Teoria Y Diseño De Sistemas

INTRODUCCION

Los métodos de análisis son de significativa importancia para la ciencia y la innovación en general, porque han sido los responsables directos de todos los avances que se han producido en todos los campos científicos y que por ende han influido sobre nuestra sociedad y nuestra forma de vivir.

Gracias a sus componentes estructurales y a la objetividad de estos métodos, se exponen los pasos necesarios para que se realicen descubrimientos o se detecten fallas en los mismos. Los métodos empíricos y científicos influyen específicamente en la investigación, ya que posibilita un proceso sistemático organizado o dirigido que tiene como objeto fundamental la búsqueda de procedimientos válidos y confiables sobre hechos y fenómenos del hombre y del universo.

En el siguiente informe se aplicaran estos métodos a un producto de uso diario y que puede fabricarse sintética o naturalmente: El pegamento, adhesivo o goma; Los cuales posibilitan la unión al rellenar los huecos y fisuras diminutos que existen normalmente en cualquier superficie, aunque sea muy lisa. Son económicos, distribuyen la tensión en el punto de unión, resisten a la humedad y a la corrosión y eliminan la necesidad de remaches y tornillos.

1. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

• Contextualizar al estudiante de ingeniería industrial con las generalidades del método empírico y el método científico, ejemplificando su aplicación en la consecución de un producto.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Exponer los conceptos y etapas del método empírico y del método científico.

• Evidenciar la aplicación de éstos métodos en la creación de un producto.

• Resaltar las diferencias entre ambos métodos en un contexto específico.

2. GENERALIDADES DEL PRODUCTO

PRODUCTO: Pegamento.

Imagen 1. Pegamentos.

Los pegamentos posibilitan la unión al rellenar los huecos y fisuras diminutos que existen normalmente en cualquier superficie, aunque sea muy lisa. Son económicos, distribuyen la tensión en el punto de unión, resisten a la humedad y a la corrosión y eliminan la necesidad de remaches y tornillos.

Su eficacia depende de varios factores, como la resistencia al encogimiento y desprendimiento, la maleabilidad, la fuerza adhesiva y la tensión superficial, que determinan el grado de penetración del pegamento en las minúsculas depresiones de las superficies a unir. Los pegamentos varían según el propósito con el que se vayan a utilizar. En la actualidad, estos objetivos incluyen el uso creciente de pegamentos en cirugía y odontología.

Los pegamentos naturales han sido sustituidos en muchas aplicaciones por los sintéticos, pero aún se siguen utilizando en grandes cantidades almidones, gomas, celulosa, betunes y cementos de goma naturales.

2.1 DEFINICIÓN

El pegamento es una sustancia que puede mantener unidos a dos o más cuerpos por contacto superficial. Es sinónimo de adhesivo y goma. Su importancia en la industria moderna es considerable.

Aunque la adherencia puede obedecer a diversos mecanismos de naturaleza física y química, como lo son el magnetismo o las fuerzas electrostáticas, desde el punto de vista tecnológico los adhesivos son los integrantes del grupo de productos, naturales o sintéticos, que permiten obtener una fijación de carácter mecánico.

2.2 CLASIFICACIÓN

• Según sus componentes:

Imagen 2. Adhesivos sintéticos.

- Adhesivos sintéticos: a base de polímeros derivados del petróleo (colas de poli-vinil-acetato, colas etilénicas, colas de poliuretano, colas de caucho sintético, adhesivos anaeróbicos o de cianoacrilato, etc.).

- Adhesivos de origen vegetal: a base de derivados de la fécula de patata, el maíz (colas de almidón, dextrinas, cauchos naturales, etc.).

- Adhesivos de origen animal: cola tradicional, hecha a base de pieles de animales o su esqueleto (colas de pezuña, de gelatina); colas de derivados lácteos (caseína).

• Según su presentación:

Imagen 3. Adhesivos líquidos.

- Adhesivos sólidos: destacan los adhesivos termofusibles que se utilizan en procesos industriales que los calientan para fundirlos, aprovechando su propiedad de enfriarse rápidamente para acelerar los procesos productivos. También son adhesivos sólidos las barras de pegamento para papel o los adhesivos en polvo (a base de acetato o formaldehído entre otros).

