ESC. PROV. DE NIVEL MEDIO Nº 36 AGROTECNICA "JOSE CAMPODONICO". CHAJARI. (E.R.) PROCESOS PRODUCTIVOS. UNIDAD 1. SISTEMAS. Prof: Juan José Braun. Analista Programador

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PROCESOS PRODUCTIVOS UNIDAD 1: SISTEMAS LA TECNOLOGIA Y LA COMPLEJIDAD: Muchos productos tecnològicos aparecen como “cajas” cuyo interior no podès ver y cuyo funcionamiento desconocès: una calculadora de bolsillo, un equipo de mùsica, un tren, una represa hidroeléctrica, y tantos otros. Sin embargo no tenés dudas de que cada uno de esos productos tecnológicos está compuesto por miles de partes. Cómo entender este universo de partes diferentes que se relacionan entre sí, que funcionan de forma tan armónica que casi siempre logran el objetivo para el que están hechas? LOS SISTEMAS: La mayor parte de los productos tecnológicos actuales presenta un alto grado de complejidad. Analizar a fondo cualquiera de estos productos con la infinidad de piezas que lo componen puede llegar a ser muy difícil y laborioso. Un automóvil, un avión, una computadora, un televisor están hechos de miles de partes. Comprender el funcionamiento del conjunto de todas ellas no es sencillo. Lo mismo ocurre si se quiere conocer en detalle el proceso de producción de una fábrica. Sin embargo es posible aproximarse al conocimiento de cualquier producto tecnológico de un modo distinto, para comprenderlo en forma general, es decir, sin necesidad de un análisis detallado de cada una de sus partes. Esta forma de aproximación consiste en considerar que el producto es un sistema, es decir, un conjunto de elementos que se conectan y/o se relacionan entre sí. Para comprender un sistema no es necesario detenerse a analizar qué ocurre con cada elemento. Para realizar esta forma de análisis se agrupan las piezas de un sistema que cumplen una determinada función dentro de él, formando así conjuntos más pequeños o subconjuntos departes (subsistemas) Elementos de un sistema Para analizar un sistema (artefacto, máquina, fábrica, organización o cualquier otro producto tecnológico):  El primer paso es diferenciar cuáles son los elementos que requiere para funcionar. A estos elementos se los llamará entrada del sistema.  Un segundo paso es analizar cuáles son las transformaciones que el sistema produce sobre las entradas. El conjunto de essas transformaciones determinará la funcion del sistema.  El tercer paso es considerar los productos de las transformaciones producidas por el sistema. A estos productos se los llamará salida de l sistema. Para comprender este modo de análisis será útil aplicarlo a un artefacto complejo de la vida cotidiana, el lavarropas. El lavarropas como sistema La función del lavarropas está definida por su nombre: lavar ropa, esto es, transformarla en ropa limpia. La entrada: Los elementos que se encuentran en la entrada pueden clasificarse del siguiente modo:

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1) Materia: es lo que se quiere transformar. En el caso del lavarropas, ropa sucia. Y también los elementos que ayudan a realizar esa transformación: el agua y los productos de limpieza. 2) Energía: Es lo que hace posible que el proceso se ponga en marcha y se lleve a cabo. En este ejemplo es la electricidad que hace que el motor funcione para cargar el agua, mezclar agua, productos de limpieza y ropa sucia, vaciar el agua y cargar varias veces para el proceso de enjuague y centrifugar la ropa para que salga escurrida 3) Información: es la que proporciona las indicaciones acerca del modo en que debe realizarse el proceso. Permite responder los qué, cuándo, cómo, cuánto, dónde, etc necesarios para producir la transformación desada. La información se relaciona con las operaciones de regulación y control. En el caso del lavarropas el usuario seleccionará un programa de lavado, y el dispositivo controlador del artefacto realizará operaciones tales como encender, controlar la cantidad de agua que entra, apagar, cambiar de operación (lavada, enjuague, desagote, centrifugado), regular la temperatura, el tiempo, etc. La salida: Los elementos que se enciuentran en la salida se pueden clasificar del siguiente modo. 1) Producto: en la materia transformada que se desea obtener como resultado del proceso. En el caso del lavarropas, ropa limpia. También hay sistemas que sólo transforman un tipo de datos en otro tipo de información, como una calculadora o una computadora, o sólo producen un cambio de posición de la materia, como una grúa o una cinta transportadora. 2) Residuos: es el sobrante de materia que intervino para hacer posible la obtención del producto, pero que no forma parte de éste. En nuestro ejemplo, el agua con suciedad y restos de productos de limpieza. Muchos sistemas no tienen residuos entre sus elementos de salida, como por ejemplo, una computadora, o sus residuos no son materiales, como el calor que liberan los motores eléctricos, en este caso el residuo es energía. Así, se pueden contruir un esquema aplicable al análisis de la mayoría de los artefactos. Vamos a hacer un repaso de conocimientos, ver cómo se clasifican los sistemas y vamos a analizar varios ejemplos SISTEMA: Es una asociación de varios elementos que trabajan juntos en pos de un objetivo determinado. Existen sistemas naturales como un ecosistema, un lago, un río, un bosque, los sistemas del organismo humano (sistemas nervioso, óseo, la sangre, la linfa, etc). y

