HOLA FELIZ DIA DE LA RESISTENCIA INDIGENA O DIA DE LA RAZA
LA ASISTIDA DE LA SEMANA ES INFORME SOBRE LA APLICABILIDAD DE ALGORITMO Y DIAGRAMAS DE FLUJO EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES Y DE PRODUCCION
ENTREGA VALIDAD HASTA EL PROXIMO SABADO... NOS VEMOS EL JUEVES
LIC. ELISA YANEZ V.
buenos dias prof el informe ees en fisico ..y la segnda asistida no la entiendo no la veo..gracias.
Buenas tarde profe presente con la asistida, suerte.
Robinson Torres M.
C.I. 18.184.819
Seccion: G-001-N
Hola buenos dias profe esta es mi asistencia x este medio gracias
buenos dias profesora , estuve revisando las asignaciones .
Buenos dias profesora presente con mi asistencia gracias!
BUENOS DIAS PROFE ESTA ES MI CLASE ASISTIDA DE LA SEMANA GRACIAS!
*Aplicabilidad de algoritmo y diagrama de flujo en los procesos industriales y de producción.
Los algoritmos forman parte de nuestra vida cotidiana, a menudo los hacemos sin darnos cuenta. Por ejemplo al ir de compras, estamos pensando que cosas se necesitarán, hasta que precio estamos dispuestos a pagar, si no encontramos lo que buscamos podemos reemplazarlo?, cuanto tiempo tenemos para realizar las compras?, si no es tiempo suficiente que podemos hacer?.
En fin muchas interrogantes que intuitivamente vamos resolviendo mediante un algoritmo, es por ello que el algoritmo es una forma de resolver un problema. Se trata siempre que dicho algoritmo sea el mas eficiente.
Los algoritmos computacionales son diferentes, simplemente que estos están orientados a su códificación en algún lenguaje de programación específico.
Un diagrama de flujo es una forma de representar gráficamente los detalles algorítmicos de un proceso multifactorial. Se utiliza principalmente en programación, economía y procesos industriales, pasando también a partir de estas disciplinas a formar parte fundamental de otras, como la psicología cognitiva. Estos diagramas utilizan una serie de símbolos con significados especiales y son la representación gráfica de los pasos de un proceso. En computación, son modelos tecnológicos utilizados para comprender los rudimentos de la programación lineal.
Los Controladores Lógicos Programables o PLC (Programmable Logic Controller en sus siglas en inglés) son dispositivos electrónicos muy usados en Automatización Industrial.
Su historia se remonta a finales de la década de 1960, cuando la industria buscó en las nuevas tecnologías electrónicas una solución más eficiente para reemplazar los sistemas de control basados en circuitos eléctricos con relés, interruptores y otros componentes comúnmente utilizados para el control de los sistemas de lógica combinacional.
Hoy en día, los PLC no sólo controlan la lógica de funcionamiento de máquinas, plantas y procesos industriales, sino que también pueden realizar operaciones aritméticas, manejar señales analógicas para realizar estrategias de control, tales como controladores proporcional integral derivativo (PID).
Los PLC actuales pueden comunicarse con otros controladores y computadoras en redes de área local, y son una parte fundamental de los modernos sistemas de control distribuido.
Existen varios lenguajes de programación, tradicionalmente los más utilizados son el diagrama de escalera LADDER, lista de instrucciones y programación por estados, aunque se han incorporado lenguajes más intuitivos que permiten implementar algoritmos complejos mediante simples diagramas de flujo más fáciles de interpretar y mantener Lenguajes de programación).
En la programación se pueden incluir diferentes tipos de operandos, desde los más simples como lógica booleana, contadores, temporizadores, contactos, bobinas y operadores matemáticos, hasta operaciones más complejas como manejo de tablas (recetas), punteros, algoritmos PID y funciones de comunicación multiprotocolos que le permitirían interconectarse con otros dispositivos.
- Aplicabilidad de algoritmo y diagrama de flujo en los procesos industriales y de producción.
Diagrama de flujo
Diagrama de flujo que expresa un algoritmo para calcular la raíz cuadrada de un número xArtículo principal: Diagrama de flujo
Los diagramas de flujo son descripciones gráficas de algoritmos; usan símbolos conectados con flechas para indicar la secuencia de instrucciones y están regidos por ISO.
Los diagramas de flujo son usados para representar algoritmos pequeños, ya que abarcan mucho espacio y su construcción es laboriosa. Por su facilidad de lectura son usados como introducción a los algoritmos, descripción de un lenguaje y descripción de procesos a personas ajenas a la computación
Algoritmo
Un algoritmo es un método para resolver un problema. Son los pasos que se siguen para llegar a una solución.
Caracteristicas de los algoritmos
Las caracteristicas fundamentales que debe cumplir todo algoritmo son:
•Un algoritmo debe ser preciso e indicar el orden de realización de cada paso.
•Un algoritmo debe estar definido. Si se sigue un algoritmo dos veces, se debe obtener el mismo resultado.
