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Especialistas: Mireya Delgado Ingeniería de Sistemas Evaluador: Sandra Sánchez

TRABAJO PRÁCTICO: X ASIGNATURA: INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE SISTEMAS CÓDIGO: 327 FECHA DE ENTREGA DE LAS ESPECIFICACIONES AL ESTUDIANTE: A partir de la primera semana de presentación de pruebas, a través del asesor de la asignatura de su centro local.

FECHA DE DEVOLUCIÓN DEL INFORME POR EL ESTUDIANTE: Adjunto a la segunda prueba integral NOMBRE DEL ESTUDIANTE: CÉDULA DE IDENTIDAD: CORREO ELECTRÓNICO DEL ESTUDIANTE: TELÉFONO:

CENTRO LOCAL: CARRERA: 236 LAPSO: 2014/1 NÚMERO DE ORIGINALES: FIRMA DEL ESTUDIANTE: UTILICE ESTA MISMA PÁGINA COMO CARÁTULA DE SU TRABAJO

RESULTADOS DE LA CORRECCIÓN

OBJ N° 5

0:NL 1:L

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA

VICERRECTORADO ACADÉMICO

AREA: INGENIERÍA

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TRABAJO PRÁCTICO

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE SISTEMAS (327) LAPSO 2014.1

ESPECIFICACIONES: El presente trabajo práctico se basará en el objetivo Nº.5, correspondiente al Módulo II. En él se evidenciará las destrezas y habilidades adquiridas por el estudiante, al momento de describir las funciones de la Ingeniería de Sistemas, en la solución de un caso dado.

Lea con atención el siguiente planteamiento:

SISTEMA PARA FABRICAR CEMENTO

Ud. como futuro Ingeniero de Sistemas o Técnico Superior en Mantenimiento de Sistemas Informáticos, abordará desde el punto de vista de sistemas, la solución propuesta a la situación planteada en las especificaciones de este trabajo práctico.

El mismo tiene como propósito, que el estudiante realice la función de análisis e implantación de la ingeniería de sistemas, en lo relativo a la descripción del sistema propuesto en forma gráfica y narrativa, mediante modelos conceptuales y de implantación a diferentes niveles.

La descripción del sistema propuesto en términos de modelos conceptuales, se hará a dos niveles. En el primer nivel, se representará en forma gráfica un modelo de contexto; seguido de una explicación narrativa del mismo. En el segundo nivel, se representará en forma gráfica un modelo esencial a nivel de subsistemas, donde se refleje la interrelación entre los subsistemas; seguido de una explicación narrativa de dicha representación.

En cuanto a los modelos de implantación, se detallará(n) el (los) gráfico(s) de uno (1) de los subsistemas contenidos en el modelo de subsistemas -en concordancia con el funcionamiento del resto del los subsistemas del modelo y del sistema como un todo- a nivel de procesos, subprocesos y actividades, donde se evidencie la tecnología usada para tal funcionamiento. Igualmente, se colocará luego del(os) gráfico(s), una explicación narrativa del(os) mismo(s).

En este trabajo práctico, el caso a tratar es la industria de fabricación de cemento. Los seres humanos compramos durante nuestra existencia, además de la comida y el vestido, cierta cantidad de cemento, cal y estuco para la construcción de nuestras casas.

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El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Hoy en día es el material de construcción más utilizado en el mundo, aportando propiedades útiles y deseables, tales como: resistencia a la compresión, durabilidad y estética para una diversidad de aplicaciones de construcción.

La industria del cemento tiene un impacto ambiental negativo importante para la salud, en función de su localización con relación a centros poblados. Los impactos ambientales negativos de las operaciones de cemento ocurren

en las siguientes áreas del proceso: manejo y almacenamiento de los materiales (partículas), molienda (partículas), y emisiones durante el enfriamiento del horno y la escoria (partículas o "polvo del horno", gases de combustión que contienen monóxido (CO) y dióxido de carbono (CO2), hidrocarburos, aldehídos, cetonas, y óxidos de azufre y nitrógeno). Los contaminantes hídricos se encuentran en los derrames del material de alimentación del horno (alto pH, sólidos suspendidos, sólidos disueltos, principalmente potasio y sulfato), y el agua de enfriamiento del proceso (calor residual). El escurrimiento y el líquido lixiviado de las áreas de almacenamiento de los materiales y de eliminación de los desechos puede ser una fuente de contaminantes para las aguas superficiales y freáticas.

