Cultura Científica y Tecnológica

Herramientas estadísticas Seis Sigma aplicadas a procesos en la industria de los adhesivos

Miguel Angel Langle Flores — 2024-09-12

En la industria manufacturera o intensiva en transformación de materia prima se utiliza la métrica sigma, en donde, a la distribución estadística de un producto en cuya parte central le corresponda una distancia de seis sigmas o seis desviaciones estándar se le considera eficiente en términos de calidad. A manera de caso de estudio, se aplicó la metodología Seis Sigma con el objetivo de reducir las variaciones en distintas propiedades fisicoquímicas (densidad, viscosidad y porcentaje de solidos) pertenecientes a cuatro distintos adhesivos para calzado elaborados por una industria química mexicana. Los indicadores iniciales mostraron un desempeño superior a 2 sigmas, mismos que fueron ajustados mediante un procedimiento tipo DMAIC constituyente de la manufactura delgada. Si bien en la mayoría de los casos se corrigieron las alteraciones (métrica sigma superior a 3), la variabilidad fuera de los parámetros Seis Sigma persistió en determinadas ocasiones al evidenciarse la presencia de perturbaciones de mayor profundidad. Dado lo anterior, en la industria química correspondiente a los adhesivos y los acabados para el cuero, la elección de la propiedad sujeta a los parámetros de calidad es fundamental para cumplir la métrica sigma y determinar los errores aleatorios y sistemáticos.

Dynamical behavior and control strategy of a dengue epidemic model

Laura Valentina Bocanegra Villegas — 2024-09-13

Mosquitoes of the species Aedes (Ae. aegypti or Ae. albopictus) can transmit Dengue, Chikungunya, Zika, and Yellow Fever. Of the people's mobility and increasing population density, diseases such as Dengue have been an epidemic in recent years, becoming a globally important health problem. Those responsible for creating vector control campaigns and medical staff are interested in identifying tools to predict the seasonal peak of the dengue outbreak and identify related climate factors that contribute to the increase in the number of mosquitoes. The purpose of this research is to simulate the behavior of the mosquito population with system dynamics. For simulation, the main variables entered are precipitation, temperature, and epidemiological week. The model is the first phase of a project that aims to provide a tool for simulating outbreaks of dengue with system dynamics, a basis for predicting the spread of the dengue.

Módulo autobloqueante para el cambio automático de herramientas

Carlos Sánchez López — 2024-09-27

Los dispositivos de cambio automático de herramientas (CAH) son componentes esenciales en diversas industrias, particularmente en los procesos de fabricación con manufactura de alta tecnología. La presente investigación tiene como objetivo facilitar el cambio automático de herramientas en máquinas que permitan dos o más procesos de fabricación conocidas como máquinas híbridas. Se analizaron dispositivos de almacenamiento y cambio automático de herramientas en máquinas de control numérico y en impresoras 3D. Se evaluaron los procesos de mecanizado CNC, la impresión 3D, el grabado con láser, el plóter de corte y el plóter de dibujo. Se consideró también la similitud de la cinemática en el cambio de herramientas a través del tipo de los elementos de unión. Tomando como variables de diseño la geometría y las dimensiones generales de cada una de las herramientas de los procesos seleccionados, se logró que los diversos portaherramientas se puedan colocar en un mismo dispositivo de sujeción. Como resultado, se obtuvo la propuesta de un módulo autobloqueante que permite la carga y descarga de herramientas que se utilizan en los procesos previamente citados. El módulo permite prescindir de un actuador para la sujeción y liberación de las herramientas, aunque por el momento está en etapa de prueba para herramientas de bajo peso.

