Prácticas Profesionales PNF Mecánica 2021 - UPTJAA

PNF Mecánica, Prácticas Profesionales:
Automatización de procesos
mecánicos para el control de
máquinas que desarrollan productos
de calidad estandarizada, diseñados
a través de la ingeniería asistida por
computadora.
Agosto, 2021
Autores:
TSU Randy Parra. C.I. 27.928.677
TSU Jesús Pérez. C.I. 26.384.471
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la
Educación Universitaria
Universidad Politécnica Territorial José
Antonio Anzoátegui
Parra: https://youtu.be/_nR6maGUo7s
Pérez: https://youtu.be/Tu0epemjhNI
Tutor:
Ing. MSc. Jhonny Vargas

Parra, R. y Pérez, J., Prácticas Profesionales Página 2
Preámbulo
a ingeniería mecánica es una de las ramas más antiguas e importantes de
la ingeniería, dicha disciplina estudia y perfecciona específicamente los
principios de la termodinámica, transferencia de calor, vibraciones,
mecánica clásica, mecánica cuántica, mecánica de fluidos, análisis estructural,
estática, dinámica, ecuación diferencial, ondas, campos, trigonometría, cálculo
vectorial, teoría de control y ciencia
de materiales para el diseño y
análisis de diversos elementos
usados en la actualidad, tales como
maquinaria con diversos fines
(térmicos, hidráulicos, transporte,
manufactura, robótica), así como
también sistemas de ventilación, refrigeración, vehículos motorizados terrestres,
aéreos, marítimos y espaciales, entre otras aplicaciones.
Según el Programa Nacional de Formación en Mecánica creado por el
(MPPEU, 2014), la ingeniera mecánica o el ingeniero mecánico es un profesional con
pertinencia social, innovador, con actitud proactiva hacia el aprendizaje y el
L

mejoramiento continuo, comprometido con los planes de desarrollo económico y
social de la nación, así como su vinculación con Latinoamérica, el Caribe y el resto
del mundo. Aprovecha racionalmente la disponibilidad de los recursos del país, con
formación integral, socio-humanista, científica y tecnológica, lo cual le permite
emplear los principios de las ciencias para el manejo de proyectos en sus fases de
investigación, desarrollo, coordinación, dirección y administración durante el
análisis, diseño, construcción, montaje, puesta en marcha, operación,
mantenimiento, desincorporación y
desecho de equipos e instalaciones
industriales; donde se utilicen
maquinarias para convertir, transportar
y utilizar energía, igualmente en la
transformación de materias primas en
productos manufacturados, asumiendo una actitud responsable, ética, honesta,
sensibilizado a la conservación del ambiente, al uso eficiente del talento humano, de
los recursos materiales, financieros y energéticos.
Con el uso de sus habilidades y capacidades, puede cumplir con las
exigencias industriales de hoy en día en materia de automatización, aplicando
eficientemente la Ingeniería Asistida por Computadora para diseñar, desarrollar y
testear productos en base a estándares de calidad, que puedan ser manufacturados

y fabricados utilizando maquinarias y equipos mecánicos que incluyan procesos
automáticos manejables por el mismo ingeniero.
Por lo tanto, para lograr automatizar procesos mecánicos para el control de
máquinas que desarrollan productos de calidad estandarizada, diseñados a través de
la ingeniería asistida por computadora, necesita formarse en las áreas de formación
socio crítica, ciencias básicas, proyecto socio integrador, diseño, manufactura y
materiales, mantenimiento y calidad, energía, automatización y unidades
acreditables.
Las áreas de formación mencionadas, incluyen las siguientes asignaturas:
“Proyecto Socio Integrador IV y V, Cultura, Diseño y Desarrollo de Productos,
Procesos Especiales de Manufactura, Matemática para Ingeniería, Modelo de
Producción Social, Generación de Potencia y Diseño de Máquinas, así como también
se incluyen las unidades curriculares Dinámica de Máquinas, Automatización
Industrial y Mecatrónica, Electiva I y II, Ingeniería Asistida por Computadora, Calidad
y Productividad.
Esto, con el fin de perfilar al Técnico Superior Universitario a adquirir los
conocimientos competentes que le formen como Ingeniero Mecánico y utilizar este
aprendizaje para aplicar estrategias que brinden soluciones efectivas en su campo
de acción.

Desarrollo y Automatización de Procesos
Mecánicos Para La Producción de Bienes o
Servicios con Estándares de Calidad
Determinados
egún la explicación del
(MPPEU, 2014) los Técnicos
Superiores Universitarios
en Mecánica ya cuentan con una
variedad de capacidades y destrezas
que abarcan parte de lo que un
Ingeniero Mecánico hace y conoce.
Para aproximarse a ese perfil
profesional, el Trayecto IV del PNF en
Mecánica abarca temas que
complementan y expanden el
conocimiento técnico previamente
adquirido.
El enfoque va dirigido a
extender la teoría de cómo están
constituidas las máquinas; los
materiales que pueden conformarlas
que según (Besa Gonzálvez & Valero
Chuliá, 2016), pueden ser los metales
y sus aleaciones, materiales
poliméricos, materiales cerámicos y
vidrios y los materiales compuestos; el
funcionamiento de cada componente
(palanca, polea, engranajes, rolineras,
cojinetes, ejes, entre otros); las
fórmulas implicadas y el desarrollo de
las mismas.
En lo anterior, se incluye el
conocimiento de los principios de
generación de potencia y calor
mediante fuentes de energía, sean
convencionales o alternas, en lo que
se estudia cómo la energía producida
o que alimenta a las plantas de vapor,
S

