cuadernillo eje i 2016

EJE I: Alfabetización Tecnológica

TECNOLOGÍA, CIENCIA, TÉCNICA Y SOCIEDAD.CIENCIA:Normalmente entendemos por ciencia el conjunto de conocimientos que el ser humano ha ido adquiriendo,gracias al estudio y observación de los distintos fenómenos, a través de los que ha descubierto las leyes por laque estos se rigen.El campo de la ciencia responde al deseo del hombre de conocer y buscar comprender racionalmente el mundoque lo rodea y los fenómenos naturales a él relacionados. La persona que se dedica a hacer ciencia se lodenomina científico.La ciencia produce conocimientos a partir de la utilización del método científico. Esos conocimientos puedencomprobarse y/o reemplazarse por otros considerados verdaderos a la luz de nuevas pruebas. Los conocimientos producidos por la ciencia son aceptados por la comunidad científica con rigurosidadempleando criterios tales como si son verdaderos o falsos.Estos conocimientos producidos por la ciencia son de gran utilidad para la tecnología para producir susproductos.

Como ejemplo de ciencia podemos citar:- Como se producen los terremotos

- Que es la electricidad- Que es un trueno o un rayo– Como crece una planta

2


TECNOLOGÍAEl término tecnología aparece hoy en muchos de los textos, tanto orales como escritos, que leemos,escuchamos y decimos en nuestra vida cotidiana. Los diarios, la televisión, la radio, las conversaciones másmundanas comentan o discuten acerca de temas que tienen que ver con la tecnología. Sin embargo, esta palabra aparece con sentidos diversos, que no siempre son coincidentes, en distintassituaciones.Pero la tecnología no es sinónimo de computadoras, electrodomésticos, láser, robots o ciencia ficción.Tecnología es algo más que máquinas o artefactos.

“La tecnología es una actividad social centrada en el saber hacer que, mediante el uso racional, organizado,planificado y creativo de los recursos materiales y la información propios de un grupo humano, en una ciertaépoca, brinda respuesta a las necesidades y a las demandas sociales en lo que respecta a la producción,distribución y el uso de bienes, procesos y servicios.La tecnología nace de necesidades, responde a demandas e implica el planteo o resolución de problemasconcretos, ya sea de las personas, las empresas, las instituciones, o del conjunto de la sociedad.”

El Tecnólogo es la persona que crea técnicas a través del ingenio y la inventiva, pararesolver problemas humanos. Los métodos utilizados por la tecnología para resolver problemas son el análisis deproducto y el proyecto tecnológico.

A los productos que surgen del pensamiento humano, con el objeto de resolverproblemas o necesidades concretas, se los denomina productos tecnológicos.

Los productos tecnológicos pueden ser bienes, servicios o procesos, que habitualmente interactúan en laactividad de producción.· Bienes: son los productos tecnológicos que primero se producen y luego se consumen. Es decir, que se puedenevaluar de algún modo antes de ser utilizados. Por ejemplo una mesa, un lápiz, un alfiler, una hamburguesa,entre otros.· Servicios: son las actividades que mejoran la vida de las personas y de la sociedad (educación, medicina,distribución de agua potable, de electricidad, de gas, comercio, entre otras) o mejoran o ayudan a los procesosde producción de bienes (administración, organización de la producción, etc.). a diferencia de los bienes losservicios se producen y se consumen al mismo tiempo.· Procesos: conjunto de actividades organizadas por medio de las cuales los hombres obtienen y/ocomercializan bienes o servicios.La producción de la tecnología es valorada por toda la comunidad de acuerdo a criterios de utilidad yfuncionalidad.Las tecnologías se pueden dividir según su método de producción de la siguiente manera:

3


A los bienes se los clasifica dentro de las tecnologías duras y los servicios y procesos se los considera dentrode las que son tecnologías blandas.TÉCNICASEn casi todas las actividades humanas se utilizan técnicas, es decir, una serie de procedimientos cuya relaciónlleva a lograr el resultado deseado. Se usan técnicas al peinarse o al vestirse, al estudiar o al dibujar, al bailar, aljugar fútbol o al practicar cualquier otro deporte…Caracterizamos a la técnica como un saber hacer con el fin de responder a necesidades y resolver problemas.De este modo, las técnicas permiten al ser humano ejercer un mayor control sobre el ambiente natural yartificial.Las Técnicas son secuencias ordenadas de acciones, organizadas de tal modo que lleven al fin propuesto. Nocualquier conjunto de acciones es una técnica.Elementos de las técnicasPara comprender una técnica hay que analizar los distintos elementos que la componen.Los elementos que la componen son:

Los técnicos: son las personas que las llevan a cabo.Los instrumentos: las herramientas o artefactos que se emplean para realizarlas accionesLas operaciones: las acciones que se realizan. Estas operaciones se puedenagrupar en dos tipos: las operaciones que producen transformación enelmateraial y las que no producen transformaciones.

En la construcción de todo producto siempre se realizan operaciones que generan transformaciones o cambiosen la materia. Son las llamadas operaciones de acción directa o de transformación.Estas operaciones pueden transformar la materia en cuanto a su forma y a su tamaño, o en cuanto a su posicióny para que esta transformación se realice es necesario el aporte de energía.Para realizar un producto también se realizan operaciones que no producen transformaciones o cambios en la materia, pero garantizan que dicho producto se construya de acuerdo con las intenciones de los constructores odiseñadores, o garantizan que en una fábrica sean idénticas todas las piezas que deban serlo. Son las llamadas operaciones de regulación y control y para su realización es necesario el aporte de información. 4

EJE I: Alfabetización Tecnológica En la siguiente tabla se resumen las actividades que realizan un científico, un tecnólogo y un técnico.