Diseño de un controlador en tiempo discreto para sistemas no lineales

Miguel Hernández González — 2024-10-14

En este trabajo se propone diseñar un controlador en tiempo discreto que estabiliza una ecuación discreta escalar, donde en ausencia de perturbaciones es posible elegir el tiempo de convergencia al origen como un parámetro en la ley de control. Se realiza un análisis con este controlador, en ausencia de perturbaciones, para verificar que en un número de pasos finito se logre la convergencia al origen. Con presencia de perturbaciones acotadas se agrega al controlador propuesto un término integral discreto que rechaza dichas perturbaciones y al mismo tiempo se logren los objetivos de control. Finalmente, se aplican los resultados obtenidos a un sistema de ecuaciones en tiempo discreto para comprobar la factibilidad de dicho estudio.

Análisis de conductas de seguridad en diferentes contextos laborales de Ciudad Juárez

Karla Gabriela Gómez Bull — 2024-10-26

Este estudio tiene como objetivo analizar el comportamiento de seguridad mostrado por trabajadores en diferentes contextos ocupacionales en el norte de México. El comportamiento de seguridad se midió con dos dimensiones: participación en seguridad y cumplimiento de seguridad, a través de un instrumento de 7 ítems previamente validado. Se recolectaron datos de una muestra de 201 trabajadores que laboran en diferentes sectores, incluyendo automotriz, médico, servicios y educación, entre otros. No se identificaron diferencias significativas en los comportamientos de seguridad exhibidos entre los distintos sectores laborales, sin embargo, cabe destacar que los trabajadores de los sectores educativo y de servicios son más propensos a exhibir mejores comportamientos de seguridad. Los contextos laborales con más comportamientos de riesgo son los de los sectores de la electrónica y el médico. Además, se constató que solo un bajo porcentaje de trabajadores es conciente de trabajar de forma insegura. Se recomienda seguir analizando los accidentes laborales y sus respectivos factores asociados, para utilizar dicha información en el diseño de medidas preventivas de seguridad.

Optimización de la configuración de materiales compuestos laminados mediante redes neuronales y templado simulado

Julio César Galvis Chacón — 2024-10-28

La optimización de materiales compuestos laminados es uno de los principales desafíos en el diseño de componentes o sistemas estructurales debido a la influencia de múltiples parámetros en su desempeño y respuesta mecánica ante la deformación. Esta investigación utiliza un metamodelo basado en redes neuronales artificiales para predecir índices de desempeño, específicamente el índice de falla de Tsai-Wu, a partir de la configuración del laminado de un material compuesto sujeto a cargas considerando espesores y orientaciones de sus fibras. El metamodelo alimenta una función objetivo diseñada para mejorar la configuración de una pieza mediante la optimización de las orientaciones de las fibras. Se combina un algoritmo de templado simulado adaptado para materiales compuestos laminados con redes neuronales, generando un espacio de soluciones que ofrece al diseñador una amplia gama de opciones para abordar el análisis del problema. El método reportado es una alternativa eficiente al método tradicional de análisis de materiales compuestos laminados, agilizando el proceso y ampliando las posibilidades de configuración disponibles para su selección.

Aplicación de gestores web para la clasificación de documentos en un área de gestión académica

Ricardo de Jesús Télles Peña — 2024-11-19

Los gestores web, como herramientas tecnológicas, juegan un papel crucial en la optimización de procesos administrativos al ofrecer soluciones eficientes para la gestión de información y documentos. Su impacto en el área administrativa radica en la simplificación de tareas tediosas y la mejora de la organización y accesibilidad de los datos. La implementación de un gestor web tiene como objetivo automatizar procesos de clasificación y búsqueda, los gestores web permiten a las organizaciones ahorrar tiempo y recursos, al tiempo que aumentan la productividad y la precisión en la toma de decisiones. Se aplicó la metodología Scrum para el desarrollo de una aplicación de gestor web una Dependencia de Educación Superior (DES) en México, por su adaptabilidad y flexibilidad, facilitando la entrega continua y la mejora constante a través de iteraciones cortas. Como resultado, se logró desarrollar un gestor web con un buscador en tiempo real el cual cumple con los criterios de la norma ISO/IEC 9126. Sin embargo, las limitaciones incluyen la necesidad de alojar el proyecto en un servidor para un acceso más amplio. Las conclusiones derivadas del estudio son que la implementación de un gestor web con un buscador en tiempo real ofrece una solución novedosa para automatizar la clasificación de archivos en una institución educativa.