•Un algoritmo debe ser finito. Si se sigue un algoritmo, se debe terminar en algún momento; osea debe tener un número finito de pasos.
Definición
Es una representación gráfica de la secuencia de todas las operaciones, los transportes, las inspecciones, las esperas y los almacenamientos que ocurren durante un proceso. Incluye, además, la información que se considera deseable para el análisis, por ejemplo el tiempo necesario y la distancia recorrida. Sirve para las secuencias de un producto, un operario, una pieza, etcétera.
Objetivos
Proporcionar una imagen clara de toda secuencia de acontecimientos del proceso. Mejorar la distribución de los locales y el manejo de los materiales. También sirve para disminuir las esperas, estudiar las operaciones y otras actividades en su relación recíproca. Igualmente para comparar métodos, eliminar el tiempo improductivo y escoger operaciones para su estudio detallado.
Identificación
El diagrama del recorrido debe identificarse mediante un título colocado en su parte superior. Es práctica común encabezarlo con las palabras Diagrama del proceso de recorrido.
DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO
Un diagrama de flujo es una representación gráfica de los pasos que seguimos para realizar un proceso; partiendo de una entrada, y después de realizar una serie de acciones, llegamos a una salida DEFINICION
Características de un Diagrama de Flujo Presenta información clara, ordenada y concisa de un proceso Está formado por una serie de símbolos unidos por flechas Cada símbolo representa una acción específica Las flechas entre los símbolos representan el orden de realización de las acciones
Cuándo se utiliza un Diagrama de Flujo? Se requiere conocer o mostrar de forma global un proceso Se necesita una guía que permita un análisis sistemático de un proceso. Se necesita tener un conocimiento básico, común a un grupo de personas.
Que nos indica el diagrama de flujo de proceso Los diagramas de flujo nos indican: Dónde comienza el proceso. Todas las actividades que se realizan. Todas las tomas de decisiones que se hacen. Tiempos de espera. Cuáles son los resultados. Dónde termina el proceso
Símbolos del Diagrama de Flujo Es un rectángulo redondeado con las palabras inicio o fin dentro del símbolo. Indica cuando comienza y termina un proceso. Es un rectángulo dentro del cual se describe brevemente la actividad o proceso que indica. Es un rombo con una pregunta dentro. A partir de éste, el proceso se ramifica de acuerdo a las respuestas posibles (generalmente son sí y no). Cada camino se señala de acuerdo con la respuesta. SÍMBOLO ACTIVIDAD INICIO - FIN ACTIVIDAD DECISIÓN NO SI Líneas de flujo o fluido de dirección, son flechas que conectan pasos del proceso. La punta de la flecha indica la dirección del flujo del proceso. Se utiliza un círculo para indicar el fin o el principio de una página que conecta con otra. El número de la página que precede o procede se coloca dentro del círculo. FLECHA (FLUJO) CONECTOR
Desarrollo del Diagrama de Flujo Identificar el inicio y el final de un proceso. Definir etapas (actividades, decisiones, entradas, salidas). Los diagramas de flujo deben escribirse de arriba hacia abajo y/o de Izquierda a derecha Los símbolos se unen con líneas, Se debe evitar el cruce de líneas No deben quedar líneas de flujo sin conectar. Todo texto escrito dentro de un símbolo debe ser legible, preciso, evitando el uso de muchas palabras. Todos los símbolos pueden tener mas de una línea de entrada, a excepto del símbolo final. Solo los símbolos de decisión pueden y deben tener mas de una línea de flujo de salida.
Ejemplo: Diagrama de Flujo (proceso de fotocopiado) VERIFICAR FUNCIONA- MIENTO DE LA COPIADORA COLOCAR DOCUMENTO INDICAR NUMERO DE COPIAS 1 INICIAR COPIADO INICIO 1 ¿ OPERA CORRECTAMENTE LA MAQUINA ? ¿ SE ATORARON LAS HOJAS ? EJECUTAR EL PROCEDIMIENTO DE CORREGIR LA FALLA NO SI EJECUTAR EL PROCEDIMIENTO DE DESATORAR HOJAS SI NO FIN ¿ TIENE ALGÚN PROBLEMA CON INSUMOS ? EJECUTAR EL PROCEDIMIENTO DE VERIFICAR INSUMOS NO SI
Tipos de diagramas de flujo Formato Vertical Formato Horizontal Formato Panorámico Formato Arquitectónico
Ventajas de los Diagramas de Flujo Favorecen la comprensión del proceso a través de mostrarlo como un dibujo Permiten identificar los problemas y las oportunidades de mejora del proceso Muestran las interfaces cliente-proveedor y las transacciones que en ellas se realizan, facilitando a los empleados el análisis de las mismas Son una excelente herramienta para capacitar a los nuevos empleados y también a los que desarrollan la tarea, cuando se realizan mejoras en el proceso.
Conclusiones Los diagramas de flujo son herramientas que mejoran la explicación de los procesos. Son útiles en el desarrollo de documentación de sistemas de gestión. Describen los procesos de forma mas amigable que los instructivos.