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sistemas hechos por el hombre como: Sistemas sociales: organizaciones de leyes, doctrinas religiosas, asociaciones, clubes, etc. Sistemas de transporte: Líneas aéreas, Companías navieras, ferrocarril, redes de carreteras, etc. Sistemas de comunicaciones: Teléfonos, televisión, internet, etc Sistemas de manufacturas: fábricas, líneas de montajes, cooperativas, etc. Sistemas financieros: Companías de seguros, Financieras, bancos, Tarjetas de crédito, etc.

EJEMPLOS DE SISTEMAS DIVERSOS SISTEMA 1 (CUERPO HUMANO) NOMBRE: La Sangre ELEMENTOS: Hematies, leucocitos, plaquetas, plasma, vasos sanguineos. OBJETIVO: transportar oxigeno y alimentos hacia los tejidos y dioxido de carbono y deshechos hacia los sistemas de excrecion. FUNCIONAMIENTO: La sangre circula por los vasos sanguineos. Los hematies llevan O2 adosado a la hemoglobina hacia los tejidos y el CO2 hacia los pulmones. El plasma tiene proteinas trnasportadoras (carriers) que llevan vitaminas, metabolitos y hormonas hacia los tejidos y las sustancias de deshecho hacia los ri¤ones por donde se eliminan. Los leucocitos intervienen en la defensa y las plaquetas en la reparacion de vasos sanguineos dañados.

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SISTEMA 2 (MATEMATICAS) NOMBRE: Teorema de Pitagoras ELEMENTOS: triangulo rectangulo (catetos e hipotenusa), nocion de suma, potencia e igualdad. OBJETIVO: demostrar una propiedad de los triangulos rectangulos. FUNCIONAMIENTO: Analiza la relacion entre el cuadrado de la hipotenusa y la suma de los cuadrados de los catetos, hallando la superficie de un cuadrado con cada valos de ellos y comparando las mismas.

SISTEMA 3 (SOCIAL)

NOMBRE: Sala de guardia ELEMENTOS: Medico, enfermera, elementos de primeros auxilios. Medicamentos (sistemas relacionados: laboratorio de urgencias. farmacia). OBJETIVO: atender emergencias medicas FUNCIONAMIENTO: Cuando se produce una emergencia, el medico con ayuda de la enfermera atiende (hace las primeras curaciones y solicita analisis si es necesario) al paciente tratando de aliviar los sintomas que provocaron la consulta.

SISTEMA 4 (ECOSISTEMA)

NOMBRE: Acuario ELEMENTOS:Observador, pecera, aireador, termostato, luz, agua, grava, plantas, peces. OBJETIVO: provocar sensaciones de bienestar (relajacion) FUNCIONAMIENTO: los peces, se alimentan y nadan, sus deshechos caen en la grava y son aprovechados por las plantas, el aireador mantiene la concentracion de oxigeno necesario y el termostato la temperatura optima. Es un sistema casi autosuficiente, solo es necesario agregar alimento para peces en forma diaria y efectuar una limpieza una vez al mes.

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SISTEMA 5 (COMPUTACION)

NOMBRE: Emision de protocolos ELEMENTOS: GWBasic, menues, variables, comandos (input, print, if-then, goto, lprint,etc) OBJETIVO: imprimir un protocolo con los resultados de analisis. FUNCIONAMIENTO: El menu permite elegir el tipo de analisis efectuado (hematimetria, serologia, bacteriologia, enzimologia, orinas, quimica de la sangre y hormonas), varios submenues permiten elegir el analisis, entrar el dato y luego imprimir el protocolo donde figura datos del laboratorio, paciente, medico solicitante, fecha, resultados de los analisis y valores normales.