Las plantas de cemento pueden tener impactos ambientales positivos en lo que se relaciona con el manejo de los desechos; la tecnología y el proceso son muy apropiados para la reutilización o destrucción de una variedad de materiales residuales, incluyendo algunos desperdicios peligrosos. Asimismo, el polvo del horno que no se puede reciclar en la planta sirve para tratar los suelos, neutralizar los efluentes ácidos de las minas, estabilizar los desechos peligrosos o como relleno para el asfalto.

El proceso de fabricación de cemento se describe en los próximos párrafos. El mismo debe incluir en todas sus partes un estricto control de calidad para asegurar y cumplir las normas internacionales para los cementos producidos, así como un verdadero compromiso con la gestión ambiental.

La elaboración de cemento se inicia con la extracción de la materia prima, que es la “roca caliza”, de las canteras o minas.

Estas rocas de gran tamaño son sometidas a trituración, a fin de reducirlas a un tamaño adecuado para su posterior procesamiento. El producto, la caliza triturada, se almacena en lugares apropiados para controlar y preservar su calidad.

La caliza triturada se pulveriza en molinos donde se mezcla simultáneamente con otros componentes minoritarios. El producto es un polvo muy fino, llamado "harina cruda", con la composición química adecuada para el tipo de

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cemento que se esté produciendo. La harina cruda se almacena en silos donde se homogeniza.

La harina cruda proveniente de los silos es llevada a hornos rotatorios en los que el material es calcinado y semi-fundido al someterlo a altas temperaturas (1450 grados centígrados). Aquí se llevan a cabo las reacciones químicas entre los diferentes óxidos de calcio, sílice, aluminio, hierro y otros elementos en trazas menores, que se combinan para formar compuestos nuevos que son enfriados rápidamente al salir del horno. Al producto enfriado de los

hornos se le da el nombre de clinker y normalmente es granulado, de forma redondeada y de color gris oscuro.

El siguiente paso en el proceso de producción de cemento es la molienda del clinker, en forma conjunta con otros minerales que le confieren propiedades específicas al cemento. El yeso, por ejemplo, es utilizado para retardar el tiempo de fraguado (o endurecimiento) de la mezcla de cemento y agua, y así permitir su manejo. También se pueden adicionar otros materiales como las puzolanas o arenas volcánicas, las que producen concretos más duraderos, impermeables y con menor calor de hidratación, que un cemento ordinario compuesto sólo por clinker y yeso.

El producto que sale del molino debe ser revisado para realizar el ajuste necesario en las proporciones de los materiales y así obtener las características del cemento específico que se está produciendo. El control del tamaño de las partículas de cemento molido es otra variable de gran importancia, pues afecta grandemente sus propiedades; por lo que su medición frecuente es considerada.

Finalmente, el cemento producido es almacenado en silos y puede ser despachado a granel para los grandes consumidores, o envasado en sacos.

INSTRUCCIONES GENERALES Para el desarrollo de este trabajo práctico, el alumno tomará en cuenta lo siguiente:

Considerará el proceso planteado como el sistema actual, mientras que su modelaje se enfocará bajo un sistema propuesto o nuevo.

Describirá las funciones de la ingeniería de sistemas usando como caso de estudio el sistema nuevo.

Realizará sólo algunas de las actividades metodológicas de las funciones de la Ingeniería de Sistemas, presentadas en la unidad 5, del Material Instruccional de Apoyo (MIA), denominada “Aplicación de la Ingeniería de

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Sistemas” 1. Allí encontrará que en la función de análisis se describen los modelos conceptuales, mientras que en la función de implantación, se representan los modelos de implantación. Como ayuda adicional para el estudiante, se incluye en el Anexo una síntesis de los conceptos que debe manejar para elaborar dichos modelos y que se espera le faciliten la construcción de los mismos.

Buscará información documental que le permita ampliar tanto el problema como la solución propuesta, en caso que lo requiera. En tal sentido, suministrará las fuentes bibliográficas utilizadas y los datos obtenidos, en cada punto del informe donde se use.

Planificará adecuadamente la ejecución de este trabajo, a fin de cumplir con la fecha de entrega prevista (conjuntamente con la segunda integral), ya que no habrá prórroga.