comprendiendo lo que es un Ciclo
Carnot y Ciclo Rankine, o en el caso de
las plantas de energía de gas y aire, lo
que es un ciclo de aire estándar, un
ciclo Otto, Diesel, mixto, Brayton y de
motor de combustión interna.
Se complementa mucho el
entendimiento de los procesos
productivos y de manufactura a través
de los Procesos Especiales de
Manufactura y el Diseño y Desarrollo
de Productos; el segundo, como un
contacto que abarca cada área y fase
de creación de productos nuevos y
existentes.
El proceso para diseñar un
producto a nivel mecánico requiere,
entre tantos, conocer y poder aplicar
la Ingeniería Asistida por
Computadora, que combina el Diseño
Asistido por Computadora (CAD) y la
Fabricación Asistida por Computadora
(CAM).
A nivel de control de procesos,
la Automatización Industrial y
Mecatrónica describe los niveles a los
que un sistema puede ser
automatizado, con distinción entre el
uso de un sistema de operación
totalmente manual, uno de uso
híbrido o uno de uso totalmente
automatizado. Esta asignatura
instruye en la comprensión de cómo
funcionan los sistemas físicos a partir
de su modelado, cómo interpretar los

diagramas de instrumentación,
entender las normativas que le
conciernen y más.
En contraste, para ampliar la
capacidad socio crítica del futuro
ingeniero, se estudian los Modelos de
Producción Social, que amplían la
noción del sistema productivo a nivel
nacional e internacional, al explicarse
conceptos básicos pero útiles, y
requerir al estudiante el análisis y
explicación de situaciones en
organizaciones y grupos mundiales
que controlan y/o impulsan la
economía de los países dentro de su
alcance.
Bajo este contexto, serán
descritas cada una de las asignaturas
vistas, con una idea integral de lo que
representan y su función tanto a nivel
académico como a nivel práctico para
el ingeniero mecánico.

Proyecto Socio Integrador (PSI)
l documento Rector del
PNF en Mecánica (MPPEU,
2012), aclara que “el
Proyecto Socio Integrador (PSI) se
concibe como el direccionamiento de
la manifestación y voluntad colectiva a
partir de los problemas territoriales
emergentes diagnosticados, con la
finalidad de que se haga histórico en
su concreción territorial a través de las
acciones sistemáticas y concatenadas
de quienes están comprometidos con
su realización: instituciones
universitarias, comunidad y el Estado”
(p. 24).
En ese sentido, el desarrollo de
los conocimientos adquiridos como
ingenieros se impulsa en la
construcción de un proyecto socio
integrador que se centra en la
solución de problemas de una
empresa o comunidad a través de
objetivos, que surgen posterior al
diagnóstico de la empresa.
De cada objetivo se derivan
una serie de actividades que planifica
el equipo investigador, para ejecutar
los pasos que conlleven a una solución
del problema mediante la aplicación
de conocimientos y metodologías
correspondientes al área de ingeniería
E

mecánica. Los resultados de la
ejecución de esas actividades se
evalúan para validar que la solución
planteada y ejecutada brinde
realmente los resultados esperados.
Las enseñanzas brindadas por
las asignaturas de este trayecto,
permiten que cada proyecto socio
integrador tenga un mejor
desempeño, debido al acceso a
nuevos conocimientos fundamentales
para el desarrollo de actividades
competentes al tipo de proyecto en
realización.
El proceso de diseño de un
componente mecánico forma parte de
una etapa, pero producir los
componentes en base a las
especificaciones del material y
dimensiones, forma parte de otra
perspectiva que involucra asignaturas
como procesos especiales de
manufactura, que explica más allá de
los procesos convencionales de
manufactura, al describir cómo los
componentes adquirirán la forma
deseada, que en el caso del proyecto
socio integrador es de interés conocer
las implicaciones previas al resultado
final de un componente, para validar
que cumplirá con las especificaciones
y si el proceso realizado se está
ejecutando bajo condiciones ideales.

Previo a esto, los componentes
de sistemas son diseñados y
producidos tomando en cuenta la
asignatura diseño de máquinas (sea
de carga estática o dinámica, eléctrica
o manual, de producción, impulsora
de otras máquinas, etc.), pues
dependiendo del tipo de máquina se
desarrollan cálculos tomando como
referencia las fórmulas y teorías
impartidas en la asignatura
Matemáticas para Ingeniería, así como
también en Generación de Potencia,
que estudia la fuente de alimentación
de maquinarias y equipos, junto a los
ciclos de plantas de vapor para la
producción o reutilización de energía,
si es el caso.
El manejo de un proyecto por
un ingeniero mecánico no sólo se
centra en la parte técnica, ya que las
soluciones al fin y al cabo están
orientadas a un grupo de personas
que piensan y sienten. Se sabe que
cada persona tiene ideologías, y esto
corresponde en parte a su identidad
cultural, por lo que la asignatura de
Cultura complementa al proyecto
socio integrador en este sentido, para
diferir en que una población
determinada (una empresa,
trabajadores, citadinos, entre otros)
orienta sus necesidades según las
costumbres y creencias que las

identifica, y comprender de qué
manera se alcanza un nivel alto de
satisfacción (sea a nivel emocional,
productivo u otro relacionado), apoya
al estudio que realiza el ingeniero para
brindar una solución eficaz a los
problemas planteados.
No queda atrás la noción del
orden que crea la asignatura Diseño y
Desarrollo de Productos para ejecutar
un proyecto de principio a fin, que
además indica cómo y cuándo
ejecutar las actividades que
aproximen al ingeniero de la mejor
manera hacia una solución
determinada, ya que un proyecto
socio integrador se centra en
solucionar uno o varios problemas
bajo una creación, diseño,
mejoramiento o implementación,
tomando también en cuenta que
coincida con el Modelo de Producción
Social actual en el espacio donde la
solución creada por el ingeniero será
aplicada, siendo realista con el
contexto económico y social de la
empresa o comunidad objetivo.

