Clasificación de los Sectores Productivos y las Cadenas Productivas

• A las actividades económicas se les agrega valor a las materias primas, o en el servicio es cuando los usuarios logran un fin.
• Deben ser clasificados para que los empresarios tomen mejores decisiones y tengan una planeación económica.
• En México, la institución que se encarga de clasificar las actividades económicas es el INEGI.
• La actividad económica es la suma de diferentes actos económicos, los cuales se definen como la combinación de recursos que permiten la generación de bienes o la prestación de servicios.
• La economía de un país se clasifica en actividades primarias (generar materias primas), secundarias (transformar la materia prima) y terciarias (prestar servicios).
• Para la supervivencia del sector secundario, la industria está forzada a optimizar permanentemente sus métodos de producción.
• También es necesario un enfoque integrador donde se enlacen las actividades que intervienen en el proceso productivo, para que el logro de la competitividad no sea exclusivo de la empresa, sino de todos los que intervinieron en ese sector para que todos se beneficien.
• Así nacen las cadenas productivas, lo que significa que hay una interdependencia tecnológica entre distintas actividades productivas. Conocer cómo funcionan las cadenas productivas ayuda a identificar problemas y mejorar aspectos como precios, costos, riesgos, acceso a insumos, tecnología y mano de obra.

Conocimientos que Requiere un Ingeniero Industrial

Un ingeniero industrial debe tener diversos conocimientos y cualidades, y basar sus decisiones en hechos y conocimientos comprobados científicamente para poder transformar la realidad.

El conocimiento comenzó con la observación de la naturaleza y permitió al ser humano comprenderla y controlarla. Con el tiempo, estos conocimientos dieron lugar a la ciencia y después a la tecnología, mediante la creación de herramientas y máquinas que facilitaron y mejoraron las actividades humanas.

La ciencia se clasifica en ciencias formales (lógica y matemáticas) y ciencias fácticas (naturales y sociales). El ingeniero industrial utiliza conocimientos de ambas para realizar sus actividades y puede trabajar en niveles operativo, táctico o directivo, o como asesor.

Un ingeniero industrial puede desempeñarse en tres niveles:

• Operativo: participa en producción, calidad, mantenimiento y supervisión. Necesita conocimientos de estadística, matemáticas, logística, calidad y manejo de personal.
• Táctico: se enfoca en planeación, análisis y toma de decisiones, utilizando herramientas como investigación de operaciones, simulación, productividad y evaluación de proyectos.
• Directivo: dirige la empresa y establece estrategias y objetivos a largo plazo. Requiere liderazgo, creatividad, visión estratégica y experiencia.

En todos los niveles debe dominar diferentes disciplinas y saber trabajar y dirigir personas.

Definición y Clasificación de Empresas y Conceptos Básicos

• Empresa: grupo de personas que administra capital y trabajo para producir bienes o servicios y satisfacer necesidades.
• Empresa industrial: transforma materias primas mediante tecnología para crear productos, buscando calidad, cantidad, rapidez y bajo costo.
• Las empresas industriales pueden ser públicas o privadas y se clasifican según su actividad.
• Las manufactureras producen:
  • Bienes intermedios: sirven como materia prima para otras empresas.
  • Bienes de capital: maquinaria y equipo.
  • Bienes de uso final: productos destinados al consumidor.
• El ingeniero industrial puede trabajar en diferentes áreas y niveles de una empresa, por lo que necesita conocimientos científicos, tecnológicos y administrativos.
• Para producir y entregar un producto correctamente se requiere planeación, organización, control de calidad, producción, compras, ventas y logística.

Áreas Generales con las que Cuenta una Empresa Industrial

Áreas funcionales de una empresa

Investigación y desarrollo: crea nuevos conocimientos, productos y tecnologías.

Contabilidad: controla el dinero, gastos, ingresos, inversiones e impuestos.

Calidad: administra y asegura la calidad de materias primas y productos.

Laboratorio de calidad: analiza y verifica que los productos cumplan las especificaciones.

Mantenimiento: mantiene los equipos en buenas condiciones para evitar fallas.

• Administración: planea, dirige y controla las actividades y políticas de la empresa.
• Recursos humanos: recluta y capacita al personal.
• Ingeniería industrial: busca optimizar recursos, producción y almacenes.
• Ventas: distribuye, promociona y comercializa los productos.
• Control de contaminación: maneja los residuos y busca reducir el impacto ambiental.

