Ciencia, Técnica, Tecnología e Ingeniería

Ciencia, Técnica, Tecnología e Ingeniería

• Ciencia es conocer y comprender a través de la indagación.
• Técnica y tecnología es controlar y modificar a través de la acción.

Ciencia

• Se conforma por un sistema de doctrinas organizadas con criterios comunes para justificar conocimientos.
• Es conocimiento racional, sistemático, exacto y verificable.
• Busca describir los hechos de forma objetiva, sin valoraciones emocionales o comerciales.

Características de la Ciencia

• Sistemática: No es información aislada, sino ideas lógicamente conectadas.
• Explicativa: Busca explicar fenómenos en términos de leyes y principios.
• Analítica: Aborda problemas delimitados y los descompone en elementos.
• Verificable: Debe ser comprobada a través de la experiencia.
• Metódica: Es planeada y no errática.
• Fáctica: Parte de hechos, los describe y respeta, siempre volviendo a ellos.

Técnica

• Es la habilidad para hacer algo, implicando conocimiento empírico del procedimiento.
• No es exclusiva del ser humano, pero en este surge de la relación con el entorno y es consciente, reflexiva e inventiva.

Características de la Técnica

• Requiere destreza manual o intelectual y uso de herramientas.
• Se transmite interpersonalmente.
• Surge de la necesidad humana de modificar su entorno.
• Nace de la imaginación y se concreta de forma empírica.

Relación entre Técnica y Ciencia

• En 1769, Watt inventó la máquina de vapor, pero hasta 74 años después Joule halló el equivalente mecánico del calor.
• Pasaron 81 años para que Clausius y Kelvin formularan el segundo principio de la Termodinámica.

Tecnología

• Es el conocimiento de cómo hacer cosas basado en principios científicos.

Diferencias entre Ciencia y Tecnología

• La ciencia busca el conocimiento en sí mismo, la tecnología lo usa como medio.
• La ciencia publica descubrimientos, la tecnología patenta innovaciones.
• La ciencia predice hechos bajo ciertas condiciones, como un cometa.
• La tecnología influye para producir hechos, como un satélite.
• La ciencia avanza descubriendo, la tecnología inventando/innovando.

Ingeniería

• Tiene su origen en la palabra "ingeniero".
• Ingeni viene de "ingenium", una herramienta compleja.
• Ero viene de "arius", que designa ocupaciones masculinas.

Origen del término Ingeniero

• Proviene del francés antiguo "engigneor" (siglo XIII), relacionado con la construcción de máquinas bélicas.
• En latín tardío se liga a "ingeniare", con raíz en "ingenium".
• En la antigua Roma, "ingenium" era quien controlaba aparatos de combate como catapultas.
• En 1832, se aplicó al conductor de la locomotora a vapor.
• Evolucionó para significar capacidad y habilidad.

Definiciones de Ingeniería

• Arte de transformar materias primas y usar energía natural para producir bienes y servicios (James H. Finch, 1952).
• Arte de tomar decisiones importantes con datos incompletos para obtener la mejor solución a un problema (Hardy Cross).
• Profesión que usa recursos para crear sistemas socio-técnicos que satisfacen necesidades humanas, protegen el ambiente y se basan en ética y economía (CENTRO ARGENTINO DE INGENIEROS).
• Disciplina que aplica conocimientos científicos y técnicos para solucionar problemas y retos de la humanidad (Chat GPT).
• Combina creatividad, conocimiento y habilidades para transformar ideas en realidades.

Metodología

• Método Científico: Proceso lógico para descubrir relaciones en la realidad natural y social.
• Método Ingenieril: Estrategia para generar el mejor cambio posible en una situación incierta para satisfacer una necesidad. - El científico estudia y descubre lo existente. - El ingeniero crea e inventa lo inexistente.

Ejemplos de Técnica e Ingeniería

• Necesidad: Hambre - Técnica: Cazar, pescar, sembrar, recolectar. - Ingeniería: Sistemas de riego, diseño de maquinaria, transgénicos.
• Necesidad: Desplazarse - Técnica: Uso de animales, navegación, aprovechamiento de recursos naturales. - Ingeniería: Sistemas de transporte, maquinarias.
• Necesidad: Reducir contagio de COVID - Técnica: Usar tapabocas, higiene. - Ingeniería: Vacunas.
• Necesidad: Sed - Técnica: Tomar agua de pozo. - Ingeniería: Diseño de plantas de tratamiento.
• Necesidad: Comunicación - Técnica: Hablar - Ingeniería: Redes de comunicación, satélites.
• Necesidad: Energia - Técnica: Uso de fuerza humana. - Ingeniería: Diseño de centrales generadoras.