Diseño y Desarrollo de Productos
na de las capacidades
que desarrolla el
ingeniero mecánico es
la creación de nuevos productos, que
incluye el estudio del proceso del
mismo: desde que se está en la fase
de ideación del producto, hasta que
finaliza su producción y se crea un
plan de mantenimiento para asegurar
que a futuro, este producto mantenga
su funcionamiento y así prolongar su
vida útil.
No es sólo el proceso lo que se
estudia, sino las implicaciones de cada
aspecto del diseño y desarrollo de
productos, pues bien, cada problema
tiene una o muchas formas de ser
abordado, y de ser solucionado,
dependiendo de las necesidades del
cliente, que ya conoce su problema o
si quiera ha notado el efecto de este
problema, por lo que le corresponde
al ingeniero hacer un estudio
completo (desde problemas hasta
posibles soluciones presentadas bajo
un escenario hipotético).
Dar con un concepto que
funcione como solución es sólo la
punta del iceberg, puesto que
desarrollar una solución o un
concepto involucra conocer los
procesos de producción y
U

manufactura de herramientas y/o
equipos, pues es muy diferente el
procedimiento de construir un torno
que construir una impresora de
oficina, aunque se manejen los
mismos términos en la mayoría de los
procesos.
La solución que se crea no sólo
debe ser funcional para el cliente, sino
también puede ser atractiva para su
uso (fácil de usar, diseño elegante,
ergonómico, entre otros), amigable
con el ambiente, que potencien el
factor de compra del producto, o que
complemente la satisfacción del
pedido de un cliente. Estas
características son planificadas con
antelación, así como todas las
posibilidades de uso del producto son
consideradas previamente.
Cuando se llega al punto de
que se ha creado un diseño único y
original tanto en apariencia como en
las soluciones que abarca, se patenta
tal diseño o producto, así como
también, si una creación involucra
partes o procesos que derivan de los
diseños creados por terceros, debe
tomarse en cuenta su propiedad
intelectual. Cada persona tiene el
derecho de que le sea reconocida una
creación como de su autoría, y los
ingenieros reconocen esto, como
parte del estudio del diseño y
desarrollo de productos.

La unificación y aplicación de
todos estos conocimientos se organiza
mediante la administración de
proyectos, pues no es suficiente
contar con extractos de
conocimientos cuando se necesita de
una buena organización que abarque
de principio a fin los recursos (materia
prima, finanzas, recursos humanos) y
conocimientos necesarios para
ejecutar una idea o plan. Como
ingenieros mecánicos, se ha brindado
el conocimiento y las referencias
bibliográficas de sustento para el
diseño y desarrollo de productos de
forma exitosa.
Un excelente recurso es la
quinta edición del libro Diseño y
Desarrollo de Productos de (Eppinger
& Ulrich, 2013), quienes plasman la
forma ideal de realizar todo lo
expuesto en los párrafos anteriores.

Procesos Especiales de Manufactura
ara la construcción de
piezas, usualmente en
serie, se crean modelos
que son utilizados como referencia
para las dimensiones que le serán
aplicadas al diseño final de esa pieza.
Para la manufactura, según (Barreto,
2010), se inicia con la materia prima
en forma de una masa refinada, y su
interés principal es el cambio de
forma, y su proceso debe estar
precedido por el diseño. Para el caso
de esta asignatura, se estudia este
proceso junto a las formas en las que
se manipula el material para obtener
el resultado final deseado.
Es de interés para el diseñador
que durante el proceso, los
materiales, propiedades, formas,
tolerancias, tamaño y acabado del
producto satisfagan las
especificaciones establecidas desde
un principio.
Para ello, deben conocerse los
procesos especiales de manufactura:
fundición, electroerosión, ultrasonido,
rayo láser y materiales plásticos.
Para el caso de la fundición, se
estudia el proceso en el que una pieza
se fabrica mediante el vertido de
material fundido en un molde,
P

elaborado previamente con un
modelo creado en base a las
dimensiones del material, la
contracción de la pieza por
enfriamiento y el maquinado que se le
aplicará después de extraer la pieza.
De esto se crea el plano de modelería,
indicando las dimensiones de los
machos insertados en los respectivos
agujeros de la pieza, y especificando la
conicidad y la dirección de extracción
de la pieza.
Respecto a los materiales
plásticos, se les aplica el moldeo por
inyección, que es un proceso
semicontinuo que consiste en inyectar
un polímero, cerámico o un metal en
estado fundido (o ahulado) en un
molde cerrado a presión y frío, a
través de un orificio pequeño llamado
compuerta. En ese molde el material
se solidifica, comenzando a cristalizar
en polímeros semicristalinos. La pieza
o parte final se obtiene al abrir el
molde y sacar de la cavidad la pieza
moldeada.
Cuando se requiere crear
geometrías en piezas que son difíciles
de realizar con el mecanizado
tradicional, se utiliza el mecanizado
por ultrasonidos, que consiste en
remover material de una pieza con
ayuda de una herramienta que vibra y
hace colisionar una pasta de material
abrasivo con la pieza a mecanizar. Este
tipo de mecanizado tiene aplicaciones
en la industria del automóvil, de los
semiconductores, de la óptica, la
médica y otras.