Escribirá el informe de este trabajo práctico de forma que cumpla con los requisitos de presentación, especificidad, y estructuración exigidos, ya que no se aceptarán trabajos, que no cumplan con los mismos. ­ La presentación debe ser impecable en cuanto a limpieza,

encuadernación, portada, índice, numeración de páginas, titulación de contenidos, pertinencia entre títulos y contenido, uso y referencias de figuras y tablas.

­ La especificidad se refiere a la concreción y suficiencia explicativa en cada uno de los puntos tratados.

El trabajo es estrictamente individual.

Recuerde que la entrega del informe de este trabajo práctico es al momento de presentar la segunda prueba integral de esta asignatura.

ESTRUCTURA DEL INFORME DEL TRABAJO PRÁCTICO

El informe del trabajo práctico deberá tener las siguientes secciones: 1.- Introducción

Es la comunicación inicial entre el autor del escrito y el lector, que permite sin entrar en detalles, crear un ambiente de familiaridad y confianza. Además de ser incentivadora, la introducción presenta el tema a tratar, los propósitos esenciales y datos generales del contenido estructural del escrito, es decir, una breve descripción capitular.

1 Al leer dicha unidad, observará que se realizó un ejercicio completo, donde se planteó un problema y su solución

desde la perspectiva de sistemas, aplicando una metodología completa de la Ingeniería de Sistemas. El propósito de haber realizado dicho ejercicio, es que el estudiante pudiese integrar los conocimientos adquiridos en las unidades anteriores (1, 2, 3 y 4), teniendo una visión completa de cómo afrontar formalmente una situación de sistemas.

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2.- El problema Es una breve descripción de la problemática que puede sustentarse en el desconocimiento de las causas que la generan, los factores asociados o el grado de intensidad mostrado en el comportamiento de algunos indicadores o variables en un contexto determinado.

El enunciado del problema puede contener los siguientes aspectos: - Breves antecedentes de la problemática. - Síntomas que la reflejen. - Efectos inmediatos y futuros. - Causas probables. Factores asociados. - Datos que verifiquen que el problema es parte de un contexto en el que

se conjugan otros problemas relativos. - Actores y/o instituciones involucradas. - Soluciones que se han intentado. - Interrogantes fundamentales, preguntas a responderse en este trabajo práctico.

Importancia de la solución Este apartado debe reflejar la importancia y relevancia que tiene encontrar una solución, exponiendo argumentos tales como: ­ Evidencias que demuestren la magnitud de la problemática o

necesidad de éstas para profundizar en el análisis. ­ Necesidad de corregir o diseñar medidas correctivas que contribuyan

a la solución del problema expuesto. ­ Mencionar los beneficios futuros que pueden obtenerse, tanto para

las personas como para las instituciones y/o grupos sociales.

3.- Descripción del sistema propuesto a nivel conceptual.

Especificar el objetivo del sistema nuevo y describirlo gráfica y narrativamente, mediante modelos conceptuales a diferentes niveles2. Recuerde, que los modelos conceptuales se desarrollan en la función del análisis de la Ingeniería de Sistemas, y además, que Ud. se enfocará de una vez, en el sistema nuevo. Lo presentado en la sección indicada al pie de página, se refiere al sistema actual, lo cual es también aplicable al sistema nuevo.

4.- Descripción del sistema propuesto a nivel de implantación.

Describir gráficamente los modelos de implantación (físico, tecnológico o de funcionamiento) de uno de los subsistemas del sistema nuevo, explicitando la solución en los subsistemas y/o subprocesos3. Recuerde, que los modelos de implantación se desarrollan en la función de implantación de la Ingeniería de Sistemas.

2 Véase en la unidad 5 del MIA, la sección titulada “Sistema actual: objetivo, medio ambiente, componentes, interacciones y

representación”. 3 Véase en la unidad 5 del MIA, la sección titulada “Definición del sistema nuevo”.

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CRITERIO GENERAL DE CORRECCIÓN

Los criterios de corrección que serán observados por el profesor corrector del trabajo práctico, se establecen a continuación, en el mismo orden en que deben estructurarse las secciones del informe del trabajo práctico. 1. Introducción

Tema a tratar, propósito del trabajo práctico y estructura del informe escrito.

Criterio de corrección: El estudiante mencionará los aspectos que debe contener la introducción.

