo: 57, 2009, etc.). • Para los virus de influenza A, la descripción, entre paréntesis, de los antígenos hemaglutinina y neuraminidasa (por ej.: (H1N1), (H5N1). • A/pato/Alberta/35/76 (H1N1) para un virus originado en patos. • A/Perth/16/2009 (H3N2) para un virus de origen humano. Algunos virus de influenza aviar también pueden infectar a los mamíferos, como también a los humanos, la gravedad de la influenza aviar zoonótica varía según el virus. Aunque muchas de las infecciones en humanos se limitan a conjuntivitis o enfermedades respiratorias leves, algunas cepas virales provocan enfermedades graves e incluso la muerte. (Centro de Seguridad Alimentaria y Salud pública , 2018).

Capacitación y difusión de la información sobre la prevención de la enfermedad. Se efectúa a través de medios masivos de comunicación (radio, televisión y prensa), impresos (entrega de trípticos, carteles y manuales técnicos) y presenciales (pláticas, conferencias, cursos y talleres locales, regionales, estatales y nacionales). (SENASICA, 2016). Los virus de influenza aviar se agrupan en tres tipos: A, B y C. De las investigaciones arrojan que el tipo A es el único que infecta a las aves y es zoonótico, lo que significa que también puede infectar a otros animales y a seres humanos. Los tipos B y C infectan a los seres humanos y regularmente producen padecimientos leves. (Organización Mundial de Salud Animal, 2018). Los virus de la influenza vienen en tres tipos: A, B y C. La forma en que un virus adquiere su carta de identificación depende de las diferencias en la proteína de la matriz, la nucleoproteína y la respuesta de los anticuerpos a una cepa particular. La influenza A es la más peligrosa para los humanos, la influenza C es la menos peligrosa. (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y Agricultura. FAO, 2018). Los virus de influenza A se clasifican en subtipos en base a dos antígenos de superficie; las proteínas hemaglutinina (H) y neuraminidasa (N). Por ejemplo, un virus con la proteína HA 7 y la proteína NA 9 se denominará subtipo H7N9. Por el contrario el (Centros para el Control para la Prevención de Enfermedades [CDC], 2017) describe cuatro tipos de influenza los cuáles de la influenza: A, B, C y D. Los virus A y B de la influenza en individuos originan epidemias estacionales del padecimiento casi todos los inviernos en los Estados Unidos. Los contagios de influenza tipo C causan generalmente una enfermedad respiratoria leve y no se cree que puedan desencadenar epidemias. Los virus de influenza D afectan principalmente al ganado y no se cree que puedan causar contagios o padecimientos en los seres humanos por lo que este tipo no lo hace enfermedad zoonótica. Los virus de la influenza B no se dividen en subtipos pero pueden dividirse en líneas y cepas. Los virus de la influenza B que circulan actualmente pertenecen a una de las dos líneas: B/Yamagata y B/Victoria. En el que el nombre dado después del tipo responde a donde se descubrió o apareció la nueva mutación del virus.

• El tipo antigénico (por ejemplo: A, B, C) • El huésped de origen (por ejemplo: porcino, equino, pollo, etc. No se 150

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Tabla 1. Análisis de los tipos de virus de la gripe aviar. El virus de la influenza aviar de baja patogenicidad (IABP), que origina una enfermedad ligera, frecuentemente inadvertida o asintomática; Y el virus de la influenza aviar de alta patogenicidad (IAAP) que provoca signos clínicos graves y posibles altas tasas de mortandad en las aves. (Organización Internacional de Sanidad Animal, 2018). De la misma manera el Centro de Seguridad Alimentaria y Salud pública , 2018 de la Universidad de Iowa determina que Los virus de la gripe aviar son considerablemente variables, altamente infecciosos, y están pródigamente distribuidos entre las aves, especialmente en las aves silvestres. La mayoría de estos virus, que normalmente son trasladados en forma asintomática por éstas, solo causan enfermedad leve en las aves de corral. Estos virus también se denominan virus de influenza aviar de baja patogenicidad (IABP). Otros, los virus de influenza aviar de alta patogenicidad (IAAP), pueden devastar hasta un 90 ó 100% de las parvadas de aves de corral. Los contagios de influenza aviar de alta patogenicidad se pueden propagar rápidamente, arruinar la producción avícola y originar graves restricciones comerciales. Los virus de influenza aviar son extensamente versátiles y están abundantemente distribuidos entre las aves. Éstos pertenecen al género influenzavirus A de la familia Orthomyxoviridae. Los cuales cómo se mencionó anteriormente son transmisibles al ser humano por contacto directo

con las aves infectadas por el IAAP u aspiración de microgotas o materia fecal en el aire. El brote actual de la influenza aviar A (H5N1) entre las aves domésticas de Asia es un ejemplo de un brote de gripe aviar que ha causado infecciones y muertes en seres humanos. En dichas situaciones, las personas deben evitar el contacto con las aves infectadas y con las superficies contaminadas, además de que deben tener cuidado al manejar y cocinar la carne de las aves (Reyes, Aristábal, & Leal, 2006). Las infecciones humanas se adquieren principalmente a través del contacto directo con animales infectados o medios contaminados, aunque no dan lugar a un contagio eficiente de los virus entre las personas. No hay datos que indiquen que el virus de la gripe aviar y otros virus de la gripe de origen zoonótico puedan infectar a las personas si los alimentos de origen aviar consumidos han sido perfectamente cocidos (Organización Mundial de la Salud, 2018). El virus de la influenza ha sido responsable de varias pandemias en este siglo, la virulencia de este virus es determinada por su habilidad de afectar a las células huésped o al estado del organismo de la persona afectada, especialmente si padecen enfermedades respiratorias crónicas u otras enfermedades que puedan afectar o no su estado inmune (Vega y Reyes-Terán, 2007).