Conceptos básicos

• Planta productiva: lugar donde se transforman materias primas en productos.
• Proceso físico: cambia el estado o forma de un material sin modificar sus propiedades químicas.
• Proceso químico: modifica las propiedades mediante una reacción química.
• Proceso físico-químico: combina cambios físicos y reacciones químicas.
• Tecnología: conocimientos, métodos y herramientas usados para producir.
• Materia prima: material que se transforma para obtener un producto (orgánica, inorgánica, vegetal, animal).
• Producto final: resultado principal del proceso de producción.
• Subproducto: resultado secundario que puede tener algún valor o utilizarse en otros procesos.
• Desechos contaminantes: residuos que no pueden reutilizarse y pueden contaminar.
• Suministros: recursos necesarios para producir, como agua, energía y combustible.
• Equipo productivo: maquinaria e instalaciones utilizadas para transformar las materias primas.

Los Procesos Industriales

Un proceso industrial es un conjunto de etapas ordenadas que transforma materias primas en productos de valor comercial, generando también subproductos y residuos.

Para comprender y mejorar estos procesos se necesitan conocimientos de matemáticas, física, química y tecnología.

Cada proceso agrega valor a la materia prima, incluso actividades simples como triturar o cribar.

El ingeniero industrial debe conocer y dominar los procesos para mejorarlos, crear nuevas tecnologías y reducir la dependencia tecnológica de otros países.

Las Operaciones en la Industria Metalmecánica

• El ingeniero industrial no trabaja únicamente en la industria metalmecánica; puede desempeñarse en cualquier tipo de industria.
• Vaciado: el metal se funde y se coloca en un molde. Al enfriarse, se contrae, y la calidad depende del método utilizado.
• Laminación: el metal caliente pasa por rodillos que lo comprimen hasta obtener el espesor y forma deseados.
• Forja: consiste en calentar y golpear el metal repetidamente. Esto mejora su resistencia y ductilidad y reduce el riesgo de fracturas.
• Trabajo en frío: el metal se deforma mediante altas presiones sin calentarlo, lo que permite ahorrar energía y reducir costos.
• Corte por presión:
  • Cizallado: corta placas.
  • Punzonado: obtiene piezas redondas u ovaladas.
  • Troquelado: permite obtener formas irregulares.
• Tubos de acero: pueden fabricarse rolando placas o mediante presión. En el método de rolado, los bordes se unen mediante soldadura.
• Maquinado: sirve para dar al metal forma, precisión y acabado. Las operaciones principales son:
  • Taladrado: hace agujeros.
  • Esmerilado: desgasta y acaba superficies.
  • Sierra: realiza cortes.
  • Fresado: desbasta y da forma.
  • Torneado: la pieza gira y una herramienta la corta.

Idea clave: los metales pasan por diferentes procesos de transformación dependiendo de la forma, resistencia, precisión y acabado que se necesite.

Métodos de Protección de los Metales

Electrólisis y procesos electrolíticos

• Electrólisis: reacción química provocada por una corriente eléctrica directa. Se realiza en una celda electrolítica, que contiene:
  • Ánodo: electrodo positivo.
  • Cátodo: electrodo negativo.
  • Electrólito: solución que conduce la electricidad mediante iones.
• Aplicaciones: se utiliza principalmente para obtener metales puros, tratar superficies metálicas y en procesos químicos.
• Galvanoplastia o electrodeposición: consiste en depositar una capa delgada de un metal sobre otro mediante electrólisis. Sirve para proteger contra la oxidación y mejorar la apariencia y duración del metal.
• En la galvanoplastia, la pieza que se quiere recubrir funciona como cátodo, mientras que el otro electrodo es el ánodo.
• Dependiendo del metal utilizado, recibe diferentes nombres:
  • Cobre: cobrizado
  • Cromo: cromado
  • Plata: plateado
  • Níquel: niquelado
  • Zinc: zincado
  • Estaño: estañado
• El recubrimiento suele tener un grosor de 1 a 100 micras.

¿Para qué sirve el recubrimiento?

Principalmente para: evitar la corrosión, reducir el desgaste, aumentar la dureza, mejorar la apariencia, restaurar piezas y mejorar propiedades como la conductividad eléctrica.

Electrólisis = electricidad que provoca una reacción química.
Galvanoplastia = usar esa reacción para cubrir un metal con una capa de otro metal y protegerlo.

Unión de los Metales

Existen tres formas principales de unir metales:

1. Unión mecánica: utiliza elementos como tornillos, tuercas, grapas, remaches, chavetas, prensado y engarce. Es un método resistente y seguro.
2. Adhesivos: unen los metales mediante pegamentos. Se utilizan principalmente como selladores, ya que generalmente no soportan grandes esfuerzos o altas presiones.
3. Soldadura: es el método más importante para unir metales, porque permite obtener uniones resistentes.

Tipos principales de soldadura

• Soldadura oxiacetilénica: utiliza una mezcla de oxígeno y acetileno para generar una llama de alta temperatura (aprox. 700–1000 °C). Se utiliza principalmente para reparar piezas, normalmente agregando un metal de aporte.
• Soldadura por arco eléctrico: es la más utilizada. La corriente eléctrica genera calor suficiente para fundir los metales y unirlos. Puede utilizar un electrodo como material de aporte.