2. El problema

Narración breve del problema e importancia de encontrar una solución al mismo. Criterio de corrección: El estudiante hará una descripción del problema, uniendo los aspectos que puede contener el enunciado del mismo, en una redacción lógica y coherente.

3. Descripción del sistema propuesto a nivel conceptual

Declaración del objetivo del sistema nuevo, y su descripción gráfica y narrativa, mediante modelos conceptuales a diferentes niveles. Criterio de corrección: El estudiante especificará el objetivo del sistema nuevo, y describirá en forma gráfica el modelo conceptual de contexto del sistema nuevo, y el modelo conceptual de sus subsistemas componentes, donde se establezcan las relaciones entre dichos subsistemas. Los modelos conceptuales se desarrollan en la función de análisis de la Ingeniería de Sistemas. Estos modelos estarán acompañados de la correspondiente narración descriptiva, destacando sus componentes, elementos del medio ambiente e interacciones entre los componentes, y entre éstos y el medio ambiente. Es importante observar que el estudiante no confunda un modelo conceptual con un modelo de implantación. Tal como se explicó en la unidad 5, el modelo conceptual revela la sustancia del sistema (Qué se hace). En cambio, el modelo de implantación o de funcionamiento refleja la manera en que se hacen los procesos y actividades (Cómo se hace).

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4. Descripción del sistema propuesto a nivel de implantación. Descripción gráfica del sistema nuevo mediante modelos de implantación de uno de los subsistemas del sistema nuevo, a diferentes niveles.

Criterio de corrección: El estudiante describirá gráficamente el sistema nuevo, mediante modelos de implantación a diferentes niveles de detalle, de uno (1) de los subsistemas definidos en el modelo conceptual de subsistemas. Los modelos de implantación se desarrollan en la función de implantación de la Ingeniería de Sistemas. Para graficarlos, se expanden los modelos conceptuales, a fin de reflejar la forma (“Cómo”), en que se efectuarán físicamente, los procesos, subprocesos y/o actividades de solución. Estos modelos estarán acompañados de la correspondiente narración descriptiva de los mismos.

El logro de este trabajo práctico, está sujeto a que el alumno elabore las cuatro secciones de este informe, y que logre cada uno de ellos, según el criterio que se ha especificado.

FIN DEL TRABAJO PRÀCTICO

NOTA: Los Trabajos Prácticos son estrictamente individuales y una producción inédita del estudiante, cualquier indicio que ponga en duda su originalidad, será motivo para su anulación. Queda a discreción del asesor o profesor corrector, solicitar una verificación de los objetivos contemplados en el mismo, únicamente en aquellos casos en los que se vea

comprometida la originalidad de la autoría del presente trabajo práctico.

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ANEXO

SISTEMA: OBJETIVO-ENTRADA-TRANSFORMACION-SALIDA El objetivo de un sistema responde a la pregunta: ¿qué hace el sistema?. Para lograr su objetivo el sistema transforma las entradas provenientes del su medio ambiente en las salidas que requiere su medio ambiente. Las salidas del sistema tienen que ver con su objetivo. Las salidas son

evaluadas por el medio ambiente del sistema. El resultado de esa evaluación es transmitido a la entrada para que el sistema lo tome en cuenta y realice los ajustes que sean necesarios. Estos ajustes persiguen conducir al sistema hacia el logro de su objetivo. SISTEMA: MODELO-MODELO CONCEPTUAL-MODELO DE CONTEXTO

Un modelo es una representación de la realidad (de un sistema en el caso de este trabajo práctico). Un modelo conceptual permite representar y comprender lo que el sistema hace para lograr su objetivo. Un modelo de implantación permite representar y comprender cómo hace el sistema para lograr su objetivo. SISTEMA: MODELO CONCEPTUAL DE CONTEXTO Un modelo conceptual de contexto permite delimitar el sistema: establecer la frontera que separa al sistema de su medio ambiente.

Pasos para construir un modelo conceptual de contexto: 1. Se determinan -a partir del planteamiento del trabajo práctico- las

entradas y las salidas (relaciones entre el sistema y su medio ambiente) y se representan gráficamente con flechas (incluyendo la retroalimentación), encima de las cuales se escribe lo que representan (se detallan los insumos que entran al sistema y los productos que salen del sistema). Todo ello aplicado al caso estudio. (ver fig. 1).