El diagrama de flujo de proceso representa la forma más tradicional y duradera para especificar los detalles algorítmicos de un proceso. Se utiliza principalmente en programación, economía y procesos industriales; estos diagramas utilizan una serie de símbolos con significados especiales. Son la representación gráfica de los pasos de un proceso, que se realiza para entender mejor al mismo.
Son modelos tecnológicos utilizados para comprender los rudimentos de la programación lineal.
Otra definición del diagrama de flujo es la siguiente:
"Es un esquema para representar gráficamente un algoritmo. Se basan en la utilización de diversos símbolos para representar operaciones específicas. Se les llama diagramas de flujo porque los símbolos utilizados se conectan por medio de flechas para indicar la secuencia de operación. Para hacer comprensibles los diagramas a todas las personas, los símbolos se someten a una normalización; es decir, se hicieron símbolos casi universales, ya que, en un principio cada usuario podría tener sus propios símbolos para representar sus procesos en forma de Diagrama de flujo. Esto trajo como consecuencia que sólo aquel que conocía sus símbolos, los podía interpretar. La simbología utilizada para la elaboración de diagramas de flujo es variable y debe ajustarse a un patrón definido previamente."
*Algoritmo: es una formula para resolver un problema. Es un conjunto de acciones o secuencia de operaciones que ejecutadas en un determinado orden resuelven el problema.
Existen diversos algoritmos y siempre se busca escoger el más efectivo. También podemos decir que el algoritmo es una secuencia ordenada de pasos, sin ambigüedades, repetible, que es solución de un determinado problema. Las características fundamentales que debe cumplir todo algoritmo son:
*Debe ser preciso e indicar el orden de realización de cada paso
*Debe estar definido (si se repite n veces los pasos se debe obtener siempre el mismo resultado)
*Debe ser finito (debe tener un número finito de pasos)
*Es independiente del lenguaje de programación que se utilice
*La definición de un algoritmo debe describir tres parte Entrada, Proceso, Salida.
*La programación es adaptar el algoritmo al ordenador.
*El algoritmo es independiente según donde lo implemente.
El algoritmo trata de resolver problemas mediante programas. En programación, los algoritmos se implementan en forma de sentencias en algún lenguaje de programación. De esta manera, la forma de escribir los algoritmos depende del lenguaje de programación, y del paradigma usado. Estos son los algoritmos que pueden ser interpretados por una computadora y así ser ejecutados. Los algoritmos también pueden representarse gráficamente empleando diagramas de flujo o formas similares. De esta manera, son fácilmente comprensibles, especialmente para personas que no son programadores. También pueden escribirse en pseudocódigo, lo que también los hace fáciles de entender.
Existen distintos tipos de algoritmos de razonamiento:
*Algoritmos estáticos, es decir, algoritmos que funcionan siempre igual, independientemente del tipo de problema tratado. Por ejemplo, los sistemas basados en el método de resolución.
*Algoritmos probabilísticos, es decir, algoritmos que no utilizan valores de verdad booleanos sino continuos. Por ejemplo, los sistemas basados en lógica difusa.
*Algoritmos adaptativos, es decir, algoritmos con cierta capacidad de aprendizaje. Por ejemplo, los sistemas basados en redes neuronales.
Los Algorítmos permiten resolver problemas computacionales mediante lenguajes de programación..
Un algoritmo pueden además ser:
*Deterministico, sí en cada paso del algoritmo, es posible predecir la salida para una entrada dada.
*No determinísticos, sí existe uno ó más pasos en el algoritmo, para el cual es posible predecir cual será la salida.
Por esa razón se tienen los siguiente tipos de problemas:
I) Polinomial: Existe al menos un algoritmo polinomial determinístico que lo resuelve.
II) No -Polinomiales: Solo existen algoritmos polinomiales del tipo no deterministico que los resuelven.
*Diagramas de Flujo
Los diagramas de flujo son una manera de representar visualmente el flujo de datos a travéz de sistemas de tratamiento de información. Los diagramas de flujo describen que operaciónes y en que secuencia se requieren para solucionar un problema dado.
Un diagrama de flujo u organigrama es una representación diagramática que ilustra la secuencia de las operaciones que se realizarán para conseguir la solución de un problema. Los diagramas de flujo se dibujan generalmente antes de comenzar a programar el código frente a la computadora. Los diagramas de flujo facilitan la comunicación entre los programadores y la gente del negocio. Estos diagramas de flujo desempeñan un papel vital en la programación de un problema y facilitan la comprensión de problemas complicados y sobre todo muy largos. Una vez que se dibuja el diagrama de flujo, llega a ser fácil escribír el programa en cualquier idióma de alto nivel. Vemos a menudo cómo los diagramas de flujo nos dan ventaja al momento de explicar el programa a otros. Por lo tanto, está correcto decir que un diagrama de flujo es una necesidad para la documentación mejor de un programa complejo
*Utilidad de Algoritmos y Diagramas de Flujo
En cuanto a su aplicabilidad tanto del diagrama de flujo como lo que es el algoritmo podemos destacar que a la hora de la creación de algún programa de cualquier tipo los dos son útiles ya que por medio del algoritmo se indican paso a paso los procesos a seguir en el procedimiento completo y el diagrama de flujo complementa todo esto ya que aquí se muestra de una manera mas estructurada y esquemática las operaciones y procesos que ocurren dentro de todo el proceso o programa y que finalmente llevaran a un resultado deseado, también el diagrama de flujo permite realizar algunas correcciones que se consideren necesarias y en el caso de la computación permite elegir con mayor facilidad en que lenguaje de programación va a ser transitado.
