Automatización y control en la ingeniería Mecatrónica

Ingeniería Mecatrónica

Estado del Arte

RESUMEN

El propósito fundamental de esta investigación es definir que es la ingeniería Mecatrónica: es (C., 2017)“una disciplina que sirve para diseñar robots y a los productos que involucren a sistema de control para el diseño de productos o procesos inteligentes, lo cual busca crear maquinaria más compleja para facilitar las actividades del ser humano a través de procesos electrónicos en la industria mecánica, principalmente”. Esta ingeniería está complementada por varias ingenierías, así es posible la creación de robots, al igual que la automatización de un sistema industrial, la cual trata de facilitar el trabajo a las personas, al igual que resguardarle la vida de varias tareas peligrosas. Esta ha creado una mejoría en los trabajos creando que esta se vuelva una disciplina académica en la Ingeniería Mecánica, en la escuela de ingeniería mecánica de la facultad de ingeniería de La Universidad del Zulia, Venezuela. En la industria, la automatización y la mecatrónica comenzó en la ingeniería de manufactura de robots industriales y su aplicación se ha extendido a los sistemas de producción con termofluidos. Cabe destacar que la realización de estos proyectos, también están escritos solamente en lenguaje de programación C, C++, FORTRAN, BASIC Y PASCAL.

Palabras claves: Mecatrónica, Ingeniería Mecánica, robots, formación.

ABSTRACT

The main purpose of this research is to define the Mechatronics engineering: ES (C., 2017) “a discipline that serves to design robots and products that involve a control system for the design of intelligent products or processes, which seeks To create more complex machinery to facilitate the activities of the human being through electronic processes in the mechanical industry, mainly. “This engineering is complemented by several engineerings, thus it is possible the creation of robots, like the automation of an industrial system, which tries to facilitate the work to the people, as well as to protect the life of several dangerous tasks. This has created an improvement in the work creating that this becomes an academic discipline in mechanical engineering, at the School of Mechanical Engineering of the Faculty of Engineering of the University of Zulia, Venezuela. In the industry, automation and Mechatronics began in the manufacturing Engineering of industrial robots and their application has been extended to the production systems with Thermofluids. It should be noted that the realization of these projects are also written only in C, C++, FORTRAN, BASIC and PASCAL programming language.

Key words: Mechatronic, Mechanic engineering, robots, formation.

INTRODUCCIÓN

La ingeniería en mecatrónica, es uno de los estudios más requerido en el mundo laboral, para la creación de automóviles, aviones, maquinaria para alimentos, pero lo más específico son las máquinas automatizadas. La mayoría de estos equipos que confeccionan se basa en lenguaje de programación específica, algunos son un tanto delicado según sea la tarea por la cual fue confeccionado. En el diseño de las máquinas inteligentes los computadores juegan un papel importante en el diseño y fabricación del producto, un ejemplo de esto como lo mencione anteriormente son los aviones modernos, el telescopio Hubble o el empleo de just- in- time en los sistemas de manufactura.

Estos productos les llaman maquinas inteligentes ya que poseen sensores, motores, unidad de potencia, computadores y flujo de información que sean empleados en las fases de diseño y programación. Se dedican también al diseño de sistemas electromecánicos la cual utiliza algebra lineal, control lineal, robótica, electrónica, principios de electrotecnia, control optimo, control adaptativo, entre otros. Para esto se esta requiriendo que el Ingeniero Mecánico.

En Japón la ingeniería Mecatrónica ha tenido un importante papel el establecimiento y desarrollo del campo de la mecatrónica, es usual que los estudiantes de nivel elemental elaboren proyectos de creación de nuevos juguetes basados en la integración de diferentes disciplinas. En Alemania, Estados Unidos y Brasil, los estudiantes de secundaria y universitaria realizan concursos para presentar innovaciones tecnológicas de diferentes productos de uso popular e industrial.