SISTEMA AUTOMATIZADO: Es un sistema hecho por el hombre controlado por microporcesador o computadora. Componentes: Hardware (maquinas) Software (sistemas operativos, programas) Usuarios (humanos que operan el sistema) Datos que se manejan Procedimientos (politicas de uso, instrucciones de operación) Canales de informacion

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Entrando en los sistemas: la representación Gran parte del análisis o el diseño de productos tecnológicos no se hace directamente sobre ellos, sino sobre su representación, es decir, sobre dibujos, diagramas, esquemas, etc. Una forma de representar un artefacto como sistema es utilizar un diagrama de bloques. Este tipo de diagramas permite representar las entradas (materia, energía e información) y el camino que siguen por el interior del sistema, así como las salidas y la función de este sistema. Para contruir un diagrama de bloques se utilizan los siguientes símbolos.       

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Las flechas simples representan circulación de materia Las flechas dobles representan circulación de energía Las flechas con líneas puntedas representan circulación de información Los rectángulos o bloques representan grupos de elementos que cumplen una función determinada (subsistemas). Esa función puede ser de transformación o de depósito. Dentro del bloque se acostumbra a escribir el nombre del conjunto o función para poder identificarlo dentro del diagrama. Este símbolo representa las válvulas . Las válvulas son elementos que controlan las circulaciones, pueden agrandarlas, achicarlos o anularlas (Una válvula puede ser una canilla, un interruptos eléctrico, una perilla de volumen, un semáforo, etc) Este símbolo representa los sensores. (Un sensor puede ser un termómetro, un barómetro, un detector de humo, de sonido, de movimiento, un sensor infrarrojo como el sensor que detecta al control remoto del televisor, etc)

Ahora veremos ejemplos de representación de diferentes sistemas mediante los diagramas de bloques.

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DIVISION DE SISTEMAS SISTEMAS EN LINEA: Generalmente interactuan con humanos, los datos que se maneja, son operados en forma remota, las operaciones en general son triviales y los datos son complejos. SISTEMAS DE TIEMPO REAL: Es aquel que controla un ambiente recibiendo datos, procesandolos y devolviendolos con la suficiente rapidez como para influir en ese ambiente en ese momento Ejemplos: Sistemas de control de procesos, guia de proyectiles, conmutacion telefonica, vigilancia de pacientes criticos. Caracteristicas: generalmente llevan a cabo muchas tareas simultaneamente, hay gran comunicación entre tareas y semaforos que sincronizan la entrada de datos para evitar la corrupcion de los mismos. TIPOS DE SISTEMAS: SISTEMAS DE PROCESAMIENTO DE TRANSACCIONES: Son la base de la piramide, controlan las transacciones comerciales. Son los utilizados por los llamados usuarios operacionales. SISTEMAS DE APOYO A LAS DECISIONES: Estos sistemas no toman decisiones sino que los datos que presentan lo hacen de forma que ayudan a la toma de decisiones. Hacen predicciones de comportamiento de acuerdo a diferentes variables que pueden influir simultaneamente. Son utilizados por los usuarios supervisores. SISTEMAS DE PLANEACION ESTRATEGICA: Son utilizados por los gerentes de las companias (usuarios ejecutivos) para analizar y evaluar la mision dela organización. estos utilizan datos de los sistemas de apoyo a las dacisiones y evaluan el comportamiento frente a los objetivos de las empresas. SISTEMAS EXPERTOS: Basados en el conocimiento, asociados a la inteligencia artificial. Contienen grandes cantidades de conocimientos que emplean en un apoyo de alto nivel. PRINCIPIOS GENERALES DE SISTEMAS 1.-Cuando mas especializado es un sistema, menos capaz es de adaptarse a circunstancias diferentes. 2.- cuando mayor es el sistema mayor es la cantidad de recursos necesarios para su mantenimiento diario. 3.- Los sistemas siempre forman parte de sistemas mayores y siempre pueden dividirse en sistemas menores. 4,- Los sistemas crecen (10 % por año)

Datos e información: 

Alguno ejemplos para entender la diferencia entre datos e información. La guía telefónica está llena de datos: los apellidos, los nombres, los domicilios y los números telefónicos de los abonados. Cuando alguien necesita el número telefónicode otra persona, lo busca en los datos de la guía. Al conseguirlo, ese dato pasa a ser información para el que la busca. De la inmensa cantidad de datos que tiene la guía , algunos se convierten en información cuando adquieren sentido para alguien, en este caso para quien quiere averiguar ¿cuál es el número de....? Se puede decir que esta persona procesó el dato, es decir, lo buscó y lo interpretó en función de la necesidad