Por ejemplo dentro del campo de la industria hay muchos procesos productivos que están lo mas automatizados posibles, para esto se necesitan generalmente los llamados PLC que son controladores lógicos programables, estos para cumplir su función no solo realizan acciones lógicas programables si no también operaciones aritméticas, entonces para un programa que automatice cualquier proceso productivo es necesario la implementación de algoritmos que son la herramienta para estableces cada uno de los pasos que va a necesitar el proceso para llegar al objetivo, indicando los procedimientos y las operaciones lógicas y básicas que se necesiten, que luego serán programadas. Por otra parte el diagrama de flujo dará una imagen estructurada de todo ese procedimiento y pasos establecidos en el algoritmo, nos permite ver si se pudieran mejorar ciertas partes del proceso, nos indica donde irán las condicionales, nos muestran los procesos y partes donde se podrán guardar esos resultados dentro del programa. En algunos casos el diagrama de flujo nos permite realizar lo que se conoce como árbol de decisiones. Otra utilidad que le podemos otorgar a estos diagramas es que posteriormente nos pueden ayudar a encontrar fallas o mejorías dentro del programa.
Leonardo J. Hernández H.
C.I: 18.628.037
Sección: G-001-N
ALGORITMOS Y DIAGRAMAS DE FLUJO EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES
*Algoritmo: es una formula para resolver un problema. Es un conjunto de acciones o secuencia de operaciones que ejecutadas en un determinado orden resuelven el problema. Existen diversos algoritmos y siempre se busca escoger el más efectivo. También podemos decir que el algoritmo es una secuencia ordenada de pasos, sin ambigüedades, repetible, que es solución de un determinado problema. Las características fundamentales que debe cumplir todo algoritmo son:*Debe ser preciso e indicar el orden de realización de cada paso*Debe estar definido (si se repite n veces los pasos se debe obtener siempre el mismo resultado)*Debe ser finito (debe tener un número finito de pasos)*Es independiente del lenguaje de programación que se utilice*La definición de un algoritmo debe describir tres parte Entrada, Proceso, Salida. *La programación es adaptar el algoritmo al ordenador.*El algoritmo es independiente según donde lo implemente.El algoritmo trata de resolver problemas mediante programas. En programación, los algoritmos se implementan en forma de sentencias en algún lenguaje de programación. De esta manera, la forma de escribir los algoritmos depende del lenguaje de programación, y del paradigma usado. Estos son los algoritmos que pueden ser interpretados por una computadora y así ser ejecutados. Los algoritmos también pueden representarse gráficamente empleando diagramas de flujo o formas similares. De esta manera, son fácilmente comprensibles, especialmente para personas que no son programadores. También pueden escribirse en pseudocódigo, lo que también los hace fáciles de entender.Existen distintos tipos de algoritmos de razonamiento: *Algoritmos estáticos, es decir, algoritmos que funcionan siempre igual, independientemente del tipo de problema tratado. Por ejemplo, los sistemas basados en el método de resolución. *Algoritmos probabilísticos, es decir, algoritmos que no utilizan valores de verdad booleanos sino continuos. Por ejemplo, los sistemas basados en lógica difusa. *Algoritmos adaptativos, es decir, algoritmos con cierta capacidad de aprendizaje. Por ejemplo, los sistemas basados en redes neuronales. Los Algorítmos permiten resolver problemas computacionales mediante lenguajes de programación.. Un algoritmo pueden además ser:*Deterministico, sí en cada paso del algoritmo, es posible predecir la salida para una entrada dada.*No determinísticos, sí existe uno ó más pasos en el algoritmo, para el cual es posible predecir cual será la salida. Por esa razón se tienen los siguiente tipos de problemas: I) Polinomial: Existe al menos un algoritmo polinomial determinístico que lo resuelve.II) No -Polinomiales: Solo existen algoritmos polinomiales del tipo no deterministico que los resuelven.*Diagramas de Flujo Los diagramas de flujo son una manera de representar visualmente el flujo de datos a travéz de sistemas de tratamiento de información. Los diagramas de flujo describen que operaciónes y en que secuencia se requieren para solucionar un problema dado.Un diagrama de flujo u organigrama es una representación diagramática que ilustra la secuencia de las operaciones que se realizarán para conseguir la solución de un problema. Los diagramas de flujo se dibujan generalmente antes de comenzar a programar el código frente a la computadora. Los diagramas de flujo facilitan la comunicación entre los programadores y la gente del negocio. Estos diagramas de flujo desempeñan un papel vital en la programación de un problema y facilitan la comprensión de problemas complicados y sobre todo muy largos. Una vez que se dibuja el diagrama de flujo, llega a ser fácil