Desarrollo En México la producción, importación y exportación de carne de pollo se da de la siguiente manera.

Tabla 2. Análisis comparativo de los brotes de gripe aviar.

Se recurrió a diferentes fuentes para poder reunir la información presentada en la gráfica anterior, se compiló y filtró de acuerdo a las necesidades de la presente investigación. Teniendo como objetivo investigar si la presencia o brote de las diferentes subtipos de la gripe aviar tienen efecto negativo en la producción nacional y extranjera de este producto. Cómo se puede observar en el desarrollo de la misma investigación la presencia de la gripe aviar no tiene efectos negativos en la producción nacional o exportación pero si a la importación. La producción nacional ha tenido una tendencia ascendente desde que se empezó a medir en el año 2003 lo que indica que la presencia del virus y la mortandad de las aves no representan un peligro en esas escalas Ya que en el caso de la producción nacional del año 2012 al 2017 que es cuándo se registran los brotes, no se tiene un impacto negativo en la producción nacional, lo anterior es debido a la cuarentena que tiene como cerco en México para proteger a los demás comunidades productoras, ya que en cuanto se tiene notificación de la mortandad de aves, la SAGARPA

monitorea la presencia del virus y en caso de ser necesario se realiza los cercos sanitarios. En la columna de la importación total del producto se tiene una oscilación en éste ámbito entre los años 2014 al 2017 donde se da el brote en Estados Unidos de América detectando los subtipos H5N1, H5N2, H5N8 y H5N9. Lo que la gráfica si registra un decremento en la importación, (excepto en el año 2014) lo que indica una clara tendencia a una relación directa entre el brote de la enfermedad y el comercio exterior. Cuando ocurre el evento en los países exportadores se recurre a verificar en la página de la Organización Mundial de sanidad Animal ( OIE) para de esta manera poner en cuarentena a los lugares dónde se ha reportado el brote, en el caso de los Estados Unidos de América, el cerco cuarentenario se da en el estado completo. Por lo que se requiere buscar proveedores del mismo producto dónde la emergencia sanitaria no se ha anunciado.

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Conclusión El manejo de las emergencias sanitarias es muy importante la comunicación entre partes afectadas, esto permite la cuarentena de los sitios nacionales o extranjeros en los cuales se ha registrado el brote de la gripe aviar, lo cual permite el cuidar las relaciones bi o multi laterales en materia de comercio exterior, cuidando lo establecido en los artículos del TLCAN y de esta manera evitar la propagación de la enfermedad a territorio nacional, o viceversa, en el caso de México evitar enviar la enfermedad a países importadores de este bien en donde no hay registros sanitarios que confirmen la presencia del virus en cuestión. El impacto que representa el monitoreo constante de los brotes de las diferente gripe aviar representa un compromiso con el pueblo mexicano y la responsabilidad de mantener sana la producción de este producto, teniendo como beneficio adicional la exportación de la producción de éste bien. En compromiso con la responsabilidad que representa las exportaciones mexicanas

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Bibliografía + Cámara de Diputados. (16 de 02 de 2018). Ley federal de sanidad animal. Diario Oficial de la Federación, pág. 1. + Centro de Seguridad Alimentaria y Salud pública . (Enero de 2018). http://www.cfsph.iastate.edu/. Obtenido de http:// www.cfsph.iastate.edu/: http://www.cfsph.iastate.edu/Factsheets/es/influenza_aviar_de_alta_patogenicidad.pdf + Centros para el Control para la Prevención de Enfermedades [CDC]. (27 de Septiembre de 2017). Centros para el Control para la Prevención de Enfermedades. Obtenido de Centro para el Control para la Prevención de Enfermedades: https://espanol.cdc.gov/enes/flu/about/viruses/types.htm + Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y Agricultura. FAO. (16 de Marzo de 2018). Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y Agricultura. Obtenido de FAO.org: http://www.fao.org/avianflu/en/alpha. html + Organización Internacional de Sanidad Animal. (21 de Marzo de 2018). OIE. Obtenido de OIE: http://www.oie.int/es/ sanidad-animal-en-el-mundo/web-portal-sobre-la-influenzaaviar/ + Organización Mundial de la Salud. (16 de marzo de 2018). Organización Mundial de la Salud. Obtenido de Organización Mundial de la Salud: http://www.who.int/mediacentre/ factsheets/avian_influenza/es/ + Organización Mundial de Salud Animal. (16 de Marzo de 2018). Organización Mundial de salud Animal. Obtenido de OIEINT: http://www.oie.int/es/sanidad-animal-en-el-mundo/ web-portal-sobre-la-influenza-aviar/comunicaciones/ + Reyes, M., Aristábal, G., y Leal, F. (2006). Neumonía Pediátrica. Cali, Colombia.: Editorial Médica Panamericana. + Vega, R., y Reyes-Terán, G. (2007). El virus de la influenza. Medigraphic Artemisa, 12-16.

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THEOREMA Revista Científica

No. 9

JULIO-DICIEMBRE 2018

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.

Revista Científica

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Revista CientĂfica