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de comunicación que tenía. A través de ese procesamiento el dato se convirtió en información. Al marcar el número de teléfono se utilizó la información obtenida. Datos

PROCESAMIENTO

Información

Un dato es la representación por medio de símbolos, es decir, números, palabras o dibujos, de una parte de la realidad. Los datos deben ser registrados “guardados” de alguna manera, para que estén disponibles cuando sean necesarios, por ejemplo, en planos, libros, catálogos, disquetes, discos compactos (CDs), etc. Estos se consideran soportes de datos. La información son las respuestas (a los qué, los cómo, los dónde, los cuánto, etc) que se logran a partir de la interpretación y el procesamiento de los datos. La información en los procesos productivos. El conocimiento técnico Todo proceso productivo requiere información, además de materia y energía. En los comienzos de las actividades técnicas, el hombra aportaba la información. Para cada transformación que realizaba, necesitaba obtener datos: de las características del material a utilizar, de su composición, de donde aplicar las herramientas y como hacerlo de acuerdo con sus propósitos. Los datos se obtienen a través de los sentidos (básicamente, la vista el oído o el tacto, pero también muchas veces el olfato y el gusto). S procesamiento en el cerebro permite tomar las decisiones, es decir, ordenar a los músculos los movimientos necesarios para realizar las acciones que conducen a obtener el resultado deseado. A medida que las personas reflexionan sobre su propia experiencia mejoran sus productos. En tanto que los procesos técnicos se fueron complicando, cada vez más gente participaba de ellos e hizo falta organizar las tareas, coordinarlas, asignarlas a cada individuo. Surgían nuevos datos, con los que se realizaban nuevas operaciones dando lugar a nuevos procesos. Así, la información fue creciendo en importancia. Empieza a haber personas cuya función es sólo aportar información, es decir, orientar a la realización de los procesos y controlar que se llevan a cabo de acuerdo con lo previsto. La complejidad creciente de las actividades del hombre también requieren instrumentos para tomar datos más precisos, cuyo procesamiento proporciona cada vez una información más completa y significativa. La mejora de los instrumentos de medición permitió hacer máquinas más precisas y más complejas. Estas máquinas eran manejadas por operarios que debían tener cada vez más conocimientos. Los técnicos (operarios o ingenieros) deben saber que datos tomar para tener la información que les permita resolver diferentes situaciones en los procesos productivos. El saber técnico supone disponer de los datos necesarios y contar con los conocimientos requeridos para procesarlos y obtener el resultado esperado. En la producción en serie, la información ya no reside en el saber técnico de los trabajadores: cada uno conoce apenas lo necesario para llevar a cabo la tarea específica que se le asigna, generalmente rutinaria y mecánica (apretar tuercas, mover palancas, etc), e ignora la información correspondiente a la totalidad del proceso productivo, ahora en poder de unos pocos.