Para la producción de piezas
muy pequeñas y precisas, se conoció
la electroerosión, y su proceso
consiste en la generación de un arco
eléctrico entre una pieza y un
electrodo en un medio dieléctrico
para arrancar partículas de la pieza
hasta conseguir reproducir en ella las
formas del electrodo.
Alternativamente, se tiene a la
tecnología de mecanizado por láser,
que es un proceso de índole térmica
que no genera viruta, en el que la
eliminación del material se provoca
por la fusión y vaporización del mismo
al concentrar en zonas localizadas
elevadas temperaturas.
Así, con estos procesos
especiales de manufactura, hoy en día
es posible crear una cantidad
inimaginable de componentes para
diferentes industrias y según
necesidades específicas,
diversificando la producción por
cuando se requiere que el diseño
tenga cierta geometría y el material
puede no recibir los mismos
resultados que si se le aplicara un
mecanizado tradicional.

Matemática Para Ingeniería
esarrollar la lógica
matemática para
cualquier clase de
cálculo es indispensable para un
ingeniero mecánico, y las unidades
que abarca la matemática para
ingeniería buscan compensar justo
eso.
Es por ello que se abarcan
temas como las funciones de una y
varias variables, límites, integrales,
aproximaciones y métodos numéricos
(como el método de mínimos
cuadrados para el ajuste de rectas,
funciones polinómicas, funciones
exponenciales y potenciales,
estimación de errores, polinomios de
interpolación), aproximación de
funciones (sean por el método de
bisección, a través de la falsa posición,
por el método de Newton-Raphson o
iteración del punto simple punto fijo)
y transformada de Laplace (junto a sus
propiedades, la transformada inversa,
la solución de ecuaciones
diferenciales), por mencionar algunos.
Un caso donde se observa la
aplicación de los temas abarcados, es
D

mediante el uso de la transformada de
Laplace en los circuitos eléctricos, que
se realiza por un método escribiendo
las ecuaciones temporales, aplicando
la transformada de Laplace,
resolviendo en el dominio de Laplace y
finalmente volviendo al dominio del
tiempo usando la transformada
inversa.
Este es uno de los infinitos
ejemplos en los que la matemática a
nivel de ingeniería resuelve, puesto
que todo lo representativo a esta
carrera es matemáticas. Esta
asignatura complementa
indudablemente al Diseño de
Máquinas, el desarrollo del Proyecto
Socio Integrador y el estudio de la
Generación de Potencias.

Generación de Potencia
a generación de potencia
estudia a las plantas
generadoras de vapor y
cómo estas producen energía eléctrica
a partir de la energía mecánica.
Dentro de este proceso se utiliza un
combustible para poner las plantas a
funcionar, sean combustibles sólidos,
líquidos o gaseosos.
Corresponde al ingeniero
comprender la diagramación de los
ciclos y generar gráficas
representativas de estos ciclos, para
evaluar en qué estado se encuentra el
flujo de agua, sea como vapor
sobrecalentado, vapor saturado,
líquido saturado o líquido comprimido
o subenfriado, tal como el caso del
ciclo Rankine, en el que se calculan las
cantidades de calor ganadas y
perdidas en cada punto del ciclo en el
diagrama.
L

Previo a la construcción de
estas plantas de vapor, uno de los
puntos fundamentales es la creación
del diagrama de cómo se pretenden
construir, en base al objetivo con el
cual se crea dicha planta. El
entendimiento de los procesos
permite realizar mantenimientos en la
planta con el paso de los años, así
como también permite que nuevas
plantas fabricadas sean optimizadas
en base al estudio del rendimiento de
la misma durante sus años de
funcionamiento, ya que una de las
capacidades de un ingeniero debe ser
la optimización de procesos existentes
para la mejora continua.

Diseño de Máquinas
egún (Libardo, 2018), el
diseño mecánico o de
máquinas ha tenido un
papel protagónico en el avance de la
tecnología, sólo a través de éste se
pueden desarrollar adecuadamente
componentes y sistemas tales como
sillas, máquinas herramientas,
electrodomésticos, puentes,
edificaciones, automóviles y naves
espaciales. Es gracias a los
conocimientos en ingeniería mecánica
que se puede predecir con cierta
exactitud el comportamiento de las
estructuras y máquinas y poder
diseñar éstas para que dichos
comportamientos sean los requeridos.
El proceso de diseño debe ser
planeado adecuadamente para
obtener resultados satisfactorios, ya
que depende de muchos factores. Se
tienen que tomar decisiones en
cuanto a los materiales con que se
construirán los elementos,
geometrías, dimensiones,
tratamientos termoquímicos y
superficiales, métodos de
manufactura y costos, entre otros. En
general, no existe una solución única
para satisfacer una necesidad, por lo
que se deben considerar los diferentes
aspectos y criterios para obtener una
solución óptima, o por lo menos
adecuada.
S