CIENTIFICO TECNOLOGO TECNICO - Descubre- Investiga- Prueba- Analiza- Experimenta- Enuncia leyes y principios.- Comprueba- Divulga

- Detecta necesidades- Utiliza conocimientos de una ciencia- Inventa, Diseña. Hace planos- Construye modelos.- Comprueba. Verifica.- Mejora, corrige- Crea técnicas.- Diseña procesos y procedimientos.- Hace especificaciones del producto

- Lee y cumple las especificaciones de los planos.- Planifica, Organiza.- Fabrica y controla la fabricación.- Arregla, corrige.- Realiza los procedimientos-

Ejemplos de personas que son CIENTIFICOSCIENTIFICOS TECNOLOGOS TECNICOS- Albert Einstein - Newton - Arquimedes

- Un diseñador de una máquina- Un arquitecto que diseña su casa- Un ingeniero que diseña unproducto.- Un médico que inventa una técnica- Un chef que inventa una comida.

- Constructores, operarios, - Fabricantes- Técnicos especializados- Una persona que realiza una comidacon una receta.

¿CÓMO SE RELACIONAN UN CIENTÍFICO, UN TECNÓLOGO Y UN TÉCNICO?Veamos un ejemplo: un científico, investiga y descubre una sustancia en una planta que tiene ciertaspropiedades para mejorar la piel de las personas. Un Tecnólogo, conociendo éstas, trata de inventar algúnproducto que el hombre pueda necesitar (una crema, un pañal, una loción, un guante, etc.). El Tecnólogoinventa, previo a detectar las necesidades de las personas y diseña el producto, construye el modelo, lo prueba,lo mejora, hace los planos, las especificaciones, diseña el proceso de producción y le da toda esa información alos técnicos (que pueden ser también tecnólogos o no) y estos comienzan a fabricarlos en serie para luegocomercializarlos.RELACIONES CIENCIA – TECNOLOGIAEn la actualidad un científico necesite la ayuda de la tecnología o de un instrumento tecnológico adecuado paraprofundizar una investigación. Un ejemplo donde la ciencia ayuda a la tecnología es el caso del científico AlbertEinstein que descubrió y enunció leyes relacionadas con la física nuclear. Estas leyes le permitieron a un grupode tecnólogos utilizarlas para inventar la bomba atómica y otros para diseñar un reactor de fisión nuclear quegenera electricidad. En la actualidad, ciencia y tecnología parecen conformar un todo unificado. La ciencia necesita cada vez más dela tecnología y la tecnología se hace cada vez más poderosa en la medida que la ciencia avanza.CIENCIA Y TECNOLOGIA: SUS ETAPAS HISTORICASCabe aclarar que no todo conocimiento puede ser caratulado de científico. Los conocimientos de la gente de campo acerca de loscambios climáticos pueden ser ciertos, pero son conocimientos empíricos (de la práctica) que no poseen carácter científico.

➔ La 1º etapa la tecnología se llamaba artesanal o pre científica. La tecnología es más antigua que la ciencia. Nuestrosantepasados que vivían en cavernas (porque todavía no habían aprendido a construir chozas) no tenían nada de científicos perofabricaban artefactos de mucha utilidad: Eran tecnológos. Un hacha de piedra es un artefacto o instrumento tan tecnológicocomo nuestros televisores o automóviles actuales.➔ La 2º etapa ocurrió en la Grecia clásica. El lugar del científico estaba ocupado por el filósofo y el lugar del Tecnólogo por elartesano (constructores de templos, edificios y objetos diversos). Ambas disciplinas seguían rumbos separados. La ciencia sededica a saber y a conocer y la tecnología a saber hacer. En este aspecto, la figura de Arquímedes (287-212 a.C) se destaca comouno de los primeros científicos y por otro lado aparecen los grandes artesanos y técnicos que son los que hacen y construyen losproductos.➔ La 3º etapa, siglos mas tarde, en la Italia renacentista (Siglo XV), surgen otras mentes que unen la ciencia y la tecnología y éstascomienzan a ser inseparables en la aventura del hombre. Leonardo Da Vinci y Miguel Ángel Buonarrotti son un ejemplo claro deeste aspecto. Eran Científicos que aplicaban sus conocimientos para inventar y se convertían en tecnólogos.

5

EJE I: Alfabetización Tecnológica MATERIALES DE USO TÉCNICO

Los objetos que nos rodean están fabricados para satisfacer las necesidades del ser humano y mejorar sucalidad de vida. Estos objetos se fabrican con una gran variedad de materiales cuya elección es fundamental siqueremos que nuestro producto final cumpla su cometido. Por eso, es importante conocer los tipos demateriales que podemos encontrar; sus características; saber elegir los que mejor se adapten a nuestro objeto yvalorar las ventajas e inconvenientes de cada uno. Empezaremos conociendo que es y como se clasifican:

¿Qué son los materiales?Los materiales son sustancias químicas que pueden formar parte del ambiente (rocas, suelo; minerales) o deseres vivos (fibras, vegetales, cuero, leche, miel, etc.). Son elementos utilizados para construir algo.El material que utilizamos para elaborar el producto se denomina materia prima.