  Algunos tipos son:

  • Electrodo de aporte
  • Atmósfera de gas inerte
  • Resistencia eléctrica
  • Arco sumergido
  • Soldadura de puntos o pernos
• Gas inerte: se utiliza principalmente con metales no ferrosos, como el aluminio, para evitar que reaccionen con el oxígeno mientras se sueldan.
• Soldadura por puntos: une metales delgados aplicando corriente eléctrica y presión, sin necesidad de un electrodo de aporte convencional.

Operaciones Unitarias en la Ingeniería Industrial

Son trabajos físicos realizados durante un proceso de transformación en los que no cambia químicamente la materia. Pueden involucrar transporte, reducción de tamaño, separación, transferencia de calor, entre otros.

Se representan mediante símbolos o bloques en diagramas de flujo, aunque los símbolos pueden variar entre empresas.

Principales operaciones

• Transporte de materiales: mueve materiales de un lugar a otro dentro de la planta. Se utilizan grúas, bandas, montacargas y elevadores.
• Transporte de líquidos y gases: se realiza mediante bombas y compresores a través de tuberías.
  • Bombas: líquidos
  • Compresores: gases
• Compresión de gases: aumenta la presión de un gas utilizando un compresor. Por ejemplo, para producir aire comprimido o generar frío.
• Reducción de tamaño de sólidos: disminuye el tamaño de materiales mediante fuerzas mecánicas.
  • Quebrantar: hasta aproximadamente el tamaño de una nuez.
  • Triturar: hasta aproximadamente el tamaño de una lenteja.
  • Moler: produce partículas muy pequeñas, como polvos.
• Transferencia de calor: consiste en pasar energía de una sustancia más caliente a otra más fría hasta alcanzar un equilibrio. Se utilizan cambiadores de calor, refrigerantes y enfriadores.

Operaciones de Separación

• Destilación: separa líquidos miscibles aprovechando sus diferentes puntos de ebullición.
  Evapora → condensa → separa. Se usa, por ejemplo, en petróleo y bebidas alcohólicas.
• Evaporación: transforma un líquido en vapor mediante calor. Se utiliza principalmente para concentrar una solución, porque el disolvente se evapora y el soluto permanece.
• Secado: elimina los restos de líquido de un sólido húmedo. Es como una evaporación controlada, generalmente por debajo del punto de ebullición del líquido.
• Filtración: separa sólidos insolubles de líquidos o partículas de gases utilizando un filtro. Ejemplo: separar partículas de una solución.
• Centrifugación: separa sólidos suspendidos en líquidos o líquidos que no se mezclan, utilizando fuerza centrífuga.
• Tamizado: separa sólidos de diferentes tamaños mediante mallas. Las partículas pequeñas pasan y las grandes quedan retenidas.

Sistema de Unidades

• Medir: comparar una cantidad con una unidad para saber cuántas veces la contiene.
• Los principales sistemas son:
  • CGS: centímetro, gramo, segundo.
  • MKS: metro, kilogramo, segundo.
  • FPS o inglés: pie, libra, segundo.
  • SI (Sistema Internacional): el más aceptado mundialmente.

Dimensiones

Las dimensiones primarias son:

• Masa
• Longitud
• Tiempo
• Temperatura

De ellas se obtienen cantidades secundarias como área, volumen, densidad, peso, velocidad y aceleración.

Unidades y Control de Calidad

El conocimiento de las unidades permite al ingeniero industrial controlar la calidad de materias primas y productos terminados.

En la industria metalmecánica se realizan:

• Inspección visual
• Pruebas químicas
• Pruebas espectrográficas
• Pruebas mecánicas:
  • Dureza
  • Tracción
  • Compresión
  • Torsión

Las pruebas pueden ser:

Destructivas: dañan o inutilizan el material después de la prueba.
Ejemplo: someter una barra a torsión hasta deformarla.

No destructivas: permiten detectar defectos sin dañar el material.
Ejemplo: detectar fisuras internas en una placa.

Medición Dimensional

En la industria metalmecánica es muy importante medir las dimensiones de las piezas con precisión.

• Calibradores Vernier y micrómetros: para mediciones de alta precisión.
• Bloques de calibración: sirven como patrones para calibrar instrumentos.
• Sistemas electrónicos tridimensionales: permiten mediciones extremadamente precisas.

Las pruebas que no miden dimensiones se llaman pruebas no dimensionales, por ejemplo, de temperatura, presión, viscosidad o contenido químico.

Etiquetas: cadenas productivas, ingeniería industrial, operaciones unitarias, procesos industriales, Sectores productivos