escribír el programa en cualquier idióma de alto nivel. Vemos a menudo cómo los diagramas de flujo nos dan ventaja al momento de explicar el programa a otros. Por lo tanto, está correcto decir que un diagrama de flujo es una necesidad para la documentación mejor de un programa complejo *Utilidad de Algoritmos y Diagramas de Flujo En cuanto a su aplicabilidad tanto del diagrama de flujo como lo que es el algoritmo podemos destacar que a la hora de la creación de algún programa de cualquier tipo los dos son útiles ya que por medio del algoritmo se indican paso a paso los procesos a seguir en el procedimiento completo y el diagrama de flujo complementa todo esto ya que aquí se muestra de una manera mas estructurada y esquemática las operaciones y procesos que ocurren dentro de todo el proceso o programa y que finalmente llevaran a un resultado deseado, también el diagrama de flujo permite realizar algunas correcciones que se consideren necesarias y en el caso de la computación permite elegir con mayor facilidad en que lenguaje de programación va a ser transitado. Por ejemplo dentro del campo de la industria hay muchos procesos productivos que están lo mas automatizados posibles, para esto se necesitan generalmente los llamados PLC que son controladores lógicos programables, estos para cumplir su función no solo realizan acciones lógicas programables si no también operaciones aritméticas, entonces para un programa que automatice cualquier proceso productivo es necesario la implementación de algoritmos que son la herramienta para estableces cada uno de los pasos que va a necesitar el proceso para llegar al objetivo, indicando los procedimientos y las operaciones lógicas y básicas que se necesiten, que luego serán programadas. Por otra parte el diagrama de flujo dará una imagen estructurada de todo ese procedimiento y pasos establecidos en el algoritmo, nos permite ver si se pudieran mejorar ciertas partes del proceso, nos indica donde irán las condicionales, nos muestran los procesos y partes donde se podrán guardar esos resultados dentro del programa. En algunos casos el diagrama de flujo nos permite realizar lo que se conoce como árbol de decisiones. Otra utilidad que le podemos otorgar a estos diagramas es que posteriormente nos pueden ayudar a encontrar fallas o mejorías dentro del programa.
buenas noches profesora presente en mi asistida
Para comenzar recordaremos los conceptos de Algoritmo y Diagramas de Flujo:
Por algoritmo se entiende por una lista de instrucciones donde se especifica una sucesión de operaciones necesarias para resolver cualquier problema de un tipo dado.
Los algoritmos son modos de resolución de problemas, cabe aclarar que no sólo son aplicables a la actividad intelectual, sino también a todo tipo de problemas relacionados con actividades cotidianas.
Los diagramas de flujo, como su nombre lo indica, son gráficas que representan la dirección que sigue la información que contiene un algoritmo; los datos se encierran en diferentes figuras, estas se llaman figuras lógicas.
El algoritmo es de carácter general y puede aplicarse a cualquier operación matemática o a cualquier problema.
La formulación de algoritmos fue uno de los más grandes adelantos dentro de la ciencia matemática ya que a partir de ello se pudieron resolver infinidad de problemas.
Landa, matemático ruso, quien ha investigado mucho al respecto nos dice que "la ciencia matemática, en el proceso de su desarrollo, ha tratado de encontrar los algoritmos óptimos más generales para resolver los problemas que permitan la solución uniforme de clases más amplias de problemas de una manera, es decir, empleando siempre el mismo sistema de operación.
Los algoritmos, para llegar a ser tales deben reunir ciertas características. Una de ellas es que los pasos que deben seguirse deben estar estrictamente descritos, cada acción debe ser precisa, y debe ser general, es decir, que pueda ser aplicable a todos los elementos de una misma clase.
Debido a sus características principales, la utilización del Diagrama de Flujo será muy útil cuando:
- Se quiere conocer o mostrar de forma global un proceso.
- Es necesario tener un conocimiento básico, común a un grupo de personas, sobre el mismo.
- Se deben comparar dos procesos o alternativas de uno dado.
- Se necesita una guía que permita un análisis sistemático de un proceso.
Utilización en las fases de un proceso de solución de problemas.
El Diagrama de Flujo es una herramienta de gran aplicación en la solución de problemas:
- En la fase de definición de proyectos para identificar oportunidades de mejora, guiar la estimación de costes asociados al problema, identificar los organismos implicados en el mismo y establecer las fronteras de la misión del grupo de trabajo que debe abordarlo.
- En el inicio de cualquier proyecto, para unificar el conocimiento básico de los participantes en el mismo.
- En la fase de diagnóstico, para la planificación de las recogidas de datos y para la elaboración de teorías sobre las causas.