Para elaborar un producto primero se extraen las materias primas de la naturaleza.Posteriormente dichas materias primas se transforman en materiales y, por ultimo, se emplean estos para fabricar el producto.Aunque muchas veces, con la materia prima se pueden elaborar directamente productos. Porejemplo: Una silla de pino.

6


OTROS MATERIALESAlgunas veces necesitamos combinar las propiedades de varios tipos de elementos en uno solo, para lo cual se usan materiales compuestos. Un ejemplo de material compuesto es le tetrabrick, que esta formado por capas de material plástico, cartón y aluminio. El plástico hace que sea impermeable. El cartón aporta resistencia. El aluminio conserva los

alimentos sin dejar pasar la luz.También son materiales compuestos el aglomerado y el contrachapado. Se fabrican apartir de laminas (contrachapado) o restos de madera (aglomerado) con cola.Existen también fibras de origen mineral como la fibra de vidrio, que aporta resistencia a algunos plásticos y da lugar a materiales resistentes y ligeros que se utilizan para fabricar raquetas o bicicletas por ejemplo.

La fibra óptica es el material de las comunicaciones del siglo XXI porque es capaz de transmitir mucha mas información que el cable de cobre. Es un hilo del grosor de un cabello, constituido por dos vidrios diferentes de gran pureza, uno conectadocon el otro.

7

EJE I: Alfabetización Tecnológica Operaciones de proceso de materiales

Las operaciones de proceso son aquellas gracias a las cuales se transforma un material de partida en un componentecon una aplicación determinada, ya sea cambiando su forma o bien algunas de sus propiedades físicas o mecánicas. Estas operaciones vendrán determinadas por el tipo de material y por sus características microscópicas, pero tambiénpor las propiedades que se esperen del producto final a fin que se cumpla correctamente los requisitos solicitados. Cualquiera de las operaciones de proceso actuales precisan del consumo de energía, en mayor o menor medida y eldesarrollo de maquinarias y herramientas se orienta hacia un consumo eficaz de energía simultaneado con unaoptimización de los resultados de los procesos. Cualquier material, una ves procesado, incrementa su valor ya que puede desarrollar una función como tal. Así elvalor del vidrio es muy superior al de la arena, que es el producto base utilizado en su elaboración.Generalmente el proceso de un material no consta de una única etapa, sino de una sucesión de actuaciones queconducen a estados intermedios, cada vez más próximos al estado final.Para clasificar las operaciones de procesado de materiales generalmente se consideran las siguientes categorías:operaciones de conformado, las de mejora de propiedades, operaciones de superficie y operaciones de unión oensamble.

8


Propiedades ecológicas de los materiales: Según el impacto que los materiales producen en el medio ambiente pueden ser:Materiales Reciclables: son los que una ves desechados, se pueden reutilizar para construir nuevos productos.Ejemplos: vidrio, papel, metales, cartón y algunos plásticos.Re utilizable: Se puede volver a utilizar pero para el mismo uso.Materiales Tóxicos: son los materiales que pueden ser dañinos para el medio ambiente por resultar venenosospara los seres vivos, por contaminar el aire, suelo o el agua. Las pilas, por ejemplo, contienen sustancias tóxicascomo el mercurio.Materiales biodegradables: son los materiales que con el paso del tiempo, acaban descomponiéndose deforma natural. Esto le ocurre a los alimentos , al papel, entre otros. Los materiales que no se descomponenfácilmente se les llama no biodegradables como por ejemplo el plástico o el vidrio.

9

EJE I: Alfabetización Tecnológica ESTRUCTURAS

Todos los cuerpos poseen algún tipo de estructura. Lasestructuras se encuentran en la naturaleza y comprendendesde las conchas de los moluscos hasta los edificios, desdeel esqueleto de los animales …, pero el ser humano hasabido construir las suyas para resolver sus necesidades.

Pero… ¿Qué tienen todas en común tantas cosas distintaspara ser todas estructuras?

1. Están compuestos por elementos simples unidos entre sí2. Resisten las fuerzas a las que está sometido sin destruirse

3. Todas conservan su forma básicaPor eso, podemos dar una definición de estructura:Una estructura es un conjunto de elemento unidos entre sí capaces de soportar los fuerzas que actúan sobreella, con el objeto de conservar su forma.Las fuerzas que actúan sobre una estructura se denominan cargas y pueden ser de dos tipos: Fijas como el pesopropio de un puente, que siempre actúa sobre los cuerpos; o variables, como el viento que no siempre actúasobre los objetos.Las estructuras pueden ser naturales (creadas por la naturaleza como el esqueleto, las cuevas, los barrancos,etc.) o artificiales (creadas por el hombre como las viviendas, los vehículos, las carreteras, los aviones, etc.).

FUNCIONES DE LAS ESTRUCTURAS.¿Qué condiciones debe cumplir una estructura para que funcione bien?1 – Soportar cargas. Es la principal función de toda estructura ya que las fuerzas o cargas siempre estápresentes en la naturaleza: la gravedad, el viento, el oleaje, etc.2 – Mantener la forma. Es fundamental que las estructuras no se deformen, ya que si esto ocurriese, loscuerpos podrían romperse. Es lo que ocurre cuando los esfuerzos son muy grandes. Por ejemplo, en unaccidente de coche, la carrocería siempre se deforma o araña dependiendo de la gravedad del impacto.3 – Proteger partes delicadas. Una estructura debe proteger las partes delicadas de los objetos que los poseen.Por ejemplo, el esqueleto protege nuestros órganos internos, la carcasa de un ordenador protege elmicroprocesador, las tarjetas, etc. Pero hay estructuras que no tienen partes internas que proteger, como lospuentes o las grúas. 4. Ligeras: Las estructuras deben ser lo más ligeras posibles. Si la estructura fuese muy pesada, podría venirseabajo y, además se derrocharían muchos materiales.