El diseño de ingeniería es el
área que tiene que ver con el proceso
completo, desde la identificación de la
necesidad hasta la construcción del
dispositivo, y para la asignatura
Diseño de Máquinas, toma relevancia
el manejo de la teoría cuando se trata
de realizar diseños a carga estática
(que evalúan los criterios de fallo, de
máxima tensión normal y tangencial,
de la energía de distorsión), diseños a
fatiga (cómo ocurre, su propagación,
análisis a partir de curvas de fatiga,
cargas involucradas), diseño de ejes
(estudiando las fuerzas actuantes,
momentos flectores, junto a sus
posibles deformaciones, su rigidez y
vibraciones), diseño de rodamientos
(según sus tipos y los cálculos
involucrados) y diseño de
transmisiones.
Actualmente, muchas
compañías del mundo están muy
interesadas en invertir en diseño. El
ciclo de vida de un producto muestra
que las ventas de productos tienden a
reducirse, y los productos innovadores
de los competidores tienden a
acelerar este proceso. Por tanto, las
compañías tienen que invertir en el
diseño de nuevos productos si quieren
mantenerse en el mercado y obtener
utilidades. El diseño debe ser muy
efectivo y eficiente con el fin de
reducir costos, esfuerzos y tiempo
para introducir productos en el
mercado.

Modelo de Producción Social
as capacidades analíticas
del ingeniero no sólo
abarcan el área de las
matemáticas, sino también el área
social y productiva. El manejo de
conceptos como socialismo,
capitalismo, oferta y demanda en la
economía, precio, inflación,
hiperinflación, deflación, importación
y exportación, puede parecer básico,
pero ayuda a comprender la lógica de
los cambios y desarrollos de los
sistemas productivos en las
economías, tanto a nivel nacional
como internacional.
Para intentar crear estabilidad,
generalización y orden entre
economías, se crean convenios como
el MERCOSUR, o existen grupos como
el FMI, que regulan o dan libertades a
sus países miembros. Hay muchos
otros organismos, pero en esta
asignatura se plantea comprender
desde un principio el cómo, quiénes y
el porqué de las decisiones que toman
los países y le dan forma a la
economía mundial.
El contexto económico del país
es protagonista en esta asignatura,
durante el confinamiento por la
pandemia del COVID-19, ya que
surgieron importantes cambios en el
funcionamiento de cada área que
sostiene al país, pero el
entendimiento de los retos
socioeconómicos que ha presentado y
L

ahora presenta el país, da a entender
al estudiante el impacto que tienen
estos cambios, por lo que estudiar y
profundizar un problema forma parte
de las actividades que realiza un
ingeniero mecánico para desarrollar
su capacidad de toma de decisiones y
ofrecer las soluciones más eficaces a
esos problemas.
Un modelo de producción
social debe estar orientado a la
eficiencia continua a partir del
acuerdo entre personas que
constituyan tal modelo. Es un trabajo
en equipo con alcances tanto local,
regional y nacional, como
internacional. Aunque ciertamente
estos varían según los objetivos
propuestos por los grupos que lleven a
cabo dicho modelo.

Deporte, Cultura y Recreación
a caracterización de un
grupo de personas por
gustos comunes, intereses y
actividades tradicionales iguales en un
espacio geográfico determinado, es lo
que podría denominarse como
cultura. Es la raíz de una región
determinada, que las define como
tales, por un conjunto de
características reconocibles por
costumbres entre habitantes de un
espacio.
Esta asignatura da a conocer el
factor común en las culturas
populares, de masas y de élite por
separado, así como también desarrolla
la identidad cultural de regiones como
la venezolana, crea conciencia a través
del conocimiento de la cultura
ecológica y da a entender cuál era la
voz del pueblo mediante las
manifestaciones culturales.
En el mundo, aunque externa e
individualmente seamos iguales, en
conjunto somos parecidos, y aún más
cuando de culturas se trata. Cada
individuo posee un método diferente
para expresarse y compartir ideas
entre sí, y conocer los ideales
representativos de una cultura
permite a otros individuos
L

aproximarse con una noción para
poder expresar sus ideas hacia esas
comunidades de forma adecuada.
Para un ingeniero, ser capaz de
transmitir ideas adecuadamente es
parte de sus habilidades pasivas,
necesarias para apoyar el crecimiento
socio-tecnológico de otras
comunidades, en especial al entender
la forma de ser de aquellos individuos
que podrían formar parte de un
proyecto de creación o mejora de
algún bien o servicio a nivel de
ingeniería mecánica, por lo que el
conocimiento e ideas se transmiten
adecuadamente al estudiar
previamente el modo de expresión de
otros individuos que formen parte del
objeto de estudio del proyecto a cargo
de un ingeniero o ingeniera.
En el caso del Deporte y
Recreación, visto en la segunda mitad
del Trayecto IV, se estudia en
diferentes enfoques lo que representa
la recreación, el tiempo libre, ocio,
stress, sedentarismo y excursión.
Además, se reflexiona sobre cómo la
recreación puede ayudar al estudiante
en medio de la crisis del coronavirus
COVID-19.