- En la fase de diseño de soluciones, para guiar en el diseño de sistemas de control y para la identificación de posibles focos de resistencia al cambio.
- En la fase de implantación de soluciones, para mostrar el proceso y los cambios realizados y para identificar las necesidades de formación existentes.
La herramienta es muy útil para:
- Identificación de problemas
- Análisis de síntomas
- Identificación de Posibles Soluciones
- Diseño de soluciones y controles
- Definición de Equipos
- Formulación de Teorías Sobre las Causas
- Evaluación de posibles soluciones
- Evaluación de la solución implantada
A continuación repasaremos los conceptos de Proceso Industrial y de Producción:
Proceso Industrial
Un proceso de fabricación, también denominado proceso industrial, manufactura o producción, es el conjunto de operaciones necesarias para modificar las características de las materias primas. Dichas características pueden ser de naturaleza muy variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética. Se realizan en el ámbito de la industria.
En la inmensa mayoría de los casos, para la obtención de un determinado producto serán necesarias multitud de operaciones individuales de modo que, dependiendo de la escala de observación, puede denominarse proceso tanto al conjunto de operaciones desde la extracción de los recursos naturales necesarios hasta la venta del producto como a las realizadas en un puesto de trabajo con una determinada máquina-herramienta.
Proceso de Producción
Todo proceso de producción es un sistema de acciones dinámicamente interrelacionadas orientado a la transformación de ciertos elementos “entrados”, denominados factores, en ciertos elementos “salidos”, denominados productos, con el objetivo primario de incrementar su valor, concepto éste referido a la “capacidad para satisfacer necesidades”.
Factores Productos
(+) VALOR
Los elementos esenciales de todo proceso productivo son:
• los factores o recursos: en general, toda clase de bienes o servicios económicos empleados con fines productivos;
• las acciones: ámbito en el que se combinan los factores en el marco de determinadas pautas operativas, y
• los resultados o productos: en general, todo bien o servicio obtenido de un proceso productivo.
La teoría de la producción estudia estos sistemas, asumiendo que esa noción de transformación no se limita exclusivamente a las mutaciones técnicas inducidas sobre determinados recursos materiales, propia de la actividad industrial. El concepto también abarca a los cambios “de modo”, “de tiempo”, “de lugar” o de cualquier otra índole, provocados en los factores con similar intencionalidad de agregar valor.
A continuación citaremos algunos ejemplos de la aplicación de estas herramientas dentro de los Procesos Industriales y de Producción:
Análisis de los métodos de clasificación en tecnología de grupos y su aplicación a la nacionalización de los procesos productivos.
Se clarifica el concepto de tecnología de grupos analizándose las principales causas que originaron la aparición así como su avance y grado de desarrollo alcanzado en diversos países. El caso español se ha estudiado con profundidad dedicando especial atención al entorno industrial. Se aporta un nuevo esquema conceptual de esta técnica valido tanto para aplicaciones concretas como generalizadas llegando a la evaluación de las ventajas tanto para aplicaciones concretas como generalizadas llegando a la evaluación de la ventajas obtenidas. Se han analizado los métodos usuales de formación de familias de piezas definiendo previamente el concepto de célula de fabricación aportando las reglas y condiciones de funcionamiento. Se ha comprobado exhaustivamente el algoritmo roc para la ordenación de la matriz piezas-maquinas criticando sus puntos débiles para proporcionar el nuevo algoritmo roc mejorado que permite mayor minuciosidad en el tratamiento de la matriz optimizando los resultados sobre todo en casos complejos. Finalmente se propone un método para la estimación previa del numero de células a obtener partiendo de una matriz piezas-maquinas dada facilitando la objetividad en la aplicación de cualquier algoritmo.
Identificación, simulación y control optimo del proceso de difusión en la industria azucarera.
Se estudia el proceso de difusión en la industria azucarera desarrollando un modelo matemático para la extracción de sacarosa de las cosetas y otro para el conjunto del difusor constituido por un sistema de ecuaciones derivadas parciales no lineales y variables con el tiempo que tras su discretizacion se han simulado a fin de validar el modelo propuesto. Posteriormente se deduce un modelo simplificado sobre el que se elabora los algoritmos de control dual que dan los valores de los parámetros óptimos con los cuales se minimizan las perdidas en pulpas así como los algoritmos de control de los subprocesos relacionados con el valor a fijar en los reguladores.
Control de sistemas bilineales. Aplicaciones industriales.
En esta tesis se han estudiado los sistemas bilineales y cuadráticos de primer orden (estos últimos surgen al realimentar linealmente los primeros). También se han obtenido unas condiciones necesarias y suficientes para la existencia de subsistemas primarios en los sistemas de orden mayor que uno así como la no influencia sobre ellos de alguna componente de la entrada. Estos resultados son aplicables tanto a los sistemas continuos como a los discretos. Las demostraciones de los teoremas constituyen a su vez algoritmos de calculo. Se ha introducido una nueva expresión matricual que a veces es mas adecuada que las utilizadas hasta ahora. Como aplicación se ha estudiado el control optimo de la velocidad de giro de un motor de corriente continua o del motor hibrido descrito es un apéndice de esta tesis y que presenta ventajas frente a los usuales. La concepción de este motor también es original.