Enseñanza de la óptica geométrica con la metodología STEAM en nivel medio superior

Angel Farit Pereyra Arguelles — 2024-09-17

Esta investigación tiene como objetivo desarrollar una estrategia de enseñanza con la metodología STEAM, con el fin de fomentar la comprensión de los principios ópticos básicos e integrando conocimientos de ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemáticas. El estudio se realizó bajo una metodología mixta de investigación, aplicado a 50 estudiantes del último semestre de nivel medio superior de la Escuela Preparatoria Diurna, ubicada en Ciudad del Carmen, Campeche, México, que seleccionaron la asignatura optativa de Temas Selectos de Física, con el objetivo de cumplir con el perfil para estudiar una ingeniería. El enfoque STEAM se aplicó en las tres etapas siguientes: indagación, simulación y diseño y creación de un instrumento óptico. Los resultados muestran que la implementación de la estrategia favoreció el aprendizaje, mejorando la comprensión de los conceptos y su relación con la práctica. Se desarrollaron 8 instrumentos ópticos, 6 clasificados como excelentes en las categorías de conocimientos teóricos, habilidades prácticas y creatividad e innovación. Se concluye que la aplicación de la metodología STEAM ayuda a desarrollar habilidades para la solución de problemas, promueve un desarrollo profundo de los temas de forma que los estudiantes enfrenten desafíos y, por consecuencia, un aumento de interés en los temas propuestos.

El espacio-tiempo en la enseñanza de la física

Erick Rodolfo Ortiz Ibáñez — 2024-10-03

Más de cien años han transcurrido desde la formulación de la Teoría de la Relatividad, sin embargo, esta y otras temáticas de la física moderna, como el constructo del espacio-tiempo aún no están incluidas en los lineamientos escolares de secundaria, p. ej., en Colombia. Los currículos escolares deben estar actualizados a la vanguardia científica dado que desde ahí se incentiva a las nuevas generaciones de científicos, de modo que es importante incluir la interpretación del espacio-tiempo porque es esencial para la comprensión de la teoría de la relatividad. Por lo anterior, el presente artículo pretende generar un análisis reflexivo de la comprensión y construcción del espacio-tiempo en la física y su vinculación a la educación secundaria, detallando su importancia en la enseñanza de la ciencia. Se realizó una revisión documental entre 2012 a 2024 en las bases de datos de Scopus y Google Académico y finalmente se revisaron 20 documentos que aportan directa e indirectamente a la enseñanza del espacio-tiempo en la educación secundaria. Asimismo, esta revisión permite entrever el esfuerzo que ha realizado la comunidad académica en abordar las temáticas actuales de la física, reconociendo así que el pensamiento moderno debe estar presente en la formación científica del estudiante.

Estrategias de enseñanza de la física en el bachillerato basadas en la didáctica del razonamiento proporcional

Ulises Solís Hernández — 2024-10-09

El pensamiento proporcional no ha sido suficientemente aprovechado en la enseñanza de la física a pesar de que esta habilidad es una característica más del pensamiento científico. En este trabajo se muestra cómo la didáctica específica de la proporcionalidad puede aplicarse a los procesos de enseñanza-aprendizaje de las asignaturas de física de nivel bachillerato. Esta didáctica desarrolla el pensamiento proporcional en los estudiantes, al mismo tiempo que se utiliza para introducir conceptos físicos, estudiar la relación matemática entre variables físicas y desarrollar habilidades en la resolución de problemas. Como ejemplo de esta propuesta didáctica, se presentan dos estrategias educativas aplicadas a grupos del Instituto de Educación Media Superior de la Ciudad de México (IEMS) para introducir conceptos de física apoyadas en el razonamiento proporcional. Con las estrategias se consigue que los estudiantes, guiados por el docente, comprendan la dependencia variacional entre los conceptos físicos y ocupen nuevos métodos para resolver problemas basados en la razón unitaria.