Objetivos de la Ingeniería

• Tomar decisiones y solucionar problemas.
• Producir bienes industriales y generar servicios.
• Participar en la educación de nuevas generaciones.
• Actuar con eficacia y eficiencia

Eficacia y Eficiencia

• Eficaz: Se alcanzan los objetivos planteados independientemente del uso de recursos.
• Eficiente: Se alcanzan los objetivos utilizando óptimamente los recursos disponibles.

Resumen de la Ingeniería

• Disciplina que utiliza, modifica y combina recursos para crear, operar y administrar.
• Busca solucionar problemas, satisfacer necesidades, mejorar la vida y promover la sustentabilidad.
• Se basa en conocimientos científicos, innovación e interdisciplinariedad.
• Se lleva a cabo a través de investigación, diseño, gestión, modelación etc.

Historia y Evolución de la Ingeniería

• Como actividad humana: Surge con la resolución de necesidades y actos técnicos del homo habilis.
• Como disciplina: Aparición de los conocimientos científicos en el Siglo XVIII
• Como profesión: Desarrollo de actividad profesional, cuerpos y asociaciones durante el Siglo XVIII.

Ingeniería en Civilizaciones Antiguas: Litotecnia I (Paleolítico Inferior y Superior, 3.000.000-10.000 a.C)

• Necesidades: Supervivencia en un entorno hostil.
• Ser humano: Recolector, nómada.
• Técnicas: Producción de herramientas de piedra y madera.
• Conocimientos: Nulos, ensayo y error.
• Organización: Tribus de 15 a 20.
• Economía: Subsistencia
• Fuente de energía: Fuerza Muscular

Ingeniería en Civilizaciones Antiguas: Litotecnia II (Mesolítico y Neolítico, 10.000-3.000 a.C)

• Necesidades: Alimentación, vivienda, creencias religiosas.
• Ser humano: Agricultor y ganadero, sedentario.
• Técnicas: Cultivo de cereales, domesticación de animales, alfarería, construcción.
• Metalurgia: Bronce (4000 a.C.).
• Primeras máquinas: Cuña, plano inclinado y palanca.
• Conocimientos: Escasos, principios de medición.
• Organización: Aldeas (Jericó, 6.800 a.C.).
• Fuente de energía: Fuerza muscular humana.

Ingeniería en Civilizaciones Antiguas: Antropotecnia (de 3.000 a.C. a 900 d.C.)

• Uso casi exclusivo de la fuerza muscular humana como fuente de energía.
• Grandes civilizaciones: asentamientos urbanos en Mesopotamia, India, Egipto, Grecia y Roma.
• Necesidades: Alimentación (regadío, obras hidráulicas), vivienda (casas, ciudades, saneamiento) y creencias (construcciones monumentales).
• Tipo de ingeniería: civil, minera y agrícola.
• Conocimientos CIENTIFICO-TÉCNICOS: geometría, aritmética, dibujo, astronomía.
• Fuente de energía: esclavos.
• Materiales: piedra, metales, pieles, tejidos.

Ingeniería en Egipto

• El desarrollo de la ingeniería egipcia se impulsó por las creencias religiosas, la mano de obra ilimitada y los recursos disponibles.
• Esto facilitó la construcción de pirámides, diques y canales de riego.
• La Gran Pirámide tenía 230,4 m por lado en la base y 143,6 m de altura, conteniendo 2.300.000 bloques de piedra.
• Se desarrollaron cargos como el "Jefe de Obras" y herramientas como el nilómetro.

Ingeniería en Grecia

• La contribución más importante de los griegos fue el desarrollo de la ciencia.
• Explicación matemática de la palanca y polea.

Síntesis de la Ingeniería y Grecia

• Adoptaron técnicas de los egipcios.
• Se priorizó el pensamiento sobre la acción.
• Se inició el método científico experimental.
• Se impulsó el desarrollo del comercio con la construcción de barcos.
• Utilizaron esclavos como fuente de energía.
• Aplicaron principios científicos como la aritmética, geometría y mecánica.
• Buscaron satisfacer las necesidades básicas y honrar a los dioses con templos y monumentos.