Junto a ello, se destaca la
importancia en la vida moderna de
tener una cultura de actividades al
aire libre, que incluye los
campamentos, excursiones y paseos.
Adicionalmente, se relaciona la
relevancia de los juegos tradicionales
y pasivos en Venezuela. Por último,
pero no menos importante, se
repasan las bases legales de la
recreación en nuestro país y los
campamentos en la zona sur del
Estado Anzoátegui.
Aunque puede enfocarse
únicamente lo aprendido para la
conservación de la salud del futuro
ingeniero mecánico, el aprendizaje de
esta asignatura se puede asociar al
Gran Objetivo Histórico Nº 5 del Plan
de la Patria 2019-2025, que dice:
“Contribuir con la preservación de la
vida en el planeta y la salvación de la
especie humana”, puesto que el
ejercicio físico y sus actividades
asociadas van en pro de la
conservación de la salud de las
personas, y estos principios pueden
ayudar al ingeniero mecánico a idear
soluciones que tengan como objetivo
el mejoramiento o preservación de la
salud, en relación al bienestar que
transmite el deporte y recreación en
las personas. Como ejemplo no
exclusivo, se tienen los equipos
deportivos.

Diseño y desarrollo de productos a través de la
ingeniería asistida por computadora, automatización,
control de máquinas alternas y todos aquellos
conocimientos mecánicos previamente adquiridos.
esarrollar productos
dirigidos a la
satisfacción de una
necesidad de un público definido es
una actividad que involucra el apoyo
de diferentes especialidades, como lo
es la ingeniería mecánica, según la
fase de desarrollo en la que se
encuentre tal producto.
El título de esta sección nos
señala un alcance de cómo desarrollar
un producto en base a conocimientos
fundamentales en el área de
ingeniería mecánica, como lo es la
ingeniería asistida por computadora,
automatización y control de
máquinas. Esto, unido a lo aprendido
a lo largo de la carrera en cuestión.
Y es que las tecnologías del
siglo actual favorecen al impulso del
desarrollo de productos, que a su vez
se diversifica en diferentes industrias,
sea la automotriz, electrodoméstica,
naval y aeroespacial, por mencionar
algunas.
La precisión y flexibilidad de
diseño y desarrollo que brinda la
ingeniería mecánica no pasa
desapercibida por las industrias
actuales, las cuales desean crear
D

productos competitivos que, más allá
de ser un ingreso económico, estas
producciones se centran en brindar
soluciones, las cuales son el enfoque
de los ingenieros mecánicos cuando
idean, diseñan, crean y prueban
productos experimentales o finales.
Los procesos cada vez
requieren menos interacciones
humanas por las capacidades de los
sistemas de control al operar
máquinas que constituyen un proceso
productivo. Esto ocurre porque los
sistemas están en gran parte
automatizados, y a la misma magnitud
sólo requieren de la supervisión por
parte de especialistas para evaluar los
datos que arrojan los sistemas de
control.
Un ingeniero mecánico está al
tanto de esto, aplicando principios de
automatización industrial y
mecatrónica, unido al conocimiento
de la dinámica de máquinas, y siempre
considerando que los procesos deben
brindar resultados de calidad bajo un
alto nivel de productividad.
Las asignaturas que forman al
ingeniero a tener esta visión de los
procesos productivos y le brindan
conocimientos para tomar decisiones
acertadas, son aquellas que serán
descritas a continuación.

Dinámica de Máquinas
ablar de motores,
rotores, elementos
giratorios y oscilatorios,
y demás equipos que vibran u oscilan
con alta frecuencia y reducido lapso
de tiempo, corresponde a lo que un
ingeniero conoce como la dinámica de
máquinas.
Lo que caracteriza al estudio
de la dinámica de máquinas es, según
(Hernández, 2019), “el aprendizaje del
movimiento de un sistema bajo la
consideración de las fuerzas que
afectan al sistema”.
Es decir, cada “sistema” puede
realizar su propio movimiento si es
parte de su naturaleza. Además, otros
“agentes” pueden interactuar sobre
este sistema, causando que tenga una
determinada respuesta.
El motor de un vehículo vibra
al estar encendido, el eje del aspa de
un ventilador vibra en la misma
condición, una bicicleta en
movimiento vibra en movimiento por
el efecto del contacto de las ruedas
con la superficie por la cual se
desplaza… y así muchos otros sistemas
vibran por sí mismos por el simple
hecho de estar funcionando en
H

condiciones consideradas como
normales y/o se ven afectados por el
efecto de un agente externo que les
cause una determinada respuesta
vibratoria.
Estos y muchos otros sistemas
poseen amortiguadores integrados
que evitan que las vibraciones de
cualquier grado coincidan con el valor
de resonancia y sufran daños graves,
tanto las máquinas como los
operadores de éstas y cualquier otra
persona que se encuentre en el radio
de efecto de estos sistemas.
Los mismos amortiguadores
evitan que, al recibir una carga en una
dirección determinada, estos sistemas
colapsen durante su operatividad.
Estas consideraciones las
realiza un ingeniero mecánico bajo el
campo de la dinámica de las
máquinas, aplicándolas a sistemas de
uno, dos o varios grados de libertad, y
según posean vibraciones libres,
forzadas, excitadas o según sus
frecuencias naturales.
Su importancia radica en que,
al entender la naturaleza de las
máquinas o equipos que se manejen,
puede ejecutar acciones acordes, sean
correctivas o preventivas, como lo es
balancear rotores, aplicar cargas o
masas en dispositivos que tengan
vibraciones anormales por efecto de
un desbalance, reconocer y actuar
sobre máquinas que posean

comportamientos que no
correspondan a su naturaleza o
intención con las cuales fueron
fabricadas, y así muchas otras
consideraciones orientadas a la
normalidad de funcionamiento de las
máquinas y equipos.