Aplicación de los algoritmos genéticos al diseño
óptimo multiobjetivo de troqueles de corte y
punzonado simples y progresivos
En los años 1970, de la mano de John Henry Holland, surgió una de las líneas más prometedoras de la inteligencia artificial, la de los algoritmos genéticos. Son llamados así porque se inspiran en la evolución biológica y su base genético-molecular. Estos algoritmos hacen evolucionar una población de individuos sometiéndola a acciones aleatorias semejantes a las que actúan en la evolución biológica (mutaciones y recombinaciones genéticas), así como también a una Selección de acuerdo con algún criterio, en función del cual se decide cuáles son los individuos más adaptados, que sobreviven, y cuáles los menos aptos, que son descartados. También es denominado algoritmos evolutivos, e incluye las estrategias de evolución, la programación evolutiva y la programación genética.
Un algoritmo genético es un método de búsqueda dirigida basada en probabilidad. Bajo una condición muy débil (que el algoritmo mantenga elitismo, es decir, guarde siempre al mejor elemento de la población sin hacerle ningún cambio) se puede demostrar que el algoritmo converge en probabilidad al óptimo. En otras palabras, al aumentar el número de iteraciones, la probabilidad de tener el óptimo en la población tiende a 1 (uno).
Los algoritmos genéticos son de probada eficacia en caso de querer calcular funciones no derivables (o de derivación muy compleja) aunque su uso es posible con cualquier función.
La reducción del tiempo requerido para el diseño y la fabricación resulta un elemento de considerable interés, especialmente cuando se trata de una herramienta tan compleja como son los troqueles de corte simples y progresivos, uno de los mas complicados tipos de herramientas para prensas.
Un troquel progresivo genera piezas a partir de operaciones en múltiples etapas, lo que conlleva a muchas funciones y una construcción de muy alta complejidad, la que en ocasiones contiene cientos de partes. Dadas estas características, resulta de interés el desarrollo de sistemas CAD para el diseño de troqueles progresivos.
La característica común de estos sistemas es que prácticamente dejan la solución principal del diseño del troquel, es decir, la determinación de los valores de las variables de diseño y la distribución de punzones en manos del diseñador.
Así, la tarea fundamental no solucionada aún en el campo del desarrollo de sistemas CAD para el diseño de troqueles consiste en la automatización del diseño constructivo del troquel y de la distribución de punzones. La solución a estos problemas debe asociarse, necesariamente al logro de valores de diferentes indicadores de eficiencia que satisfagan, en la mayor medida posible, las expectativas del diseñador. La solución cabal a este problema puede ser realizada sobre la base de la aplicación de los resultados de los métodos de optimización multiobjetivo.
Optimización de los procesos de producción de una empresa Pyme (Pequeñas y medianas empresas) del sector metalmecánica
El software busca apoyar la planificación de tareas productivas de la empresa, en particular la planificación de tiempos y prioridades de ejecución de diferentes órdenes de trabajo. Para esta aplicación se optó por el uso de algoritmos genéticos, los cuales aunque no necesariamente encuentran soluciones óptimas, permiten llegar a soluciones satisfactorias, como lo muestran los resultados alcanzados, que validan la utilización de esta técnica.
El caso a tratar corresponde a una Fundición, empresa del sector metal-mecánico, encargada de producir bienes físicos, específicamente productos (piezas y partes) para otras empresas que abarcan rubros asociados a madera, cemento, celulosa, papel, aserraderos entre otras.
La mayoría de las empresas catalogadas como Pymes no busca soluciones de índole computacional para agilizar sus procesos productivos, principalmente por la idea de los altos costos involucrados en un desarrollo computacional concreto, limitándose al uso de computadores sólo para el apoyo a las actividades administrativas. La idea tras este proyecto es que es posible disponer de soluciones computacionales con costos marginales y que por lo tanto es posible masificar el uso de soluciones computacionales de bajo costo para apoyar a sectores particulares en el mundo productivo.
El problema del scheduling plantea la necesidad de un procedimiento para lograr distribuir una cantidad limitada de recursos a un conjunto de tareas, en un cierto plazo. O sea, se trata de un proceso de toma de decisiones que tiene como meta la optimización de uno o más objetivos. Los recursos y tareas pueden tomar muchas formas.
Los recursos pueden ser, por ejemplo, máquinas en una industria, pistas de aterrizaje en un aeropuerto, unidades de procesamiento en un ambiente computacional. Las tareas pueden tener diferentes niveles de prioridad, criterio según el cual ocupan un lugar dentro de una configuración solución. En el caso de la empresa de esta experiencia, los recursos son trabajadores y/o maquinarias y las tareas corresponden a los procesos que deben seguir los productos y piezas para su elaboración.