5. Estable: La estructura no puede volcar o caerse aunque reciba diferentes cargas.

10

EJE I: Alfabetización Tecnológica ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA.Las estructuras pueden ser masivas como una cueva ounapresa. Pero lo normal es que estén formadas por partes, demanera que se forman por la unión de diferentes clases deelementos estructurales debidamente colocadas. De estaforma se construyen puentes, edificios, naves industriales,etc.Los principales elementos estructurales, llamadoselementos estructurales simples o elementos resistentes,son:

1. Forjado: Es el suelo y el techo de los edificios.2. Pilares: Son los elementos verticales de una estructura y se encargan de

soportar el peso de toda la estructura. Por ejemplo las patas de la mesa, lasde la silla (que como ves no son exactamente horizontales), los travesañosverticales del marco de la ventana, etc. En un edificio, los pilares soportan elforjado que tienen justo encima, además del peso del resto del edificio. Silos pilares son redondos, se llaman columnas.

3. Vigas: Son elementos estructurales que normalmente se colocan enposición horizontal, que se apoyan sobre los pilares, destinados a soportarcargas. En un edificio forman parte del forjado. Ejemplos de vigas son, losrieles de las cortinas, los travesaños horizontales de debajo del tablero en elpupitre o en la silla, el marco de la ventana o de lapuerta, etc.

4. Dintel: Viga maciza que se apoya horizontalmentesobre dos soportes verticales y que cierra huecostales como ventanas y puertas.

5 . Arco: es el elemento estructural, de formacurvada, que salva el espacio entre dos pilares o muros. Es muy útil para salvarespacios relativamente grandes. Es muy común en puentes, acueductos ypórticos.6 . Tirantes: Con objeto de dar rigidez a las

estructuras se dispone de unos elementossimples que se colocan entre las vigas y lospilares. Por ejemplo las tijeras de losandamios (oblicuas), esa barra horizontaldonde apoyas los pies en el pupitre, etc.

Puente romano con arco Puerta con dintel

11

EJE I: Alfabetización Tecnológica 7. Tensores: Su misión es parecida a la de los tirantes pero éstos sonnormalmente cables, como los cables que sostienen la barra degimnasia, o sujetan una tienda de camping, etc.8. Cerchas que son un caso especial de vigas formada por un conjunto de barras formando una estructura triangular. Se usan normalmente en los techos de las naves industriales. Es decir, es unaestructura triangular construida con barras de acero o madera que forman tejados.9. Los perfiles: son todos aquellas barras de acero que tienen una forma especial. se emplean para conseguirestructuras más ligeras que soportan grandes pesos con poca

cantidad de material. El nombre del perfil viene dado por la forma de la superficie lateral: I, U, T, L… Estos aceros se usan en las vigas, pilares y tirantes.

10 - Cimientos: es el elemento encargado de soportar y repartir por el suelo todo el peso de la estructura.Gracias a la cimentación, el peso total de la estructura no va directamente al el suelo (sin cimientos un edificiopodría hundirse como una estructura de palillos levantada sobre mantequilla) y los pilares de la estructura no seclavan en el terreno y se hunden en él. Los cimientos funcionan como los zapatos del edificio. En definitiva, conlos cimientos evitamos que el edificio se hunda en el terreno y al mismo tiempo logramos que permanezcaestable.

12

EJE I: Alfabetización Tecnológica MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.

Normalmente, para construir edificios, puentes, túneles, etc.,suelen usarse varios elementos: ladrillos, bloques, cemento,agua, arena, grava, aceros, hormigón, etc. El hormigón es el material más usado en la construcción. Elhormigón es una mezcla de cemento, arena, grava y agua. Si alhormigón se le añade un entramado de acero para hacerlomas resistente, se lo denomina hormigón armado.Una vez hecha la mezcla, el hormigón se mete en un moldellamado encofrado y se debe esperar un tiempo de unas 10 a20 horas para que se seque y endurezca. A este proceso se le llama fraguado. Una vez pasado ese tiempo, seretira el encofrado y tenemos lista nuestro elemento de la estructura, que puede ser un pilar (ver siguientefigura), forjado, viga, etc.

Tienes que tener en cuenta que durante el fraguado del cemento (el secado) se desprende mucho calor y se formangases en el interior de los elementos construidos. Si el cemento en este proceso no se refresca (normalmente conagua), se forman grietas en la estructura por las que salen los gases y el calor. Por eso los albañiles remojan elcemento, el hormigón y el hormigón armado mientras fraguan.

13

EJE I: Alfabetización Tecnológica LAS FUERZAS QUE SOPORTA UNA ESTRUCTURA.

Una estructura tiene que soportar su propio peso, el de las cargas que sujetan y también fuerzas exteriorescomo el viento, las olas, etc.Por eso, cada elemento de una estructura tiene que resistir diversos tipos de fuerzas sin deformarse niromperse. Los tipos de fuerza más importantes que soportan son:

1. Tracción: Si sobre los extremos de un cuerpo actúan dos fuerzas opuestas que tienden a estirarlo, el cuerposufre tracción.