De hecho “Los principales centros educativos del mundo han aproximado e integrado las diferentes áreas de las tecnologías para crear nuevas áreas multidisciplinarias, interdisciplinarias y transdisciplinaria. Es así, como la educación de la mecatrónica ha explorado diferentes tendencias para crear nuevos perfiles en la formación cultural y profesional de la juventud que ha de desempeñarse en el tercer milenio, en los que las tecnologías computarizadas están al orden del día

Se ha considerado que el estudiante desarrolla mecatrónica en el aula o en el laboratorio, cuando realiza proyectos en los cuales necesariamente debe integrar un grupo de personas con diferentes habilidades, y diferentes disciplinas del aprendizaje. La mecatrónica establece un nuevo paradigma del trabajo en equipo.”. (RBC, 2018)

OBJETIVO GENERAL

Determinar todo lo que aplica la ingeniería Mecatrónica y como este puede ser incluido en formación de un estudiante en ingeniería Mecánica.

ALCANCE DE LA INVESTIGACIÓN

La palabra Mechatronic fue integrada por el ingeniero japonés Tetsuro Moria en 1969, como una combinación de «Mecha» de Mechanisms y “tronics” de electronics, la nueva palabra muy pronto ganó aceptación y empezó a usarse desde 1982 por la industria moderna. En sentido amplio mecatrónica es una jerga técnica que describe la filosofía en la tecnología de la ingeniería, en lugar de un simple término técnico.

Muchas definiciones se han propuesto para la mecatrónica, pero su amplitud conceptual no ha permitido normalizar ninguna de ellas; las definiciones más comunes enfatizan en la unificación. Según Shetty y Kilk (SHETTY, 1997) ”la mecatrónica es la integración de la ingeniería mecánica con la ingeniería eléctrica y electrónica basada en control inteligente computarizado para el diseño y manufactura de productos y procesos. Históricamente, el desarrollo de la mecatrónica ha cubierto tres etapas. La primera corresponde a la introducción de la palabra en el medio industrial y su aceptación”.

 Durante esta etapa las tecnologías que la integran se desarrollaron independientemente. La segunda se inicia a comienzos de los años 80 y se caracterizó por la integración de diferentes tecnologías, como de la óptica con la electrónica para conformar la opto electrónica y el diseño integrado de hardware / software. La tercera puede considerarse como la que inicia la era de la mecatrónica propiamente y se basa en el desarrollo de la inteligencia computacional y los sistemas de información.

En resumen, la ingeniería Mecatrónica “es una disciplina que une la Ingeniería Mecánica, Ingeniería Electrónica, Ingeniería de Control e Ingeniería Informática. Su objetivo es proporcionar mejores productos, procesos y sistemas. La mecatrónica no es, por tanto, una nueva rama de la Ingeniería, sino un concepto recientemente desarrollado que enfatiza la necesidad de integración y de una interacción intensiva entre diferentes áreas de la Ingeniería”. (universidades.cr, 2015)

Según el estudio que se ejerció en (RBC, 2018) la Ingeniería Mecánica necesita la implementación de algunos factores de la Mecatrónica ya que carecen de la mayoría de los sistemas están siendo automatizados. Los factores son:

• Diseñar, construir e implementar productos y sistemas electromecánicos para satisfacer necesidades emergentes, bajo el compromiso ético de su impacto económico, social, ambiental y político.
• Generar soluciones basadas en la creatividad, innovación y mejora continua de sistemas de control y automatización de procesos industriales.
• Apoyar la competitividad de las empresas a través de la automatización de procesos.
•  Evaluar, seleccionar e integrar dispositivos y máquinas mecatrónicas, tales como robots, tornos de control numérico, controladores lógicos programables, computadoras industriales, entre otros, para el mejoramiento de procesos industriales de manufactura.
•  Dirigir equipos de trabajo multidisciplinario.

DISEÑO DE SISTEMAS MECATRÓNICOS

         Los sistemas mecatrónicos abarcan desde la maquinaria en la industria pesada, pasando por sistemas de propulsión de vehículos, por dispositivos de control de movimiento de precisión en sistemas mecánicos hasta productos de consumo popular. El Departamento de Ingeniería Mecánica y el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Estatal de Ohio han creado un currículo interdepartamental con las tres disciplinas siguientes:

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