Ingeniería Romana

• Obras destacadas: Coliseo, acueductos y puentes.
• Uso de la rueda hidráulica, molinos y balistas.
• Dominio de la ingeniería militar y civil.
• "El ingeniero debe poseer dotes naturales y ansias de aprender" - Marco Vitrubio Polión.

Ingeniería en la Edad Media

• Se desarrollaron arcos, catapultas, artillería, catedrales góticas, primeras industrias y molinos de viento.
• El conocimiento se redujo a pequeños grupos dispersos en Europa.
• La imprenta de Gutemberg facilitó la difusión de ideas.

Ingeniería y Renacimiento

• La imprenta facilitó la divulgación.
• Los ingenieros dominan el dibujo y las matemáticas.
• Leonardo da Vinci creó máquinas automáticas.
• Se hicieron intentos para producir la máquina de vapor.

Ingeniería en la Revolución Industrial

• La máquina de vapor de Watt fue un gran impulsor.

Resumen Histórico de la Ingeniería

• Originalmente ligada a actividades militares y religiosas, con la construcción de obras como caminos y monumentos.
• En tiempos de paz, se enfocó en el bienestar humano.
• En el siglo XIX, surge la ingeniería civil para diferenciar entre ingenieros militares.
• En 1880 se fundó la American Society of Mechanical Engineers.
• El American Institute of Industrial Engineers se organizó en 1948.

Transición a la Ingeniería Industrial

• La necesidad de alimento y abrigo impulsó los actos técnicos del homo habilis y el desarrollo de la agricultura.
• Las antiguas civilizaciones utilizaron el trabajo esclavo como fuerza motriz en obras monumentales.
• Durante la Edad Media, se buscó una fuente de energía más eficiente que los esclavos, pero no se encontró una alternativa viable.
• En el Renacimiento, se desarrollaron las ciencias que se aplicaron en la máquina de vapor de James Watt.
• La energía térmica se transformó en movimiento.

Origen de la Ingeniería Industrial

• Desde la antigüedad hasta la Revolución Industrial predominó la producción artesanal.
• El objetivo era satisfacer necesidades primarias.
• En la Edad Media, los artesanos trabajaban en talleres con aprendices.

Producción Artesanal

• Manual y domiciliaria, para consumo familiar o venta limitada.
• El artesano, el usuario, el mercader y el transporte se agrupan en el mismo lugar.
• El artesano elabora los productos seleccionando la materia prima y dándole su estilo.
• Se requiere mano de obra especializada en el diseño y armado final.
• El volumen de producción es reducido.

Revolución Industrial

• El vapor impulsó el desarrollo de máquinas y fábricas.
• Las relaciones laborales cambiaron y surgieron nuevos problemas de organización y eficiencia.
• Se dio paso a la Segunda Revolución Industrial.

Segunda Revolución Industrial

• Se caracterizó por la administración vertical en la industria textil y el uso de partes intercambiables.

Industria Textil

• Fue la industria más desarrollada, con husillos y telares semiautomáticos.
• La máquina de vapor reemplazó la fuerza humana.
• El movimiento rotatorio se empleó en barcos, trenes y minas.
• Los centros industriales se asentaron cerca del agua y carbón.
• Disminuyeron los costos, se ampliaron los mercados y se sustituyó la mano de obra.
• Surgió la clase obrera necesaria para la producción en masa.
• Inglaterra lideró la Primera Revolución Industrial, transformando materias primas para elaborar y vender productos en todo el mundo.

Método Científico

• David Hume sentó las bases para el desarrollo en la ciencia, aplicando la racionalidad.
• Énfasis en la relación causa-efecto y el descubrimiento a través de la experiencia.
• Se fomentó el pragmatismo en las escuelas científicas estadounidenses.

Samuel Slater y EE.UU.

• Samuel Slater compartió los secretos de la hiladora de algodón a EE.UU,
• En 1793, se construyó la primera fábrica textil de producción masiva con base en Estados Unidos.
• EE.UU importó ilegalmente el primer ingenio textil a EE.UU.
• En EE.UU se redujeron aún más los costos, convirtiendo rápidamente a esta empresa en una gran exportadora.

Estandarización

• Eli Whitney y Simeon North crearon el concepto de sistema uniforme de producción, con partes estandarizadas para la fabricación de miles de pistolas.
• Este sistema eliminó la necesidad de artesanos.

Consecuencias de la Segunda Revolución Industrial

• Desaparición de los artesanos y Surgimiento de la clase obrera.
• Creación de clases sociales diferenciadas: dueños del capital, técnicos y obreros.
• Sistema productivo industrial masivo.
• Necesidad de organizar la administración de las factorías.