2. Compresión: Si sobre los extremos de un cuerpo actúan dos fuerzas opuestas que tienden a comprimirlo, elcuerpo sufre compresión.

3. Flexión: Si sobre un cuerpo actúan fuerzas que tienden a doblarlo, el cuerpo sufre flexión.

4. Torsión: Si sobre un cuerpo actúan fuerzas que tienden a retorcerlo, el cuerpo sufre torsión.

14

EJE I: Alfabetización Tecnológica 5. Cortadura o cizalladura: Si sobre un cuerpo actúan fuerzas que tienden a cortarlo o desgarrarlo, el cuerpo

sufre cortadura. Es el tipo de esfuerzo que sufre la zona de unión entre una viga y un pilar.

15

EJE I: Alfabetización Tecnológica TRIANGULACIÓN. ESTRUCTURAS TRIANGULADAS

Si se analiza cualquier estructura formada por la unión de perfiles simples, como las de las grúas de laconstrucción, algunos puentes, las torres de alta tensión, etc.; vemos que la rigidez de estas estructuras no sedebe a lo compacto de su construcción, sino al entramado triangular de su forma. Es decir, su rigidez se basa enla triangulación. Triangular una estructura consiste en añadirle barras y perfiles hasta que toda ella estéformada por un conjunto de triángulos que le permitirá tener una gran rigidez y resistencia a deformarse.

Si te fijas en los ejemplos, la estructura cuadrada puede deformarse fácilmente, al igual que la pentagonal. Perola triangular es muy estable e indeformable. Por eso, las otras formas geométricas se triangulan para darlesrigidez.Es decir, la triangulación hace que las estructuras no se deformen y que sean muy estables.

16

EJE I: Alfabetización Tecnológica Los Sistemas

¿Cómo se pueden definir los sistemas?

Características de los sistemas.

Aspectos estructurales y funcionales de un sistema.

El aspecto estructural involucra la organización de los componentes del sistema y está formado por:

Partes o componentes del sistema, su orden y su distribución.Las partes que conforman el producto son en sí mismas también un sistema, pero por constituir el producto lasdenominaremos subsistemas. A su vez, estos últimos están constituidos por elementos. A cada subsistemapodremos caracterizarlo por la función que cumple.

Un límite es lo que separa al sistema del entorno (la piel en el cuerpo humano)Los depósitos: almacenan energía, información y materiales.Una red de comunicación que se establece entre las partes y da lugar al intercambio de materia, energía einformación.

El aspecto funcional involucra las transformaciones de materia, energía e información que se producen en elsistema. A estas transformaciones las asociamos con Flujos de materia, energía e información, que circulan porel sistema en un cierto periodo de tiempo.

FLUJOS: los flujos se representan en cantidades por unidad de tiempo, por ejemplo el flujo de dinero podríaestar representado por el salario mensual o el flujo de productos por la cantidad de motos fabricadas por díaen una planta industrial, etc

17

Un sistema es un conjunto de elementos que interaccionan dinámicamente para cumplir una función que lo caracteriza como sistema.

Características de los sistemas

Abiertos Cerrados

Están en permanente intercambio

con su entornoEj: Sistemas

sociales y vivos.

Están aislados de su entorno.

Sistemas termodinámicos

cerrados

Complejos

Están constituidos por gran variedad de componentes con funciones especializadas y están organizados en niveles de jerarquía. (Sistema, subsistema, elementos)

Imprevisibles

La complejidad de los sistemas determina comportamientos particulares en los mismos que los hacen difícilmente previsibles.

Estáticos Dinámicos

Son las estructuras de cualquier forma y tipo donde no se produce transformaciones

Son los sistemas en que ocurren transformaciones de elementos que fluyen, es decir que entran y salen transformados


Estos sistemas se representan gráficamente con flechas:

En todo sistema se produce ingreso y egreso de flujos:

VALVULAS: controlan los caudales de los diferentes flujos, constituyen centros de decisión que recibeninformación y la transfieren en acción.

RETARDOS: Se relacionan con la velocidad de circulación de los flujos, entre los componentes del sistema ydel tiempo que dura su almacenamiento en los depósitos.

BUCLES O LAZOS DE RETROALIMNTACIÓN: desempeñan un papel muy importante en el comportamiento delos sistemas combinando los efectos de los depósitos, de las válvulas y de los flujos.

Ejemplo:

18

MATERIAENERGÍAINFORMACIÓN


ENFOQUE SISTÉMICOConsiste en estudiar, en forma general, el funcionamiento de productos de gran complejidad, dividiéndolo en

sub-sistemas (que agrupan a todos los elementos que contribuyen a realizar una función), y considerando sólo lafunción de cada sub-sistema, sin entrar en detalles sobre cómo es o cómo funciona cada una de las piezas que locomponen.

Así, podemos considerar una “caja negra”, en la que podemos ver lo que entra y lo que sale, pero no lo que pasaen su interior. Lo importante no es qué elementos tiene un sub-sistema o cómo actúan, sino “qué hace” ese sub-sistema.