2. El sistema se representa gráficamente como un solo proceso (caja negra) y se le da un nombre representativo de su función u objetivo. (ver fig. 1)

3. Se describe el modelo de contexto de forma narrativa, formulando su objetivo y detallando: las entradas y su procedencia (medio ambiente), las salidas y su destino (medio ambiente) y la retroalimentación. Todo ello aplicado al caso estudio.

SISTEMA

( transformación) entrada salida

retroalimentación

Fig. 1 Modelo Conceptual de Contexto (representación gráfica)

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SISTEMA: MODELO CONCEPTUAL DE SUBSISTEMAS Un modelo conceptual de subsistemas permite representar y comprender la organización interna o estructura del sistema y las interacciones (relaciones) presentes para lograr su objetivo. Pasos para construir un modelo conceptual de subsistemas: 1. Se divide el sistema en subsistemas. Una manera de obtener los

subsistemas es agrupando funciones relacionadas en un mismo subsistema y dándole un nombre representativo de su función u objetivo. (ver fig. 2: S1, S2,…Sn).

2. Se llevan los intercambios (relaciones) entre el sistema y medio ambiente (establecidos en el Modelo Conceptual de Contexto) a los subsistemas que correspondan: las entradas a los subsistemas que deben recibirlos y las salidas a los subsistemas que deben producirlas. (ver fig. 2).

3. Se determinan -a partir del planteamiento del trabajo práctico- los intercambios (relaciones) entre los subsistemas y se representan gráficamente con flechas encima de las cuales se escribe lo que representan (se detallan los insumos que entran al subsistema y los productos que salen del subsistema). Todo ello aplicado al caso estudio. (ver fig. 2: S1-S2; S2-S3, …..).

4. Se revisan los intercambios (relaciones) del sistema con su medio ambiente. Si se descubren nuevas relaciones (nuevas entradas-salidas con el medio ambiente) se agregan en ambos modelos: en el de contexto y en el de subsistemas. Una regla práctica recomendada para no perderse en el análisis es conservar las relaciones entre el sistema y su medio ambiente en los distintos niveles de modelos del sistema que se van

construyendo. 5. Se describe el modelo de subsistemas de forma narrativa, formulando

para cada subsistema su objetivo y detallando: las entradas y su procedencia (medio ambiente del susbsistema), las salidas y su destino (medio ambiente del susbsistema) y la retroalimentación en los subsistemas que corresponda. Todo ello aplicado al caso estudio.

S1

S2 S3

Sn

SISTEMA

S2-S3

S1-S2

entrada

salida

retroalimentación

S1-Sn

Sn-S2

Sn-S3

Fig. 2 Modelo Conceptual de Subsistemas (representación gráfica)

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SISTEMA: MODELO DE IMPLANTACIÓN Un modelo de implantación (llamado también modelo de funcionamiento o modelo físico) contiene detalles acerca del quién, cuándo y cómo. Pasos para construir un modelo de implantación: 1. Se extrae un subsistema del Modelo Conceptual de Subsistemas,

conservando las entradas y las salidas con el medio ambiente de ese subsistema seleccionado.

2. Se subdivide el subsistema seleccionado para mostrar (representar gráficamente) detalles acerca de los subsistemas que conforman su estructura y que se requieran para contribuir al logro del objetivo del subsistema seleccionado y del sistema en estudio como un todo; así como también de los intercambios (relaciones) entre ellos y con el medio ambiente del subsistema seleccionado (tal como se explicó en los pasos 2. y 3. para construir el modelo conceptual de subsistemas). Todo ello aplicado al caso estudio.

3. Se describe de forma narrativa el modelo de implantación del subsistema seleccionado, describiendo cada uno de los subsistemas que conforman su estructura de la misma manera que se hizo para el Modelo Conceptual de Subsistemas, pero agregando destalles acerca de cómo lo hace cada subsistema (y del cuándo y dónde si fuera el caso), a partir del planteamiento del trabajo práctico.

4. Se repiten los pasos 1, 2 y 3 hasta completar todos los subsistemas mostrados por el estudiante en el Modelo Conceptual de Subsistemas construido.

5. Para este trabajo práctico se pide el modelo de implantación de uno (1) de los subsistemas definidos en el modelo conceptual de subsistemas, por lo tanto el estudiante aplicará los pasos 1 al 3 para representar el subsistema seleccionado.