Silabo Diseño Mecatrónico Período Abril-Agosto 2016

8/17/2019 Silabo Diseño Mecatrónico Período Abril-Agosto 2016

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VICERRECTOR DO C DÉMICO GENER L

CÓDIGO: SGC.DI.321VERSIÓN: 1.3FECHA ÚLTIMA REVISIÓN: 23/09/14

1

PROGRAMA DE ASIGNATURA – SÍLABO- PRESENCIAL

1. DATOS INFORMATIVOS

MODALIDAD: Presenc ial DEPARTAMENTO: Energía y Mecánica REA DE CONOCIMIENTO:Mecatrónica

CARRERAS: Ing. Mecatrónica NOMBRES ASIGNATURA:Diseño Mecatrónico

PER ODO ACAD MICO: Abri l – Agosto 2016

PRE-REQUISITOS:DISEÑO DE ELEMENTOS DEMÁQUINAS [EMEC-30013] -SISTEMAS HIDRÁULICOS YNEUMÁTICOS [EMEC-33058] – AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIALMECATRÓNICA [EMEC-44002] – DISEÑO ELECTRÓNICO [ELEE-35055] – REDES INDUSTRIALES[ELEE-30115]

C DIGO: EMEC-44051

NRC: 3310 / 3311 No. CRÉDITOS: 3 NIVEL: Noveno

CO-REQUISITOS:Ninguno

FECHAELABORACIÓN:01/04/2016

SESIONES/SEMANA: EJE DEFORMACIÓN:

ProfesionalTEÓRICAS:

3LABORATORIOS:

0

DOCENTE:Darío José Mendoza ChipantasiIngeniero en MecatrónicaMáster Universitario en Automática y Robótica

DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: Como parte del currículum de Ingeniería Mecatrónica, el programa deesta materia pretende integrar los conocimientos adquiridos a lo largo de la carrera para generar proyectos conenfoque a la mecatrónica haciendo uso de la metodología de ingeniería concurrente para la solución deproblemas.

Por otro lado, en el mundo actual, cada día se requiere un diseño integral, ágil y veloz de sistemasmecatrónicos que cumplan una función específica, por lo que en esta asignatura se da un énfasis muy marcadoen la planificación y prototipado de soluciones.CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA A LA FORMACIÓN PROFESIONAL:Esta asignatura corresponde a la última etapa del eje de formación profesional, la asignatura tiene comoobjetivo integrar los conocimientos adquiridos para aplicarlos en la propuesta, evaluación y desarrollo desoluciones acorde al ámbito y aplicación de la Ingeniería mecatrónica en el entorno social e industrial. RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA CARRERA: (UNIDAD DE COMPETENCIA)B.5. Diseña aplicaciones de sistemas mecatrónicos para la industria mediante modelos matemáticos yherramientas computacionales.B.6. Diseña máquinas y componentes integrando criterios mecánicos, eléctricos y electrónicos con métodosasistidos por computadorOBJETIVO DE LA ASIGNATURA: Integrar los conocimientos adquiridos a lo largo de la carrera para generar proyectos con enfoque a la mecatrónicahaciendo uso de la metodología de ingeniería concurrente para la solución de problemas. En el mundo actual, cada día serequiere un diseño integral, ágil y veloz de sistemas mecatrónicos que cumplan una función específica, por lo que en estaasignatura se da un énfasis muy marcado en la planificación y prototipaje de soluciones. RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA: (ELEMENTO DE COMPETENCIA):

1 Aplica metodologías de diseño, tal que con el soporte de otras asignaturas del área del conocimiento demecatrónica, desarrolle el diseño óptimo de productos o sistemas mecatrónicos con detalles suficientes para suconstrucción, operación y mantenimiento.2.- Explica las características de diseño secuencial y concurrente.3.- Describe el proceso de diseño y desarrollo de productos mecatrónicos.4.- Explica los métodos de selección de conceptos.5.- Describe el concepto de arquitectura del producto, concepto de diseño para el ambiente, concepto de

diseño para la manufactura.6.- Describe principios y tecnologías de construcción de prototipos.7.- Describe el concepto de diseño robusto.