En el ejemplo del auto: el motor lo hace funcionar, el chasis le sirve de sostén, la trasmisión y ruedas paradesplazarlo, los frenos para detenerlo. En un primer nivel de estudio no es necesario conocer cómo funciona un motorni cómo es el mecanismo para frenar una rueda, para entender, “en general” cómo funciona el auto. Una vezentendido el funcionamiento general del sistema, podemos profundizar nuestro conocimiento sobre el mismo,“destapando” estas cajas y analizando qué hay dentro de ellas. En este caso, además de saber qué función cumple,entenderíamos cómo la cumple.

Otro ejemplo, cuando analizamos el funcionamiento de una plancha, nos interesa saber que entra energíaeléctrica e información (temperatura deseada), y que sale calor. No es necesario saber que dentro de esa “caja negra”hay resistencias, cables, mecanismos de control, etc, ni tampoco cómo funcionan cada uno de ellos. Sin saber nada deelectricidad podemos explicar la función de una plancha.

Elementos de un sistemaPara analizar un sistema (artefacto, máquina, fábrica, entre otros ), debemos analizar:

Los elementos que requiere para funcionar, que son las entradas del sistema. Los productos obtenidos y los desechos , que son las salidas del sistema. La transformación que el sistema produce sobre las entradas, que determina su función.

Representación: Diagrama de bloquesGran parte del análisis o del diseño de productos tecnológicos no se hace directamente sobre ellos, sino sobre

su representación, es decir, sobre dibujos, diagramas, esquemas, etc.Para construir un diagrama de bloques se utilizan los siguientes símbolos.

19

EJE I: Alfabetización Tecnológica Una representación general sería:

Las EntradasMateria: es lo que se quiere transformar. Y también los elementos que ayudan a realizar esa transformación.Energía: es lo que hace posible que el proceso se ponga en marcha y se lleve a cabo. Información: es la que proporciona las indicaciones acerca del modo en que debe realizarse el proceso. Permiteresponder los qué, cómo, cuánto, cuándo, dónde, etc., necesarios para producir la transformación deseada. La información se relaciona con las operaciones de regulación y control.

Las SalidasProducto: es la materia transformada que se desea obtener como resultado del proceso.

Residuos: es el sobrante de materia que intervino para hacer posible la obtención del producto, pero que no formaparte de éste.

Hay sistemas en los que no se transforma materia, sino solamente energía o información.

Los motores, producenmovimiento (energía mecánica) apartir de un combustible (energíaquímica) o de la energía eléctrica

Las calculadoras o lascomputadoras producentransformaciones deinformación

Ejemplo: Análisis sistémico de una lámpara

20

EJE I: Alfabetización Tecnológica PROCESOS PRODUCTIVOS.

Los procesos de producción se llevan a cabo en las organizaciones industriales. Un sistema de producciónconstituye un conjunto de procesos que se emplean para la fabricación de productos sean estos bienes físicos oservicios, es decir:

Para que se produzca dicha transformación se combinan diversos factores de la producción tales como: materiaprima, energía, información, capital, tecnología, mano de obra, entre otras.

El siguiente esquema muestra como que da conformado un sistema de producción:

Las industrias o sectores de la producción se pueden clasificar de la siguiente manera :

21

La producción es la transformación de insumos en productos.

Se dedican al cultivo y explotación de los recursos naturales. Ejemplo: agricultura, ganaderia, canteras, forestal, minería, pescca, etc. Industrias Primarias

Son aquellas en las que se hacen todas las operaciones y procesos sobre la materia oel material que proviene de la industria primaria

Son aquellas en las cuales se hacen todas las operaciones y procesos con la finalidad de obtener el producto terminado para vender.

Industrias Intermedias

Industrias Secundarias

Estan relacionadas con el transporte y comercialización de los productosIndustrias terciarias

EJE I: Alfabetización Tecnológica En el siguiente cuadro podemos observar como se relacionan las distintas industrias:

Industrias primarias IndustriasIntermedias IndustriasSecundarias Industrias Terciarias.Ganadera Lechera Lácteos

Transporte ycomercialización delos productos.

De la Carne AlimenticiaDe la Curtiembre De la vestimenta

ZapateraForestal Maderera Del mueble

De la construcciónPapelera Del libro.

Pesquera Conservera AlimenticiaPetrolera Del plástico Del juguete

De los envases De los electrodomésticos

Petroquímica De la pinturaDe los solventesDe los fertilizantesDe los combustibles

Agrícola o agroindustrial Textil Del calzado y la indumentariaFrutihortícola ConserveraVitivinícola Del vino

Minera De los semiconductores ElectrónicaSiderúrgica Metalúrgica

ConserveraDe los electrodomésticosDe la construcciónautomotrizMetal metálica

Cemento De la construcciónVidrio Envases y óptica

Cerealera De la harina AlimenticiaPanadera

De las bebidas De la cervezaDe bebidas blancas

22

EJE I: Alfabetización Tecnológica Un ejemplo …

PROCESOS PRODUCTIVOS ARTESANALES E INDUSTRIALES

Procesos productivos artesanalesLa producción artesanal es la que se realiza en forma manual y con poca o ninguna intervención de energía mecánica. Normalmente, la producción artesanal usa los recursos y materias primas locales y las actividades se llevan a cabo en talleres familiares o comunitarios.Artesanía se refiere tanto al trabajo del artesano (normalmente realizado de formamanual por una persona sin el auxilio de maquinaria o automatizaciones), como al objetoo producto obtenido en el que cada pieza es distinta a las demás. La artesanía comoactividad material se suele diferenciar del trabajo en serie o industrial.Para muchas personas, la artesanía es un término medio entre el diseño y el arte. Paraotros es una continuación de los oficios tradicionales, en los que la estética tiene un papeldestacado pero el sentido práctico del objeto elaborado es también importante.Uno de los principales problemas de la artesanía es la competencia con los productosprocedentes de procesos industriales de bajo coste, con apariencia similar a los productos artesanos, pero con menor precio y calidad.Otra dificultad para los artesanos es la forma de comercializar sus productos, ya que es una característica de la artesanía, que se realiza en talleres individuales o de pocas personas, con poca capacidad para llegar al mercado.