Automatización Industrial y Mecatrónica
na de las formas de
reducir los tiempos de
ejecución de los
procesos de producción se realiza
mediante la automatización de los
mismos; una posibilidad atractiva para
las productoras que se traduce en una
implementación costosa y tardía.
Costosa, por la adquisición de
los equipos y toda la instrumentación
necesaria; tardía, dependiendo de la
complejidad del sistema a
automatizar. Pero sobre todo, es
necesario tener los conocimientos
adecuados para aplicar la
automatización a nivel industrial en
dispositivos, equipos mecánicos y
maquinarias.
Estos conocimientos son los
que adquiere el ingeniero mecánico al
estudiar esta asignatura, que son
complementados por las materias de
Física y Electricidad Industrial y
Automatismo vistas en trayectos
anteriores de la carrera de Ingeniería
Mecánica.
En esencia, la Automatización
Industrial y Mecatrónica consiste en
comprender cómo funcionan los
elementos que componen un proceso
U

productivo, su modelado físico, las
señales que reciben, las respuestas
que emiten, los instrumentos que
miden las magnitudes de sus
variables, y cómo plasmar todo esto
en diagramas de control y
documentos que tengan utilidad para
desarrollar el sistema automatizado
que se desee implementar.
La colaboración de uno o
varios ingenieros mecánicos es
necesaria para esta labor, quienes
junto a los demás especialistas en la
empresa a la que se le desee
automatizar los procesos, construyen
todo un sistema que funcione
automáticamente y adecuadamente.
La automatización está
presente a nivel mundial en empresas
de diversas industrias, y los
conocimientos en el área de mecánica
son aprovechados para esto,
demostrando la relevancia que posee
esta asignatura en el ámbito
profesional del futuro ingeniero.

Electiva I y II
a ingeniería mecánica no
sólo se nutre de los
conocimientos impartidos
por las asignaturas que están
estrechamente relacionadas con su
área, sino que también aprovecha las
enseñanzas que proporcionan otros
temas, áreas o especializaciones para
complementar y brindarle mayores
herramientas al ingeniero mecánico
para que desempeñe su labor en otros
campos que lo requieran.
Un buen ejemplo es la
diversidad de temas que las
asignaturas electivas abarcan. En este
caso, esta asignatura fue vista en dos
partes, abarcando tanto el estudio de
proyectos mecánicos en el área
petrolera como repaso de lo que
representa el Mantenimiento,
Seguridad Industrial y el Diseño y
desarrollo de productos.
Estos proyectos estudiados
consisten en el mejoramiento de
algún componente o proceso, para
hacerlo más eficiente usando menos
L

recursos y menos contaminantes de
ser posible. Estos proyectos se
basaron en el principio de mejora
continua, que es un término
protagonista en el estudio de la
calidad, e indispensable para cada
labor que desempeñe un ingeniero
mecánico, quien constantemente
debe evaluar el funcionamiento de
procesos productivos como parte de
un plan de mantenimiento de equipos
y procesos.
Relacionado a esto, los temas
de Mantenimiento y Seguridad
Industrial vistos, dan a conocer las
normativas que rigen un espacio de
trabajo e incluyen la preservación de
la salud de quienes habitan ese
espacio y de los equipos que allí
coexisten. Debe resaltarse aquí que un
ingeniero mecánico debe estar al
tanto de las leyes y normas que
aplican al área donde labora, pues son
parte de un sistema de gestión
integral que debe manejar toda
empresa. De no existir ese sistema, el
ingeniero posee las capacidades para
diseñarlo y gestionarlo con el resto del
personal de una empresa.
En contraste, cuando se
estudia el Diseño y desarrollo de
productos como Electiva, el interés se

centra en que el futuro ingeniero
considere la filosofía del diseño, la
naturaleza con la que los productos
son diseñados, las actividades que
involucra, entre otras, para reforzar
que el crear o renovar productos se
basa en un proceso que requiere de
creatividad, conocimientos,
dedicación, inversión e ingenio y, en
cualquier área o industria en la que el
ingeniero mecánico decida
involucrarse, estos principios
estudiados son el núcleo para la
creación de productos que realmente
brinden una solución y no sean un
“producto más” en el mercado.

Ingeniería Asistida por Computadora
egún (ESSS, 2014), la
Ingeniería Asistida por
Computadora (CAE) es una
herramienta que ayuda a las empresas
en el desarrollo y perfeccionamiento
de productos. Con ayuda de una
computadora, los profesionales
pueden realizar diferentes análisis
como: análisis estáticos, dinámicos, de
fluidos, térmicos, electromagnéticos y
acústicos entre otros, que
proporcionan beneficios como la
reducción del tiempo en la
elaboración de proyectos, aumento de
la productividad, facilidad en la
detección de fallas y ayuda en la
identificación de soluciones.
Para realizar esto, es necesario
crear los modelos en un software de
Diseño Asistido por Computadora
(CAD), con sus dimensiones,
parámetros y operaciones de corte o
extrusión según sea necesario, para
luego procesar estos datos por el
software CAE y realizar los análisis
mencionados.
Esta asignatura brinda a los
futuros ingenieros la enseñanza de
cómo manejar una herramienta CAD,
específicamente SolidWorks, el cual es
S

un software muy utilizado a nivel
mundial para la fabricación de piezas y
ensamblajes mecánicos de cualquier
clase de material.
Un ingeniero mecánico
comprende los principios de
funcionamiento de este tipo de
herramientas para desarrollar
modelos que posteriormente
requieran ser estudiados y evaluados
previo a su producción en físico.
En las empresas pueden
dedicarse hasta equipos numerosos
para el manejo de software CAD y otro
equipo para el análisis mediante CAE,
debido a la importancia que tienen
ambos y la cantidad de trabajo que
pueden tener los ingenieros
mecánicos enfocados en estas áreas.
Por lo tanto, con las exigencias
en el área tecnológica que tienen hoy
en día todas las empresas
modernizadas en el área de diseño
mecánico, los ingenieros mecánicos
requieren de conocer las nociones y
prácticas que brinda el estudio de la
Ingeniería Asistida por Computadora.