- Adhesivos líquidos: comúnmente conocidos como colas blancas (en su mayoría tienen un color blanco o crema), utilizan en su composición un vehículo líquido (normalmente agua o disolvente) que, una vez usado, tiende a perder, hasta obtener un secado que hace que la unión sea resistente. Se emplean en la construcción (adhesivos para pavimentos y revestimientos como moquetas, PVC, linoleum, etc.).

• Según su curado:

Imagen 5. Adhesivo de cianoacrilato,

- Adhesivos químicamente reactivos: incluidos los poliuretanos, epoxis, fenólicos, poliimidas y anaeróbicos. Hay de uno y de dos componentes; los primeros se curan por reaccionar químicamente a la temperatura, a la humedad o al calor, mientras que los de dos componentes al entrar en contacto las dos resinas.

- Adhesivo por evaporación o difusión: estos se preparan como solución al disolverse en solventes orgánicos o en agua y se aplican sobre el lugar que se quiere mantener pegado. Hay una preferencia notable hacia los adhesivos de base agua por el hecho de la seguridad ambiental que representa su consumo. Por ejemplo, vinilos y acrílicos.

- Adhesivos de fusión por calor: conformados por termoplásticos y elastómeros que se funden sobre la superficie a pegar si son calentados. El grupo de alto rendimiento está formado por las poliamidas y los poliésteres.

- Adhesivos sensibles a la presión: son principalmente elastómeros fabricados en forma de recubrimiento. Se les aplica presión para provocar la adherencia.

2.3 MODO DE ELABORACIÓN

Aproximadamente cada año se utiliza dos billones de libras (907 mil millones de Kg) de adhesivo en prácticamente todos las actividades caseras e industriales. Actualmente, existen cientos de preparados de adhesivos, complementados con cientos de fórmulas capaces de adherir las superficies de los materiales. Aunque los componentes básicos de estos productos están disponibles, sus combinaciones específicas no son muy conocidas por la gente. Muchos compuestos son protegidos por patentes.

El adhesivo de resina de urea puede estar compuesto sólo de urea formaldehído o puede estar combinado con adhesivos de base de almidón. Los adhesivos de resina de urea son termoestables y necesitan de plastificantes, catalizadores y desespumadores para completar su polimerización. Estos adhesivos son empleados ampliamente como adhesivos para enchapados, muebles, paneles acanalados y laminados, y productos de madera donde su resistencia al agua no es muy importante. El adhesivo de resina de urea es un líquido viscoso de color blanco con un contenido sólido de 48-50% con un rango de viscosidad de 80-150 cps a 25°C, y peso específico de 1.18-1.20 a 25°C. Este adhesivo tiene una mejor flexibilidad que la resina fenólica y una mejor resistencia química que los álcides. Los adhesivos de resina de urea no presentan olores indeseables como los pegamentos animales. Este adhesivo tiene buena solubilidad en el agua, es fácil de usar, y tiene buena estabilidad química y física. Bajo condiciones de frío, el producto puede ser almacenado de manera estable hasta por dos meses.

El proceso de manufactura utilizada por esta planta es simple. Su proceso es realizado por una serie de órdenes o por un sistema automático continuo, dependiendo de su capacidad de producción. Sólo se requiere de cinco técnicos y operadores para su operación. La operación es realizada bajo un sistema cerrado, sin crear problemas de contaminación. La inversión de la maquinaria y la transferencia de los conocimientos de manufactura son fáciles y simples. Así esta planta puede ser establecida en un corto período de tiempo.

Grafico 1. Diagrama de Flujo de la elaboración del adhesivo.

A continuación se muestra la descripción del proceso productivo:

- La urea y la solución de formaldehído requeridas para producir esta resina termoestable son cargadas en un reactor de acero inoxidable en una proporción de 1:1.5-2, agentes auxiliares, estabilizadores, catalizadores también son añadidos al reactor. La solución es calentada a una temperatura de 90°C por alrededor de una hora. La reacción inicial de la urea con el formaldehído es una reacción de adición simple para producir urea metilo.

- El pH de la solución es ajustado a un rango de 7-8. Este proceso genera continuas reacciones como la reacción de condensación, la reacción del agua que es eliminada por succión formando urea metileno. Luego, la solución es neutralizada con hidróxido de sodio.