El problema del scheduling es reconocidamente un problema de la clase NP para los cuales no existen soluciones algorítmicas polinomiales conocidas, lo que justifica su tratamiento con heurísticas. En este caso particular se explora la capacidad de los algoritmos genéticos para llegar a soluciones satisfactorias. Por otra parte, diversos intentos de resolver este tipo de problemas se vienen desarrollando desde hace algún tiempo, siendo crítico el tipo particular de aplicación y la naturaleza de los operadores de recombinación utilizados [Beat92]. La diferencia, a veces no bien comprendida, entre scheduling y secuenciación de tareas también es analizada en la referencia
Para concluir se puede decir que desde la primera revolución industrial los países que saltaron al dominio en las relaciones internacionales fueron aquellos que implementaron sistemas de producción de bienes y servicios basados en las ciencias, las técnicas y las tecnologías industriales y gerenciales. El desarrollo económico se define como “la modificación de la biosfera y la aplicación de los recursos humanos, financieros y vivientes y no vivientes para satisfacer las necesidades humanas y mejorar la calidad de vida humana”.
Los países que se quedaron en la sola tenencia de la tierra, extracción de materias primas y elaboración de productos intermedios con escaso valor agregado, baja cobertura educativa y utilización de mano de obra poco calificada, se vieron paulatina y crecientemente alejados. Hoy se acepta que el conocimiento es la mayor riqueza, pero esto fue así desde el comienzo mismo de la era industrial. Los países atrasados ven en la apropiación del conocimiento técnico, científico y tecnológico el principal medio para conquistar el desarrollo socioeconómico.
La técnica se refiere al conocimiento empírico utilizado por el hombre en calidad de artesano para transformar el objeto de trabajo con la ayuda de alguna herramienta y fabricar utensilios. La ciencia es un quehacer crítico, no dogmático, que somete todos sus supuestos a ensayo y comprobación, con el propósito de obtener conocimientos de la realidad (el mundo) y de los hechos y fenómenos que en ella acontecen. La tecnología combina los dos tipos de conocimientos antes mencionados como un conjunto de conocimientos organizados y específicamente aplicados a los procesos para transformar la realidad. Las ciencias, las técnicas y las tecnologías industriales y gerenciales son los recursos fundamentales de la ingeniería, por cuanto son los soportes claves del desempeño de los sistemas de producción de bienes y servicios; de lo cual depende en gran medida el desarrollo económico y la competitividad industrial. Ocurre que el desarrollo industrial y tecnológico usualmente se caracteriza por ser de dos tipos: incremental y radical. El incremental se orienta a obtener resultados que mejoran la competitividad de un proceso o de un producto ya comercial (tecnología conocida) en plazo inmediato o corto; el radical implica un cambio total (nueva tecnología) con lo ya establecido, esto significa que los procesos novedosos y los nuevos productos tienen que abrir un nuevo mercado usualmente en el mediano y/o largo plazo.
Los diagramas de flujo son una manera de representar visualmente el flujo de datos a travéz de sistemas de tratamiento de información. Los diagramas de flujo describen que operaciónes y en que secuencia se requieren para solucionar un problema dado.
Un diagrama de flujo u organigrama es una representación diagramática que ilustra la secuencia de las operaciones que se realizarán para conseguir la solución de un problema. Los diagramas de flujo se dibujan generalmente antes de comenzar a programar el código frente a la computadora. Los diagramas de flujo facilitan la comunicación entre los programadores y la gente del negocio. Estos diagramas de flujo desempeñan un papel vital en la programación de un problema y facilitan la comprensión de problemas complicados y sobre todo muy largos. Una vez que se dibuja el diagrama de flujo, llega a ser fácil escribír el programa en cualquier idioma de alto nivel. Vemos a menudo cómo los diagramas de flujo nos dan ventaja al momento de explicar el programa a otros. Por lo tanto, está correcto decir que un diagrama de flujo es una necesidad para la documentación mejor de un programa complejo.
A primera vista, se puede pensar que el conocimiento de estos algoritmos y estructuras de datos no tienen una aplicación práctica inmediata. Sin embargo, su conocimiento y correcta aplicación sirven para producir programas mejores, en el sentido de que aprovechan mejor la memoria del sistema, son más rápidos, eficientes, robustos y tolerantes a fallos.
Las aplicaciones de estos algoritmos en algunos casos son inmediatas; por ejemplo, hallar el trayecto más corto entre dos estaciones es algo que interesa a muchos viajeros del metro y se pueden obtener aproximaciones bastante buenas del mundo real utilizando algunos de los algoritmos que obtienen distancias mínimas. Otros algoritmos sirven para procesar cadenas, lo cual sirve de base para analizadores léxicos o algoritmos criptográficos, por ejemplo.
Además, tener conocimientos adecuados de algoritmia y estructuras de datos facilita el poder pasar de un lenguaje de programación a otro con mucha mayor facilidad: puesto que ya se tiene la base, sólo hace falta superar las dificultades técnicas particulares de cada lenguaje.