INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA - Tarea 4 Componente práctico

 

INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA

La actividad consiste en:   

Solucionar  las  situaciones  planteadas  mediante  la  aplicación  de  la  estrategia  CDIO  y  la utilización del material didáctico de LEGO Education, permitiendo al estudiante desarrollar habilidades para la resolución de problemas y conectar con su ejercicio profesional.  Para  ello,  deberá  desarrollar  en  dos  sesiones  de  trabajo,  los  6  ejercicios  descritos  a continuación: 

 SESIÓN 1 

  Ejercicio 1 – Preinforme  

a)  Indagar sobre la estrategia CDIO y el Enfoque 4C’s de LEGO Educación, y presentar la  información  mediante  un  Cuadro  Sinóptico,  donde  se  relacionen  los  siguientes elementos:  

✓  Definición de cada metodología ✓  Fases o etapas de cada metodología ✓  Cómo aplicar el Enfoque 4C´s de Lego en la estrategia CDIO. 

 b)  Investigar sobre las referencias 9686 y EV3 de LEGO Education y establecer en un organizador gráfico, las definiciones, aplicaciones, atributos, diferencias y similitudes de  las  dos  referencias  de  Lego.  Para  ello,  el  estudiante  debe  diligenciar  el  cuadro comparativo de la Tabla No. 1:  

Ejercicio 2 – Inventario Ref. 9686  Para el desarrollo del presente ejercicio se tendrán en cuenta las siguientes indicaciones:  

a)  Se conformarán grupos colaborativos de estudiantes (mínimo 2  y máximo 4), que deberán trabajar en equipo durante todo el tiempo. Como estrategia para obtener los  mejores  resultados,  se  deberá  distribuir  funciones  entre  los  integrantes  del grupo.  

b)  Se hará entrega de un set de piezas (caja azul) de la Ref. 9686 LEGO education® (Mecanismos simples y motorizados), a cada grupo colaborativo.  

c)  Una  vez  abierta  la  caja,  encontrarán  todos  los  materiales  que  requieren  para  la construcción de los modelos, como lo indica la Imagen No. 1.  

 d)  El  grupo  colaborativo  realizará  un  inventario  de  las  piezas  que  contiene  la  caja, verificando que las piezas estén completas y en buen estado.  

e)  Una  vez  se  haya  verificado  el  contenido  de  la  caja,  deberán  organizar  las  piezas según el modelo, de conformidad a lo indicado en la Imagen No. 1.  

f)  El grupo deberá tomar el tiempo de duración de inventario y registrarlo en la Tabla No.2, junto con los resultados obtenidos. 

 Ejercicio 3: Ingeniería de procesos (Mecanismos Simples Ref. 9686)  

La situación presentada es la siguiente:  

Una  de  las  fábricas  de  automóviles  más  grandes  del  mundo  desea  abrir  una  planta ensambladora  en  Colombia,  para  ello,  está  buscando  en  el  mercado  nacional  un  aliado estratégico con experiencia y conocimiento en la fabricación de autopartes.   Ha  preseleccionado  unas  empresas  nacionales  y  se  dispone  a  realizar  unas  pruebas  de campo, que consisten, en el ensamble de tres prototipos de vehículos que la multinacional proyecta producir en Colombia. El propósito de la prueba es corroborar la capacidad de las empresas para producir los lotes de vehículos con eficiencia, eficacia y productividad. 

 La  compañía  para  la  cual  Usted  trabaja  ha  sido  invitada  a  estas  pruebas  de  campo  y  el Gerente  lo  ha  incluido  dentro  del  equipo  de  ingenieros  que  presentarán  la  prueba  en representación de la empresa.  La prueba consiste en lo siguiente:  

a)  Aplicando la metodología CDIO, cada equipo de trabajo deberá diseñar la estrategia para  la  producción  de  los  vehículos  en  el  menor  tiempo  posible  y  con  la  mayor calidad.  Adicionalmente,  deberá  diseñar  el  plano  de  la  línea  de  ensamble  de  los vehículos y el diagrama de flujo, los cuales, deberán ser elaborados a mano alzada.   En la Tabla No.3 el equipo colaborativo registrará las actividades realizadas en cada una de las etapas de la estrategia CDIO. 

b)  El  equipo  debe  tomar  el  tiempo  empleado  en  el  diseño  de  la  estrategia  y  en  la elaboración de la línea de ensamble y el diagrama de flujo, y registrarlos en la Tabla No. 5.  

c)  Aplicando la estrategia diseñada en el punto a), cada equipo debe ensamblar (armar) los tres Prototipos de los vehículos comercializados por la multinacional, siguiendo las instrucciones de los manuales de ensamble (cartillas de Lego Ref. 9686), a saber: 

d)  El  equipo  debe  tomar  el  tiempo  empleado  en  el  ensamble  de  cada  uno  de  los prototipos y registrarlo en la Tabla No. 5.  

e)  Inspección final de los prototipos: Tanto el equipo de trabajo como el Representante de  la  Multinacional  (Docente)  deberán  inspeccionar  cada  prototipo  ensamblado, validando que cumpla con el propósito para el cual fue creado. Los tiempos incurridos en cada inspección serán consignados en la Tabla No.5, calculando el tiempo total del proceso.  

 f)  El grupo colaborativo reflexiona sobre las siguientes preguntas orientadoras: 

 -  ¿Fue  efectiva  la  estrategia  diseñada  y  aplicada  en  la  construcción  de  los prototipos? ¿Se dio solución a la situación presentada? 