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2. SISTEMA DE CONTENIDOS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE

No. UNIDADES DE CONTENIDOS RESULTADOS DEL APRENDIZAJE Y SISTEMA DETAREAS

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UNIDAD 1:

Identificación de oportunidades y necesidades del producto,establecimiento de especificaciones objetivo y generación deconceptos (diseño conceptual)

Resultados de Aprendizaje de la Unidad1:

El estudiante sabrá cómo identificar necesidades y/uoportunidades para desarrollar productos, podrádeterminar especificaciones objetivos y con ellogenerar conceptos de desarrollo.

Contenidos:1.1. Introducción

Proceso genérico de desarrollo de productos Desarrollo del concepto Adaptación del proceso genérico de

desarrollo de productos Flujos de proceso del desarrollo de

productos mecatrónicos1.2. El proceso de diseño y desarrollo de produc tos

mecatrónicos Identificación de necesidades para el diseño Declaración de la misión Recopilación de necesidades Interpretación de datos Organización de necesidades Importancia de las necesidades Conclusiones

1.3. Especificaciones del producto ¿Que son las especificaciones de un

producto? Establecimiento de especificaciones objetivo

- Lista de métricas- Información de comparaciones con

productos equivalentes- Valores objetivo y marginalmente

aceptables- Análisis de resultados

Establecimiento de especificaciones finales- Desarrollo de modelos técnicos- Desarrollo de modelo de costo- Refinamiento de especificaciones- Bajar nivel de especificaciones

según la necesidad- Análisis de resultados

1.4.- Generación de conceptos Como generar conceptos Método para generar conceptos

- Aclarar el problema- Búsqueda externa- Búsqueda interna- Exploración sistemática- Análisis de soluciones y proceso

Tarea principal 1.1: Leer y comprender los conceptos de procesos

y organizaciones de desarrollo.

Tarea principal 1.2: Leer y comprender los conceptos de

identificación de oportunidades y planeación deproductos.

Tarea principal 1.3: Identificar y recopilar necesidades de diseño. Organización de necesidades y

establecimiento de la importancia.

Tarea principal 1.4: Establecer especificaciones objetivo Establecer especificaciones finales

Tarea principal 1.5: Generar conceptos de la solución a desarrollar

aplicando la metodología para generación deconceptos.

UNIDAD 2:Selección y pruebas del concepto, arquitectura delproducto, diseño para el ambiente y la manufactura

Resultados de Aprendizaje de la Unidad 2:El estudiante comprenderá la metodología de selecciónde conceptos y podrá aplicar los criterios dearquitectura, diseño para el ambiente y para lamanufactura, en el producto a desarrollar.

Contenidos:1.1. Métodos de selección de conceptos1.2. Evaluación de conceptos

Métodos para prueba de conceptos1.3. Concepto de arquitectura del producto yestablecimiento de la misma

Tarea principal 2.1: Seleccionar el concepto de la solución a

desarrollar

Tarea principal 2.2:


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1.4. Concepto de diseño para el ambiente, proceso dediseño

1.5. Concepto de diseño para la manufactura Pasos del proceso de diseño para la

manufactura

Aplicar los principios de prueba del concepto ala solución a desarrollar.

Tarea principal 2.3: Analizar los conceptos de arquitectura del

producto en la solución propuesta.Tarea principal 2.4:

Analizar y aplicar los conceptos de Diseñoindustrial en la solución propuesta.

Tarea principal 2.5: Aplicar los conceptos de diseño para

manufactura en la solución propuesta.Tares principal 2.6:

Aplicar los conceptos del diseño para elambiente en la solución propuesta

3

UNIDAD 3:Construcción de prototipos, diseño robusto

Resultados de Aprendizaje de la Unidad 3:

Prototipo de equipo

Contenidos:

3.1. Definiciones y utilidad de los prototipos3.2. Principios de construcción de prototipos3.3. Tecnologías de construcción de prototipos3.4. Planeación de prototipos3.5. Concepto de diseño robusto3.6. Proceso de diseño robusto

Tarea 3.1:Descripción principios y tecnologías utilizadas en laconstrucción de prototipos de productos mecatrónicos.Tarea 3.2:Descripción del concepto de diseño robusto deproductos mecatrónicos.Tarea 3.3:Elaboración del informe final del producto mecatrónico,incluye: Diseño del prototipo (planos), Modelación ysimulación (planos), Construcción o ensamblaje(imágenes), Pruebas y resultados, Conclusiones yrecomendaciones, Manual de operación del productomecatrónico.