CARACTERÍSTICAS DE LA PRODUCCIÓN ARTESANALHERRAMIENTAS MATERIASPRIMAS ENERGÍA PRODUCCIÓN TRABAJADORES

Escasas y rudimentarias. De origen natural (lana,cuero, madera, barro...)

Usaban la fuerza humanao animal. En algunos casos el calor procedente de hogueras.

Escasa producción Pocos trabajadores y muy especializados.

23

EJE I: Alfabetización Tecnológica Procesos productivos Industriales:Las formas industriales de elaboración difieren mucho respecto a las artesanales, sobretodo porque las operaciones necesarias se realizan con instrumentos más sofisticadoobteniendo más cantidad de productos en menor tiempo y costo. Las característicasprincipales que poseen son:

- Mecanización: Por las características de la producción, la mecanización ha sido esencial desde su inicio. Con elfin de llevar a cabo la producción con menos trabajadores, ahorrando tiempo y dando una mejor precisión asícomo incrementando su producción no así su costo.

- División del trabajo: La división del trabajo es una característica primordial de la industria ya que se realizanproducciones en masa y en este tipo de operación ningún hombre o grupo hace un producto completo ni siquierauna buena parte de él, lo que nos lleva a crear la: especialización.

- Especialización: Son personas encargadas de la captura del contenido de una actividad que no dejaran derealizar dentro del ciclo de producción acarreando con ello especialización y ahorro de tiempo pero tambiénpuede convertir su actividad en algo monótono y rutinario.

- Estandarización: avalan la experiencia en la presentación, diseño, integración de proyectos, ya que se someten apatrones y modelos referentes a características como las medidas y procedimientos para la producción, lo que nosahorra tiempo y permite comparaciones sobre una misma base.

- Automatización: Permite ir a la vanguardia con los adelantos tecnológicos del mercado, optimizando así lacalidad del producto y la eficiencia en la producción. La evolución de la tecnología ha permitido sustituir máquinasantiguas por equipo de punta.

24

EJE I: Alfabetización Tecnológica Características de un proceso de producción industrial.

En todo proceso o sistema operativo se involucran características como: ✔ Capacidad: Característica que determina la tasa máxima disponible de producción por unidad de tiempo.✔ Eficiencia: “Es la relación entre la generación total de los productos o servicios y los insumos en materiales,

capital o mano de obra.” La utilización eficiente de los recursos (insumos) permitirá lograr una producciónmayor con la misma cantidad de insumos. Esto permite lograr el uso racional de la materia prima, eliminardesperdicios, optimizar la mano de obra, estandarizar los tiempos adecuadamente, el diseño del proceso ladistribución de planta, y otros factores relacionados.

✔ Eficacia: Podemos definirla como una magnitud que nos permite medir el resultado real con lo planificado,mediante la comparación entre los dos.

✔ Calidad: Condiciones que cumple el producto de acuerdo a las especificaciones de diseño dadas por elmercado. Las políticas sobre calidad se basan sobre los interrogantes acerca de la forma en que losconsumidores miden realmente la calidad del producto: apariencia, diseño, aspereza, confiabilidad, largaduración u otros criterios. Los niveles de calidad afectan el costo de producción y la inversión necesaria en laplanta para cumplir con los requerimientos.

✔ Flexibilidad: Es la capacidad de acelerar o refrenar rápidamente la tasa de producción para lidiar con grandesfluctuaciones de la demanda. La flexibilidad del volumen es una importante capacidad de operación que amenudo ofrece un respaldo para el logro de otras prioridades competitivas.

Métodos de producción Industrial Existen cuatro tipos de proceso de producción diferentes. Son los siguientes:

•Producción bajo pedido: en esta modalidad productiva solamente se fabrica un producto a la vez y cada uno esdiferente, no hay dos iguales, por lo que se considera un proceso de mano de obra intensiva. Los productos puedenser hechos a mano o surgir como resultado de la combinación de fabricación manual e interacción de máquinas y/oequipos.•Producción por lotes: con la frecuencia que sea necesario se produce una pequeña cantidad de productos idénticos.Podría considerarse como un proceso de producción intensivo en mano de obra, pero no suele ser así, ya que lohabitual es incorporar patrones o plantillas que simplifican la ejecución. Las máquinas se pueden cambiar fácilmentepara producir un lote de un producto diferente, si se plantea la necesidad.•Producción en masa: es como se denomina a la manufactura de cientos de productos idénticos, por lo general en unalínea de fabricación. Este proceso de producción, a menudo, implica el montaje de una serie de sub-conjuntos decomponentes individuales y, generalmente, gran parte de cada tarea se halla automatizada lo que permite utilizar unnúmero menor de trabajadores sin perjuicio de la fabricación de un elevado número de productos.•Producción continua: permite fabricar muchos miles de productos idénticos y, a diferencia de la producción en masa,en este caso la línea de producción se mantiene en funcionamiento 24 horas al día, siete días a la semana. de esteforma se consigue maximizar el rendimiento y eliminar los costes adicionales de arrancar y parar el proceso deproducción, que está altamente automatizado y requieren pocos trabajadores.