Calidad y Productividad
os términos que un
ingeniero mecánico
debe tener siempre
presente en cada área en la que se
desempeñe: la calidad y la
productividad. El fundamento de esto
es la experiencia que han tenido
diferentes industrias con el paso de
los años al medir ambos términos en
cada uno de sus procesos y utilizarlos
de referencia para realizar mejoras
que les brinde mejores resultados en
sus operaciones.
La calidad considera los
aspectos cualitativos de lo que se está
evaluando, su mejora representa una
satisfacción para el consumidor de
aquello que se mejoró; su disminución
implica lo contrario, generando malas
expectativas de lo que representa el
uso de un producto o servicio.
La productividad se centra más
en los números, sea en el aumento de
la producción o la ejecución de tareas
en un menor tiempo que el estimado.
El manejo de ambos términos y
la aplicación de estrategias para
D

mejorar tanto la calidad como la
productividad de un proceso,
producto o servicio, es necesario para
que las empresas puedan posicionarse
por encima de sus competidores al
brindar resultados relevantes para
aquellos consumidores que
disfrutarán del producto final.
Al recibir los conocimientos
que esta asignatura brinda, los
ingenieros mecánicos conocen esto de
primera mano en el campo laboral,
reconociendo que no es suficiente
crear un producto con procesos que
no se mejoran, con herramientas que
no se optimizan o recursos que son
ineficaces, por lo que medir cada
aspecto que sea posible con el
enfoque de mejorar la calidad y
productividad hará que los objetivos
en materia de producción y
satisfacción de cliente, sean más
acertados.
Las optimizaciones que se
pueden realizar para esto, pueden ser
tan mínimas o tan complejas como
sea necesario, siempre orientadas al
objetivo final del producto o servicio,
que más que ser vendido, debe
brindar una experiencia satisfactoria.

Epílogo
l ingeniero mecánico por medio de su trabajo puede optar por ser parte
de importantes industrias nacionales e internacionales, para obtener un
cargo relevante en lo relacionado a la utilización de los materiales y el
manejo de todo el sistema automatizado dentro de las Industrias.
Todos los conocimientos
que recibe un ingeniero mecánico
en su carrera se encuentran
relacionados al manejo de la física,
la matemática y el dibujo, los
cuales resultan de suma
importancia para comprender el funcionamiento de las maquinarias dentro de las
Industrias. Por lo tanto, el trabajo de un profesional en esta área en el aspecto
industrial es indispensable. Esto aumenta todo el campo laboral, debido que para el
óptimo desarrollo y expansión de cualquier empresa pública o privada, es necesario
contar con un ingeniero mecánico que pueda aplicar sus conocimientos dentro de
las instalaciones.
E

En la actualidad son muchas las industrias que funcionan de manera
automatizada, por medio de motores, máquinas hidráulicas, y una extensa variedad
de máquinas eléctricas. El manejo de tales maquinarias resulta complejo para la
persona común, pero el ingeniero mecánico se ha formado para contribuir a las
empresas y regular el manejo de sus maquinarias. Por lo general, tales maquinarias
resultan ser el capital principal y el más importante dentro de una industria, y por
ello, la gerencia de la misma no dudaría en
contratar a un ingeniero mecánico.
De acuerdo a lo mencionado
anteriormente, dentro de una sociedad donde
todos los procesos son automatizados y donde se
mantiene una cultura que fomenta el consumo
de cualquier producto dentro de cualquier área,
es de suma importancia contar con el correcto funcionamiento de las industrias, las
cuales son responsables de elaborar el producto que posteriormente será expuesto
en mercados tanto nacionales como internacionales. En este sentido, el trabajo de
un ingeniero mecánico es la pieza clave para el buen funcionamiento de cualquier
industria, ya que éste será el encargado de mantener sus maquinarias en perfectas
condiciones, así como también velará por la correcta gestión de las actividades en la
misma, en relación a su amplio campo de estudio.

Referencias Bibliográficas
Besa Gonzálvez, A. J., & Valero Chuliá, F. J. (2016). Diseño de máquinas. Valencia
(España): Universitat Politécnica de Valencia.
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Edición. México, D.F.: Mc Graw Hill Education.
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funciona? Obtenido de Blog ESSS: https://www.esss.co/es/blog/ingenieria-
asistida-por-computadora-que-es-y-como-funciona/
Hernández, A. (2019). Dinámica de Máquinas.
Libardo, V. (2018). Diseño de Elementos de Máquinas. Editorial UTP.
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http://www.curricular.info/docu/lineamientos_pnf.pdf
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Vargas Contreras, Z. (10 de julio de 2017). El Origen de la Mejora Continua fue
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https://es.linkedin.com/pulse/el-origen-de-la-mejora-continua-zita-vargas-c-

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https://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizado_con_láser
Wikipedia. (18 de Febrero de 2020). Mecanizado ultrasónico. Obtenido de
https://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizado_ultrasónico

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