- Luego la resina viscosa, deshidratada y caliente es enfriada en unos contenedores superficiales.

- Cuando el producto es utilizado, la solución es mezclada con adhesivo de base de almidón y agentes de endurecido para obtener una aplicación más efectiva.

3. GENERALIDADES METODO EMPIRICO

Imagen 1. Método empírico

El método empírico se define se basa en la percepción directa del objeto de investigación (objeto de estudio) y del problema. El investigador conoce el problema y el objeto de investigación estudiando su curso natural sin alterar sus condiciones; Éste método es un modelo de investigación científica, que se basa en la lógica empírica y que junto al método fenomenológico es el más usado en el campo de las ciencias sociales y en las ciencias descriptivas.

El término empírico deriva del griego antiguo (Aristóteles utilizaba la reflexión analítica y el método empírico como métodos para construir el conocimiento) de experiencia, έμπειρία, que a su vez deriva de έυ (en) y πεἻρα (prueba): en pruebas, es decir, llevando a cabo el experimento; Por lo tanto los datos empíricos son obtenidos de las pruebas acertadas y de los errores, es decir, de la experiencia.

3.1 VENTAJAS

En el contexto del mundo real, la recolección de evidencia para comprobar o refutar cualquier teoría, implica diseños de investigación planeados para poder recoger datos empíricos. Varios tipos de diseños han sido sugeridos y usados por los investigadores. También, el análisis preciso de los datos el utilizar los métodos estadísticos estándar sigue siendo un punto crítico para poder determinar la legitimidad de la investigación empírica; Teniendo esto en cuenta se establecen las siguientes ventajas de éste método:

• Comprender y responder más adecuadamente a la dinámica de las situaciones.

• Proporcionar respeto a las diferencias contextuales.

• Ayudar a construir sobre lo que realmente se conoce.

• Ofrecer la oportunidad de cumplir con los estándares de la investigación profesional

3.2 APORTES A LA INVESTIGACIÓN

El método empírico influencia significativa la investigación, ya que ésta se basa en la experimentación o la observación (evidencias).

Su aporte permite al investigador una serie de resultados fundamentalmente de la experiencia de investigación referente a su problemática, también conlleva efectuar el análisis preliminar de la información, así como verificar y comprobar las concepciones teóricas que posibilitan revelar las relaciones esenciales y las características fundamentales del objeto de estudio, a través de procedimientos prácticos y diversos medios de estudio

Este método también posibilita revelar las relaciones esenciales y las características fundamentales del objeto de estudio, accesibles a la detección sensoperceptual, a través de procedimientos prácticos con el objeto y diversos medios de estudio. Su utilidad destaca en la entrada en campos inexplorados o en aquellos en los que destaca el estudio descriptivo.

3.3 ETAPAS

Imagen 2. Etapas del método empírico.

• Observación: Es la primicia inicial utilizada por los experimentadores para dar inicio al método empírico. La observación consiste en recoger y organizar los hechos empíricos para formar hipótesis y permite conocer la realidad mediante la sensopercepción directa de entes y procesos, para lo cual debe poseer algunas cualidades que le dan un carácter distintivo. Es característico en las ciencias descriptivas.

• Experimentación: La experimentación depende del grado de conocimiento del investigador en su investigación, la naturaleza, a las circunstancias del objeto y al problema de investigación, es decir no siempre se podrá realizar experimentación. La experimentación debe seguir ciertas reglas las cuales son: Aislar el objeto y las propiedades que estudia de la influencia de otros factores, reproducir el objeto de estudio en condiciones controladas y modificando las condiciones bajo las cuales tiene lugar el proceso o fenómeno que se estudia

• Discusión: Es la etapa final del método empírico y tiene como objetivo concluir las posibles deducir o consecuencias de la información obtenida en la experimentación. Su análisis conlleva a realizar la evaluación de los resultados de las pruebas. La ciencia se construye a partir de la superación gradual de sus errores. No considera sus conclusiones infalibles o finales. El método está abierto a la incorporación de nuevos conocimientos y procedimientos con el fin de asegurar un mejor acercamiento a la verdad.

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