Transformación del mercado laboral

• Aumento en la necesitad de trabajadores no especializados.
• Más tarde, aumentó la necesidad de mano de obra especializada
• Especializaciones dieron origen a nuevas clases sociales con diferencia en su poder adquisitivo

Nacimiento de las organizaciones profesionales de ingeniería

• En 1880 se fundó la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME), que realizó grandes aportaciones a la ingeniería industrial.
• Esto provocó la necesidad de construir no sólo nuevos caminos, sino también novedosos transportes
• En 1884, se fundó la Sociedad Americana de Ingenieros Eléctricos, y en 1908, la Sociedad Americana de Ingenieros Químicos.

La Necesidad de Administración y Contabilidad

• Debido al crecimiento de empresas, como ferrocarriles, acero, cobre, plástico etc.
• Esto llevó a la creación de sistemas administrativos modernos, a base de ensayo y error.

Ingeniería Inversa

• En el siglo XIX era un método común para la fabricación de máquinas y producción de bienes.
• El dueño de la empresa transmitía su idea a los ingenieros.
• Luego de varios prototipos y pruebas, se comprobaba su funcionamiento, y se construían los planos.

Orígenes del método

• Hubo varios personajes que contribuyeron al sistema productivo

Rodolphe Perronet

• Primero en analizar tiempos y propuso reducir el tiempo de ciclo.

Adam Smith

• El reconocimiento de la división del trabajo como herramienta para reducir costos
• Predicción de posibles conflictos entre dueños y trabajadores
• La acumulación de capital como fuente para el desarrollo económico
• La defensa del mercado competitivo como el mecanismo más eficiente de utilización de recursos

Babbage

• Fomentaba la especialización del trabajo, y el equilibrio en los procesos de producción.

Pareto

• Se le conoce por la ley de los pocos vitales (80/20), que indica que pocas acciones afectan la mayoría de resultados.

Winslow Taylor

• Es el padre de la ingeniería industrial
• Sus aportaciones fueron la administración científica, organización científica del trabajo, la visión microscópica y la concientización sobre las necesidades múltiples del trabajador.

Fayol

• Creó los principios administrativos aun utilizados
• Dividió las operaciones en seis grupos interdependientes y la tarea directiva es el funcionamiento de todos ellos

Gilbreth

• Se enfocaron en el estudio del movimiento
• Las herramientas que aportaron fue el Therbligs, los micro movimientos y el análisis Ciclógráfico

Gantt

• Fomentó la motivación, buenos planes, preocupación por los trabajadores y responsabilidad social
• Su herramienta mas famosa fue El Diagrama de Gantt: Herramienta gerencial que establece tiempos y progreso de un plan

Ford

• Su invención fue la linea de ensamble móvil
• Énfasis en la producción masificada así como la estandarización

Hugo Diemer

• En 1908 se dicta el primer curso como una opción en ingeniería mecánica. En 1909 se presenta por primera vez el Departamento de Ingeniería Industrial de esa universidad,.

La tercera revolución industrial

• Se causó debido a la introducción de computadoras en una industria.

Harold Maynard

• Estudió sobre la relación de métodos en su área
• Se llegó a la técnica somete cada operación de una determinada parte del trabajo a un delicado análisis en orden a eliminar toda operación innecesaria.

Ishikawa

• Fomentaba el uso de métodos estadísticos accesibles para la industria así como diagramas para ingenieros.
• Los diagramas de causa y efecto es una herramienta para organizar la información sobre el proceso

Ohno

• Destacabala eficiencia sobre todas las cosas gracias a la eliminación de perdidas
• Los cinco por qués herramienta de indagación
• Fundo el método justo a tiempo(JIT)

La ingeniería industrial hoy

• Las nuevas tecnologías permiten la producción en masa de recursos
• Hay un especial énfasis en integrar procesos

Definiciones de ingeniería industrial

• American Institue of industrial engineering: se basa en planeamiento y manejo de recursos interdependientes.
• Universidad Autónoma de México, busca lo mismo pero por medio del planeamiento y control
• Ingeniero industrial argentino, Gabriel Salvendy : Busca lo mismo pero por medio de optimización y control

En Conclusión

• Se basa en ciencias técnicas y humanas
• Destacan la producción con la finalidad de mejorar la calidad de vida de todos
• Para garantizar los mejores resultados es necesario usar la estadística, simulación u optimización entre otras herramientas.