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El control automático. Cuando parte o el total de las operaciones de regulación y control de un proceso es realizado por instrumentos, se dice que el control es automático. En la actualidad se utiliza el uso de sensores para recoger datos que interpretan los controles automatizados. En la vida cotidiana aparecen controles automáticos en muchos artefactos como planchas, heladeras y ,por supuesto, en los lavarropas automáticos como el que hemos analizado. Las planchas y heladeras son máquinas que, con distintos fines, deben mantener una temperatura constante. Ambas utilizan un dispositivo llamado termostato, que tiene una doble función.  Sensor de temperatura (tomar datos)  Interpretarlos para encender o apagar el aparato que controlan, según que la temperatura sea o no la desada (información). Para cumplir esa doble función, el termostato de la plancha utiliza el fenómeno físico de la dilatación de los metales: frente al aumento de temperatura, cada metal se dilata de una forma diferente. Dos plaquitas de dos metales distintos, al dilatarse se doblan de modos diferentes, según cual de las plaquitas entre en contacto con una terminal de electricidad, el aparato se encenderá o se apagará. El termostato de la heladera utiliza el mismo fenómeno físico de la dilatación, pero aplicado a un gas. Las computadores en los procesos productivos. Las computadoras se comienzan a utilizar junto con dispositivos como interruptores o motores, cuyos movimientos son controlables directamente desde ella. Los motores utilizados son llamados motores paso a paso; con ellos funcionan las disqueteras e impresoras. Con estos motores y con un complejo conjunto de sensores, en general, electrónicos, se puede reemplazar al hombre en muchísimas tareas de control. Con los interruptores se controlan elementos que generan movimientos, como motores o los llamados cilindros neumáticos, del tipo de los que abren o cierran puertas de los colectivos y cilindros hidráulicos, como los que se usan en grandes grúas. Los sensores comunican datos a la computadora que ordenará acciones en función de lo que determinen sus programas. Los robots La combinación de elementos mecánicos de movimiento, como los de motores controlables, los cilindros neumáticos e hidráulicos y todo tipo de sensores bajo la acción coordinada de las computadoras, ha permitido construir los robots. Los robots son máquinas que pueden ejecutar una serie de instrucciones de acuerdo con un programa. El uso de robots está casi generalizado en la industria automotriz y en la industria electrónica asociados a las operaciones de soldadura y de armado de conjunto de piezas. Sus ventajas son la confiabilidad, la flexibilidad –es decir que pueden ser programados para diferentes tareas- y la rapidez, que supera, en general,a la de las personas. La inteligencia artificial Desde hace muchos años, los investigadores de distintos lugares del mundo estudian la posibilidad de que las computadoras tengan un comportamiento inteligente similar al del ser humano. Si bien aún no lo han logrado totalmente, sí han conseguido desarrollar programas de computadora muy avanzados. Un ejemplo de esto es el ajedrez: un programa hecho por un grupo de programadores, compite con un jugador. Hasta hace

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unos años se consideraba muy difícil lograr que un programa venciera a un gran jugador, pero parece que ya no lo es tanto. Mediante la tecnología, las personas han logrado delegar casi todas las operaciones de transformación, regulación y control requeridas en los procesos productivos. El control numérico por computadora La posibilidad de mover los tornillos patrones con motores paso a paso, que se controlan por computadora, generó un nuevo tipo de máquinas herramientas, las llamadas máquinas herramientas de control numérico. Hacer unapieza en un torno se convirtió en hacer un programa en una computadora, con un determinado lenguaje de programación que establece la secuencia de movimientos de la herramienta, y en alunos casos, también del plato. Los operarios debieron aprender a programar estos tornos, o simplemente a supervisar que las cosas funcionaran bien. Aparecen especialistas que sólo se dedican a hacer los programas de los tornos. Pero el proceso de delegación de operaciones no se detuvo en este avance. Computadoras mediante, los programas de dibujo llamados de Diseño Asistido por Computadora, comenzaron a generar los programas delas máquinas herramientas con control numérico, dando nacimiento a los sistemas CAD-CAM (en inglés “Computer Aided Design” y “ Computer Aided Manufacture”), es decir, diseño y manufactura asistidos por computadora. El control, por computadora de los motores que regulan el desplazamiento de las herramientas o de la pieza posibilita la fabricación de piezas cuya forma es prácticamente impensable sin estos controles. Prueba de ello lo dan las formas de los nuevos coches. Las curvas sofisticadas de las matrices sólo pueden ser construídas con tornos y fresadoras a control numérico. SISTEMAS DE INFORMACION: Un sistema de información es aquel que procesa la informacion de todos los otros sistemas de la empresa, acopia todos los datos provistos por los demás sistemas, los procesa y emite una determinada informacion. DATOINF. El sistema de informacion para funcionar necesita que los demas sistemas funcionen. Los datos pueden manejarse en forma MANUAL (documentos fuentes: facturas, remitos, formularios) o INFORMATIZADOS (reportes, recibos, etc) estos ultimos pueden ser recuperados facilmente. TAREAS DEL ANALISTA DE SISTEMAS: El analista de sistemas puede llevar a cabo cualquiera de las siguientes tares: 1. ANALISIS DE SISTEMAS 2. ANALISIS Y DISEÑO DE SISTEMAS 3. ANALISIS, DISEÑO Y DESARROLLO DE SISTEMAS. 1. ANALISIS: Como etapa final produce un DIAGNOSTICO es decir detecta cual es el problema o la falla 2. DISEÑO: Es la solucion para el problema detectado, produce un MODELO de cómo va a ser ese nuevo sistema . Aquí se incluye las causalidades probables, como seran los archivos de datos, pantallas, documentos, procedimientos, manuales de usuario, etc.

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