Tarea 3.4:Exposición del producto mecatrónico (prototipo)utilizando diapositivas, fotos y videos.

3. PROYECCIÓN METODOLÓGICA Y ORGANIZATIVA PARA EL DESARROLLO DE LA ASIGNATURA

Se utilizarán estrategias metodológicas como:Conferencias magistralesTrabajos grupalesDebatesTalleres

Se pondrá énfasis en el trabajo investigativo debido al tipo de asignatura, ya que la misma requiere de una extensainvestigación previa al desarrollo de soluciones.

PROYECCIÓN DEL EMPLEO DE LAS TIC EN LOS PROCESOS DE APRENDIZAJE:

Para optimizar el proceso de enseñanza-aprendizaje, se utilizará el software y hardware pertinentes: computador,proyector multimedia; paquetes informáticos: INVENTOR, SOLIDWORKS, PROTEUS, etc.

Las TIC, tecnologías de la información y la comunicación, se las emplearán para realizar las simulaciones de lostemas tratados en el aula y presentaciones.

Se utilizarán las aulas virtuales para interactuar docente-estudiante y entre estudiantes sobre temas de interés ysocialización de los trabajos de investigación.


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4. RESULTADOS DEL APRENDIZAJE, CONTRIBUCIÓN AL PERFIL DE EGRESO Y TÉCNICA DEEVALUACIÓN

LOGRO O

RESULTADOS DE APRENDIZAJE

NIVELES DE

LOGRO Técnica deevaluación

Evidencia delaprendizaje

A Alta

BMedi

a

CBaja

1) Explica las características dediseño secuencial y concurrente.

X

Explicación decaracterísticas dediseño secuencial yconcurrente.

Documento de resumende las característicasdel diseño secuencial yconcurrente.

2) Describe el proceso de diseño ydesarrollo de productosmecatrónicos

X

Descripción delproceso de diseño ydesarrollo deproductosmecatrónicos.

Documento sobre elproceso de diseño ydesarrollo de productosmecatrónicos.

Documento decaracterización demétodos contemporáneosde diseño mecatrónico:Diseño del Ciclo de Vida,Prototipado Rápido,Fabricación Rápida deHerramientas, CAD/CAM,Ingeniería Inversa,Despliegue de la Funciónde Calidad.

Documento deplanificación de diseño de

un producto mecatrónico,que incluye: definición yrequerimientos de cliente,especificaciones básicas(capacidades,elementos/componentes);inversión necesaria;manual de procedimientos.

Documento que contiene lageneración de conceptosdel diseño del productomecatrónico.

Evaluación delconocimiento.

3) Explica los métodos de selecciónde conceptos. X

Explicación de losmétodos de selecciónde conceptos.

Documento que contiene ladescripción de los métodosde selección de conceptos.

4) Describe el concepto de arquitecturadel producto, concepto de diseño para elambiente, concepto de diseño para lamanufactura.

X

Descripción deconceptos dearquitectura delproducto, conceptode diseño para elambiente, conceptode diseño para lamanufactura.

Documento que explica elconcepto de diseño para elambiente, y concepto dediseño para lamanufactura.

Documento de verificacióndel concepto, identificación

del tipo de modularidad,consideraciones para eldiseño para el ambiente,


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5

especificación deconceptos de diseño paramanufactura del productomecatrónico aprobado dela asignatura.

Documento de resultadosde modelación ysimulación de productomecatrónico de laasignatura.

Evaluación delconocimiento.

5) Describe principios y tecnologías deconstrucción de prototipos.

X

Descripción deprincipios ytecnologías de

construcción deprototipos.

Documento de resumen deprincipios y tecnologíasutilizadas en la

construcción de prototiposde productosmecatrónicos.

6) Describe el concepto de diseñorobusto.

X

Descripción delconcepto de diseñorobusto.

Documento de descripcióndel concepto de diseñorobusto de productosmecatrónicos.

Informe final del productomecatrónico, incluye:Diseño del prototipo(planos), Modelación ysimulación (planos),Construcción o ensamblaje(imágenes), Pruebas yresultados, Conclusiones yrecomendaciones, Manualde operación del productomecatrónico.

Exposición del productomecatrónico (prototipo)utilizando diapositivas,fotos y videos.

5. DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO

TOTALHORAS

CONFERENCIASCLASES

PRÁCTICASLABORATORIOS

CLASESDEBATES

CLASESEVALUACIÓN

TRABAJO AUTÓNOMO DEL

ESTUDIANTE

48 21 21 0 0 6 48


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6. TÉCNICAS Y PONDERACIÓN DE LA EVALUACIÓN

Técnica de evaluación 1er Parcial* 2do Parcial* 3er Parcial*Resolución de ejercicios - 3 -

Investigación Bibliográfica 3 - 3Lecciones oral/escrita 2 2 2Pruebas orales/escrita 5 5 5Laboratorios - - -Talleres - - -Solución de problemas - - -Prácticas - - -Exposición 2 2 5Trabajo colaborativo 3 3 5Examen parcial 5 5 -Otras formas de evaluación . - -

Total: 20 20 20

7. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA/ TEXTO GUÍA DE LA ASIGNATURA

TITULO AUTOR EDICI N A O IDIOMA EDITORIAL

Diseño y Desarrollo de productos Karl T. Ulrich Quinta 2013 Castellano Mc. Graw Hill

[1] Mecatrónica: sistemas de controlelectrónico en la ingeniería mecánicay eléctrica. Un enfoquemultidisciplinario

Bolton William,Lomelí Díaz LuzÁngeles, GrilloGiannetto Marcelo

Quinta 2013 Español Alfaomega GrupoEditor

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

TITULO AUTOR EDICI N A O IDIOMA EDITORIAL

Diseño Concurrente Carles Riba

Romeva

Primera 2002 Castellano UPC

[2] Mecatrónica: control yautomatización

Reyes CortésFernando, CidMonjaraz Jaime,Vargas Soto Emilio

Primera 2013 Español Alfaomega GrupoEditor

8. LECTURAS PRINCIPALES

TEMA TEXTO PÁGINA

Metodologías dediseño

Carles Riba Romeva. Ediciones Universidad Politécnica de Cataluña 70-79

Diseño conceptual Carles Riba Romeva. Ediciones Universidad Politécnica de Cataluña 80-81

Diseño para lafabricación


Diseño para elmontaje


Diseño para la calidad Carles Riba Romeva. Ediciones Universidad Politécnica de Cataluña 172-197


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Diseño para elentorno


Incorporación de la

ingenieríamecatrónica a suproceso de diseño

http://www.nctech.com.mx/pdf/08_SWPrem_Mechatronics_WP_LASP.pdf Todo el documento

Procedimientos dediseño enmecatrónica

http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=40419907010 Todo el documento

9. ACUERDOS

DEL DOCENTE: Asistir puntualmente a clases

Cumplir con el horario establecido Ejecutar el proceso enseñanza-aprendizaje bajo el marco legal de las leyes y reglamentos de la

institución y con profesionalismo en todas las actividades desarrolladas. Ser imparcial en las evaluaciones Procurar que todos los estudiantes logren los resultados del aprendizaje Brindar tutorías fuera de horario Entregar las evaluaciones en su debido tiempo Hacer revisar todas las evaluaciones a los estudiantes

DE LOS ESTUDIANTES: Asistir puntualmente a clases Mantener sus celulares en modo de silencio durante las clases Respetar al docente y a sus compañeros Entregar los trabajos en la fecha indicada Demostrar honradez y ética en los trabajos de investigación y en las evaluaciones. Comprometerse con el aprendizaje continuo Comprender la responsabilidad ética y profesional Conocer temas contemporáneos

10. FIRMAS DE LEGALIZACIÓN

____________________________ ___________________________Ing. Darío Mendoza Chipantasi Ing. Héctor TeránDOCENTE COORDINADOR DE ÁREA DE

CONOCIMIENTO

______________________________________Ing. Vicente Hallo

DIRECTOR DE CARRERA
http://www.nctech.com.mx/pdf/08_SWPrem_Mechatronics_WP_LASP.pdfhttp://www.nctech.com.mx/pdf/08_SWPrem_Mechatronics_WP_LASP.pdfhttp://www.redalyc.org/articulo.oa?id=40419907010http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=40419907010http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=40419907010http://www.nctech.com.mx/pdf/08_SWPrem_Mechatronics_WP_LASP.pdf

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