25


Un poco de historia...

Los procesos secundarios y su planificación.

Ya vimos que los procesos de fabricación no son solamente un conjunto de operaciones que hay que realizarsecuencialmente para obtener el producto final terminado. Este tipo de procesos requiere de una granorganización porque cualquier perdida de tiempo o material en una operación significa mucho dinero para elproductor. En razón de esto, la mayor parte de las industrias cuentan con profesionales dedicados a laorganización de la producción cuya función principal es la de organizar cada una de las etapas del proceso defabricación y de las operaciones que se realizan. Básicamente esto permite llegar a construir cada pieza en elmenor tiempo posible, con el mejor aprovechamiento del material posible, consumiendo la menor cantidadde energía y de horas hombre en el proceso de fabricación.Para lograr los objetivos de ahorro de tiempo, energía, material y mano de obra, los profesionales de laproducción realizan una serie de tablas en las que van consignando los aspectos más importantes del procesode fabricación. Nosotros estudiaremos la tablas de fabricación o diagrama de flujo del proceso.

26


Un diagrama de flujo es una representación gráfica que desglosa un proceso en cualquier tipo de actividad a desarrollarse tanto en empresas industriales o de servicios y en sus departamentos, secciones u áreas de su estructura organizativa.

En un diagrama o tabla de flujo, se utilizan los siguientes símbolos:

En el interior de cada uno de ellos se coloca el número indicativo de laetapa del proceso.

27


Veamos un ejemplo: El proceso de fabricación de cajas de cartón es homogéneo, y siempre se utilizan las mismas materias primas: papel acanalado, papel afta y semikraft.

Las escalas posibles de producción que se pueden lograr son:Escala (rango deproducción)

Microempresa/artesanal: Hasta 1 ton/díaPequeña empresa: De 1 a 3 ton/díaMediana empresa: De 3 a 5 ton/díaGran empresa: Más de 5 ton/día

Flujo del proceso de producción en una escala de micro empresa/artesanalSe presenta el flujo del proceso productivo a nivel general, referente al producto seleccionado del giro y analizado conmás detalle en esta guía.

28

EJE I: Alfabetización Tecnológica A continuación, se presenta una explicación del proceso productivo a nivel microempresa/artesanal:1. Recepción, inspección y almacenamiento de las materias primas.-Las materias primas y materiales auxiliares se reciben yse verifica que cumplan con las características requeridas, posteriormente se almacenan. La materia prima principal son láminas de cartón corrugado de las dimensiones estipuladas, las cuales se presentan flejadas con metal o plástico. El almacén debe tener una temperatura media y humedad relativa.2. Transporte al área de ranurado y corte.-Las láminas de cartón corrugado se transportan por medio de plataformas rodantes a la máquina ranuradora.3. Ranurado y corte.-Una vez que las láminas de cartón se encuentran al pie de la máquina ranuradora se procede a realizar el desfleje de las láminas usando para esta parte del proceso unas pinzas de corte o alicates. Después de esto se ranuran y cortan las láminas de cartón.Por medio de la máquina ranuradora, las láminas de cartón son ranuradas de modo que se doble a lo largo de líneas trazadas, teniéndose cuidado de que el cartón en la ranura no quede cortado, sino solamente quebrado. Las ranuras se realizan en los lugares indicados por un patrón que tendrá a la vista el operador de la ranuradora. Inmediatamente después se le aplican al cartón, los cortes necesarios para que quede lista para su armado.4. Transporte al área de impresión. Las cajas de cartón se transportan por medio de plataformas rodantes a la máquina impresora.5. Impresión. Se entiende por impresión un logotipo o un trabajo en tinta (serigrafía) que identifique una marca comercial determinada. Este tipo de presentación se hace dependiendo de las necesidades y la información que cada cliente requiera para su producto.Las tintas más comunes en la impresión de las cajas son rojo, azul, verde, negro y café, ya sean de aceite o de agua.Para efectuar la impresión existen un sin fin de procedimientos, desde la serigrafía manual, hasta la utilización de máquinas sofisticadas de impresión.6. Transporte a máquina grapadora. Las cajas ya impresas se transportan por medio de plataformas rodantes a la máquina grapadora.7. Armado. En esta máquina se engrapan las cajas. Existen dos procedimientos:Automático.El operador solamente alimenta cajas en bloque y la máquina aplica la grapa con la presión y distancia dada.Semiautomática.El operador alimenta y direcciona cada caja y la máquina aplica la grapa con la presión y distancia dada.La grapadora realiza la operación de armado de las cajas mediante la unión (cuando se requiere) de los extremos longitudinales de éstas con grapas. Después se flejan las cajas desarmadas con flejes de acero o plástico.8. Flejado.-Se flejan las cajas desdobladas con tiras metálicas o de plástico.9. Inspección.-Se verifica que las operaciones anteriores estén de acuerdo a las especificaciones.10. Transporte a bodega.-Las cajas terminadas se transportan por medio de plataformas rodantes a la bodega.11. Almacenamiento.-El producto terminado se almacena y de ahí se suministra a embarques para su empaque, embalaje y/o empaletizado.

29

cuadernillo eje i 2016

Documents