 -  ¿Qué dificultades se presentaron en el proceso? 

-  ¿Qué  mejoras  proponen  para  optimizar  los  indicadores  de  tiempo,  eficacia  y eficiencia en el desarrollo de esta actividad?

 SESIÓN 2  

 Ejercicio 4 – Inventario Ref. 45544   Para el desarrollo del presente ejercicio se tendrán en cuenta las siguientes indicaciones:  

a)  Se conformarán grupos colaborativos de estudiantes (mínimo 2 y máximo  4), que deberán trabajar en equipo durante todo el tiempo. Como estrategia para obtener los  mejores  resultados,  se  deberá  distribuir  funciones  entre  los  integrantes  del grupo.  

b)  Se  hará  entrega  de  un  set  de  piezas  (caja  negra)  de  la  Ref.  45544  LEGO® MINDSTORMS® Education EV3, a cada grupo colaborativo.  

Una  vez  abierta  la  caja,  encontrarán  todos  los  materiales  que  requieren  para  la construcción y programación del robot, como lo indica la Ilustración 5: Set de piezas Ref. 45544 LEGO® MINDSTORMS® Education EV3  

c)  En el desarrollo de la presente sesión, Usted va a trabajar con un Prototipo Robótico que  tiene  elementos  importantes,  tales  como:  motores,  ladrillos  inteligentes, sensores, cables etc. Para un buen desarrollo de la Sesión 2, es importante que el estudiante  reconozca  los  elementos  principales  del  set  EV3  y  conozca  sus características  relevantes.  Por  ello,  cada  grupo  colaborativo  deberá  completar  la información de la Tabla No. 6, registrando la cantidad presente de cada uno de estos elementos en el set EV3, su función principal y su imagen (fotografía).   

Ejercicio 5: Ingeniería concurrente   

Robot  Autónomo  para  Transporte  de  Materiales  (Programación  de  Robot  Ref. 45544 EV3)  Aplicando la metodología CDIO, cada equipo de trabajo deberá diseñar la estrategia para ensamblar  el  robot  de  Lego  EV3,  revisar  y  acondicionar  la  ruta  de  desplazamientos,  en caso de ser necesario, y programar los movimientos del Robot. Para ello:   

a)  En la Tabla No.8, el equipo colaborativo registrará las actividades realizadas en cada una de las etapas de la estrategia CDIO. 

b)  Ensamblar el robot autónomo (vehículo del Lego Minsdstorm EV3 Ref. 45544) en el menor tiempo posible. Ver Imagen No. 3. 

 c)  Con base en las indicaciones brindadas por la ruta de desplazamientos de la fábrica de autopartes (ver Imagen No. 4), el equipo deberá realizar la programación de los movimientos del robot autónomo en el software LEGO Mindstorms Education EV3. El equipo podrá incorporar elementos adicionales a la ruta, tales como objetos o cintas de colores, en el caso de considerarlo necesario.  

d)  Con la supervisión del docente a cargo el equipo ejecutará el desplazamiento físico del robot autónomo y tomará el tiempo total del desplazamiento, el cuál consignará en la Tabla No.9.    

e)  El grupo colaborativo reflexiona sobre las siguientes preguntas orientadoras:  -  ¿Fue efectiva la estrategia diseñada y aplicada para el ensamble y programación de Robot Lego? ¿Se dio solución a la situación presentada? 

 -  ¿Qué dificultades se presentaron en el proceso? 

-  ¿Qué  mejoras  proponen  para  optimizar  los  indicadores  de  tiempo,  eficacia  y eficiencia en el desarrollo de esta actividad? 

f)  Compartir experiencias y mejores prácticas con otros grupos: Con la orientación del Docente, los grupos socializarán las estrategias empleadas y los resultados obtenidos 

Ejercicio 6: Vídeo de la Práctica.  Por grupo y con ayuda de su celular o cámara fotográfica deberán crear un video máximo de  3  minutos,  indicando  su  experiencia  en  el  laboratorio  y  mostrando  los  productos obtenidos, en este video debe observarse a cada integrante del grupo diciendo su nombre, así mismo debe observarse los prototipos desarrollados. 

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